Pengantar Kuliah PSA

Oleh :

Ir. Gusti Zulkifli Mulki Ir. Nashrullah Ch.

Serie Perpustakaan Digital PSA KATA PENGANTAR

Tulisan

ini

dimaksudkan

sebagai

pengantar

kuliah

Pengembangan

Sumberdaya Air (PSA) pada Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Tanjungpura, sebagai pengetahuan dasar yang wajib diketahui setiap mahasiswa/i agar dapat lebih memahami kuliahkuliah-kuliah mengenai Teknik Hidraulik, PSA khususnya. Tulisan ini merupakan ikhtisar/rangkuman dari berbagai bahan bacaan, disajikan dalam ringkasan yang padat, dengan harapan dapat dikembangkan lebih luas lagi ketika dibahas di ruang kuliah. Semoga tulisan sederhana ini bermanfaat, benar-benar dapat membantu mahasiswa dalam mempelajari Teknik Hidraulik.

Pontianak,

Januari 1985

Penyusun

Pengantar Kuliah PSA

i

Serie Perpustakaan Digital PSA DAFTAR ISI

Hal. BAB I. SUNGAI DAN MASALAHNYA MASALAHNYA ................................ ................................ .......................

1

1.1 Pengertian Sungai ....................................................... ................................................................ ................ .......

1

1.2. Fungsi Sungai ................................................................ ............................................................................. .............

2

1.3. Jenis dan Gerak Air di Sungai Su ngai ....................................................

3

1.3.1. Bagian Atas/Hulu ................................ ........................................................... ...........................

4

1.3.2. Bagian Tengah ................................ ............................................................... ...............................

4

1.3.3. Bagian Bawah/Hilir ........................................................

5

1.3.4. Tipe Sungai ........................................................ ................................................................ ............ ....

6

1.4. Pengikisan di Daerah Tikungan ................................................. .................................................

9

1.5. Pengikisan Dalam Arah Melintang Sumbu Sungai ....................

11

BAB II. PROBLEMA EROSI ................................................................ .......................................................................... ..........

14

2.1. Pengertian Erosi ......................................................... ................................................................ ................ .........

14

2.2. FaktorFaktor-Faktor Yang Mempengaruhi Erosi Er osi ................................. ................................ .

15

2.2.1. Iklim ................................................................ ............................................................................... ...............

15

2.2.2. Topografi ................................................................ ........................................................................ ........

15

2.2.3. Vegetasi ..................................................... ................................................................ ..................... ..........

16

2.2.4. Tanah ................................................................ .............................................................................. ..............

16

2.2.5. Manusia ..................................................... ................................................................ ..................... ..........

17

2.3. Memperkirakan Besarnya Erosi ................................ ................................................. .................

17

2.3.1. Faktor Erosivitas Hujan ................................ .................................................. ..................

17

2.3.2. Faktor Erodibilitas Tanah (K) ........................................ ........................................

18

2.3.3. Faktor Lereng ................................ ................................................................ ..................................

19

2.3.4. Faktor Tanaman (C) ....................................................... .......................................................

21

2.3.5. Faktor Faktor Pengawetan Tanah (P) ........................................ ........................................

21

2.4. Pengendalian Erosi ......................................................... ................................................................ ............ .....

23

BAB III. PROBLEMA SEDIMENTASI SEDIMENTASI ........................................................... ...........................................................

25

3.1. Pergerakan Sedimen ....................................................... ................................................................ ............ ...

25

3.2. Hubungan Pergerakan Sedimen dan Penggerusan Setempat .....

27

3.3. Degradasi dan Agradasi ................................ ............................................................. .............................

28


ii

Serie Perpustakaan Digital PSA

3.3.1. Problema Yang Disebabkan Oleh Degradasi Dasar Sungai ................................................................ ............................................................................. .............

28

3.3.2. Problema yang Disebabkan Agradasi Dasar Sungai ......

29

3.3.3. Problema Pengendapan di Waduk -waduk .....................

29

3.4. Pengendalian Sedimentasi .......................................................... ..........................................................

30

BAB IV. PROBLEMA BANJIR ................................................................ ........................................................................ ........

31

4.1. Pengertian Umum ....................................................... ................................................................ ................ .......

31

4.2. Sebab............................................................... Sebab-sebabnya Banjir ...............................................................

31

4.3. Penanggulangan Banjir ................................ .............................................................. ..............................

32

4.3.1. CaraCara-cara Penanggulangan Banjir .................................. ..................................

32

4.4. Penerobosan Air Asin ................................................................ ................................................................

38


iii


BAB I SUNGAI DAN MASALAHNYA

1.6.

Pengertian Sungai

Sungai adalah suatu jaringan alur-alur alam dari kecil ke besar pada permukaan bumi, dimana air hujan yang jatuh di permukaan bumi setelah sebagian menguap (ataupun diambil oleh tanaman) akan melimpas dan mengalir membentuk alur-alur kecil; yang kemudian menjadi alur-alur sedang (tributaries) dan seterusnya mengumpul menjadi satu alur besar atau utama yang sebelum masuk ke laut dapat terbagi atas beberapa beber apa alur (distributaries).

WATER DEVIDE (Batas DAS) TRIBUTARIES

2

2 1

3

2

3 4

4

5

3

2

1

SUB DAS

DISTRIBUTARIES DAS Kecil

(RIVER AND WATERSHED, CATCHMENT AREA)

Gambar 1. Sungai dan Daerah Aliran Sungai

Dengan demikian dapat dikatakan sungai berfungsi menampung curah hujan sesuatu daerah tertentu dan mengalirkannya ke laut. Banyaknya volume air sungai tersebut sangat tergantung daripada luas "daerah aliran sungai" (DAS), atau yang lebih dikenal sebagai catcment area. Garis batas antara DASDAS DAS ialah topografi punggung permukaan bumi yang dapat memisahkan dan membagi air hujan sewaktu menyentuh tanah; ke masing masing-masing -masing DAS. Dalam


1


istilah asing, batas antara DAS ini disebut waterdevid e (untuk lebih jelasnya lihat Gambar 1). Pada umumnya sungai tidak hanya mengalirkan air ke laut, tetapi juga mengikis dan melarutkan tanah dimana air mengalir yang berupa lumpur, pasir, kerikil dan batu. Gejala pengikisan ini biasanya kita sebut erosi. Tanpa adanya daya erosi oleh air ini, maka tidak satupun sungai akan ada dan air akan senantiasa mengalir ke laut sebagai aliran yang tipis.

1.7. Fungsi Sungai

Sungai, disamping berfungsi mengalirkan air (fungsi hidrologi) juga sekaligus mengalirkan sedimen (fungsi morphologi dalam proses pembentukan daratan bumi), seperti : seperti : -

Mengangkut bahan-bahan bahan-bahan yang lepas akibat proses pelapukan atau lainnya.

-

Mengikis lembahnya sendiri.

-

Mengendapkan bahan-bahan bahan-bahan yang diangkutnya pada bagian-bagian tertentu dari sungai atau di danau ataupun di lautan.

Jelas terlihat disini, dalam pergerakannya tersebut air membawa juga angkutan sedimen, yang mana dapat kita bedakan atas beberapa golongan, antara lain : lain : -

Angkutan sedimen dasar (bed load transport )

-

Angkutan sedimen layang (suspende load transport )

-

Angkutan sedimen loncat (saltation load transport )

Angkutan sedimen dasar bergerak menggesek atau menggelinding di dasar sungai. Angkutan sedimen loncat bergerak loncat-loncatan, loncat-loncatan, kadang-kadang kadang-kadang berupa angkutan sedimen dasar dan kadang-kadang berupa angkutan sedimen layang. Angkutan sedimen layang bergerak melayang terbawa aliran air. Jelas dengan terangkutnya sedimen ini, sungai selain memberi keuntungan juga dapat mendatangkan kerugian bagi kita. Bahan-bahan yang dibawa air seperti pasir, kerikil maupun batu. Batu, merupakan bahan bagunan yang banyak sekali penggunaannya. Bila air sungai yang mengandung fraksi silt dan lempung kita alirkan diatas tanah-tanah rendah, kemudian kita

endapkan sehingga terjadi dataran-dataran dataran-dataran alluvial (kolmatase); maka tanah-


2


tanah tersebut (kolmatase) merupakan tanah-tanah tanah- tanah subur yang baik sekali untuk lahan pertanian. Akan tetapi bila fraksi pasir ikut terangkut dan terendapkan juga maka jelas akan merugikan, sebab pasir adalah bahan yang sama sekali tidak menguntungkan bagi kesuburan tanaman. Yang lebih hebat lagi, angkutan sedimen tersebut dapat pula menyebabkan terjadinya sedimentasi, penggerusan, degradasi maupun agradasi di sepanjang lairan sungai yang seringkali menjadi pokok pangkal dari kerusakan/kegagalan bangunan-bangunan air. Karena inilah, pengetahuan mengenai interaksi antara transportasi air dengan transportasi sedimen merupakan pengetahuan yang tidak boleh dikesampingkan terutama di dalam mendesign banngunanbanngunan-bangunan air.

1.3. Jenis dan Gerak Air di Sungai

Secara sederhana, alur utama (daerah aliran suatu sungai) dapat dibagi atas tiga bagian , yaitu: -

Bagian atas (up stream) dimana proses erosi berjalan.

-

Bagian tengah (middle middle stream) dimana proses erosi dan sedimentasi terjadi secara seimbang dinamik.

-

Bagian bawah (down stream) dimana proses sedimentasi lebih dominan.

Bag. Tengah

Bagian Atas / Hulu

Laut

Bagian Bawah / Hilir

Relatif Pendek

Erosi Kemiringan Eksogenetik

Kemiringan Endapan

Gambar 2 Profil Memanjang Sungai (Kemiringan Berubah Oleh Erosi)


Duga Lautan

Arah Pembentukan Delta

3


1.7.1. Bagian Atas/Hulu

Bagian atas atau hulu aliran sungai terletak di lereng gunung gunung dengan ketinggian besar terkadang ribuan meter diatas muka laut, sehingga kecepatan alirannya sangat besar (disebut torrent ). ). Torrent sering berada pada keadaan aliran kritis sampai super kritis dengan kecepatan air dapat mencapai puluhan m/det. Mengingat dasar dan sisi sungai terdiri dari berbagai macam tanah seperti tanah liat, lumpur, pasir, kerikil, kerakal maupun batuan cadas; maka profil memanjang sungai pada bagian ini sangat tidak beraturan, ada yang curam/terjal, ada yang datar, keduanya silih berganti. Karena adanya kecepatan aliran air yang tinggi, pada bagian hulu ini terjadi pengikisan/erosi yang banyak. Pada waktu banjir, benda-benda yang diangkut ke hilir bukan hanya sedimen yang halus tetapi juga kerikil dan batu kerakal yang besar. Oleh karena besarnya erosi di DAS maupun di alur sungai, maka daerah sebelah hulu ini sering juga disebut zone erosi. Dapatlah dimengerti, kegiatan yang harus dilakukan di bagian hulu ini ialah usaha pengekangan aliran dengan check dam, untuk mengurangi erosi alur. Demikian pula usaha konservasi tanah-tanah DAS yang kritis dengan terasering dan pengaturan vegetasi perenial yang ada; demi memperkecil sheet and riil erotion, atau hilangnya lahan (top soil) dan juga menambah debit dasar (base flow) sungai.

1.7.2.

Bagian Tengah

Di bagian tengah aliran sungai, arusnya sudah tenang meskipun kemiringan rata-rata dasar sungai masih agak curam. Kecepatan aliran banjir, sub kritis mencapai 5 m/det. Benda-benda besar dan kasar yang terkikis dari bagian atas mulai mengendap di bagian tengah ini, namun sedimen yang halus masih terangkut terus ke hilir. Pada bagian ini terdapat pengendapan sedimen tetapi pengikisanpun selalu terjadi mengimbangi sedimentasi tersebut. Itulah sebabnya daerah ini kurang lebih berada dalam keadaan seimbang dinamik.


4


Dapat dimengerti dengan kecepatan air banjir yang masih besar maka penampang melintang alamiah yang tersedia umumnya relatif masih mencukupi untuk mengalirkan debit banjir, kecuali pada bagian peralihan ke bagian hilir sungai.

1.7.3.

Bagian Bawah/Hilir Bawah/Hili r

Aliran sungai bagian bawah atau hilir berada di dataran rendah pada ketinggian relatif kecil diatas muka air laut rata-rata. Kemiringan sungai yang kecil memberi aliran sub kritis hanya sekitar 2 m/det. Dari kecepatan yang kecil ini, jelas sungai di hilir membutuhkan penampang melintang yang relatif lebih besar untuk dapat melakukan debit banjir tertentu. Pada musim banjir, air sering meluap ke daerah rendah di kiri kanan sungai yang disebut flood plain. Sungai bagian hilir ini sering disebut wilayah alluvial, keadaannya relatif kurang stabil karena selalu bergerak berpindah secara dinamik mengikuti bentuk yang disebut meandering atau bentuk yang berkelokkelok (sungai berpindah pada dasar sedimen yang dibawa oleh sungainya sendiri tanpa adanya hambatan oleh oleh batuan). Pada bagian hilir ini pengendapan akan sering melebihi pengikisan (sungai agradasi), lebih-lebih jika di bagian atas terjadi proses erosi yang cukup parah ataupun keadaan khusus akibat lahar dingin hasil ledakan gunung berapi. Pada mulut atau muara sungai sebagai tempat terjauh air dan sedimen, akan terjadi pengurangan kecepatan yang cukup besar sehingga kemampuan angkut sedimen menurun, dengan demikian terjadilah sedimentasi dan pembentukan delta yang berarti perpanjangan sungai. Dengan sungai bertambah panjang sedang head atau beda tinggi yang tersedia tetap, berarti kemiringan sungai akan berkurang yang berarti pula kecepatan air dan kemampuan angkut sedimen juga berkurang. Dan sebagai akibat lanjutnya sedimentasi terladi lagi, demikian prosesnya prosesnya terus-menerus sehingga deposisi atau pembentukan delta


5


bertambah cepat. Pada sungai yang belum ditanggul, pembentukan delta ini agak lambat, tetapi begitu sungai ditanggul hilirnya (sehingga sedimen tidak mungkin masuk ke flood plain lagi), proses terbentuknya terbentuknya delta akan lebih cepat, apalagi bilamana DAS hulu sungai bersangkutan amat kritis. Keadaan ini pada akhirnya akan menaikkan dasar sungai yang berarti kebutuhan peninggian tanggul guna dapat melakukan debit air yang sama dengan sebelumnya. Hal inilah yang merupakan salah satu dampak negatif sistem tanggul sebagai sarana pengendalian banjir.

1.7.4.

Tipe Sungai

Dari bentuk situasi atau konfigurasi horizontal, sungai dapat dibedakan atas tiga tipe, yaitu: -

Sungai meandering (sungai berbelok -belok)

-

Sungai lurus lurus

-

Sungai braiding (sungai berpulauberpulau -pulau)

a. Sungai lurus merupakan transisi antara sungai berbelok-belok dan berpulauberpulau-pulau. b. Sungai meandering ialah suatu sungai yang terdiri atas sejumlah lengkung

beraturan.

Walau,

kadangkala

lengkungan

stabil,

umumnya akan kecenderungan menjadi aliran berputar yang menggerus lengkungan luar dan pengendapan di lengkungan dalam. Jadi lengkungan berubah menjadi lebih kuat hingga terjadinya potongan pendek. Dari sudut pandangan teknologi sungai, sungai berbelok-belok berbelok- belok mempunyai banyak keuntungan dibandingkan dengan sungai berpulau-pulau. berpulau-pulau. Sungai berbelok-belok lebih dapat diramal, mudah dikekang, dan umumnya mempunyai saluran yang relatif dalam. c. Sungai berpulau-pulau mempunyai banyak cabang-cabang yang sejajar, umumnya berpindah-pindah sepanjang waktu, sementara bagian-bagian bagian-bagian debit yang melalui cabang-cabang yang berbeda itu juga berubah. Sungai berpulau-pulau mempunyai banyak kerugian,


6


kurang stabil, kurang dapat diramalkan, dibandingkan dengan sungai berbelok -belok.

Point Bar

A

Alternatif Bar

A

Pool

Crossing

Bonk Line

Crossing

Pool

B

F

C

C

D 1. Braided

C

F

D 2. Straight

A

A

C

D

E

E

B

3. Meandering

B

D

B

E

E

Gambar 3. Pola Alur Sungai ( River Channel Pattern)

Tentang kenapa beberapa sungai berbelok-belok dan yang lainnya berpulau-pulau? berpulau-pulau? Leopold dan Wolman (1957) menyelidiki hal tersebut, dan setelah dilakukan penelitian pada banyak sungai, ditemukanlah secara empiris bahwa hal ini tergantung pada slope dalam hubungannya dengan debit tertentu. Jelasnya, slope keseimbangan suatu sungai tergantung seluruhnya pada perbandingan

S Q

.

Jika slope seimbang itu lebih kecil daripada slope lembah tersebut, sungai mulai berbelok untuk mengurangi slopenya. Jika sebaliknya, sungai berpulauberpulau-pulau akan terjadi.


7


.1

ExPlanatian Braided Straight Meandering

.05

.01 .005 e p o l S .001 l e n .0005 n a h C

S = .060 - .44

.0001

.00005

100

500 1,000

5,000

10,000

100,000

1,000,000

Bankfull discharge, cubic feet per second

Gambar 4. Grafik Leopold dan Wolman

Akan tetapi hal ini hanya berlaku untuk suatu lebar yang tetap, padahal sungai alami mempunyai lebar yang tidak konstan.

Proses Meandering Terjadinya proses meandering, tak lepas dari faktorfaktor-faktor berikut: -

Besarnya debit

-

Kemiringan sungai

-

Jenis dan volume sedimen yang diangkut

-

SifatSifat-sifat hidrolis sungai

-

Ketahanan dasar dan tebing sungai terhadap pengikisan

Karena sifat aliran sungai yang selalu mencari suatu keadaan seimbang, maka bila terjadi perubahan (umpamanya pada jenis dan volume sedimen yang diangkutnya) aliran sungai tersebut terpaksa harus ”menyesuaikan ”menyesuaikan diri” sampai mendapatkan keseimbangan yang baru. Sesungguhnya, pada bagian lurus dari suatu sungai alluvial, oleh perubahan sedimen yang masuk, sering terdapat inti arus yang meander, meskipun secara keseluruhan arah arus kelihatan masih lurus. Disini D isini


8


point bars yang masih terendam). Hal mulai terbentuk ”alternate bars” ( point

ini, jika dibiarkan nantinya akan berkembang menjadi sungai meandering (Gambar 5a.).

alternate bar Gambar 5a oxbow lake

sand bar

Gambar 5b Pola Sebuah Meander

1.4. Pengikisan di Daerah Tikungan

Mengalirnya air (yang membawa juga angkutan sedimen) dapat dipengaruhi pula oleh palung sungai yang terus menerus berubah. Rintanganrintangan di palung sungai memaksa air tiap-tiap saat berubah arah jalannya, perubahan mana meminta meminta banyak energi air. Inilah sebabnya bahwa air air waktu waktu mengalir ke luar dari tikungan akan mempunyai kecepatan lebih kecil bila dibandingkan dengan waktu air masuk ke dalam tikungan. Di daerah tikungan (karena adanya gaya sentripetal) pengaliran air terdesak ke tikungan luar pada tebing yang cekung dan kemudian membelok ke bawah.


9


I

Tergerus

A Point Bar B

Point Bar

C

II

I

D

Crossing

E

Gambar 6 II

Bila tebing di tikungan merupakan susunan tanah yang tidak keras, maka tebing akan terkikis oleh arus yang mempunyai kecepatan besar (daerah AB). Hasil pengikisan tadi akan terangkut dan akan diendapkan, sebagian di DE dan sebagian lagi di BC. Karena endapan ini, maka bentuk sungai akan berubah dan lebih cenderung untuk membelok. Apabila tebing sungai terjadi dari lapisan tanah yang keras misalnya tanah cadas, sedang dasar sungai adalah tanah yang cukup lunak, maka akibat arus air ini dasar sungai akan lebih terkikis. Akibatnya, pada tebing yang cekung akan terjadi pengikisan yang hebat sehingga terjadi ”pendalaman” atau kedung. Dalam hal ini bila kita membuat potongan melintang sungai, akan terlihat bentuk segitiga dengan sisi yang curam di tikungan luar (lihat Gambar 7.).

Tebing Keras

Gambar 7


Potongan I - I

Potonga n II - II

10


Karena peristiwa diatas, gejala membelok-beloknya sungai dapat menghebat sehingga belokan yang satu sangat dekat dengan yang lain, dan akhirnya pada waktu banjir air dapat meluap ke luar tebing dan mengalir langsung ke dalam belahan tetangganya.

Gambar 8

Akibatnya, aliran sungai tersebut tidak mau lagi melewati alur yang lama, sebab alurnya yang baru ternyata lebih pendek dan lebih besar kemiringannya. kem iringannya. Dengan demikian, lama kelamaan alur yang lama akan terputus hubungannya dengan aliran sungai. Inilah yang disebut ”oxbow lake” yang merupakan pertanda adanya suatu meander (lihat Gambar 5b.).

1.5. Pengikisan Dalam Arah Melintang Sumbu Sungai


11


Seperti terlihat pada gambar diatas, di daerah tikungan sungai (pada arah potongan melintangnya) akan terjadi aliran spiral (aliran helicoidal). Di sebelah atas, aliran akan menuju ke luar tikungan, sedangkan di sebelah bawahnya menuju ke bagian dalam tikungan. Bilamana bahan dasar sungai terdiri dari material lepas (misal: pasir), maka karena aliran spiral itu akan terjadi pergerakan sedimen (material dasar dari tikungan luar ke tikungan dalam). Tebing pada tikungan luar akan tergerus dan pada tebing (talud) tikungan dalam, secara teoritis akan terjadi penimbunan.

Penggerusan Pengendapan

Gambar 10

Gambar 11 dasar permulaan dasar yang berubah

Talud di tikungan akan tergerus dan materialnya akan terbawa menurut garis arus (lihat Gambar 11.). Dengan demikian, potongan melintang sungai lama-lama lama-lama akan bergeser ke sebelah luar tikungan, dengan dasar sungai kirakira sama dengan keadaan semula.

Dasar Permulaan Penggerusan

Gambar 12


12


Tetapi pada keadaan dimana talud di tikungan luar tidak bisa tergerus oleh air (misal: cadas), maka penggerusan akan terjadi di kaki talud itu dan penimbunan akan terjadi di bagian tikungan dalam. Dasar sungai akan berubah (Gambar 12.).

###


13


BAB II PROBLEMA EROSI

2.5.Pengertian 2.5.Pengertian Erosi

Erosi adalah hilangnya/terkikisnya tanah (ataupun bagian-bagian tanah dari suatu tempat) yang terangkut oleh air atau angin ke tempat lain. Erosi menyebabkan hilangnya lapisan atas tanah yang subur dan baik untuk pertumbuhan tanaman serta berkurangnya kemampuan tanah untuk menyerap dan menahan air. Tanah yang terangkut tersebut akan diendapkan di tempat lain; di dalam sungai, waduk, danau, saluran irigasi dan sebagainya. Dengan demikian, akibat yang ditimbulkan oleh erosi ialah: Pada tanah yang mengalami erosi, tanaman atau tumbuhan tidak dapat tumbuh secara normal, sehingga tanah menjadi tidak produktif. Waduk, danau, sungai dan saluran irigasi dan drainase di daerah hilir menjadi dangkal sehingga daya guna dan masa gunanya menjadi berkurang. Secara tidak langsung mengakibatkan terjadinya banjir yang kronis setiap musim hujan dan kek eringan eringan pada musim kemarau. Menurut agen penyebabnya, dikenal dua jenis erosi yaitu erosi angin dan erosi air. Di daerah beriklim basah, erosi airlah yang terpengaruh, oleh karena itu pembahasan selanjutnya akan terpusat pada masalahmasalah -masalah erosi air. Ada Ada dua macam erosi utama yaitu erosi geologi dan erosi dipercepat. Erosi geologi (juga disebut erosi alami atau erosi normal) merupakan proses-proses proses- proses pembentukan tanah dan pengangkutan tanah yang memelihara keadaan tanah secara seimbang. Proses erosi geologi ini hampir tidak menyebabkan kerusakan berarti. Erosi dipercepat adalah pengangkutan tanah (yang menimbulkan kerusakan tanah) sebagai akibat perbuatan manusia yang mengganggu kesetimbangan antara proses pembentukan dan pengangkutan tanah.


14


Menurut bentuknya, erosi dibedakan atas: o

Erosi lembar (sheet erosion)

o

Erosi alur (riil erosion)

o

Erosi selokan (gully erosion)

o

Erosi internal

o

Longsor (landslide)

2.6.Faktor2.6.Faktor-Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Erosi

Didaerah beriklim tropika basah, airlah yang merupakan penyebab erosi tanah, t anah, sedangkan angin tidak mempunyai pengaruh yang berarti. Hal ini dapat dinyatakan dalam persamaan deskriptif berikut: E = f (i, r, v, t, m)

Dimana: E

=

erosi, merupakan fungsi (f)

i

=

iklim

r

=

topografi

v

=

tumbuhtumbuh -tumbuhan

t

=

tanah

m =

manusia

2.2.1. Iklim Iklim

Faktor iklim yang mempengaruhi erosi adalah hujan. Besarnya curah hujan, intensitas, dan distribusi hujan menentukan kekuatan disparsi hujan terhadap tanah, jumlah dan kecepatan aliran permukaan dan kerusakan erosi.

2.2.2. Topografi

Kemiringan dan panjang lereng adalah dua unsur topografi yang paling berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi. Unsur lain yang mungkin berpengaruh adalah konfigurasi, keseragaman dan arah lereng.

2.2.3. Vegetasi


15


Suatu tanaman penutup tanah yang baik seperti rumput yang tebal atau rimba yang lebat akan menghilangkan pengaruh hujan dan topografi terhadap erosi. Pengaruh vegetasi terhadap aliran permukaan dan erosi dapat dibagi dalam empat bagian, yaitu: a. Intersepsi hujan oleh mahkota tanaman. b. Mengurangi kecepatan aliran permukaan aliran permukaan dan kekuatan perusak air. c. Pengaruh akar dan kegiatan-kegiatan biologi yang berhubungan dengan pertumbuhan vegetatif dan pengaruhnya terhadap porositas tanah. d. Transpirasi yang mengakibatkan keringnya tanah.

2.2.4. Tanah

Tanah mempunyai kepekaan terhadap erosi erosi yang berbeda-beda. berbeda-beda. Kepekaan erosi tanah ( soil erosivity/soil erodibility) yaitu mudah tidaknya tanah tererosi adalah fungsi berbagai interaksi sifat-sifat fisik dan kimia tanah. Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi kepekaan erosi adalah: Sifat Sifat-sifat -sifat tanah yang mempengaruhi laju infiltrasi, permeabilitas dan kapasitas menahan air. Sifat-sifat Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi ketahanan struktur tanah terhadap dispersi dan pengikisan oleh butir-butir hujan yang jatuh dan aliran permukaan. SifatSifat-sifat Tanah yang Mempengaruhi Erosi Adapun sifatsifat-sifat tanah yang mempengaruhi erosi adalah:

tekstur struktur bahan organik kedalaman sifat lapisan bawah tingkat kesuburan tanah

2.2.5. Manusia


16


Akhirnya, manusialah yang menentukan apakah suatu tanah akan rusak dan da n tidak produktif ataukah menjadi baik dan terus menerus produktif. Penebangan hutan, peladangan yang berpindah-pindah, merupakan contoh-contoh nyata bagaimana campur tangan manusia sanggup mempercepat laju erosi.

2.7.Memperkirakan Besarnya Erosi

Seperti telah dijelaskan terdahulu, erosi merupakan fungsi dari (f) iklim, topografi, tumbuh-tumbuhan, tanah dan manusia. Wischmeier dan Smith dari Universal Soil Loss Equation (USLE), memberikan rumus sebagai berikut,

untuk menghitung besarnya erosi. A=R.K.L.S.P

Dimana: A =

besar erosi per ton/ha/tahun

R =

indek erosivitas hujan

K =

faktor erodibilitas tanah

L =

faktor panjang lereng

S

faktor kemiringan lereng (%)

=

C =

faktor jenis tanaman

P

faktor tindakan pengawetan tanah

=

2.7.1.

Faktor Erosivitas Hujan

Faktor erosivitas hujan (R) adalah ukuran kemampuan hujan menimbulkan erosi. Hubungan antara energi kinetik dan intensitas hujan, oleh Wischmeier dan Smith dirumuskan sebagai berikut:

Ek = 210,3 + 89 log I


17


Dimana: Ek =

Energi kinetik dalam metermeter-ton/ha/cm hujan

I

Intensitas curah hujan dalam cm/jam

=

-2

sehingga besarnya R (erositivity) = E . I 30 . 10 dimana: E = I30 =

2

Total energi kinetik dalam Joule/m

Intensitas curah hujan maksimum selama 30 menit

Kemudian oleh Lembaga Penelitian Tanah (LPT) Bogor, bekerjasama dengan Belgian Belgian Technical Asistence Program dan Bols (1978) membuat perkiraan besarnya E I 30 sebagai berikut: 2

E I30 harian = 2,467 2,467 R / (0,0727 R + 0,725)

1,211

E I30 bulanan = 6,119 R b1

N

- 0,474

Dimana: R

=

hujan harian atau bulanan (cm)

N

= jumlah hari hujan selama selama satu bulan

Rmak =

hujan maksimum 24 jam dalam satu bulan (cm)

2.7.2.

Faktor Erodibilitas Tanah (K)

Erodibilitas dari suatu tanah adalah kondisi kepekaan tanah untuk tererosi. Pada keadaan baku, dimana nilai L, S, C dan P = 1 (satu) didapat persamaan dasarnya A = R K (keadaan baku ialah keadaan dimana petak percobaan mempunyai kondisi panjang lereng = 72,5 feet, lebar petak = 6 feet dan kemiringan 9%). Dengan demikian faktor K dapat dihitung: K Dimana: A =

jumlah tanah yang hilang

R =

faktor erosivitas


18


Nomogram Wischmeier untuk pendugaan K Karena untuk mendapatkan nilai K dengan cara pengukuran erosi dan hujan di

lapangan memerlukan waktu, biaya dan tenaga yang besar, maka Wischmeier (1969) membuat suatu cara pendugaan nilai K dengan menggunakan parameter sebagai berikut: 1. % debu + % pasir sangat halus (50 – 1000 mikron) 2. % pasir (uk. 100 – 2000 µ) 3. % bahan organik 4. keadaan struktur tanah 5. keadaan permebilitas tanahmya

2.7.3.

Faktor Lereng

Wischmeier dan rekan-rekannya di Universitas Purue (Hudson 1976) menyatakan bahwa nilai faktor LS dapat diperoleh dari rumus:

LS

L 100

(1,38 0,965 S 0,138 S2

Dimana: L =

panjang lereng lereng (meter)

S

kemiringan lereng (%)

=

Nilai LS = 1 didapat untuk panjang lereng 22 meter dan kemiringan S = 9%. Selanjutnya oleh Universal Loss Equation dibuat grafik kombinasi antara panjang lereng dan persen kemiringan lereng.


19


Gambar 13. Nomogram Wischmeier


20


6 20%

5

18% 16% 14% 12%

4 s L3 r o t k a F2

10%

8% 6% 4%

1

2% 0 0

100

200

300

400

500

600

700

800

Gambar 14. Kombinasi panjang lereng dengan faktor kemiringan

2.7.4.

Faktor Tanaman (C)

Nilai faktor C suatu tanaman adalah ratio antara besarnya erosi yang terjadi pada tanah ditanami tanaman tersebut dengan besarnya erosi pada tanah tanpa tanaman.

2.7.5.

Faktor Pengawetan Tanah (P)

Nilai faktor P adalah ratio antara besarnya erosi pada tanah dengan pengawetan tertentu dengan besarnya erosi pada tanah tanpa tindakan pengawetan tanah. Pada tabel 2.1. disajikan data nilai P untuk beberapa teknik pengawetan.


21


Tabel 2.1. Nilai C dari Beberapa Jenis Pertanaman di Indonesia (Hamer, 1980) No.

1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

19. 20.

Jenis Pertanaman

Tanah yang diberakan tapi diolah secara periodik Sawah beririgasi Sawah tadah hujan Tanaman tegalan (tidak dispesifikasi) Tanaman rumput Brachiaria: Tahun permulaan Tahun berikutnya Ubi kayu Jagung KacangKacang-kacangan Kentang Kacang tanah Padi Tebu Pisang Sereh wangi Kopi dengan tanaman penutup tanah Yam Cabe, jahe dan lainlain -lain (rempah-rempah) (rempah-rempah) Kebun campuran: Kerapatan tinggi tinggi Ubi kayu – kedele Kerapatan sedang Kerapatan rendah (kacang tanah) Perladangan berpindahberpindah-pindah Perkebunan (penutup tanah buruk): Karet Teh Kelapa sawit


Nilai C

1,0 0,01 0,05 0,70 0,30 0,02 0,80 0,70 0,60 0,40 0,20 0,50 0,20 0,60 0,40 0,20 0,85 0,90 0,10 0,20 0,30 0,50 0,40 0,80 0,50 0,50

22


2.8.Pengendalian Erosi

Pengaruh dari faktor hujan (R), faktor sifat-sifat fisik dari tanah (K) merupakan hal-hal diluar kemampuan kontrol manusia. Kemiringan lereng (S) dapat dirubah tetapi pekerjaan tersebut mahal, karena itu kadang-kadang kadang-kadang S dianggap tetap. Jadi dari faktor-faktor formula USLE yang dapat dirubah ialah panjang lereng (L), pengolahan tanah (P) dan pengaturan jenis tanaman (C). adapun teknik pengendalian erosi dapat dibagi dalam dua golongan utama, yaitu: o

metode vegetatif

o

metode mekanik

Metode Vegetatif Termasuk dalam metode vegetatif ini ialah: Penghijauan atau reboisasi Penanaman dengan rumput makanan ternak ( permanent pasture pasture) Penanaman dengan tanaman penutup tanah permanen ( permanent cover ) Penanaman tanaman dalam strip (strip cropping) Pergiliran tanaman dengan tanaman pupuk hijau atau tanaman penutup tanah (conservation rotation) Penanaman saluran saluran-saluran -saluran pembuangan dengan rumput ( vegetated atau grassed waterways )

Metode Mekanik

Cara mekanik dalam pengendalian erosi berfungsi: a. Memperlambat aliran permukaan b. Menampung dan menyalurkan aliran permukaan dengan kekuatan yang tidak merusak Termasuk dalam dalam cara mekanik, ialah: Pengolahan tanah ( tillage) Pengolahan tanah menurut kontur ( contour ridges and furrows) Terrasering Perbaikan drainase dan pembangunan irigasi


23


Pembuangan waduk -waduk kecil dan penghambat (check dam)

Gambar 15.

###


24


BAB III PROBLEMA SEDIMENTASI

3.5.Pergerakan 3.5.Pergerakan Sedimen

Seperti telah dijelaskan pada BAB I, sedimen bergerak di dalam aliran dapat berupa suspensi, angkutan dasar (yang menggelinding/bergeser sepanjang dasar) ataupun berupa angkutan loncat (kadang-kadang berupa suspensi, kadang-kadang kadang-kadang berupa angkutan dasar). Keadaan bergeraknya sedimen tersebut sangat tergantung kepada ukuran partikel, bentuk dan specifik weight-nya; weight- nya; selain daripada kecepatan dan turbulensi aliran. Untuk mengetahui besarnya pergerakan sedimen tersebut, dapat kita gunakan berbagai macam cara, antara lain: Dengan grafik Hjulstrom, yang menyatakan hubungan antara kecepatan aliran dengan diameter butir, untuk keadaan material diam, bergerak atau tergerus. Dengan Dengan grafik Acke Sundborg, yang menyatakan hubungan antara kecepatan aliran dengan diameter butir, untuk material dalam keadaan diam, bergerak tergerus dan melayang. Dari kedua grafik itu terlihat jelas bahwa pada aliran yang cepat dan turbulensi tinggi (seperti yang terjadi pada sungai-sungai di pegunungan dimana gradien cukup besar) maka kerikilpun bisa bergerak dalam keadaan setengah suspensi. Sebaliknya pada aliran dengan kecepatan kecil, gradien kecil, fraksi lanau (silt ) bisa bergerak sebagai angkutan dasar pula. Jelas pergerakan angkutan sedimen ini (baik sebagai angkutan dasar, suspensi maupun angkutan loncat) seringkali menimbulkan problem. Sebagai contoh dapat dikemukakan disini menganai fraksi pasir (dan yang lebih besar lagi) yang sama sekali tidak dikehendaki masuk ke sawah, sebab dapat mengurangi kesuburan tanaman. Bahkan untuk saluran irigasipun tidak dikehendaki, sebab bila angkutan sedimen tersebut mengendap, kapasitas saluran dapat berkurang karenanya, sehingga air yang masuk ke sawahpun menjadi menjadi berkurang.


25


Gambar 17

Gambar 18. Grafik Hjulstrom


26



27


3.6.Hubungan 3.6.Hubungan Pergerakan Sedimen dan Penggerusan Setempat

Akibat adanya turbulensi yang tinggi (karena adanya gangguan terhadap aliran) maka dapat terjadi penggerusan setempat ( local scouring), yang dapat menyebabkan hanyutnya material dasar maupun tebing sungai yang memang dapat bergerak oleh aliran ( movable material). Penggerusan setempat dari material dasar atau tebing sungai dapat terjadi langsung oleh kecepatan aliran sedemikian sehingga daya tahan material dilampaui ataupun terjadi akibat adanya aliran mengocok di dasar (stirring flow) dan di tebing sungai; yang dapat mengangkat material melayang (suspensi) dan kemudian oleh aliran utama, material yang melayang tersebut dihanyutkan ke hilir. hilir. Tak pelak lagi, peninggian kecepatan atau peninggian intensitas turbulensi ini akan menyebabkan peninggian kapasitas angkutan sedimen setempat. Dari persamaan kontinuitas: s h = x t h = dalam air s = transport Bila terjadi perubahan dalam (juga kecepatan) maka akan terjadi penggerusan. Penggerusan akan berlangsung terus sampai dalamnya penggerusan mencapai kedalaman tertentu sehingga kecepatan air berkurang, sehingga terjadi: s =0 x Dalam hal ini s tentu juga bisa positif, sehingga keseimbangan dinamis tercapai, misalnya pada keadaan penggerusan disekitar pilar dengan keadaan ada tranport di sungai. Banyak sekali contoh-contoh bangunan air yang rusak atau bahkan hancur akibat gejala penggerusan setempat ini, karena kurang esign criteria yang berhubungan dengan local scouring tersebut. dipenuhinya d esign


28


3.7.Degradasi 3.7.Degradasi dan Agradasi

Bila jumlah transport yang tergerus dan hanyut ke hilir lebih besar daripada jumlah transport yang datang dari hulu maka timbullah degradasi dasar sungai, yakni penurunan dasar sungai akibat terjadinya penggerusan terhadap dasar sungai oleh aliran. Sebaliknya agradasi dasar sungai terjadi akibat terjadinya endapan oleh karena aliran tidak bisa menghanyutkan lebih banyak sedimen transport dari tempat agradasi dibandingkan dengan jumlah sedimen yang datang dari hulu. Degradasi dan agradasi dasar sungai ini dapat disebabkan oleh keadaan alam ataupun oleh perbuatan manusia, yang merupakan perubahan dasar sungai secara makro.

3.7.1.

Problema Yang Disebabkan Oleh Degradasi Dasar Sungai

a. Yang terjadi di hilir bangunan air: -

Memperdalam local scouring karena antara lain energi potensial air diperbesar.

-

Memperbesar scepage/perkolasi

-

Membahayakan pondasi bagian bangunan air sebelah hilir seperti stilling basin, tembok sayap, dan sebagainya.

-

Memperkecil kestabilan bangunan terhadap guling

b. Menyebabkan terjadinya proses undermined dan terjadi kelongsoran tebing sungai. c. Membahayakan pilar di pangkal jembatan. d. Menimbulkan problema agradasi di hilir. Di Indonesia, karena keadaan geologi masih relatif muda maka proses proses

degradasi degradasi relatif relatif

sangat sangat

cepat, cepat,

sehingga sehingga

banyak banyak

sekali sekali

mengancam keamanan bangunan air terutama pada bangunan-bangunan bangunan- bangunan lama. Sebabnya ialah dalam perencanaan bangunan-bangunan air tersebut, proses degradasi dasar sungai ini kurang sekali diperhitungkan. Sebagai contoh dapat dikemukakan di sini tentang Bendung Gerak Walahar-Citarum Walahar-Citarum (yang dibangun tahun 1925). Segera setelah bendung tersebut berfungsi problem penggerusan setempat terjadi yang kemudian disusul pula oleh problem degradasi sungai. Demikian pula pada jembatan Kedung Gede (Krawang) – Citarum. Ketika diukur pada


29


tahun 1980, penurunan dasar sungai di sekitar pilar sudah mencapai 2 – 4 meter, sehingga sangat membahayakan kestabilan pilar jembatan tersebut. Demikian pula dengan Bendung Cigasung – Cideres (1912), Bendung Pekalen (1900), Bendung Jamlang (1912) ataupun Bendung Sampean (1883) di Jawa Timur; Kesemuanya merupakan bangunanbangunan tempo dulu yang sekarang mengalami problema degradasi dasar sungai.

3.7.2. Problema yang Disebabkan Agradasi Dasar Sungai

Agradasi banyak menimbulkan problem, antara lain: Mendangkalkan saluran navigasi dan pelabuhan-pelabuhan, yang mana untuk pengerukan endapan memerlukan biaya yang besar sekali. Menyebabkan kapasitas sungai menjadi kecil sehingga tidak bisa menampung debit banjir (timbul bahaya banjir). Menyebabkan sedimen masuk ke intake-intake, yang bila sampai mengendap di saluran-saluran irigasi dapat mengurangi kapasitas saluran. Dengan demikian kebutuhan air irigasipun berkurang. Menimbulkan bahaya meandering.

3.7.3. Problema Pengendapan di WadukWaduk -waduk

Aliran kecepatannya,

sungai

yang

dengan

masuk

demikian

ke

waduk

daya

angkut

akan

berkurang

sedimenpun

ikut

berkurang. Partikel-partikel kasar berupa bed load maupun suspended akan mulai perlahan-lahan geraknya, sebelum tertahan/berhenti di load akan dalam waduk tersebut. Akibatnya, kapasitas waduk akan berkurang pula. Besarnya pengurangan ini sangat tergantung pada: besarnya debit sedimen persentase dari sedimen yang diperkirakan tertahan oleh waduk (trap efficiency). Density dari sedimen yang terendap (perbandingan antara berat butir dengan isi tanah seluruhnya = dry density).


30


Problema akibat pengendapan di waduk-waduk ini sekarang sangat terasa, sebab dapat mengurangi life storage (daya tampung bermanfaat)

waduk

tersebut

dengan

cepatnya,

menyebabkan

kedayagunaannyapun menjadi berkurang.

3.8.Pengendalian 3.8.Pengendalian Sedimentasi

Pengendalian sedimentasi tak bisa dipisahkan dengan pengendalian erosi, dan memang cara terbaik dalam hal ini ialah dengan menanggulangi erosi pada sumbernya. Menurut analisa Glymph (1957), sumber terbesar sedimen adalah erosi permukaan (sheet erosion). Cara lainnya ialah dengan menghalangi jalannya sedimen sebelum masuk ke waduk (check dam, umpamanya) ataupun dengan pengerukan (langsung (langsung mengurangi volume sedimen yang berada di waduk). Akan tetapi pantaslah diingat, pengerukan memerlukan biaya yang agak mahal dan kadangkala tidaklah ekonomis.

###


31


BAB IV PROBLEMA BANJIR

4.5. Pengertian Umum Kita mengenal dua macam banjir. Pertama, merupakan luapan air dari palung sungai yang menggenangi daerah sekitarnya. Kedua, merupakan genangan air akibat hujan setempat pada daerah-daerah yang buruk drainasenya. Kedua macam banjir ini barulah menjadi masalah bila pada daerah tersebut ada kepentingan manusia. Jelasnya, bila menimbulkan kerusakan/kerugian pada kepentingan manusia. 4.6. SebabSebab-sebabnya Banjir

SebabSebab-sebabnya banjir tergantung pada banyak hal, tetapi umumnya diakibatkan: curah hujan yang besar kerusakan pada DAS, akibat penebangan hutan dan pembukaan tanah-tanah tanah- tanah baru yang mempercepat terjadinya erosi, yang secara tak langsung meningkatkan volume air limpasan. terhalangnya pembuangan air akibat berkurangnya kapasitas sungai. Semua hal ini dapat kita rumuskan sebagai berikut: Q = P – E

S

Dimana: Q =

aliran permukaan

P

curah hujan

=

E = evapotranspirasi S

=

air tanah

Artinya, aliran permukaan makin besar bila curah hujan besar, kandungan air tanah kecil dan evapotranspirasi kecil (luas hutan makin kecil).


32


4.7. Penanggulangan Penanggulangan Banjir

Tujuan utama diadakannya penanggulangan banjir ( flood control) ialah untuk mencegah/mengurangi kerugian-kerugian yang ditimbulkannya. Usaha penanggulangan banjir ini hanya dapat berhasil dengan memuaskan bila kita telah mengenal betul sifat dan karakteristik sungai bersangkutan. Artinya, terlebih dahulu kita harus mengetahui sebab-sebab terjadinya banjir, dan berusaha mengadakan perbaikan-perbaikan dengan menggunakan tenaga dari sungai itu sendiri. Jelasnya, dengan tanpa merubah begitu banyak sifat dan kondisi asalnya (menurut banyak ahli, tindakan pengendalian sungai lebih merupakan suatu seni daripada ilmu, sebab tidak ada satu sistempun yang dapat dijadikan standarisasi).

4.7.1.

CaraCara-cara Penanggulangan Banjir

Umumnya, cara-cara penanggulangan banjir ini dapat dibedakan menjadi dua macam: tindakantindakan-tindakan penanggulangan (struktur). Tindakan pencegahan (non struktur)

1. Struktur Tindakan ini merupakan penanggulangan banjir secara langsung, yaitu: reservoir membuat waduk/ reservoir

membuat tanggul (embankment, levee) memberi perlindungan pada tebing (revetment ) pengendalian air sungai (river training and river improvement ) perbaikan pada DAS ( water shed and land management ) channel) membuat saluran pengelak banjir ( flood way/diversion channel flood proofing

2. Non Struktur Tindakan ini bersifat pencegahan (preventive), yaitu: flood plain zoning/flood plain management


33


flood fore casting flood warning

Pembangunan Tanggul Tanggul (embankment, levee) biasanya dibangun sejajar dan pada suatu jarak tertentu dari sungai. Tergantung k eperluannya, eperluannya, tanggul dapat dibangun pada dua sisi, ataupun cukup satu sisi saja. Perlindungan Tebing Pada tebing-tebing sungai yang labil dipasang revetment , agar terhindar dari keruntuhan. Pengendalian Aliran Sungai

Pengendalian aliran sungai (river training and river improvement ) dapat berupa: sudetan, krib, pengerukan. Tujuannya ialah untuk mengatur aliran sungai sedemikian rupa, sehingga meskipun debit banjir maksimum tercapai, air masih dapat mengalir dengan aman dan cepat. Perbaikan pada DAS

Kegiatan ini dapat berupa reboisasi, penghijauan, terasering, pembuatan check dam (di lereng gunung dan celah antara bukit), perbaikan pola bercocok tanam, dan lainlain -lain. Flood Way

Agar debit banjir menjadi kecil, sebagian debit banjir tersebut dialirkan lewat flood way yang dapat bermuara kembali di hilir daerah yang diamankan atau langsung ke sungai lain ataupun laut. Flood Proofing

Menyesuaikan konstruksi bangunan di daerah-daerah banjir terhadap elevasi muka air banjir. Flood Plain Zoning and Flood Plain Management

Tindakan ini berupa penetapan daerah dataran banjir ( flood plain zoning), kemudian dilakukan pengaturan dan pengawasan pada daerah


34


tersebut dengan menentukan batas-batas daerah genangan banjir untuk management ). bermacambermacam-macam periode ulang ( flood plain management ). Flood Fore Casting and Flood Warning

Tindakan ini berupa peramalan banjir ( flood flood fore casting) untuk kemudian mengadakan persiapan menghadapi bencana banjir, baik berupa: penyediaan peralatan, kursus-kursus, penerangan dalam menghadapi banjir. Dengan demikian diharapkan kerugian akibat banjir dapat ditekan sekecil mungkin.

Gambar 19


35


Gambar 20


36


Gambar 21. Pekerjaan Krib Kri b


37


Gambar 22. Pekerjaan Sudetan


38


4.8. Penerobosan Air Asin

Penerobosan (intrusi) air asin ini biasanya terjadi pada muara sungai atau daerah pantai. Gejala ini terasa begitu meningkat akhir-akhir ini. Di Jakarta, penerobosan penerobosan air asin ini terbukti telah begitu jauh ke pedalaman dari pantai, menimbulkan masalah pada sumur-sumur penduduk. Di Kalimantan Barat begitu juga, stasiun pompa untuk PAM Kodya Pontianak, yang diletakkan 56 km dari muara sungai Landak, ternyata pada periode kering yang panjang (1982) terpaksa dihentikan jalannya, berhubung air sungai Landak tersebut meningkat kadar Chloridanya (diatas 500 mg/l). Badon-Ghyben Badon-Ghyben (1888) dan Herzberg (1901) telah menyelidiki phenomena penerobosan air asin ini.

Gambar 23. Hubungan air tawar dengan air asin di daerah pantai

Menurut mereka, ada hubungan tertentu antara kedudukan air tawar/air tanah di daerah pantai dengan air asin. Bila ada gangguan keseimbangan terhadap hubungan ini, penerobosan pe nerobosan air asin dapat terjadi.


39


Hubungan ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

ãf

hs

ãs-ãf

hs

h f

h f

Dimana:

ãf ãs-ãf Jadi untuk ; ;

ã s 1,025 gr/cm3 ãf didapat maka

1,000 gr/cm3 40 h s = 40 h f

Ini berarti, bila hf makin tebal, makin tebal pula hs, penerobosan air asin tidak terjadi. Sebaliknya makin tipis hf , makin tipis pula hs. Air asin akan makin tinggi kedudukannya hingga suatu saat dengan menyebar perlahan-lahan perlahan-lahan dari pantai, terjadilah penerobosan itu. Penerobosan air asin ini terjadi, umumnya karena permukaan air tanah (diatas permukaan air laut) mendekati ataupun sama dengan permukaan air laut. Di kota Jakarta, akibat diambilnya air tanah secara berlebihan, phenomena yang mengikuti hukum Ghyben-Herzberg ini telah terjadi. Akan tetapi bagi kota Pontianak, terobosan air asin ini tampaknya bukanlah disebabkan phenomena ini. Dugaan sementara, terobosan air asin ini terjadi akibat berkurangnya debit sungai di musim kemarau, sehingga jumlah air tawar (air sungai) yang tersedia tidak lagi mampu mengimbangi air laut yang masuk. Karena itu, metode terbaik dalam menanggulangi terobosan air asin ini ialah dengan perbaikan DAS. Tanah DAS yang kritis, yang menyebabkan hujan langsung mengalir menjadi aliran permukaan (untuk kemudian masuk ke sungai dan terbuang begitu saja ke laut) tanpa ada yang terserap oleh tanahharuslah


40


dicegah. Boleh jadi, penebangan hutan dan perladangan berpindah-pindah berpindah- pindah merupakan penyebab utama berkembangnya tanah-tanah kritis tersebut, yang secara tidak disadari menyebabkan berkurangnya air tanah maupun debit sungai di musim kemarau.

###


41


DAFTAR PUSTAKA

Erosion and Sediment Sediment Control, ULI – ASCE – NAHB

Gupta, Bhagirathlal, 1979, Water Resources Engineering & Hydrology, Standard Publishers Distributors, New Delhi.

Moch. Memed, Penanggulangan Problema Penggerusan Setempat – Problema Degradasi Dasar Sungai – Tikungan Sungai dengan Keadaan Hidrolisn ya,

DPMA, Bandung.

Pengamanan Sungai serta Pengendalian Aliran , 1978, DPMA, Bandung.

United Nations Economic Commission for Asia and The Far East, River Training and Bank Protection, 1953, Bangkok, 1953. Sitanala Arsyad, 1983, Pengawetan Tanah dan Air , IPB.


42

Pengantar Kuliah PSA

Recommend Documents