JGISE  Vol. 2 No. 2 (2019), pp. 212 - 219     |     https://doi.org/10.22146/jgise.51156

## JGISE

## Journal of Geospatial Information Science and Engineering
ISSN: 2623-1182    |    https://jurnal.ugm.ac.id/jgise
Calculation of Sedimentation at Sempor Reservoirs in 2018 Using Modified Universal Soil Loss Equation Method (MUSLE)
Septi Arini 1 , Yulaikhah 2 , Bambang Kun Cahyono 2
1 Alumni Departemen Teknik Geodesi FT-UGM, Indonesia
2 Staf Pengajar Departemen Teknik Geodesi FT-UGM, Indonesia
Article History:
Received 4 November 2019
Received in revised form 20 December 2019 Accepted 23 December 2019 Available online 30 December 2019 ABSTRACT. Sempor  Reservoir  located  in  the  Telomoyo  River  Basin  in  the Serayu River region is categorized as one of the priority watersheds based on the 2015-2019 Strategic Plan of the Ministry of Environment and Forestry. Priority watershed  is  a  watershed  that  is  getting  more  attention  in  controlling  water quality,  including  sedimentation.  Monitoring  and  management  activities  of  the watershed are needed in order to get an optimal operation of the reservoir. One of  the  monitoring  and  management  activities  of  the  Sempor  Watershed  is  the sedimentation  rate  calculation.  In  this  research,  the  sedimentation  rate calculates using the MUSLE method. The Sempor watershed boundary is defined through  the  delineation  of  DEM  and  satellite  images  data.  The  calculation  of sedimentation  is  obtained  by  several  factors,  including  runoff  parameter, erodibility,  length  and  slope,  land  cover,  and  conservation.  The  calculation  is performed by a Geographic Information System (GIS) method through analysis of soil type maps, length and slope maps, land cover, and conservation maps. Based on  the  calculation  result,  the  Sempor  Reservoir  has  a  sedimentation  rate  of 166.173,500  tons/year  or  3,7259  mm/year  in  thickness.  According  to  the provisions of the Ministry of Forestry in 2009, the sedimentation thickness rate of the reservoir is categorized in the medium class. The river as one of the potential means  of  sediment  transport  contributes  to  the  rate  of  sediment  thickness  of 3,7256  mm/year,  while  for  areas  outside  the  river  coverage  it  only  0.0003 mm/year. Keywords: Daerah Aliran Sungai, MUSLE, Laju Sedimentasi, Sempor
Corresponding Author: Yulaikhah Email: yulaikhah@ugm.ac.id
© Author(s) 2019.  This is an open access article under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License ( CC BY-SA 4.0) .

## 1. Pendahuluan
Salah  satu  peristiwa  alam  yang  berpengaruh  terhadap kondisi  Daerah  Aliran  Sungai  (DAS)  ialah  erosi.  Erosi adalah berpindahnya partikel tanah atau bagian tanah dari suatu tempat diangkut oleh air atau angin (Arsyad, 2010). Partikel  tanah  yang  mengalami  erosi  berkumpul  pada tempat  lain  dikenal  dengan  sedimen  atau  endapan, sedangkan  prosesnya  dinamakan  sedimentasi.  Di  daerah tropis  biasanya  penyebab  utama  erosi  adalah  air  hujan (Banuwa, 2013). Erosi pada DAS berbanding lurus dengan laju sedimentasi pada waduk.
Sedimentasi  menyebabkan  tampungan  air  pada  waduk berkurang  sehingga  menyebabkan  umur  waduk  lebih singkat dari rencana. Untuk mengurangi dampak tersebut diperlukan  manajemen  DAS  yang  terpadu  dan  teratur. Salah  satu  kegiatan  untuk  mengurangi  dampak sedimentasi  yaitu  dengan  mengidentifikasi  perubahan-
perubahan  yang  terjadi  terhadap  indikator  fungsi hidrologi  DAS.  Sebagai  wujud  komitmen  pemerintah dalam  upaya  pencegahan  dampak  tersebut  maka ditetapkan  15  DAS  prioritas  pada  tahun  2015-2019  oleh Kementerian  Lingkungan  Hidup  dan  Kehutanan  (KLHK). Salah satu DAS prioritas ialah DAS Serayu, induk dari DAS Telomoyo.  DAS  Telomoyo  merupakan  daerah  tangkapan air  Waduk  Sempor.  Waduk  Sempor  digunakan  untuk kegiatan  pengairan,  industri,  domestik  dan  Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Akan tetapi PLTA tersebut tidak bisa  beropersi  maksimal  dikarenakan  sedimentasi  yang terjadi.
Sedimentasi  pada  Waduk  Sempor  didentifikasi  dengan adanya  perbedaan  tampilan  pada  citra  yang  ditangkap atau  direkam  pada  2  musim  yang  berbeda.  Sedimentasi mempengaruhi usia efektif layanan waduk dan berdampak pada terganggunya aktivitas akibat pendangkalan waduk,
oleh  karena  itu  diperlukan  identifikasi  dan  perhitungan sedimentasi  dalam  rangka  perawatan  dan  manajemen waduk.  Terkait  dengan  hal  tersebut,  maka  paper  ini menghitung  besarnya  sedimentasi  yang  terjadi  di  Waduk Sempor khususnya pada tahun 2018.
2. Data dan Metodologi
2.1. Data dan Lokasi
Lokasi  kegiatan  dilaksanakan  di  DAS  Waduk  Sempor, Kebumen, Jawa Tengah, yang secara geografis berada pada 109 o 28 o 23 o BT- 109 o 30 o 35 o BT dan 7 o 32 o 22 o LS -7 o 34 o 01 o LS. DAS Waduk Sempor ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. DAS Waduk Sempor
Area  kegiatan  berada  di  DAS  Waduk  Sempor  yang merupakan  bagian  dari  DAS  Makro  Telomoyo  pada Gambar 2.1 dengan luas area kegiatan 43,3 km 2 . Data  yang  digunakan  berupa  data  vektor  dan  raster terdiri atas:
1. Batas  Waduk  Sempor,  diperoleh  dari  hasil  evaluasi data  DEMNAS  dan  digitasi  batas  waduk  berdasarkan kenampakan  pada  Google  Earth.  Citra  yang  dipilih adalah  citra  tahun  2010  yang  memiliki  cakupan  air terluas (sesuai elevasi DEMNAS), dan minimum cloud- cover.  Hasil  digitasi  batas  Waduk  Sempor  pada  tahun 2010 pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2. Batas Waduk Sempor pada Citra Google Earth 2. Data teknis Waduk Sempor diperoleh dari Balai Besar Wilayah  Sungai  (BBWS)  Serayu-Opak,  Kementrian Pekerjaan  Umum  dan  Perumahan  Rakyat  RI.  Secara umum  data  teknis  Waduk  Sempor  terdiri  dari  luasan daerah  tangkapan  hujan,  elevasi  muka  air,  kapasitas tampungan,  luas  genangan  waduk,  dan  bangunan pelimpah.
3. Data  DEM  yang  digunakan  adalah  data  DEMNAS lembar 1308 dan 1408, diperoleh dari portal BIG yang
memiliki  resolusi  spasial  sebesar  2,7  arcsecond  atau sekitar  8,5  meter.  Pada  kegiatan  ini  cakupan wilayahnya  dibatasi  oleh  DAS  Sempor.  Data  DEMNAS tersebut  digunakan  untuk  menentukan  batas  DAS, batas  waduk,  faktor  panjang  dan  kemiringan  lereng (LS),  serta  sebagai  data  masukan  untuk  menentukan faktor limpasan permukaan.
4. Data  curah  hujan  diperoleh  dari  stasiun  curah  hujan Waduk  Sempor.  Data  berupa  data  curah  hujan  harian pada tahun 2018 dengan perekaman dari bulan Januari 2018  sampai  Desember  2018.  Data  ini  untuk menentukan  faktor  limpasan  permukaan.  Dimana faktor  limpasan  permukaan  diperoleh  dari  debit puncak  dan  total  volume  run  off.  Data  curah  hujan harian  digunakan  untuk  menentukan  intensitas  hujan pada  DAS  yang  merupakan  elemen  perhitungan  debit puncak.  Sedangkan  data  curah  hujan  tahunan digunakan untuk menghitung total volume run off.
5. Peta  Jenis  Tanah  diperoleh  dari  Balai  Besar  Wilayah Sungai  Serayu  Opak.  Jenis  tanah  Kabupaten  Kebumen tersusun dari 5 jenis tanah yaitu aluvial, latosol, litosol, podsolik dan regosol. Peta jenis tanah digunakan untuk menentukan nilai parameter erodibilitas DAS Sempor. 6. Peta  Rupa  Bumi  Kabupaten  Kebumen  1:25000, diperoleh dari Portal BIG (http://tanahair.indonesia.go.id/portalweb/ download/perwilayah),  dalam    bentuk  shapefile.  Peta RBI  ini  digunakan  sebagai  dasar  untuk  klasifikasi pengunaan lahan secara Supervised.
7. Citra  Satelit  Sentinel  2A.  Citra  Sentinel  2A  diperoleh dari portal ESA Copernicus
(https://scihub.copernicus.eu/ dhus/#/home).  Pengambilan  data  citra  Sentinel  2A disesuaikan  dengan  tahun  pengambilan  data  curah hujan.  Hal  tersebut  dilakukan  agar  kesalahan  akibat perbedaan  waktu  perekaman  dapat  diminimalkan. Data  citra  Sentinel  2A  diambil  pada  16  juli  2018, karena  nilai  tutupan  awan  dan  curah  hujan  yang rendah. Data Sentinel 2A memiliki ketelitian geometrik 10meter  pada  kombinasi  natural  color  (band  4-3-2). Citra Sentinel digunakan sebagai data dasar klasifikasi pengunaan lahan dalam penentuan faktor tutupan dan konservasi lahan (CP).

## 2.2. Deliniasi DAS
Pada proses deliniasi DAS terdiri dari beberapa tahapan sebagai berikut ini:
1. Identifikasi arah aliran air permukaan (Flow Direction). Flow  direction  menggambarkan  arah  aliran  air  di permukan tanah berdasarkan perbedaan elevasi piksel dengan  identifikasi  kecuraman  yang  tinggi.  Setiap  sel raster  elevasi  akan  dievaluasi  arah  alirannya (mengikuti  kaidah  D8),  yang  selanjutnya  akan diberikan  kode  arah  aliran  tersebut.  Pemberian  kode mengikuti kaidah 2 n (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128). Dimana angka 1 menunjukkan aliran ke arah Timur, 2 ke arah Tenggara, 4 Selatan, dan seterusnya hingga 128 ke arah Timur  Laut.  Gambaran  pengkodean  arah  aliran disajikan pada Gambar 2.3. Contoh aplikasi penentuan arah aliran disajikan pada Gambar 2.4.

## Gambar 2.3. Pemberian kode dalam flow direction (sumber: ArcGIS online)

## elevation surface               flow direction
Gambar 2.4. Penentuan flow direction (sumber: ArcGIS online)
2. Akumulasi  aliran  (flow  accumulation)  menunjukkan besarnya  potensi  air  yang  akan  terakumulasi  pada sebuah  piksel  saat  terjadi  hujan.  Arah  aliran  ini  juga akan  bisa  digunakn  untuk  menentukan  pola  aliran (stream)  dari  tempat  tertinggi  menuju  ke  jaringan sungai.  Flow accumulation  dibentuk  berdasarkan  data flow  direction.  Prosedur  pnentuan  flow  accumulation ditunjukan  pada  Gambar  2.5.  Berdasarkan  gambar tersebut,  arah  aliran  menuju  pada  elevasi  terendah pada  masing-masing  piksel.  Nilai  flow  accumulation yang  besar  menunjukkan  tempat  berkumpulnya  air dari area sekitarnya.

## flow direction flow accumulation
Gambar 2.5. Ilustrasi flow accumulation (Sumber: ArcGIS online)
3. Stream  order  menunjukkan  kelas  aliran  air  (sungai) yang  ditentukan  berdasarkan  hasil  identifikasi  flow accumulation.  Semakin  besar  nilai  stream  order menunjukkan  akumulasi  air  yang  masuk  pada  sungai juga  semakin  besar.  Penentuan  stream  order  ini mengikuti  aturan  Strahler.  Kelas  aliran  yang  ada  di kawasan  DAS  Sempor  ditunjukkan  pada  Gambar  2.6. Gambar  2.6  menunjukkan  sungai  dengan  kelas  aliran yang  lebih  rendah  (biru  muda),  secara  gradual  akan terakumulasi  pada  sungai  dengan  kelas  aliran  yang lebih  tinggi  (biru  tua).  Titik  pertemuan  antar  kelas sungai  diidentifikasi  sebagai  titik  tuang  (pour  point). Titik  pour  point  merupakan  tempat  terakumulasinya aliran  semua  air  dari  stream  dibelakangnya  sehingga posisi titik pour point bisa digunakan sebagai kerangka pembentukkan DAS. Dalam pekerjaan ini, jumlah pour point yang terbentuk dengan batasan orde 3 sebanyak 46 titik.
Gambar 2.6. Posisi aliran air dan kelas aliran di DAS Sempor.
Untuk  identifikasi  area  yang  lebih  kecil  dalam  rangka evaluasi  yang  lebih  komprehensif,  maka  posisi  titik  pour point  juga  ditempatkan  pada  semua  hulu  sungai  yang masuk  ke  tubuh  waduk.  Area  tangkapan  air  di  belakang titik pour point ini disebut sebagai Sub DAS.
Pada  deliniasi  batas  DAS  diperlukan  data  masukan berupa  data  pour  point  dan  data  flow  direction.  Prinsip pembentukan  DAS  sama  dengan  buffer  pour  point,  yaitu dibentuk dari garis yang menghubungkan elevasi tertinggi di sekitar area dengan acuan ketinggian terendahnya.
2.3. Perhitungan  kecepatan  sedimentasi  menggunakan pendekatan Modified Soil Loss Equation (MUSLE)
Metode MUSLE merupakan turunan  dari metode USLE, dengan memodifikasi metode USLE agar dapat diterapkan untuk memprediksi sedimen pada daerah  tertentu  sesuai dengan  kondisinya  (Nifen,  2016).  Perbedaan  terdapat pada  faktor  erosivitasnya.    Pada  metode  MUSLE  faktor erosivitas  tanah  diganti  dengan  faktor  limpasan permukaan  tanah  dengan  memperhitungkan  bentuk, kemiringan lereng dan curah hujan, serta kondisi tutupan lahan.  Persamaan  pendugaan  MUSLE  dikembangkan  oleh Williams (1975) dapat dirumuskan sebagai berikut:
SY = Rm x K x LS x CP ................................................................. (1) Keterangan:
SY  : jumlah sedimen (Sediment Yield) (ton/tahun) Rm  : limpasan permukaan/Run off K : faktor erodibilitas tanah LS  : faktor panjang dan kemiringan lereng CP  : faktor tutupan dan konservasi lahan.
Limpasan  permukaan/run  off  (Rm),  nilai  ini  diperoleh dari  data  curah  hujan  dan  data  DEMNAS.  Dari  data tersebut  digunakan  untuk  menentukkan  nilai  masukkan perhitungan  limpasan  permukaan  dantaranya  luas  DAS, koefisien run off, panjang sungai utama, perbedaan elevasi dari titik tertinggi ke terendah, data curah harian dan data curah  hujan  tahunan.  Aliran  atau  limpasan  permukaan merupakan  bagian  dari  air  hujan  yang  mengalir  di  atas
permukaan  tanah  yang  masuk  ke  sungai,  danau,  waduk, atau laut (Arsyad, 2010). Aliran permukaan ini merupakan bagian dari air hujan yang tidak terabsorsi oleh tanah dan tidak  menggenang  di  permukaan  tanah,  yang  mengalir dari  tempat  tinggi  menuju  ke  tempat  yang  lebih  rendah. Untuk  memperkirakan  besarnya  aliran  permukaan digunakan  metode  rasional  karena  dianggap  memadai (Murtiono,  2008).  Metode  ini  efektif  untuk  menentukan nilai  aliran  puncak  dan  total  volume  run  off  guna kepentingan  rancang  bangun  pencegah  banjir,  erosi  dan sedimentasi  (Asdak,  2007).  Metode  perhitungan  aliran permukaan  pada  persamaan  (2)  (Williams  dan  Berndt, 1977).
Rm = 11,8 (Qp Vp) 0,56 .........................................................(2) Keterangan: Qp : aliran puncak (m3/dt). Vp : total volume run off (m3).
Aliran  Puncak  (Qp).  Aliran  puncak  merupakan  debit aliran  air  hujan  selama  mengalir  pada  DAS.  Debit  pada umumnya dinyatakan dalam satuan m3/detik. Memperkirakan  nilai  debit  bisa  dengan  pengukuran langsung  di  lapangan,  pengukuran  stasiun  pencatat langsung debit, melalui  perkiraan data curah  hujan, serta melalui  data  pembangkit  debit.  Pada  kegiatan  ini  nilai aliran puncak diperoleh dengan persamaan matematis (3) yang  diperkenalkan  oleh  Mulvaney  pada  tahun 1847(Fleming, 1979).
Qp = 0,278 C.I.A.(m3/dt) .......................................................... (3)
Keterangan: I :  intensitas  hujan  selama  time  of  concentration (mm/jam).
A
: luas area DAS (km 2 ).
C :  koefisien  run off.  Besarnya  koefisien  run off  (C) didasarkan pada keadaan daerah pengaliran pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Koefisien aliran permukaan Keadaan daerah pengaliran Koefisien run off Bergunung dan curam 0,75 - 0,90 Pegunungan tersier 0,70 – 0,80 Sungai  dengan  tanah  dan hutan  dibagian  atas  dan bawahnya 0,50 – 0,75 Tanah dasar yang diairi 0,45 – 0,60 Sawah waktu diairi 0,70 – 0,80 Sungai bergunung 0,75 – 0,85 Sungai dataran 0,45 – 0,75 Sumber: Sosrodarsono, 1993
Intensitas  hujan  selama  waktu  konsentrasi  (Time  of Concentration – Tc). Sebelum menentukan intensitas hujan tersebut,  dicari  nilai  waktu  konsentrasi  untuk  DAS  yang
bersangkutan. Intensitas hujan (I) didapat dari persamaan (4).
I =   x ( ) 2/3 .......................................................(4) Keterangan: I :  intensitas  hujan  selama  time  of  concentration (mm/jam) R : curah hujan harian (mm) Tc : time of concentration (jam)
Waktu  konsentrasi  (Tc)  adalah  waktu  yang  diperlukan oleh  air  dari  titik  paling  jauh  (hulu  DAS)  sampai  ke  titik pengamatan  aliran  air/outlet.  Salah  satu  teknik  yang digunakan  untuk  menghitung  Tc  yang  paling  umum dilakukan  ialah  persamaan  matematis  (5)  yang dikembangkan oleh Kirpich (1940).
Tc = …………………………………..(5) Keterangan: Tc : time of concentration (jam) L
: panjang sungai utama ( km)
H :  beda  tinggi  antara  titik  tertinggi  dengan  titik terendah pada Sub DAS (m).
Total  volume  run  off  merupakan  jumlah  air  yang mengalir pada aliran sungai. Rumus yang digunakan untuk menentukan total volume run off ditunjukkan persamaan (6).
Vp = D x A x CP (m 3 )……………………………………….... (6) Keterangan:
D : curah hujan dalam satu tahun (mm/tahun) A : luas area DAS (km 2 )
CP : nilai faktor penutup dan konservasi lahan.
Faktor  erodibilitas  tanah  (K)  diperoleh  dari  peta  jenis tanah.  Erodibilitas  tanah  merupakan  kemampuan  tanah untuk  tererosi.  Erodibilitas  ditentukan  oleh  topografi, kemiringan lereng, besarnya gangguan oleh manusia, sifat- sifat fisik tanah dan pengelolaannya (Arsyad, 2012). Sifat- sifat fisik tanah antara lain tekstur tanah, stabilitas agregat tanah,  kapasitas  infiltrasi,  kandungan  organik  dan  kimia tanah.  Sifat  fisik  tanah  selalu  dinamis  dan  berubah. Perubahan tesebut disebabkan oleh perubahan waktu dan tata  guna  lahan  ataupun  sistem  pertanaman.  Perubahan karakteristik  tanah  umumnya  terjadi  pada  waktu  hujan, karena  pada  saat  hujan  tanah  mengalami  perubahan orientasi serta karakteristik kimia dan fisik tanah. Peranan tekstur  tanah  sangat  besar  terhadap  nilai  erodibilitas tanah.  Untuk  mendapatkan  nilai  erodibilitas  rata-rata, menggunakan Tabel 2.2 yang telah dikeluarkan oleh Dinas Rehabilitasi  Lahan  dan  Konservasi  Tanah,  Departemen Kehutanan.
Tabel 22. Faktor erodibilitas tanah (K) Jenis Tanah Faktor K Latosol  coklat  kemerahan  dan litosol 0,43 Latosol  kuning  kemerahan  dan litosol 0,36 Kompleks mediteran dan litosol 0,46 Latosol kuning kemerahan 0,56 Latosol 0,31 Grumusol dan Andosol 0,20 Aluvial 0,47 Regosol 0,40 Podsolik 0,167 Sumber: Asdak, 2014
Faktor  panjang  dan  kemiringan  lereng  (LS)  dari  data DEMNAS.  Panjang  lereng  diukur  dari  tempat  mulai terjadinya  aliran  air  di  atas  permukaan  tanah  sampai  ke tempat terjadinya  pengendapan.  Panjang lereng  mengacu pada aliran permukaan, yaitu  lokasi terjadinya erosi  atau kemungkinan  terjadinya  disposisi  sedimen.  Kemiringan lereng  merupakan  ukuran  kemiringan  lahan  relatif terhadap  bidang  datar  yang  secara  umum  dinyatakan dalam persen atau derajat. Kelas kemiringan lereng dapat dilihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Faktor panjang dan kemiringan lereng (LS)
Kelas Lereng Kemiringan Lereng LS I 0-8 % 0,4 II 8-15% 1,4 III 15-25% 3,1 IV 25-40% 6,8 V >40% 9,5
Sumber: Kironoto dan Yulistiyanto, 2000
Faktor Tutupan dan Konservasi Lahan (CP) merupakan faktor yang dipengaruhi oleh vegetasi, kondisi permukaan tanah  dan  pengelolaan  area.  Faktor  tutupan  dan konservasi lahan terdiri dari 2 bagian yaitu, faktor tutupan (C)  dan  faktor  konservasi  lahan  (P),  faktor  tersebut dijadikan satu apabila data pengolahannya sama. Nilai CP sendiri  sangat  beragam  untuk  setiap  kawasan  maka diperlukan  banyak  data  dalam  penentuannya,  Perolehan nilai  CP  dari  data  peta  citra  Sentinel  2A  yang  telah terklasifikasi  berdasarkan  skema  peta  rupa  bumi Kabupaten  Kebumen  skala  1:25000.  Kriteria  penggunaan lahan dan besarnya nilai CP dapat dilihat pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4. Faktor tutupan dan konservasi lahan Penggunaan Lahan Faktor CP Air Tawar 0 Belukar/Semak 0,3 Gedung 0 Hutan 0,03 Kebun 0,2 Pemukiman 0 Rawa 0
Penggunaan Lahan Faktor CP Rumput 0,07 Sawah Irigasi 0,05 Sawah Tadah Hujan 0,05 Tegalan 0,75 Sumber: Departemen Kehutanan, 1986

## 3. Hasil dan Pembahasan
Dari hasil deliniasi DAS Sempor diperoleh luas area DAS 43,30  km 2 .  Akumulasi  air  pada  DAS  Sempor  yang  masuk pada  waduk  melalui  sungai.  Air  yang  terbendung  pada Waduk  Sempor  dialirkan  melalui  outlet  yang  terdapat pada waduk.
DAS  Sempor  tersebut  membentuk  tampungan  air.  Dari DAS  secara  keseluruhan  terbentuk  Sub  DAS  yang diperoleh  dari  penetapan  elevasi  terendah  di  sungai- sungai  yang  masuk  ke  waduk.  Hasil  sub  DAS  yang terbentuk  ditunjukkan  pada  Gambar  3.1.  DAS  Waduk sempor  menghasilkan  9  Sub  DAS  dengan  pengambilan kelas sungai  orde ke 3.
Pada DAS maupun Sub DAS digunakan sebagai batasan cakupan  area  atau  tampungan  air  pada  hitungan  MUSLE. Pada  Gambar  3.1  luasan  area  terbesar  berada  pada  Sub DAS  A  (area  warna  coklat)  yang  mana  jaringan  sungai yang  terbentuk  lebih  besar  dari  pada  Sub  DAS  yang  lain. Setiap  Sub  DAS  memiliki  jaringan  sungai  yang  berbeda karena  pendefinisian  titik  elevasi  terendah  sebagai  titik akumulasi  di  pertemuan  sungai  dengan  waduk.  hal  ini sesuai  kondisi  bahwa  air  yang  berasal  dari  sungai  akan terakumulasi pada titik tersebut .

## Gambar 3.1. Sub DAS dari Sungai
Penentuan  nilai  kecepatan  sedimentasi  baik  pada  DAS maupun Sub DAS, ditentukan nilai dan faktor berikut: 1. Limpasan permukaan atau run off (Rm). Nilai limpasan permukaan dihitung dengan menggunakan persamaan (2).  Limpasan  permukaan  menunjukkan  jumlah volume  partikel  yang  ikut  terangkut  oleh  energi limpasan  permukaan.  Nilai  limpasan  permukaan ditentukan oleh aliran puncak dan Total volume run off.
Data  curah  hujan  yang  digunakan  yaitu  curah  hujan tahunan  di  Waduk  Sempor  sebesar  3047  mm/tahun dan  curah  hujan  harian  maksimal  sebesar  123 mm/hari di bulan maret. Nilai limpasan permukaan ini sangat  dipengaruhi  oleh  luasan  Sub  DAS,  panjang sungai, dan perbedaan elevasi yang diperoleh dari data DEMNAS  sehingga  pada  DAS  keseluruhan  memiliki limpasan permukaan 447.629,14ton dan Sub DAS yang mennyumbang  limpasan  terbesar  adalah  Sub  DAS  A dengan alokasi massa 164.077,08 ton.
2. Nilai  faktor  erodibilitas  (K).  Nilai  faktor  erodibilitas diperoleh  dari  hasil  analisis  overlay  peta  jenis  tanah wilayah  sungai  Serayu-Bogowonto  dengan  peta  DAS Sempor. Nilai erodibilitas pada Sub DAS diperoleh dari estimasi nilai erodibilitas dengan presentase luasannya. Pada  area  DAS  Sempor  didominasi  jenis  tanah  latosol dan  beberapa  podsolik.    Jenis  tanah  latosol  memiliki nilai  erodidibilitas  0,31  dan  podsolik  memiliki  nilai erodibilitas  0,167.  Pada  keseluruhan  DAS  sempor memiliki nilai erodibilitas 0,31- 0,29.
3. Nilai  faktor  panjang  dan  kemiringan  lereng  (LS).  Nilai faktor  panjang  dan  kemiringan  lereng  diperoleh  dari perhitungan data slope. Panjang dan kemiringan lereng dibagi  menjadi  5  kelas  berdasarkan  Tabel  2.3.  Secara keseluruhan  DAS  Sempor  didominasi  area  yang memiliki  kemiringan  lereng  8-15  %.    Ketika  DAS Sempor  dibagi  menjadi  beberapa  bagian  Sub  DAS, maka panjang dan kemiringan lerengnya juga berubah. Semakin  sempit  suatu  area  dengan  perbedaan ketinggian  yang  besar  menjadikan  nilai  presentase kemiringan lereng juga semakin besar.
4. Nilai  faktor  tutupan  dan  konservasi  lahan  (CP). Klasifikasi  penggunaan  lahan  dilakukan  dengan metode  supervised,  dengan  menentukan  training  site terlebih  dahulu  sebagai  sampel,  sehingga  klasifikasi berdasarkan  pada  nilai  digital number-nya.  Klasifikasi lahan terbagi menjadi 7 kelas. Nilai faktor tutupan dan konservasi  lahan  terdiri  dari  faktor  tutupan  lahan  (C) dan  faktor  konservasi  lahan  (P).  Pada  kegiatan  ini faktor  P  diasumsikan  memiliki  nilai  1  (satu)  artinya tidak terdapat kegiatan konservasi atau kegiatan yang secara  signifikan  mengubah  penggunaan  lahan. Klasifikasi menggunakan data citra Sentinel 2A dengan skema  klasifikasi  yang  sama  dengan  peta  RBI Kabupaten  Kebumen  1:25000.  Klasifikasi  dengan metode  supervised  secara  otomatis  melakukan pendefinisian  area  menggunakan  nilai  digital  number yang sama. Nilai  faktor penutup  dan konservasi lahan diperoleh  dengan mempertimbangkan  estimasi luasan area  hasil  klasifikasi.  Untuk  kelas  penutup  lahan memiliki nilai CP sebagai berikut:
a.  Badan  air,  badan  air  terdiri  dari  waduk  dan  sungai pada  area  tersebut  tidak  terjadi  erosi  sehingga memiliki faktor CP 0.
b. Ladang ditanami tumbuhan palawija dan sebagainya, berdasarkan  Tabel  2.4  maka  nilai  CP  untuk  ladang adalah 0,75.
c.  Sawah,  Waduk  Sempor  dibangun  sebagai  sarana irigasi  sawah-sawah  disana.  Luas  sawah  di  Waduk
Sempor  8,87  %  dari  keseluruhan  luas,  berdasarkan Tabel 2.4 maka nilai CP sawah adalah 0,01. d. Pemukiman terdiri dari bangunan-bangunan di atas tanah  sehingga  air  hujan  akan  terhalangi  oleh  atap bangunan.  Hal  ini  mengindikasikan  bahwa  tidak akan  terjadi  erosi  pada  area  tersebut,  sehingga memiliki nilai CP adalah 0.
e.  Kebun  merupakan  penggunaan  lahan  paling dominan  di  DAS  Sempor,  lebih  dari  setengah pengunaan lahan adalah kebun. Mengacu pada Tabel 2.4  penggunaan  lahan  kebun  memiliki  nilai  CP adalah 0,2.
f.  Belukar,  belukar  merupakan  lahan  yang  tidak poduktif  berada  pada  dataran  tinggi.  Berdasarkan Tabel 2.4 maka nilai CP adalah 0,3.
g.  Sedimen  merupakan  partikel  tanah  yang  tererosi dan  terkumpul  pada  tepian  waduk.  Sedimen tersebut  tersusun  oleh  partikel  tanah  yang  tidak rapat  karena  kandungan  air  yang  tinggi,  mejadikan tutupan lahan ini sangat mudah terjadi erosi.
Metode  pendekatan  MUSLE  memprediksi  kecepatan sedimentasi  suatu  daerah  dengan  memperhatikan beberapa  faktor  yaitu  limpasan  permukaan,  jenis  tanah, topografi  (panjang  dan  kemiringan  lereng),  penutup  dan konservasi  lahan.  Berdasarkan  faktor  tersebut  dilakukan analisis  spasial  untuk  memeperoleh  nilai  prediksi kecepatan  sedimentasi  (Kironoto,  2016).  Indikator limpasan  permukaan  semakin  menambah  parameter pembentukan  model  DAS  tersebut.  Semakin  banyak parameter-parameter  pembentuk  maka  pemodelan  DAS akan  mendekati  kondisi  sebenarnya.  Pemodelan geospasial  membentuk  informasi  menjadi  kelas-kelas tertentu sehingga memudahkan dalam analisis data.
Hasil  akhir  berupa  estimasi  kecepatan  sedimentasi sehingga  dapat  diketahui  tingkat  laju  ketebalan sedimentasi  pada  DAS.  Kecepatan  sedimentasi  per  tahun dinyatakan  dengan  nilai  Sediment  Yield  (SY)  pada persamaan  (1).  SY  merupakan  nilai  yang  menunjukkan jumlah  masa  sedimen  yang  terakumulasi  per  tahun. Penjumlahan SY dilakukan secara langsung dengan asumsi proses  sedimentasi  dipengaruhi  sepenuhnya  oleh  faktor limpasan  permukaan,  sehingga  secara  langsung  partikel tanah  yang tererosi mengalami sedimentasi. Berdasarkan persamaan  SY,  DAS  Sempor  menyumbang  sedimen  yaitu 166.173,50 ton/tahun. DAS Sempor terdiri dari jenis tanah latosol.  Nilai  faktor  panjang  dan  kemiringan  lereng  (LS) pada  DAS  rata-rata  5,125,  didominasi  oleh  penggunaan lahan  kebun.  Selanjutnya  untuk  mengetahui  pengaruh sungai terhadap proses sedimentasi yang terjadi pada DAS Sempor,  maka  dilakukan  perhitungan  SY  pada  Sub  DAS yang terbentuk dari sungai.
Luas  area  Sub  DAS  terbesar  tidak  mengindikasikan jumlah sedimen yang juga besar. Hal tersebut dipengaruhi oleh  beberapa  faktor  lainnya,  diantaranya  faktor erodibilitas,  faktor  panjang  dan  kemiringan  lereng,  serta faktor tutupan dan konservasi lahan. Hasil perhitungan SY pada  sub  DAS  yang  terbentuk  oleh  sungai  disajikan  pada Tabel 3.1
Tabel 3.1. Perhitungan total sedimentasi tahunan dengan
MUSLE DAS Sempor dari sungai Sub DAS Rm K LS CP SY (ton/tahun) Luas DAS  A  164.077,08  0,31  4,63  0,321  75.595,45  18,04 DAS  B  29.091,34  0,31  5,87  0,191  10.111,06  2,52 DAS  C  5.083,82 0,31  9,50  0,207  3.099,17 0,17 DAS D  13.384,05  0,31  6,22  0,199  5.135,62 0.84 DAS E  11.622,09  0,31  8,19  0,202  5.960,48 0.61 DAS F 6.872,39 0,31  8,38  0,231  4.124,06 0.21 DAS G 5.933,66 0,31  9,50  0,249  4.351,18 0.16 DAS H  103.688,70  0,31  3,46  0,202  22.465,73  12.11 DAS I 5.845,21 0,31  8,05  0,203  2.961,10 0.19 Total 133.803,87  34,87
Berdasarkan  Tabel  3.1  Sub  DAS  yang  terbentuk  ada  9 area.  Dari  9  sub  DAS  tersebut  yang  terbesar  adalah  sub DAS A dengan luas area 18,04 km 2 , menyumbang sedimen paling  banyak  yaitu  75.595,45  ton/tahun.  Nilai  limpasan permukaan (Rm) pada sub  DAS A adalah 164.077,08 ton, hal ini berbanding lurus dengan luasan sub DAS tersebut. Nilai erodibilitas sub DAS A sebagian besar tersusun oleh latosol  litosol,  panjang  dan  kemiringan  lerengnya  juga relatif  curam  dan  penutup  lahannya  didominasi  oleh kebun dan ladang.
Merujuk pada hasil perhitungan kecepatan sedimentasi tahunan  untuk  seluruh  DAS  Sempor  yaitu  sebesar 166.173,500 ton/tahun apabila dikonversi dengan asumsi berat  jenis  sedimen  tanah  latosol  adalah  1,03  maka volume kecepatan sedimentasi tahunan sebesar 161.333,47  m3/tahun.  Berdasarkan  data  teknis  dan informasi yang diperoleh dari Balai Besar  Sungai  Serayu- Opak  pada  awal  pembangunan  waduk  tahun  1978 diperkirakan  mampu  menampung  air  sekitar  52  juta  m 3 , akan tetapi tejadi penyusutan volume tampungan menjadi 38,363 juta m 3 pada tahun 1998, sedangkan pada rentang tahun 1994-1998 jumlah volume yang masuk pada Waduk Sempor adalah 1,488 juta m 3 . Data terbaru dari BBWSS-O menunjukkan  kecepatan  sedimentasi  yang  terjadi  di Waduk  Sempor  pada  tahun  2016  yaitu  sekitar  160  ribu m 3 /tahun.  Berdasarkan  hasil  tersebut  kecepatan sedimentasi  pada  tahun  2016  dan  tahun  2018  tidak berbeda signifikan.
Perhitungan  kecepatan  sedimentasi  juga  dilakukan pada  Sub  DAS,  diperoleh  hasil  sebesar  133.803,87 ton/tahun.  Hasil  tersebut  berbeda  32.369,61  ton/tahun dari  kecepatan  sedimentasi  keseluruhan  DAS.  Proses sedimentasi  yang  terjadi  pada  Waduk  Sempor  sebesar 80,52%  dipengaruhi  oleh  Sub  DAS  yang  terbentuk  dari sungai,  sedangkan  sisanya  secara  langsung  masuk  ke dalam waduk melalui energi limpasan permukaan. Sungai memberikan  pengaruh  yang  besar  terhadap  sedimentasi, karena  secara  langsung  partikel  yang  terbawa  air menciptakan  dinamika  sungai  baik  proses  erosi  maupun sedimentasi.
Berdasarkan  hasil  kecepatan  sedimentasi  pada  waduk maka  diperoleh  ketebalan  sedimentasi  sebesar  3,7259 mm/tahun.  Perhitungan  juga  dilakukan  pada  sub  DAS yang  mengalir  dari  sungai,  maka  diperoleh  ketebalan
sedimen  yang  berasal  dari  sungainya  setebal  3,7256 mm/tahun. Terdapat perbedaan laju ketebalan sedimentasi  sebesar  0,0003  mm/tahun,  hal  ini menunjukkan  sungai  memberikan  pengaruh  yang signifikan  terhadap  sedimentasi  yang  terjadi  di  Waduk Sempor.
Hasil  ketebalan  sedimen  dianggap  merata  pada keseluruhan  waduk,  akan  tetapi  pada  kondisi  nyata  di lapangan  ketebalan  sedimen  tersebut  akan  terakumulasi pada  area  tertentu  sesuai  dengan  topografi  permukaan dan  arus  air  yang  terjadi.  Hal  tersebut  mengakibatkan ketebalan  sedimen  di  dalam  waduk  bervariasi  (Cahyono, 2017).  Pada  umumnya  sedimen  berkumpul  pada  tepian waduk pada area inlet. Hal ini dikarenakan ketika partikel tanah  yang  tererosi  bersama  aliran  air  memasuki  tengah waduk  energinya  semakin  berkurang  sehingga  partikel tanah  akan  terakumulasi  pada  tepian  waduk.  Besarnya ketebalan sedimen juga dipengaruhi oleh jenis tanah yang tererosi.
Sedimentasi pada Waduk Sempor mengalami penurunan  dari  tahun  ke  tahun  menunjukkan  kinerja pemerintah  dalam  perbaikan  dan  rehabilitasi  sungai. Berdasarkan hasil estimasi hitungan ketebalan sedimentasi yang terjadi di Waduk Sempor, dikategorikan dalam  kelas  sedang  berdasarkan  ketentuan  Departemen Kehutanan Tahun 2009. Perhitungan kecepatan sedimentasi  dengan  menggunakan  metode  MUSLE  dapat memberikan  gambaran  kecepatan  sedimentasi  secara kasar yang berupa hasil prediksi.
Nilai hasil kecepatan sedimentasi tersebut memberikan gambaran  kondisi  fisik  Waduk  Sempor  sebagai  acuan dalam  pengambilan  keputusan  oleh  pihak  pengelola waduk dalam kegiatan perencanaan maupun pengelolaan waduk di antaranya kegiatan rehabilitasi irigasi pada area DAS ataupun pengerukan cek Dam. Hal tersebut dilakukan guna  menjaga  kesehatan  waduk  sehingga  usia  layanan Waduk Sempor optimal.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  dan  pembahasan  sebelumnya  maka kesimpulan yang diperoleh dalam kegiatan ini adalah:
1. Kecepatan  sedimetasi  pada  Waduk  Sempor  pada tahun 2018 dengan menggunakan metode pendekatan MUSLE sebesar 166.173,500 ton/tahun.
2. Sungai memberikan pengaruh sedimentasi yang besar terhadap  sedimentasi  pada  DAS  Sempor  secara keseluruhan  yaitu  sebesar  80,52%.  Area  sungai menyumbang  laju  ketebalan  sedimentasi  sebesar 3,7256  mm/tahun  dari  total  laju  ketebalan  sedimen 3,7259  mm/tahun  (pengaruh  area  non  sungai  hanya 0,0003 mm/tahun). Hal tersebut menunjukkan bahwa keberadaan  sungai  memberikan  pengaruh  yang signifikan terhadap sedimentasi pada waduk.
3. Berdasarkan ketentuan Departemen Kehutanan Tahun 2009  tentang  klasifikasi  laju  ketebalan  sedimentasi Waduk  Sempor  masuk  ke  dalam  kategori  sedang dengan laju ketebalan 3,7259 mm/tahun.

## 4. Pernyataan Konflik Kepentingan
Penulis  menyatakan  tidak  ada  konflik  kepentingan dalam  artikel  ini  (The  authors  declare  no  competing interest).

## Referensi
Arsyad,  S.  (2010).  Konservasi  Air  dan  Tanah.  Bogor:  IPB Press.
Arsyad, S. (2012). Konservasi Tanah dan Air, (edisi Kedua,
Cetakan Ketiga). Bogor: IPB Press.
Asdak, C. (2007) Hidrologi dan Pengelolaan DAS. (cetakan keempat).Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Asdak,  C.,  2014,  Hidrologi  dan  Pengelolaan  DAS  (cetakan keenam). Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Cahyono,  B.K.,  Lukman  H.,  Waljiyanto . ,  Agus  D.A.  (2017). Perhitungan Kecepatan
Sedimentasi Melalui Pendekatan Usle dan Pengukuran Kandungan Tanah dalam  Air  Sungai  yang  Masuk  ke  dalam  Waduk Sermo.
Banuwa, I. I. S., & Si, M. (2013).Erosi. Prenada Media. Fleming. (1979)  Deterministic Models in Hydrology, FAO.
Rome, Italy.
Geospasial,  Badan  Informasi.  (2015).  DEMNAS.  Diakses dari http://tanahair.indonesia.go.id/portal pada tanggal 11 Juli 2018
European, Space Agency. (2018). Sentinel 2A. Diakses dari https://scihub.copernicus.eu/dhus/#/home pada tanggal 11 Juli 2018 web/download/perwilayah.
Kehutanan,  D.  (1986).  Pedoman  Penyusunan  Pola Rehabilitasi  Lahan  dan  Konservasi  Tanah.
Direktorat Jendral Reboisasi dan Rehabilitasi Lahan. Jakarta.
Kehutanan,  K.  (2010).  Rencana  Strategis  2010-2014  (ID). Jakarta: Kementerian Kehutanan.
Kehutanan,  Kementerian,  2015,  Rencana  Strategis  2015- 2019 (ID). Jakarta: Kementerian Kehutanan. Kirpich,  Z.  P.  (1940).  Time  of  concentration  of  small agricultural DAS,10(6). 362 Civil engineering.
Kironoto, B. A., & Yulistiyanto, B. (2000). Konservasi lahan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Murtiono,  U.  H.  (2008).  Kajian  Model  Estimasi  Volume Limpasan  Permukaan,  Debit  Puncak  Aliran,  Dan Erosi  Tanah  Dengan  Model  Soil  Conservation Service (SCS), Rasional Dan Modified Universal Soil Loss Equation (MUSLE) Studi Kasus di DAS Keduang, Wonogiri,  (Vol.  22,  No.  2,  pp.  169-185),    In  Forum Geografi.
Nifen, S. Y., Kironoto, B. A., & Luknanto, D. L. (2016). Kajian Erosi  Dengan  Metode  MUSLE    Daerah  Tangkapan Hujan  Waduk  Sermo  Kabupaten  Kulon  Progo. Daerah Istimewa Yogyakarta: Jurnal Teknik Sipil ITP ISSN 2354-8452, 3.
Sosrodarsono. (1993). Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta: Pradaya Paramita.
Williams,  J.  R.  (1975).  Sediment  routing  for  agricultural watersheds  1.  JAWRA  Journal  of  the  American Water Resources Association, 11(5), 965-974.
Williams,  J.  R.  and  Berndt,  H.D.  (1977).  Sediment  Yield Prediction  Based  on  Watershed  Hydrology. Transactions of the American Society of Agricultural and Biological Engineers, 20, 1100-1104.
.