MORFOLOGI SUNGAI HANUM NURBAITI
7011200083
BENTUK SUNGAI
● Sungai Lurus (Straight) umumnya berada pada daerah bertopografi terjal mempunyai energi aliran kuat atau deras. Energi yang kuat ini berdampak pada intensitas erosi vertikal yang tinggi, jauh lebih besar dibandingkan erosi mendatarnya. Kondisi seperti itu membuat sungai jenis ini mempunyai kemampuan pengendapan sedimen kecil.
● Sungai Kekelok (Meandering) adalah sungai yang alirannya berkelok-kelok atau berbelok-belok. Pada sungai tipe ini erosi secara umum lemah sehingga pengendapan sedimen kuat. Erosi horisontalnya lebih besar dibandingkan erosi vertikal, perbedaan ini semakin besar pada waktu banjir. Hal ini menyebabkan aliran sungai sering berpindah tempat secara mendatar.[2]
● Sungai Teranyam (Braided) umumnya terdapat pada daerah datar dengan energi arus alirannya lemah dan batuan di sekitarnya lunak. Sungai tipe ini bercirikan debit air dan pengendapan sedimen tinggi. Daerah yang rata menyebabkan aliran dengan mudah belok karena adanya benda yang merintangi aliran sungai utama.
● Sungai Anastomasing terjadi karena adanya dua aliran sungai yang bercabang-cabang, dimana cabang yang satu dengan cabang yang lain bertemu kembali pada titik dan kemudian bersatu kembali pada titik yang lain membentuk satu aliran. Energi alir sungai tipe ini rendah. Ada perbedaan yang jelas antara sungai teranyam dan sungai anastomosing. Pada sungai teranyam, aliran sungai menyebar dan kemudian bersatu kembali menyatu masih dalam lembah sungai tersebut yang lebar.
BENTUK SUNGAI
INTERAKSI ALIRAN DAN
SEDIMEN
• Degradasi Sungai
Degradasi dapat diartikan sebagai penurunan dasar sungai jarak jauh. Degradasi dapat terjadi di hilir sungai, di hulu sungai, maupun keduanya. Degradasi dasar sungai terjadi ketika suplai sedimen yang datang lebih kecil daripada kemampuan angkutnya, dasar sungai tererosi, serta dasar sungai mengalami penurunan. Degradasi merupakan proses jangka panjang evolusi dasar sungai. Aliran sungai pada proses degradasi dasar sungai berupa aliran permanen semu (quasi unsteady) dan tidak seragam (non-uniform flow). Sebaliknya, aliran sungai pada awal dan akhir proses degradasi berupa aliran permanen dan seragam (steady and uniform flow). Contoh :
1. Suplai sedimen (solid discharge) di hulu berhenti ataupun berkurang 2. Debit aliran air bertambah
3. Penurunan dasar sungai di suatu titik
INTERAKSI ALIRAN DAN
SEDIMEN
• Degradasi Sungai
Adapun faktor-faktor yang dapat berpengaruh pada jumlah dan tingkat degradasi antara lain :
1. Fenomena lapisan pelindung dasar sungai
2. Adanya material kohesif atau vegetasi di dalam saluran 3. Erosi tepian sungai
4. Fluktuasi arus
5. Perubahan mendadak pada beban material dasar karena masuknya beban dari anak- anak sungai
6. Adanya pekerjaan rekayasa di sungai.
Umumnya, degradasi di hulu sungai berlangsung dengan laju yang lebih cepat daripada degradasi di hilir sungai. Hal itu disebabkan peningkatan kemiringan akan menghasilkan peningkatan substansial pada pelepasan material dasar. Dalam kasus degradasi progresif ke hilir sungai, kemiringan akan semakin berkurang sehingga pelepasan material dasar mendekati nol secara asimtotik.
INTERAKSI ALIRAN DAN
SEDIMEN
INTERAKSI ALIRAN DAN SEDIMEN
• Agradasi Sungai
Agradasi merupakan pengendapan sedimen pada dasar sungai yang memiliki kemiringan aliran landai dan kecepatan aliran relatif lambat. Agradasi ini terjadi di daerah khas seperti sungai aluvial dataran rendah, kipas aluvial, dan delta sungai. Agradasi terjadi karena debit solid lebih besar daripada kemampuan angkut sedimen sehingga terjadi perpindahan sedimen yang mengakibatkan dasar sungai menjadi naik. Agradasi juga terjadi ketika tegangan geser aliran bernilai lebih kecil dari tegangan geser kritis, sehingga butir sedimen yang terbawa aliran tidak dapat lagi digerakkan kecepatan aliran. Contoh :
1. Pasokan sedimen (solid discharge) dari hulu bertambah 2. Debit aliran air berkurang
3. Kenaikan dasar sungai di suatu titik
INTERAKSI ALIRAN DAN SEDIMEN
• Agradasi Sungai
Agradasi dapat disebabkan oleh beberapa hal yaitu : 1. Perubahan iklim
2. Pemanfaatan lahan
3. Aktivitas geologi seperti letusan gunung berapi, sesar, dan gempa bumi.
Letusan gunung berapi akan mengakibatkan banyak sedimen dari letusan terangkut dalam aliran sungai, hal tersebut akan menyebabkan penguburan saluran lama akibat penumpukan sedimen terangkut. Contoh lainnya, jumlah sedimen yang masuk ke saluran sungai dapat meningkat ketika iklim menjadi lebih kering. Peningkatan sedimen tersebut disebabkan oleh penurunan ikatan tanah akibat terhambatnya pertumbuhan tanaman.
BENTUK GEOMETRI SUNGAI
Geometri sungai adalah ukuran dari alur, palung dan lembah sungai secara
vertical dan horizontal dengan parameter panjang, lebar, kemiringan dasar
sungai, ketinggian, dan bentuk dasar sungai.
BENTUK GEOMETRI SUNGAI
• Tipe Sungai Kecil “Aa+” : Memiliki kemiringan yang sangat curam (>10%), saluran berparit yang baik, memiliki rasio lebar/kedalam (W/D Ratio) yang rendah dan sepenuhnya dibatasi oleh saluran kecil. Bentuk dasar pada umumnya merupakan cekungan luncur air terjun. Tipe sungai kecil “Aa+” banyak dijumpai pada dataran dengan timbunan agregat, zona pengendapan seperti aliran sungai bersalju, bentuk lahan yang secara struktural dipengaruhi oleh patahan, dan zona pengendapan yang berbatasan dengan tanah residu.
Arus sungai umumnya beraliran air deras atau air terjun. Tipe sungai kecil “Aa+” disebut sebagai sistem suplai sedimen berenergi tinggi disebabkan lereng saluran yang curam dan potongan melintang saluran yang sempit dan dalam.
• Tipe Sungai Kecil ”A” : Hampir sama dengan tipe sungai kecil “Aa+” yang telah dilepaskan dalam pengertian bentuk lahan dan karakteristik saluran. Yang membedakan antara sungai kecil “Aa+” dengan “A” adalah bahwa lereng saluran berkisar antara 4% sampai 10% dan arus sungai kecil umunya merupakan sebuah cekungan dengan air kantung (scour pool).
• Tipe Sungai Kecil “B” : Umumnya pada tanah dengan kemiringan curam dan sedikit miring, dengan bentukan lahan utama sebagai kolam belerang yang sempit. Banyak sungai kecil tipe “B” adalah sungai hasil pengaruh perkembangan dari zona structural, patahan, sambungan, simpanan koluvialalluvial, dan bagian lereng lembah yang terkontrol secara struktural menjadi lembah sempit yang membatasi pengembangan dataran banjir. Tipe sungai “B” mempunyai saluran berparit, rasio lebar/kedalaman (W/D Ratio) (>2), sinusitis saluran rendah dan didominasi oleh aliran deras. Morfologi bentuk dasar yang dipengaruhi oleh runtuhan dan pembatasan lokal,, umunya menghasilkan air kantung (scour pool) dan aliran deras, sarta tingkat erosi pinggir sungai yang relatif rendah.
BENTUK GEOMETRI SUNGAI
• Tipe Sungai Kecil ‘C” : Terdapat pada lembah yang relatif sempit sampai lembah lebar yang berasal dari endapan alluvial. Saluran tipe “C” memiliki dataran banjir yang berkembang dengan baik, kemiringan saluran >2% dan morfologi bentuk dasar yang mengidentifikasi konfigurasi cekunagn. Potongan dan bentuk dari tipe sungai “C”
dipengaruhi oleh rasio lebar/kedalaman yang umumnya > 12 dan sinuosity > 1,4. Bentuk morfologi utama dari tipe sungai kecil “C” adalah saluran dengan relief rendah, kemiringan rendah, sinuosity sedang, saluran berparit rendah, rasio lebar perkedalaman tinggi, serta dataran banjir yang berkembang dengan baik.
• Tipe Sungai Kecil “D” : Mempunyai konfigurasi yang unik sebagai sistem saluran yang menunjukan pola berjalin, dengan rasio lebar perkedalaman sungai yang sangat tinggi (>40), dan lereng saluran umumnya sama dengan lereng lembah. Tingkat erosi pinggir sungai tinggi dan rasio lebar aliran sangat rendah dengan suplai sedimen tidak terbatas.
Bentuk saluran merupakan tipe pulau yang tidak bervegetasi. Pola saluran berjalin dapat berkembang pada material yang sangat kasar dan terletak pada lembah dengan lereng yang cukup curam , sampai lembah dengan gradien rendah, rata, dan sangat bebas yang berisi material yang lebih halus.
• Tipe Sungai Kecil “DA” atau beranastomosis : Adalah suatu sistem saluran berjalin dengan gradien sungai sangat rendah dan lebar aliran dari tiap saluran bervariasi. Tipe sungai kecil “DA” merupakan suatu sistem sungai yang stabil dan memiliki banyak saluran dan rasio lebar perkedalaman serta sinuosity bervariasi dari sangat rendah sampai sangat tinggi.
BENTUK GEOMETRI SUNGAI
• Tipe Sungai Kecil “E” : Merupakan perkembangan dari tipe sungai kecil “F”, yaitu mulai saluran yang lebar, berparit dan berkelok, mengikuti perkembangan dataran banjir dan pemulihan vegetasi dari bekas saluran sungai “F”. Tipe sungai kecil “E” agak berparit, yang menunjukan rasio lebar perkedalaman saluran yang sangat tinggi dan menghasilkan nilai rasio lebar aliran tertinggi dari semua tipe sungai. Tipe sungai kecil “E” adalah cekungan konsisten yang menghasilkan jumlah cekungan tertinggi dari setiap unit jarak saluran. Sistem sungai kecil tipe ”E” umumnya terjadi pada lembah alluvial yang mempunyai elevasi yang rendah.
• Tipe Sungai Kecil ”F” : Adalah saluran berkelok yang berparit klasik, mempunyai elevasi yang relatif rendah yang berisi batuan yang sangat lapuk atau material yang mudah terkena erosi. Karakteristik sungai kecil “F” adalah mempunyai rasio lebar perkedalaman saluran yang sangat tinggi dan berbentuk dasar sebagai cekungan sederhana.
• Tipe Sungai Kecil “G” : Adalah saluran bertingkat, berparit, sempit dan dalam dengan sinuosity tinggi sampai sederhana. Kemiringan saluran umumnya > 0,002 meskipun saluran dapat mempunyai lereng yang lebih landai dimana sebagai saluran yang di potong ke bawah. Tipe sungai “G” memiliki laju erosi tepi yang sanggat tinggi, suplai sedimen yang tinggi, lereng saluran yang sederhana sampai curam, rasio lebar perkedalaman saluran yang rendah, suplai sedimen yang tinggi, beban dasar yang tinggi dan laju sedimen terlarut yang sangat tinggi.
PERLINDUNGAN TEBING SUNGAI
• Pencegahan
Pengendalian transport sedimen
PERLINDUNGAN TEBING SUNGAI
• Pencegahan
Stabilisasi dasar sungai : Groundsill dan Consolidation Dam
PERLINDUNGAN TEBING SUNGAI
Groin/Krib
Revetment
PERILAKU ALIRAN DI BELOKAN
Erosi pada tebing sungai lebih sering terjadi pada sungai berkelok Sisi luar kelokan : Gerusan
Sisi dalam kelokan : Deposisi
PERILAKU ALIRAN DI BELOKAN
● Dasar sungai pada sisi luar belokan umumnya akan lebih dalam karena adanya kecepatan yang lebih besar pada sisi luar belokan tersebut.
● Gaya centrifugal pada belokan akan menyebabkan timbulnya arus melintang sungai, dan bersama-sama dengan aliran utama membentuk aliran helicoidal.
● Besarnya kecepatan arus melintang berkisar antara 10-15% dari kecepatan pada arah utama aliran (Kinori, 1984 dan Legono, 1986), dengan ciri bahwa di dekat permukaan, arus melintang bergerak ke arah belokan dalam.
● Pada sungai yang bermeander, secara umum erosi akan terjadi pada sisi luar belokan, dan pengendapan akan terjadi pada sisi dalam belokan.
● Dampak utama akibat aliran helikoidal ini adalah terjadinya serangan pada tebing sungai pada sisi luar belokan, serta pengendapan atau sedimentasi pada dasar sungai di dekat sisi dalam belokan.
● Harus diperhatikan pada kegiatan penetapan tata letak bangunan yang
pemanfaatan sungai direncanakan (misal bangunan sadap atau intake, dll),
sebaiknya ditempatkan pada sisi luar belokan.
PERILAKU ALIRAN DI BELOKAN
Helicoidal aliran adalah cockscrew (spiral) gerakan yang bertanggung jawab untuk memindahkan air sungai terkikis beban dari luar ke tepi sebuah sungai.
Pada belokan sungai, memungkinkan terjadinya gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal atau disebut juga gaya mengempar adalah lawan dari gaya sentripetal, yaitu merupakan efek semu yang ditimbulkan ketika sebuah benda melakukan gerak melingkar, di mana sentrifugal berarti menjauhi pusat putaran. Gaya sentrifugal pada belokan akan menyebabkan timbulnya arus melintang sungai, dan bersama- sama dengan aliran utama membentuk aliran helicoidal.
Aliran helicoidal adalah gerakan spiral air sungai yang menyebabkan terkikisnya sisi luar sungai dan pengendapan pada sisi dalam sungai.
Besarnya kecepatan arus melintang berkisar antara 10-15% dari kecepatan pada arah utama aliran dengan ciri bahwa di dekat permukaan, arus melintang bergerak ke arah belokan dalam.
Erosi dan endapan sungai karena aliran helicoidal ini menyebabkan terbentuknya
liku sungai. Dampak utama akibat aliran helicoidal ini adalah terjadinya serangan
pada tebing sungai pada sisi luar belokan, serta pengendapan atau sedimentasi
pada dasar sungai di dekat sisi dalam belokan.
PENANGANAN PERMASALAHAN SUNGAI
DI BELOKAN
PENANGANAN PERMASALAHAN SUNGAI DI BELOKAN
Groin/krib adalah struktur hidrolik keras yang dibangun tegak lurus terhadap garis pantai (dalam teknik pantai) atau tepi sungai. Krib memiliki bentuk konstruksi/dinding penghalang aliran, berpangkal di salah satu tebing/sisi dan berujung di alur sungai. Terdapat 3 macam formasi krib yaitu :
• Krib tegak lurus, krib yang arahnya tegak lurus aliran.
• Krib condong kearah hulu disebut juga sebagai krib tajam, krib yang arahnya menyerong ke hulu.
• Krib condong kearah hilir.
Impermeable groins : Aliran air tidak dapat menembus ataupun melewati krib.
Biasanya dibuat dari :
● Pasangan batu kali
● Bronjong/gabion
● Beton
● Sheet pile
Permeable groins : Aliran air dapat menembus ataupun melewati krib.
Biasanya dibuat dari :
● Tiang pancang beton
● Tiang pancang baja
PENANGANAN PERMASALAHAN SUNGAI DI BELOKAN
Penetapan tinggi krib pada umumnya akan lebih menguntungkan apabila evaluasi mercu krib dapat dibuat serendah mungkin ditinjau dari stabilitas bangunan terhadap gaya yang mempengaruhinya, sebaiknya elevasi mercu dibuat 0,50-1,00 meter diatas elevasi rata-rata permukaan air rendah. Dari hasil pengamatan terhadap tinggi berbagai jenis krib yang telah dibangun dan berfungsi dengan baik, diperoleh angka perbandingan antara tinggi krib dan kedalaman air banjir (hg/h) sebesar 0,20 – 0,30.
Panjang dan jarak antara krib ditetapkan secara empiris yang didasarkan pada
pengamatan data sungai yang bersangakutan antara lain situasi sungai, lebar
sungai, kemiringan sungai, debit banjir, kedalaman air, debit normal,
transportasi sedimen dan kondisi sekeliling sungai. Krib memanjang adalah
krib yang ditempatkan hampir sejajar dengan arah arus sungai dan biasanya
digunakan untuk melindungai tebing alur sungai dan mengatur arah arus
sungai agar alur sungai tidak mudah berpindah-pindah.
PENANGANAN PERMASALAHAN SUNGAI DI BELOKAN
Secara umum, hal-hal yang perlu di perhatikan dalam perencanaan krib adalah sebagai berikut :
• Karena cara pembuatan krib sangat tergantung pada regim sungai, perlu diperoleh data mengenai pengalaman pembuatan krib pada sungai yang sama atau hampir sama, kemudahan pelaksanaanya dan besarnya pembiyayaan.
• Untuk mengurangi turbulensi aliran pada sungai yang terlalu lebar, maka permukaan air sungai normal harus dinaikan dengan krib yang panjang, dengan memperhatikan biaya pelaksanaan dan pemeliharaannya.
• Jika krib yang akan dibangun dimaksud pula untuk melindungi tebing sungai terhadap pukulan air, panjang krib harus diperhitungkan pula terhadap timbulnya pukulan air pada tebing sungai di seberangnya.
• Krib tidak berfungsi baik pada sungai kecil dan sempit alurnya.
• Apabila pembuatan krib dimaksudkan untuk menaikan permukaan normal air sungai, perlu dipertimbangkan kapasitasnya disaat terjadinya debit yang lebih besar atau debit banjir.
