PENDAHULUAN
Perumusan Masalah
Salah satu cara untuk mengetahui pola dan laju perubahan morfologi sungai, yang meliputi perubahan kemiringan dasar sungai, elevasi dasar sungai, luas penampang, dan perubahan daya dukung (volume) yang terjadi pada bagian sungai tertentu akibat sedimentasi. Prosesnya adalah mengumpulkan data lapangan di berbagai titik kendali penggunaan Sungai Wampu. Dari berbagai persamaan transpor sedimen yang ada dilakukan upaya untuk menjelaskan proses yang terjadi melalui analisis penerapan persamaan transpor sedimen untuk memahami fenomena perubahan morfologi Sungai Wampu.
Batasan Masalah
Untuk mencapai hasil analisis yang optimal dengan menerapkan beberapa persamaan angkutan sedimen di Sungai Wampu dalam kaitannya dengan permasalahan sedimentasi, maka perlu ditetapkan batasan dan asumsi. Studi berdasarkan data pengukuran yang ada dibatasi pada titik/bagian atau lokasi terpilih yang sedang dipertimbangkan.
Tujuan
TINJAUAN PUSTAKA
Transportasi Sedimen
- Erosi dan Sedimentasi
- Erosi
- Sedimentasi
- Angkutan Sedimen
- Rumus- Rumus Angkutan Sedimen
Kenyataannya, untuk setiap satuan waktu pergerakan angkutan sedimen yang dapat diamati hanya angkutan beban dasar dan angkutan beban tersuspensi. Pengangkutan sedimen di sungai atau saluran terbuka merupakan proses alami yang terjadi secara terus menerus. Pengertian angkutan sedimen secara umum adalah pergerakan butir-butir material dasar saluran yang merupakan hasil erosi yang disebabkan oleh kekuatan dan kecepatan aliran sungai.
Partikel sedimen akan terangkat jika tegangan geser dasar lebih besar dari tegangan geser kritis erosi, dan tegangan geser kritis erosi melebihi tegangan geser kritis pengendapan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa tegangan geser kritis sangat bergantung pada sejarah proses pengendapan dan konsolidasi. Oleh karena itu, beberapa penelitian mengenai tegangan geser kritis sedimen kohesif biasanya dilakukan dengan menghubungkan tegangan geser dan kepadatan sedimen pada variasi tinggi sampel yang berbeda.
Partikel sedimen akan mulai bergerak ketika laju geser kritis terlampaui karena gaya penggeraknya lebih besar daripada gaya geseknya. Jika bilangan Reynolds diketahui maka tegangan geser kritis dapat ditentukan dengan melihat grafik 2.2 buku Transportasi Sedimen Chi Ted Yang halaman 22.
Persamaan Yang’s
Engelund and Hansen
Shen and Hung
- Metode Einstein
- Dampak Erosi dan Sedimentasi
- Pengaruh Erosi
- Pengaruh Sedimentasi
- Morfologi Sungai
- Geometri dan Geoteknik Sungai
Einstein (1950) memulai pendekatan langsung untuk menentukan beban material dasar dengan menambahkan beban dasar dan beban drift. Tegangan geser total dianggap terdiri dari dua bagian: tegangan geser yang berhubungan dengan kekasaran butir � dan tegangan geser yang berhubungan dengan tegangan geser akibat pembentukan dasar saluran (dari tegangan geser). Tegangan geser butir yang efektif untuk pengangkutan sedimen adalah tegangan geser yang menghasilkan kecepatan rata-rata bila semua hambatan disebabkan oleh kekasaran geser.
Ini terutama melibatkan proses pelonggaran, pencucian/pengangkutan dan pengendapan partikel tanah yang disebabkan oleh tumbukan semprotan air hujan dan arus permukaan. Dengan berkurangnya porositas tanah, karena sebagian pori-pori tertutup oleh partikel tanah yang halus, maka laju infiltrasi akan menurun sehingga mengakibatkan peningkatan aliran air permukaan. Semakin banyak air yang mengalir di atas permukaan bumi, maka semakin banyak tanah yang terkikis dan tersapu oleh banjir, yang terus mengalir ke sungai hingga akhirnya terendap.
Salah satu faedah yang boleh diperolehi daripada pemendapan sedimen adalah berkemungkinan pembajaan tanah sekiranya sumber sedimen berasal dari tanah yang subur. Morfologi sungai ialah sains yang mengkaji sifat, jenis dan tingkah laku sungai dengan segala aspek perubahannya dalam ruang dan masa. Keadaan kawasan tadahan sungai, yang merangkumi unsur topografi, tumbuh-tumbuhan, geologi, dan penggunaan tanah yang mempengaruhi pekali air larian, ciri-ciri hujan, dan keadaan hidrologi.
Parameter yang menentukan adalah kemiringan dasar saluran, yang dipengaruhi oleh jenis butiran material dasar dan kekasaran dasar sungai. Sungai yang dasar sungainya mudah terkikis namun terlindung oleh material sungai lain yang mudah dipindahkan. Sungai dengan dasar yang mudah tererosi dan diatasnya terdiri dari kombinasi material itu sendiri dan beban dasar yang lepas.
Misalnya suatu daerah yang ditutupi oleh endapan sedimen mencakup wilayah yang luas dan umumnya endapan tersebut terletak pada bidang mendatar. Terjadi secara alami, sangat umum ditemukan, dan bercirikan aliran berbentuk kurva yang berhubungan dengan alur sungai yang lurus. Topografi sungai meliputi kemiringan dasar sungai, dasar sungai, geometri permukaan, kekuatan erosi sungai, yang semuanya mempengaruhi kecepatan aliran sungai dan angkutan sedimen.
METODOLOGI DAN DESKRIPSI LOKASI PENELITIAN
- Metode Kerja
- Pengambilan Sampel Sedimen di Lapangan
- Perhitungan Kemiringan Dasar Sungai
- Perhitungan Kedalaman Sungai
- Perhitungan Transportasi Sedimen
- Metode Yang’s
- Metode Engelund and Hansen
- Metode Shen and Hunsen
- Lokasi Studi penelitian
Daerah Aliran Sungai Wampu merupakan suatu daerah aliran sungai di Provinsi Sumatera Utara dengan luas Ha. Sungai Wampu mengalir dari daerah hulu yang terletak di sebagian kecil Kabupaten Karo dan Kabupaten Deli Serdang hingga mengalir ke daerah hilir di sebagian besar Kabupaten Langkat dan kemudian terus mengalir ke Selat Malaka (Pantai Timur Sumatera Utara). Besarnya beban sedimen bulan Februari – Desember 2001 juga disajikan pada tabel berikut.
Demikian pula besaran beban sedimen bulan Februari – Desember 2001 dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Dengan menggunakan metode dan langkah yang sama seperti di atas, beban sedimen untuk tahun-tahun berikutnya dihitung seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah. Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian “Studi Laju Angkutan Sedimen di Sungai Wampu” adalah :
Dari penelitian di Sungai Wampu diketahui beban sedimen tertinggi terjadi pada tahun 2008 yaitu dalam ton (metode Engelund dan Hansen), hal ini dikarenakan debit sungai pada tahun 2008 merupakan yang tertinggi diantara tahun-tahun lainnya. Dari hasil analisis dapat disimpulkan bahwa metode Engelund dan Hansen digunakan untuk menghitung beban sedimen sungai. Berdasarkan hasil analisis, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi mengapa metode Engelund dan Hansen lebih unggul dibandingkan metode lainnya.
Salah satu faktor yang membedakan perhitungan metode Engelund dan Hansen dengan metode lainnya adalah metode Engelund dan Hansen menggunakan tegangan geser sebesar 0 dan parameter qs dalam perhitungannya yaitu beban sedimen per meter lebar sungai (Parameter perhitungan dan ciri-cirinya dapat dilihat pada BAB II). Banyak faktor yang menyebabkan laju angkutan sedimen tahunan tidak stabil (naik dan turun), salah satu faktor yang paling mempengaruhi adalah debit sungai. Oleh karena itu aliran sungai tidak bersifat permanen (non-steady flow), intensitas sedimen juga akan berubah sesuai dengan perubahan debit, sehingga besarnya total angkutan sedimen merupakan gabungan dari angkutan sedimen dalam waktu tertentu.
PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMEN
Perhitungan Kedalaman
Perhitungan Angkutan Sedimen Sungai Wampu dengan Metode Yang’s 50
Dari data sekunder tahun 2003 (Januari – Mei), debit harian adalah nol (0), sehingga kedalamannya tidak dapat diketahui. Diasumsikan nilai tagihan harian dalam sebulan adalah sama setiap harinya, dan rata-rata nilai tagihan per bulan diambil sebagai tagihan dalam satu hari.
Perhitungan Angkutan Sedimen Sungai Wampu dengan Metode Shen and
Dalam penelitian ini yang digunakan hanya 1 (satu) data sungai di Sumatera Utara yaitu Sungai Wampu, Untuk penelitian selanjutnya disarankan untuk menambah data sungai lain yang sudah ada agar variasi data lebih banyak dan diperoleh hasil yang terbaik. Pada penelitian ini hanya digunakan 3 metode perhitungan angkutan sedimen, Untuk penelitian selanjutnya disarankan untuk menambahkan metode lain, sehingga dengan penambahan metode dapat terlihat perbandingan hasil perhitungan.
Perbandingan jumlah muatan sedimen antara sungai Wampu dengan sungai
KESIMPULAN DAN SARAN
Saran
