View
274
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
lis
Citation preview
BAB 4. ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Umum
Data yang didapatkan berasal dari pengujian di laboratorium Hidroteknik dan
laboratorium Mekanika Tanah Universitas Jember. Data yang didapat dari pengujian
yang dilakukan di laboratorium Mekanika Tanah adalah data karakteristik tanah,
sedangkan dari laboratorium Hidroteknik bertujuan untuk mendapatkan nilai tingkat
erosi tanah.
4.2 Nilai Karakteristik sampel tanah
Hasil yang didapat dari percobaan pada karakteristik tanah sepeti kadar air
dan analisa saringan pada sampel yang telah diambil dari lapangan akan dijelaskan
pada penjelasan dibawah ini.
4.2.1 Nilai Kadar Air
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui berapa kadar air dalam tanah
dengan cara membandingkan berat air dengan berat butir tanahnya. Kadar air dapat
dihitung sebagai berikut:
1. Perhitungan kadar air
Perhitungan kadar air tanah pada sampel 1 titik 1
Ww = 9,49 gr
Ws = 39,72 gr
W = (WwWs
) x 100%
= 23,89 %
43
Jadi nilai kadar air pada sampel tanah 1 dari perhitungan adalah sebesar 23,89
%. Untuk selanjutnya, nilai kadar air pada sampel tanah yang lain ditunjukan
pada tabel 4.1.
Tabel 4.1. Tabel Pengujian Kadar Air
Titik
sampel
lokasi
Kadar Air
(%) Rata-
rataPercobaan
1
Percobaa
n 2
Percobaan
3
Percobaa
n 4
Percobaan
5
1 23,89 23,06 20,54 20,24 21,59 21,87
2 21,89 23,04 25,38 22,81 23,74 23,37
3 23,99 23,46 23,09 14,13 21,76 21,29
4 7,53 8,52 7,86 8,16 8,61 8,14
5 8,59 11,07 10,05 8,95 11,56 10,05
Sumber : hasil perhitungan, 2014
Dari kelima titik sampel yang telah diuji di laboratorium Mekanika Tanah
Universitas Jember tersebut, didapatkan data berupa nilai rata-rata kadar air dari lima
titik sampel benda uji, yaitu titik sampel 1 sebesar 21,87 %, titik sampel 2 sebesar
23,37%, titik sampel 3 sebesar 21,29 %, titik sampel 4 sebesar 8,14 %, dan titik
sampel 5 sebesar 10,05 %, sehingga nantinya data yang akan dimasukkan dalam data
karaktristik tanah adalah nilai rata-rata dari kadar air benda uji tersebut. Perhitungan
pengujian kadar air 5 titik sampel dapat di lihat pada lampiran A.
4.2.2 Pengujian Sand cone
Pengujian sand cone ini dilakukan untuk mengetahui kepadatan tanah
lapangan/berat isi kering tanah asli dilapangan. Berikut merupakan langkah – langkah
perhitungan sand cone :
Perhitungan berat isi kering ( γd ¿titik sampel 1
- Berat pasir + gelas + corong (W6) = 8100 gr
- Berat sisa pasir + gelas + corong (W7) = 4530 gr
44
- Berat pasir dalam corong + lubang = (W6 – W7)
= (8100 – 4530)
= 3570 gr
- Berat pasir dalam corong (W4 – W5) = 1430 gr
- Berat pasir di dalam lubang (W10) = (W6 – W7)-(W4 – W5)
= 3570 – 1430
= 2140 gr
- Berat isi pasir (γ ) pasir = 1.54 gr
- Volume tanah/pasir didalam lubang V = W 10
γ pasir
= 21401.54
= 1388.14 gr
- Berat tanah basah (W8 – W9) = 1436 gr
- Berat isi tanah basah γb = (W 8−W 9)
V
= 1436
1388.9
= 1.03 gr
- Kadar air W(%) = 21.87 %
- Berat isi kering (γd ¿ = ( γb(100+w)) x 100 %
= ( 1.03(100+21.87)) x 100 %
= 0.85 gr
Jadi titik sampel 1 memiliki berat isi kering (γd ¿ = 0.85 gr.
Perhitungan berat isi kering (γd ¿ titik sampel 1 diatas dapat di lihat pada tabel 4.2.
berikut :
45
Tabel 4.2. Tabel Pengujian Sand cone titik sampel 1
No. sampel : 1
Kecamatan : Songgon
Berat pasir + gelas + corong (W6) 8100 gr
Berat sisa pasir + gelas + corong (W7) 4530 gr
Berat pasir dalam corong + lubang (W6-W7) 3570 gr
Berat pasir dalam corong (W4-W5) 1430 gr
Berat pasir didalam lubang W10 = (W6-W7) - (W4-W5) 2140 gr
Berat isi pasir ( ϒ) pasir 1.54 gr
Voume tanah/pasir didalam lubang V= W10/ ( ϒ) pasir 1388.14 gr
Berat tanah basah = (W8-W9) 1436 gr
Berat isi tanah basah ϒb = (W8-W9)/V 1.03 gr
Kadar air w (%) 21.87 gr
Berat isi kering ( ϒd) = ( ϒb / (100+w))*100% 0.85 gr/cm3
Sumber : Hasil Pengujian di lapangan, 2014
Perhitungan pengujian Sand cone 5 titik sampel dapat di lihat pada lampiran B.
Dari tabel 4.2 , didapatkan nilai berat isi kering (γd) titik sampel 1 yang telah
diuji di lapangan yaitu sebesar 0.85 gr/cm3. Maksud dari data tersebut adalah, dengan
volume 1 cm3 tanah tersebut memiliki berat sebesar 0.85 gr. Jadi, karakteristik tanah
yang akan digunakan dalam pengujian memiliki berat isi kering sebesar 0.85 gr/cm3.
Wadah yang akan digunakan sebagai kotak uji sebagai tempat tanah sampel yang
akan diuji memiliki ukuran (15 x 15 x 6) cm. Dengan demikian dapat dicari berapa
banyak tanah yang dibutuhkan agar berat volumenya sama, dengan perhitungan
dibawah ini :
1. Perhitungan berat isi tanah uji
b = 15 cm
h = 15 cm
t = 6 cm
V kotak uji = (b x h x t) cm
= (15 x 15 x 6) cm
46
= 1350 cm3
Maka agar berat volumenya sama, volume tersebut dikalikan dengan berat volume
dari ring uji. Masa yang dibutuhkan adalah :
m = berat volume x volume kotak uji
= 0.85 gr/cm3 x 1350
= 1.1475 kg
Jadi untuk mendapatkan berat volume senilai 0.85 gr/cm3 pada kotak uji titik sampel
1, setiap kotak uji yang berukuran 1350 cm3 tersebut membutuhkan 1.1475 kg tanah
uji. untuk mendapatkan massa yang dibutuhkan setiap kotak pada 4 titik sampel
lainnya juga dihitung dengan cara yang sama.
4.2.3 Analisa Saringan
Pengamatan pada percobaan analisa butiran tanah ini dilakukan penghitungan
pada setiap saringan. Nilai yang akan dicari diantaranya adalah berat tanah tertahan
pada tiap saringan, persen tertahan pada setiap saringan, komulatif tertahan pada
setiap saringan, dan persen lolosnya pada tanah uji sebanyak 500 gr. Berikut
perhitungan pada saringan no 8 titk sampel 1:
1. Perhitungan berat tertahan
Perhitungan berat tertahan pada saringan no. 8
Berat saringan + tanah (W1) = 495.62 gr
Berat saringan (W2) = 435.25 gr
Berat tanah tertahan = (W1) – (W2)
= 60.37 gr
Jadi, berat tertahan dari saringan no.8 adalah sebesar 60.37 gr. Selanjutnya
untuk nilai berat tertahan dari ukuran saringan yang lainnya ditunjukan pada
tabel 4.3.
2. Perhitungan persen tertahan
Perhitungan persen tertahan pada saringan no 4
Jumlah berat sampel = 500 gr
47
Tanah tertahan = 60.37 gr
Persen tertahan = (60.37 /500) x 100 %
= 12.07 %
Jadi, didapatkan nilai persen tanah tertahan tertahan pada saringan no. 8
adalah sebesar 12.07 %. Selanjutnya, nilai berat tertahan pada saringan lainya
ditunjukan pada tabel 4.3.
3. Perhitungan komulatif persen tertahan
Perhitunga komulatif tertahan pada saringan no. 8
Persen tertahan saringan no. 4 = 2.27 %
Persen tertahan saringan no. 8 = 12.07 %
Persen komulatif tertahan saringan no. 8 = % tertahan saringan no.4 + %
tertahan saringan no. 8
= 2.27 % + 12.07 %
= 14.35 %
Jadi, angka persen tertahan pada sarigan no. 8 adalah sebesar 14.35 %.
Selanjutnya, nilai persen komulatif pada saringan yang lainnya akan
ditunjukan pada tabel 4.3.
4. Perhitungan persen komulatif lolos saringan
Perhitungan persen komulatif lolos saringan pada saringan no. 8
Persen lolos saringan no. 4 = 97.73 %
Persen tertahan saringan no. 8 = 2.27 %
Persen lolos saringan no. 8 = persen lolos saringan no. 4 – persen
tertahan saringan no. 8
= 97.73 % - 2.27 %
= 85.65 %
Jadi, angka persen lolos saringan pada saringan no. 8 adalah sebesar 85.65 %.
Selanjutnya, angka persen lolos saringan yang lainya akan ditunjukan pada
tabel 4.3.
48
Tabel 4.3. Tabel Analisa Saringan titik sampel 1
No. Saringan
Ukuran Saringan
Berat Saringan
Berat Saringan + Tanah
Berat tanah
tertahan
Persen tertahan
Komulatif persen
tertahan
Komulatif persen lolos (%)(mm) (gr) (gr) (gr) (%) (%)
4 4.750 477.21 488.57 11.36 2.27 2.27 97.738 2.360 435.25 495.62 60.37 12.07 14.35 85.6510 2.000 288.98 308.86 19.88 3.98 18.32 81.6816 1.130 282.52 347.96 65.44 13.09 31.41 68.5930 0.600 418.28 522.37 104.09 20.82 52.23 47.7740 0.425 401.55 450.08 48.53 9.71 61.93 38.0750 0.300 394.66 445.91 51.25 10.25 72.18 27.82100 0.150 395.69 451.60 55.91 11.18 83.37 16.63200 0.075 384.31 411.60 27.29 5.46 88.82 11.18Pan 451.74 507.62 55.88 11.18 100.00 0.00
Sumber : Hasil uji laboratorium, 2014
Perhitungan pengujian analisa saringan 5 titik sampel dapat di lihat pada lampiran C.
Berdasarkan hasil uji analisa butiran tanah dari ayakan didapat hasil
prosentase tanah halus < 0.1 mm sebesar 13.00% yang dicari dari interpolasi antara
prosen lolos saringan 0.15 mm senilai 16.63% dan prosen lolos saringan 0.075 mm
senilai 11.18%. Tanah (0.1-0.2) mm sebesar 64.68% yang dicari dari selisih antara
prosen lolos saringan diameter 2 mm (81.68%) dengan prosen lolos diameter 1 mm
(16.63%). Lakukan dengan cara yang sama untuk 4 titik sampel lainnya
4.2.4. Permeabilitas tanah
Pengujian permeabilitas tanah ini digunakan untuk mengetahui besar nilai
permeabilitas tanah setiap titik sampel tanah yang akan diuji, sehingga setiap titik
sampel tanah dapat dikategorikan dalam kelas permeabilitas tanah .
Kelas permeabilitas tersebut merupakan salah satu parameter untuk mencari
nilai erodibilitas tanah (K) dengan cara plot pada nomograf Wischmeier dan smith .
49
Tabel 4.4. Permeabilitas tanah titik sampel 1
No Test No. 1 2
1 Permeameter Diameter, D cm 6.25 6.25
Area, A cm2 30.6920 30.6920
2 Stand Pipe Diameter, D cm 1.2 1.2 Height cm 35 35
Area, A cm2 1.1314 1.1314
3 Sample Length, L cm 6 6
4Q, quantity of fluid flow
cm3 70 65
5 Temperature, T oC 31 28
6 Elapsed Time for Flow from h0 to h sec 8210 9913
7 Permeability at T oC cm/sec 0.0014 0.0011
8 Rata-rata 0.00139 Permeabilitas cm/jam 4.57Sumber : Hasil uji laboratorium, 2014
Dari tabel diatas diperoleh nilai permeabilitas titik sampel 1 sebesar 4,57
cm/jam, Berdasarkan tabel 2.1. nilai tersebut merupakan permeabilitas kelas 4, karena
berada diantara kecepatan 2,0 – 6,3 cm/jam. Perhitungan pengujian Permeabilitas
tanah 5 titik sampel dapat di lihat pada lampiran D.
Jadi, dari keempat percobaan untuk mengetahui karakteristik tanah yang akan
diuji, tanah di Das Bomo Atas memiliki karakteristik seperti tabel berikut :
50
Tabel 4.5. Karakteristik 5 titik sampel tanah
Titik sampel
Karakteristik
Kadar air
Berat isi kering (ϒd)
Analisa butiranPermeabilita
s tanah
(%) (gr/cm3) (%) (cm/jam)
1 21.87 0.85Tanah halus < 0.1 mm 13.00
4.57Tanah (0.1 - 0.2) mm 68.68
2 23.37 0.63Tanah halus < 0.1 mm 22.46
9.45Tanah (0.1 - 0.2) mm 63.13
3 21.29 0.80Tanah halus < 0.1 mm 41.50
4.35Tanah (0.1 - 0.2) mm 53.56
4 8.14 0.89Tanah halus < 0.1 mm 3.63
4.17Tanah (0.1 - 0.2) mm 77.69
5 10.05 1.12Tanah halus < 0.1 mm 9.96
9.60Tanah (0.1 - 0.2) mm 81.19
Sumber : Rekap perhitungan, 2014
4.3 Nilai Intensitas Hujan
Ada dua nilai intesitas yang digunakan dalam penelitian ini. Ada pengambilan 5
data volume tertampung pada tabung uji pada masing-masing intensitas. Dari 5 data
tersebut akan dirata-rata nilai volumenya dan dihitung nilai intensitasnya. Peletakan
tabung benda uji sesuai seperti gambar 4.1
Gambar 4.1 skema rancangan peletakan tabung uji
51
Berikut adalah perhitungan dari nilai intensitas hujan dengan simulasi hujan :
A = 14
xπ x d2
= 14
x3,14 x 7,252
= 41,26 cm2
I = v x600
A x t
= 174,8 x 60041,26 x10
= 254,18 mm/jam
Tabel 4.6. Hasil pengukuran Uji Intensitas Hujan
Percobaan
Luas Container(A)
Waktu Volume Intensitas Intensitas Rata-rata
(cm²) (menit) (ml) I=(V/(A*t)*600)
I.254-1 41.26 10 174.8 254.18254
I.254-2 41.26 10 174.4 253.60
I.163-1 41.26 10 112.4 163.45163
I.163-2 41.26 10 111.6 162.28
Pada uji laju intensitas hujan buatan intensitas I = 254 mm/jam dan intensitas II
= 163 mm/jam. Berdasarkan klasifikasi hujan berdasarkan intensitasnya, kedua
intensitas hujan yang akan digunakan dalam pengujian menggunakan alat rainfall
simulator tersebut termasuk kategori hujan deras, karena kedua intensitas tersebut
memiliki nilai intensitas lebih besar dari 76 mm/jam (3.0 in) per jam.
4.4 Nilai Angka Erosi dengan Alat Rainfall Simulator
Angka erosi didapat sesuai dengan variabelnya, yaitu intensitas I dan intensitas
II, dengan kemiringan lereng pada titik sampel 1 sebesar 25°, titik sampel 2 sebesar
15°, titik sampel 3 sebesar 5°, titik sampel 4 sebesar 15°, dan titik sampel 5 sebesar
5°. Salah satu titik sampel akan dijelaskan pada penjelasan dibawah ini.
52
4.4.1 Titik Sampel 1 dengan Intensitas I dan kemiringan 25°
Pada percobaan penentuan angka erosi ini menggunakan intensitas hujan
sebesar 254 mm/jam dengan kemiringan lereng sebesar 25°. Ada lima benda uji yang
digunakan dalam pengujiannya. Data yang didapat dari kelima benda uji tersebut
dirata-rata untuk menentukan nilai erosi yang terjadi pada variabel tersebut. Nilai
erosi yang terjadi ditunjukan dalam tabel 4.7
Tabel 4.7. Angka Erosi Titik Sampel 1 Intensitas I Dengan Kemiringan 25°
Titik Sampe
l
Kemiringan
Intensitas
No Cawa
n
Berat Cawa
n
Berat cawan
+ tanah kering
Erosi Rata –
rata
(%)(mm/jam)
(gr) (gr) (gr/cm2/jam)
1 25 254
1 12.5 24.4 11.9 2 12.4 22.2 9.8 3 12.6 24.5 11.9 10.984 12 22.6 10.6 5 12.7 23.4 10.7
Sumber : uji laboratorium, 2014
Jadi, nilai erosi yang terjadi pada intensitas I dan kemiringan 25° adalah
sebesar 10.98 gr/225 cm2.
4.4.2 Titik Sampel 1 dengan Intensitas II dan kemiringan 25°
Pada percobaan penentuan angka erosi ini menggunakan intensitas hujan
sebesar 163 mm/jam dengan kemiringan lereng sebesar 25°. Ada lima benda uji yang
digunakan dalam pengujiannya. Data yang didapat dari kelima benda uji tersebut
dirata-rata untuk menentukan nilai erosi yang terjadi pada variabel tersebut. Nilai
erosi yang terjadi ditunjukan dalam tabel 4.8.
53
Tabel 4.8. Angka Erosi Titik Sampel 1 Intensitas II Dengan Kemiringan 25°
Titik Sampe
l
Kemiringan
Intensitas
No Cawa
n
Berat Cawa
n
Berat cawan
+ tanah kering
Erosi Rata –
rata
(%)(mm/jam)
(gr) (gr) (gr/cm2/jam)
1 25 163
1 12.8 23.8 11 2 12.2 18.3 6.1 3 12.5 23.5 11 9.064 12.6 22.6 10 5 12.7 18.9 7.2
Sumber : uji laboratorium
Jadi, nilai erosi yang terjadi pada intensitas II dan kemiringan 25° adalah sebesar 9.06
gr/cm2.
Perhitungan pengujian Angka Erosi 5 titik sampel dapat di lihat pada lampiran E.
4.4.3 Rekapitulasi Angka Erosi Yang Terjadi dengan Alat Rainfall Simulator
Dari kesepuluh percobaan untuk mencari angka erosi dengan variasi intensitas
hujan dan kemiringan lereng dengan menggunakan alat rainfall simulator, didapatkan
berbagai variasi angka erosi yang terjadi tergantung dari variabel intensitas dan
kemiringan lerengnya. Angka erosi tersebut ditunjukan dalam tabel 4.9 dan gambar
4.2. dan gambar 4.3.
54
Tabel 4.9. Rekapitulasi Angka Erosi dengan Alat Rainfall Simulator
Titik sampellokasi
Kemiringan
Erosi rainfall Simulator (gr/cm2/jam)
(%) Intensitas I (254 mm/jam)
Intensitas II (163 mm/jam)
1 25 10.98 9.062 15 8.86 7.083 5 5.78 4.264 15 8.46 7.285 5 5.86 4.62
Sumber : perhitungan, 2014
5 5 15 15 250.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
5.78 5.86
8.86000000000001 8.46
10.98
4.26 4.62
7.08 7.28
9.06
Intensitas IIntensitas II
Kemiringan (°)
Nila
i Ero
si (g
r/cm
2)
Sam
pel
3 Sam
pel
2Sa
mpe
l 5 Sa
mpe
l 4 Sa
mpe
l 1
Gambar 4.2. Grafik Batang Rekapitulasi Angka Erosi dengan Alat Rainfall
Simulator
55
Dari tabel 4.9, grafik 4.2 dapat dilihat bahwa terdapat perbedaan pada angka
erosi yang terjadi sesuai dengan titik sampel lokasi. Pada grafik batang diatas warna
biru menunjukkan Intensitas I dengan nilai 254 mm/jam, sedangkan warna merah
menujukkan Intensitas II dengan nilai 163 mm/jam. Nilai dari angka erosi terbesar
terdapat pada titik sampel 1 dengan intensitas pertama yaitu 254 mm/jam dengan
kemiringan lereng sebesar 25°, sedangkan nilai erosi terkecil terdapat pada titik
sampel 3 dengan intensitas kedua yaitu 163 mm/jam dengan kemiringan lereng
sebesar 5°. Dari variasi kemiringan yang bermacam - macam dengan intensitas yang
sama terlihat pada grafik bahwa semakin tinggi kemiringan maka nilai erosi semakin
tinggi. Begitu juga dengan nilai Intensitas, semakin besar nilai Intensitas maka nilai
erosi yang dihasilkan semakin besar.
4.5 Nilai Angka Erosi dengan Metode USLE
Metode USLE memiliki beberapa parameter untuk mendapatkan suatu nilai
erosi. Parameter-parameter tersebut harus dicari terlebih dahulu, yaitu erosivitas (R),
erodibilitas (K), Panjang-kemiringan lereng (LS), tanaman penutup tanah (C), dan
pengolahan tanah (P).
4.5.1 Erosivitas
Dalam mencari erosivitas hujan terlebih dahulu mendapatkan nilai intensitas
hujan, energi kinetik dan kedalaman hujan. Intensitas yang digunakan (254 dan 163)
mm/jam. Untuk mendapatkan nilai energi kinetik menggunakan persamaan 2.5 yaitu
Ek = 11.87+8.73 Log I. Perhitungan erosivitas hujan di pakai persamaan 2.4 yaitu R
= Ek x h. Kedalaman hujan didapat dari volume air hasil erosi dibagi dengan luas test
plot (225 cm²). Sedangkan volume air didapat dari hasil uji kehilangan tanah. Dalam
hal ini perhitungan erosivitas disajikan dalam tabel dibawah ini.
56
Tabel 4.10. Nilai Erosivitas
Titik sampel lokasi
Intensitas Kemiringan Lereng
Volume Kedalaman Hujan
Energi Kinetik
Erosivitas
(mm/jam)
(˚) (ml) (mm) (J/m²/mm) (J/m²)
1254
25199.4 8.8622 32.8642 291.2498
163 158.2 7.0311 31.1824 219.2469
2254
15161.6 7.1822 32.8642 236.0380
163 190.6 8.4711 31.1824 264.1496
3254
5184.8 8.2133 32.8642 269.9246
163 142.8 6.3467 31.1824 197.9043
4254
15156.4 6.9511 32.8642 228.4427
163 191 8.4889 31.1824 264.7039
5254
5181.2 8.0533 32.8642 264.6663
163 141.4 6.2844 31.1824 195.9640Sumber: Hasil perhitungan, 2014
4.5.2 Erodibilitas Tanah
Penghitung nilai erodibilitas ini menggunakan nomograf, adapun data-data
yang dibutuhkan untuk di gunakan dalam nomograf seperti berikut:
Tanah halus (< 0.1 mm) = 13.00 %
Tanah (0.1 – 2 mm) = 68.68 %
Struktur Tanah = Granuler halus ( kode 2)
Permeabilitas tanah = Kelas 4
K = 0.14
D
E
A B
C
Tanah <0.10 mm = 13.00 %Tanah 0.10 – 2 mm = 68.68 %BO = 4.116 %Soil struktur, kode 2Permeabilitas, Kelas 4
Nilai Erodibilitas = 0.14 gr/joule
57
Gambar 4.3. Nilai Erodibilitas
Berdasarkan hasil plot dari nomograf didapat nilai erodibilitas sebesar ,K=
0.14 gr/joule.
Perhitungan nilai erodibilitas tanah 5 titik sampel dapat di lihat pada lampiran F.
4.5.3 Panjang – Kemiringan Lereng
58
Untuk menghitung LS perlu diketahui panjang dan sudut kemiringan
lerengnya. Dalam penelitian ini panjang yang digunakan adalah 0.15 m (berdasarkan
benda uji dengan dimensi (15 x 15 x 7.5) cm), kemiringan lerengnya menggunakan
sudut 5˚,15˚,25˚ atau dalam prosentase besar sudut adalah 8.27%, 26.67%, 42.48%.
Perhitungan nilai LS menggunakan persamaan 2.6 yaitu :
LS=[( L22 )
Z
( 0,065+0,0456 S+0,006541 S2 )]L S
Dalam hal ini :
L=¿Panjang lereng (m)
S=¿ Kemiringan lereng (%)
Z=¿ Konstanta, besarnya bervariasi tergantung besanya S
Z=¿ 0,5 jika S > 5% ; Z=¿0,4 jika 5% > S > 3%
Z=¿ 0,3 jika 3% > S > 1% Z=¿ 0,2 jika S < 1%
59
Gambar 4.4. Panjang-Kemiringan Lereng
Tabel 4.11. Perhitungan Nilai LS
Lereng L LS
(˚) (%) (0.15 m) 5 8.27 0.08 0.07
15 26.67 0.08 0.49
25 42.48 0.08 1.14 Sumber: Hasil perhitungan, 2014
Lerang (%) = (Beda tinggi/panjang lereng) x 100%
L = Panjang Lereng/22)^Z
S = 0.065+0.0456 S+0.006541 S²
4.5.4 Faktor Tanaman Penutup dan Manajemen Tanaman
Panjang Lereng
∆ H
60
Dalam penelitian ini nilai faktor tanaman penutup dan manajemen tanaman
(C) disesuaikan dengan kondisi lingkungan pada titik sampel lokasi. Nilai (C) pada
setiap titik sampel lokasi dapat dilihat pada tabel 4.12.
Tabel 4.12. Nilai faktor tanaman penutup dan manajemen tanaman ( C)
Titik sampel lokasi
Jenis tanaman / Tata guna lahan
Kemiringan (°)
Nilai C
1 Hutan terganggu 25 0.0052 Hutan terganggu 15 0.005
3Kebun Campuran, kerapatan sedang
5 0.2
4 Ladang 15 0.75 Tanaman singkong 5 0.363
4.5.5 Faktor Koversi Tanah
Dalam penelitian ini nilai faktor konversi tanah ( P ) disesuaikan dengan
kondisi lingkungan pada titik sampel lokasi. Nilai (P) pada setiap titik sampel lokasi
dapat dilihat pada tabel 4.13.
Tabel 4.12. Nilai Faktor Konversi Praktis
Titik sampel lokasi
Jenis tanaman / Tata guna lahan
Kemiringan (°)
Nilai P
1 Hutan terganggu 25 0.92 Hutan terganggu 15 0.75
3Kebun Campuran, kerapatan sedang
5 0.5
4 Ladang 15 0.755 Tanaman singkokng 5 0.5
4.5.6 Perhitungan Erosi dengan Metode USLE
61
Perhitungan nilai erosi dengan metode USLE ini sesuai dengan persamaan 2.1
yaitu A=R . K . LS .C .P. Berikut disajikan hasil perhitungan erosi setiap titik sampel
lokasi dengan metode USLE pada tabel 4.13.
Tabel 4.13. Perhitungan Erosi dengan Metode USLE
Kemiringan Intensitas ErosivitasErodibilitas tanah (K)
A
(%) (mm/jam) (J/m2) (gr/joule) (ton/ha/tahun)
254 291.2498 1.14 0.2092163 219.2469 1.14 0.1575254 236.0380 0.49 0.0564163 264.1496 0.49 0.0631254 269.9246 0.07 0.5748163 197.9043 0.07 0.4214254 228.4427 0.49 7.6370163 264.7039 0.49 8.8493254 264.6663 0.07 0.3527163 195.9640 0.07 0.2612
0.750.7
0.363 0.5
0.005 0.9
0.005
0.2
0.75
0.5
2
3
5
4
15
5
15
5
0.13
0.29
0.13
0.1
25
PTitik
sampel lokasi
LS C
0.141
Sumber : Hasil perhitungan, 2014
Berdasarkan Hasil perhitungan menujukkan bahwa nilai Erosi tertinggi yaitu
8.8493 (ton/ha/tahun) terletak pada titik sampel lokasi 4 dengan intensitas 163
mm/jam. Besarnya nilai erosi tersebut dipengaruhi oleh nilai erosivitas, nilai C, dan
Nilai P yang lebih tinggi dibandingkan dengan titik sampel lokasi yang lain.
Sedangkan nilai erosi terendah yaitu 0.0564 (ton/ha/tahun) terletak pada titik sampel
lokasi 2 dengan intensitas 254 mm/jam. Besarnya nilai erosi tersebut dipengaruhi
oleh nilai C yang lebih rendah dibandingkan dengan titik sampel lokasi yang lain.
4.6 Perbandingan Nilai Erosi Metode USLE dengan Alat Rainfall Simulator
Perbandinagn nilai Erosi Metode USLE dengan alat rainfall simulator ini
bertujuan sebagai nilai kontrol hasil erosi dengan alat rainfall simulator dengan
metode USLE, agar nilai erodibilitas tanah yang didapatkan lebih akurat. Berikut
merupakan tabel tentang Perbandingan nilai tersebut pada semua titik sampel lokasi.
62
Tabel 4.14. Perbandingan Nilai Erosi Metode USLE dengan Alat Rainfall
Simulator
Kemiringan
Intensitas Erosi USLE
(%) (mm/jam) (gr/m2/jam) (gr/m2/jam) (gr/m²/th) (ton/ha/th) (ton/ha/th)
254 10.98 0.00110 0.1845 0.001845 0.2092
163 9.0600 0.00091 0.1522 0.001522 0.1575
254 8.8600 0.00089 0.1488 0.001488 0.0564
163 7.0800 0.00071 0.1189 0.001189 0.0631
254 5.7800 0.00058 0.0971 0.000971 0.5748163 4.2600 0.00043 0.0716 0.000716 0.4214
254 8.4600 0.00085 0.1421 0.001421 7.6370
163 7.2800 0.00073 0.1223 0.001223 8.8493
254 5.8600 0.00059 0.0984 0.000984 0.3527
163 4.6200 0.00046 0.0776 0.000776 0.2612
4 15
Erosi rainfall Simulator
5 5
Titik sampel lokasi
3 5
1 25
2 15
Sumber: hasil perhitungan , 2014
Hasil perhitungan menunjukkan adanya perbedaan yang siginifikan antara
nilai erosi dari Rainfall Simulator dengan nilai erosi metode USLE. Perbedaan ini
terjadi di karenakan pada perhitungan erosi rainfall simulator tidak memperhitungkan
parameter nilai faktor tanaman penutup dan manajemen tanaman (C), nilai faktor
konversi tanah ( P ), dan Erosivitas (R).
4.7 Perhitungan Nilai Erodibilitas Tanah (Nilai K)
Perhitungan nilai erodibilitas tanah ini didapatkan dari rumus 2.1. yaitu K = A
EI30
. Nilai erosi yang didapatkan dari alat rainfall simulator digunakan sebagai nilai A
sesuai dengan tabel 4.9. Perhitungan EI30 sendiri sesuai dengan rumus pada
persamaan 2.2 yaitu EI30 = 6,12 (RAIN)1,21 . (DAYS)-0,47 . (MAXP)0,53 . Data tersebut
berasal dari data 2 stasiun hujan yang mempengaruhi Das Bomo Atas yang diolah dan
dikelompokkan sesuai dengan curah hujan rata-rata tahunan (cm), Jumlah hari hujan
rata-rata per tahun (hari), Curah hujan maksimum rata-rata dalam 24 jam per bulan
untuk kurun waktu satu tahun (cm). Maka didapatkan 2 nilai EI30 yang disesuaikan
63
berdasarkan titik sampel lokasi yang telah di tentukan yaitu EI30 = 2285.575 Kj/Ha
untuk titik sampel lokasi 1-3 dan EI30 = 7241.318 Kj/Ha untuk titik sampel lokasi 4-
5. Perhitungan nilai erodibilitas tanah dapat di lihat pada tabel 4.15 berikut
Tabel 4.15 Nilai Erodibilitas Tanah
Kemiringan Intensitas Erosi EI30Erodibilitas tanah (K)
(%) (mm/jam) (ton/ha/tahun) (kj/ton) (Ton/Kj)
254 0.0018 2285.5755 0.00000081163 0.0015 2285.5755 0.00000067254 0.0015 2285.5755 0.00000065163 0.0012 2285.5755 0.00000052254 0.0010 2285.5755 0.00000042163 0.0007 1416.9035 0.00000051254 0.0014 1416.9035 0.00000100163 0.0012 1416.9035 0.00000086254 0.0010 1416.9035 0.00000069163 0.0008 1416.9035 0.00000055
Titik sampel lokasi
4 15
5 5
1 25
2 15
3 5
Sumber: hasil perhitungan , 2014
Berdasarkan hasil perhitungan pada tabel diatas dapat disimpulkan bahwa
nilai erodibilitas tanah tertinggi terdapat pada titik sampel lokasi 1 dengan intensitas
254 mm/jam sebesar 0,00000081 (ton/Kj), sedangkan nilai erodibilitas tanah terendah
terdapat pada titik sampel lokasi 3 dengan intensitas 163 mm/jam sebesar 0.00000010
(ton/Kj).
4.8 Pengaruh Intensitas Hujan Terhadap Nilai Erodibilitas Tanah (Nilai K)
Dari hasil pengujian laboratorium pada Tabel 4.16 dapat dilihat adanya
pertambahan Intensitas Hujan akan memperbesar nilai erodibilitas tanah.
Tabel 4.16 Pengaruh Intensitas Hujan Terhadap Nilai Erodibilitas Tanah
Titik sampel lokasi
Intensitas Erodibilitas tanah (K)(Ton/Kj)(mm/jam)
1 254 0.00000081
64
163 0.00000067
2254 0.00000065
163 0.00000052
3254 0.00000042
163 0.00000010
4254 0.00000020
163 0.00000017
5254 0.00000014
163 0.00000011
Sumber: hasil perhitungan , 2014
163 163 163 163 163 254 254 254 254 2540.00000000
0.00000010
0.00000020
0.00000030
0.00000040
0.00000050
0.00000060
0.00000070
0.00000080
0.00000090
Nilai Erodibilitas Tanah
Intensitas (mm/jam)
Erod
ibili
tas T
anah
(K)
Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Intensitas Hujan Terhadap Nilai Erodibilitas
Tanah
Dari hasil perhitungan yang disajikan pada tabel diatas dapat dilihat bahwa
dari ke 5 titik sampel lokasi pada Intensitas 254 mm/jam memiliki nilai erodibilitas
65
tanah (K) yang lebih tinggi dibandingkan dengan 5 titik sampel lokasi pada intensitas
163 mm/jam. Selisih nilai yang diakibatkan dari perbedaan nilai intensitas ini yang
paling kecil terjadi pada titik sampel lokasi 4 dan 5 yaitu 0.0000003 (Ton/Kj),
sedangkan selisih nilai yang paling besar terjadi pada titik sampel lokasi 3 yaitu
0.00000032 (Ton/Kj). Dapat disimpulkan bahwa nilai intensitas yang semakin besar
mengakibatkan nilai erodibilitas tanah semakin tinggi.
4.9 Pengaruh Kemiringan Lereng Terhadap Nilai Erodibilitas Tanah (Nilai K)
Dari hasil pengujian laboratorium pada Tabel 4.17 dapat dilihat adanya
pertambahan kemiringan lereng akan memperbesar nilai erodibilitas tanah.
Tabel 4.17 Pengaruh Kemiringan Lereng Terhadap Nilai Erodibilitas Tanah
Titik sampel lokasi
Kemiringan Erodibilitas tanah (K)(Ton/Kj)(%)
1 250.000000810.00000067
2 150.000000650.00000052
3 50.000000420.00000010
4 150.000000200.00000017
5 50.00000014
0.00000011Sumber: hasil perhitungan , 2014
66
5 5 5 5 15 15 15 15 25 25-0.00000010
0.00000000
0.00000010
0.00000020
0.00000030
0.00000040
0.00000050
0.00000060
0.00000070
0.00000080
0.00000090
Pengaruh Kemiringan Lereng Terhadap Nilai (K)
Nilai Erodibilitas Tanah
Intensitas (mm/jam)
Erod
ibili
tas T
anah
(K)
Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Kemiringan Lereng Terhadap Nilai Erodibilitas
Tanah
Dari hasil perhitungan yang disajikan pada tabel diatas dapat disimpulkan
bahwa semakin besar kemiringan lereng maka nilai erodibilitas tanah yang dihasilkan
semakin besar pula. Nilai erodibilitas tanah yang tertinggi berada pada titik sampel
lokasi 1 yaitu 0.00000081(Ton/Kj) dengan kemiringan 25%, sedangkan nilai
erodibilitas tanah yang terkecil berada pada titik sampel lokasi 3 yaitu 0.00000010
(Ton/Kj) dengan kemiringan 5%.
Recommended