Teknik Konservasi Tanah Secara Mekanik Melalui Bangunan Terjun (Drop Structures)

Pengertian Bangunan Terjun (Drop Structures)

Bangunan terjunan adalah bangunan yang dibuat di tempat tertentu memotong saluran, dimana aliran air setelah melewati bangunan tersebut akan merupa terjunan.
Bangunan terjunan perlu dibangun pada daerah berbukit dimana kemiringan saluran dibatasi, agar tidak terjadi suatu gerusan. Selain itu pada saluran terbuka bangunan tersebut berfungsi untuk mengubah kemiringan saluran yang pada awalnya cukup curam agar menjadi landai, dimana pada keadaan tersebut kecepatan aliran akan berubah menjadi kecepatan aliran tidak kritis. Secara keseluruhan bangunan terjun juga dapat berfungsi untuk :

1. Mengendalikan erosi pada selokan dan sungai.
2. Mengendalikan tinggi muka air pada saluran.
3. Mengendalikan kecuraman saluran alam maupun buatan.
4. Mengendalikan air yang keluar, pada spillway atau pipa.

Menurut jenisnya bangunan terjun dapat dibagi menjadi dua, yaitu :

1. Bangunan terjun tegak. Bangunan ini digunakan bila beda tinggi energi tidak lebih dari 1,5 meter.
2. Bangunan terjun miring. Bangunan ini digunakan bila beda tinggi energi lebih dari 1,5 meter. Kemiringan bangunan ini dibuat securam mungkin dengan perbandingan maksimum 1 : 1, agar didapat bangunan yang efisien dari segi biaya.

Dalam merencanakan struktur bangunan terjun perlu memperhatikan hal-hal berikut ini :

1. Bangunan harus dapat menahan gaya guling dan gaya gelincir.
2. Bangunan harus dapat menahan gaya desakan air tanah pada pondasi.
3. Bangunan harus memperhitungkan gaya uplift terhadap apron dan kolam olak.
4. Perlu diperhatikan kekuatan tanah untuk pondasi pada saat perencanaan.

Pembangunan bangunan terjun juga memerlukan pembuatan kolam pada bagian hilir terjunan, karena kedua bangunan ini merupakan kesatuan yang tidak dapat dipisahkan. Dimensi kolam yang direncanakan harus memperhitungkan energi air yang datang dari bangunan terjun, karena itu kolam harus diperhitungkan sedemikian panjang sehingga pada akhir kolam energi air sudah tidak ada. Bila pada kenyataannya panjang kolam dirasa terlalu berlebihan, maka dapat diperpendek dengan cara menambah bangunan pemecah energi di dasar kolam.
Pada bagian hilir kolam olak perlu dipertimbangkan suatu konstruksi peralihan dari pasangan batu/beton menjadi saluran tanah, karena meskipun energi air dari bangunan terjun sudah dipecahkan pada daerah tersebut, namun perubahan kecepatan dari tinggi ke rendah tetap terjadi. Untuk mengatasinya maka pada dasar saluran dan sayap transisi tebing saluran konstruksi peralihan tersebut perlu ditaruh pasangan batu kosong. Adapun panjang pasangan batu kosong sebaiknya lebih dari empat kali kedalaman air dan minimum sama dengan panjang sayap transisi.

Pembuatan
Jumlahnya tergantung pada kemiringan areal lahan di lapangan, dan sangat berbeda dari satu areal ke areal yang lain. Di tempat yang datar mungkin tidak diperlukan sama sekali, akan tetapi di medan yang terjal, untuk 1 hektar dapatlah dibangun lebih dari 10 bangunan terjun. Kemiringan lahan rata-rata dapat digunakan sebagai indikator untuk perkiraan indikasi kira-kira jumlah bangunan terjun yang dibutuhkan didalam suatu hektar areal irigasi. Sebagai contoh, jika kemiringan rata-rata lahan adalah 10 %, maka hal itu secara kasar menunjukan bahwa 1 hektar memerlukan 10/2 = 5 bangunan terjun (5 buah/ha).

Fungsi
Mengurangi energi dan kecepatan aliran air yang tinggi yang mengalir melalui saluran yang miring.

Kegunaan
Menahan arus dan menghindari kerusakan dasar saluran

Cara mengatasi kemiringan saluran yang cukup tajam adalah:
Pembuatan bangunan terjunan (drop structures) dapat mengurangi kecepatan aliran air yang cukup besar, yang bahannya dapat dari konstruksi bambu, batu atau pipa (pipe drops). Untuk saluran yang berkapasitas besar, maka sebaiknya bangunan terjunan dikonstruksi menggunakan konstruksi beton dengan desain yang cukup baik.

Bagan
Aplikasi

1. Cocok pada saluaran yang ada terjunannya, dimana erosi terjadi
2. Tinggi bangunan terjunan terbatas sampai 3 m. lebih dari 3 meter harus ada perlakuan tertentu
3. Untuk bangunan terjunan terbuat dari bata, sebaiknya tinggi ini tidak lebih dari 2m
4. Bangunan terjun tipe A tidak cocok bila ketinggian dan volume aliran agak tinggi.
5. Untuk bangunan terjun dari coran semen dengan tinggi kurang dari 2 m, tebal dinding 12 cm, menggunakan besi diameter 3/8” dengan jarak 25 cm. Untuk bangunan lebih dari 2 m, tebal dinding 25 cm, menggunakan besi diameter 3/8” dengan jarak 20 cm.
6. Bila kondisi lapang terbatas, panjang kolam penenang dapat diperpendek, tapi tidak boleh lebih kecil dari 80 % hasil perhitungan.

Upaya atau cara untuk mengatasi kerusakan-kerusakan yang terjadi di saluran irigasi tergantung dari bentuk dan jenis kerusakan.
Cara mengatasi runtuhnya penampang urugan saluran adalah melalui pembuatan bangunan terjunan (drop structures) sehingga dapat mengurangi kecepatan aliran air yang cukup besar.

Sumberdaya lahan adalah merupakan salah satu kebutuhan pokok kehidupan manusia dan merupakan salah satu modal dasar pembangunan pertanian. Sejalan dengan pertambahan jumlah penduduk yang terus meningkat, kebutuhan akan lahan untuk berbagai penggunaan seperti pemukiman, industri, pariwisata, transportasi, pertanian dll terus meningkat. Sementara itu secara absolut jumlah lahan yang tersedia relatif tetap. Kondisi yang mengarah ke kelaparan lahan akibat ketidak seimbangan antara jumlah penduduk dan ketersediaan lahan ini, telah mengakibatkan terjadinya konversi lahan pertanian, penyerobotan tanah negara, perambahan hutan, dan pengusahaan lahan kering perbukitan/lahan berlereng yang seringkali tidak sesuai dengan kemampuan daya dukungnya dll. Pengusahaan lahan kering perbukitan/lahan berlereng padat penduduk untuk tujuan pertanian tersebut pada umumnya kurang mengindahkan aspek lingkungan dan lebih mengutamakan hasil/keuntungan finansial sesaat. Para petani pada umumnya kurang menerapkan kaidah-kaidah konservasi tanah dan air. Ditambah dengan lemahnya pembinaan petugas (penyuluhan) dan kurangnya pengetahuan petani, praktek usahatani tersebut telah merubah lahan potensial kritis menjadi lahan-lahan kritis baru. Akibat kurangnya upaya rehabilitasi pada lahan kritis dan upaya konservasi pada lahan potensial kritis, jumlah lahan kritis tersebut tidak pernah menurun dan terus bertambah dari waktu ke waktu.

Data tahun 1992 menunjukkan bahwa luas lahan usahatani kritis di luar kawasan hutan telah mencapai + 18 juta hektar. Setelah hampir 13 tahun, lahan kritis diluar kawasan hutan pada tahun 2005 sekarang ini telah mencapai + 25 juta hektar. Terjadinya lahan-lahan kritis yang pada dasarnya berada di wilayah DAS (Daerah Aliran Sungai) tidak saja menyebabkan menurunnya produktivitas tanah ditempat terjadinya lahan kritis itu sendiri, tetapi juga menyebabkan rusaknya fungsi hidrologis DAS dalam menahan, menyimpan dan meresapkan air hujan yang jatuh pada kawasan DAS tersebut. Penurunan produktivitas lahan-lahan kritis tersebut mengakibatkan hasil tanaman terus menurun sehingga tidak mampu lagi mendukung kehidupan ekonomi keluarga sehingga tercipta keluargakeluarga miskin baru. Oleh karena itu kawasan lahan kritis selalu dicirikan oleh produktivitas lahan yang rendah, jumlah penduduk yang tinggi, pendapatan petani yang rendah, potensi erosi yang tinggi, terkonsentrasinya kantong kemiskinan dan kerawanan gizi dll.

Dengan tingkat erosivitas yang tinggi, material tererosi yang berupa lapisan tanah atas akhirnya terendapkan pada dasar muara sungai, bendung atau waduk sehingga menyebabkan daya tampung air menurun tajam. Hal ini sering mengakibatkan terjadinya banjir dimusim hujan dan kekurangan air atau bahkan kekeringan lahan persawahan produktif dimusim kemarau di wilayah hilir. Tampaknya kerusakan DAS ini masih sangat kurang disadari oleh berbagai pihak akan potensi ancamannya terhadap kelestarian ketahanan pangan nasional dan kehidupan pada umumnya. Dari kenyataan diatas, maka upaya konservasi tanah dan konservasi air pada DAS hulu menjadi keharusan demi kelangsungan hidup generasi bangsa kedepan.

Dalam kaitannya dengan pembangunan berwawasan lingkungan, maka setiap jengkal kegiatan usahatani pada wilayah DAS, apalagi bagian hulu, seyogyanya harus menerapkan kaidah-kaidah konservasi tanah dan air tanpa mengurangi hasil produksi pertaniannya. Bahkan diupayakan agar produktivitas dan keuntungan usahatani yang diusahakan akan semakin meningkat. Sementara itu komoditas yang diusahakan bukan saja komoditas tanaman pangan tetapi paduan antara komoditas pangan, hortikultura termasuk obat-obatan, perkebunan termasuk industri, maupun ternak. Kegiatan ini biasa diistilahkan dengan “Usahatani Konservasi Terpadu Berorientasi Agribisnis”. Kegiatan rehabilitasi dan konservasi lahan terpadu pada lahan kering kritis pada wilayah DAS ini sangat relevan dalam mendukung GNKPA (Gerakan Nasional Kemitraan Penyelamatan Air).

Penulis : Derry Ariadi, STP