Sistem Fisika
B. Morfologi Sungai
3) Langkah - Langkah Menentukan Morfologi Sungai
Dalam menentukan morfologi sungai maka harus diketahui beberapa faktor yang menjadi ciri khas pada sungai tersebut. Data yang diperlukan adalah lebar aliran (Wbkf), kedalaman aliran (dbkf), lebar aliran banjir (Wfpa), kedalaman maksimum aliran (dmbkf), sinousitas, kemiringan aliran (slope), dan material dasar sungai (D-50). Dibawah ini adalah langkah-langkah yang digunakan dalam menentukan morfologi sungai menurut teori (Rosgen, 1996):
a) Entrenchment Ratio
Entrenchment Ratio adalah rasio hubungan antara lebar aliran banjir (Wfpa) terhadap lebar aliran sungai (Wbkf). Seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.
Gambar 4. Pengukuran sungai (Rosgen, 1996)
Cara perhitungan dalam menentukan Entrenchment Ratio adalah sebagai berikut:
Entrenchment Ratio = Lebar Aliran Banjir (Wfpa) Lebar Aliran Sungai (Wbkf)
dengan:
Wfpa = lebar aliran banjir (flood-prone area width)
Wbkf = lebar aliran sungai (bankfull surface width)
Entrenchment Ratio pada sungai dibagi dalam 3 kriteria, yaitu:
1) Aliran berparit besar antara 1-1,4 mewakili tipe sungai A, F, dan G.
2) Aliran berparit tengah antara 1,41- 2,2 mewakili tipe sungai B.
3) Aliran berparit sekitar 2,2 ke atas mewakili tipe sungai C, D, dan E.
Gambar 5. Entrenchment Ratio Mewakili Tipe Sungai (Rosgen, 1996) b) Width/Depth Ratio
Width/Depth Ratio adalah rasio hubungan antara lebar aliran sungai (Wbkf) terhadap kedalaman sungai (dbkf ). Adapun rumus yang digunakan adalah:
Width/Depth Ratio = Lebar Aliran Sungai (Wbkf)) Kedalaman Aliran Sungai (Dbkf)
Dengan:
Wbkf = lebar aliran sungai (bankfull surface width) Dbkf = kedalaman aliran sungai (bankfull mean depth)
Width/Depth Ratio pada sungai dibagi dalam 4 kriteria, yaitu:
1) Untuk tipe sungai A, E, G memiliki W/D ratio lebih kecil dari 12.
2) Untuk tipe sungai B, C, F memiliki W/D ratio lebih besar dari 12.
3) Untuk tipe sungai D, A memiliki W/D Ratio lebih kecil dari 40.
4) Untuk tipe sungai D memiliki W/D Ratio lebih besar dari 40.
Gambar 6. Contoh W/D Ratio mewakili tipe sungai (Rosgen, 1996) c) Kemiringan Sungai
Kemiringan alur sungai merupakan faktor utama dalam menentukan tipe jenis sungai. Setelah tipe sungai telah diketahui maka dapat ditentukan morfologi dan hubungannya terhadap sedimentasi, fungsi hidrolik, dan fungsi ekologi. Pada sudut pandang morfologi klasik, bentuk alur sungai dibagi menjadi 3 bentuk yaitu:
1) Sungai yang berbentuk lurus yang pada umumnya dimiliki sungai bertipe A.
2) Sungai berbentuk jalin/bercabang yang umumnya dimiliki sungai bertipe D dan DA.
3) Sungai berbentuk meander/berkelok yang umumnya dimiliki sungai bertipe B, C, E, F, G.
Kemiringan alur sungai menurut Rosgen (1996), bentuk sungai secara memanjang dapat dibedakan menjadi 7 tipe A, B, C, D, F, dan G.
Tipe tersebut akibat pengaruh kemiringan memanjang dan penyusun dasar sungai. Berdasarkan kemiringan dominannya, sungai dapat dibagi menjadi:
1) Sungai dengan kemiringan dominan diatas 10%, umumnya dimiliki oleh sungai bertipe A+.
2) Sungai dengan kemiringan dominan antara 4% sampai 10%, umumnya dimiliki oleh sungai bertipe A.
3) Sungai dengan kemiringan dominan antara 2% sampai 4%, umumnya dimiliki oleh sungai bertipe B dan G.
4) Sungai dengan kemiringan dominan lebih kecil dari 4%, umumnya dimiliki oleh sungai bertipe D.
5) Sungai dengan kemiringan dominan lebih kecil dari 2%, umumnya dimiliki oleh sungai bertipe C, E, dan F.
6) Sungai dengan kemiringan dominan lebih kecil dari 0,5%, umumnya dimiliki oleh sungai bertipe DA.
Agar lebih memudahkan dan mempunyai nilai keakuratan yang tinggi dalam penelitian ini, maka peneliti mengambil data kemiringan sungai (slope) menggunakan selang ukur.
Berikut ini merupakan rumus untuk menghitung kemiringan sungai (slope):
Slope = ∆h
L) ×100%
dengan :
Δh = Elevasi Titik A – Elevasi Titik B L = jarak dari titik A ke titik B
d) Material Dasar Sungai “D-50”
Pengamatan dan pengambilan sampel dasar sungai dilakukan untuk mengetahui ukuran dan jenis sedimen yang membentuk dasar sungai untuk mengetahui ukuran butiran pasir dan kerikil maka dilakukan uji distribusi butiran.
Di bawah ini merupakan beberapa jenis partikel penyusun material dasar sungai, yaitu:
1) Patahan, jika berukuran lebih besar dari 2048 milimeter.
2) Batu besar, jika berukuran antara 256 sampai 2048 milimeter.
3) Batu, jika berukuran antara 64 sampai 256 milimeter.
4) Kerikil, jika berukuran antara 2 sampai 64 milimeter.
5) Pasir, jika berukuran antara 0,062 sampai 2 milimeter.
6) Lempung lumpur, jika berukuran lebih kecil dari 0,062 milimeter.
Untuk menentukan material dasar sungai, maka ukuran partikel yang diambil adalah ukuran partikel yang dominan. Ukuran partikel yang dominan merupakan jumlah terbesar dari ukuran partikel yang diamati. Selain itu dapat juga ditentukan dengan D-50. D-50 adalah 50% dari populasi sampel yang dikumpulkan lalu diamati sehingga mewakili diameter partikel di lokasi tersebut.
C. Banjir
a) Pengertian Banjir.
Banjir merupakan fenomena alam yang biasa terjadi di suatu kawasan yang banyak dialiri oleh aliran sungai. Secara sederhana banjir dapat didefinisikan sebagainya hadirnya air di suatu kawasan luas sehingga menutupi permukaan bumi kawasan tersebut.
Dalam cakupan pembicaraan yang luas, kita bisa melihat banjir sebagai suatu bagian dari siklus hidrologi, yaitu pada bagian air di permukaan Bumi yang bergerak ke laut. Dalam siklus hidrologi kita dapat melihat bahwa volume air yang mengalir di permukaan Bumi dominan ditentukan oleh tingkat curah hujan, dan tingkat peresapan air ke dalam tanah.
Aliran Permukaan = Curah Hujan – (Resapan ke dalam tanah + Penguapan ke udara)
Air hujan sampai di permukaan Bumi dan mengalir di permukaan Bumi, bergerak menuju ke laut dengan membentuk alur-alur sungai. Alur-alur sungai ini di mulai di daerah yang tertinggi di suatu kawasan, bisa daerah pegunungan, gunung atau perbukitan, dan berakhir di tepi pantai ketika aliran air masuk ke laut.
Secara sederhana, segmen aliran sungai itu dapat kita bedakan menjadi daerah hulu, tengah dan hilir.
b) Jenis-Jenis Banjir
Peristiwa banjir yang terjadi tentunya bermacam-macam tergantung pada penyebabnya. Oleh karena itu, terjadinya banjir dilihat dari penyebabnya terbagi menjadi beberapa jenis, antara lain:
1) Banjir Air
Banjir air merupakan banjir yang sering sekali terjadi saat ini. Penyebab dari banjir ini adalah kondisi air yang meluap di beberapa tempat, seperti sungai, danau maupun selokan. Meluapnya air dari tempat-tempat tersebut yang biasanya menjadi tempat penampungan dan sirkulasinya membuat daratan yang ada di sekitarnya akan tergenang air. Banjir ini biasanya terjadi karena hujan yang begitu lama sehingga sungai, danau maupun selokan tidak lagi cukup untuk menampung semua air hujan tersebut.
2) Banjir (Cileuncang)
Banjir ini sebenarnya hampir sama dengan banjir air. Tetapi banjir cileuncang ini terjadi karena hujan yang derat dengan debit/aliran air yang begitu besar. Sedemikian sehingga air hujan yang sangat banyak ini tidak mampu mengalir melalu saluran air (drainase) sehingga air pun meluap dan menggenangi daratan.
3) Banjir Rob (Laut Pasang)
Banjir laut pasang atau dikenal dengan sebutan banjir rob merupakan jenis banjir yang disebabkan oleh naiknya atau pasangnya air laut sehingga menuju ke daratan sekitarnya. Banjir jenis ini biasanya sering menimpa pemukiman bahkan kota-kota yang berada di pinggir laut, seperti daerah Muara Baru di ibukota Jakarta. Terjadinya air pasang ini di laut akan menahan aliran air sungai yang seharusnya menuju ke laut. Karena tumpukan air sungai tersebutlah yang menyebabkan tanggul jebol dan air menggenangi daratan.
4) Banjir Bandang
Banjir bandang merupakan banjir yang tidak hanya membawa air saja tapi material-material lainnya seperti sampah dan lumpur. Biasanya banjir ini disebabkan karena bendungan air yang jebol. Sehingga banjir ini memiliki tingkat bahaya yang lebih tinggi daripada banjir air. Bukan hanya karena mengangkut material-material lain di dalamnya yang tidak memungkinkan manusia berenang dengan mudah, tetapi juga arus air yang terdakang sangat deras.
5) Banjir Lahar
Banjir lahar merupakan jenis banjir yang disebabkan oleh lahar gunung berapi yang masih aktif saat mengalami erupsi atau meletus. Dari proses erupsi inilah nantinya gunung akan mengeluarkan lahar dingin yang akan menyebar ke lingkungan sekitarnya. Air dalam sungai akan mengalami pendangkalan sehingga juga akan ikut meluap merendam daratan.
6) Banjir Lumpur
Banjir ini merupakan jenis banjir yang disebabkan oleh lumpur. Salah satu contoh identic yang masih terjadi sampai saat ini adalah banjir lumpur Lapindo di Sidoarjo, Jawa Timur. Banjir lumpur ini hampir menyerupai banjir bandang, tetapi lebih disebabkan karena keluarnya lumpur dari dalam bumi yang kemudian menggenangi daratan. Tentu lumpur yang keluar dari dalam bumi tersebut berbeda dengan lumpur-lumpur yang ada di permukaan. Hal ini bisa dianalisa dari kandungan yang dimilikinya, seperti gas-gas kimia yang berbahaya.
c) Penyebab Banjir
Menurut Kodoatie dan Sugiyanto (2002), faktor penyebab terjadinya banjir dapat diklasifikasikan dalam dua kategori, yaitu banjir alami dan banjir oleh tindakan manusia. Banjir akibat alami dipengaruhi oleh curah hujan, fisiografi, erosi dan sedimentasi, kapasitas sungai, kapasitas drainase dan pengaruh air pasang. Sedangkan banjir akibat aktivitas manusia disebabkan karena ulah manusia yang menyebabkan perubahan-perubahan lingkungan seperti : perubahan kondisi Daerah Aliran Sungai (DAS), kawasan pemukiman di sekitar bantaran, rusaknya drainase lahan, kerusakan bangunan pengendali banjir, rusaknya hutan (vegetasi alami), dan perencanaan sistim pengendali banjir yang tidak tepat.
Penyebab banjir merupakan bencana alam yang terjadi di berbagai kota-kota di dunia dengan skala yang berbeda. Manfaat air bagi kehidupan merupakan kebutuhan yang paling penting bagi manusia, namun ketika keseimbangan proses alam menjadi terganggu, bencana seperti banjir ini bisa datang.
Negara dengan iklim tropis memiliki intensitas curah hujan yang tinggi, sehingga ketika musim penghujan datang debit pada penampungan air seperti waduk, kali, sungai menjadi tinggi dan meluap. Ketika hal tersebut terjadi, membawa masalah lingkungan yang dikhawatirkan akan terus datang disetiap musim hujan yaitu, bencana banjir.
Penyebab banjir, terlihat dari definisi banjir secara sederhana yaitu hadirnya air pada kawasan luas sehingga menutupi permukaan daratan pada kawasan tersebut. Contohnya ketika terjadi peningkatan curah hujan pada suatu wilayah, akan membuat air di tempat tersebut meningkat. Jika pada kawasan tidak
memiliki sistem perairan yang baik, genangan akan terus meningkat seiring dengan proses terjadinya hujan yang terus terjadi.
a) Penyebab banjir secara alami
Yang termasuk sebab-sebab alami diantaranya adalah : 1) Curah hujan
Oleh karena beriklim tropis, Indonesia mempunyai dua musim sepanjang tahun, yakni musim penghujan dan musim kemarau. Pada musim hujan, curah hujan yang tinggi berakibat banjir di sungai dan bila melebihi tebing sungai maka akan timbul banjir atau genangan.
2) Pengaruh fisiografi
Fisiografi atau geografi fisik sungai seperti bentuk, fungsi dan kemiringan daerah pengaliran sungai (DPS), kemiringan sungai, geometrik hidrolik (bentuk penampang seperti lebar, kedalaman, potongan memanjang, material dasar sungai), lokasi sungai dan lain-lain merupakan hal-hal yang mempengaruhi terjadinya banjir.
3) Erosi dan Sedimentasi
Erosi di DPS berpengaruh terhadap pengurangan kapasitas penampang sungai. Besarnya sedimentasi akan mengurangi kapasitas saluran sehingga timbul genangan dan banjir di sungai.
4) Kapasitas sungai
Pengurangan kapasitas aliran banjir pada sungai dapat disebabkan oleh pengendapan berasal dari erosi DPS dan erosi tanggul sungai yang berlebihan.
Sedimentasi sungai terjadi karena tidak adanya vegetasi penutup dan adanya
penggunaan lahan yang tidak tepat. Sedimentasi menyebabkan terjadinya agradasi dan pendangkalan pada sungai, hal ini dapat menyebabkan berkurangnya kapasitas tampungan sungai. Efek langsung dari fenomena ini menyebabkan meluapnya air dari alur sungai keluar dan menyebabkan banjir.
5) Kapasitas drainasi yang tidak memadai
Hampir semua kota-kota di Indonesia mempunyai drainasi daerah genanga yang tidak memadai, sehingga kota-kota tersebut sering menjadi langganan banjir di musim hujan.
6) Pengaruh air pasang
Air pasang laut memperlambat aliran sungai ke laut. Pada waktu banjir bersamaan denganair pasang yang tinggi maka tinggi genangan atau banjir menjadi besar karena terjadi aliran balik (backwater).
b) Penyebab banjir akibat aktifias manusia
Yang termasuk sebab-sebab banjir karena tindakan manusia adalah :
1) Perubahan kondisi DAS Perubahan kondisi DAS seperti penggundulan hutan, usaha pertanian yang kurang tepat, perluasan kota, dan perubahan tataguna lainnya dapat memperburuk masalah banjir karena meningkatnya aliran banjir.
2) Kawasan kumuh dan sampah, Perumahan kumuh di sepanjang bantaran sungai dapat menjadi penghambat aliran. Masyarakat membuang sampah langsung ke alur sungai, sehingga dapat meninggikan muka air banjir disebabkan karena aliran air terhalang.
3) Drainasi lahan, Drainasi perkotaan dan pengembangan pertanian pada daerah bantaran banjir akan mengurangi kemampuan bantaran dalam menampung debit air yang tinggi.
4) Kerusakan bangunan pengendali air Pemeliharaan yang kurang memadai dari bangunan pengendali banjir sehingga menimbulkan kerusakan dan akhirnya tidak berfungsi dapat meningkatkan kuantitas banjir.
5) Perencanaan sistem pengendalian banjir tidak tepat, Beberapa sistem pengendalian banjir memang dapat mengurangi kerusakan akibat banjir kecil sampai sedang, tetapi mungkin dapat menambah kerusakan selama banjir-banjir yang besar. Semisal, bangunan tanggul sungai yang tinggi. Limpasan pada tanggul ketika terjadi banjir yang melebihi banjir rencana dapat menyebabkan keruntuhan tanggul. Hal ini mengakibatkan kecepatan aliran yang sangat besar melalui tanggul yang bobol sehingga menibulkan banjir yang besar.
6) Rusaknya hutan (hilangnya vegetasi alami), Penebangan pohon dan tanaman oleh masyarakat secara liar (illegal logging), tani berpindah-pindah dan permainan rebiosasi hutan untuk bisnis dan sebagainya menjadi salah satu sumber penyebab terganggunya siklus hidrologi dan terjadinya banjir.
d) Dampak yang Ditimbulkan Banjir
Banjir memiliki dampak yang dapat merugikan masyarakat, dampak tersebut dibagi menjadi 3, yaitu:
a) Dampak Primer
Dampak primer terjadinya banjir adalah menimbulkan kerusakan fisik.
b) Dampak Sekunder
Dampak struktur seperti perumahan gedung, jembatan, kendaraan dan lain-lain.Dampak sekunder dari terjadinya banjir adalah sebagai berikut:
1) Air terkontaminasi, sehingga persediaan air bersih menjadi langka
2) Penyakit, air yang kotor dan tidak higienis menyebabkan banyak penyakit yang dapat tertular melalui air
3) Kelangkaan pada hasil pertanian dan makanan, hal itu terjadi karena air yang berlebih menyebabkan sawah-sawah dan tanaman menjadi rusak selain itu pada tanaman yang spesiesnya tidak kuat makan akan mati sehingga mengalami gagal panen, karena itu hasil panen dan makanan yang cukup signifikan.
4) Transportasi, jalur transportasi menjadi susah,akses untuk menuju ke tempat lain mengalami kendala.
c) Dampak Tersier
Dampak tersier disebut juga dampak jangka panjang, Dampak tersier dari peristiwa banjir adalah kesulitan Ekonomi, kesulitan ekonomi disebabkan karena pemukiman telah mengalami kerusakan sehingga berdampak pada menurunnya minat wiraswastawan pada sector pariwisata, selain itu kelangkaan bahan makanan menyebabkan naiknya harga-harga makanan.
e) Metode Pengendalian Banjir
Adapun metode pengendalian banjir adalah sebagai berikut:
a) Identifikasi Masalah
Sebelum terjadi banjir sebaiknya dilakukan pemeliharaan tanggul dan bangunan pengendali banjir, di dalam survey perlu dilakukan identifikasi pada tempat – tempat tertentu di sepanjang sungai yang rawan terhadap banjir dan perlu di buat map untuk daerah rawan banjir di dataran rendah.
b) Metode Struktural
1) Pembuatan atau peninggian tanggul, hal ini membutuhkan lahan yang agak sulit di penuhi di pemukiman padat.
2) Pengerukan dasar sungai: upaya ini dilakuakan untuk memperbesar kapasitas sungai. Jika di lakukan tanpa upaya lain maka kegiatan ini di mungkinkan hanya memperbesar kapasitas sementara karena kondisi sedimentasi akan terulang lagi. Konsekuensinya kegiatan ini harus di ulang secara periodik.
3) Membuat saluran pengelak banjir dan fasilitasnya yang dibangun di luar pemukiman untuk melindungi pemukiman dari banjir.
4) Penanggulangan banjir dengan membangun bendungan atau waduk penanggulangan banjir dan kombinasi dengan perbaikan sungai.
c) Metode Non Struktural
1) Merevisi tata ruang, misalnya, daerah yang langganan banjir jangan di jadikan pemukiman.
2) Penanggulangan dan pengelolaan di daerah tangkapan air sesuai tata ruang.
3) Pelestarian fungsi kawasan resapan air di daerah tangkapan air (catchment area), sehingga aliran air permukaan minimal.
4) Pembangunan dan pengelolaan sistem peringatan dini bahaya banjir.
5) Penyesuaian diri dengan kondisi banjir yaitu dengan membuat peil lantai bangunan lebih tinggi dari peil banjir.
6) Menyingkirkan sampah disepanjang alur sungai guna mencegah hambatan aliran air dan pengendalian sedimen.
7) Kemungkinan lain adalah memindahkan penduduk dari daerah rawan banjir.
Hal ini akan berdampak sosial yang tidak mudah untuk ditangani.