## PREDIKSI KERENTANAN EROSI DAN SEDIMENTASI DAS SEMARANG TIMUR
Risdiana Cholifatul Afifah 1) , Fitria Maya Lestari 2) , Son Haji 3)
1,2,3) Program Studi Teknik Sipil, Universitas Semarang Email : risdiana.afifah@gmail.com 1) , maya.prasasti@gmail.com 2) , sonhaji@gmail.com 3)

## ABSTRAK
DAS Semarang Timur merupakan wilayah dengan kondisi lahan yang beragam dan mayoritas wilayah hulu dan hilir beralih fungsi menjadi pemukiman. Hal ini berakibat  meningkatnya laju erosi yang mengikis lahan  dan  menyebabkan  sedimentasi  di  hilir  DAS.  Semakin  tinggi  tingkat  erosi  maka  semakin  tinggi  pula sedimentasi,  oleh  karena  itu  prediksi  terhadap  nilai  erosi  penting  dilakukan  sebagai  indikator  untuk merekomendasikan  kegiatan  konservasi  SDA.  Tujuan  dari  penelitian  ini  untuk  memprediksi  laju  erosi  dan sedimentasi,  serta  merekomendasikan  metode  konservasi  yang  baik  dalam  upaya  mereduksi  erosi  lahan. Analisis erosi lahan diperoleh dari tumpang-susun ( overlay ) layer parameter erosi dengan bantuan program ArcGIS menggunakan metode USLE ( Universal Soil Loss Equation ). Permukaan tanah yang tererosi di DAS tidak semuanya akan terangkut ke sungai, namun ada sebagian yang mengendap di permukaan DAS akibat adanya interaksi antara aliran dengan permukaan DAS. Sedimen yang terbawa oleh aliran sungai terukur di outlet dianalisis dengan metode SDR ( Sediment Delivery Ratio ). Kemudian dapat diketahui jumlah sedimen per tahun pada DAS Semarang Timur atau dengan istilah SY ( Sediment Yield ). Berdasarkan perhitungan erosi lahan di DAS Semarang Timur yaitu 816.910,81 ton/tahun, yang mengakibatkan jumlah sedimentasi sebesar 4.641,39 ton/tahun. klasifikasi bahaya erosi bervariasi dari sangat ringan sampai dengan sangat berat, dengan mayoritas  kelas  yaitu  sangat  berat  di  wilayah  hulu  dengan  luas  wilayah  7.003,55  Ha.  Rekomendasi  yang diusulkan  untuk  mengatasi  atau  mereduksi  erosi  adalah  dengan  konservasi  teknis,  yaitu  dengan  teknik terasering dan cekdam.
Kata Kunci : erosi, GIS, Konservasi SDA, sedimentasi, USLE

## ABSTRACT
The East Semarang watershed is an area with diverse land conditions and the majority of the upstream and downstream areas are converted into settlements. This results in an increase in the rate of erosion which erodes the land and causes sedimentation in the downstream watershed. The higher the erosion rate, the higher the sedimentation, therefore the prediction of the erosion value is important as an indicator to recommend natural  resource  conservation  activities.  The  purpose  of  this  study  is to  predict erosion  and sedimentation rates, and to recommend good conservation methods in an effort to reduce soil erosion. Land erosion analysis was obtained from the overlay of erosion parameter layers with the help of the ArcGIS program using the USLE  (Universal  Soil  Loss  Equation)  method.  Not  all  of  the  eroded  soil  surface  in  the  watershed  will  be transported to the river, but some will settle on the watershed surface due to the interaction between the flow and the watershed surface. Sediments carried by measured river flows at the outlet were analyzed using the SDR (Sediment Delivery Ratio) method. Then it can be known the amount of sediment per year in the East Semarang watershed or by the term SY (Sediment Yield). Based on the calculation of land erosion in the East Semarang  watershed,  as  big  as  816,910.81  tons/year,  which  resulted  in  a  total  sedimentation  of  4,641.39 tons/year. Erosion hazard classifications vary from very light to very severe, with the majority of the class being  very  severe  in  the  upstream  region  with  an  area  of  7,003.55  Ha.  The  recommendation  proposed  to overcome or reduce erosion is technical conservation, namely terracing and check dam techniques.
Keywords: erosion, GIS, Water Resources Conservation, sedimentation, USLE

## 1. PENDAHULUAN
Erosi  merupakan  satu  bentuk  kerusakan lahan  yang  dapat  diidentifikasi  terjadi  pada lahan  yang  gudul  atau  lahan  kritis,  yang disebabkan  oleh  aktifitas  manusia  berupa penggundulan  hutan  pada  daerah  hulu sehingga  terjadi  alih  fungsi  lahan  menjadi lahan terbuka atau terbangun. Proses terjadinya  erosi  ditandai  terkikisnya  partikel- partikel  tanah  lapisan  atas  ( top  soil )  akibat adanya hujan. Erosi berakibat pada
menurunnya kemampuan tanah untuk mendukung  pertumbuhan  tanaman,  sehingga hasil pertanian menjadi menurun dan berimbas pula  pada  penurunan  perekonomian  para petani. Erosi membawa partikel-partikel tanah dari  daerah  atas  ke  arah  bawah  dari  suatu Daerah  Aliran  Sungai  (DAS)  melalui  sungai dan  menetap  di  daerah  yang  lebih  rendah menjadi  sedimen.  Hujan  merupakan  faktor iklim utama dalam membangkitkan laju erosi yang mempengaruhi terlepasnya butiran tanah secara perlahan berdasarkan akumulasi waktu. Hujan dalam analisa erosi dirumuskan menjadi suatu  nilai  variabel  erosivitas  (Suripin, 2002; Kironoto,  2003). Sediment  Delivery  Ratio
(SDR)
merupakan formula untuk mengkonversi  laju erosi menjadi laju sedimentasi ( sediment yield ) dengan menambahkan  faktor  Nisbah  Pengangkutan Sedimen  (NPS)  (Tunas,  2018).  Erosi  lahan merupakan  jenis  proses  kikisan  lahan  yang paling banyak menghasilkan sedimentasi.
DAS Semarang Timur merupakan wilayah  yang  terdiri  dari  pesisir  di  wilayah utara,  dan  perbukitan  di  daerah  atas.  Kondisi saat ini menggambarkan DAS yang tidak sehat ditandai  dengan  rendahnya  debit  sungai  di waktu  musim  kemarau,  dan  banjir  di  waktu musim  hujan.  Salah  satu  penyebabnya  yaitu adanya  erosi  lahan  yang  dapat  diindikasikan dengan  adanya  butiran  tanah  yang  terkikis pada  lahan  dengan  kemiringan  curam.  Erosi menyebabkan  sedimentasi  dan  pendangkalan sungai, sehingga turut memicu terjanya banjir, disamping air juga tidak dapat terserap baik di daerah  atas  yang  disebabkan  oleh  alih  fungsi lahan  menjadi  pemukiman  penduduk  yang cukup pada pada akhir-akhir ini.
Output  penelitian  ini  difokuskan  pada proses erosi lahan dan angkutan sedimen, serta rekomendasi strategi yang efektif dalam upaya konservasi lahan. Substansi yang disampaikan akan  lebih  detail,  sebagai  kajian  awal  pada DAS  Semarang  Timur  terutama  oleh  tim Universitas  Semarang,  sekaligus  juga  dapat menjadi  acuan  bagi  pelaksanaan  penanganan erosi secara fisik di Kota Semarang, yaitu DPU Kota Semarang.

## 2. METODE
Penelitian  ini  mengaplikasikan  formula USLE  pada  program  ArcGIS  sehingga  dapat mengakomodasi data-data dan keluaran secara spasial.  Alur  proses  penelitian  disajikan  pada Gambar 1.
Gambar 1. Alur Analisis Erosi, Sedimentasi, dan Konservasi Lahan
Data-data sekunder adalah yang digunakan pada  analisa  ini.  Pengumpulan  data  diperoleh dari  kajian-kajian  terdahulu,  buku-buku,  dan refensi-referensi  yang  mendukung  penelitian, yang  didapatkan  dari  instansi-instansi  terkait.
MULAI Identifikasi Masalah Teknis : • Tutupan Lahan • Morfometri jaringan sungai
• Klimatologi dan Curah Hujan • Rencana Tata Ruang Wilayah • Jenis Tanah • Topografi • Infrastruktur pengendali  erosi, dan sedimentasi Analisis Teknologi Konservasi  Lahan Spasial (Metode USLE)
Data Hujan Peta Panjang dan Kemiringan Lereng Peta Jenis Tanah Peta Tata Guna Lahan Konservasi Tanah Erosivitas Hujan (R) Erodibilitas Tanah (K) Panjang dan Kemiringan Lereng (LS)
Vegetasi (C) Tindakan Khusus Konservasi (P) Prediksi Laju Erosi (ton/hektar/tahun) Klasifikasi Bahaya Erosi Memetakan Klasifikasi Bahaya Erosi Analisis Strategi Upaya Konservasi Lahan (Jenis kegiatan : vegetatif, sipil teknis berbasis lahan atau sipil teknis berbasis alur sungai) SELESAI Pengumpulan Data Sekunder Merumuskan Sediment Delivery Ratio (SDR) dan Sediment Yield (SY)
Adapun  data-data  sekunder  sebagai  input analisis disajikan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Data-Data Sekunder No. Data Sumber Data Tahun Data
1 Hujan Harian :
- CH Karangroto
- CH Maritim Tanjung Mas
- CH
Pucanggading - CH Banyumeneng BBWS Pemali Juana 2010- 2022
2 Jenis Tanah BBWS Pemali Juana 2022 3 Tutupan Lahan Badan Informasi Geospasial 2022 4 Kemiringan Lereng Badan Informasi Geospasial 2022 Pada penelitian ini terdapat 3 (tiga) tahap analisis yang dijabarkan di bawah ini.
1. Analisis Erosi Lahan Erosi lahan diprediksikan dengan mengalikan semua parameter berdasarkan nilai-nilai indeks yang telah diidentifikasi.  Proses  analisa  spasial dilakukan  dengan  memasukkan  nilai- nilai parameter pada data shapefile pada program ArcGIS, sehingga menghasilkan peta kerentanan erosi dan nilai-nilai klasifikasi erosi lahan.
2. Analisis Sedimen SDR merupakan rasio transpor sedimen yang  berasal  dari  erosi  lahan  yang diidentifikasi  menggunakan  nilai  NPS. Dari  hasil  SDR  ditransformasikan  ke dalam persamaan SY.
3. Analisis Konservasi Lahan Konservasi  lahan  dilakukan  bila  hasil analisa  erosi  mendapatkan  hasil  sedang sampai dengan sangat berat. Konservasi
lahan diklasifikasikan
menjadi konservasi  secara  vegetatif  dan  teknis.
Namun  yang  akan  disampaikan  pada penelitian  ini  adalah  konservasi  teknis yang  terdiri  dari  pembuatan  teras  dan dam pengendali sedimen atau cekdam.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Erosi
Hasil  analisa  erosivitas  di  DAS  Semarang Timur  ditampilkan  pada  Gambar  2.  Pada gambar  terlihat  bahwa  daerah  dengan  warna biru gelap merupakan daerah dengan intensitas nilai  erosivitas  tinggi  berdasarkan  kedalaman hujan pada daerah tersebut.
Gambar 2. Erosivitas Hujan
Hasil  dari  analisa  indeks  kemiringan lereng  ditampilkan  pada  Gambar  3.  Lahan dengan kemiringan lereng curam  ditampilkan dengan  warna  hijau  tua.  Kemiringan  lereng yang  curam  umumnya  terdapat  pada  daerah pegunungan  maupun  perbukitan.  Pada  peta terlihat  bahwa  kemiringan  lereng  pada  DAS Semarang  Timur  terdapat  pada  daerah  Kota Semarang  bagian  selatan  dan  Kabupaten Semarang.  Daerah  dengan  lereng  curam mempunyai potensi tinggi terjadi erosi.
Gambar 3. Kemiringan Lereng
Gambar 3. Kemiringan Lereng
Hasil  analisa  koefisien  C  di  Sistem  DAS Semarang  Timur  disajikan  pada  Gambar  4. Terlihat bahwa nilai koefisien C tinggi terdapat pada daerah dengan tata guna lahan yang ada berupa  tegalan.  Nilai  koefisien  c  untuk penggunaan  lahan  ini  adalah  0,7.  Sedangkan nilai  koefisien  c  dengan  nilai  rendah  terdapat pada  daerah  dengan  tata  guna  lahan  berupa sawah  dengan  nilai  C  sebesar  0,05.  Daerah dengan  nilai  C  tinggi  umumnya  rentan terhadap  erosi  karena  daerah  tersebut  tidak mampu  menyerap  air  dengan  baik  sehingga hujan  yang  datang  akan  menjadi  aliran permukaan.  Begitu  juga  sebaliknya,  daerah dengan  nilai  koefisien  C  rendah  mampu meresapkan  air  hujan  yang  datang  ke  tanah sehingga erosi bisa dikurangi atau dicegah.
Gambar 4. Nilai Tutupan Lahan/Koefisien C
Dalam  konsep  USLE,  erodibilitas  tanah dianggap parameter konstan yang menyatakan respon  tanah  terhadap  erosivitas  yang diberikan  untuk  memprediksi  rata-rata  erosi tanah jangka panjang. Jika tidak ada percobaan lapangan,  maka  nilai  K  untuk  beberapa  jenis tanah  di  Indonesia  dapat  diestimasikan  dari Tabel  2  berikut.  Makin  tinggi  nilai  K,  tanah makin  peka  terhadap  erosi.  Sedangkan  peta sebaran  nilai  erodibilitas  disajikan  pada Gambar  5.  Daerah  dengan  nilai  erodibilitas tinggi ditampilkan dengan warna biru tua.
Tabel 2. Nilai-Nilai Erodibilitas Tanah (Arsyad, 2010) No. Jenis-Jenis Tanah Nilai Erodibilitas Tanah 1. Latosol 0,02 2. Mediteran  Merah 0,05
No. Jenis-Jenis Tanah Nilai Erodibilitas Tanah Kuning 3. Mediteran 0,21 4. Podsolik Merah Kuning 0,15 5. Regosol 0,11 6. Grumusol 0,24

## Gambar 5. Nilai Erodibilitas

## Sedimentasi
Untuk  menganalisa  rasio  sedimentasi dengan luas DAS Semarang Timur 3384,1 Ha menggunakan  persamaan  Boyce  sebagai berikut. SDR = 0,41 × 3384,1 -0,3 = 0,006 Analisa laju sedimentasi dihitung berdasarkan  rasio  laju  sedimen  sebesar  0,006 dan  rata-rata  erosi  lahan  sebesar  816.910,81 ton/th menggunakan persamaan sediment yield sebagai berikut.
SY = 0,006 × 816.910,81 = 4.641,39 ton/th
Dengan  luas  DAS  Semarang  Timur 1.564.476,92 Ha, maka diperoleh sedimentasi di  DAS  Semarang  Timur  sebesar  4.641,39 ton/th.
Rekomendasi Upaya Konservasi Teknis Pada DAS Semarang Timur
direkomendasikan  upaya  konservasi  secara teknis,  berdasarkan  kondisi  wilayah  yang sudah  cenderung  meningkat  hunian  terutama
di  daerah  hulu,  sehingga  minim  lahan  yang dapat  dimanfaatkan  sebagai  lahan  konservasi vegetatif.  Berikut  rekomendasi  konservasi teknis  yang  dapat  diaplikasikan  di  wilayah kajian.

## 3.3.1. Terasering
Konservasi  lahan  dengan  pembuatan teras diberikan terhadap lahan yang ditujukan untuk mengurangi debit limpasan permukaan dan  dampaknya,  serta  meningkatkan  kelas kemampuan lahan. Penerapan teknik konservasi teras akan lebih efektif dan efisien bila dikombinasikan dengan teknik konservasi vegetatif  seperti  penggunaan  rumput  sebagai tanaman  penguat  teras,  ataupun  pengaturan pola  tata  tanam.  Berbagai  jenis  teras  dapat dipilih  dalam  konservasi  lahan  metode mekanis, antara lain: teras bangku (miring ke dalam dan miring keluar), guludan, bedengan. Kriteria  pemilihan  jenis  tersebut  disusun dengan  orientasi  ekonomis  dan  efektfitas konservasi.  Mahalnya biaya pembuatan teras mengkondisikan  harus  dilakukannya  secara bertahap.

## 3.3.2. Cekdam
Tanggul penghambat atau cekdam adalah bendungan kecil dengan konstruksi sederhana (urugan  tanah  atau  batu),  dibuat  pada  alur jurang  atau  sungai  kecil.  Cek  dam  berfungsi untuk  mengendalikan  sedimen  dan  aliran permukaan yang berasal dari daerah tangkapan  di  sebelah  atasnya.  cek  dam merupakan salah satu teknik konservasi tanah dan air yang sederhana, namun berguna untuk menampung  air  hujan  yang  turun.  Dengan demikian  dapat  menurunkan  koefisien  aliran permukaan sungai
Cekdam  dibuat  dengan  luas  daerah tangkapan  air   dari  100  –  250  ha,  dan  dapat lebih  luas  untuk  wilayah-wilayah  tertentu yang  mempunyai  curah  hujan  yang  rendah. Tinggi  dan  panjang  bendungan  maksimal adalah  10  meter  tergantung  pada  kondisi geologi dan topografi lokasi yang bersangkutan. Pembangunan cekdam biasanya  dilakukan  pada  musim  kemarau. Contoh  cekdam  sederhana  yang  dapat
diaplikasikan  di  DAS  Semarang  Timur disajikan pada Gambar 8.
Sumber: http://www.swcc.state.al.us
Gambar 8 . Desain Cekdam Sederhana dengan Material Bronjong

## 4. PENUTUP

## 4.1. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  prediksi  kerentanan erosi  dan  sedimentasi  pada  DAS  Semarang Timur dapat diambil simpulan antara lain: 1. Laju  erosi  di  DAS  Semarang  Timur diprediksikan sebesar 816.910,81
ton/tahun.
2. Klasifikasi bahaya erosi di DAS Semarang Timur yaitu mayoritas sangat berat dengan lahan  tererosi  seluas  7.003,55  Ha, khususnya di daerah hulu DAS.
3. Laju sedimentasi di DAS Semarang Timur diidentifikasi sebesar 4.641,39 ton/tahun.
Rekomendasi  yang  diusulkan  untuk mengatasi atau mereduksi erosi adalah dengan konservasi  teknis,  sesuai  dengan  kondisi masing-masing wilayah tererosi.

## 4.2. Saran
Untuk meminimalisir sedimentasi pada DAS Semarang  Timur  setidaknya  dapat  diusulkan kegiatan-kegiatan sebagai berikut.
1. Penanganan  kikisan  lahan  pada  daerah hulu  DAS  Semarang  Timur  sangat diperlukan,  sehingga  erosi  lahan  dapat diminimalisir.
2. Diperlukan  kerjasama  berbagai  pihak untuk  memelihara  kelestarian  hutan,  dan mengurangi  ekspansi  pemukiman  di daerah  hulu,  serta  mengadopsi  berbagai teknik metode peresapan air.
3. Dapat dilakukan penelitian lanjut mengenai  hasil  erosi  dan  sedimentasi setelah dilakukan upaya konservasi dengan
lebih detail.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Arsyad.  (2010).  Konservasi  tanah  dan  air. Edisi kedua Cetakan kedua. IPB Press.
Boyce,  R.  (1975).  Sediment  Routing  and Sediment Delivery Ratios. In Present and
Prospective  Technology  for  Predicting
Sedim ent Yield and Sources. USDA.
http://www.swcc.state.al.us
Kironoto, B. . (2003). Diktat Kuliah Hidraulika Transpor Sedimen. PPS-Teknik Sipil.
Suripin.  (2002).  Pelestarian  Sumber  Daya Tanah dan Air. IPB Press.
Tunas,  I.  G.  (2018).  Pengaruh  Prosedur
Perkiraan Laju Erosi Terhadap Konsistensi Nisbah Pengangkutan Sedimen. Jurnal SMARTek, 6(3), 135–1