Presentasi Rosma
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Presentasi Rosma

on

  • 1,433 views

 

Statistics

Views

Total Views
1,433
Views on SlideShare
1,267
Embed Views
166

Actions

Likes
0
Downloads
36
Comments
0

2 Embeds 166

http://tpta2012.blogspot.com 91
http://www.tpta2012.blogspot.com 75

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Presentasi Rosma Presentasi Rosma Presentation Transcript

  • PRESENTASITPTAMODEL PENDUGAANEROSIPendugaan Erosi dan Sedimentasidengan Menggunakan Model GeoWEPP(Studi Kasus DAS Limboto, PropinsiGorontalo)Sri Legowo WD.Pengajar Jurusan Teknik Sipil, FTSL Institut TeknologiBandung Rosmalia Dwi HastutiSri.legowo@ftsl.itb.ac.id A1H009038 Rabu, 30 Mei 2012
  • PENDAHULUANModel pendugaan erosi merupakan suatu metodeuntuk memperkirakan laju erosi yang akan terjadidari tanah yang dipergunakan dalam penggunaanlahan dan pengelolaan tertentu.Jika laju erosi yang akan terjadi telah dapatdiperkirakan dan laju erosi yang masih dapatdibiarkan atau ditoleransikan sudah dapatditetapkan, maka dapat ditentukan kebijakanpenggunaan lahan dan tindakan konservasi tanahyang diperlukan agar tidak terjadi kerusakkantanah dan tanah dapat dipergunakan secaraproduktif dan lestari.DAS Limboto merupakan bagian dari SatuanWilayah Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (SWP-DAS) Bone Bolango yang luasnya 91.004 ha dantermasuk salah satu DAS prioritas dari DAS kritis
  • EROSI Hardjowigeno (1995) menjelaskan bahwa erosi adalah suatu proses dimana tanah dihancurkan (detached) dan kemudian dipindahkan (transported) ke tempat lain oleh kekuatan air, angin, sungai atau gravitasi. Laju erosi yang dinyatakan dalam mm/thn atau ton/ha/thn yang terbesar yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransikan agar terpelihara suatu kedalaman tanah yang cukup bagi pertumbuhan tanaman yang memungkinkan tercapainya produktivitas yang tinggi secara lestari disebut erosi yang masih dapat
  • FAKTOR TERJADINYA EROSI• Iklim• Sifat tanah• Topografi• Vegetasi penutup lahan Oleh Wischmeier dan Smith (1975) keempat faktor tersebut dimanfaatkan sebagai dasar untuk menentukan besarnya erosi tanah melalui persamaan umum yang kemudian lebih dikenal dengan sebutan persamaan universal (Universal Soil Loss Equation.-USLE).
  • MODEL FISIK PENDUGAAN EROSIModel fisik:• Berhubungan dengan hukum kekekalan massa dan energi.• Menggunakan persamaan diferensial (persamaan kontinuitas)• Menggunakan persamaan fisika dalam menjelaskan erosi, namun persamaan empiris masih digunakan.• Berupa permodelan erosi sehingga dapat mudah dipahami akan proses erosi yang terjadi.• Mengandung parameter yang sukar diukur,
  • PERBANDINGAN MODEL FISIKDAN MODEL EMPIRIK • Tidak mewakili proses yang sebenarnya • Seperi USLE, dirancang untuk perkiraan erosi rata-rata tahunan • Tidak memperhitungkan endapan sedimenEMPIRIK • Petak yang digunakan berada di kemiringan 3- 20% dan pada iklim sedang • Merupakan model fisik sehingga dapat dilihat proses apa saja yang terjadi • Nisbah kehilangan tanah dapat diukur secara spasial FISIK • Dapat menaksir besarnya sedimen yang terangkut • Pendugaan bersifat harian • Dapat digunakan untuk mengukur erosi pada segmen kecil
  • APA ITUGEOWEPP???
  • GEOWEPPGeoWEPP GeoWEPP (Geo-Spacial WaterErosion Prediction Project) adalah suatu modelpenyesuaian proses, berdasarkan pada ilmu erosidan hidrologi modern, dirancang untukmenggantikan USLE (Universal Soil LossEquation) untuk pendugaan secara berkala erositanah dengan mengatur konservasi tanah dan airserta perencanaan dan penilaian lingkungan(Morgan, 1995 dalam Yupi 2008).Menurut Laflen et al., 1991; Lane dan Nearing,1989 dalam Troeh et al., 2004, GeoWEPPmerupakan model buatan Amerika pertama yangdikembangkan untuk memprediksi erosi padaskala luas yang tidak didasari oleh teknologiUSLE. WEPP merupakan model physical basedyang didasari oleh proses dan simulasi harian.Sedangkan pengertian WEPP (Water Erosion
  • MASIH GEOWEPP.. GeoWEPP merupakan perangkat lunak berbentuk Geo-spasial untuk model WEPP yang menggunakan Geographic Information System (GIS) ArcView dan ekstension analisis spasialnya ; yang keduanya dikembangkan oleh Environment Systems Research Institute (ESRI) ; sebagai dasar untuk mengaplikasikan model prediksi erosi (WEPP) dan Windows interface (WEPPWIN) dengan data geospasial topografi, penggunaan lahan dan jenis tanah. Versi GeoWEPP yang telah ada memungkinkan untuk mendeliniasi DAS yang lebih besar dibandingkan ukuran DAS yang
  • TEKNIK PENDUGAAN EROSIMENGGUNAKAN PROGRAMWEPP/GEOWEPP Pendugaan laju erosi menggunakan model WEPP versi hillslope profile adalah mirip dengan pendugaan menggunakan model USLE dengan sedikit perbedaan. Dalam pendugaan laju erosi menggunakan model WEPP, WEPP membagi proses erosi menjadi dua yaitu berdasarkan proses pelepasan partikel tanah di area antarparit yang disebabkan oleh hujan dan aliran permukaan serta proses pelepasan atau pengendapan tanah yang terjadi di area parit dan (Russel, 2001). Wilayah yang menjadi daerah penelitian adalah areal antarparit dan parit yang dipilih
  • KOMPONEN DASAR GEOWEPP1. Komponen Tanah : erodibilitas tanah, kapasitas infiltrasi dan kapasitas angkutan sedimen2. Komponen Hidrologi a. Intensitas dan lama waktu hujan b. Aliran permukaan c. Debit aliran d. Angkutan sedimen
  • KONSEP DASAR GEOWEPP Dalam model WEPP, kehilangan tanah dihitung sepanjang lereng dan menghasilkan hasil sedimen pada akhir lereng. Maksimum lahan yang bisa dihitung oleh WEPP adalah 259 ha untuk lahan pertanian dan seluas 809 ha untuk lahan kosong. Pada GeoWEPP luasan area yang bisa dihitung seluas 16000 ha, lebih besar daripada WEPP karena dapat menghitung untuk beberapa lereng. Proses physical based erosi dimodelkan didalam GeoWEPP sebagai suatu konsep persamaan kontinuitas steady state sedimen
  • STUDI KASUSDalam presentasi kali ini mengambil studi kasus di DAS Limboto, PropinsiGorontalo, yang ditulis oleh Sri LegowoWD Pengajar Jurusan Teknik Sipil, FTSL Institut Teknologi Bandung
  • ABSTRAK DAS Limboto merupakan bagian dari Satuan Wilayah Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (SWP-DAS) Bone Bolango yang luasnya 91.004 ha dan termasuk salah satu DAS prioritas dari DAS kritis di SWP-DAS Bone Bolango. Wilayah ini memiliki sumber daya alam berupa hutan, tanah dan air dan sangat potensial. Apabila dikelola dengan baik akan memberikan manfaat yang besar dan mampu meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Sedimentasi di dalam Danau Limboto terus berlangsung secara intensif dan selalu meningkat dari tahun ke tahun, menyebabkan pendangkalan dan menciutnya luas perairan. Terjadinya erosi dan masuknya sedimen ke danau akan mengakibatkan pengendapan dan pendangkalan sehingga akan mempengaruhi kapasitas tampung danau. Studi ini dibatasi pada pendugaan jumlah erosi dan sedimen yang terjadi dengan menggunakan model simulasi GeoWEPP (Geo-spasial Water Erosion Prediction Project). GeoWEPP merupakan model fisik simulasi kontinyu yang dapat digunakan untuk memperkirakan tingkat erosi yang terjadi di DAS Limboto karena GeoWEPP memiliki kelebihan untuk memprediksi distribusi kehilangan tanah spasial dan temporal untuk sebuah lereng atau titik tertentu pada suatu lereng secara harian, bulanan atau rata-rata tahunan. Hasil keluaran dapat diekstrapolasi kedalam kondisi yang lebih luas. Dengan kata lain, model GeoWEPP
  • INPUT DATA UNTUKPERHITUNGAN DENGAN WEPP1. Data iklim seperti curah hujan harian, temperatur, radiasi matahari dan angin. Suatu program tersendiri disebut CLIGEN digunakan untuk membangkitkan data iklim yang baik secara kontinyu maupun kejadian tunggal.2. Data topografi seperti panjang lereng, kemiringan lereng, dan arah lereng.3. Data tanah seperti tekstur, albedo ( bagian dari radiasi matahari yang dipantulkan kembali ke atmosfer), kejenuhan awal, erodibilitas tanah, tegangan geser kritis tanah,
  • SIMULASI WEPP Proses erosi physical based disimulasikan didalam WEPP dengan konsep persamaan kontinuitas steady- state untuk menjelaskan pergerakan sedimen pada alur mengacu kepada hukum konservasi massa dan energi. Model WEPP menggunakan persamaan- persamaan tersebut dibawah (NSERL., 1995 di dalam Endale, 2003).
  • LOKASI STUDI Studi mengenai teknik pendugaan erosi dan sedimentasi berbasis model simulasi GeoWEPP dan SIG menggunakan satuan Daerah Aliran Sungai (DAS). Penelitian ini dilaksanakan di DAS Limboto. Secara astronomis, DAS Limboto terletak pada 122° 42’ 0.24” – 123° 03’ 1.17” BT dan 00° 30’ 2.035” – 00° 47’ 0.49” LU. Dataran area dari DAS Limboto sangat sempit, hanya 20 % dari seluruh DAS. Ketinggian daratan pada pegunungan Utara danau berkisar + 700 - + 1000 dan pegunungan Selatan berkisar + 1000 – + 1500 serta pegunungan di bagian Barat
  • PETA TOPOGRAFI DASLIMBOTO
  • PERSIAPAN INPUT DATA1. DATA IKLIM Data iklim yang dibutuhkan oleh GeoWEPP termasuk nilai harian dari curah hujan, temperatur, radiasi matahari, dan kecepatan angin. Data iklim tersebut dibutuhkan untuk diolah terlebih dahulu dengan menggunakan model CLIGEN. Wilayah Kabupaten Bone termasuk daerah beriklim sedang kelembaban udara berkisar antara 95 % - 99 % dengan temperatur berkisar 26 – 43oC. Pada periode April- September bertiup angin timur yang membawa hujan, sebaliknya pada. bulan Oktober-Maret
  • 2. PENGOLAHAN DATA TOPOGRAFI Untuk mendapatkan peta kontur DAS Limboto, digunakan data SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) dan software Global Mapper 6. Pada program Global Mapper 6, SRTM DAS Limboto berada pada 122° 42’ 0.24” – 123° 03’ 1.17” BT. Peta kontur dibuat dalam program Global Mapper dengan interval 10 m. Data kontur yang akan diolah disimpan dalam bentuk data digital. Data digital ini adalah adalah data vektor dalam format ArcView shape file ataupun format yang lain yang dapat dikonversi menjadi ArcView shape file. Data kontur format vektor diolah terlebih dahulu menjadi Model Elevasi Digital (Digital Elevation
  • 3. DATA TANAH Jenis tanah area studi meliputi Inceptisols, (tanah dengan pengembangan horizon minimal), Entisols (tanah asli, diolah dengan material induk yang tidak terkonsolidasi), Alfisols (tanah hutan yang mudah menyerap dengan tingkat kesuburan yang relatif tinggi), Vertisols, Mollisols (tanah yang berada pada ekosistem padang rumput).
  • 4. DATA PENGGUNAAN LAHAN
  • 5. DATA JENIS SALURAN
  • PERSAMAAN TOTAL TINGKATEROSI dimana : dG = perubahan muatan sedimen (kg/s.m) dx = perubahan panjang lereng (m) Df = tingkat erosi alur (kg/s.m2), positif untuk detasemen, negatif untuk deposit Di = angkutan sedimen antar alur ke alur (kg/s.m2)
  • TINGKAT EROSI ANTAR ALUR Tingkat erosi alur adalah ukuran sedimen yang dialirkan ke saluran terkonsentrasi. Nilai ini diasumsikan secara proposional pada intensitas curah hujan, run off dan dampak dari kekasaran tanah dengan parameter erodibilitas (Ki) yang secara proporsional konstan, yang pada kenyataannya disesuaikan untuk beberapa faktor yang bervariasi (NSERL, 1995, di dalam Endale 2003)
  • PERSAMAANdimana :Kiadj = erodibilitas antar alur yang disesuaikan (kg.s/m4)Ie = intensitas cuah hujan efektif (m/s)τir = tingkat run off antar alur (m/s)SDRRR = sediment delivery ratio (%)Fnozzle = faktor yang disesuaikan untuk nozzle irigasicurah yang berdampak pada variasi energi (%)Rs = jarak alur (m)W = lebar alur (m)
  • TEKNIK PENDUGAAN EROSI DANSEDIMEN BERBASIS MODELGEOWEPP Program GeoWEPP hanya dapat mensimulasikan erosi dan sedimen untuk luasan area tertentu saja (< 16000 ha). Oleh karena itu DAS Limboto dibagi menjadi beberapa zone berdasarkan outlet anak sungai yang paling luar dan mencukupi syarat minimal simulasi dengan program GeoWEPP. Pembagian zone ini lebih baik berupa persegi panjang karena dalam pembuatan TIN dari peta kontur membutuhkan bentuk peta trianggular. Pembagian zone dilakukan pada program ArcView GIS diikuti dengan pembagian DEM, peta tanah dan peta
  • PETA PEMBAGIAN BATAS ZONE
  • MODEL SIMULASI DALAMGEOWEPP1. Metode DAS (Watershed), yakni simulasi untuk merepresentasikan kelerengan dan saluran-saluran sungai (metode DAS) yang mengkaji akibat off-site dari lereng dan sungai yang terdapat di dalam sub DAS tersebut.2. Metode Aliran (Flowpath), yakni simulasi untuk seluruh masing-masing aliran dan menyatukan mereka menjadi suatu analisa spasial dengan mempertimbangkan hasil simulasi untuk setiap sel raster dari luas area dan panjang aliran yang tercakup didalamnya.
  • HASIL RUNNING GEOWEPP
  • Pada legenda dari peta hasil running WEPPsecara dinamis diset pada nilai kehilangan tanahyang dapat ditoleransi atau nilai target T. Hal inimemungkinkan pengguna program GeoWEPPmemasukkan nilai batas yang dapat ditoleransidan membuat peta tampilan area dengan nilai Tyang dapat ditoleransi (berwarna hijau), nilai Tyang tidak dapat ditoleransi (berwarna merah) danarea deposit (berwarna kuning). Dalam hal ini nilaiT yang dipakai adalah 10 ton/ha/thn (Suripin,2002).Peta off-site menunjukkan hasil sedimen yangmasuk ke sungai dari masing-masing lerengberdasarkan nilai T. Peta on-site ditampilkandengan mengaktifkan theme on-site sehinga peta
  • Untuk membuat model simulasi dengan GeoWEPPdibuat 14 zone untuk membantu pembentukan masing-masing sub DAS dari outlet-outlet jaringan sungai yangditentukan. Setiap zone dimungkin kan terdapatbeberapa outlet yang dapat dibentuk dan masing-masing otlet akan mewakili sub das yang berbeda-beda.Setelah melalui beberapa proses trial and error dalamhal penentuan letak dan besar zone serta letakmasing-masing outlet, didapat pembagianpembentukan sub DAS yang paling baik yakni terbagimenjadi 14 zone, 42 outlet dan 42 sub DAS yangtersebar di DAS Limboto. Maisng-masing sub DASakan menghasilkan model simulasi prediksi erosi dansedimen yang berbeda-beda tergantung dari luas das,topografi das, penutup lahan yang ada, dan jenis tanahyang terkandung didalamnya.Setelah model terbentuk dari masing-masing sub DAS
  • PETA HASIL SEDIMEN MODELGEOWEPP (KAJIAN OFF-SITE)
  • PETA KEHILANGAN TANAH MODELGEOWEPP (KAJIAN ON-SITE)
  • Pada Gambar 6. terdapat peta hasil sedimenyang merupakan peta kajian off-site dari modelGeoWEPP. Dari gambar tersebut dapat dilihatbahwa kontribusi sedimen terbesar yaknidengan dengan nilai sediment yield > 4T (T =10 ton/ha/thn) berada pada Utara DanauLimboto atau berada pada pertengahan DASLimboto dan sejumlah besar dengan kadaryang lebih kecil tersebar ditenggara DASLimboto. Hal ini disebabkan karena padadaerah tersebut memiliki dominan penutupanlahan berupa ladang, kebun dan belukar.Daerah tersebut juga berada pada rata-rataketinggian 350-500 m MSL. Daerah yang
  • Pada Gambar 7. terdapat peta kehilangan jumlahtanah yang merupakan peta kajian on-site darimdoel GeoWEPP. Dari gambar tersebut dapatdilihat bahwa kehilangan jumlah tanah terbesarjuga berada pada Utara Danau Limboto dansedikit tersebar dibagian tenggara DAS Limboto.Kehilangan jumlah tanah dengan jumlah yang keciltersebar merata di bagian Utara, Tengah danSelatan DAS Limboto.Pada hasil running model simulasi GeoWEPPterdapat beberapa perbedaan dengan studi yangterdahulu pernah dilakukan. Perbedaan pertamaterletak pada luas DAS yang tercakup dari hasilrunning. Pada RTL-RLKT yang diterbitkan oleh BPDAS Bone Bolango tertera luas DAS Limboto
  • Berdasarkan hasil running GeoWEPP didapatjumlah total erosi pada DAS Limboto sebesar3.409.067,36 ton/thn atau rata-rata erosi perhektar adalah 44,69 ton/ha/thn atau 3.72 mm/thn.Nilai erosi tersebut telah melewati ambang batasbahaya erosi yang diperkenankan (dapatditoleransikan) yaitu sebesar 10 ton/ha/thn (Suripin2002). Sediment deposisi pada DAS Limboto224.356,54 ton/thn atau sedimen deposisi perhektar adalah sebesar 2,94 ton/ha atau 0.245mm/thn. Sediment yield DAS Limboto adalah3.184.710,41 ton/thn atau sedimen yield per hektaradalah 41,75 ton/ha/thn atau 3.48 mm/thn. Daridata diatas adalah sesuai dengan keadaan DASLimboto yang sebagian besar tertutupi oleh ladang
  • Total erosi dan sedimen hasil running GeoWEPPmemiliki perbedaan dengan RTL-RLKT. Pada RTL-RLKT didapat hasil total erosi DAS Limboto adalah4.222.096 ton/thn atau nilai rata-rata erosi perhektar adalah 108.81 ton/ha/thn. Terdapatperbedaan yang cukup mencolok dengan hasilrunning GeoWEPP yakni 23.85% lebih kecil daritotal erosi RTL-RLKT. Hal ini disebabkan karenaRTL-RLKT menggunakan pendekatan USLE(Universal Soil Loss Equation). Pendekatan USLEmemiliki beberapa kekurangan salah satunyaadalah memiliki skala prediksi bentang lereng(hillslope profile) dengan erosi rata-rata tahunandari suatu bentang lereng yang tidak adacekungan deposisinya sedangkan GeoWEPP
  • KESIMPULAN GeoWEPP merupakan model fisik simulasi kontinyu yang dapat digunakan untuk memperkirakan tingkat erosi yang terjadi di DAS Limboto karena GeoWEPP memiliki kelebihan untuk memprediksi distribusi kehilangan tanah spasial dan temporal untuk sebuah lereng atau titik tertentu pada suatu lereng secara harian, bulanan atau rata-rata tahunan. Hasil keluaran dapat diekstrapolasi kedalam kondisi yang lebih luas. Dengan kata lain, model GeoWEPP dapat memprediksi efek in-site dan off site dari erosi tersebut . Hasil keluaran GeoWEPP menunjukkan DAS Limboto berada pada kondisi kritis yakni memiliki laju erosi 44,69 ton/ha/thn atau 3.72 mm/thn. Sediment deposisi per hektar pada DAS