TUGAS AKHIRdigilib.unhas.ac.id/uploaded_files/temporary/Digital... · 2021. 7. 23. · Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademik bagi mahasiswa untuk menyelesaikan

TUGAS AKHIR

Pengaruh Hubungan Intensitas Curah Hujan dan Kemiringan

Lahan Terhadap Laju Erosi

OLEH :

ARHAM

D111 13 024

JURUSAN SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

GOWA

2017

iii

KATA PENGANTAR

Segala Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan segala rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir

dengan judul “Pengaruh Hubungan Intensitas Curah Hujan dan Kemiringan Lahan

Terhadap Laju Erosi”. Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademik

bagi mahasiswa untuk menyelesaikan studi pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik

Universitas Hasanuddin.

Penulis menyadari kelemahan serta keterbatasan yang ada sehingga dalam

menyelesaikan tugas akhir ini memperoleh bantuan dari berbagai pihak maka tugas

akhir ini dapat selesai dengan baik. Melalui kesempatan ini penulis mengucapkan

banyak terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak memberikan dukungan,

bantuan, dan bimbingan serta saran-saran yang sangat bermanfaat selama proses

penulisan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Ucapan terima

kasih penulis sapaikan kepada :

1. Kedua orang tua tercinta, Muh. Arifin dan Nurhanah yang selalu

mendoakan penulis agar sukses selalu

2. Bapak Dr. Ir. H. Muhammad Arsyad Thaha, MT. selaku Ketua Jurusan

Teknik Sipil yang telah memberikan izin dalam penulisan tugas akhir

ini.

3. Ibu Dr. Eng. Ir. Hj. Rita Tahir Lopa, MT. selaku dosen pembimbing I

sekaligus kepala laboratorium Hidrolika Jurusan Sipil Fakultas Teknik

iv

Universitas Hasanuddin yang telah meluangkan waktunya untuk

memberikan bimbingan dan arahan selama penyusunan tugas akhir ini.

4. Bapak Dr. Eng. Bambang Bakri, ST.MT. selaku dosen Pembimbing II

yang selalu memberikan waktu, bimbingan dan arahan selama

penyusunan tugas akhir ini.

5. Ibu Meny Sriwati, ST, MT. yang setia mendengarkan keluhan si penulis

dalam penyusunan tugas akhir sekaligus yang telah membantu dalam

penelitian dan penyusunan tugas akhir ini.

6. Ikbal Akbar sebagai partner dalam penelitian di Laboratorium Hidrolika

Universitas Hasanuddin

7. Seluruh dosen pengajar Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas

Hasanuddin yang telah memberikan ilmunya kepada penulis.

8. Seluruh staf Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin yang

telah mempermudah dalam pengurusan administrasi penyusunan tugas

akhir ini.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan baik isi

maupun susunannya. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat tidak hanya bagi

penulis juga bagi para pembaca.

Makassar,

Penulis

v

PENGARUH HUBUNGAN INTENSITAS CURAH HUJAN DAN

KEMIRINGAN LAHAN TERHADAP LAJU EROSI

ARHAM

Mahasiswa S1 Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik


Jl. Poros Malino Km. 7 Bontomarannu, 92172, Gowa, Sulawesi Selatan

Pembimbing I

Dr. Eng. Ir. Hj. Rita Tahir Lopa,

M.T.

Staf Pengajar Departemen Teknik

Sipil Fakultas Teknik


Jl. Poros Malino Km. 7

Bontomarannu, 92172, Gowa,

Sulawesi Selatan

[email protected]

Pembimbing II

Dr. Eng. Bambang Bakri, S.T., M.T.

Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil

Fakultas Teknik


Jl. Poros Malino Km. 7

Bontomarannu, 92172, Gowa,

Sulawesi Selatan

[email protected]

ABSTRAK : Curah hujan merupakan suatu unsur iklim yang sangat berkaitan

dengan erosi. Air hujan yang jatuh ke bumi akan mengakibatkan pengikisan

terhadap tanah yang dilaluinya sehingga menyebabkan terjadinya erosi pada

kemiringan lahan tertentu. Penelitian ini menggunakan simulasi hujan buatan

dengan alat rainfall simulator untuk mengetahui pengaruh dan hubungan intensitas

curah hujan dan kemiringan lahan terhadap laju erosi serta membandingkan

persentase hasil erosi pada sampel tanah dengan kemiringan lahan yang telah

divariasikan dengan menggunakan tanah jenis lempung berpasir. Penelitian ini

dilakukan di laboratorium hidrolika dengan menggunakan acrylic berukuran 100

cm x 70 cm x 30 cm sebagai wadah yang diisi tanah sebagai sampel uji erosi.

Intensitas curah hujan yang digunakan yaitu 103 mm/jam, 107 mm/jam dan 130

mm/jam dengan kemiringan lahan yang telah di tentukan sebesar 10ᵒ, 20ᵒ dan 30ᵒ.

Dari hasil eksperimen di laboratorium dan hasil analisis disimpulkan bahwa jumlah

erosi sangat dipengaruhi oleh intensitas curah hujan dan kemiringan lahan dimana

hasil persentase perbandingan yang didapatkan yaitu pada kemiringan lahan 30°

jumlah erosi meningkat sebesar 38,4% dibandingkan dengan kemiringan lahan 10°

dan 20° yang hanya menghasilkan erosi sebanyak 27,7% dan 33,9%.

Kata Kunci : Erosi, Intensitas curah hujan, Kemiringan lahan

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

vi

DAFTAR ISI

Halaman Sampul .................................................................................................... i

Lembar Pengesahan .............................................................................................. ii

Kata Pengantar ...................................................................................................... iii

Abstrak ................................................................................................................. v

Daftar Isi............................................................................................................... vi

Daftar Tabel ........................................................................................................ viii

Daftar Gambar ........................................................................................................ ix

Daftar Lampiran .................................................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

A. Latar Belakang .......................................................................................... 2

B. Rumusan Masalah ..................................................................................... 2

C. Tujuan ....................................................................................................... 2

D. Batasan Masalah ....................................................................................... 2

E. Manfaat ..................................................................................................... 3

F. Sistematika Penulisan ............................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 5

A. Analisis Hidrologi ..................................................................................... 5

B. Curah Hujan .............................................................................................. 7

C. Intensitas Curah Hujan .............................................................................. 8

D. Kemiringan Lahan .................................................................................. 10

E. Sifat Fisik Tanah ..................................................................................... 12

F. Erosi ........................................................................................................ 15

G. Penelitian Terdahulu Tentang Laju Erosi ............................................... 19

BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 22

A. Jenis Penelitian........................................................................................ 22

B. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. 22

1. Tempat Penelitian ............................................................................... 22

2. Waktu Penelitian ................................................................................. 22

C. Alat dan Bahan ........................................................................................ 22

vii

1. Alat yang Digunakan .......................................................................... 22

2. Bahan Uji ............................................................................................ 22

D. Metode Pengambilan Data ...................................................................... 25

1. Pengukuran Intensitas Curah Hujan.................................................... 25

2. Pengukuran Laju dan Jumlah Erosi .................................................... 26

E. Rancangan Penelitian .............................................................................. 26

1. Tahap Persiapan .................................................................................. 26

2. Tahap Penelitian.................................................................................. 27

3. Tahap Analisis .................................................................................... 27

F. Bagan Alir Pelaksanaan Pengujian ......................................................... 27

G. Pelaksanaan Penelitian ............................................................................ 28

1. Persiapan Sampel Uji Tanah ............................................................... 28

2. Pengukuran Intensitas Curah Hujan.................................................... 29

3. Pengujian Erosi Tanah ........................................................................ 30

BAB IV Hasil dan Pembahasan ........................................................................ 31

A. Sifat Fisik Tanah ..................................................................................... 31

B. Intensitas Curah Hujan ............................................................................ 34

C. Laju Erosi dan Limpasan Permukaan ..................................................... 37

D. Hubungan Intensitas Curah Hujan Dengan Laju Erosi ........................... 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 44

A. Kesimpulan ............................................................................................. 44

B. Saran ....................................................................................................... 44

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Klasiikasi Lereng Berdasarkan Zuidam V .................................... 11

Tabel 2.2. Nilai faktor Erodibilitas ................................................................. 17

Tabel 4.1. Sifat Fisik Tanah .......................................................................... 31

Tabel 4.2. Kadar Air ...................................................................................... 32

Tabel 4.3. Berat Isi Basah .............................................................................. 32

Tabel 4.4. Berat Isi Kering ............................................................................ 33

Tabel 4.5. Volume Air Dalam Kontainer ...................................................... 36

Tabel 4.6. Hasil Pengukuran Erosi dan Limpasan Permukaan Pada Variasi

Intensitas Curah Hujan 103 mm/jam ............................................. 38


Intensitas Curah Hujan 107 mm/jam ........................................... 39


Intensitas Curah Hujan 130 mm/jam ........................................... 40

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.. Siklus Hidrologi....................................................................................... 6

Gambar 3.1. Alat Rainfall Simulator ............................................................................ 23

Gambar 3.2. Kontainer .................................................................................................. 23

Gambar 3.3. Penutup Kontainer .................................................................................... 24

Gambar 3.4. Alat Pengukur Kemiringan ....................................................................... 24

Gambar 3.5. Wadah Untuk Pengujian Sampel Tanah ................................................... 25

Gambar 3.6. Penyaringan Tanah yang Sudah dijemur .................................................. 28

Gambar 3.7. Proses Pemadatan Tanah .......................................................................... 29

Gambar 4.1. Grafik Instensitas Hujan ........................................................................... 37

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Antara Intensitas Curah Hujan dan Kemirigan Lahan

Terhadap Limpasan Permukaan ............................................................. 41

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Antara Intensitas Curah Hujan dan kemirigan Lahan

Terhadap Laju Erosi ............................................................................... 42

Gambar 4.4. Grafik Hubungan Intensitas Curah Hujan dengan Laju Erosi .................. 43

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Data Karakteristik Tanah

Lampiran 2 Hasil Analisis Kadar Organik Tanah

Lampiran 3 Nilai Keseragaman Cu Intensitas Curah Hujan

Lampiran 4 Data Volume Air pada Kontainer

Lampiran 5 Dokumentasi

Lampiran 6 Hasil Pengujian Laju Erosi

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sebagai suatu sistem yang dinamis, tanah akan selalu mengalami perubahan-

perubahan dari segi fisik, kimia ataupun biologi (Dariah dkk, 2004). Perubahan–

perubahan ini terutama terjadi karena pengaruh berbagai unsur iklim, tetapi tidak

sedikit pula yang dipercepat oleh tindakan atau perilaku manusia. Kerusakan

struktur tanah mengakibatkan berlangsungnya perubahan-perubahan yang

berlebihan misalnya kerusakan atau hilangnya lapisan tanah yang biasa dikenal

dengan istilah erosi tanah. Curah hujan merupakan salah satu unsur iklim yang

besar perannya terhadap terjadinya longsor dan erosi (Sutedjo dan Kartasapoetra,

2002).

Hujan merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap erosi di Indonesia,

dalam hal ini besarnya curah hujan, intensitas, dan distribusi hujan terhadap tanah,

Jumlah dan kecepatan aliran permukaan dan kerusakan erosi (Arsyad, 1989). Air

hujan yang menjadi air limpasan permukaan adalah unsur utama penyebab

terjadinya erosi.

Curah hujan merupakan suatu unsur iklim yang sangat berkaitan dengan

erosi. Air hujan yang jatuh ke bumi akan mengakibatkan pengikisan terhadap

tanah yang dilaluinya sehingga menyebabkan terjadinya erosi pada kemiringan

lahan tertentu.

Erosi tanah saat hujan merupakan fenomena yang kompleks yang dihasilkan

dari pelepasan dan pengangkutan tanah akibat percikan hujan, penyimpanan

(storage), aliran permukaan dan infiltrasi (Ellison, 1945). Hal penting dari proses

ini terkait dengan sejumlah faktor, yaitu intensitas curah hujan, energi kinetik, laju

infiltrasi, dan limpasan permukaan, sifat tanah dan kondisi permukaan tanah

seperti kelembaban tanah, kekasaran tanah dan panjang lereng serta kecuraman

lahan. Prediksi erosi tanah didasarkan pada model yang berasal dari pengukuran

kehilangan tanah dari limpasan alam atau plot alat pengukur hujan, meliputi lebar

2

spektrum tanah dan kondisi topografi (Romkens dkk, 2002). Berdasarkan uraian

tersebut maka penulis mengangkat judul penelitian sebagai tugas akhir dengan

judul :

“Pengaruh Hubungan Intensitas Curah Hujan dan Kemiringan Lahan

Terhadap Laju Erosi”

B. Rumusan Masalah

Dari beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya laju erosi menjadi alasan

penulis untuk meneliti :

1. Pengaruh dan hubungan intensitas curah hujan dan kemiringan lahan

terhadap laju erosi

2. Persentase hasil erosi pada sampel tanah dengan kemiringan lahan yang

telah divariasikan dalam hal ini karakteristik tanah yang digunakan yaitu

lanau plastis rendah atau lempung berpasir.

C. Tujuan Penelitian

Penelitian ini dimaksudkan untuk :

1. Analisis hasil erosi pada kemiringan lahan yang divariasikan

2. Analisis pengaruh intensitas curah hujan dan kemiringan lahan terhadap

laju erosi

D. Batasan Masalah

Berdasarkan permasalahan yang ada, penelitian ini diberikan batasan-batasan

agar lebih terarah. Adapun batasan yang digunakan adalah sebagai berikut:

1. Lokasi penelitian ini dilakukan di Laboratorium Hidrolika dengan

menggunakan alat rainfall simulator dan Laboratorium Mekanika Tanah

Jurusan Teknik Sipil Universitas Hasanuddin.

2. Pengambilan sampel tanah pada sungai Maros Kecamatan Tompobulu .

3. Variasi kemiringan lahan yang ditinjau adalah kemiringan 100, 200, dan

300.

3

4. Menggunakan wadah dari acrylic dengan ukuran 100cm X 70cm X 30cm.

5. Variasi intensitas curah hujan, 103mm/jam, 107mm/jam, 130mm/jam.

6. Nilai Kepadatan tanah 1,4 gr/cm3.

E. Manfaat

Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah

1. Dapat digunakan sebagai bahan dalam menentukan laju erosi pada

kemiringan tertentu dengan menggunakan intensitas curah hujan.

2. Manfaat bagi pemerintah memberikan gambaran Kepada Pemerintah

tentang kendali erosi terhadap kemiringan lahan

3. Manfaat bagi masyarakat yaitu memberikan pemahaman terhadap

masyarakat tentang dampak erosi yang dihasilkan dari intensitas curah

hujan terhadap kemiringan lahan

F. Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pembahsan dan juga Tugas Akhir ini dapat tersusun

dengan rapi, sistematis dan mudah dimengerti maka penulisan Tugas Akhir ini

disajiikan dalam lima bab sebagai berikut :

Bab I : Pendahuluan

Bab ini terdiri dari latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian,

batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

Bab II : Tinjuan Pustaka

Bab ini merupakan bab yang berisikan teori-teori yang berhubungan dengan

penelitian ini serta tinjauan tentanggerusan lahan yang mencakup proses

terjadinya erosi dari hujan terhadap kemiringan lahan.

Bab III : Metodologi Penelitian

Dalam bab ini dijelaskan mengenai waktu dan tempat penelitian, jenis dan sumber

4

data, pengumpulan data, metode analisis data untuk menjawab permasalahan yang

akan diteliti dalam kerangka pembahasan.

Bab IV: Analisis Data

Dalam bab ini akan dijelaskan tentang hasil pengukuran intensitas curah hujan

dan faktor kemiringan lahan.

Bab V : Kesimpulan dan Saran

Dalam bab ini dilakukan pengambilan kesimpulan dan saran yang dapat menjadi

masukan bagi semua kalangan dalam penyempurnaan dan pengembangan ilmu

yang diteliti.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Analisis Hidrologi

Siklus hidrologi merupakan proses sirkulasi atau peredaran air secara terus

menerus untuk menjaga keseimabangan alam yang dimana terjadi penguapan di

seluruh permukaan bumi dari laut ke atmosfer dengan bantuan matahari.

Pada proses sirkulasi air mengalami penguapan akibat perbedaan tekanan, uap

air akan naik dan terkumpul jadi awan, karena perbedaan suhu atau pendinginan

dan tekanan (kondensasi) serta adanya angin awan yang berkumpul akan menjadi

berat dan akan jatuh berupa hujan akibat gaya gravitasi. Namun hujan yang jatuh

ini tidak semuanya dapat mencapai permukaan bumi, diantaranya bagian dari hujan

yang tertahan oleh tanaman, bangunan dan lain-lain disebut intersepsi. Bagian

lainnya akan meresap masuk ke dalam tanah melewati permukaan tanah yang

disebut infiltrasi. Kedalaman air yang masuk tanah tergantung pada sejumlah faktor

yaitu, jumlah air hujan, porositas tanah, jumlah vegetasi dan lapisan yang tidak

dapat ditembus oleh air. Air yang ditahan oleh lapisan inpenetrable (misalnya, batu)

merupakan air tanah. Air ini dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan sehari-hari.

Di daerah perkotaan dengan populasi padat penyerapan air sangat kecil, karena

aspal dan jalan beton dan rumah yang dibangun di mana-mana. Harus ada sejumlah

daerah dibiarkan terbuka di kota untuk penyerapan air hujan. Bila air yang meresap

masuk ke dalam tanah bergerak vertikal ke lapisan bawah tanah melalui celah-celah

dan pori-pori tanah dan batuan sehingga mencapai muka air tanah (water table)

yang kemudian menjadi air bawah tanah disebut perkolasi. Sementara aliran air di

dalam tanah yang mengalir ke arah horizontal atau ke arah samping disebut aliran

antara (interflow).

Jumlah volume air di bumi sangat melimpah total mencapai volume

1400000000 km3. Namun 97% terdiri dari air laut (air asin) yang tidak dapat

langsung dimanfaatkan oleh manusia, dari 3% sisanya, 2% terkunci sebagai es di

6

daerah kutub. Sedikit lebih 0,75% ditemukan di danau, sungai dan bawah tanah

sebagai air tawar yang mendukung semua bentuk kehidupan di bumi. Air tawar ini

berasal dari siklus air (siklus hidrologi), sehingga penting bagi umat manusia, untuk

melestarikan penggunaan air dan mencegah pencemaran. Karakteristik air memiliki

rumus kimia H2O. Satu molekul air terbentuk dari dua atom hidrogen dan satu atom

oksigen. Air adalah pelarut universal yang hampir semua bahan kimia dapat larut

dalam air. Garam dan oksigen adalah contoh zat yang mudah larut, sementara

minyak mesin dan minyak lainnya yang sulit larut dalam air.

Air memiliki tiga keberadaan yaitu, padat (es, salju), cair (air tawar, air laut)

dan gas (uap). Untuk mengubah air dari keadaan padat ke keadaan cair, atau dari

cair ke gas, dibutuhkan energi. Siklus hidrologi adalah rangkaian sederhana, dimana

air di alam ini beredar dan berubah. Proses sirkulasi air yang berlangsung secara

terus menerus dikenal dengan istilah siklus hidrologi dapat dilihat pada Gambar 2.1.

berikut.

Gambar 2.1. Siklus hidrologi (Lopa, R. T. 2016)

Keterangan dari Gambar 2.1. angka dalam kurung menunjukkan volume air

dalam juta kilometer kubik, dan fluks di samping tanda panah menunjukkan aliran

dalam juta kilometer kubik per tahun.

Jumlah air yang ada di bumi selalu tetap karena adanya proses siklus hidrologi,

air hanya akan mengalami perubahan bentuk secara berkelanjutan atau hanya akan

berubah dari segi kualitas, sedangkan volume atau jumlah air tetap. Air

7

dipermukaan dan di dalam tanah, tumbuh-tumbuhan menguap akibat panas

matahari.

Proses berubahnya air permukaan (dari laut dan lahan) /air dalam tanah

menjadi uap disebut evaporasi. Transpirasi yaitu proses berubahnya air yang

terkandung dalam tumbuh-tumbuhan menjadi uap. Sementara evaporasi dan

transpirasi yang secara bersamaan disebut evapotranspirasi. Penguapan

membutuhkan energi panas, misalnya dari radiasi matahari. Evaporation di alam

(penguapan air laut dan air tanah) terjadi dengan bantuan sinar matahari. Dengan

air penguapan laut, garam di laut tidak mengikuti proses penguapan (tapi tetap di

laut). Jika uap air atau uap air dari air laut mengembun, relatif murni, air bersih

dapat diperoleh.

Adapun aliran air hujan yang jatuh dan terus mengalir melalui permukaan tanah

disebut limpasan permukaan. Air permukaan ini baik yang stagnan atau mengalir

di permukaan tanah, misalnya, di danau, sungai dan lahan basah. Sungai adalah

kombinasi dari tiga jenis aliran air yaitu, aliran permukaan, limpasan bawah

permukaan, dan aliran air tanah yang pada akhirnya akan kembali ke laut.

Kuantitas air yang mampu diserap oleh tanah sangat tergantung pada kondisi

fisik tanah misalnya, bobot isi (daya tanah melarutkan air), infiltrasi (daya tanah

meresapkan air), porositas (jumlah volume udara yang terkandung dalam tanah),

dan struktur tanah (bentukan hasil penyusunan butiran-butiran tanah). Sebelum

mencapai kejenuhan, air masih dapat diserap oleh tanah. Jika telah melebihi

kejenuhan air hujan yang jatuh ke permukaan tanah akan dialirkan sebagai

limpasan permukaan.

B. Curah Hujan

Hujan adalah butir-butir air yang jatuh ke bumi dari atmosfer. Awan

merupakan titik-titik air yang melayang-layang di atmosfer dan merupakan bahan

baku hujan. Kadang-kadang butir-butir air yang jatuh akan menguap kembali

sebelum mencapai permukaan bumi. Hujan turun dari awan, adanya awan belum

tentu turunnya hujan. Hujan baru turun bila butir-butir air di awan bersatu menjadi

besar dan mempunyai daya berat yang cukup dan suhu di bawah awan harus lebih

8

rendah dari suhu awan itu sendiri, maka butir-butir air yang telah besar dan berat

jatuh sebagai hujan

Curah hujan adalah jumlah air yang jatuh di permukaan tanah datar selama

periode tertentu yang diukur dengan satuan tinggi (mm) di atas permukaan

horizontal bila tidak terjadi evaporasi, runoff dan infiltrasi. Jumlah air hujan diukur

menggunakan pengukur hujan atau ombrometer, dinyatakan sebagai kedalaman air

yang terkumpul pada permukaan datar, dan diukur kurang lebih 0,25 mm. Satuan

curah hujan menurut SI adalah milimeter, yang merupakan penyingkatan dari liter

per meter persegi. Curah hujan satu milimeter artinya dalam luasan satu meter

persegi pada tempat yang datar tertampung air setinggi satu milimeter atau

tertampung air sebanyak satu liter.

Hujan merupakan komponen utama daur air di dalam atau wilayah. Hujan juga

merupakan sumber air utama suatu wilayah. Curah hujan yang kecil akan

mengakibatkan kestimbangan air disuatu wilayah mengalami defisit yang cukup

besar, terutama di wilayah tropis yang laju evaporasinya cukup besar. Variabel

hujan (presipitasi) yaitu : curahan (tebal), lama (durasi), dan intensitas hujan

merupakan variabel atau vaktor penting dalam pengendalian air limpasan

permukaan dan rekayasa konservasi tanah dan air (Mawardi, 2012)

Indonesia termasuk dalam wilayah yang beriklum tropika basah, dengan ciri-

ciri pola hujan yang berbeda dengan wilayah yang beriklim tropika atau beriklim

sedang (temperate). Namun demikian karena indonesia meliputi kawasan yang

sangat luas, maka pola hujan yang jatuh di wilayah Indonesia sangat beragam,

dipengaruhi oleh kondisi topografis dan geografis wilayah masing-masing.

C. 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.

Intensitas curah hujan yang tinggi pada umumnya berlangsung dengan durasi

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pengukur_hujan&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Air

http://id.wikipedia.org/wiki/Milimeter

9

pendek dan meliputi daerah yang tidak luas. Hujan yang meliputi daerah luas,

jarang sekali dengan intensitas tinggi, tetapi dapat berlangsung dengan durasi cukup

panjang. Kombinasi dari intensitas hujan yang tinggi dengan durasi panjang jarang

terjadi, tetapi apabila terjadi berarti sejumlah besar volume air bagaikan

ditumpahkan dari langit. Adapun jenis-jenis hujan berdasarkan besarnya curah

hujan (definisi BMKG), diantaranya yaitu hujan kecil antara 0 – 21mm per hari,

hujan sedang antara 21 – 50 mm per hari dan hujan besar atau lebat di atas 50 mm

per hari.

Besar intensitas curah hujan itu berbeda-beda, tergantung pada lama hujan

yang berlangsung, letak geografis, frekuensi kejadiannya dan lain-lain. Lama dan

intensitas curah hujan yang besar atau lebat akan menyebabkan pengurangan

kapasitas infiltrasi secara konstan. Hal ini disebabkan karena adanya pemadatan

permukaan tanah terjadi karena pukulan butir-butir hujan, pembengkatan (swelling)

dan tanah liat, penyumbatan pori-pori dengan partikel-partikel kecil yang terbawa

masuk bersama dengan air hujan, serta terjeratnya gelembung-gelembung udara

dalam pori-pori.

Dalam penelitian ini, intesitas curah hujan yang digunakan adalah intensitas

curah hujan buatan yang dihasilkan oleh alat simulator hujan (rainfall simulator)

dengan menggunakan rumus yang dijelaskan dalam Instruction Manual Rainfall

Simulator (Anonim, 2011) sebagai berikut :

I = 𝑸

𝑨.𝒕× 𝟔𝟎𝟎 (1)

Dengan : I = Intensitas Hujan (mm/jam)

Q = Volume air dalam container (ml)

A = Luas container (cm2)

t = waktu (menit)

keseragaman distribusi hujan simulasi pada area pengujian sangat penting sejak

keseragaman yang dapat memberikan hasil yang tidak pasti. Keseragaman dapat

berubah-ubah pada tekanan udara, kecepatan disk, dan buka ukuran piringan.

10

𝐂𝐮 = 𝟏𝟎𝟎 (𝟏 −∑[𝒙]

𝒎.𝒏) (2)

Dimana :

Cu = koefisien keseragaman curah hujan

m = kedalaman pengamatan rata-rata (ml)

n = jumlah pengamatan

∑[𝑥] = deviasi dari pengaman individual kedalaman rata rata(mm/jam)

D. Kemiringan lahan

Lereng adalah permukaan bumi yang membentuk sudut kemiringan tertentu

dengan bidang horizontal. Lereng dapat terbentuk secara alami maupun buatan

manusia. Lereng yang terbentuk secara alami misalnya: lereng bukit dan tebing

sungai, sedangkan lereng buatan manusia antara lain: galian dan timbunan untuk

membuat bendungan, tanggul dan kanal sungai serta dinding tambang terbuka

(Arief, 2007).

Kemiringan lereng terjadi akibat perubahan permukaan bumi di berbagai

tempat yang disebabakan oleh daya-daya eksogen dan gaya-gaya endogen yang

terjadi sehingga mengakibatkan perbedaan letak ketinggian titik-titik diatas

permukaan bumi. Kemiringan lereng mempengaruhi erosi melalui runoff. Makin

curam lereng makin besar laju dan jumlah aliran permukaan dan semakin besar

erosi yang terjadi. Selain itu partikel tanah yang terpercik akibat tumbukan butir

hujan makin banyak (Arsyad, 2000).

Lereng mempengaruhi erosi dalam hubungannya dengan kecuraman dan

panjang lereng. Lahan dengan kemiringan lereng yang curam (30-45%) memiliki

pengaruh gaya berat (gravity) yang lebih besar dibandingkan lahan dengan

kemiringan lereng agak curam (15-30%) dan landai (8-15%). Hal ini disebabkan

gaya berat semakin besar sejalan dengan semakin miringnya permukaan tanah dari

11

bidang horizontal. Gaya berat ini merupakan persyaratan mutlak terjadinya proses

pengikisan (detachment), pengangkutan (transportation), dan pengendapan

(sedimentation) (Wiradisastra, 1999).

Pada Tabel 2.1. ditunjukkan klasifikasi lereng dan proses penciri dan kondisi

lapangan. Klasifikasi lereng terbagi atas tujuh kelas lereng yang masing-masing

memiliki proses penciri dan kondisi lapangan yang berbeda. Dari kelas lereng

kemiringan 0° sampai dengan kelas lereng lebih besar dari kemiringan 55°. Dengan

kondisi lapangan datar atau hampir datar hingga curam ekstrim.

Tabel 2.1. Klasifikasi Lereng Berdasarkan Zuidam V (1985)

Pada kondisi lereng yang landai atau curam akan memberikan waktu yang

sedikit untuk masuknya air hujan kedalam tanah atau sebaliknya. Sedangkan pada

tanah yang sangat datar kecepatan infiltrasi akan diperlambat oleh udara yang

tertekan karena air yang masuk membentuk sebuah bidang datar yang menghalangi

keluarnya udara.

Kelas Lereng Proses penciri dan kondisi lapangan

00 – 20 (0% - 2%)

Datar atau hampir datar, dengan proses denudasional yang tidak

cukup besar dan pengikisan permukaan yang tidak intensif

dibawah kondisi kering

20 – 40 (2% - 7%)

Sedikit miring (gentle slope), dengan pergerakan massa

berkecepatan rendah dari berbagai proses periglacial, solifuction

dan fluvial.

40 – 80 (7% - 15%

Miring (slopping), memiliki kondisi yang hampir sama dengan

gently slope, namun lebih mudah mengalami pengikisan

permukaan, dengan erosi permukaan yang intensif

80 – 160 (15% -

30%)

Agak curam (moderately steep), semua jenis pergerakan massa

terjadi, terutama periglacial-solifuction, rayapan, pengikisan dan

adakalanya landslide.

160 – 350 (30% -

70%)

Curam (steep), proses denudasional dari semua jenis terjadi

secara intensif (erosi, rayapan, pergerakan lereng).

350 – 550 (70% -

140%)

Sangat curam (very steep), proses denudasional terjadi secara

intensif.

> 550 (> 140%) Curam ekstrim (extremely steep), proses denudasional sangat

kuat, terutama “wall denudational”

12

E. Sifat fisik tanah

Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai material

yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi

(terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah

melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi

ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut. Tanah berguna

sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, disamping

itu tanah berfungsi juga pendukung pondasi dari bangunan. Jadi seorang ahli teknik

sipil harus juga mempelajari sifat-sifat dasar tanah, seperti asal usulnya, penyebaran

ukuran butiran, kemampuan mengalirkan air, sifat pemampatan bila dibebani,

kekuatan geser, kapasitas daya dukung terhadap beban dan lain-lain. Ilmu mekanika

tanah adalah cabang dari ilmu pengetahuan yang mempelajari sifat fisik dari tanah

dan kekuatan massa tanah tersebut bila menerima macam-macam gaya. (Braja M.

1993).

Dalam menetukan sifat fisik tanah memerlukan karakteristik mekanika tanah

sehingga untuk mendapatkan karakteristik tanah maka diperlukan data kadar air,

berat isi basah, dan berat isi kering. Untuk menentukan kadar air dirumuskan pada

persamaan berikut :

ω = 𝑊5

𝑊7 𝑥 100 % (3)

Dimana : W5 = Berat air (gram)

W5 = W3 – W4

W7 = Berat tanah kering (gram)

W7 = W4 – W6

W3 = Berat tanah basah + kontainer

W4 = berat tanah kering + kontainer

W6 = berat kontainer

13

Untuk berat isi basah :

𝛾 wet = 𝐺𝑠

1+(ω x Gs) (4)

Dimana : Gs = Berat jenis

ω = Kadar air (%)

Untuk berat isi kering :

𝛾𝑑𝑟𝑦 =𝑊𝑑𝑟𝑦

𝑉𝑚𝑜𝑢𝑙𝑑 (5)

𝑊𝑑𝑟𝑦 =𝑊𝑤𝑒𝑡

1+(𝜔

100) (6)

Dimana : Wdry = Berat kering

Vmould = Volume mould

𝛾dry = Berat isi kering

Wwet = Berat tanah basah (gram)

Tanah juga dapat diartikan sebagai bagian yang terdapat pada kerak bumi yang

tersusun atas mineral dan bahan organik. Tanah merupakan salah satu penunjang

yang membantu kehidupan semua mahluk hidup yang ada di bumi. Tanah sangat

mendukung terhadap kehidupan tanaman yang menyediakan hara dan air di bumi.

Selain itu, tanah juga merupakan tempat hidup berbagai mikroorganisme yang ada

di bumi dan juga merupakan tempat berpijak bagi sebagian mahluk hidup yang ada

di darat. Dari segi klimatologi, tanah memegang peranan penting sebagai

penyimpan air dan mencegah terjadinya erosi. Meskipun tanah sendiri juga bisa

tererosi.

Berikut beberapa sifat fisik tanah :

a. Tekstur tanah

Tanah disusun dari butir-butir tanah dengan berbagai ukuran. Bagian butir tanah

14

yang berukuran lebih dari 2 mm disebut bahan kasar tanah seperti kerikil, koral

sampai batu. Bagian butir tanah yang berukuran kurang dari 2 mm disebut bahan

halus tanah. Komponen mineral dari tanah adalah pasir, lumpur dan tanah liat,

proporsi dari kombinasi ketiga bahan tersebut akan menentukan tekstur tanah. Hal

yang dipengaruhi oleh tesktur tanah mencakup porositas, permeabilitas

(kemampuan menyerap), infiltrasi, dan kapasitas kandungan air.

Tanah, pasir dan lumpur merupakan produk dari material induk yang

mengalami proses fisika dan kimiawi. Tanah liat merupakan produk dari

pengendapan material induk yang larut sebagai material sekunder.

b. Struktur tanah

Struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah. Gumpalan

struktur tanah ini terjadi karena butir-butir pasir, debu, dan tanah liat terikat satu

sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi, dan lain-

lain. Gumpalan-gumpalan kecil (struktur tanah) ini mempunyai bentuk, ukuran, dan

kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda.

c. Porositas tanah

Porositas mirip seperti kepadatan, hanya saja porositas berarti ruang kosong

(pori-pori) diantara tekstur tanah yang tidak terisi dengan mineral atau bahan

organik namun terisi oleh gas atau air. Semakin tinggi kepadatan tanah maka

semakin rendah porositasnya dan sebaliknya semakin rendah kepadatan tanah

semakin rendah porositasnya. Idealnya, total porositas dari tanah adalah sekitar

50% dari total volume tanah. Ruang untuk gas dibutuhkan tanah untuk

menyediakan oksigen yang berguna untuk organisme dalam menguraikan material

organik, humus dan akar tanaman. Porositas juga mendukung pergerakan serta

penyimpanan air serta nutrisi. Tingkat porositas tanah dibagi menjadi 4 kategori

yaitu sangat baik dengan tingkat porositas kurang dari 2 mikro meter, baik dengan

tingkat porositas 2-20 mikro meter, sedang dengan tingkat porositas 20-200 mikro

meter dan kasar dengan porositas 200 mikro meter hingga 2 mili meter.

15

d. Warna tanah

Warna tanah seringkali menjadi faktor paling dasar bagi kita untuk

membedakan jenis jenis tanah. Umumnya warna tanah ditentukan oleh kandungan

material organik, kondisi drainase, mineralogi tanah dan tingkat oksidasi.

Pengembangan dan distribusi warna tanah berasal dari proses kimiawi dan tingkat

pelapukan material organik. Ketika mineral primer dalam bahan induk lapuk,

elemen tanah akan dikombinasikan pada senyawa dan warna yang baru. Mineral

besi merupakan mineral sekunder yang akan menghasilkan warna kuning atau

kemerahan pada tanah, material organik akan menghasilkan warna hitam

kecoklatan atau coklat (warna subur). Sulphur dan nitrogen akan menghasilkan

warna hitam.

e. Konsistensi tanah

Konsistensi tanah berarti kemampuan tanah untuk menempel pada objek lain

dan kemampuan tanah untuk menghindari deformasi atau berpisah. Konsistensi

diukur dengan 3 kondisi kelembapan yaitu: kering, lembab dan basah. Konsistensi

tanah bergantung pada tingkat banyaknya tanah liat.

f. Temperatur tanah

Tanah memiliki temperatur yang bervariasi mulai dari tingkat dingin ekstrim -

20 0 C hingga tingkat panas ekstrim mencapai 600 C. Temperatur tanah penting bagi

germinasi biji tanaman, pertumbuhan akar tanaman serta menyediakan nutrisi bagi

tanaman tersebut. Tanah yang berada 50cm dibawah permukaan cenderung

memiliki temperatur yang lebih tinggi sekitar 1,80 C.

F. Erosi

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 pada suatu tempat terkikis dan terangkut yang kemudian

diendapkan di tempat lain. Pengikisan dan pengangkutan tanah tersebut terjadi oleh

media alami, yaitu air dan angin (Arsyad, 2010).

http://ilmugeografi.com/ilmu-bumi/tanah/jenis-jenis-tanah

16

Erosi juga dapat disebut pengikisan atau kelongsoran yang merupakan proses

penghanyutan tanah oleh desakan-desakan atau kekuatan air dan angin, baik yang

berlangsung secara alamiah ataupun sebagai akibat perbuatan manusia.

Sehubungan dengan itu maka kita akan mengenal Normal / Geological

Erosiondan Accelerated Erosion (Kartasapoetra, 1987).

Beberapa penyebab erosi sebagai berikut :

a. Erosi Akibat Suhu

Peristiwa ini terutama terjadi di daerah yang beriklim kontinental atau beriklim

gurun. Di daerah gurun temperatur pada siang hari dapat mencapai 50° Celcius.

Pada siang hari bersuhu tinggi atau panas. Batuan menjadi mengembang, pada

malam hari saat udara menjadi dingin, batuan mengerut. Apabila hal itu terjadi

secara terus menerus dapat mengakibatkan batuan pecah atau retak-retak dan

batuan tersebut pecah menjadi bagian yang lebih kecil. Proses tersebut merupakan

proses alam. Suhu menyebabkan erosi secara lambat.

b. Erosi oleh Angin

Hembusan angin kencang yang terus menerus di daerah yang tandus dapat

memindahkan partikel-partikel halus batuan di daerah tersebut membentuk suatu

formasi, misalnya bukit-bukit pasir di gurun atau pantai. Efek lain dari angin adalah

jika partikel keras yang terbawa dan bertumbukan dengan benda padat lainnya

sehingga menimbulkan erosi yang disebut dengan abrasi.

c. Erosi oleh Air

Jika tingkat curah hujan berlebihan sedemikian rupa sehingga tanah tidak dapat

menyerap air hujan maka terjadilah genangan air yang mengalir kencang. Aliran air

ini sering menyebabkan terjadinya erosi yang parah karena dapat mengikis lapisan

permukaan tanah yang dilewatinya, terutama pada tanah yang gundul. 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/jam yang merupakan kecepatan

erosi yang kritis.

17

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 juga dapat terjadi

akibat air laut. Arus dan gelombang laut termasuk pasang surut laut merupakan

faktor penyebab terjadinya erosi di pinggiran laut atau pantai. Karena tenaga arus

dan gelombang merupakan kekuatan yang dapat memindahkan batuan atau sedimen

pantai.

d. Erosi oleh Mikroorganisme

Penyebabnya adalah proses mikroorganisme pada batuan maupun dalam tanah

yaitu berupa zat asam yang dikeluarkan oleh mikroorganisme. Zat asam ini merusak

batuan sehingga batuan dapat melapuk dan apabila ini terjadi terus menerus dengan

waktu yang lama maka dapat menyebabkan erosi. Hal tersebut erat hubungannya

dengan pembentukan tanah (Husni, 2009).

Menetukan tipe tanah berdasarkan indeks plastis yang telah diuji di

laboratorium mekanika tanah maka dalam penelitian ini jenis tanah yang di pakai

yaitu lempung berpasir dari kalsifikasi lanau plastis rendah (CL) PI≤10 yang

terdapat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Nilai faktor erodibilitas (K)

Divisi

Utama Subdivisi

Simbol

ISBP Nama Typikal

Kriteria Klasifikasi

Laboratorium

Faktor Kemudahan

Erosi (K)

Tanah

tanah

plastis

Pasir (fraksi

butiran total

lebih banyak

diantara

saringan no 4

dan 200)

SW Pasir gradasi

baik dan pasir

berkerikil

C≥6 dan 1≤C≤3

0,5-0,6

SP Pasir gradasi

buruk

campuran

pasir kerikil

lanau

Tidak memenuhi

kriteria di atas ,%

lolos saringan no 200

< 15 % 0,6-0,7

18

Lanjutan Tabel 2.2

Divisi

Utama Subdivisi

Simbol

ISBP Nama Typikal


Laboratorium

Faktor Kemudahan

Erosi (K)

Tanah

tanah

plastis

Pasir (fraksi

butiran total

lebih banyak

diantara

saringan no 4

dan 200)

SM Pasir berlanau

tidak plasis

bergradasi

buruk

Tidak memenuhi

kriteria di atas ,%


< 15 % 0,7

Lanau non

plastis (NP) MN

Lanau tidak

plastis tepung

batu

Fraksi butiran total

lebih banyak lolos

saringan 200

0,7

Lanau plastis

(minus fraksi

no 4o plot nya

di bawah garis

A

GM(1) kerikil

berlanau

plastis ,

campuran

lerikil lanau

Tidak memenuhi

kriteria di atas , %


< 15 %

0,1-0,2

SM(1) pasir berlanau

plastis

campuran

pasir lanau

Tidak memenuhi



< 15 %

0,3-0,7

ML

MI

MH

lanau plastis ,

lanau

berpasir, dan

lanau

berlempung

Lanau plastisitas

rendah (ML)PI≤10

Plastisitas

sedang(MI)10<PI≤30

Lanau plastisitas

tinggi(MH) PI >30

0,3-0,7

0,2-0,3

0,1-0,2

Pasir ( fraksi

butiran total

lebih banyak

diantara

saringan no 4

dan 200)

GC(1) kerikil

berlempung

campuran

kerikil

lempung

Tidak memenuhi



< 15 %

0,05-0,2

SC(1) pasiir

berlempung

campuran

pasir-

lempung

Tidak memenuhi



< 15 %

0,1-0,7

19

Lanjutan Tabel 2.2

G. Penelitian Terdahulu Tentang Laju Erosi

Alvin Saragih, Wiwik Yunarni Widiarti, dan Sri Wahyuni, 2014

mempelajari untuk mengetahui pengaruh intensitas hujan dan kemiringan lereng

terhadap laju kehilangan tanah menggunakan simulasi hujan buatan dengan alat

rainfall simulator. Dalam menghitung laju kehilangan tanah pada penelitian ini

Divisi

Utama Subdivisi

Simbol

ISBP

Nama

Typikal


Laboratorium

Faktor

Kemudahan Erosi

(K)

Tanah

tanah

plastis

Pasir ( fraksi

butiran total

lebih banyak

diantara

saringan no 4

dan 200)

GC(1) kerikil

berlempung

campuran

kerikil

lempung

Tidak memenuhi



< 15 %

0,05-0,2

SC(1) pasiir

berlempung

campuran

pasir-

lempung

Tidak memenuhi



< 15 %

0,1-0,7

CL

CI

CH

lempung,

lempung

berpasir, dan

lempung

berlanau

Lanau plastisitas

rendah (CL)PI≤10

Plastisitas

sedang(MI)10<PI≤30

Lanau plastisitas

tinggi(CH) PI >30

0,1-0,6

0,02-0,1

0,02

Tanah

non

plastis

Kerikil (fraksi

butiran total,

lebih banyak

tertinggal di

saringan no 4

GP Kerikil

gradasi

buruk,

campuran

kerikil –pasir-

lanau

Tidak memenuhi



< 15 %

0,1-0,15

GW Kerikil

gradasi baik ,

kerikil

berpasir,

kerikil

berpasir lanau

C≥4 dan 1≤C≤3

0,05-0,1

20

menggunakan persamaan umum kehilangan tanah (PUKT) yang telah banyak

digunakan oleh berbagai pihak dalam hal penelitian erosi. Pelaksanaan penelitian

ini dilakukan di laboratorium dengan menggunakan kubus kecil berukuran 15 cm

× 15 cm dan tinggi 7,5 cm sebagai benda uji yang diisi tanah dan diberi hujan

buatan, tanah akan tererosi dan ditampung dengan gelas ukur, kemudian disaring

sehingga didapat tanah kering hasil erosi dan diketahui beratnya. Intensitas hujan

yang digunakan adalah intensitas tinggi (75, 85, 95, 105) mm/jam dan kemiringan

yang dipakai (2,5., 10, 20, 30)˚. Hasil erosi akibat peningkatan intensitas hujan (75,

85, 96, 105) mm/jam pada kemiringan lereng 2,5˚ atau 4.2%, mengakibatkan

kenaikan erosi sebesar 1,75 kali dari kondisi awal. Kemiringan lereng 2,5˚.,10˚,20˚

dan 30˚ pada intensitas 75 mm/jam menyebabkan erosi meningkat sebesar 4.89 kali

dari kondisi awal. Sehingga bila dibandingkan akan lebih besar jumlah erosi akibat

kemiringan lereng. Karena penelitian ini dilakukan di laboratorium dengan

menggunakan intensitas dan kemiringan yang terkendali maka disarankan untuk

penelitian dilapangan menggunakan data curah hujan sebenarnya.

Rudianto Wahyu Prabowo dkk, 2012 debit limpasan permukaan terjadi jika

air hujan yang jatuh lebih besar dari kapasitas infiltrasi pada tanah. Kondisi ini

sangat dipengaruhi oleh berbagai hal, diantaranya intensitas curah hujan,

karakteristik lahan, karakteristik tanah, kemiringan lahan dan kepadatan tanah.

Karakteristik tanah yang mempengaruhi porositas tanah, kerapatan massa tanah,

kadar air tanah, tekstur tanah, struktur tanah, kandungan bahan organik tanah, dan

keadaan vegetasi permukaan tanah. Skripsi ini mencoba untuk meneliti pengaruh

kepadatan tanah terhadap debit limpasan pada alat Rainfall Simulator.

Pengambilan sampel tanah pada penelitian ini dilaksanakan pada Kelurahan

Tlogomas Kota Malang. Penentuan lokasi berdasarkan pembagian peta sifat fisik

tanah di Kota Malang. Data-data yang diperoleh adalah data primer yang

merupakan pengamatan langsung dari Laboratorium Hidrologi Teknik Pengairan,

yaitu dengan menggunakan alat Rainfall Simulator untuk mengetahui debit

limpasan permukaan dengan memvariasikan kepadatan, percobaan dilakukan

sebanyak 36 kali. Hasil pengukuran dan analisis debit limpasan di Laboratorium

21

hubungan antara debit limpasan dengan variasi kepadatan adalah berbanding lurus,

debit limpasan akan meningkat jika tingkat kepadatannya meningkat.

Dadang Christianto dkk, 2014 tanah yang tererosi akan mengakibatkan

penurunan produktivitas dan kesuburan tanah. Akibat erosi, kadar air dan

kandungan berbagai mineral dan nutrisi tanah akan sangat berkurang. Dari masalah

yang timbul tersebut, perlu dilakukan beberapa kegiatan untuk melestarikan

lingkungan yang rusak karena erosi tersebut maka perlu dilakukan penanggulangan

erosi misalnya dengan cara penggantian vegetasi, reboisasi, menanami lereng dan

kegiatan lain yang bisa menaggulangi masalah tersebut. Sedangkan cara untuk

mengetahui metode yang paling efektif dalam menanggulangi erosi yaitu perlu

diadakan penelitian terhadap erosi itu sendiri.Salah satu penelitian pada angka erosi

suatu tanah dapat dilakukan di labatoratorium 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 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 4.25

gr/225cm2, sedangkan nilai erosi yang paling kecil adalah pada percobaan yang

menggunakan intensitas sebesar 116.71 mm/jam dengan kemiringan lereng sebesar

15° yaitu sebanyak 1.47 gr/225cm2.

22

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini bersifat eksperimental dimana proses pengujian ini

dilakukan di Laboratorium Jurusn Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

dengan menggunakan tiga variasi intensitas curah hujan dan tiga bentuk kemiringan

lahan uji coba menggunakan alat rainfall simulator dimana penelitian yang

dilakukan bertujuan untuk mengetahi pengaruh dan hubungan intensitas curah

hujan dan kemiringan lahan terhadap laju erosi di kemiringan dan intensitas yang

berbeda, parameter yang digunakan dalam pengambilan data dari penelitian ini

adalah jumlah tanah yang tergerus pada sampel pengujian.

B. Tempat dan Waktu Penelitian

1. Tempat Penelitian

Pelaksanaan penelitian dilakukan di dua laboratorium yang berbeda, untuk

pengujian karakteristik tanah dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah.

Sedangkan untuk permodelan dan simulasi menggunakan perangkat rainfall

simulator di Laboratorium Hidrolika. Kedua lanoratorium tersebut berada di

Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Hasanuddin, Gowa.

2. Waktu Penelitian

Waktu penelitian ini berawal dari persiapan alat pada bulan Juni 2017 sampai

dengan pengambilan data hasil penelitian pada bulan Agustus 2017.

C. Alat dan Bahan

1. Alat yang digunakan yaitu

a. Satu set perangkat rainfall simulator, rainfall simulator merupakan alat

simulasi hujan dalam skala kecil. Alat ini memiliki tangki 2 x 1 x 0,4 meter

dan tangki penyimpanan air berkapasitas 400 liter yang berfungsi sebagai

23

penyuplai air yang di hubungkan ke nozzle sebagai penyemprot air hujan.

Gambar 3.1. Alat rainfall simulator di Laboratorium Hidrolika Fakultas Teknik

Jurusan Sipil Universitas Hasanuddin

b. Kontainer sebanayak lima buah sebagai penampung volume air hujan yang

jatuh dalam jangka waktu yang ditentukan, yang berdiameter 7,5 cm dan

tinggi 12,5 cm.

Gambar 3.2. Kontainer

24

c. Papan penutup kontainer 50x50 cm.

Gambar 3.3. Penutup kontainer

d. Alat pengatur kemiringan dengan dimensi alat yaitu panjang 100cm, lebar

70cm.

Gambar 3.4. Alat pengatur kemiringan

25

a. Wadah yang berbentuk persegiempat dan terbuat dari Acrylic sebagai

tempat sampel tanah yang akan diuji dengan ukuran 100×70×30 cm.

Gambar 3.5. Wadah untuk pengujian sampel tanah

b. Pelastik bening yang berukuran 1×2 meter, sebagai penutup wadah.

c. Oven 1100, untuk mengeringkan tanah selama 24 jam.

d. Cawan, untuk menampung tanah hasil erosi yang akan di oven.

e. Timbangan 1000 gram.

2. Bahan Uji

Menggunakan sampel tanah yang di ambil dari Kabupaten Maros daeran

Tompobulu dan yang telah diuji di Laboratorium Mekanika Tana h Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin untuk mendapatkan datan tanah yang akan diuji

dan nilai kepadatan yang didapatkan dalam pengujian karakteristik yaitu 1,4

gram/cm3

D. Metode Pengambilan Data

1. Pengukuran Intensitas Curah Hujan

Dalam metode pengambilan data curah hujan yaitu dengan cara mengukur

26

seberapa tinggi air hujan yang jatuh pada satuan waktu. Intensitas curah hujan

dinyatakan dalam satuan mm/jam. Data intensitas curah hujan dapat diperoleh

dengan menggunakan perangkat simulasi hujan (rainfall simulator) dan

menampung air hujan buatan ini dalam kontainer untuk jangka waktu 15 menit.

Percobaan ini dilakukan dengan beberapa tingkat intensitas curah hujan dengan

tiga variasi bukaan piringan dan tekanan air, Maka diperoleh intensitas curah hujan

yaitu 103 mm/jam, 107 mm/jam dan 130 mm/jam.

2. Pengukuran laju dan jumlah erosi

Saat mulai menjalankan alat rainfall simulator dengan tekanan air atau

intensitas curah hujan yang sudah di tetapkan, maka pada waktu yang bersamaan

tanah yang tergerus ditampung dalam wadah untuk menentukan jumlah erosi yang

terjadi pada saat variasi intensitas curah hujan dan kemiringan lahan.

Pengukuran jumlah erosi atau pengambilan sampel dilakukan sebanyak 36 kali

sesuai variasi kombinasi antara intensitas curah hujan (tiga variasi), kemiringan

lahan (tiga variasi) setiap 15 menit dalam 1 jam.

E. Rancangan Penelitian

1. Tahap Persiapan

a. Sampel tanah diambil di daerah sungai Maros Kecamatan Tompobulu.

b. Pembuatan uji model fisik yaitu dengan pembuatan wadah (kotak) yang

berbentuk persegiempat dan terbuat dari acrylic dengan ukuran 100×70×30

cm.

c. Pembuatan alat kemiringan, Menurut Wiradisastra (1999), penentuan

kemiringan lereng berdasarkan kondisi di lapangan diperoleh sebagai

berikut; lereng agak curam ( 15 – 30%), curam ( 30 – 45 %) dan sangat

curam (>45 %). Dalam penelitian ini digunakan kemiringan lereng

mewakili masing-masing kondisi lapangan yaitu ; lereng agak curam = 17,6

% atau 10°, lereng curam = 36,4 % atau 20° dan lereng sangat curam = 57,7

% atau 30°.

27

2. Tahap Penelitian

a. Persiapan alat yang akan digunakan dalam penelitian di Laboratorium

Hidrolika Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

b. Menjalankan alat rainfall simulator.

c. Pengambilan data.

3. Tahap analisis

Mempersiapkan alat dan bahan lalu menjalankan alat rainfall simulator

kemudian didapatkan output data dari hasil penelitian.

F. Bagan Alir Pelaksanaan Pengujian

Menjalankan alat rainfall simulator dengan

tiga variasi intensitas curah hujan yaitu

103mm/jam, 107mm/jam, dan 130mm/jam

Persiapan benda uji -Sampel tanah yang sudah di uji

di laboratorium mekanika tanah

Persiapan alat dan bahan -Satu set alat rainfall simulator -Wadah acrylic

Wadah penampung hasil erosi

MULAI

SELESAI

Memasang alat kemiringan dan wadah yang berisi

benda uji dengan tiga variasi kemiringan yaitu

10°,20°,30° pada alat rainfall simulator

Oven hasil erosi lalu timbang

Membandingkan hasil erosi terhadap

kemiringan lahan yang berbeda dan

curah hujan yang berbeda pula

28

G. Pelaksanaan Penelitian

1. Persiapan Uji Sampel Tanah

a. Pengujian tanah di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Sipil Fakultas

Teknik Universitan Hasanuddin. Pengujian ini dilakukan untuk menetukan

karakteristik tanah dan nilai kepadatan tanah yang akan di gunakan untuk

alat uji erosi tanah, sehingga diperoleh nila kepadatan tanah yang akan diuji

yaitu 1,4 gr/cm3 .

b. Sebelum tanah dimasukkan kedalam wadah pengujian terlebih dahulu

sampel tanah dijemur 2 sampai dengan 3 hari lalu disaring dengan

menggunakan saringan No.4.

Gambar 3.6. Penyaringan tanah yang sudah dijemur

c. Untuk kepadatan tanah disesuaikan dengan wadah yang berukuran

100×70×30 cm sehingga volume tanah yang dimasukkan yaitu

(100×70×20) cm × 1,4 gr/cm3 = 196000 gr/cm3 . Wadah diisi sebanyak

tiga lapis lalu melakukan pemadatan tiap lapis dengan jumlah tumbukan

sebnyak 25 kali pada setiap lapisan dan volme tiap lapisannya sebesar

65,333 gr/cm3.

29

Gambar 3.7. Proses pemadatan tanah

2. Pengukuran Intensitas Curah Hujan

Pengukuran intansitas hujan buatan dengan alat rainfall simulator yang

menggunakan lima buah kontainer yang masing-masing diletakkan dengan urutan

posisi yang tidak berubah saat pengambilan sampel dimana empat kontainer

diletakkan pada sudut-sudut dan satu ditengah papan landasan, kemudian ditutup.

Lalu bukaan piringan diatur kemudian alat ranfall simulator dijalankan. Jika hujan

buatan yang turun sudah konstan maka penutup kontainer dibuka dan pada saat

yang sama stopwatch dihidupkan. Setelah berjalan selama 15 menit, kontainer

segera ditutup dan alat rainfall simulator dimatikan. Air yang ada didalam kontaier

diukur dengan gelas ukur. Lalu volume air tiap kontainer di catat. setelah diketahui

volume dan waktu yang digunakan maka dapat dihitung besar intensitas curah

hujan. Pengujian ini diulang sebanyak empat kali sehingga didapatkan durasi satu

jam dalam satu pengujian putaran debit yang pertama, begitu pula dengan putaran

debit yang kedua dan ketiga.

Pengukuran intensitas curah hujan buatan ini dilaukan sebagai dasar untuk

menentukan intensitas curah hujan yang dihasilkan oleh alat rainfall simulator

tersebut. Sehingga diperoleh intensitas curah hujan yaitu 103 mm/jam, 107 mm/jam

dan 130 mm/jam.

30

3. Pengujian Erosi Tanah

a. Alat pengatur kemiringan di letakkan didalam alat rainfall simulator.

b. Memasukkan wadah yang sudah diisi tanah ke alat pengatur kemiringan,

Alat pengatur kemiringan di atur dengan kemiringan 100, 200, dan 300 . dan

divariasikan untuk setiap percobaan dengan intensitas yang berbeda. Lalu

di tutup dengan pelastik yang berukuran 1 x 2 meter.

c. Atur bukaan piringan sebagai pengatur debit intensitas curah hujan, lalu

jalankan alat rainfall simulator dan lepaskan pelastik jika hujan yang di

hasilkan sudah konstan bersamaan dengan di jalankannya stopwatch.

d. Air hujan yang jatuh diatas permukaan tanah sebagian akan meresap

kedalam tanah sebagai infiltrasi dan sebagian pula akan mengalir diatas

permukaan tanah yang akan menghasilkan gerusan, gerusan tanah ini akan

ditampung dalam wadah ember yang telah ditadah dibagian depan wadah

kotak sampel tanah.

e. Melakukan pengamatan terhadap permukaan tanah yang tergerus dan

Pengambilan sampel tanah hasil erosi. dilakukan setiap 15 menit selama 1

jam dalam variasi intesitas curah hujan yang berbeda. Percobaan tersebut

diulang dengan kemiringan yang telah ditentukan.

f. Hasil erosi dioven selama 24 jam, lalu timbang dan membandingkan setiap

sampel erosi mulai dari variasi intensitas curah hujan 103 mm/jam, 107

mm/jam, dan 130 mm/jam dengan kemiringan yang bervariasi pula yaitu

kemiringan 100, 200, dan 300.

31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Sifat Fisik Tanah

Tabel 4.1. Sifat mekanis tanah

Dari pengujian laboratorium mekanika tanah didapatkan data tanah yaitu

konsistensi atterberg kimit, dan karakteristik mekanis tanah. Data tersebut

dibutuhkan untuk menetukan sifat fisik tanah yang akan dipakai untuk sampel

penelitian di Laboratorium Hidrolika Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

Dari uraian Tabel 4.1. diatas maka sifat mekanis tanah di subtitusi kedalam

karakteristik mekanis tanah yang diolah dalam perhitungan kadar air, berat isi

basah, dan berat isi kering untuk menentukan hubungan kadar air dan berat isi

kering. Kemudian dari perbandingan tersebut maka didapatkan nilai kepadatan

tanah. Nilai kepadatan tanah dibutuhkan untuk menyamakan kepadatan di lapangan

dengan di laboratorium.

No Uraian Satuan Nilai

Konsistensi Atterberg Limit

1 Batas Cair (LL) % 23,71

2 Batas Plastis (PL) % 17,70

3 Indeks Plastisitas (PI) % 6,01

4 Batas Susut (SL) % 20,92

Karakteristik Mekanis Tanah

5 Berat Jenis Tanah (Gs) - 2,703

6 Berat Isi Basah (ϒsat) gr/cm3 1,94

7 Kadar Air (ω) % 2,46

8 Berat Isi Kering (ϒdry) gr/cm3 1,77

9 Porositas (n) % 54,45

10 Derajat Kejenuhan (Sr) % 79,84 Koefisien Permeabilitas (k)

11 Constan Head cm/det 0,0002

12 Falling Head cm/det 0,000707

32

Tabel 4.2. Kadar air

Mencari kadar air (ω) yaitu :

Untuk menetukan Berat Air yaitu Berat Tanah Basah + kontainer dikurang

Berat Tanah Basah + Kontainer atau W3-W4 sedangkan untuk menetukan Berat

Tanah Kering yaitu Berat Tanah Kering + kontainer dikurang Berat Kontainer atau

W4-W6 maka didaptkanlah Berat Air (W5) dan Berat Tanah Kering (W7) sehingga

dapat disubtitusi dalam Persamaan 3.

Tabel 4.3. Berat isi basah

No. Mould 1 2 3 4 5

Berat Mould (gram) 1955,5 1955,5 1955,5 1955,5 1955,5

Berat Tanah Basah + Mould (gram) 3720 3942 4001 3989 3857,5

Berat Tanah Basah, Wwet (gram) 1764,5 1986,5 2045,5 2033,5 1902

Volume Mould (cm3) 1004 1004 1004 1004 1004

Berat Volume Basah

gwet=Wwet/Vmould (gr/cm3) 1,7576 1,9787 2,0375 2,0255 1,8945

Mencari berat isi basah (ϒwet ) :

Untuk menetukan Berat Isi Basah (ϒwet ) yaitu Berat Jenis dibagi dengan

kadar aii dikali berat jenis ditambah 1 (Persamaan 4).

No. Kontainer - 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B 5A 5B

Berat Tanah Basah + Kontainer

(W3) gram 51,18 53,66 45,5 35 46 38 44,34 35,43 52,02 52,79

Berat Tanah Kering + Kontainer

(W4) gram 48,6 50,48 42,54 33 42,9 35,6 41,49 33 47,57 48,47

Berat Air (W5) gram 2,58 3,18 2,96 2 3,1 2,4 2,85 2,43 4,45 4,32

Berat Kontainer (W6) gram 14,42 9,51 9,12 9,03 10,32 9,32 14,5 9,24 9,25 9,42

Berat Tanah Tering (W7) gram 34,18 40,97 33,42 23,97 32,58 26,28 26,99 23,76 38,32 39,05

Kadar Air % 7,55 7,76 8,86 8,34 9,52 9,13 10,56 10,23 11,61 11,06

Kadar Air Rata-rata % 7,66 8,60 9,32 10,39 11,34

33

Tabel 4.4. Berat isi kering

Mencari berat isi kering (Wdry):

Untuk mencari Berat Kering yaitu Berat Tanah Basah dibagi dengan berat jenis

perseratus ditambah 1 (Persamaan 6). Sedangkan untuk mencari Berat Isi Kering

yaitu Berat Kering dibagi dengan Volume Mould (Persamaan 5). Dari perhitungan

tabel Kadar Air dan Berat Isi Kering maka didaptkan grafik Hubungan antara kadar

air dan berat isi kering

Persamaan garis regresi

y = -0,0384x2 + 0,7690 x - 2,4374

y' = -0,0768x + 0,769

0 = -0,0768x + 0,769

x= 10,01 % gr/cm3

Jadi, kadar air optimum dicapai pada saat

10,01 % dan berat isi kering 1,4 gr/cm3

Berat Tanah Basah,

(Wwet) gram 1764,5 1986,5 2045,5 2033,5 1902

Kadar Air Rata-rata % 7,66 8,60 9,32 10,39 11,34

Berat Kering gram 1639,03 1829,18 1871,05 1842,05 1708,32

Volume Mould

(Vmould) cm3 1003,94 1003,94 1003,94 1003,94 1003,94

Berat Isi Kering gr/cm3 1,63 1,82 1,86 1,83 1,70

gw = Gs/(1+(w.Gs)) gr/cm3 2,24 2,19 2,16 2,11 2,07

34

B. Intensitas Curah Hujan

Menghitung intensitas curah hujan pada alat rainfall simulator dengan

menggunakan data volume air yang masuk kedalam kontainer selama 15 menit

dalam waktu total 1 jam.

1. Menghitng volume kontaner Rata-rata

Vrata-rata = VK1 + VK2 + VK3 + VK4 + VK5

n

Dimana : Vrata-rata = Volume container rata-rata

VK = Volume kontainer

n = Jumlah container

2. Menghitung Intensitas Curah Hujan

𝐼 =𝑄

𝐴 × 𝑡× 600

Dimana : I = Intensitas hujan (mm/jam)

Q = Volume air dalam container (ml)

A = luas container (44,156 cm2)

t = Waktu (Menit)

1 ml = 1 cm3

Data volume kontainer

a. Variasi Satu

Volume Kontainer 1 = 97,5 ml = 97,5 cm3

Volume Kontainer 2 = 185 ml = 185 cm3




35

Vrata-rata = 97,5 + 185 + 68,75 + 70 + 146,25

5

= 113,5 ml

= 113,5 cm3

b. Variasi Dua






Vrata-rata = 141,25 + 132,5 + 170 + 70 + 77,5

5

= 118,25 ml

= 118,25 cm3

c. Variasi Tiga






Vrata-rata = 187,5 + 108,75 + 108,75 + 138,75 + 173,75

5

= 143,5 ml

= 143,5 cm3

36

Tabel 4.5. Volume air dalam kontainer

Pada Tabel 4.5. dengan menghitung nilai rata-rata jumlah volume air dalam

kontainer maka dapat dihitung intensitas curah hujan menggunakan alat Rainfall

Simulator.

Catatan : 1 ml = 1 cm3

Variasi satu

Variasi dua

Variasi tiga

Maka didapatkan variasi intensitas curah hujan yaitu 103 mm/jam, 107

mm/jam, 130 mm/jam.

Variasi

Volume Kontainer

V. Kont 1

(ml)

V. Kont 2

(ml)

V. Kont 3

(ml)

V. Kont 4

(ml)

V. Kont 5

(ml)

Vrata-rata

(ml)

1 97,500 185 68,75 70 146,25 113,5

2 141,25 132,5 170 70 77,5 118,25

3 187,5 108,75 108,75 138,75 173,75 143,5

I Rata-rata = 113,5 cm3

× 600 = 103 mm/jam 44,15625 cm2 × 15 menit


× 600 = 107 mm/jam 44,15625 cm2 × 15 menit


× 600 = 130 mm/jam 44,15625 cm2 × 15 menit

37

Gambar 4.1. Grafik intensitas hujan

Seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4.1. menunjukkan bahwa, kenaikan

intensitas tersebut berdasarkan putaran tekanan pada pompa alat rainfall simulator

sehingga intensitas hujan yang didapatkan pada variasi pertama yaitu 103 mm/jam

kemudian pada variasi kedua yaitu 107 mm/jam dan pada variasi ke tiga yaitu 130

mm/jam. Dari intensitas inilah dapat dijadikan sebagai kalibrasi alat untuk simulasi

hujan. Pada grafik terjadi kenaikan yang signifikan pada intensitas 130 mm/jam, ini

disebabkan karena pengaruh debit dari putaran piringan yang di putar secara

manual.

C. Hasil Percobaan Laju Erosi dan Limpasan Permukaan

Dalam pengujian ini dilakukan 3 variasi intensitas curah hujan yang bervariasi

yaitu mulai dari 103 mm/jam, 107 mm/jam, dan intensitas 130 mm/jam dengan

kemiringan yang bervariasi pula yaitu mulai dari kemiringan lahan 100, 200, dan

kemiringan 300.

103

107

130

100

105

110

115

120

125

130

135

Variasi 1 Variasi 2 variasi 3

Inte

nsi

tas

Cura

h H

uja

n (

mm

/jam

)

Intensitas Rata-rata

38

Tabel 4.6. Hasil pengukuran erosi dan limpasan permukaan pada variasi intesitas

curah hujan 103 mm/Jam

Kemiringan Waktu Limpasan

permukaan Berat tanah

hasil erosi

(gram)

Hasil erosi

(derajat) (menit) (ml) (gram/m2/jam)

10

0 0 0 0

15 18840 25,91 142,343

15 17700 24,65 146,571

15 17400 22,99 91,371

15 17530 25,46 116,914

jumlah 71470 99,01 497,20

20

0 0 0 0

15 18400 38,67 220,971

15 18240 34,89 199,371

15 18380 33,59 191,943

15 17200 32,70 186,857

jumlah 72220 139,85 799,14

30

0 0 0 0

15 18040 68,10 388,571

15 18860 49,02 280,000

15 18370 30,50 171,429

15 18660 18,60 102,857

jumlah 73930 166,22 942,86

Dari Tabel 4.6. bahwa kenaikan limpasan permukaan dan hasil erosi

berbanding lurus dengan meningkatnya derajat kemiringan sampel tanah, dimana

semakin tinggi derajat kemiringan maka limpasan dan erosinya juga meningkat. Ini

terlihat pada perbedaan laju erosi dan limpasan permukaan pada kemiringan lahan

10° yang jumlah erosinya hanya 99,01 gram sedangkan pada kemiringan lahan 20°

yaitu 139,85 gram dan pada kemiringan lahan 30° sebesar 166,22 gram.

39





hasil erosi

(gram)

Hasil erosi


10

0 0 0 0

15 19320 106 605,714

15 18555 79 451,429

15 17410 56 320

15 17280 45 257,143

jumlah 72565 286 1634,29

20

0 0 0 0

15 19835 120 605,714

15 18850 56 451,429

15 17640 58 328

15 18200 92 257,143

jumlah 74525 326 1862,86

30

0 0 0 0

15 19820 174 994,286

15 18800 82 468,571

15 17055 81 462,857

15 19870 98 560

jumlah 75545 435 2485,71

Pada Tabel 4.7. juga mengalami kenaikan yaitu limpasan permukaan dan

hasil erosi berbanding lurus dengan meningkatnya derajat kemiringan sampel

tanah, dimana semakin tinggi derajat kemiringan maka limpasan dan erosinya juga

meningkat, Ini terlihat pada perbedaan laju erosi dan limpasan permukaan pada

kemiringan lahan 10° yang jumlah erosinya hanya 286 gram sedangkan pada

kemiringan lahan 20° yaitu 326 gram dan pada kemiringan lahan 30° sebesar 435

gram.

40





hasil erosi

(gram)

Hasil erosi


10

0 0 0 0

15 19500 146 1171,429

15 18720 126 1205,714

15 18450 143 1068,571

15 19260 150 902,857

jumlah 75930 565 4348,57

20

0 0 0 0

15 21160 205 1508,571

15 21120 211 1314,286

15 19070 187 971,429

15 18775 158 1497,143

jumlah 80125 761 5291,43

30

0 0 0 0

15 21400 264 834.286

15 20820 230 720

15 21200 170 3171,429

15 21110 262 857,143

jumlah 84530 926 5582,86

Pada Tabel 4.8. juga mengalami kenaikan dari tabel intensitas sebelumnya

(Tabel 4.6. dan Tabel 4.7.) bahwa kenaikan limpasan permukaan dan hasil erosi

berbanding lurus dengan meningkatnya derajat kemiringan sampel tanah, dimana

semakin tinggi derajat kemiringan maka limpasan dan erosinya juga meningkat,

dapat pada perbedaan laju erosi dan limpasan permukaan pada kemiringan lahan

10° yang jumlah erosinya hanya 565 gram sedangkan pada kemiringan lahan 20°

yaitu 761 gram dan pada kemiringan lahan 30° sebesar 926 gram.

41

Dari Tabel 4.6., Tabel 4.7., dan Tabel 4.8. bahwa hasil perhitungan

perbandingan antara intensitas curah hujan dengan Limpasan Permukaan terhadap

kemiringan lahan didapatkan hasil grafik sebagai berikut :

Gambar 4.2. Grafik hubungan antara intensitas curah hujan dan kemiringan lahan

terhadap limpasan permukaan

Pada Gambar 4.2. grafik hubungan antara intensitas curah hujan dan

kemiringan lahan terhadap limpasan permukaan dapat dilihat bahwa kenaikan

jumlah limpasan permukaan pada kemiringan lahan 10° dan 20° dimana limpasan

permukaannya stabil sehingga terlihat pada grafik line tidak mengalami kenaikan

yang signifikan sedangkan pada limpasan permukaan pada kemiringan 30° terjadi

kenaikan jumlah limpasan pada intensitas 130 mm/jam jauh lebih banyak dibanding

dengan intensitas 107 mm/jam sehingga grafik line mengalami kenaikan lebih

tinggi dari grafik line sebelumnya, ini disebabkan karena erosi yang dihasilkan

lebih banyak, kenaikan yang terjadi disebabkan karena faktor infiltrasi atau daya

serap tanah yang tidak merata akibat pemadatan tanah secara manual.

71470 72565 75930

72220 7452580125

73930 7554584530

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

103 107 130

Has

il l

imp

asan

prm

ukaa

n (

ml)

Intensitas hujan (mm/jam)

Perbandingan hubungan Antara Intensitas Curah Hujan Dengan

kemiringan Lahan Terhadap Limpasan Permukaan

S30°

S20°

S10°

42

Dari Tabel 4.6., Tabel 4.7., dan Tabel 4.8. bahwa hasil perhitungan

perbandingan antara intensitas curah hujan dengan hasil erosi terhadap kemiringan

lahan didapatkan hasil grafik sebagai berikut :

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Antara Intensitas Curah Hujan dan Kemiringan

Lahan Terhadap Laju Erosi

Pada Gambar 4.3. grafik hubungan antara intensitas curah hujan dan

kemiringan lahan terhadap laju erosi menunjukka kecenderungan kenaikan jumlah

erosi setiap derajat kemiringan dan intensitas yang yang lebih tinggi ini dapat dilihat

dari selisih kenaikan jumlah erosi setiap perbedaan intensitas hujan dan kemiringan

lahan, hasil erosi yang dihasilkan setiap kemiringan lahan selishnya cukup jauh

disebabkan karena tanah tergerus keluar dari wadah akibat gaya dorong air pada

tanah dengan bantuan kemiringan lahan.

D. 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, ini dapat dilihat

padaGambar 4.4.

497.21634.29

4348.57

799.14

1862.86

5291.43

942.86

2485.71

5582.86

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

103 107 130Has

il e

rosi

(gra

m/m

2/j

am)

Intensitas hujan (mm/jam)

Perbandingan hubungan Antara Intensitas Curah Hujan Dengan

kemiringan Lahan Terhadap Laju Erosi

S30°

S20°

S10°

43

Gambar 4.4. Grafik hubungan intensitas curah hujan dengan laju erosi.

Besarnya laju erosi dipengaruhi oleh intensitas hujan yang terjadi, dimana

meningkatnya intensitas hujan yang terjadi maka laju erosinya juga meningkat.

Dimana jumlah erosi pada intensitas curah hujan 103 mm/jam yaitu 2239,2 gram,

kemdian pada intensitas curah hujan 107 mm/jam yaitu 5990,857 gram dan pada

intensitas curah hujan 130 mm/jam yaitu 15222,857 gram.

1000

3000

5000

7000

9000

11000

13000

15000

17000

103 107 130

Ero

si (

gr/

m2/j

am)

Intensitas Curah Hujan

Grafik Hubungan Intensitas Curah Hujan dengan Laju Erosi

44

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Berdasarakan pembahasan hasil penelitian dapat di berikan beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Pada pengujian laju erosi menggunakan alat rainfall simulator didapatkan

persentase hasil erosi pada intensitas dan kemiringan lahan yang

divariasikan

a. Pengaruh intensitas curah hujan pada kemiringan lahan 10° = 27,7 %

b. Pengaruh intensitas curah hujan pada kemiringan lahan 20° = 33,9 %

c. Pengaruh intensitas curah hujan pada kemiringan lahan 30° = 38,4 %

Berdasarkan hasil persentase diatas maka dapat diketahui bahwa pada

kemiringan lahan 30° jumlah erosi meningkat sebesar 38,4%

dibandingkan dengan kemiringan lahan 10° dan 20° yang hanya

menghasilkan erosi sebanyak 27,7% dan 33,9%. maka dapat disimpulkan

bahwa jumlah erosi yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh intensitas

curah hujan dan kemiringan lahan. semakin tinggi intensitas dan

kemiringan lahan maka jumlah erosi yang terjadi semakin meningkat.

B. SARAN

Dengan adanya beberapa faktor –faktor yang mempengaruhi besarnya laju

erosi dari suatu jenis tanah, sehingga hasil yang diperoleh dari penelitian ini

dibutuhkan untuk melakukan penelitian-penelitian yang lebih lanjut diantaranya :

1. Pengujian laju erosi dengan jenis tanah yang berbeda.

2. Pengujian dengan membandingkan laju erosi menggunakan vegetasi dan

tanpa vegetasi

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2011, Intruction Manual Rainfall Simulator. England : Armfield Ltd,

Hampshire.

Arief, S. 2007. Dasar-Dasar Analisis Kestabilan Lereng. Sorowako : PT INCO.

Arsyad, S. 1989. Konservasi Tanah dan Air. Bogor : IPB Press.

Arsyad, S. 2000. Konservasi Tanah dan Air. Bogor : Institut Pertanian Bogor Press.

Arsyad, S. 2010. edisi kedua : Konservasi Tanah dan Air. Bogor : Institut Pertanian

Bogor.

Chay, A. 2004, Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Yogyakarta :

Gajah Mada University Press.

Christianto, D., dkk. 2014. Uji Tingkat Erosi Tanah Menggunakan Rainfall

Simulator dengan Variasi Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng,

Jember : Jurnal Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Jember.

Dariah, A., dkk. 2004. Erosi dan Aliran Permukaan pada Lahan Pertanian

Berbasis Tanaman Kopi di Smberjaya Lampung Barat, Lampung : Jurnal

Agrivita. Vol 26. No. 1, p 54-61.

Das, B.M., Endah, N., Mochtar, I.B. 1993. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip

Rekayasa Geoteknis) Jilid 1 . Jakarta : Erlangga.

Djaenudin D., Marwan H., Subagjo H., A. Hidayat. 2003. Petunjuk Teknis Evaluasi

Lahan Untuk Komoditas Pertanian. Bogor : Puslitbangtanak.

Ellison, W.D. 1945. Some Effects of Raindrops and Surface Flow on Soil Erosion

and Infiltrasion. Trans. Am. Geophys. Union 26, 415-429.

Hanafi. 1988. Klimatologi. Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran : Bandung.

Hardjowigeno, S. 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Jakarta. : Akademika

Pressindo.

Kartasapoetra, A. G. 1986. Klimatologi : Pengaruh Iklim TerhadapTanah dan

Tanaman. Jakarta : Bumi Aksara.

Kartasapoetra, G Sutedjo dkk. 1987. edisi kedua : Teknologi Konservasi Tanah dan

Air. Jakarta : Rineka Cipta.

Lopa, R. T. 2016. Bahan Ajar Rekayasa Hidrilogi. Makassar : Teknik Sipil


Mawardi, M. 2012. Rekayasa Konservasi Tanah dan Air. Yogyakarta: Bursa Ilmu.

Prabowo, R.S., dkk, 2014. Analisis Debit Limpasan Permukaan Dengan

Menggunakan Alat Rainfall Simulator pada Tanah dengan Variasi

Kepadatan, Malang : Jurnal Teknik Pengairan Universitas Brawijaya.

Romkens, M. J. M., dkk. 2002. Soil Erosion Under Different Rainfall Intensities,

Surface Roghness and Soil Water Regimes. Catena 46, 103-123.

Saragih, A., Wiwik Yunarni W, Sriwahyuni. 2014 Pengaruh Intensitas Hujan dan

Kemiringan Lereng Terhadap Laju Kehilangan Tanah Menggunakan Alat

Rainfall Simulator. Jember : Skripsi Teknik Sipil Universitas Jember

Seyhan, E. 1990. Dasar-dasar Hidrologi. Yogyakarta : Gadjah Mada University

Press

Suleman, A.R, 2017. Efektifitas Serat Jerami Padi sebagai Lapisan Penutup

Permukaan Tanah Dalam Kendali Erosi Lereng

Suripin. 2001. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Yogyakarta : Andi Offset.

Wiradisastra. 1999. Geomorfologi dan Analisis Lanskap. Bogor, Laboratorium

Penginderaan Jauh dan Kartografi Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian.

: Institut Pertanian Bogor.

Yusran, A.M, dan Masnawir, 2004. Tugas akhir. Studi Eksperimental Hubungan

Intensitas Curah Hujan Dengan Kapasitas Iniltrasi. Makassar : Jurusan

Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

Zuidam, V., 1985. Aerial Photo-interpretation in Terrain Analysis and

Geomorphologic Mapping. Netherlands. : Smits Publishers, The Hague.

Lampiran 1. Data karakteristik Tanah

Persamaan garis regresi (dari grafik)

y = -0,0384 x2 + 0,7690 x - 2,4374

y' = -0,0768 x + 0,769

0 = -0,0768 x + 0,769

x= 10,01 % gr/cm3

Jadi, kadar air optimum dicapai pada saat 10.01 % dan berat isi kering 1,4 gr/cm3

y = -0.0384x2 + 0.769x - 2.4374

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12

BE

RA

T I

SI

KE

RIN

G ,

ϒD

RY

(G

R/C

M3

KADAR AIR (%)

GRAFIK HUBUNGAN KADAR AIR DAN

BERAT ISI KERING

Lam

pir

an 2

. H

asil

Anal

isis

Kad

ar O

rgan

ik T

anah

Lampiran 3. Nilai Keseragaman Cu Intensitas Curah Hujan

63.25991189

69.89429175

79.30313589

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 2 3

Kes

erag

aman

Cu

rah

Hu

jan

(C

u)

keseragaman

Lampiran 4. Data Volume Air Pada Kontainer

Variasi 1

No

Kontainer

1 2 3 4 5

(ml) (ml) (ml) (ml) (ml)

1 90 150 65 55 130

2 100 170 70 75 135

3 90 190 70 65 175

4 110 230 70 85 145

Rata-rata 97.5 185 68.75 70 146.25

Variasi 2

No

Kontainer

1 2 3 4 5


1 110 150 185 80 105

2 140 105 180 65 65

3 180 135 160 75 70

4 135 140 155 60 70

Rata-rata 141.25 132.5 170 70 77.5

Variasi 3

No

Kontainer

1 2 3 4 5


1 180 110 105 140 125

2 200 100 105 145 160

3 195 115 110 160 180

4 175 110 115 110 230

Rata-rata 187.5 108.75 108.75 138.75 173.75

Lampiran 5. Dokumentasi

Pengujian kompaksi

Pengujian Vane Shear

Pemadatan tanah untuk sampel pengujian

Penjemuran dan penyaringan tanah

dengan saringan No.4

Oven dengan suhu 1100

Timbangan

Penyaringan tanah hasil erosi

Proses pembacaan data pada manometer dan analisa data pada hasil erosi

Lampiran 6. Hasil Pengujian Laju Erosi

Hasil erosi kemiringan lahan 10°



Documents

TUGAS AKHIRdigilib.unhas.ac.id/uploaded_files/temporary/Digital... · 2021. 7. 23. · Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademik bagi mahasiswa untuk menyelesaikan