## ANALISA LAJU SEBARAN YIELD SEDIMEN PADA DTA WADUK SAGULING DENGAN MENGGUNAKAN PENDEKATAN USLE-GIS
Juan Indra 1,*) , Suharyanto 1)
1) Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Jln. Prof. H.Soedarto, S.H. Tembalang, Kota Semarang  50275
*) Email: juanindra@students.undip.ac.id

## Abstract
One  of  the  issues  that  is  still  a  problem  in  the  upstream  watershed,  including  the water  catchment  area  of  Saguling  Reservoir,  is  land  use  change.  Changes  in  land use in water catchment conservation areas into economic, industrial and residential areas,  will  cause  an  increase  in  run-off  during  the  rainy  season  and  sediment transport  to  the  reservoir  inlet,  while  changes  in  land  use  downstream  of  the reservoir  will  cause  an  increase  in  demand.  Therefore,  research  is  needed  to determine the rate of increase in sediment yield that occurs in the watershed of the Saguling  Reservoir.  The  integration  of  USLE  and  GIS  allows  us  to  determine  the spatial  distribution  of  parameters.  Each  factor  in  USLE  is  calculated  using  the existing  facilities  in  the  GIS  software.  The  results  showed  that  there  was  an increasing  rate  of  sediment  yield  in  the  "Very  Heavy"  TBE  category,  while  in  the "Medium" TBE category the trend of sediment yields showed a downward trend.
Kata kunci : usle, erosi, yield-sedimen, saguling, citarum, GIS

## PENDAHULUAN
Salah  satu  isu  yang  masih  menjadi permasalahan  pada  bagian  hulu  DAS Citarum, termasuk di dalamnya Daerah Tangkapan Air (DTA) Waduk Saguling,  adalah perubahan tata guna lahan. Perubahan tata guna lahan pada daerah  konsversi    tangkapan  air menjadi  kawasan  ekonomi,  industri dan  pemukiman,  akan  menyebabkan peningkatan run-off saat musim penghujan  dan  angkutan  sedimen menuju inlet waduk, sementara perubahan  tata  guna  lahan  di  hilir waduk akan menyebabkan peningkatan demand .
Agaton  et  al  (2016)  dalam kajiannya  menyebutkan  bahwa  DAS Citarum  Hulu  sangat  terancam  oleh
perubahan  tata  guna  lahan  karena urbanisasi yang masif, konversi hutan dan perluasan pertanian. Hasil penelitian  lainnya  yang  dilakukan oleh Salim et al (2019), menunjukkan adanya  perubahan  yang  signifikan dalam  berbagai  jenis  tutupan  lahan dari  tahun  1997  hingga  2014.  Luas Hutan menurun 41% antara 1997 dan 2005, dan 35% antara 2005 dan 2014. Dalam  periode  waktu  yang  sama, lahan pertanian meningkat sebesar 8% dan  2%  dari  tahun  1997  hingga  2005 dan  dari  tahun  2005  hingga  2014. Sementara itu lahan terbangun meningkat  100%  antara  1997  dan 2005, dan 65% antara 2005 dan 2014. Lahan  terbuka  meningkat  56%  antara 1997  dan  2005  tetapi  menurun  15%
antara  2005  dan  2014.  Tutupan  lahan semak  menurun  sebesar  14%  antara 1997  dan  2005  dan  4%  antara  2005 dan  2014.  Badan  air  menurun  12% antara 1997 dan 2005, dan 10% antara 2005 dan 2014.
Bera  (2017)  menjelaskan  Erosi
tanah secara sederhana dapat
didefinisikan  sebagai  pelepasan  dan pengangkutan  tanah.  Erosi  tanah alami  atau  geoloGIS  tidak  terjadi pada  tingkat  yang  konstan  atau konsisten.  Tanah  semi-kering  dan gersang, yang tidak memiliki penutup tanaman  pelindung,  dapat  terkikis secara  alami  dengan  kecepatan  rata- rata  10-50  kali  lebih  besar  daripada tanah iklim lembab.
Analisis  tentang  tingkat  bahaya erosi penting dilakukan untuk mengetahui  status  erosi  yang  terjadi pada  suatu  daerah  tangkapan  air,
apakah  berada  pada  level  rentan  atau tidak rentan. Secara prinsip, pemodelan erosi adalah penggambaran secara matematik tentang proses penghancuran, perpindahan,  dan  deposisi  partikel tanah  di  atas  permukaan  lahan. Pemodelan erosi tanah dapat digunakan sebagai alat untuk memprediksi kehilangan agregat tanah  (Nearing,  1994).  Persamaan Universal Universal Soil Loss Equation (USLE) adalah suatu persamaan empiris yang paling banyak diterapkan untuk memperkirakan kehilangan tanah yang dikembangkan oleh Wischmeier dan Smith (1978). Peramalan  laju  erosi  dengan metode USLE
umumnya
dikombinasikan dengan teknologi Geographic Information System (GIS). Integerasi USLE dan GIS  merupakan  perpaduan  yang sangat baik dan efisien untuk menghitung  kehilangan  agregat  tanah (Devatha et al., 2015). GIS memungkinkan kita untuk menentukan distribusi parameter secara spasial. Setiap faktor pada USLE dihitung dengan menggunakan fasilitas  yang  ada  pada  perangkat lunak GIS , dengan data yang dibutuhkan  untuk  USLE  umumnya adalah peta topografi, peta
penggunaan  lahan,  peta  tanah  dan peta  hujan.  Peta  hujan  diperoleh  dari interpolasi  data  hujan  dari  stasiun meteorologi  (El  Jazouli  et  al.,  2017). Pendapat  tersebut  juga  sesuai  dengan Prayitno et al. , (2015), yang menyatakan    metode  USLE  yang dikombinasikan  dengan  GIS  sangat efisien  untuk  menghitung  tingkat bahaya  erosi  pada  wilayah  yang  luas, dimana  akurasi  metode  USLE  sangat tergantung pada, erosivitas hujan (R), erodibilitas tanah (K), indeks panjang dan  kemiringan  lereng  (LS),  jenis vegetatif (tanaman penutup tanah) dan teknik  konservasi  (CP).  Sehingga penentuan  parameter  model  USLE dengan  menggunakan  perangkat  GIS akan  dapat  menentukan  seberapa besar  laju  perubahan yield sedimen dan  perubahan  nilai  Tingkat  Bahaya Erosi  (TBE)  akibat  perubahan  tata guna  lahan  pada  lokasi  DTA  Waduk Saguling.

## METODE PENELITIAN
Lokasi  penelitian  terletak  di  DAS Citarum  bagian  hulu,  yang  meliputi beberapa  Kabupataen/Kota  di  Provinsi Jawa  Barat,  yaitu  :  Kab.  Bandung Barat, Kab. Bandung, Kota Cimahi dan Kota  Bandung.  Lokasi  penelitian ditunjukkan  pada  Gambar  1.  Analisa nilai yield sedimen  tahunan  dan indentifikasi TBE pada suatu catchment ,  dapat  dilakukan  dengan mendapatkan dahulu parameter- parameter yang dibutuhkan. Parameter-parameter dalam melakukan estimasi  nila  erosi  tahunan  yaitu  : erosivitas hujan (R), Faktor Kemiringan  lereng  (LS),  Erodibilitas Tanah  (K)  dan  Penggunaan  Lahan
(CP). Nilai erosi lahan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan : (1)
Penyelesaian  persamaan  di  atas  dapat dipermudah dengan menggunakan aplikasi peta berbasis geospasial (GIS). Tahapan  pelaksanaan  penelitian  ini dijelaskan melalui bagan pada Gambar 2.
Data  hidrologi  yang  digunakan adalah  data  hujan  harian  yang  berasal dari 11 Pos curah hujan (yang dikelola oleh  UP  Saguling),  dengan  panjang data 34 tahun (1986-2020 dan memiliki  pengaruh  pada catchment penelitian. Data hujan digunakan untuk menghitung  nilai  faktor  erosivitas hujan  (R).  Perhitungan  faktor  R mengggunakan persamaan :
(2)
Dimana : R = Indeks erosivitas hujan rata-rata pertahun P = curah hujan rata-rata tahunan
Erosivitas  memiliki  peran  penting dalam  menyebabkan  terjadinya  erosi. Sifat  fisik  hujan  seperti  tebal  hujan, durasi  hujan  dan  kecepatan  jatuhnya hujan  dapat  mempengaruhi  erosi. Erodibilitas  tanah (K) menyatakan kepekaan  suatu  tanah  terhadap  erosi. Nilai erodibilitas suatu tanah ditentukan oleh ketahanan tanah terhadap  daya  rusak  dari  luar  dan kemampuan tanah untuk menyerap air. Wischmeier  dan  Mannering  (1969) menjelaskan  bahwa  erodibilitas  alami tanah  merupakan  sifat  kompleks  yang tergantung  laju  infiltrasi  tanah  dan kapasitas tanah untuk bertahan terhadap  penghancuran  agregat  serta pengangkutan  oleh  hujan  dan  aliran permukaan.
Negara  tropis  seperti  Indonesia kekuatan jatuh air hujan dan kemampuan aliran permukaan
mengerus  permukaan  tanah  adalah penghancur  utama  agregat  tanah. Agregat  tanah  yang  sudah  hancur kemudian diangkut oleh aliran permukaan dan secara gravitasi sampai ke suatu titik
pengendapan.
Keseluruhan  proses  tersebut,  mulai dari penghancuran
agregat, pengangkutan partikel tanah dan pengendapan  disebut  erosi  tanah. Besararan  nilai  Faktor  erodibilitas tanah diklasifikasikan berdasarkan
jenis  tanah  seperti  yang  ditunjukkan oleh Tabel 1.
Gambar 1. Lokasi Penelitian
Gambar 2. Bagan Alir Penelitian
Tabel 1. Nilai Faktor K Berdasarkan Jenis Tanah
Tipe Tanah Faktor K Tipe Tanah Faktor K Tanah eutropik organic 0,301 Komplek tanah mediteran coklat dan litosol 0,323 Tanah hidromorphic alluvial 0,156 Komplek tanah menditeran dan grumosol 0,275 Tanah abu-abu alluvial 0,259 Komplek tanah menditeran coklat kemerahan dan litosol 0,188 Tanah alluvial coklat keabu-abuan   0,315 Latosol coklat 0,175 Alluvial abu-abu dan alluvial 0,193 Latosol coklat kemerahan 0,121
coklat keabu-abuan Kompleks tanah alluvial abu-abu dan tanah humic abu-abu 0,205 Latosol coklat hitam kemerahan 0,058 Kompleks tanah alluvial abu-abu dan tanah humic rendah abu-abu 0,202 Latosol coklat kekuningan 0,082 Komplek tanah hydromorfic abu- abu dan planosol coklat keabu- abuan 0,301 Latosol merah 0,075 Planosol coklat keabu-abuan 0,251 Latosol merah kekuningan 0,054 Komplek tanah litosol dan tanah mediteran merah 0,215 Kompleks latosol coklat dan regosol abu-abu 0,186 Regosol abu-abu 0,304 Kompleks latosol coklat dan kekuningan 0,091 Komplek regosol abu-abu dan litosol 0,172 Kompleks latosol coklat kemerahan dan latosol coklat 0,067 Regosol coklat 0,346 Kompleks latosol merah, latosol coklat kemerehan dan litosol 0,062 Regosol coklat kekunig-kuningan   0,331 Kompleks latosol merah dan latosol coklat kemerahan 0,061 Regosol abu-abu kekuning- kuningan 0,301 Kompleks latosol merah kekuningan, latosol coklat kemerahan dan latosol 0,064 Komplek regosol dan litosol 0,302 Komplek latosol coklat kemerahan dan litosol 0,075 Andosol coklat 0,278 Kompleks latosol merah kekuningan, latosol coklat podsolik merah kekuningan dan litosol 0,116 Andosol coklat kekuning-kunigan   0,223 Tanah podsolik kuning 0,167 Komplek andosol coklat dan regosol coklat 0,271 Tanah podsolik merah kekunigan 0,166 Komplek rensinas, litosol dan tanah hutan coklat 0,157 Tanah podsolik merah 0,158 Grumosol abu-abu 0,176 Komplek podsilik kuning dan tanah hydromorphic abu-abu 0,249 Grumosol abu-abu hitam 0,187 Komplek tanah podsolik kuning dan regosol 0,158 Komplek grumosol, regosol dan tanah mediteran 0,201 Komplek tanah podsolik kuning, podsolik merah kekunigan dan regosol 0,175 Nilai  faktor  dan  kemiringan  lereng  LS dapat  ditentukan  dengan  analisa  DEM ( Digital Elevation Model ) menggunakan tool ArcGIS. Data raster yang  digunakan  dalam  analisa  faktor
LS  adalah Flow  Accumulation ,
Cellsize dan Slope mengadopsi pendekatan pada penelitian yang dilakukan  oleh  El Jazouli  et  al  (2017). Persamaan  yang  digunakan  untuk menentukan faktor LS adalah :
(3)
Vegetasi tanaman dan tindakan konservasi  tanah  (CP)  merupakan faktor  penting  dalam  menentukan besarnya  erosi.  Hal  ini  disebabkan faktor CP merupakan faktor yang dapat dikendalikan  oleh  manusia.  Vegetasi sangat  penting  dalam  mengurangi  laju erosi. Kanopi dari vegetasi sangat baik dalammengurangi besarnya daya hancur  hujan,  sedangkan  akar  dan batang vegetasi dapat membantu mengikat  tanah  dan  air,  sehingga  akan mengurangi  laju  erosi.  Nilai  faktor C dan P dapat  digabung  menjadi  faktor CP yang  ditentukan  berdasarkan  jenis tutupan  tanaman  dan  tipe  konservasi lahan.  Tutupan  lahan  pada  penelitian ini  terdiri  atas  beberapa  tahun  data yaitu  :  1994,  1997,  2001,  2005,  2009 dan  2019,  yang  masing-masing  akan dianalisa  nilai  CP  nya.  Nilai CP pada penelitian ini diperoleh dari
pendekatan  hasil  penelitian  terdahulu (Taslim et al., 2019), terhadap berbagai jenis  penutupan  lahan  di  Pulau  Jawa pada jenis penutupan lahan yang sama.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Erosivitas Hujan
Erosivitas  hujan  dihitung  dengan menggunakan persamaan (2),
erosivitas  hujan  yang  dihasilkan  pada tiap  stasiun  hujan  kemudian  dihitung
hubungannya  dengan  cara  melakukan interpolasi  IDW  dengan  menggunakan aplikasi GIS. Berdasarkan hasil perhitungan nilai R berkisar antara 598 mm/tahun  -706  mm/tahun.  Jika  dilihat sebarannya  nilai  R  lebih  tinggi  terjadi pada  daerah  hulu  dari  DTA  (653 mm/tahun – 706 mm/tahun), sedangkan  pada  daerah  hilir  nilai  r relatif  lebih  rendah  dengan  kisaran nilai  558  mm/tahun-629  mm/tahun. Sebaran  erosivitas  hujan  pada  daerah penelitian ditunjukkan oleh Gambar 3.

## Faktor Erodibilitas tanah
Terdapat 6 jenis tanah yaitu : Andosol, Podsolik, Nitosol, Latosol, Gleisol dan Grumsol,  dimana  Jenis  tanah  Andosol dan  Latosol  adalah  yang  terbanyak, dengan luasan masing-masing 1005,92 km² dan 987,95 km². Jenis tanah Leisol adalah  yang  paling  sedikit  pada  DTA Saguling  ini  dengan  luasan  hanya  3,4 km²,  sedangkan  Podsolik  dan  Gleisol masing-masing  luasnya  54,92  km²  dan 26,72  km².  Setiap  jenis  lapisan  tanah yang  tersebar  pada  daerah  penelitian memiliki  faktor  K  yang  berbeda-beda. Nilai  faktor  K  dari  setiap  jenis  tanah diperoleh berdasarkan Tabel 1.
Sebaran  jenis  tanah  dan  nilai  faktor  K daerah  penelitian  ditunjukkan  oleh Gambar 4.
Gambar 3. Peta Erosivitas Hujan
Gambar 4. Peta Erodibilitas Tanah

## Faktor Kemiringan Lereng (LS)
Faktor kemringan lereng (LS) dihitung dengan  menggunakan  persaman  (3). Seluruh  Proses  perhitungan  dilakukan dengan  tool  GIS.  Parameter-parameter faktor LS merupakan hasil produk dari
Digital  Elevation  Model (DEM)  file berformat tif, yang dibangkitkan menjadi  data  raster Slope dan flow Accumulation . Sebaran dan nilai faktor LS ditunjukkan pada Gambar 5.
Faktor  Pengelolaan  Tanaman  dan Tindakan Konservasi (CP)
Pemberian  Nilai CP didasarkan  pada data  tata  guna  lahan  tahun  yang tersedia  yaitu  :  1994,  1997,  2001, 2005, 2009 dan 2019. Nilai  Faktor CP berkisar  antara  0-1,  dimana  semakin mendekati 0, berarti tindakan pengelolaan  dan  konservasi  lahan semakin bagus. Demikian juga sebaliknya  semakin  mendekati  nilai  1 tindakan  pengelolaan  dan  konservasi lahan  semakin  buruk.  Nilai  faktor  CP dan  sebaran  tata  guna  lahan,  setiap tahun  data  yang  tersedia,  di  lokasi DTA Saguling ditunjukkan pada Gambar 6-11.
Erosi  Lahan/ Yield Sedimen  DTA
Saguling Yield sedimen  pada  daerah  penelitian dihitung dengan
menggunakan
persamaan  (1),  dengan  mengalikan seluruh  parameter.  Dengan  enam  nilai CP  yang  berbeda,  berdasarkan  tahun pengelolaan  dan  konservasi  lahan, terdapat enam nilai yield sedimen pada daerah penelitian. Rerata Yield
sedimen  per  tahun  data  yaitu  :  14,03 ton/ha,  14,44  ton/ha,  19,06  ton/ha, 19,64  ton/ha,  13,71  ton/  ha  dan  15,71 ton/ha. Besaran  nilai yield sedimen diklasifikasikan kedalam kelas Tingkat
Bahaya  Erosi  (TBE)  ditunjukkan dalam Gambar 12.
Berdasarkan hasil analisis, terdapat  laju  kenaikan yield sedimen pada  kategori  sangat  berat,  sedangkan pada  kategori  sedang  tren  laju yield sedimen  menunjukkan  kecenderungan menurun.  Perbandingan  sebaran  TBE setiap  tahun  data  ditunjukkan  pada Gambar 13-15.
Gambar 5. Sebaran Faktor LS DTA Waduk Saguling
Gambar 6. Nilai CP DTA Saguling Tahun 1994
Gambar 7. Nilai CP DTA Saguling Tahun 1997
Gambar 8. Nilai CP DTA Saguling Tahun 2001
Gambar 9. Nilai CP DTA Saguling Tahun 2005
Gambar 10. Nilai CP DTA Saguling Tahun 2009
Gambar 11. Nilai CP DTA Saguling Tahun 2019
Gambar 12.TBE DTA Waduk Saguling Tiap Tahun Data
Gambar 13. TBE DTA Saguling Tahun 1994 dan 1997
1994 1997
2001 2005 2009 2019 Sangat Berat 179,62 185,75 189,44 201,27 168,13 268,36 Berat 60,38 60,06 68,16 69,57 50,73 44,56 Sedang 16,98 17,15 17,97 17,85 12,77 8,76 Ringan 6,25 6,16 6,23 6,20 7,24 7,34 Sangat Ringan 0,82 0,86 0,93 0,95 0,50 0,32 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00
Gambar 14. TBE DTA Saguling Tahun 2001 dan 2005
Gambar 15. TBE DTA Saguling Tahun 2009 dan 2019

## SIMPULAN
Kajian yield sedimen/  erosi  pada Daerah  Tangkapan  Air  (DTA)  Waduk
Saguling menghasilkan beberapa kesimpulan  bahwa  nilai  erosivitas hujan R berkisar antara  598 mm/tahun -706  mm/tahun.  Jenis  tanah  pada lokasi penelitian yaitu: Andosol,
Podsolik, Nitosol, Latosol, Gleisol dan Grumsol,  yang didominasi oleh latosol dan andosol dengan nilai K rerata ± 0,3 sedangkan  perubahan  tata  guna  lahan sangat signifikan berpengaruh terhadap nilai CP pada lokasi penelitan. Terdapat  adanya  laju  kenaikan yield sedimen  pada  kategori  TBE  “Sangat
Berat”,  sedangkan  pada  kategori  TBE “Sedang”  tren  laju yield sedimen menunjukkan kecenderungan menurun.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Tulisan  ini  merupakan  bagian  dan diolah  dari  Laporan  Penelitian  Tesis penulis  di  Universitas  Diponegoro Semarang.
Penulis mengucapkan terima  kasih  yang  sebesar-besarnya kepada  Dr.  Ir.  Suseno  Darsono,  M.Sc yang  telah  memberikan  bimbingan, saran dan masukan selama pelaksanaan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Agaton,  M.,  Setiawan,  Y.,  &  Effendi, H.,  2016,  Land  Use/Land  Cover Change  Detection  in  an  Urban Watershed:  A  Case  Study  of Upper  Citarum  Watershed,  West Java Province, Indonesia. Bera, A., 2017, Estimation of Soil loss by  USLE  Model  using  GIS  and
Remote  Sensing  techniques:  A case study of Muhuri River Basin, Tripura, India. EURASIAN JOURNAL  OF  SOIL  SCIENCE (EJSS) , 6 (3), 206–206.
Devatha,  C.P.,  Deshpande,  V.,  & Renukaprasad, M.S., 2015, Estimation  of  Soil  loss  Using USLE Model for Kulhan Watershed,  Chattisgarh-  A  Case Study. Aquatic Procedia , 4 ,
1429–1436.
El Jazouli, A., Barakat, A., Ghafiri, A.,
El  Moutaki,  S.,  Ettaqy,  A.,  & Khellouk,  R.,  2017,  Soil  erosion modeled  with  USLE,  GIS,  and remote  sensing:  a  case  study  of Ikkour watershed in Middle Atlas (Morocco).  In Geoscience  Letters (Vol. 4, Issue 1). SpringerOpen. Salim,  A.G.,  Dharmawan,  I.W.S.,  & Narendra,  B.H.,  2019,  Pengaruh Perubahan  Luas  Tutupan  Lahan
Hutan Terhadap Karakteristik Hidrologi  DAS  Citarum  Hulu. Jurnal Ilmu Lingkungan .
Taslim, R.K., Mandala, M., & Indarto,
I.,  2019,  Prediksi  Erosi  di Wilayah Jawa Timur. Jurnal Ilmu
Lingkungan , 17 (2), 323. Nearing,  M.A.,  1994,  Detachment  of Soil  by  Flowing  Water  Under Turbulent and Laminar Conditions.  Soil  Science  Society of America Journal Prayitno,  J.S.  Tasirin,  M.Y.M.A. Sumakud,  dan  J.A.  Rombang, 2015, Pemanfaatam Sistem Informasi Geografis (SIG) Dalam Pengklasifikasian  Bahaya  Erosi
Pada
DAS  Talawaan.  Jurnal  Ilmiah Fakultas  Pertanian  Universitas Sam Ratulangi. 6(11):1-8 Wischmeier,  W.H  dan  D.D.  Smith, 1978, Predicting Rainfall Erosion
Losses  A  Guide  to  Conservation
Planning. Washington DC: Goovernment Printing Office.