4/15/04

Daerah TangkapanDaerah Tangkapan,, Konservasi Tanah dan Konservasi Tanah dan Ekonomi PemanfaatanEkonomi Pemanfaatan AirAir

((Studi Kasus Waduk SermoStudi Kasus Waduk Sermo,, Kabupaten KulonprogoKabupaten Kulonprogo,, PropinsiPropinsi DIY)DIY)

[B.A. Kironoto]Lab. Hidraulika - Jurusan Teknik Sipil FT UGM

4/15/04

Permasalahan Umum

•• Untuk peningkatan kesejahteraan masyarakat dalam Untuk peningkatan kesejahteraan masyarakat dalam

pemanfaatan sumberdayapemanfaatan sumberdaya air air telah dibangun telah dibangun

berbagai fasilitas pendukungberbagai fasilitas pendukung,, seperti misalnya seperti misalnya

bendunganbendungan//wadukwaduk,, embungembung,, bendungbendung,, dll dll biaya biaya

investasi tinggiinvestasi tinggi..

•• Penetapan usia operasi dari bangunanPenetapan usia operasi dari bangunan--bangunan bangunan air air

seringkali hanya didasarkan atas seringkali hanya didasarkan atas asas besarnyaasas besarnya

manfaatmanfaat ((benefitbenefit)) yangyang akan diperoleh oleh akan diperoleh oleh

masyarakatmasyarakat,, tanpa memperhitungkan apakah tanpa memperhitungkan apakah

bangunanbangunan airair tersebut memilikitersebut memiliki ““kemandirian kemandirian

ekonomiekonomi”” atau tidakatau tidak..

4/15/04

❐ Kemandirian ekonomi adalah kemampuan secara mandiri untuk menghasilkan pendapatan yang dapat digunakan untuk membiayai biaya operasional dan biaya pemeliharaan bangunan, dan bilamana memungkinkan dapat menambah pendapatan bagi pemerintah, termasuk kemampuan untuk mengembalikan biaya investasi yang telah dikeluarkan.

4/15/04

❐ Selama ini nilai ekonomi air hanya diperhitungkan pada penggunaan air untuk jenis-jenis tertentu saja,seperti misalnya penggunaan air untuk air minum(PDAM), industri, dan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

❐ Untuk memenuhi kebutuhan air irigasi dan

penggelontoran sungai yang jumlahnya jauh lebih besar tidak memiliki nilai ekonomi atau harga yangnyata.

iuran petani untuk pemeliharaan jaringan irigasi

4/15/04

❐❐ Keberadaan waduk dengan daerah tangkapan tertentu Keberadaan waduk dengan daerah tangkapan tertentu

memiliki perananmemiliki peranan yangyang sangat penting dalam sangat penting dalam

pengelolaan sumberdayapengelolaan sumberdaya airair pada suatu daerahpada suatu daerah,,

karena waduk memiliki fungsi multi guna karena waduk memiliki fungsi multi guna + + nilai nilai

ekonomi ekonomi tinggitinggi

❐ Kemampuan untuk melayani berbagai kebutuhan airsangat dipengaruhi oleh kapasitas tampungan waduk+ cara operasional waduk.

4/15/04

•• Kapasitas tampungan waduk dapat dibedakan sebagai Kapasitas tampungan waduk dapat dibedakan sebagai

tampungan aktiftampungan aktif,, dimana tampungandimana tampungan airair di dalamnya di dalamnya

dapat dimanfaatkan untuk memenuhi berbagai dapat dimanfaatkan untuk memenuhi berbagai

kebutuhankebutuhan,, dandan

•• Tampungan matiTampungan mati ((dead storagedead storage),), dimana tampungan dimana tampungan

airnya tidak dapat dimanfaatkanairnya tidak dapat dimanfaatkan,, dan diperuntukkan dan diperuntukkan

untuk menampung sedimen selama masa operasi untuk menampung sedimen selama masa operasi

wadukwaduk..

4/15/04

•• Seiring dengan bertambahnya usia operasi wadukSeiring dengan bertambahnya usia operasi waduk,,

kapasitas tampungan wadukkapasitas tampungan waduk (total)(total) cenderung selalu cenderung selalu

berkurangberkurang,, karena sedimenkarena sedimen mempengaruhi mempengaruhi

kemampuan waduk untuk memenuhi berbagai kemampuan waduk untuk memenuhi berbagai

kebutuhankebutuhan air air termasuk pendapatan ekonominyatermasuk pendapatan ekonominya

•• Terlalu banyaknya sedimenTerlalu banyaknya sedimen yangyang masuk ke dalam masuk ke dalam

waduk juga akan mempengaruhi kualitaswaduk juga akan mempengaruhi kualitas airair wadukwaduk, ,

yangyang dapat menimbulkan dampak negatif dalam dapat menimbulkan dampak negatif dalam

pemanfaatan airnya pemanfaatan airnya pendangkalan saluranpendangkalan saluran--saluransaluran

irigasiirigasi, , treatmenttreatment khusus untukkhusus untuk PDAMPDAM,, kerusakan kerusakan

turbin karena sedimenturbin karena sedimen,, dlldll..

4/15/04

❐ Permasalahan sedimentasi waduk yang berdampak pada pengurangan kapasitas waduk (pengurangan usia operasi waduk ) banyak terjadi di Indonesia (waduk kecil waduk besar).

❐ Contoh permasalahan sedimentasi waduk :❐ WADUK WONOGIRI (KAPASITAS TAMPUNGAN :

554,96 Juta m3) Sedimentasi berlebihan : telah dilakukan pengerukan

❐❐ Permasalahan sedimentasi waduk tidak lepas dari Permasalahan sedimentasi waduk tidak lepas dari permasalahan erosipermasalahan erosi yangyang terjadi di daerah tangkapan terjadi di daerah tangkapan dan teknologi konservasidan teknologi konservasi yangyang diterapkanditerapkan

4/15/04

❐ Pada Kasus sedimentasi waduk yang berlebihan : perlu penanganan ((upaya konservasiupaya konservasi)) di Daerah Tangkapan Waduk

❐ Sumber utama sedimentasi waduk : Erosi di Daerah Tangkapan Waduk.

❐ Informasi Sedimen yang masuk waduk diperoleh :❐ Angkutan sedimen di sungai (suspensi dan Bed Load)❐ Pengukuran Echo-sounding di waduk❐ Perhitungan erosi di Daerah Tangkapan Waduk

4/15/04

Photo Photo Erosi TanahErosi Tanah

4/15/04

Photo Photo ErosiErosi//Longsoran TanahLongsoran Tanah

4/15/04

Pengertian Erosi & Sedimentasi

❐ Normal / geological erosion : erosi yang berlangsung secara alamiah, yang terjadi secara normal di lapangan melalui tahap-tahap :

❐ pemecahan agregat atau bongkah-bongkah tanah ke dalam partikel-partikel tanah yang berukuran lebih kecil

❐ pemindahan partikel-partikel tanah, baik dengan melalui penghanyutan oleh air (maupun karena kekuatan angin);

❐ pengendapan partikel-partikel tanah yang terpindahkan atau terangkut ke tempat-tempat yang lebih rendah atau di dasar-dasar sungai/waduk/muara sungai/laut.

❐ Erosi : proses penghanyutan tanah oleh kekuatan air (dan angin), baik yang terjadi secara alamiah maupun sebagai akibat tindakan manusia normal ataugeological erosion dan accelerated erosion

4/15/04

Pengertian Erosi & Sedimentasi

❐ Accelerated erosion : proses-proses kejadian erosi seperti normal/geological erosion akan tetapi kejadiannya dipercepat akibat tindakan-tindakan atau perbuatan manusia yang bersifat negatif, atau karena adanya kesalahan dalam pengelolaan tanah

❐ Erosi yang dipercepat menimbulkan dampak yangmerugikan bagi kehidupan manusia.

❐ Faktor-faktor erosi: iklim, tanah, topografi, vegetasi,pengelolaan

4/15/04

Proses Erosi

1. Daya kinetik tetes air2. Pertikel-partikel tanah

terlepaskan3. Run off4. Partikel mengikuti

infiltrasi, menyumbatpori

4/15/04

Jenis-jenis Erosi

Erosi (erosion)

Accelerated erosion

Normal erosion

Sheet erosion

Rill erosion

Gully erosion

Stream bank erosion

Pengaruh iklim + tindakan manusia

secara alamiah

4/15/04

Jenis-jenis Erosi

❧ Erosi permukaan (sheet erosion)

ss

4/15/04

Jenis-jenis Erosi

❧ Erosi alur (rill erosion)

4/15/04

Jenis-jenis Erosi

❧ Erosi parit (gully erosion)

4/15/04

Jenis-jenis Erosi

❧ Streambank erosion

4/15/04

Teknologi Pengendali Erosi

❐ Menutup tanah dengan tumbuh-tumbuhan dan tanaman (atau sisa-sisa tanaman), agar tanah terlindung dari daya rusak butir-butir hujan yangjatuh. Butir-butir hujan yang jatuh diusahakan tidak langsung mengenai tanah, sehingga tanah tidak terdispersi.

❐ Memperbaiki dan menjaga keadaan tanah agarresisten terhadap penghancuran butiran tanah dan terhadap pengangkutan butir tanah oleh aliran permukaan, serta memperbesar daya resap tanah.

4/15/04

Teknologi Pengendali Erosi

❐ Mengatur aliran permukaan agar mengalir dengan kecepatan yang tidak merusak dan memperbesar jumlah air yang terinfiltrasi ke dalam tanah aliran permukaan tidak mengalir searah lereng akan tetapi sejajar dengan arah garis kontur sehingga kecepatan aliran permukaan kecil

❐ Usaha pengendalian erosi dapat dilaksanakan dengan teknologi atau cara-cara sebagai berikut :

❐ Cara vegetatif❐ Cara mekanis❐ Cara vegetatif-mekanis

4/15/04

Prediksi dan Evaluasi Erosi

❐ Wischmeier dan Smith (1965, 1978) : The Universal Soil Loss Equation (USLE)

A = R K L S C P

A : banyaknya tanah yang tererosi dalam [ton per hektar pertahun], R, faktor curah hujan dan aliran permukaaan(erosivitas hujan), K, adalah faktor erodibilitas tanah, L,faktor panjang lereng, S, faktor kecuraman lereng, C, faktor vegetasi penutup tanah dan pengelolaan tanaman, dan Padalah faktor tindakan-tindakan khusus konservasi tanah.

4/15/04

Erosivitas hujan

❐ Berdasarkan intensitas hujan maksimum 30 menit (I30)

❐ Rumus Pendekatan

Bols (1978): Rm = 2,21 Pm1.36

dimana Rm = erosivitas hujan bulananPm = hujan bulanan dalam [cm]

4/15/04

Faktor Erodibilitas Tanah, K❐ Dapat diperoleh dari lapangan (sampel tanah)

4/15/04

Faktor L dan SDalam prakteknya nilai L dan S sering dihitung sekaligus berupa faktor LS

LS = (X/22,1)m (0,065 + 4.56 sin Θ + 65,41 sin2Θ)

atau LS = (X/22,1)m (0,065 + 0,045 s + 0,0065 s2)

dimana m = tetapan seperti telah tercantum dalam rumusan terdahuluΘ = sudut kemiringan lereng tanah dalam [derajat]s = kemiringan lereng tanah dalam [persen]

tetapan sebagai fungsi kemiringan lerengsudut kemiringan lereng tanah (derajat)kemiringan lereng tanah dalam (persen)

4/15/04

Faktor L dan S

4/15/04

Faktor L dan SFaktor LS yang dikeluarkan oleh Departemen Kehutanan

Kelas lereng Kemiringan lereng LS I 0 - 8 0,4 II 8 - 15 1,4 III 15 - 25 3,1 IV 25 - 40 6,8 V > 40 9,5

4/15/04

Faktor C dan P

❐ Faktor C dalam persamaan USLE mengukur pengaruh jenis tanaman terhadap erosi

❐ Nilai faktor P adalah faktor praktek pengendalian laju erosi (pengelolaan) secara mekanis, seperti misalnya penanaman mengikuti kontour, strip cropping, dan pembuatan teras.

4/15/04

Faktor C

No Macam penggunaan Nilai faktor

1 Tanah terbuka/ tanpa tanaman 1.02 Sawah 0.013 Tegalan 0.74 Ubikayu 0.85 Jagung 0.76 Kedelai 0.3997 Kentang 0.48 Kacang tanah 0.29 Padi 0.561

10 Kebun campuran : - Kerapatan tinggi 0.1- Kerapatan sedang 0.2- Kerapatan rendah 0.5

11 Perladangan 0.412 Hutan alam : - Serasah banyak 0.001

- Serasah kurang 0.00513 Hutan produksi : - Tebang habis 0.5

- Tebang pilih 0.214 Semak belukar / padang rumput 0.3

4/15/04

4/15/04

Faktor P

No Tindakan khusus konservasi tanah Nilai P

1 Terras bangku :- Konstruksi baik 0.04- Konstruksi sedang 0.15- Konstruksi kurang baik 0.35- Teras tradisional baik 0.40

2 Strip tanaman rumput (padang rumput) 0.403 Pengolahan tanah dan penanaman menurut garis kontour

- Kemiringan 0 – 8 % 0.50- Kemiringan 9 – 20 % 0.75- Kemiringan lebih 20 % 0.90

4 Tanpa tindakan konservasi 1.00

4/15/04

4/15/04

Klasifikasi Bahaya Erosi

Kelas Bahaya Erosi Tanah hilang, A, dalam[ton/ha/tahun]

Keterangan

I < 15 Sangat ringanII 15 – 60 RinganIII 60 – 180 SedangIV 180 – 480 BeratV > 480 Sangat Berat

4/15/04

CONTOH HITUNGAN EROSI

❐ Telah mulai dioperasikan sejak bulan Oktober Tahun1996, Volume tampungan (kotor) sebesar 25 juta m3

pada elevasi + 136.6 m : 21.9 juta m3 sebagai volumetampungan air dan 3.1 juta m3 sebagai volume dead storage.

❐ Daerah tangkapan : sebagian dari DAS Ngrancah, dan beberapa sungai kecil

❐ Waduk Sermo terletak di Dusun Sermo, Kelurahan Hargowilis, Kecamatan Kokap, Kabupaten Kulon Progo,Propinsi DIY.

4/15/04

KEBUTUHAN DATA

❧ untuk menghitung erosivitas hujan ➜ 5 stasiun hujanyang berada pada / di dekat DAS Ngrancah

❧ informasi tentang kemiringan lereng dan panjang lereng ➜ nilai Indeks faktor panjang kemiringan lereng, LS

❧ informasi tentang jenis tanah➜ faktor erodibilitas tanah, K

❧ informasi tentang jenis tanaman ➜ menentukan faktor penutup tanah, C, + faktor P

❐ Data hujan (peta erosivitas hujan)

❐ Data peta kelerengan tanah

❐ Data peta jenis tanah

❐ Data peta penggunaan lahan + Pengelolaan Lahan

4/15/04

NILAI EKONOMI AIR WADUKNILAI EKONOMI AIR WADUK

•• PendapatanPendapatan yangyang diperoleh dari pengelolaan wadukdiperoleh dari pengelolaan waduk

jumlahjumlah air yangair yang dapat dilepas waduk dengan harga dapat dilepas waduk dengan harga

satuansatuan airair dari masingdari masing--masing kebutuhanmasing kebutuhan

““penjualanpenjualan”” fungsi genanganfungsi genangan airair waduk untuk waduk untuk

berbagai keperluanberbagai keperluan,, seperti misalnya untuk seperti misalnya untuk

rekreasirekreasi, , pemancinganpemancingan,, olaholah raga air, raga air, dlldll

Pemanfaatan lahan di sekitar wadukPemanfaatan lahan di sekitar waduk

((agro wisataagro wisata, , kayu kayu ((sengon lautsengon laut), ), dlldll) )

4/15/04

•• Harga satuanHarga satuan airair adalah sejumlah uangadalah sejumlah uang yangyang

dibebankan kepada penggunadibebankan kepada pengguna airair atas penggunaanatas penggunaan airair

pada suatu tempat denganpada suatu tempat dengan debitdebit tertentu dan waktu tertentu dan waktu

tertentutertentu yangyang terdiri dari harga satuan berikut initerdiri dari harga satuan berikut ini ::

harga satuan air baku untuk PDAM,

harga satuan air baku untuk industri,

harga satuan air untuk PLTA,

• Khusus harga satuan air irigasi (dan penggelontoran)

tidak memiliki nilai yang pasti karena dalam

kenyataannya memang tidak ada kontribusi langsung

dari pengguna air terhadap jasa pengelolaan kedua air

tersebut..

4/15/04

Pemanfaatan air waduk Sermo saat ini hanya diperuntukkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi dan PDAM saja.

Hanya dari air minum (PDAM) sajalah yang dapat diharapkan nilai ekonomi airnya.

❧ Nilai ekonomi air waduk Sermo juga diperoleh melalui“penjualan” fungsi “aset” waduk, yang berupa pemanfaatan genangan air untuk berbagai keperluan,seperti rekreasi, pemancingan, dll,

❧ Untuk menutup biaya O & P, juga dimanfaatkan lahan kosong di sekeliling Waduk untuk berbagai keperluan,seperti misalnya untuk penanaman pohon di sekeliling waduk (misal sengon laut untuk diambil kayunya, dll),tempat rekreasi, warung, dll

4/15/04

Untuk melihat kemandirian ekonomi waduk (Sermo),perlu membandingkan :

• biaya O & P waduk, hasil pendapatan dari menjualair, dan biaya investasi yang telah dikeluarkan untuk pembangunan waduk.

• Kalau hanya untuk menutup biaya O & P waduk saja, pendapatan yang diperoleh dari “menjual”aset waduk Sermo + memanfaatkan lahan kosong di sekitar waduk sebenarnya sudah mencukupi.

• Namun, kalau harus memperhitungkan biaya investasi, pendapatan waduk yang diperoleh biasanya tidak akan mampu menutup biaya

investasi.

4/15/04

Dari hasil studi yang dilakukan oleh Purnomo (2001)pada waduk Sermo, bahwa dengan asumsi :

Air yang dapat dijual meliputi (melihat potensinya) air minum, air industri dan PLTA

harga satuan air mengacu pada nilai yangditetapkan oleh Perusahaan Umum Jasa Tirta IMalang (Tahun 2000)

usia operasi waduk (50 tahun).

Tidak diperhitungkan berkurangnya tampungan waduk oleh sedimen

total pendapatan yang diperoleh adalah sekitar

Rp. 12,041 Milyar, sedangkan total operasional selama 50 th+ biaya investasi adalah sekitar Rp. 30,644 Milyar (present worth value, th. 2000)

❧ waduk Sermo tidak memiliki kemandirian ekonomi.