Jurnal Geocelebes Vol. 6 No. 2, Oktober 2022, 166 – 178

## DESAIN TYRE DROP STRUCTURE UNTUK PENANGANAN EROSI PADA AREA REHABILITASI TAMBANG

## Nuzul Hidayat, Muhammad Ramli*, Purwanto
Departemen Teknik Pertambangan, Universitas Hasanuddin, Makassar, Indonesia
*Corresponding author. Email: ramli@unhas.ac.id
Manuscript received: 30 May 2022; Received in revised form: 18 August 2022; Accepted: 28 September 2022

## Abstrak
Kegiatan  penambangan  membutuhkan  area  kerja  luas  yang  berpotensi  menyebabkan  masalah lingkungan.  Salah  satu  dampak  yang  dapat  ditimbulkan  yaitu  peningkatan  laju  erosi  yang  dapat menurunkan fungsi  lahan khususnya di lokasi rencana area rehabilitasi  tambang. Potensi erosi yang terbentuk  harus  di  prediksi  untuk  mempersiapkan  metode  pencegahannya.  Estimasi  potensi  erosi dilakukan di Tiung AB Dump PT. Kaltim Prima Coal menggunakan metode RUSLE ( Revised Unified Soil Loss Equation ) yang mempertimbangkan erosivitas hujan, erodibilitas material, faktor kemiringan lereng, faktor vegetasi dan faktor konservasi. Berdasarkan hasil penelitian didapatkan rata-rata laju erosi sebesar  292,4  ton/ha/bulan  dengan  luas  tangkapan  air  sebesar  0,674  km 2 .  Pengurangan  erosi menggunakan teknik konservasi metode terasering yang didukung dengan konstruksi saluran terbuka untuk mengalirkan debit hujan yang masuk dalam tangkapan area. Curah hujan menggunakan data 15 tahun  terakhir  dengan  curah  hujan  tertinggi  di  bulan  Januari  sebesar  231,9  mm/bulan  dan  terendah dibulan  September  118,3  mm/bulan.  Kala  ulang  10  tahunan  curah  hujan  hari  tertinggi  yaitu  121,49 mm/hari. Debit hujan puncak  aliran permukaan yaitu 13,22 m 3 /s dengan debit infiltrasi yaitu 9,72 m 3 /s. Saluran  terbuka  yang  didesain  memiliki  kemampuan  debit  aliran  21,09  m 3 /s  dengan  aliran  yang superkritis. Penggunaan tyre drop structure maka dapat menurunkan kecepatan hingga 3,8 m/s yang masuk  dalam  kecepatan  yang  diperbolehkan  berdasarkan  jenis  materialnya  sehingga  erosi  dapat diturunkan hingga 11,7 ton/ha/bulan atau 96% dari laju erosi natural.
Kata Kunci : konservasi; terasering; superkritis; saluran; rehabilitasi.

## Abstract
Mining activities require large work areas that  potentially cause environmental problems. One of the impacts that can be caused is an increase  of  erosion rate, which can reduce  the function of the land, especially in the location that planned to be mine rehabilitation area. The potential for erosion formed must be predicted to prepare methods of prevention. Estimation of erosion potential was carried out at Tiung AB Dump PT. Kaltim Prima Coal uses the RUSLE (Revised Unified Soil Loss Equation) method which  considers  rain  erosivity,  material  erodibility,  slope  factor,  vegetation  factor  and  conservation factor.  Based  on  the  results  of  the  study,  the  average  erosion  rate  was  292.4  tons/ha/month  with  a catchment  area  of  0.674  km 2 .  Erosion  reduction  uses  a  conservation  technique  using  the  terracing method which is supported by the construction of an open channel to drain the rain discharge that enters the catchment area. Rainfall uses data from the last 15 years with the highest rainfall in January of 231.9 mm/month and the lowest in September of 118.3 mm/month. The 10-year return period of the highest rainfall is 121.49 mm/day. Peak runoff rainfall is 13.22 m 3 /s with infiltration discharge is  9.72 m 3 /s. The designed open channel has a flow rate of 21.09 m 3 /s with supercritical flow. The use of a tire drop structure can reduce the speed up to 3.8 m/s which is within the permissible speed based on the type of material so that erosion can be reduced to 11.7 tons/ha/month or 96% of the natural erosion rate.
Keywords : conservation; terracering; supercritical; channel; rehabilitation.

## Pendahuluan
Kegiatan  pemanfaatan  batu  bara  tanpa disertai tindakan konservasi akan menimbulkan kerusakan lingkungan antara lain  adanya  bahaya  erosi.  Salah  satu dampak  dari  erosi  adalah  menurunnya produktivitas  tanah,  sehingga  memerlukan tindak lanjut berupa rehabilitasi hutan dan lahan,  baik  di  dalam  maupun  di  luar kawasan  hutan  (Wantzen  dan  Mol,  2013). Khususnya bagi perusahaan yang bergerak dalam  kegiatan  pertambangan  batu  bara diwajibkan  untuk  melakukan  kegiatan reklamasi  sesuai  dengan  UU  no.  3  Tahun 2020  tentang  pertambangan  mineral  dan batubara.
Erosi  yang  terjadi  pada  lahan  yang  sudah direklamasi  merupakan  masalah  utama yang  dihadapi,  khususnya  dalam  upaya konservasi dan rehabilitasi lahan. Dampak dari  erosi  adalah  menipisnya  lapisan permukaan  tanah  bagian  atas,  yang menyebabkan  menurunnya  kemampuan lahan  atau  degradasi  lahan  (Molla  dan Shiseber,  2016).  Akibat  lain  dari  erosi adalah  menurunnya  kemampuan  tanah untuk meresapkan air dan merusak struktur tanah.
Penanganan  erosi  telah  dilakukan  dengan berbagai metode berupa penanaman vegetasi  cepat  tumbuh  yang  mampu mereduksi laju erosi (Hancock dkk., 2020). Penerapan  reklamasi  tambang  juga  dapat dilakukan  dengan  metode  terasering. Namun metode ini harus didukung dengan perkuatan  saluran  karena  terbentuknya saluran  terbuka  yang  besar.  Metode  ini sebagai  upaya  penghijauan  kembali  area penimbunan tambang. Pembentukan konstruksi pengendali erosi dapat mencegah  terjadinya  erosi  (Nabi  dkk.,
2017).
Berdasarkan  permasalahan  di  atas  maka akan  dilakukan  penelitian  yang  lebih mendalam  mengenai  penanganan  erosi  di lokasi  tambang.  Penelitian  ini  berfokus pada desain aliran yang mampu menurunkan  laju  erosi  dan  perkuatan saluran  yang  dapat  mendukung  saluran terbuka yang ada dalam metode terasering.
Drop  structure bisa  digunakan  sebagai media bertingkat untuk mendisipasi energi pada  aliran  air.  Metode  ini  bisa  menjadi solusi  untuk  menangani  erosi  di  lokasi rehabilitasi tambang (Hancock dkk., 2015). Menggunakan metode Tyre drop structure dapat  digunakan  sebagai  bahan  dasar peningkatan  nilai  guna  dari tyre bekas  di perusahaan dibandingkan dengan pembentukan  konstruksi  dengan  konkrit yang membutuhkan biaya yang mahal.

## Metode Penelitian
Penelitian  dilakukan  di  PT.  Kaltim  Prima Coal  yang  secara  geografis  terletak  pada 117°26’24”– 117°33’36” BT dan 0°14’24” –  0°22’48”LU.  Secara  administratif  PT. Kaltim  Prima  Coal  terletak  di  Sangatta,
Kabupaten Kutai Timur, Provinsi
Kalimantan Timur.
Area  penelitian  bernama  Tiung-AB Dump yaitu void bekas  tambang  yang  dihasilkan dari  aktivitas  penambangan  sebelumnya (Gambar 1). Topografi lokasi ini memiliki tebing yang tinggi dengan kemiringan yang besar sehingga memiliki potensi erosi yang besar.  Tiung-AB Dump masuk  dalam tahapan awal perencanaan aktivitas reklamasi.  Oleh  karena  itu,  kondisi  ini sangat  sensitif  terhadap  proses  erosi  dan penting  untuk  dilakukan  penelitian  lebih lanjut terhadap potensi erosi dan pencegahannya.
Gambar 1. Kondisi aktual Tiung-AB Dump dengan pembentukan erosi.
Gambar 2. Peta Geologi Lembar sangatta Kab. Kutai Timur Prov Kalimantan Timur (Sukardi dkk., 1995).
Formasi  Sangatta  dan  Bengalon  di  lokasi penelitian berasal dari Formasi Balikpapan Miosen. Formasi ini terbentuk di Cekungan Kutai  yang  memanjang  dari  sisi  selatan Samarinda  ke  arah  utara  Sangkulirang (Gambar  2).  Area  Sangatta  terdapat  dua grup  potensial  batubara  utama  yaitu
endapan  Pinang  dan  Melawan.  Operasi penambangan  batubara  yang  sementara dilakukan  terdiri  dari  lapisan overburden dan lapisan batubara dengan tebal rata-rata 3  meter.  Lapiran overburden terdiri  dari material batupasir, batulanau dan batulempung. Namun material yang sudah
masuk di area wastedump telah bercampur dikarenakan  material  berpotensi  berasal dari area galian yang berbeda-beda.

## Analisis  dengan  metode  RUSLE  untuk menghitung laju erosi
Analisis yang diperlukan untuk mengetahui besarnya  erosi  yaitu  dengan  menghitung faktor-faktor  erosi.  Faktor  penentu  erosi adalah  erosivitas,  indeks  erodibilitas, indeks  panjang  dan  kemiringan  lereng, indeks  penutupan  vegetasi  dan  indeks pengelolaan  lahan/tindakan  konservasi tanah (Fadda dkk., 2010).
Perhitungan  akan  menggunakan  metode RUSLE  ( Revised  Unified  Soil  Loss Equation ) yang dikembangkan oleh Renard dkk. (1997) dengan persamaan berikut:
𝐴 = 𝑅 × 𝐾 × 𝐿𝑆 × 𝐶 × 𝑃 (1)
dengan:
A  =  banyaknya  tanah  tererosi  dalam ton/ha/tahun (laju erosi)
R  =   faktor erosivitas hujan
K  =   faktor erodibilitas tanah LS =   faktor  panjang  dan  kemiringan lereng
C  =  faktor  penutupan  vegetasi  dan pengelolaan tanaman P  =  faktor  pengelolaan  lahan/tindakan konservasi
Desain aliran terbuka dengan menggunakan tyre drop structure
Penentuan  desain  aliran  terbuka  dengan metode tyre  drop  structure menggunakan beberapa parameter perhitungan yaitu:
a. Perhitungan
Debit Puncak Menggunakan Metode Rasional Parameter
yang digunakan pada perhitungan  debit  limpasan  menggunakan rumus  rasional  yaitu  intensitas  hujan,  luas tangkapan  area  dan  koefisien  limpasan (Apriadi  dkk.,  2017).  Intensitas  hujan dihitung menggunakan persamaan Monobe sebagai berikut:
𝐼 = ( 𝑅 24 24 ) × ( 24 𝑡 𝑐 ) 2 3 ⁄ (2)
dengan:
I = Intensitas hujan R= Curah hujan maksimum
Curah harian maksimum didapat dari hasil perhitungan  curah  hujan  menggunakan distribusi gumbel dengan periode ulang 25 tahun. Luas tangkapan area dapat dihitung dengan menggunakan software Minex 6.5.
b. Perhitungan Dimensi Saluran Terbuka Perhitungan  dimensi  saluran  terbuka dilakukan untuk mendapatkan debit tampungan,  dimana  nilai  debit  tampungan ini  harus  lebih  besar  daripada  debit limpasan yang masuk. Berdasarkan perhitungan  didapatkan  geometri  saluran terbuka  berupa  kedalaman,  lebar  dasar saluran, dan lebar permukaan saluran pada masing  masing  saluran  baik  di  area dumping  maupun  saluran  terbuka  menuju kolam pengendapan lumpur.
c. Desain  Saluran  Menggunakan Tyre Drop Structure
Tyre drop structure adalah bangunan yang dibuat dari ban-ban bekas dumptruck yang di tengahnya diisi dengan batuan berukuran >10  cm.  Tujuan  dibangunnya tyre  drop structure adalah sebagai perkuatan saluran yang dapat memperlambat kecepatan aliran air.  Spesifikasi  ban  yang  digunakan  pada penelitian ini yaitu ban dumptruck Komatsu HD 785.
d. Estimasi efektivitas Pengendalian erosi
Pengujian  efektifitas  pengendalian  erosi dengan  metode tyre  drop  structure akan disajikan untuk mengestimasikan penuruan laju erosi secara kualitatif dan kuantitatif.

## Hasil dan Pembahasan

## Estimasi laju erosi
Berdasarkan  hasil  perhitungan  laju  erosi dengan  metode  RUSLE  menggunakan parameter  erosivitas  hujan,  erodibilitas
tanah,  faktor  panjang  dan  kemiringan lereng,  area  tutupan  tanaman  serta dukungan  konservasi.  Rata-rata  laju  erosi sebesar  292,4  ton/ha/bulan.  Laju  erosi  ini
masuk  dalam  kategori  sangat  berbahaya. Data tersebut dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Perhitungan estimasi laju erosi.
Keterangan Jan    Feb   Mar    Apr   May    Jun    Jul   Aug    Sep    Oct    Nov    Dec R Faktor Erosivitas 97,0 97,5 98,8 96,4 95,8 94,6 94,4 94,3 89,9 96,1 96,7 97,2 K Faktor Erodibilitas 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 LS Faktor Lereng 11,4 11,4 11,4 11,4 11,4 11,4 11,4 11,4 11,4 11,4 11,4 11,4 C Faktor tutupan 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 P Faktor Konservasi 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 A Laju Erosi (Ton/Ha/ Bulan) 399,3  401,4  406,8  397,0  394,2  389,3  388,7  388,0  370,0  395,5  398,1  400,0

## Pemodelan Reklamasi Tambang
Prinsip  reklamasi  tambang  dilaksanakan dengan  melalui  beberapa  tahap,  yaitu penataan  lahan,  penyebaran  tanah  pucuk dan  pengaturan  sistem  drainase.  Penataan lahan diawali dengan pembentukan kemiringan lereng sesuai dengan
perencanaan  aliran  dengan  menggunakan unit  dozer  D375B  (Gambar  3).  Proses selanjutnya dalam tahapan reklamasi yaitu penyebaran tanah pucuk. Penyebaran tanah pucuk  berfungsi  sebagai  sarana  vegetasi agar dapat tumbuh dengan optimal. Tanah pucuk  untuk  reklamasi  diambil  dari  tanah pucuk bekas lahan bukaan di area pit.
Gambar 3. Proses konturing area reklamasi tambang.
Pemodelan  lahan  reklamasi  dalam  rangka pengaturan  sistem  drainase  menggunakan teknik  terasering.  Terasering  merupakan salah  satu  teknik  konservasi  yang  dapat menurunkan laju erosi dan mengalirkan air ke  saluran  air  yang  telah  direncanakan.
Pemodelan teras akan menggunakan Ridges Terrace atau  Teras  Gulud  karena  efisien secara  biaya  dan  efektif  dibandingkan dengan  teras  bangku  dan  teras  kredit. Proses  pembentukan  terasering  dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Proses pembentukan terasering dengan metode teras gulud.

## Analisis curah hujan dengan menggunakan metode rasional
Analisis curah hujan yang diterapkan untuk menentukan  debit  curah  yaitu  Metode Rasional.  Parameter  yang  digunakan  yaitu Intensitas hujan dan nilai koefisien run-off . Nilai akhir yang didapatkan dapat menunjukkan  tingkat  debit  aliran  yang harus  ditampung  di  lokasi  penelitian. Analisis curah hujan dapat dibagi menjadi beberapa perhitungan sebagai berikut:
a. Perhitungan kala ulang hujan tahunan Perhitungan  kala  ulang  hujan  tahunan menggunakan Metode Gumbel. Metode ini menggunakan  analisis  statistik  dari  data curah  hujan  maksimum  dari  15  tahun terakhir  (Gambar  5),  kemudian  dari  data tersebut ditentukan possibility curah hujan maksimum yang dapat terjadi dengan kala ulang 2,5,10 dan 25 tahun.
Gambar 5. Grafik curah hujan maksimum harian 15 tahun terakhir.
Perhitungan dengan Metode Gumbel dapat dilihat  pada  Tabel  2,  Nilai  curah  hujan maksimum  bulanan  diambil  selama  15 tahun  terakhir  kemudian  diurutkan  dari
yang  terbesar  ke  yang  terendah.  Secara sederhana  dapat  dilihat  bahwa  semakin tinggi  curah  hujan,  namun possibility terjadinya semakin rendah.
Tabel 2. Tabel perhitungan dengan Metode Gumbel.
No Year CHH max P (%) Ri-Rrata (Ri-Rrata)^2 1 2007 132,50 6,25 43,99 1.934,68 2 2017 118,00 12,50 29,49 869,37 3 2013 108,88 18,75 20,36 414,53 4 2009 99,50 25,00 10,99 120,67 5 2008 93,50 31,25 4,99 24,85 6 2011 91,17 37,50 2,65 7,03 7 2006 84,00 43,75 (4,52) 20,39 8 2020 83,50 50,00 (5,02) 25,15 9 2015 79,33 56,25 (9,18) 84,30 10 2019 79,00 62,50 (9,52) 90,54 11 2012 76,13 68,75 (12,39) 153,51 12 2014 76,13 75,00 (12,39) 153,51 13 2010 74,00 81,25 (14,52) 210,69 14 2018 70,00 87,50 (18,52) 342,81 15 2016 62,10 93,75 (26,42) 697,75 Total 1.327,73 750,00 - 5.149,77
Berdasarkan  15  total  data  yang  telah  di olah, nilai rata-rata curah hujan maksimum sebesar  88,52  mm  dengan  nilai  standard deviasi  19,18  (Tabel  3).  Nilai  tersebut menunjukkan curah hujan rentang 60-100. mm  adalah  curah  hujan  dengan  frekuensi yang  cukup  besar  dan  berpotensi  paling sering  terjadi.  Namun  tidak  menutup kemungkinan curah hujan yang lebih besar juga dapat terjadi.
Tabel 3. Nilai standar deviasi.
No Parameter Nilai 1 Total Value (n) 15,00 2 Rr Rata-rata (mm) 88,52 3 Sr standar Deviasi 19,18
Perhitungan  ini  akan  menggunakan  kala ulang 10 tahun dengan mempertimbangkan konstruksi yang akan dibangun. Konstruksi didesain  minimal  dapat  bertahan  atau mengakomodir curah hujan maksimal yang terjadi  dalam  10  tahun  dengan  potensi curah hujan maksimalnya yaitu 121,49 mm (Tabel  4).  Nilai  ini  yang  akan  dijadikan acuan dalam perhitungan debit limpasan.
Tabel 4. Perhitungan kala ulang tahunan.
No Kala Ulang (Tahun) Yt Kt Rt (mm) 1 2 0,37 0,14 86,09 2 5 1,50 0,97 107,39 3 10 2,25 1,70 121,49 4 25 3,20 2,63 139,31 5 50 3,90 3,32 152,53 6 100 4,60 4,00 165,65
b. Perhitungan debit limpasan Berdasarkan
perhitungan waktu konsentrasi yang dibutuhkan untuk mencapai  debit  aliran  tertinggi  yaitu sebesar  0,24  jam.  Ketinggian  curah  hujan yang  terbentuk  dapat  mencapai  hingga 108,58  mm/jam.  Hasil  perhitungan  ini dapat dilihat pada Tabel 5 di bawah.
Tabel  5. Hasil  perhitungan  durasi  waktu  dan intensitas hujan.
Kala Ulang 10 Tahun Intensitas Hujan (I) Durasi waktu (t) 108,58 mm/jam 0,24 jam
Air  limpasan  ( surface  run  off )  adalah bagian dari curah  hujan yang mengalir di atas  permukaan  tanah  menuju    sungai, danau,  atau  lautan.  Perhitungan  debit limpasan  menggunakan  nilai  koefisien limpasan  (C)  sebesar  0,65.  Nilai  C  sama dengan  0,65  artinya  area  tersebut  dalam kondisi selesai didumping ( final dump ) dan telah  dilakukan  penebaran  tanah  pucuk ( spreading topsoil ).
Nilai  infiltrasi  yang  terbentuk  dihitung berdasarkan  jenis  tanahnya.  Berdasarkan penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh Syukur  (2009),  laju  infiltrasi  dapat diklasifikan  berdasarkan  jenis  tanahnya pada  Tabel  6.  Jenis  tanah  pada  lokasi penelitian  yaitu  tanah  latosol  dan  litosol, maka dapat dihitung besaran debit air yang terinfiltrasi perdetik.
Tabel  6. Laju  Infiltrasi  beberapa  jenis  tanah (Syukur, 2009).
No Jenis Tanah Laju Infiltrasi Konstan cm/jam m 3 /jam/ha 1 Aluvial Kelabu 37 3709 2 Litosol 35,55 3551 3 Komplek Latosol- Litosol 5,21 519 4 Asosiasi Mediteran Merah- Litosol 4,18 418
Perhitungan debit infiltrasi dengan menggunakan  luasan  yang  sama  dengan area  tangkapan  dan  laju  infiltrasi  519 m 3 /jam/ha,  didapatkan  debit  infiltrasi sebesar 9,72 m 3 /s. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Perhitungan debit infiltrasi.
No Parameter Nilai Unit 1 Laju infiltrasi 519 m 3 /jam/ha 2 Luas area tangkapan 0,674 km 2 3 Debit infiltasi 9,72 m 3 /s
Berdasarkan  batas-batas  aliran  air  dengan menggunakan  aplikasi  Minex  maka  dapat ditentukan  besar  daerah  tangkapan  air sebesar  0,674  km 2 .  Hasil  perhitungan didapatkan  debit  curah  hujan  maksimum sebesar 13,22 m 3 /s (Tabel 8).
Tabel  8. Hasil  perhitungan  debit  curah  hujan  kala ulang 10 tahunan.
No
Parameter
Unit Hasil 1 Elevasi tertinggi RL 150
2 Elevasi terendah RL 90
3 Panjang Aliran km 1,2 4 Waktu konsentrasi hr 0,24 5 Curah hujan kala ulang 10 tahun mm 121,49 6 Intensitas Hujan mm/hr 108,58 7 Tangkapan area km 2 0,674 8 Koefisien aliran permukaan 0,65 9 Discharge (Qrunoff) m 3 /s 13,22

## Desain aliran saluran terbuka
a. Perhitungan  dimensi  dan  debit  saluran terbuka
Pembuatan  saluran  terbuka  di  Tiung  AB- Dump akan dimulai dari titik tangkapan air pada  elevasi  timbunan  yang  paling  tinggi hingga paling rendah pada elevasi RL 150 hingga  elevasi  terendah  yaitu  RL  90  yang kemudian  outletnya  akan  keluar  ke  AB Void sebagai kolam pengendapan sementara.
Hasil  akhir  dari  perhitungan  dimensi saluran  ini  adalah    mendapatkan  debit  air tampungan sesuai dengan rumus  manning sesuai  dengan  Tabel  9.  Nilai  debit  air tampungan  harus lebih besar dari debit air limpasan  yang  masuk  untuk  menghindari banjir atau overtopping .
Tabel 9 Hasil perhitungan kapasitas debit saluran. No Parameter Simbol Nilai Satuan 1 Lebar saluran permukaan CW 5,60 m 2  Lebar saluran basah W 5,00 m 3  Tinggi saluran H 1,30 m 4 Luas penampang basah A 4,00 m 2 5 Luas penampang total O 5,83 m 6  Jari-jari hidrolik R 0,69 m 7 Kecepatam maksimum V 5,27 m/s 8 Kapasitas debit Saluran Q 21,1 m 3 /s
Berdasarkan  perhitungan  dimensi  saluran, didapatkan  debit  tampungan  lebih  besar dari  debit  yang  masuk.  Nilai  debit tampungan yang didapatkan sebesar 21,09 m 3 /detik.  Nilai safety  factor didapatkan dengan membagi debit tampungan  dengan debit  limpasan  sebesar  1,6.  Nilai  tersebut menunjukkan geometri saluran pada perhitungan tersebut dapat digunakan.
b. Pola aliran
Penentuan  pola  aliran  ditentukan  oleh kecepatan aliran yang terbentuk pada jalur drainase.  Pola  aliran  berpotensi  akan membentuk  gerusan  yang  dapat  merusak saluran.  Klasifikasi  pola  aliran  dari pemodelan  sebelumnya  dapat  ditentukan dengan  melihat  bilangan froud .  Nilai tersebut  menunjukkan  arus  aliran  yang bersifat sub kritis, kritis dan superkritis.
Tabel 10. Tabel perhitungan Froud Number
No Parameter Nilai Unit 1 Kecepatan Aliran 5,27 m/s 2 Luas Basah 4,00 m 2 3 Lebar Puncak 5,00 m 4 Froud Number 1,88 Aliran Super- Kritis
Hasil perhitungan pada Tabel 10 menunjukkan  bahwa  aliran  air  yang terbentuk  berpotensi  menunjukkan  arus aliran superkritis dengan nilai F > 1. Hasil ini  menunjukkan  bahwa  lokasi  tersebut membutuhkan perkuatan untuk menghindari gerusan pada saluran terbuka yang telah direncanakan.
c. Desain drainase menggunakan tyre drop structure
Saluran  dengan  kategori  superkritis  harus dilakukan  perkuatan  pada  saluran  terbuka yang  direncanakan.  Saluran  ini  bagian paling  penting  untuk  mendukung  teknik konservasi air di area rehabilitasi tambang.
Perkuatan  yang  diajukan  yaitu  dengan menggunakan Ban bekas unit Kom HD 785 dengan  spesifikasi  ban  tinggi  0,75  m  dan lebar 3 meter.
Ban  bekas  kemudian  disusun  dengan bentuk drop  structure menyesuaikan dengan  desain  saluran  terbuka  yang  telah dihitung  sebelumnya.  Terjadinya  disipasi energi pada setiap tingkatan drop structure dapat  menurunkan  laju  kecepatan  aliran yang sebelumnya sebesar 5,27 m/s turun ke 3,8  m/s  sesuai  dengan  perhitungan  pada Tabel 11.
Penyusunan drop  structure membutuhkan sebanyak 62 drop dengan jarak antar drop structure adalah 3,7 meter, untuk menghasilkan  desain  yang  sesuai  maka ukuran tyre yang ditumpuk secara vertikal sebesar  1,1  meter  dengan  2 tyre  drop structure yang  disusun  secara  horizontal (Gambar  6).  Susunan  ini  membutuhkan jumlah  ban  sebanyak  sekitar  370  ban dengan kemiringan slope 1,5%.
Tabel 11. Tabel perhitungan Tyre drop structure No  Parameter Koefisien Nilai  Satuan 1 Panjang Horisontal Lt   = 230 m 2 Tinggi Vertikal Ht   = 50 m 3 Kemiringan slope 0,015 4 Tinggi drop yang layak ∆H   = 3,45 m 5 Total ketinggian drop structure yang harus diterima ∑hₔ   = 46,55 m 6 Masing-masing tinggi drop hd   = 0,75  m 7 Jumlah drop structure N   = 62  Drops 8 Jarak antar drop structure L   = 3,7  m 9 Kecepatan aliran di TDS V   = 3,8  m/s Konstruksi tyre drop structure menggunakan  ban  bekas  yang  sudah  aus dan  tidak  bisa  digunakan  lagi.  Ban  bekas yang  dibutuhkan  cukup  banyak  namun biaya  yang  dibutuhkan  tidak  terlalu  besar karena biaya yang diperlukan hanya biaya pemindahan. Di sisi lain, barang bekas ini termasuk salah satu limbah tambang namun dapat  dipergunakan  sebagai  salah  satu aspek pendukung reklamasi tambang.
d. Estimasi  efektivitas  reduksi  laju erosi
Penentuan efektivitas dari penggunaan tyre drop  structure dibagi  menjadi  dua  yaitu dilihat  dari  sisi  kualitas  dan  kuantitas. Secara kualitas mempertimbangkan keberlangsungan  saluran  terbuka  sesuai dengan  yang  direncanakan  yaitu  bertahan hingga  minimal  10  tahun  dan  dari  sisi kuantitas  adalah  jumlah  penurunan  laju erosi yang  didapatkan setelah  menerapkan teknik  konservasi  air  terasering  yang didukung  dengan  saluran tyre  drop structure .
Gambar 6. Susunan TDS yang direncanakan.
Tabel  12. Kecepatan  aliran  maksimum  (USDA,
2007). Kecepatan Maksimum No  Kondisi aliran V (m/s) 1 Pasir/lanau lempung 0.5 - 1.2 2 kerikil halus 1 3 Lempung keras 1 - 2 4 Kerikil kasar 1 - 2 5 Berumput 1 6 Kerikil (50mm) 2 7 Bebatuan (100mm) 2.5 8 Bebatuan (150mm) 3 9 Bebatuan  (250mm min) 5 10 Konkrit (semen) 6
Kualitas  dari  aliran  dipengaruhi  oleh kecepatan aliran yang akan melalui saluran dan maksimum yang diperbolehkan.
Kecepatan  aliran  tidak  boleh  lebih  besar dari  kecepatan  yang  diperbolehkan  karena dapat  menyebabkan  gerusan  pada  saluran terbuka. Rangkuman kelayakan aliran pada saluran  terbuka  dapat  dilihat  dengan menggunakan  acuan  kecepatan  aliran maksimum dari USDA (2007) seperti pada Tabel 12.
Hasil  rangkuman  menunjukkan  kondisi aliran  orisinil,  kerikil  dan  fragmen  batuan masuk  dalam  kondisi  tidak layak.  Kondisi aliran  yang  layak  yaitu  dengan  konkrit namun  potensi  biaya  sangat  tinggi.  Oleh karena itu, penggunaan tyre drop structure menurunkan  kecepatan  aliran  dan  masuk dalam  kecepatan  yang  diperbolehkan dengan TDS ditambahkan dengan fragmen batuan  dengan  biaya  yang  lebih  rendah karena menggunakan ban bekas yang sudah tidak digunakan (Gambar 7).
e. Efektivitas secara kuantitas
Efektivitas  secara  kuantitatif  yaitu  dengan membandingkan  nilai  laju  erosi  sebelum dan  sesudah  dilakukan  teknik  konservasi. Potensi  penurunan  laju  erosi  dilakukan estimasi  dengan  melakukan  perhitungan laju  erosi  menggunakan  metode  RUSLE. Parameter yang berubah setelah penerapan tyre  drop  structure adalah  nilai  faktor  P. Oleh  karena  itu  dapat  disimulasikan perhitungan laju erosi menggunakan nilai P berdasarkan Tabel 13.
Gambar 7. Grafik kecepatan maksimum aliran yang diperbolehkan.
Tabel 13. Rangkuman kelayakan aliran pada saluran terbuka.
No Kondisi Kecepatan aliran Kecepatan yang diperbolehkan Status 1 Orisinil 5,27 1-2 Tidak layak 2 Kerikil 5,27 2-2,5 Tidak layak 3 Bebatuan (1.5cm) 5,27 3 Tidak layak 4 TDS + Bebatuan (2.5 cm) 3,8 4-5 Layak 5 Konkrit 5,27 6 Layak, namun biaya tinggi Tabel 14. Tabel estimasi penurunan laju erosi dengan konservasi.
No Tindakan konservasi Faktor P Potensial Laju Erosi (ton/ha/bulan) Persentase penurunan 1 Tanpa tindakan konservasi 1 292,36 0% 2 Pengolahan tanah kemiringan >20% 0,9 263,13 10% 3 Pengolahan tanah kemiringan 9-20% 0,75 219,27 25% 4 Pengolahan tanah kemiringan 0-8% 0,5 146,18 50% 5 Strip tanaman rumput (padang rumput) 0,4 116,95 60% 6 Teras traditional baik 0,4 116,95 60% 7 Teras kurang baik 0,35 102,33 65% 8 Teras konstruksi sedang 0,15 43,85 85% 9 Teras Konstruksi Baik 0,04 11,69 96%
Berdasarkan  hasil  pengolahan  data  pada Tabel 14 dan Gambar 8 tindakan konservasi memberikan  nilai  potensi  laju  erosi  yang berbeda  dan  menunjukkan  penurunan secara bertahap. Tanpa tindakan konservasi laju  erosi  sebesar  292,36  ton/ha/bulan. Pengolahan  tanah  dengan  kemiringan >20%  hingga  <8%  dapat  menurunkan potensial  laju  erosi  sebesar  50%  atau sebesar  146,18  ton/ha/bulan.  Penggunaan teknik terasering tradisional memiliki nilai yang  sama  dengan  penanaman strip tanaman  rumput  dapat  menurunkan  laju
erosi  sebesar  60%  hingga  ke  116,95 ton/ha/bulan. Kualitas konstruksi terasering sangat  mempengaruhi  laju  erosi,  dengan konstruksi kurang baik hingga sedang dapat menurunkan hingga 65 – 85%.
Tindakan  konservasi  terasering  dengan penataan  yang  sesuai  dengan  perencanaan dapat  menurunkan  laju  erosi  sebesar  96% hingga  ke  11,7  ton/ha/bulan  sehingga masuk dalam kategori laju erosi yang tidak berbahaya.
Gambar 8. Persentase penurunan laju erosi terhadap tindakan konservasi.

## Kesimpulan
Pertama;  tingkat  laju  erosi  di  area  Tiung AB- Dump Departemen  Hatari  PT.  Kaltim Prima  Coal  masuk  dalam  kategori  tinggi. Laju erosi rata-rata perbulan adalah sebesar 292,4 ton/ha/bulan. Erosi paling rendah di bulan  September  yaitu  274.5  ton/ha/bulan dan  erosi  paling  tinggi  terbentuk  di  bulan Maret yaitu sebesar 301,8 ton/ha/bulan. Hal ini  dipengaruhi  oleh  curah  hujan  yang secara  umum  dibagi  dua,  yaitu  musim hujan  dan  kemarau.  Kedua;  berdasarkan perhitungan data curah hujan maksimum 15 tahun  terakhir  menggunakan  Metode Gumbel,  curah  hujan  maksimum  yang berpotensi  terjadi  dengan  kala  ulang  10 tahun  yaitu  121,49  mm/hari.  Curah  hujan harian  tersebut  masuk  dalam  kategori tinggi.  Ketiga;  pemodelan  aliran  air  di Tiung-AB  mengikuti  teknik  konservasi dengan  menggunakan  metode  terasering. Debit  air  masuk  dari  hujan  adalah  sebesar 22,94  m 3 /s.  Debit  air  yang  mengalir  di permukaan  yaitu  13,22  m 3 /s  dan  debit  air yang  masuk  kedalam  tanah  dalam  bentuk infiltrasi sebesar 9,72 m 3 /s. Desain saluran terbuka yang didesain memiliki kemampuan  debit  sebesar  21,09  m 3 /s dengan kecepatan aliran 5,27 m/s. Keempat;  pola  aliran  yang  terbentuk
memiliki froud number >  1  menunjukkan aliran  superkritis.  Teknik  konservasi dengan terasering yang baik dengan adanya perkuatan  TDS  di  saluran  terbuka  secara kualitas  menjadi  layak  karena  dapat menurunkan kecepatan aliran hingga lebih rendah  dari  kecepatan  yang  diperbolehkan dan  secara  kuantitas  nilai  laju  erosi  dapat turun hingga 96% ke 11,7ton/ha/bulan.

## Ucapan terima kasih
Penulis ingin mengucapkan terima kasih ke PT.  Kaltim  Prima  Coal  untuk  segala dukungan dan fasilitas yang disediakan saat penelitian.  Kami  juga  ingin  mengucapkan terima  kasih  kepada editor dan reviewer atas  bantuan, review dan  masukan  atas tulisan ini.

## Daftar Pustaka
Apriadi,  D.,  Kurniawan,  M.,  Sumarjono dan  Tanzilullah.  2017. Technical
Mining Operation Division
Handbook .  Sangatta:  PT.  Kaltim Prima Coal.
Fadda, S., Fiori, M. and Matzuzzi, C. 2010.
Developing  rehabilitation  design for the abandoned mine excavations in Central Sardinia,
Italy .
International  Journal  of  Mining,
Reclamation and Environment. 24(4), pp.286 – 306. https://doi.org/10.1080/174809310 03775607
Hancock, G.R., Duque, J.M. dan
Willgoose,  G.R.  2020. Mining rehabilitation Using geomorphology to engineer ecologically sustainable landscapes for highly disturbed lands . Ecological  Engineering.  155(15), pp.105836. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.20 20.105836
Hancock, G.R., Lowry, J.C. dan Coulthard,
T.J. 2015. Catchment reconstruction – erosional stability at  millennial  time  scales  using landscape evolution
models . Geomorphology.  231,  pp.15  –  27. https://doi.org/10.1016/j.geomorph. 2014.10.034 Molla,  T.  dan  Shiseber,  M.  2016.
Estimating  Soil  Erosion  Risk  and Evaluating Erosion Control Measures  for  Soil  Conservation Planning  at  Koga  Watershed, Highlands of Ethiopia . Solid Earth. 8(1), pp.13 – 25. https://doi.org/10.5194/se-8-13- 2017
Nabi,  G.,  Hussain,  F.,  Wu,  R.-S.,  Nangia, V.,  Bibi,  R.  dan  Majid,  A.  2017.
Optimizing micro
watershed management for soil erosion
control under various slope gradient  and  vegetation  cover conditions  using  SWAT  modeling . Hydrology  and  Earth  System Sciences Discussions. Preprint.
https://doi.org/10.5194/hess-2017- 532 Renard, K., Foster, G., Essies, G., McCool, D.  dan  Yoder,  D.  1997. Predicting soil  erosion  by  water:  a  guide  to conservation  planning  with  the
Revised Universal Soil Loss
Equation  (RUSLE) .  United  States Government Printing.
Sukardi,  N.,  Sikumbang,  I.,  Umar  dan Sunaryo,  R.  1995. Peta  Geologi
Lembar  Sangatta .  Bandung:  Pusat
Penelitian dan Pengembangan
Teknologi.
Syukur,  S.  (2009). Laju  infiltrasi  dan peranannya  terhadap  pengelolaan daerah aliran sungai Allu-
Bangkala .  Agroland.  16(3),  pp.231 – 236.
http://jurnal.untad.ac.id/jurnal/inde x.php/AGROLAND/article/view/2 51 USDA.  2007. Stream  Restoration  Design National  Engineering  Handbook .
Washington D.C: Natural Resouces Conservation Service.
Wantzen,  K.M.  dan  Mol,  J.H.  2013. Soil Erosion  from  Agriculture  and Mining:  A  Threat  to  Tropical Stream  Ecosystems .  Agriculture. 3(4), pp.660 – 683. https://doi.org/10.3390/agriculture3
040660