Proposal Derwanto Unsultra 2013
-
Upload
grian-davinci -
Category
Documents
-
view
121 -
download
3
description
Transcript of Proposal Derwanto Unsultra 2013
-
iP R O P O S A L
ANALISIS SEDIMENTASI SUNGAI KONAWEHA DI DESA
SABULAKOA KECAMATAN LANDONO KABUPATEN
KONAWE SELATAN
OLEH :
DERMANTO
2006 100 04
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SULAWESI TENGGARA
KENDARI
2012
i
P R O P O S A L
ANALISIS SEDIMENTASI SUNGAI KONAWEHA DI DESA
SABULAKOA KECAMATAN LANDONO KABUPATEN
KONAWE SELATAN
OLEH :
DERMANTO
2006 100 04
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SULAWESI TENGGARA
KENDARI
2012
i
P R O P O S A L
ANALISIS SEDIMENTASI SUNGAI KONAWEHA DI DESA
SABULAKOA KECAMATAN LANDONO KABUPATEN
KONAWE SELATAN
OLEH :
DERMANTO
2006 100 04
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SULAWESI TENGGARA
KENDARI
2012
-
ii
PERSETUJUAN PROPOSAL
Proposal ini telah diperiksa dan disetujui oleh Komisi Pembimbing untuk diujikan
dalam seminar Proposal dihadapan Dewan Penguji, sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar akademik Sarjana Teknik.
Judul : Analisis Sedimentasi Sungai Konaweha Di Desa
Sabulakoa Kecamatan Landono Kabupaten Konawe
Selatan
Nama : Dermanto
Stambuk : 2006 100 04
Program Studi : Teknik Sipil
Kendari, 2012
Komisi Pembimbing,
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Kasianus Tambunan, M. Eng Ir. Catrin Sudardjat, M. PSDA
NIDN. 09180550 01 NIDN. 09181058 01
Mengetahui :
Ketua Program Studi
Teknik Sipil
JONATHAN,B. ST
NIDN. 09240673 01
-
iii
KATA PENGANTAR
Dengan nama Allah Yang Maha Pengasih dan Penyayang serta Maha
menguasai ilmu pengetahuan.Penulis mengucapkan puji dan syukur kehadirat
Allah SWT karena limpahan Rahmat dan Karunia-Nya jualah maka penulisan
proposal ini dapat terselesaikan.
Shalawat dan salam semoga tetap tercurah pada junjungan kita Rasulullah
Muhammad SAW yang telah membawa Islam sebagai Rahmatan Lil Alamin.
Proposal ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
akademik Sarjana Teknik dalam Program studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sulawesi Tenggara.
Ucapan terimakasih yang setinggi-tingginya kami sampaikan kepada Bapak
Ir. Kasianus Tambunan, M. Eng dan Ibu Ir. Catrin Sudardjat, M. PSDA selaku
dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan memberikan sumbangsih
pemikiran dalam mengarahkan kami selama penyusunan skripsi ini. Ucapan yang
sama juga kami haturkan kepada penguji yang telah memberikan koreksi serta
saran konstruktif demi sempurnanya penulisan ini.
Selama mengikuti proses perkuliahan hingga penyelesaian studi, banyak
pihak yang turut memberikan dukungan dan motivasi, untuk itu dengan segala
kerendahan hati penulis menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang
setulus-tulusnya kepada :
-
iv
1. Rektor Universitas Sulawesi Tenggara
2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Sulawesi Tenggara
3. Wakil Dekan Fakultas Teknik Universitas Sulawesi Tenggara
4. Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Sulawesi Tenggara
5. Penasehat Akademik Program Studi Teknik Sipil Universitas Sulawesi
Tenggara
6. Para Dosen Program Studi Teknik Sipil Universitas Sulawesi Tenggara dan
segenap Staf atas bantuan pelayanannya
7. Orang Tua, Keluarga dan Seluruh Sahabat-Sahabatku
8. Pimpinan Instansi dan Staf tempat pengambilan data yang telah memberikan
data untuk penyelesaian skripsi
9. Seluruh civitas akademik Fakultas Teknik Universitas`Sulawesi Tenggara.
Semoga segala kebaikan dan bantuan yang telah diberikan mendapat pahala
yang melimpah di sisi Tuhan Yang Maha Esa, Amin.
Kendari, 2012
Penulis
-
vDAFTAR ISIHalaman
Halaman Sampul.. i
Halaman Persetujuan..i i
Halaman Kata Pengantar... ii i
Halaman Daftar Isi......... v
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang 1
B. Rumusan Masalah... 3C. Tujuan Penelitian. 4D. Manfaat Penelitian.. 4
E. Ruang Lingkup Bahasan. 4
II. GAMBARAN UMUM LOKASIA. Sejarah Singkat 6B. Wilayah 6
1. Luas Wilayah dan Topografi. 62. Letak Geografis. 63. Keadaan Iklim74. Suhu Udara 8
C. Kependudukan 8D. Kondisi Transportasi 9
III. TINJAUAN PUSTAKAA. Gambaran Umum U-Turn11B. Pengaruh Fasilitas U-Turn Terhadap Arus Lalu Lintas..1 2C. Tipikal Operasional U-Turn1 3
D. Petunjuk Desain U-Turn.1 4E. Arus Lalu Lintas..1 5F. Tundaan (Delay) Kendaraan1 7
-
vi
IV. LANDASAN TEORIA. Waktu Tempuh Kendaraan.2 2B. Kecepatan Kendaraan.2 2C. Waktu Tundaan (Stoped Delay)..2 3
V. METODE PENELITIANA. Lokasi dan Waktu Penelitian..2 4
1. Lokasi Penelitian24
2. Waktu Penelitian24
B. Populasi dan Sampel2 5C. Variabel Penelitian..2 5D. Sumber Data dan Teknik Pengumpulan Data.2 6
1. Sumber Data.2 62. Teknik Pengumpulan Data2 6
E. Teknik Analisis Data..2 6F. Definisi Operasional2 7G. Konsep Operasional2 8
DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN
-
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Sampul ....................................................................................... i
Halaman Judul........................................................................................... iiDaftar Isi.................................................................................................... iii
Daftar Lampiran ........................................................................................
I. PENDAHULUAN
a. Latar Belakang ............................................................................... 1
b. Rumusan Masalah .......................................................................... 3c. Tujuan Penelitian............................................................................ 3d. Manfaat Penelitian.......................................................................... 4e. Ruang Lingkup Bahasan ............................................................... 4
II. GAMBARAN UMUM LOKASI
A. Wilayah ........................................................................................ 61. Luas Wilayah dan Topografi.................................................. 62. Letak Geografis ...................................................................... 7
B. Kependudukan ............................................................................. 8C. Kondisi Tata Guna Lahan ............................................................ 9D. Kondisi Alur Sungai .................................................................... 9E. Iklim............................................................................................. 10
1. Musim .................................................................................... 10
2. Curah Hujan ........................................................................... 103. Suhu Udara............................................................................. 11
F. Data Curah Hujan ........................................................................ 11III. TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian Siklus Hidrologi ......................................................... 13B. Proses Terjadinya Erosi ............................................................... 16C. Jenis-jenis Erosi ........................................................................... 23D. Dampak Erosi............................................................................... 28E. Sedimentasi .................................................................................. 31
-
F. Sungai .......................................................................................... 39IV. LANDASAN TEORI
A. Bentuk Partikel............................................................................. 43B. Rapat Massa ................................................................................. 43
C. Kecepatan Jatuh (Fall Velocity)................................................... 44D. Metode Einstein ........................................................................... 53E. Metode Van Rijn.......................................................................... 47
V. METODE PENELITIAN
A. Lokasi dan Waktu Penelitian1. Lokasi Penelitian.................................................................... 552. Waktu Penelitian.................................................................... 55
B. Variabel Penelitian....................................................................... 56C. Sumber Data dan Teknik Pengumpulan Data
1. Sumber Data........................................................................... 562. Teknik Pengumpulan Data..................................................... 57
D. Teknik Analisa Data .................................................................... 58E. Definisi Operasional .................................................................... 59F. Konsep Operasional ..................................................................... 59
DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN
-
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Derajat Curah Hujan dan Intensitas Curah hujan ................. 12Tabel 3.2 Klasifikasi Sedimen Berdasarkan Ukuran Partikel .............. 25
Tabel 5.1 Rencana Kegiatan Penelitian 55
Tabel 6.1 Luas Pengaruh Stasiun Curah Hujan Terhadap Sungai Wanggu... 62
Tabel 6.2 Data Curah Hujan Harian Maksimum ........................................... 63
Tabel 6.3 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Dengan Metode Thiessen .... 64
Tabel 6.4 Parameter Statistik Curah Hujan .......................................... 65Tabel 6.5 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Gumbel ............ 67Tabel 6.6 Hasil Perhitungan Curah Hujan Rencana Dengan Metode Gumbel 68
Tabel 6.7 Distribusi Frekuensi Metode Log Person Type III .............. 70
Tabel 6.8 Perhitungan Curah Hujan Rencana Dengan Metode Log Person.. 70
Tabel 6.9 Curah Hujan Rencana DAS Wanggu .................................... 71Tabel 6.10 Hasil Perhitungan Uji Chi-Square ........................................ 73Tabel 6.11 Hasil Perhitungan Persamaan IT ........................................... 74
Tabel 6.12 Jumlah Nisbah ....................................................................... 75
Tabel 6.13 Run Off Coefisien.................................................................. 76
-
Tabel 6.14 Hasil Perhitungan Curah Hujan Jam-Jaman ......................... 76Tabel 6.15 Hasil Perhitungan Debit Puncak Banjir, Qp .......................... 77Tabel 6.16 Rekapitulasi Debit Banjir Rencana ....................................... 79Tabel 6.17 Data Curah Hujan Tahunan ................................................... 80Tabel 6.18 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Dengan Metode Poligon
Thiessen ................................................................................ 80
Tabel 6.19 Tabel Hasil Perhitungan Erosivitas Hujan ............................ 81Tabel 6.20 Nilai Erodibilitas Tanah ( K ) ................................................ 82
Tabel 6.21 Hasil Perhitungan Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng . 83Tabel 6.22 Nilai Faktor Cp .................................................................... 84
Tabel 6.23 Hasil Perhitungan Besarnya Erosi Aktual (Ea) .................... 84
Tabel 6.24 Hasil Perhitungan Besarnya Erosi Potensial (Ep) ................. 85
Tabel 6.25 Hasil Analisis Sedimen Melayang (Suspended Load) Pada Sungai
Wanggu Di Lokasi Penambangan Pasir Kecamatan Baruga......... 87
-
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Siklus Hidrologi .. 10
Gambar 3.2 Sketsa Profil Memanjang alur Sungai . 15Gambar 5.1 Flow Chart Jenis Dan Sumber Data 58
Gambar 5.2 Bagan Alir Penelitian .. 62
Gambar 6.1 Lengkung Debit ...79
-
DAFTAR NOTASI / SINGKATAN
I = ............................................................................................. Intensitas
Curah Hujan ..............................................................................................
t = ............................................................................................. Lama
Waktu / Durasi
d =............................................................................................. TinggiHujan
P1, P2,..Pn =............................................................................................. CurahHujan Di Pos Penakar
A1,A2,..An =............................................................................................. Luas
Areal Poligon
A =............................................................................................. Luas
Daerah Pengaruh Stasiun
Atotal = ............................................................................................. Luas
Daerah Tangkapan Air
Km = Killo Meter
=............................................................................................. Jumlah
DAS =............................................................................................. Daerah
Aliran Sungai
-
DPS =............................................................................................. DaerahPengaliran Sungai
n =
Banyaknya Data Pengamatan
S =............................................................................................. StandarDeviasi
CS =............................................................................................. KoefisienSkewness
CK =
Pengukuran Kurtosis
CV =............................................................................................. KoefisienVariasi
b =............................................................................................. CurahHujan Maksimum Rata-Rata Selama Pengamatan
=............................................................................................. ReducedStandart Deviation
Yt =............................................................................................. ReducedVariated
Xi =............................................................................................. CurahHujan Maksimum Rata-Rata Selama Pengamatan
K =............................................................................................. VariabelStandar
Xt =............................................................................................. Curah
Hujan dengan Periode Ulang T tahun
-
X2 = ............................................................................................ Parameter
Chi-kuadrat
Ei =............................................................................................. Jumlah
Nilai Teoritis pada sub kelompok ke-i
Oi =............................................................................................. Jumlahnilai pengamatan pada sub kelompok ke-i
=............................................................................................. Derajatkepercayaan
R24 =............................................................................................. Hujanharian/curah hujan maksimum dalam 24 jam
T =............................................................................................. Lamanya
hujan
AWLR =
Automatic Water Level Recorder
Tg =............................................................................................. Waktu
antara hujan sampai debit puncak banjir
L =............................................................................................. Panjangsungai
tr = ............................................................................................. Satuanwaktu hujan
Qp =............................................................................................. Debitpuncak banjir
Ro =............................................................................................. Hujanstasiun
-
Tp =............................................................................................. Tenggang
waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir
T 0,3 = Waktu yang diperlukan untuk penurunan debit puncak samapimenjadi 30% dari debit puncak
C =............................................................................................. Koefisienpengaliran
USLE =............................................................................................. UniversalSoil Loss Equation
Ea =............................................................................................. Erosi
aktual
Ep = Erosi potensial
K =............................................................................................. Faktor
erodibilitas tanah
Ls =............................................................................................. Faktor
panjang-kemiringan lereng
P =............................................................................................. Faktor
tindakan konservasi praktis
E130 =............................................................................................. Erosivitas
hujan rata-rata tahunan
R =............................................................................................. Curahhujan tahunan
L =............................................................................................. Panjangkemiringan lereng
S =
Kemiringan lereng
-
m =............................................................................................. Angka
eksponen
q =............................................................................................. Debitaliran per unit lebar
qb =............................................................................................. Debitmuatan dasar
=............................................................................................. Berat
jenis
s =............................................................................................. Berat
jenis partikel
D = Diameter butir
S =
Kemiringan garis energi
Qsi =............................................................................................. Debitsedimen melayang
k =............................................................................................. Faktor
konversi
C =
Konsentrasi sedimen melayang
Qi =............................................................................................. Debit
Qt =............................................................................................. Sedimentotal
SIG =............................................................................................. Sisteminformasi geografis
-
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 ............................................................................................... Analisis
Laboratorium Sedimen Melayang DAS Wanggu
Lampiran 2 ................................................................................................ Peta
Wilayah Daerah Aliran Sungai Wanggu
Lampiran 3................................................................................................................... Dokumentasi Analisis Laboratorium
Lampiran 4 ................................................................................................ TabelPengukuran Aliran
Lampiran 5................................................................................................................... Dokumen
tasi Pengambilan debit aliran air di Sungai Wanggu
Lampiran 6 Sungai Wanggu di Lokasi Penambangan Pasir di KecamatanBaruga.
Lampiran 7 Hubungan Antara Reduced Standar Deviation, Reduced Mean danBanyaknya Tahun Pengamatan
Lampiran 8 Hubungan antara Reduced Variate, kemungkinan tidak terjadi danperiode ulang
Lampiran 9 Harga K untuk Distribusi Log Person Type III
Lampiran 10 Nilai Kritis untuk Distribusi Chi-Square (uji satu sisi)
Lampiran 11 Nilai Variabel Reduksi Gumbel
Lampiran 12 Nilai C untuk berbagai jenis tanaman dan pengelolaan tanaman
Lampiran 13 Nilai Faktor P pada berbagai aktivitas konservasi tanah
Lampiran 14 Nilai Faktor P pada berbagai aktivitas konservasi tanah
Lampiran 15 Perkiraan nilai faktor CP berbagai jenis penggunaan lahan
-
Lampiran 16 .............................................................................................. Hasilperhitungan hidrograf debit banjir periode ulang 50 Tahun
Lampiran 17 .............................................................................................. Hasil
perhitungan hidrograf debit banjir periode ulang 100 TahunLampiran 18 .............................................................................................. Tabeldata curah hujan maksimum Stasiun KendariLampiran 19 .............................................................................................. Tabeldata curah hujan maksimum Stasiun Moramo
-
1I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air merupakan sumber daya alam dalam bentuk cairan yang berwarna
bening yang sangat dibutuhkan oleh semua makhluk hidup baik tumbuh-
tumbuhan, hewan, mikroorganisme maupun manusia. Selain itu untuk
kebutuhan makhluk hidup, air juga dapat dimanfaatkan untuk pengairan,
pembangkit listrik, industri, pertanian, perikanan dan sumber baku air
minum, terkait dengan kebutuhan yang beragam tersebut ketersediaan air
yang memenuhi baik kuantitas maupun kualitas untuk kebutuhan haruslah
diperhatikan, ketersediaan air terutama air permukaan sangat bergantung
pada pengelolaan asal air tersebut, yaitu sungai yang merupakan salah satu
air permukaan yang perlu dikelola.
Air terjadi karena adanya proses kondensasi/siklus hidrologi yang
jatuh dipermukaan dan bergerak di atas permukaan tanah, makin landai
lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran air permukaan semakin
besar. Air permukaan baik yang mengalir maupun yang tergenang, seperti di
danau, waduk, rawa, dan sebagian air di bawah permukaan akan terkumpul
dan mengalir membentuk sungai dan berakhir di laut.
Air permukaan selain membawa air juga membawa butiran-butiran
tanah menuju sungai. Kapasitas air besar akan berdampak terhadap erosi di
sekitar tata guna lahan yang akan mengakibatkan degradasi sungai karena
adanya sedimentasi.
-
2Bila aliran air tidak bisa tersalurkan dengan lancar, hal itu bisa
mengakibatkan terjadinya banjir. Ada beberapa penyebab yang
mengakibatkan banjir, salah satunya adalah karena pengendapan
sedimentasi pada sungai. Sedimentasi menyebabkan pendangkalan sungai,
hal itu terjadi karena ketinggian sedimentasi mengurangi kedalaman dari air,
kalau pendangkalan melebihi kedalaman sungai, bisa menyumbat aliran
sungai dan terjadilah banjir. Selain itu pendangkalan sungai juga bisa
mengakibatkan meluapnya air sungai, jika terdapat debit air yang banyak
yang melebihi kemampuan daya tampung aliran sungai. Sehingga
diperlukan beberapa analisis yang detail guna mengatasi seberapa jauh
sedimentasi sungai yang mempengaruhi terjadinya banjir.
Provinsi Sulawesi Tenggara memiliki beberapa sungai yang tersebar
di beberapa Kabupaten, sungai-sungai tersebut pada umumnya memiliki
potensi yang dapat dijadikan sebagai sumber energi untuk kebutuhan
industry dan rumah tangga dan juga untuk irigasi. Sungai besar seperti
seperti sungai Konaweha merupakan salah satu diantaranya sebagai sungai
di Sulawesi Tenggara yang memiliki potensi besar untuk dikembangkan.
Sungai Konaweha yang terletak di desa sabulakoa yang sebagian
alurnya terletak di kabupaten Konawe Selatan memiliki aliran permukaan
yang berpotensi sebagai sumber air baku guna memenuhi kebutuhan
manusia dan sumber energi, namun saat ini sungai tersebut telah mengalami
penurunan debit. Salah satu faktor yang menjadi penyebab menurunnya
debit sungai adalah sedimentasi.
-
3Berdasarkan hasil penelitian di titik/daerah yang ditinjau terlihat
bahwa pada sungai Konaweha desa Sabulakoa kecamatan Landono
Kabupaten Konawe Selatan terjadi sedimentasi yang disebabkan oleh erosi.
Kapasitas sedimen yang berlebihan menyebabkan pengendapan sehingga
kondisi sungai tidak stabil yang mengakibatkan pendangkalan pada sungai.
Dengan melihat permasalahan tersebut, maka penulis meneliti daerah
tersebut dan dituangkan dalam sebuah tulisan yang berjudul Analisis
Sedimentasi Pada Sungai Konaweha Desa Sabulakoa Kecamatan
Landono Kabupaten Konawe Selatan .
B. Rumusan Masalah
Sesuai dengan latar belakang permasalahan yang telah diuraikan di
atas, maka dapat dirumuskan permasalahan penelitian yaitu:
1. Besarnya curah hujan berpengaruh terhadap kapasitas erosi yang
terjadi.
2. Kapasitas erosi tergantung dengan tata guna lahan, jenis tanaman,
topografi da jenis tanah.
3. Besarnya debit yang berhubungan dengan laju sedimentasi pada lokasi
sungai Konaweha di desa Sabulakoa.
4. Kapasitas sediment yang terjadi pada Sungai Konaweha di desa
Sabulakoa Kabupaten Konawe Selatan yang mengakibatkan
pendangkalan.
-
4C. Tujuan Penelitian
Sedimentasi di desa sabulakoa sungai Konaweha terus meningkat dari
tahun ke tahun, sehingga terjadi pendangkalan,hal tersebut menimbulkan
permasalahan yaitu penurunan kedalaman sungai, karena itu tujuan
penelitian adalah:
1. Dapat mengerti dan memahami faktor-faktor penyebab erosi.
2. Dapat mengerti dan memahami faktor-faktor penyebab sedimentasi.
3. Menganalisa data-data pengamatan dan data-data sekunder untuk
mendapatkan kapasitas dan laju sedimentasi.
4. Untuk mengetahui parameter-parameter yang digunakan.
5. Untuk menentukan metode yang digunakan.
D. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:
1. Memberikan masukan bagi pembuat kebijakan agar dijadikan sebagai
salah satu acuan dalam menentukan kebijakan mengenai dampak
sedimentasi pada sungai Konaweha.
2. Memberikan masukan kepada warga di sekitar Sungai Konaweha agar
bekerja sama dengan pihak terkait dalam menangani erosi.
3. Khusus bagi peneliti dan umumnya bagi masyarakat, bahwa lebih
mengerti dan memahami pengetahuan mengenai sedimen terutama
penyebab terjadinya sedimen dan dampak dari sedimen sehingga peneliti
dapat mengaplikasikan pengetahuan yang telah dperoleh dalam studi.
-
5E. Ruang Lingkup Bahasan
Untuk menghindari pembahasan yang luas maka perlu suatu batasan
masalah untuk memperjelas arah dari pokok bahasan penelitian.
Adapun ruang lingkup bahasan penelitian tugas akhir ini adalah sebagai
berikut:
1. Intensitas curah hujan.
Penulis menganalisa curah hujan dari data 10 tahun yang menyebabakan
erosi.
2. Kapasitas erosi.
Menganalisa erosi akibat curah hujan yang tinggi.
3. Debit aliran sungai.
Menganalisa kecepatan hasil dari survey.
4. Laju sedimen.
Menganalisa laju sedimen dengan menggunakan beberapa metode.
-
6II. GAMBARAN UMUM LOKASI
A. Wilayah
1. Luas Wilayah dan Topografi
Kabupaten Konawe Selatan adalah salah satu Daerah Tingkat II
di Provinsi Sulawesi Tenggara, Indonesia. Ibu kota Kabupaten ini
terletak di Andoolo. Kabupaten ini berasal dari hasil pemekaran
Kabupaten Kendari yang disahkan dengan Undang-Undang Nomor 4
tahun 2003 tanggal 25 Februari 2003.
Lokasi penelitian secara administratif termasuk dalam wilayah
Desa Sabulakoa Kecamatan Landono, kabupaten Konawe Selatan
Provinsi Sulawesi Tenggara. Lokasi studi dapat dicapai melalui poros
jalan aspal dari kota Kendari-Landono hingga mencapai lokasi
penelitian di Desa Sabulakoa kurang lebih 40 km dan dapat ditempuh
oleh kendaraan roda dua maupun roda empat, kemudian mengikuti
jalan tanah sekitar 500 m hingga mencapai daerah penelitian.
Pencapaian lokasi penanggulangan banjir ini juga dapat melalui jalan
utama Kendari-Wawolemo yang berjarak sekitar 55 Km dan dari
Wawolemo ke Sabulakoa menempuh dua kali penyeberangan, dimana
jarak penyeberangan pertama dari Wawolemo sekitar 15 Km dan
antara penyeberangan pertama dan kedua berjarak sekitar 3 Km.
Permukaan tanah pada umumnya bergunung dan berbukit yang
diapit daratan rendah yang sangat potensial untuk pengembangan
-
7sektor pertanian, jenis tanah di Kabupaten Konawe Selatan meliputi
Latasol dengan luas 363.380 Ha atau 23,35%, padzolik seluas
438.110 Ha atau 28,15%, Organosol seluas 73.316 Ha atau 4,71%,
Mediteran seluas 52.808 Ha atau 3,39%, Aluvial seluas 74.708 Ha
atau 4,80% serta tanah campur seluas 553.838 Ha atau 35,9 persen.
2. Letak geografis
Kabupaten Konawe Selatan, secara geografis terletak dibagian
selatan Khatulistiwa dari utara ke selatan 3.580 dan 4.310 lintang
Selatan, membujur dari barat ke timur antara 1210 bujur timur,
berbatasan dengan:
1. Sebelah Utara : Kabupaten Konawe dan Kota Kendari
2. Sebelah Timur : Laut Banda dan Laut Maluku
3. Sebelah selatan : Kabupaten Muna dan Kabupaten Bombana
4. Sebelah barat : Kabupaten Kolaka
Luas wilayah Kabupaten Konawe Selatan adalah 451.421 Ha
atau 11.83% dari luas wilayah daratan Sulawesi Tenggara sedangkan
luas wilayah perairan (laut) +9.36 Km2.
Sedangkan di Desa Sabulakoa kecamatan Landono Kabupaten
Konawe Selatan merupakan salah satu desa yang dilalui aliran sungai
Konaweha dan memiliki luas wilayah 142 Km2 serta posisi geografis
berada pada kordinat 1221556 - 1221991 bujur timur 035864
- 040245 Lintang Selatan, adapun batas wilayah yaitu:
-
81. Sebelah Utara : Kecamatan Pondidaha
2. Sebelah Timur : Kecamatan Mowila dan Kecamatan Ranomeeto
3. Sebelah Selatan: Kecamatan Wolasi
4. Sebelah barat : Kecamatan Angata
Menurut Kecamatan, wilayah terluas Kecamatan adalah
Kecamatan Tinanggea 37.904 Ha (8,40%), sedangkan untuk
Kecamatan Landono luas daerahnya adalah 11.342 Ha (3,21%) dari
luas Kabupaten Konawe Selatan.
B. Kependudukan
Hasil jumlah penduduk tahun 2000 jumlah penduduk Kabupaten
Konawe Selatan sebanyak 208.987 jiwa, atau perkiraan mengalami kenaikan
sebesar 47.4 ribu jiwa selama priode 1990-2000. Data Statistik Kota (2009)
menjelaskan berdasarkan hasil proyeksi penduduk tahun 2005 penduduk
Kabupaten Konawe Selatan meningkat dari 237.918 jiwa pada tahun 2007
menjadi 240.053 jiwa pada tahun 2008. Berdasarkan data tersebut
pertumbuhan penduduk kabupaten Konawe Selatan sebesar 1.50 persen
pertahun atau sedikit rendah dari pertumbuhan penduduk dalam dasawarsa
1980-1990 sekitar 4.37 persen juga lebih rendah sama sebesar 2.86 persen.
Secara umum kepadatan penduduk Kabupaten Konawe Selatan
mengalami peningkatan dari 52.71 jiwa perkilometer persegi tahun 2007
menjadi 54.05 jiwa perkilometer persegi pada tahun 2008.
Tiga Kecamatan (Lainea, Moramo dan Wolasi) memiliki kepadatan
penduduk dibawah 30 jiwa perkilometer persegi, masing-masing 26.66,
-
922.52, 28.07 karena Wilayah Kecamatan yang luas sedangkan jumlah
penduduknya sedikit. Sedangkan kecamatan terpadat penduduknya adalah
Palangga dan Ranomeeto Barat masing-masing sebesar 454.70 dan 336.33
jiwa perkilometer persegi.
C. Kondisi Tata Guna Lahan
Penggunaan lahan di Kabupaten Konawe Selatan khususnya di daerah
pengaliran Sungai Konaweha dibedakan menjadi lahan permukiman
tegal/lading/huma, perkebunan, persawahan, padang rumput/alang-alang,
rawa, hutan bakau, lahan perkebunan palawija, hutan Negara, lahan yang
sementara tidak diusahakan, dan lain sebagainya. Untuk pertanian penduduk
di sekitar lokasi penelitian, tingkat produktifitas masih belum maksimal,
dikarenakan penguasaan teknologi masih rendah dan sistem pengairan
masih sesuai teknis, ditambah dengan faktor alam seperti faktor cuaca yang
akhir-akhir ini tidak stabil, sehingga mengakibatkan hasil dari pertanian
menjadi lebih rendah.
D. Kondisi Alur Sungai
Kondisi sungai Konaweha merupakan gejala mendearing, alur sungai
berkelok-kelok dengan kondisi tanggul di beberapa ruas dalam keadaan
kritis dan sering terjadi luapan. Gejala erosi tampak dominan terjadi di
beberapa lokasi, masalah lain adalah gejala-gejala yang menyangkut
sedimentasi, gejala ini jelas mempengaruhi sungai sepanjang wilayah
studi/survai. Dengan adanya pasokan sedimen yang cukup besar perubahan
-
10
morfologi sungai menjadi lebih cepat dan mengakibatkan alur sungai
menjadi lebih dominan kearah mendearing.
E. Iklim
1. MusimSulawesi Tenggara memiliki dua musim, yaitu musim kemarau
dan penghujan. Musim Kemarau terjadi antara Bulan Juni dan
September, dimana angin Timur yang bertiup dari Australia tidak
banyak mengandung uap air, sehingga mengakibatkan musim kemarau.
Sebaliknya musim hujan terjadi antara Bulan Desember dan Maret,
dimana angin Barat yang bertiup dari Benua Asia dan Samudera Pasifik
banyak mengandung uap air sehingga terjadi musim hujan. Keadaan
seperti itu berganti setiap setengah tahun setelah melewati masa
peralihan pada bulan April-Mei dan Oktober -November.
2. Curah Hujan
Curah hujan dipengaruhi oleh perbedaan iklim, topografi dan
perputaran/pertemuan arus udara. Hal ini menimbulkan adanya
perbedaan curah hujan menurut bulan dan letak stasiun pengamat. Di
wilayah Sulawesi Tenggara, curah hujan yang lebih dari 2.000 mm
pertahun, meliputi wilayah sebelah Utara garis lurus Kendari-Kolaka
dan bagian Utara Pulau Buton dan Pulau Wawonii. Sedangkan wilayah
dengan curah hujan kurang dari 2.000 mm pertahun, meliputi wilayah
sebelah Selatan garis lurus Kendari-Kolaka dan wilayah kepulauan
-
11
di sebelah Selatan dan Tenggara jazirah Sulawesi Tenggara.
3. Suhu Udara
Tinggi rendahnya suhu udara dipengaruhi oleh letak geografis
wilayah dan ketinggian dari permukaan laut. Sulawesi Tenggara yang
terletak di daerah khatulistiwa dengan ketinggian pada umumnya di
bawah 1.000 meter, sehingga beriklim tropis. Pada tahun 2010, suhu
udara maksimum rata-rata berkisar antara 29C-32C, dan suhu
minimum rata-rata berkisar antara 22C - 24C.
F. Data Curah HujanData curah hujan harian maksimum yang digunakan terdiri dari 3
stasiun yang ada di sub DAS Konaweha yaitu stasiun Motaha, Lambuya
dan stasiun Abuki dengan periode ulang pengamatan masing-masing 10
tahun, berikut adalah data curah hujan harian maksimum dari tiga stasiun
yang ada di sub DAS Konaweha.
Tabel 2.1 Stasiun Curah Hjan Maksimum MotahaNo. Tahun Curah Hujan Maksimum (mm)1 2001 292 2002 233 2003 334 2004 265 2005 336 2006 397 2007 338 2008 369 2009 3310 2010 32
Sumber : PPK OP Irigasi I PU Prof Sultra Tahun 2011
-
12
Tabel 2.2 Stasiun Curah Hjan Maksimum LambuyaNo. Tahun Curah Hujan Maksimum (mm)1 2001 1712 2002 633 2003 674 2004 665 2005 536 2006 1007 2007 858 2008 779 2009 9110 2010 86
Sumber : PPK OP Irigasi I PU Prof Sultra Tahun 2011
Tabel 2.3 Stasiun Curah Hjan Maksimum AbukiNo. Tahun Curah Hujan Maksimum (mm)1 2001 43
2 2002 47
3 2003 18
4 2004 88
5 2005 64
6 2006 67
7 2007 70
8 2008 73
9 2009 62
10 2010 61
Sumber : PPK OP Irigasi I PU Prof Sultra Tahun 2011
-
13
III. TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi adalah gerakan air di permukaan bumi. Selama
berlangsungnya siklus hidrologi, yaitu perjalanan dari permukaan laut ke
atmosfer kemudian kepermukaan tanah dan kembali lagi ke laut yang tidak
pernah berhenti tersebut, air tersebut akan tertahan (sementara) di sungai,
danau/waduk, dan dalam tanah sehingga dapat dimanfaatkan oleh manusia
atau mahluk hidup lainnya. Dalam siklus hidrologi, energi panas matahari
dan faktor-faktor iklim lainnya menyebabkan terjadinya proses evaporasi
pada permukaan vegetasi dan tanah, di laut atau badan-badan air lainnya.
Uap air sebagai hasil proses evaporasi akan terbawa oleh angin melintasi
daratan yang bergunung maupun datar, dan apabila keadaan atmosfer
memungkinkan, sebagian dari uap air tersebut akan terkondensasi dan turun
sebagai air hujan.
Pada prinsipnya siklus hidrologi terjadi lima proses yaitu: evaporasi
(penguapan), presipitasi (hujan), infiltrasi, perkolasi dan limpasan
permukaan tanah. Siklus hidrologi yang terjadi sangat berpengaruh terhadap
proses erosi dan sedimen. Jika presipitasi cukup besar menimpa permukaan
tanah yang tidak permeabel, maka limpasan permukaan akan menyebabkan
erosi dan sedimen.
Proses dari siklus hidrologi yaitu air di lautan dan di genangan (danau,
rawa, waduk), oleh karena adanya radiasi matahari maka air tersebut akan
-
14
menguap kedalam atmosfer. Uap air akan berubah menjadi hujan karena
proses pendinginan. Sebagian air hujan yang jatuh dipermukaan akan
menjadi aliran permukaan. Aliran permukaan sebagian akan meresap ke
dalam tanah menjadi aliran bawah permukaan melalui proses infiltrasi dan
perkolasi, selebihnya akan berkumpul didalam jaringan alur (sungai alam
dan buatan) menjadi aliran sungai/saluran terbuka dan mengalir kembali
kedalam lautan. (Soewarno.1991: hal.2).
Gambar 3.1. Siklus Hidrologi
Sumber : Hidrologi Dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai : Chay Asdak
1. Awan dan Uap Air 14. Intersepsi2. Hujan 15. Evaporasi Hujan yang sedang Jatuh3. Hujan Es 16. Evapotranspirasi4. Salju 17. Transpirasi5. Limpasan Permukaan 18. Awan dan Uap Air6. Perkolasi 19. Evaporasi7. Alat Ukur Salju 20. Evaporasi dari Tanah8. Alat Ukur Hujan 21. Evaporasi dari Sungai- sungai9. Sumur Pengamatan dan danau- danau10. Air Tanah 22. Evaporasi dari Laut
14
menguap kedalam atmosfer. Uap air akan berubah menjadi hujan karena
proses pendinginan. Sebagian air hujan yang jatuh dipermukaan akan
menjadi aliran permukaan. Aliran permukaan sebagian akan meresap ke
dalam tanah menjadi aliran bawah permukaan melalui proses infiltrasi dan
perkolasi, selebihnya akan berkumpul didalam jaringan alur (sungai alam
dan buatan) menjadi aliran sungai/saluran terbuka dan mengalir kembali
kedalam lautan. (Soewarno.1991: hal.2).
Gambar 3.1. Siklus Hidrologi
Sumber : Hidrologi Dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai : Chay Asdak
1. Awan dan Uap Air 14. Intersepsi2. Hujan 15. Evaporasi Hujan yang sedang Jatuh3. Hujan Es 16. Evapotranspirasi4. Salju 17. Transpirasi5. Limpasan Permukaan 18. Awan dan Uap Air6. Perkolasi 19. Evaporasi7. Alat Ukur Salju 20. Evaporasi dari Tanah8. Alat Ukur Hujan 21. Evaporasi dari Sungai- sungai9. Sumur Pengamatan dan danau- danau10. Air Tanah 22. Evaporasi dari Laut
14
menguap kedalam atmosfer. Uap air akan berubah menjadi hujan karena
proses pendinginan. Sebagian air hujan yang jatuh dipermukaan akan
menjadi aliran permukaan. Aliran permukaan sebagian akan meresap ke
dalam tanah menjadi aliran bawah permukaan melalui proses infiltrasi dan
perkolasi, selebihnya akan berkumpul didalam jaringan alur (sungai alam
dan buatan) menjadi aliran sungai/saluran terbuka dan mengalir kembali
kedalam lautan. (Soewarno.1991: hal.2).
Gambar 3.1. Siklus Hidrologi
Sumber : Hidrologi Dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai : Chay Asdak
1. Awan dan Uap Air 14. Intersepsi2. Hujan 15. Evaporasi Hujan yang sedang Jatuh3. Hujan Es 16. Evapotranspirasi4. Salju 17. Transpirasi5. Limpasan Permukaan 18. Awan dan Uap Air6. Perkolasi 19. Evaporasi7. Alat Ukur Salju 20. Evaporasi dari Tanah8. Alat Ukur Hujan 21. Evaporasi dari Sungai- sungai9. Sumur Pengamatan dan danau- danau10. Air Tanah 22. Evaporasi dari Laut
-
15
11. Presipitasi 23. Pengamatan Debit12. Salju yang Mengalir 24. Pengamatan kualitas Air13. Lain-lain 25. Pengamatan Evaporasi
Presifitasi adalah istilah umum untuk menyatakan uap air yang
mengkondensasi dan jatuh dari atmosfer ke bumi dalam segala bentuknya
dalam rangkaian siklus hidrologi. Jika air yang jatuh berbentuk berbentuk
cair disebut hujan (rain fall) dan jika berupa padat disebut salju (snow).
Infiltrasi adalah proses masuknya air ke dalam tanah. Perkolasi adalah
proses masuknya air ke dalam tanah sampai ke zona jenuh air.
Hujan merupakan faktor terpenting dalam analisis hidrologi. Analisis
dan desain hidrologi tidak hanya memerlukan volume atau ketinggian hujan,
tetapi juga distribusi hujan terhadap tempat dan waktu. Distribusi hujan
terhadap waktu disebut hyetograph. Dengan kata lain, hyetograph adalah
grafik intensitas hujan atau ketinggian hujan terhadap waktu. (Suripin.2003 :
hal 22).
Karakteristik hujan yang perlu ditinjau dalam analisis dan
perencanaan hidrologi meliputi:
1. Intensitas I, adalah laju hujan adalah tinggi air persatuan waktu,
misalnya mm/jam.
2. Lama waktu (durasi) t, adalah panjang waktu dimana hujan turun dalam
menit atau jam.
3. Tinggi hujan d, adalah jumlah atau kedalaman hujan yang terjadi
selama durasi hujan dan dinyatakan dalam ketebalan air diatas
permukaan datar, dalam mm.
-
16
4. Frekuensi adalah frekuensi kejadian dan biasanya dinyatakan dengan
kala ulang (return period) T, misalnya sekali dalam 2 tahun.
5. Luas adalah luas geografis daerah sebaran hujan.
Tabel 3.1 Derajat Curah Hujan Dan Intensitas Curah HujanDerajat Curah
HujanIntensitas Curah
Hujan(mm/jam)
Kondisi
Hujan sangat lemah
Hujan lemah
Hujan normal
Hujan deras
Hujan sangat deras
< 1,20
1,20 3,00
3,00 18,0
18,0 60,0
>60,0
Tanah agak basah ataudibasahi sedikit.Tanah menjadi basahsemuanya, tetapi sulitmembuat puddel.Dapat dibuat puddel danbunyi hujan kedengaranAir tergenang diseluruhpermukaan tanah dan bunyikeras hujan terdengarberasal dari genangan.Hujan seperti ditumpahkan,sehingga saluran drainasemeluap.
Suripin,2003:hal.23
B. Proses Terjadinya Erosi
1. Erosi
Erosi adalah proses yang menyangkut pemecahan dan
terlepasnya butiran tanah akibat suatu sebab dari suatu tempat serta
pengangkutannya ke tempat lain. Erosi tanah dipengaruhi oleh jumlah
atau intensitas hujan dan juga kecepatan permeabilitas tanah,
sehingga besarnya erosi yang terjadi tergantung dari pengaruh hujan
sebagai media penyebab erosi dan kemampuan tanah untuk menahan
erosi. Dalam hal ini terjadinya erosi tanah berlangsung dua proses
-
17
penting yang perlu dicermati yaitu adanya pemisahan dan
pengangkutan partikel-partikel tanah atau bahan-bahan lainnya. Proses
erosi tersebut berlangsung dari lereng atas selanjutnya diendapkan
pada daerah atau lereng bawah dalam membentuk sedimentasi.
Erosi tersebut pada mulanya merupakan kejadian alamiah oleh
suatu proses geologi yang belum begitu membahayakan bagi
pelestarian pemanfaatan lahan. Selanjutnya dengan semakin
banyaknya campur tangan manusia sebagai pemanfaat lahan, maka
erosi yang terjadi semakin mengganggu keseimbangan dan tidak
memperdulikan asas kelestarian. Sehinggalaju erosi yang terjadi jauh
melebihi kecepatan proses pembentukan tanah, erositersebut dalam
kategori erosi dipercepat. Terjadinya erosi dipercepat disebabkan oleh
beberapa faktor antara lain iklim, topografi, tanah, tanaman, dan
manusia. Dari beberapa faktor penyebab erosi tersebut dapat
dirumuskan sebagai berikut:
E = f (C, T, S, V, H)
dimana :
E = Besarnya erosi
C = Climate (iklim)
T = Topography (topografi)
S = Soil (tanah)
V = Vegetation (vegetasi)
H = Human (manusia)
-
18
Tabel. 3.2 Skema Tahapan Erosi
2. Tinjauan Umum Erosi
Erosi merupakan suatu fenomena yang hampir terdapat
diseluruh dunia. Erosi merupakan proses pelepasan (detachment) dan
pengangkutan (transportation) bahan-bahan tanah oleh penyebab erosi
(Ellison, 1946). Terkelupasnya lapisan tanah yang subur (top soil)
menyebabkan turunnya produksi pangan, pendangkalan waduk-waduk
secara cepat yang memperpendek umur waduk, runtuhnya jalan dan
jembatan karena gully erosion dan lain sebagainya. Karena erosi ini
merupakan proses dari berbagai kejadian yang cukup kompleks, maka
penanggulangannyapun memerlukan usaha yang cukup lama dan
biaya mahal. Dari berbagai macam cara dalam monitoring akan
-
19
tingkat lajunya erosi, maka ada dua cara pendekatan yang telah
banyak dipergunakan di berbagai negara dewasa ini ialah:
a. Dengan monitoring sediment transport yang melalui suatu titik
pengamatan pada pengeluaran dari suatu daerah pengaliran dan
cara ini relatif lebih mudah.
b. Mempelajari kejadian erosi itu sendiri, termasuk beberapa
pengukuran diatas permukaan tanah sendiri. Untuk mempekirakan
besarnya erosi dipakai formula Universal Soil Loss Equation.
3. Proses Terjadinya Erosi
Erosi adalah peristiwa pindahnya atau terangkutnya tanah atau
bagian-Bagian tanah dari suatu tempat ke tempat lain oleh media
alami. Pada peristiwa erosi, tanah atau bagian-bagian tanah dari suatu
tempat terkikis dan terangkut yang kemudian diendapkan pada suatu
tempat lain. Pengangkutan atau pemindahan tanah tersebut terjadi oleh
media alami yaitu air atau angin. Erosi pada dasarnya proses perataan
kulit bumi. Proses ini terjadi dengan penghancuran, pengangkutan
dan pengendapan.
Di alam ada dua penyebab utama yang aktif dalam proses ini
yakni angin dan air (Utomo, 1994). Akan tetapi dengan adanya
aktifitas manusia di alam, maka manusia menjadi faktor yang sangat
penting dalam mempengaruhi erosi (Sinukaban, 1986). Di daerah
beriklim tropika basah, airlah yang merupakan penyebab utama erosi
tanah. Sedangkan angin tidak mempunyai pengaruh yang berarti.
-
20
Proses erosi oleh air merupakan kombinasi 2 sub proses yaitu
penghancuran struktur tanah menjadi butir-butir primer oleh energi
tumbuk butir-butir hujan yang menimpa tanah dan perendaman oleh
air yang tergenang (proses dispersi) dan pemindahan (pengangkutan)
butir-butir tanah oleh percikan hujan dan penghancuran struktur tanah
diikuti pengangkutan butir-butir tanah tersebut oleh air yang mengalir
di permukaan tanah (Arsyad, 1989).
Suatu bagian lereng mendapat input bahan-bahan tanah yang
dapat dierosikan dari lereng atas serta penghancuran tanah di tempat
tersebut oleh pukulan curah hujan dan pengikisan aliran permukaan.
Disamping itu terdapat out put akibat pengangkutan tanah oleh
curahan air hujan dan aliran pengangkutan tanah oleh curahan air
hujan dan aliran permukaan bila total daya angkut dari air tersebut
(curahan air hujan + aliran permukaan) lebih besar dari tanah yang
tersedia untuk diangkut (total tanah yang dihancurkan), maka akan
terjadi erosi. Sebaliknya bila total daya angkut lebih kecil dari total
tanah yang dihancurkan akan terjadi pengendapan di bagian lereng
tersebut (Hardjowigeno,1995).
Semakin panjang lereng dan kemiringan lereng maka kerusakan
dan penghancuran atau berlangsungnya erosi akan lebih besar.
Dimana semakin panjang lereng pada tanah akan semakin besar pula
kecepatan aliran air di permukaannya sehingga pengikisan terhadap
bagian-bagian tanah makin besar (Kartasapoetra, 1988). Curah hujan
-
21
yang jatuh ke permukaan tanah mempunyai kekuatan yang sangat
besar untuk memecahkan gumpalan-gumpalan tanah. Kekuatan
menghancurkan tanah dari curah hujan jauh lebih besar dibandingkan
dengan kekuatan mengangkut dari aliran permukaan (Hakim, dkk,
1986).
Menghalangi air hujan agar tidak jatuh langsung di permukaan
tanah, sehingga kekuatan untuk menghancurkan tanah sangat
dikurangi. Hal ini tergantung dari kerapatan dan tingginya vegetasi.
Makin rapat vegetasi yang ada, makin efektif mencegah terjadinya
erosi :
1. Menghambat aliran permukaan dan memperbanyak air infiltrasi,
2. Penyerapan air ke dalam tanah diperkuat oleh transpirasi
(penguapan air) melalui vegetasi (Hardjowigeno, 1995).
4. Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Erosi
Besarnya erosi bervariasi, tergantung dari tipe erosi dan faktor-
faktor yang mempengaruhinya. Empat faktor utama yang
mempengauhi erosi adalah iklim, sifat tanah, topografi dan vegetasi
penutup tanah (Weischmeier dan Smith, 1975).
a. Iklim
Di daerah yang beriklim basah, faktor iklim yang mempengaruhi
erosi adalah hujan. Besarnya curah hujan,intensitas hujan dan
distribusi hujan menentukan kekuatan dispersi hujan terhadap
-
22
tanah, jumlah dan kecepatan aliran permukaan dan kerusakan
erosi.
Sifat-sifat tanah yaitu:
Empat sifat tanah yang penting dalam menentukan erodibilitas
tanah (mudah tidaknya tanah tererosi) adalah:
Tekstur tanah; berkaitan dengan ukuran dan porsi partikel-
partikel tanah. Tiga unsur utama tanah adalah pasir (sand),
debu (silt) dan liat (clay). Komposisi unsur pembentuk
tanah menentukan sifat dan kemampuan tanah dalam
menahan erosi.
Unsur organik; berupa limbah tanaman dan hewan sebagai
hasil proses dekomposisi. Unsur organik memperbaiki
struktur tanah dan meningkatkan permeabilitas tanah,
meningkatkan permeabilitas tanah sehingga menurunkan
aliran permukaan.
Struktur tanah; adalah susunan partikel-partikel tanah yang
membentuk agregat. Struktur tanah mempengaruhi
kemampuan tanah menyerap air.
Permeabilitas tanah; menunjukkan kemampuan tanah
meloloskan air. Tanah dengan permeabilitas tinggi akan
meningkatkan laju infiltrasi dan menurunkan laju air
permukaan.
-
23
b. Topografi
Kemiringan dan panjang lereng adalah dua unsur topografi
yang paling berpengaruh terhadap aliran permukaan erosi.
c. VegetasiSuatu vegetasi penutup tanah yang baik akan menghilangkan
pengaruh hujan dan topografi terhadap erosi. Jenis tanaman dalam
proses vegetasi memainkan peranan penting dalam pencegahan
erosi.
d. Tindakan campur tangan manusia
Kegiatan manusia di muka bumi sering mengganggu
keseimbangan antara pembentukan tanah dan laju erosi. Di sisi
lain, manusia juga mempunyai kemampuan untuk melindungi
tanah dari bahaya erosi melalui kegiatan konservasi.
C. Jenis-Jenis Erosi
Proses erosi oleh air dimulai dari jatuhnya air hujan ke tanah yang
memberikan energi dan menghancurkan ikatan butiran-butiran tanah,
proses berikutnya adalah membawa butiran tersebut oleh aliran permukaan
lahan.
Menurut bentuknya, erosi dibedakan dalam tujuh jenis, yaitu:
a). Erosi Percikan (Splash erosion)
Kejadian jatuhnya air hujan ke permukaan tanah langsung atau
ke lapisan tipis air di atas permukaan, akan menghancurkan ikatan
butiran tanah. Penghancuran ikatan ini akan melemparkan butiran-
-
24
butiran tanah tersebut ke udara dan menjatuhkannya lagi pada tempat
yang lain.
Gambar 3.1 Erosi Percikan (Splash Erosion) Sumber NSERL
b). Erosi Lembar (Sheet Erosion)
Erosi lembar (Sheet Erosion) adalah pengangkutan lapisan tanah
yang merata tebalnya dari suatu permukaan bidang tanah. Kekuatan
jatuh butir-butir hujan dan aliran air dipermukaan tanah merupakan
penyebab utama erosi ini. Dari segi energi, pengaruh butir-butir hujan
lebih besar karena kecepatn jatuhnya sekitar 6 sampai 10 meter per
detik, sedangkan kecepatan aliran air di permukaan tanah hanya 0,3
sampai 0,6 meter per detik. Oleh karena kehilangan lapisan tanah
adalah seragam maka bentuk erosi ini tidak segera nampak. Jika
proses erosi telah berjalan lanjut barulah disadari yaitu setelah
tanaman mulai ditanam diatas lapisan bawah tanah (sub soil) yang
-
25
tidak baik bagi pertumbuhan tanaman. Erosi lembar disebut juga erosi
antar alur atau interill erosion.
` Gambar 3. 2 Erosi Lembar (Sheet Erosion) Sumber NSERL
c). Erosi Alur (Rill Erosion)
Erosi Alur (Rill Erosion) terjadi karena air terkonsentrasi dan
mengalir pada tempat-tempat tertentu dipermukaan tanah sehingga
pemindahan tanah lebih banyak terjadi pada tempat tersebut. Alur-
alur yang terjadi masih dangkal dan dapat dihilangkan dengan
-
26
pengolahan tanah. Erosi alur biasanya terjadi pada tanah-tanah yang
ditanami dengan tanaman yang ditanam berbaris menurut lereng atau
akibat pengolahan tanah menurut lereng atau bekas tempat menarik
balok-balok kayu. Erosi lembar dan erosi alur lebih banyak dan luas
terjadinya dibandingkan dengan erosi bentuk lain.
Gambar 3. 3 Erosi Alur (Rill Erosion) Sumber NSERL
d). Erosi Parit (Gully Erosion)
Erosi Parit (Gully Erosion) proses terjadinya sama dengan erosi
alur, tetapi saluran-saluran yang terbentuk sudah demikian dalamnya
sehingga tidak dapat dihilangkan dengan pengolahan tanah biasa.
Erosi parit yang baru terbentuk berukuran sekitar 40 sentimeter
lebarnya dengan kedalaman sekitar 25 sentimeter. Erosi parit yang
telah lanjut dapat mecapai 30 meter dalamnya. Erosi parit dapat
berbentuk V atau U, tergantung dari kepekaaan erosi substratanya.
Bentuk V adalah bentuk yang umum terdapat, tetapi pada daerah yang
substratanya mudah lepas yang umumnya berasal dari batuan
-
27
sedimen maka akan terjadi bentuk U (Arsyad, 1989). Tanah-tanah
yang telah mengalami erosi parit sangat sulit untuk dijadikan tanah
pertanian. Di antara kedua bentuk tersebut diatas bentuk U lebih sulit
diperbaiki daripada bentuk V.
e). Erosi Tebing Sungai (Stream Bank Erosion)
Erosi tebing sungai terjadi sebagai akibat pengikisan tebing oleh
air yang mengalir dari bagian atas tebing atau oleh terjangan arus air
yang kuat terutama pada tikungan-tikungan sungai. Erosi tebing akan
lebih hebat terjadi jika vegetasi penutup tebing telah habis atau jika
dilakukan pengolahan tanah terlalu dekat tebing.Sungai yang lurus
jarang sekali menimbulkan erosi tebing bahkan sebaliknya
menimbulkan pendangkalan sehingga sungai semakin menyempit. Hal
ini dikarenakan pada suatu sungai yang lurus lajunya arus berada
dibagian tengah sedang pada kedua sisinya alur berjalan lambat.
f). Erosi Internal (Internal or Subsurface Erosion)
Erosi internal adalah terangkutnya butir-butir primer ke bawah
ke dalam celah-celah atau pori-pori tanah sehingga tanah menjadi
kedap air dan udara. Erosi internal mungkin tidak menyebabkan
kerusakan yang berarti oleh karena sebenarnya bagian-bagian tanah
tidak hilang ke tempat lain, dan tanah akan kembali jika strukturnya
diperbaiki. Tetapi erosi internal menyebabkan menurunnya kapasitas
infiltrasi tanah dengan cepat sehingga aliran permukaan meningkat
-
28
yang menyebabkan terjadinya erosi lembar atau erosi alur. Erosi
internal juga disebut erosi vertikal.
g). Tanah Longsor (Land Slide)
Tanah longsor merupakan bentuk erosi dimana pengangkutan
atau gerakan massa tanah terjadi dalam volume yang relatif besar.
Arsyad (1989) mengemukakan bahwa longsor terjadi sebagai akibat
meluncurnya suatu volume tanah di atas suatu lapisan agak kedap air
yang jenuh air.
D. Dampak Erosi
Erosi menyebabkan hilangnya lapisan atas tanah yang subur dan baik
untuk pertumbuhan tanaman serta berkurangnya kemampuan tanah untuk
menyerap dan menahan air. Kerusakan yang dialami pada tanah tempat
erosi terjadi berupa kemunduran sifat-sifat kimia dan fisik tanah seperti
kehilangan unsur hara dan bahan organik dan memburuknya sifat-sifat fisik
yang tercermin antara lain pada menurunnya kapasitas infiltrasi dan
kemanpuan tanah menahan air, meningkatnya kepadatan dan ketahanan
penetrasi tanah dan berkurangnya kemantapan struktur tanah, sehingga
produktivitas tanaman menurun.
Hilangnya secara berlebihan satu atau beberapa unsur hara dari daerah
penakaran menyebabkan merosotnya kesuburan tanah. Tanah tidak mampu
menyediakan unsur hara secara seimbang untuk menunjang pertumbuhan
tanaman sehingga produktivitasnya menurun. Kerusakan ini terjadi akibat
-
29
perombakan bahan organik dam pelapukan mineral serta pencucian unsur
harayang berlangsung secara cepat dibawah iklim tropika panas dan basah,
dan kehilangan unsur hara terangkut melalui panen tanpa usaha untuk
mengembalikannya. Proses ini menyebabkan rusaknya struktur tanah.
Erosi menyebabkan hilangnya lapisan atas tanah yang subur dan baik
untuk pertumbuhan tanaman serta berkurangnya kemampuan tanah dalam
menyerap air. Tanah yang terangkut erosi akan diendapkan ditempat lain
seperti di danau, waduk, saluran irigasi, diatas tanah pertanian dan
sebagainya. Dengan demkian maka kerusakan yang ditimbulkan oleh
peristiwa erosi terjadi di dua tempat yaitu:
1. Pada tanah tempat erosi terjadi.
2. Pada tempat tujuan akhir tanah yang terangkut tersebut diendapkan.
-
30
Secara rinci dampak erosi disajikan pada tabel berikut:
Tabel 3. 3 Dampak Erosi Tanah
Bentuk Dampak Dampak di Tempat
Kejadian Erosi
Dampak di Luar
Tempat Kejadian- Langsung - Kehilangan lapisan
tanah yang baik bagiberjangkarnya akartanaman
- Pelumpuran danpendangkalanwaduk, sungai,saluran dan badanair lainnya
- Kehilangan unsurhara dan kerusakanstruktur tanah
- Tertimbunyalahan pertanian,jalan danbangunan lain
- Peningkatanpenggunaan energiuntuk produksi
- Menghilangnyamata air danmemburuknyakualitas air
- Kemorosanproduktivitas tanahatau bahkan enjaditidak dapatdigunakan untukproduksi
- Kerusakanekosistemperaiaan (tempatbertelur ikan,terumbu karangdsb.)
- Kerusakan bangunankonservasi danbangunan lainnya
- Kehilangan nyawadan harta akibatbanjir
- Pemiskinan petanipenggarap/ pemiliktanah
- Meningkatnyafrekuensi danmasa kekeringan
- Berkurangnyaalternatifpenggunaan tanah
- Tidak
langsung
- Tertimbunnyadorongan atautekanan untuk bukalahan baru
- Kerugian dampakakibatmemendekknyaumur waduk
Timbulnya perbaikanlahan dan bangunanrusak
- Meningkatnyafrekuensi danbesarnya banjir
Sumber : Konservasi Tanah dan Air, Sitanala Arsyad, 1989
-
31
E. Sedimentasi
Tujuan utama mempelajari angkutan sedimen adalah untuk
memprediksi dan mengetahui aliran muatan sedimen di sungai, apakah
berada dalam keadaan seimbang, penggerusan atau pengendapan untuk
menentukan kuantitas atau jumlahnya.
Sedimentasi adalah proses mengendapnya bahan-bahan padat yang
dibawa oleh aliran air permukaan pada lokasi yang lebih rendah. Bahan-
bahan padat yang terbawa aliran air ini terjadi akibat adanya erosi tanah di
daerah tangkapan air disebelah hulu sungai. Besarnya erosi ini sangat
dipengaruhi oleh kondisi alam setempat serta kegiatan manusia yang tinggal
didaerah tersebut. Ada kecenderungan bahwa semakin maju peradaban
manusia ternyata semakin besar pula bencana erosi yang akan melanda
daerah tersebut. Pengendapan sedimen yang berlebihan dapat
mengakibatkan berkurangnya volume Teluk Kendari dan juga penyempitan
alur sungai apabila sedimentasi tersebut terjadi pada aliran sungai.
Angkutan sedimen, berhubungan dengan laju kecepatan angkut.
1. Sifat-sifat materialProses pengangkutan dan pengendapan sedimen tidak hanya
tergantung pada sifat-sifat sedimen itu sendiri. Sifat-sifat di dalam
proses sedimentasi terdiri dari sifat partikel dan sifat sedimentsi secara
menyeluruh
-
32
a. Ukuran partikel
Partikel-partikel sedimen alam memiliki bentuk yang tidak
teratur. Oleh karena itu setiap panjanga dan diameter akan
memberikan ciri bentuk kelompok butiran.
Tabel 3. 4
No. Klasifikasimilimeter mikron milli
1 Bongkah sangat besar 4000 - 20002 Bongkahbesar 24000 - 10003 Bongkah sedang 1000 - 5004 Bongkah kecil 500 - 2505 Kerakal besar 250 - 1306 kerakal kecil 130 - 64
7 Kerikil sangat besar 64 - 328 Kerikil besar 32 - 169 Kerikil sedang 16 - 810 Kerikil halus 8 - 411 Kerikil sangat halus 4 - 2
12 Pasir sangat kasar 2,0 - 1,00 2000 - 100013 Pasir kasar 1,00 - 0,50 1000 - 50014 Pasir sedang 0,50 - 0,25 500 - 25015 Pasir halus 0,25 - 0,125 250 - 12516 Pasir sangat halus 0,125 - 0,062 125 - 62
17 Lanau kasar 0,062 - 0,031 62 - 3118 Lanau sedang 0,031 - 0,016 31 - 1619 Lanau halus 0,016 - 0,008 16 - 820 Lanau sangat halus 0,008 - 0,004 8 - 421 Lempung kasar 0,004 - 0,002 4 - 222 Lempung sedang 0,002 - 0,001 2 - 123 Lempung halus 0,001 - 0,0005 1 - 0,524 Lempung sangat halus 0,0005 - 0,00025 0,5 - 0,25
Ukuran butiran
-
33
b. Bentuk Partikel
Bentuk dari sedimen alam beraneka ragam dan tidak
terbatas. Bentuk partikel juga penting, karena dapat juga
menjelaskan karakteristik butiran-butiran partikel. Bentuk
partikel yang pipih mempunyai harga kecepatan endap yang
lebih kecil dan akan lebih sulit untuk terangkut dibandingkan
bentuk partikel yang bulat seperti muatan dasar.
Bentuk pertikel dinyatakan sebagai faktor bentuk ( SF ):
- Untuk partikel berbentuk bola mempunyai faktor SF = 1
- Untuk partikel berbentuk pipih mempunyai faktor SF = 0,7
Pengaruh bentuk terhadap karakteristik hidraulik dari
partikel/butiran (kecepatan jatuh) tergantung dari pada angka
Reynold.
2. Angkutan Sedimen
Angkutan sedimen dapat diklasifikasikan berdasarkan pembagian
sebagai berikut:
a. Berdasarkan asalnya material angkutan dibedakan 2 macam :
1. Muatan Tercuci (Wash Load)
Adalah partikel halus yang berupa lempung dan debit,
yang terbawa oleh aliran sungai. Partikel ini akan terbawa
sampai ke laut atau mengendap pada aliran yan tenang.
Angkutan ini terdiri dari butiran tanah yang sangat halus
dengan diameter < 50m (terdiri dari lempung dan lanau)
-
34
yang hanya bergerak dengan cara melayang dan tidak berada
pada dasar sungai. Hasil pelapukan itu akan terbawa oleh
aliran permukaan atau angin kedalam sungai atau DAS
tersebut. Muatan tidak dapat dihitung, tetapi diukur dan
dapat dipengaruhi oleh turbulensi dan viskositas aliran.
Muatan cuci hanya diperhitungkan pada pendangkalan.
m = viskositas pusaran (Eddy viscositas).
Harga m pada umumnya berkisar 1
Menurut Coleman dan Van Rijn, Koeffisien :
z/h < 0,5m = ( 1 z/h ) x U Bentuk parabolik
z/h 0,5 m = 0,25 x U x h Konstan
Koeffisien Diffusi turbulen diasumsikan sama dengan
koeffisien Viskositas pusaran ( Eddy viskositas ) = m
2. Muatan Dasar Sungai (Bed Load)
Adalah partikel kasar yang berasal dari dasar bergerak
sepanjang dasar sungai secara keseluruhan. Jadi angkutan ini
ditentukan oleh keadaan dasar dan aliran (dapat terdiri dari
muatan dasar dan muatan layang). Muatan ini ditunjukkan
oleh gerakan partikel didasar sungai yang ukuranya besar.
b. Berdasarkan mekanisme dari angkutan dibedakan 2 macam :
1). Muatan dasar (bed load),
Partikel yang berhubungan dengan dasar sungai,
gerakan ini dapat bergeser, menggelinding, atau meloncat-
-
35
loncat, akan tetapi tidak pernah terlepas dari dasar sungai.
Gerakan ini kadang - kadang meliputi dasar sungai yang
ditandai dengan tercampurnya butiran partikel yang bergerak
bersama - sama kearah hilir. Keadaan ini sering dijumpai
pada daerah yang materialnya berasal dari gunung berapi, dan
pada umumnya material dasar terdiri dari pasir.
2). Muatan Melayang (Suspended Load)
Adalah material dasar sungai yang melayang didalam
aliran dan terdiri dari butir pasir halus yang mengambang di
atas dasar sungai, karena selalu didorong keatas oleh
turbulensi aliran. Partikel sedimen tetap melayang didalam
aliran sungai apabila aliran itu turbulen, dan jika aliran itu
luminer maka konsentrasi sedimen akan berkurang dan
akhirnya mengendap, sama seperti apabila aliran sungai itu
tidak mengalir.
-
36
Gambar 3.4 Pergerakan sedimentasi
c. Berdasarkan klasifikasi ukuran partikel dari sedimen
Angkutan dasar (bed load), angkutan suspensi (suspended
load), dan angkutan kuras (wash load). Angkutan dasar (bed
load) terdiri dari partikel kasar, seperti kerikil atau pasir yang
begerak teratur atau acak dan selalu menyentuh dasar sungai.
Angkutan suspensi (suspended load) bergerak melayang tanpa
menyentuh dasar sungai, atau setidak-tidaknya mempunyai
lintasan yang panjang sebelum menuju dasar sungai.
d. Pergerakan sedimenPergerakan sedimen di muara sungai (estuari) terdiri dari empat
proses ( Davis, 1985 ):
1. Erosi di dasar
2. Transportasi (perpindahan)
-
37
3. Deposisi di dasar
4. Konsolidasi sedimen yang terdeposisi
Keempat proses yang diatas sangat bergantung kepada dinamika
aliran fluida dan karakteristik partikel diantaranya ukuran
butiran partikel, densitas dan komposisi partikel. Untuk sedimen
kohesif bergantung pada karakteristik kimia-fisik partikel dan
ikatan antar partikel.
e. Pengendapan Sedimen
Pengendapan (deposition) sedimen terjadi jika butiran
berhenti di dasar pada pergerakan sedimen dasar, atau dengan
mengendapnya butiran dari keadaan layang. Biasanya
pengangkatan dari beberapa butiran ke atas ke keadaan layang dan
pengendapan dari butiran lainnya ke bawah akibat berat sendiri
terjadi bersamaan. Kadang ada butiran sedimen yang terus
menerus melayang, walau fluida mengalir pada kecepatan rendah
untuk waktu yang cukup lama. Butiran yang tidak pernah
mengendap ini disebut wash load.
Menurut Breusers dan Overbeek (1979), muatan material
angkutan dasar (bed material transport) berasal dari material
saluran sendiri, dapat terdiri dari angkutan dasar (bed load) maupun
dari angkutan melayang (suspended load) dan ditentukan oleh
kondisi dari dasar gerakan aliran.Muatan kuras (wash load),
-
38
dimana material datang dari sumber diluar saluran (erosi) dan tidak
mempunyai hubungan langsung dengan kondisi setempat.
Muatan suspensi ialah partikel sediment yang berasal dari
sebagian kecil material dasar sediment, dimana gaya grafitasi
dalam keadaan seimbang dengan gaya angkat oleh gerakan
turbulensi air, ditambah sebagian besar muatan kuras (wash load).
Pembagian yang jelas antara angkutan dasar dan angkutan
melayang hampir tidak mungkin dilakukan, karena kenyataannya
mekanisme angkutan sediment saling berkaitan. Dengan demikian,
tidaklah mengherankan bila sampai sekarang angkutan dasar
hampir sama dengan muatan sediment total (Overbeek, 1979).
Secara umum tinggi maksimum angkutan dasar dari dasar saluran
berada 2 atau 3 kali diameter rata-rata partikel.
Secara skematis angkutan sedimentasi seperti pada gambar dibawah ini:
Mekanis
AngkutanMelayang
MuatanDasar
Suspended Load
AngkutanMaterial Dasar
Asalnya
Gambar 2.1 : Skematis Angkutan Sedimentasi di Sungai
-
39
F. Sungai
1. Defenisi Sungai
Sungai adalah suatu alur yang panjang di atas permukaan bumi
tempat mengalirnya air yang berasal dari hujan dan senantiasa
tersentuh aliran air serta terbentuk secara alamiah (Sosrodarsono,
1947).
Ditinjau dari segi hidrologi, sungai mempunyai fungsi utama
menampung curah hujan dan mengalirkannya sampai ke laut. Daerah
dimana sungai memperoleh air merupakan daerah tangkapan hujan
yang biasanya disebut dengan daerah pengaliran sungai.
2. Jenis Sungai
Sungai Berdasarkan Sumber Airnya yaitu:
1. Sungai hujan
Sungai hujan adalah sungai yang sumber airnya berasal dari air
hujan. Kebanyakan sungai-sungai di di Indonesia adalah jenis
sungai hujan. Sungai hujan disebut juga sungai periodik.
2. Sungai Gletser
Sungai Gletser merupakan sungai yang sumber airnya berasal dari
pencairan gletsyer (es). Sungai ini terjadi di daerah yang memiliki
pegunungan-pegunungan tinggi seperti pegunungan Himalaya
atau Alpen (Swiss). Di Indonesia sungai gletsyer terdapat di Irian
Jaya, yaitu di hulu sungai Membrano.
3. Sungai Campuran
-
40
Sungai yang sumber airnya berasal dari campuran air hujan dan
gletser.
Sungai menurut genetiknya menjadi tiga yaitu:
1. Sungai Konsekuen yaitu sungai yang arah alirannya searah dengan
kemiringan lereng.
2. Sungai Subsekuen yaitu sungai yang aliran airnya tegak lurus
dengan sungai Konsekuen.
3. Sungai Obsekuen yaitu anak sungai subsekuen yang alirannya
berlawanan arah dengan sungai konsekuen.
3. Pola Aliran
Sungai di dalam semua DPS mengikuti suatu aturan yaitu aliran
sungai dihubungkan oleh suatu jaringan satu arah dimana cabang dan
anak sungai mengalir ke dalam sungai induk yang lebih besar dan
membentuk suatu pola tertentu. Beberapa pola aliran yang terdapat di
Indonesia anatara lain:
a. Radial
Pola ini biasanya dijumpai di daerah lereng gunung api atau daerah
dengan topografi berbentuk kubah.
b. Rektanguler
Pola ini biasanya terdapat pada daerah batuan kapur.
c. Trelis
Biasanya dijumpai pada daerah dengan lapisan sedimen di daerah
pegunungan lipatan.
-
41
d. Dendritik
Pola ini umumnya terdapat pada daerah dengan batuan sejenis dan
penyebarannya luas.
4. Alur Sungai
Secara sederhana alur sungai dapat dibagi tiga bagian yaitu:
a. Bagian Hulu
Bagian hulu merupakan daerah sumber erosi karena pada umumnya
alur sungai melalui daerah pegunungan, perbukitan atau lereng
gunung yang kadang-kadang mempunyai cukup ketinggian dari
muka laut. Alur sungai dibagian hulu ini biasanya mempunyai
kecepatan aliran yang lebih besar dari pada hilir, sehingga pada
saat banjir material hasil erosi yang diangkut tidak saja partikel
sedimen yang halus akan tetapi juga pasir, kerikil bahkan batu.
b. Bagian Tengah
Merupakan daerah peralihan dari bagian hulu dan hilir. Kemiringan
dasar sungai lebih landai sehingga kecepatan aliran relatif lebih
kecil dari pada bagian hulu. Umumnya penampang sungai
berbentuk peralihan V dan bentuk U sehingga daya tampungnya
biasanya masih mampu menerima aliran banjir. Merupakan daerah
keseimbangan antara proses erosi dan pengendapan yang sangat
bervariasi dari musim ke musim.
-
42
c. Bagian Hilir
Biasanya melalui daerah pendataran yang berbentuk dari endapan
pasir halus sampai kasar, lumpur, endapan organic dan jenis
endapan lainnya yang sangat stabil. Alur sungai yang melalui
daerah pendataran mempunyai kemiringan dasar sungai yang
landai sehingga kecepatan alirannya lambat, keadaan ini
memungkinkan menjadi lebih mudah terjadi proses pengendapan.
5. Perilaku dan Karakteristik Sungai
Sifat-sifat sungai sangat dipengaruhi oleh luas dan bentuk
daerah pengaliran serta kemiringan. Sungai adalah suatu saluran
drainase yang terbentuk secara alamiah. Akan tetapi disamping
fungsinya sebagai saluran drainase dan dengan adanya air yang
mengalir di dalamnya, sungai menggerus tanah dasarnya secara terus-
menerus sepanjang masa eksistensinya dan terbentuklah lembah-
lembah sungai. Volume sedimen yang sangat besar dihasilkan dari
keruntuhan tebing-tebing sungai di daerah pegunungan dan tertimbun
di dasar sungai tersebut, terangkut ke hilir oleh aliran sungai. Karena
di daerah pegunungan kemiringan sungainya curam, gaya tarik aliran-
alirannya cukup besar. Tetapi setelah aliran sungai mencapai dataran,
maka gaya tariknya sangat menurun. Dengan demikian beban yang
terdapat dalam arus sungai berangsur-angsur diendapkan. Karena itu
ukuran butiran sedimen yang mengendap dibagian hulu sungai lebih
besar dari pada bagian hilirnya.
-
IV. LANDASAN TEORI
A. Bentuk Partikel
Bentuk dari sedimen alam beraneka ragam dan tidak terbatas. Bentuk
partikel juga penting, karena dapat juga menjelaskan karakteristik butiran-
butiran partikel. Bentuk partikel yang pipih mempunyai harga kecepatan endap
yang lebih kecil dan akan lebih sulit untuk terangkut dibandingkan bentuk
partikel yang bulat seperti muatan dasar.
Bentuk pertikel dinyatakan sebagai faktor bentuk ( SF ) :
- Untuk partikel berbentuk bola mempunyai faktor SF = 1
- Untuk partikel berbentuk pipih mempunyai faktor SF = 0,7
Pengaruh bentuk terhadap karakteristik hidraulik dari partikel/butiran
( kecepatan jatuh ) tergantung dari pada angka Reynold.
B. Rapat Massa ( Density )
Rapat massa kwarsa dan material lempung rata-rata dapat diambil = s =
2650 kg/m3, karena merupakan material yang paling banyak terdapaat dalam
sedimen alam. Sedangkan untuk material lempung karbonat, rapat massa
berkisar antara 2500 2700 kg/m3.
Bila dinyatakan sebagai rapat massa spesifik ( s ), yang merupakan
perbandingan rapat massa sedimen dan rapat massa, maka besarnya = s/a =
2,65.
-
44
C. Kecepatan Jatuh ( Fall Velocity )
Kecepatan jatuh suatu partikel merupakan parameter yang penting untuk
proses pengendapan dan untuk menentukan gerak sedimentasi dalam supensi.
Kecepatan jatuh butiran ditentukan dengan persamaan keseimbangan antara
gaya berat dan hambatan aliran.
Re < 1.......................( 4.1)
Dimana :
V = Kecepatan pengendapan
= Kerapatan relatif dalam air = a - s
a = Kerapatan air ( Density)
s = Kerapatan sedimen
= Viskositas kinematik
g = gravitasi = 10 m/detik2
D = Diameter butiran/partikel < 50 mm
a. Angkutan Sedimen
Angkutan sedimen dapat diklasifikasikan berdasarkan pembagian sebagai
berikut:
v
gDV18
2
-
45
a. Berdasarkan asalnya material angkutan dibedakan 2 macam :
1. Muatan Tercuci (Wash Load)
Adalah partikel halus yang berupa lempung dan debit, yang terbawa oleh
aliran sungai. Partikel ini akan terbawa sampai ke laut atau mengendap pada
aliran yan tenang. Angkutan ini terdiri dari butiran tanah yang sangat halus
dengan diameter < 50m ( terdiri dari lempung dan lanau ) yang hanya
bergerak dengan cara melayang dan tidak berada pada dasar sungai. Hasil
pelapukan itu akan terbawa oleh aliran permukaan atau angin kedalam
sungai atau DAS tersebut. Muatan tidak dapat dihitung, tetapi diukur dan
dapat dipengaruhi oleh turbulensi dan viskositas aliran. Muatan cuci hanya
diperhitungkan pada pendangkalan.
m = viskositas pusaran ( Eddy viscositas ).
Harga m pada umumnya berkisar 1
Menurut Coleman dan Van Rijn, Koeffisien :
z/h < 0,5 ---- m = ( 1 z/h ) x U -------- Bentuk parabolik
z/h 0,5 --- m = 0,25 x U x h ------- Konstan
Koeffisien Diffusi turbulen diasumsikan sama dengan koeffisien Viskositas
pusaran ( Eddy viskositas ) --- s = m
-
46
2. Muatan Dasar Sungai (Bed Load)
Adalah partikel kasar yang berasal dari dasar bergerak sepanjang dasar
sungai secara keseluruhan. Jadi angkutan ini ditentukan oleh keadaan dasar
dan aliran ( dapat terdiri dari muatan dasar dan muatan layang ). Muatan ini
ditunjukkan oleh gerakan partikel didasar sungai yang ukuranya besar.
b. Berdasarkan mekanisme dari angkutan dibedakan 2 macam :
1. Muatan dasar ( bed load )
Partikel yang berhubungan dengan dasar sungai, gerakan ini dapat bergeser,
menggelinding, atau meloncat - loncat, akan tetapi tidak pernah terlepas dari
dasar sungai. Gerakan ini kadang - kadang meliputi dasar sungai yang
ditandai dengan tercampurnya butiran partikel yang bergerak bersama -
sama kearah hilir. Keadaan ini sering dijumpai pada daerah yang
materialnya berasal dari gunung berapi, dan pada umumnya material dasar
terdiri dari pasir.
2. Muatan Melayang (Suspended Load)
Adalah material dasar sungai yang melayang didalam aliran dan terdiri dari
butir pasir halus yang mengambang di atas dasar sungai, karena selalu
didorong keatas oleh turbulensi aliran. Partikel sedimen tetap melayang
didalam aliran sungai apabila aliran itu turbulen, dan jika aliran itu luminer
maka konsentrasi sedimen akan berkurang dan akhirnya mengendap, sama
seperti apabila aliran sungai itu tidak mengalir.
-
47
c. Berdasarkan klasifikasi ukuran partikel dari sedimen
Angkutan dasar (bed load), angkutan suspensi (suspended load), dan
angkutan kuras (wash load). Angkutan dasar (bed load) terdiri dari partikel
kasar, seperti kerikil atau pasir yang begerak teratur atau acak dan selalu
menyentuh dasar sungai. Angkutan suspensi (suspended load) bergerak
melayang tanpa menyentuh dasar sungai, atau setidak-tidaknya mempunyai
lintasan yang panjang sebelum menuju dasar sungai.
b. Pergerakan sedimen
Pergerakan sedimen di muara sungai (estuari) terdiri dari empat proses
( Davis, 1985 ) :
1. Erosi di dasar
2. Transportasi ( perpindahan )
3. Deposisi di dasar
4. Konsolidasi sedimen yang terdeposisi
Keempat proses yang diatas sangat bergantung kepada dinamika aliran
fluida dan karakteristik partikel diantaranya ukuran butiran partikel, densitas dan
komposisi partikel. Untuk sedimen kohesif bergantung pada karakteristik kimia-
fisik partikel dan ikatan antar partikel.
c. Sediment Delivery Ratio (SDR)
Material sedimen yang tererosi di lahan tidak seluruhnya mencapai outlet
basin atau sungai/saluran terdekat. Dalam perjalanan dari tempat terjadinya
-
48
erosi sampai ke outlet terjadinya pengendapan, baik permanen maupun
sementara, terutama pada daerah cekungan, daerah yang landai, dataran banjir
(flood plain), dan di saluran itu sendiri. Perbandingan antara sedimen yang
terukur di outlet dengan erosi yang terjadi di lahan disebut Nisbah Pelepasan
Sedimen atau Sediment Delivery Ratio (SDR). Secara umum, besarnya SDR
berbanding terbalik dengan luas DAS. SDR tidak hanya dipengaruhi oleh luas
DAS, tetapi juga oleh faktor-faktor lain seperti geomorfologi, faktor lingkungan,
lokasi sumber sedimen, karakteristik relief dan kemiringan, pola drainase dan
kondisi saluran, penutupan lahan dan tekstur tanah. Nilai SDR dapat pula dicari
dengan menggunakan perkiraan SDR dari tabel USLE, present and future SSSA
Special Publication Number 8, Nopember 13-18-1979. Hubungan antara daerah
aliran dan sediment delivery ratio disajikan pada tabel berikut :
Tabel 4.1 Hubungan luas DAS dan SDR
Luas DAS ( km2) Sediment Delivery Ratio SDR ( % )
0.50 39.001.00 35.005.00 27.0010.00 24.0050.00 15.00100.00 13.00200.00 11.00500.00 8.5026.00 4.90
-
49
Sedimentasi yang terjadi di muara sungai dapat juga diperhitungkan/
diperkirakan dengan Sediment Deliver Ratio ( SDR ) berdasarkan Grafik
hubungan antara Luas Daerah aliran dan SDR.
Pada aliran saluran terbuka besarnya tingkat transpor sedimen ini dapat
dinyatakan dalam Q ( debit ) yaitu banyaknya material sedimen yang melalui
suatu penampang titik per satuan waktu.
- Transport sedimen untuk muatan layang
Secara simpel rumus Van Rijn diformulasikan sebagai berikut :
Untuk parameter partikel karakteristik (D0)
d. Pengendapan Sedimen
Pengendapan (deposition) sedimen terjadi jika butiran berhenti di dasar pada
pergerakan sedimen dasar, atau dengan mengendapnya butiran dari keadaan
layang. Biasanya pengangkatan dari beberapa butiran ke atas ke keadaan layang
dan pengendapan dari butiran lainnya ke bawah akibat berat sendiri terjadi
bersamaan. Kadang ada butiran sedimen yang terus menerus melayang, walau
S
U hU U
g D s
Dh
DS C.
, .
. .
,
,
0 012 150
2 4
500
0 6
D DgS
0 50
1 3
.
/
.........................................(4.2)
..............................................................................(4.3)
-
50
fluida mengalir pada kecepatan rendah untuk waktu yang cukup lama. Butiran
yang tidak pernah mengendap ini disebut wash load.
Menurut Breusers dan Overbeek (1979), muatan material angkutan dasar
(bed material transport) berasal dari material saluran sendiri, dapat terdiri dari
angkutan dasar (bed load) maupun dari angkutan melayang (suspended load)
dan ditentukan oleh kondisi dari dasar gerakan aliran.Muatan kuras (wash load),
dimana material datang dari sumber diluar saluran (erosi) dan tidak mempunyai
hubungan langsung dengan kondisi setempat.
Muatan suspensi ialah partikel sediment yang berasal dari sebagian kecil
material dasar sediment, dimana gaya grafitasi dalam keadaan seimbang dengan
gaya angkat oleh gerakan turbulensi air, ditambah sebagian besar muatan kuras
(wash load). Pembagian yang jelas antara angkutan dasar dan angkutan
melayang hampir tidak mungkin dilakukan, karena kenyataannya mekanisme
angkutan sediment saling berkaitan. Dengan demikian, tidaklah mengherankan
bila sampai sekarang angkutan dasar hampir sama dengan muatan sediment total
(Overbeek, 1979). Secara umum tinggi maksimum angkutan dasar dari dasar
saluran berada 2 atau 3 kali diameter rata-rata partikel.
Secara skematis angkutan sedimentasi seperti pada gambar di bawah ini:
-
51
Mekanis
AngkutanMelayang
MuatanDasar
Suspended Load
AngkutanMaterial Dasar
Asalnya
Gambar 2.1 : Skematis Angkutan Sedimentasi di Sungai
1) Angkutan BEBAN LAYANG (SUSPENDED LOAD)Transportasi Suspended load dapat dimengerti secara mudah dan dapat
digambarkan dengan metode teoritis, didasarkan pada teori turbulen dan metode
yang sangat bagus yang telah ada untuk menghitung distribusi relatif konsentrasi
suspended load yang melibihi kedalaman saluran.
Secara simpel rumus Van Rijn diformulasikan sebagai berikut :
.(4.4)
Untuk parameter partikel karakteristik (D0)
.....................................................................(4.5)
S
U hU U
g D s
Dh
DS C.
, .
. .
,
,
0 012 150
2 4
500
0 6
D DgS
0 50
1 3
.
/
-
52
2). Transpor Angkutan Dasar Bed Load
MEYER PETTER MULLER (MPM)
Besarnya beban alas dihitung dengan menggunakan rumus sbb:
G = 1,606 B x
2/33/2
s
1/690B 0.627Dm.d.Sn
DQ
Q3.306
Dimana :
G = beban alas (ton/hari)
B = lebar sungai (m)
QB= debit yang mengalir di atas beban layang (m3/det)
= 2/321
s
w
n
n
Bd
Q
Q = debit sungai (m3/det)
D90 = prosentase diameter butiran lolos 90 % (mm)
ns = koefisien Manning pada dasar sungai
= nm
3/22/3
121
nm
nw
Bd
nm = koefisien Manning untuk seluruh bagian sungai
nw = koefisien Manning untuk talud sungai
............(4.6)
............(4.7)
.............(4.8)
-
53
Dm = diameter efektif (diameter rata-rata)
d = rata-rata kedalaman air (m)
S = kemiringan sungai
D. Metode Einstein
Einstein menetapkan persamaan muatan dasar sebagai persamaan yang
menghubungkan gerak material dasar dengan pengaliran setempat. Persamaan
ini menggambarkan keadaan keseimbangan pertukaran butiran dasar antara
lapisan dasar (bed layer) dan dasarnya. Einstein menggunakan D = D35 untuk
parameter angkutan sedangkan untuk kekasaran digunakan D = D65. Hubungan
antara kemungkinan butiran akan terangkut dengan intensitas angkutan muatan
dasar dijabarkan sebagai berikut :
21
335 )( gDS ;
**PAA
P
Dengan :
o
B
oB
t dteP
1
1
*
*
211
023,01
*A ; 143,0* B
5,0o ;IR
D
w
ws
35 ;
W
WS
.......(4.9)
-
54
Keterangan :
S = Volume angkutan sedimen (m3/det/m)
= suatu konstantaD = Diameter butiran
= efektifI = Kemiringan dasar sungai
R = jari-jari hidrolis
E. Metode Van Rijn
Secara sederhana Van Rijn (1984) membuat rumus sederhana untuk
menghitung transportasi sedimen bed load dalam bentuk (Pilarczyk, 1995:95) :
2.150
5.2
50
.
)1.(..005.0
.
hD
sDgUU
hUS cs
Dengan kecepatan aliran rata-rata kritis dihitung dengan rumus :
mDDR
DU bc 5.01.0.3.12
log.)(19.0 5090
1.050
Dengan :
Sb = bed load sedimen
Rb = rasius hidrolis (m)
U = kecepatan aliran rata-rata (m/dt)
..................(4.10)
(4.11)
-
55
V. METODE PENELITIAN
A. Lokasi dan Waktu Penelitian
1. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian pada Sungai Konaweha yaitu di Desa Sabulakoa Kecamatan
Landono Kabupaten Konawe Selatan, dengan panjang lokasi penelitian 1 km.
2. Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan sampai dengan diperolehnya data pendukung yang
akan diolah lebih lanjut untuk dianalisis dan waktu penelitian direncanakan akan
dilaksanakan kurang lebih tiga bulan (3 bulan) terhitung mulai bulan Desember-
Februari 2012.
Tabel 5.1 Rencana Kegiatan Penelitian
KegiatanBulan
I II III1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Proposal
Pengumpulan Data
Analisis Data
Pembuatan Laporan
Asistensi
Seminar Hasil
Asistensi
Ujian Akhir
-
56
B. Variabel Penelitian
Variabel dari penelitian ini adalah:
1. Variabel kecepatan air adalah variabel bebas dimana keterkaitannya tidak
dipengaruhi oleh faktor-faktor lain seperti sungai dan erosi.
2. Variabel debit adalah variabel terikat yang dipengaruhi oleh faktor bebas atau
variabel bebas seperti sedimen yang terikat pada erosi. Semakin besar erosi
yang terjadi maka semakin besar pula sedimen yang mengendap di dasar
sungai.
C. Sumber Data dan Teknik Pengumpulan Data
1. Sumber Data
Sumber data yang diperoleh dalam penelitian ini adalah:
a. Data Primer adalah data yang diperoleh secara langsung di lapangan
dengan cara survey untuk mencari keteranga