Makalah intan

2,421 views
2,293 views

Published on

0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
2,421
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
74
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Makalah intan

  1. 1. I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Aliran permukaan (run off) adalah bagian dari curah hujan yang mengalirdiatas permukaan tanah menuju ke sungai, danau dan lautan. Air hujan yang jatuhke permukaan tanah ada yang langsung masuk ke dalam tanah atau disebut airinfiltrasi. Sebagian lagi tidak sempat masuk ke dalam tanah dan oleh karenanyamengalir di atas permukaan tanah ke tempat yang lebih rendah. Ada juga bagiandari air hujan yang telah masuk ke dalam tanah, terutama pada tanah yanghampir atau telah jenuh, air tersebut ke luar ke permukaan tanah lagi danlalu mengalir ke bagian yang lebih rendah aliran air permukaan tersebut disebutair larian atau limpasan. Curah hujan yang jatuh terlebih dahulu memenuhi air untuk evaporasi,intersepsi, infiltrasi, dan mengisi cekungan tanah baru kemudian air larianberlangsung ketika curah hujan melampaui laju infiltrasi ke dalam tanah. Semakinlama dan semakin tinggi intensitas hujan akan menghasilkan air larian yangsemakin besar. Namun intensitas hujan yang terlalu tinggi dapatmenghancurkan agregat tanah sehingga akan menutupi pori -pori tanah akibatnyamenurunkan kapasitas infiltrasi. Volume air larian akan lebih besar padahujan yang intensif dan tersebar merata di seluruh wilayah DAS dari pada hujantidak merata, apalagi kurang intensif. Kerapatan daerah aliran (drainase) mempengaruhi kecepatan air larian.Kerapatan daerah aliran adalah jumlah dari semua saluran air/sungai (km) dibagiluas DAS (km2). Makin tinggi kerapatan daerah aliran makin besar kecepatan airlarian sehingga debit puncak tercapai dalam waktu yang cepat. Vegetasi dapatmenghalangi jalannya air larian dan memperbesar jumlah air infiltrasi danmasuk ke dalam tanah. 1
  2. 2. B. Tujuan1. Mengetahui pengertian aliran permukaan serta proses terjadinya aliran permukaan.2. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi aliran permukaan.3. Mengetahui macam-macam jenis sungai. 2
  3. 3. II. TINJAUAN PUSTAKA Gerakan air di permukaan bumi ini merupakan perjalanan air daripermukaan laut ke atmosfer kemudian ke permukaan tanah dan kembali lagi kelaut secara berangsur-angsur. Matahari mengeluarkan energi panas yang akanmenyebabkan terjadinya evaporasi di laut atau tubuh-tubuh perairan. Evaporasiakan menyebabkan terjadinya uap air tersebut terbawa angin melintasi daratanyang bergunung atau datar, apabila keadaan atmosfer memungkinkan sebagiandari uap air akan turun menjadi hujan. Dalam daur hidrologi komponen masukanutama berupa air hujan, air hujan yang jatuh di permukaan akan tertahansementara di sungai, danau, dalam tanah sehingga dapat dimanfaatkan olehmanusia. (Asdak, 1995). Gambar 1. merupakan siklus hidrologi Gambar 1. Siklus hidrologi Evaporasi dan evapotranspirasi akibat energi panas matahari dapatmenyebabkan air yang ada di permukaan, dalam vegetasi, dalam lengas tanahserta laut mengalami penguapan dan menjadi uap air di atmosfer yang akanmenyebabkan terjadinya hujan. Uap air yang jatuh sebagai hujan akan menempatiruang-ruang dipermukaan. Air hujan sebagian akan menjadi aliran permukaan(run off), meresap kedalam tanah (infiltrasi), tertahan pada vegetasi, dan langsungpada tubuh air (sungai/laut). 3
  4. 4. Air hujan yang ada di permukaan akan mengalir sesuai dengan topografidari tempat yang tinggi menuju pada tempat yang rendah. Aliran permukaantersebut ada yang mengalir secara bebas (overlandflow) dan mengalir secaralangsung (runoff). Apabila pada permukaan terdapat suatu cekungan maka aliranair akan tertampung sementara untuk kemudian mengalir pada system sungaimenuju ke hilir/laut. Air permukaan yang melalui peresapan ke dalam tanah(infiltrasi) sebagian akan menjadi aliran antara dan sebagian yang terperkolasi(pergerakan air dari lengas tak jenus ke mintakat jenuh) akan menjadi air tanah.Sedangkan air hujan yang jatuh pada vegetasi terdapat beberapa proses, jatuhmelalui sela-sela daun/ tajuk (througfall), mengalir ke bawah melalui batangpohon (streamflow), serta ada yang tidak sampai ke permukaan karena telahmengalami penguapan dari tajuk pohon (intersepsi). Seyhan (1990), Menyatakan bahwa respon sistem DAS dapat ditinjau daritiga segi yaitu hujan (sebagai input), sistem DAS (sebagai operator), dan debitrunoff (sebagai output). Sistem DAS sebagai operator mengubah hujan P(t)menjadi debit runoff Q(t). Sistem DAS yang merupakan lahan total danpermukaan air yang dibatasi oleh topografi merupakan salah satu caramemberikan sumbangan terhadap debit runoff. Besarnya hujan yang akan menjadidebit runoff tergantung pada karakteristik setiap DAS. Limpasan Permukaan atau aliran permukaan merupakan bagian dari curahhujan yang mengalir diatas permukaan tanah menuju kesungai, danau dan lautan(Asdak,1995). Menurut Arsyad (1982) limpasan permukaan adalah air yangmengalir diatas permukaan tanah dan mengangkut bagian-bagian tanah. Aliranpermukaan terjadi apabila intensitas hujan melebihi kapasitas infiltrasitanah,dimana dalam hal ini tanah telah jenuh air (Kartasapoetra dkk.1988). sifataliran permukaan seperti jumlah atau volume, laju, kecepatan dan gejolak aliranpermukaan menentukan kemampuannya untuk menimbulkan erosi, dalampenelitian ini yang diukur adalah besar aliran permukaan dalam satuan mm(Haridjaja dkk.1991). Penelitian Rangkuti (2005) menunjukkan bahwa Aliran permukaan padahutan bervegetasi pinus lebih rendah daripada aliran permukaan pada hutan bekas 4
  5. 5. tebangan. Pada daerah bekas tebangan tegakan Pinus merkusii dengan kondisicurah hujan yang cukup tinggi di daerah Aek Nauli, dari 100% hujan yang terjadi,hampir 80% nya terbuang menjadi aliran permukaan. Hasil ini sangat tinggiapabila dibandingkan pada daerah bervegetasi Pinus merkusii dimana dari 100%hujan yang terjadi, hanya 20-30% saja yang terbuang menjadi aliran permukaan. Berdasarkan penelitian Tsukamoto (1975 dalam Kartasapoetra dkk.1988)menunjukkan bahwasanya pengambilan serasah hutan di Jepang mengakibatkanlaju peresapan air menurun dengan nyata di semua horison tanah (Tabel 1) Koefisien aliran permukaan merupakan bilangan yang menunjukkanperbandingan besarnya air limpasan permukaan terhadap besarnya curah hujan.Misalnya koefisien aliran permukaan untuk hutan adalah 0.1 artinya 10% daritotal curah hujan akan menjadi air larian atau aliran permukaan. Angka koefisienini merupakan salah satu indikator untuk menunjukkan apakah suatu DAS telahmengalami gangguan. Nilai koefisien ini juga menunjukkan besar kecilnya airhujan yang mengalami aliran permukaan. Nilai koefisien ini berkisar antara 0 – 1.Angka 0 menunjukkan bahwa semua air hujan terdistribusi menjadi air intersepsidan terutama infiltrasi, sedangkan nilai 1 menunjukkan bahwa semua air hujanyang jatuh mengalir sebagai aliran permukaan. Dilapangan, angka koefisien aliranpermukaan biasanya lebih besar dari 0 dan lebih kecil dari 1 (Asdak,1995). Nilai koefisien aliran permukaan yang besar menunjukkan bahwa lebihbanyak air hujan yang menjadi aliran permukaan. Kondisi ini tidakmenguntungkan karena besarnya air yang akan menjadi air tanah akan berkurang,kerugian yang lainnya adalah dengan makin besarnya jumlah air hujan yangmenjadi aliran permukaan maka ancaman terjadinya banjir dan erosi akan menjadilebih besar. 5
  6. 6. III. PEMBAHASAN 1. Aliran PermukaanA. Pengertian Aliran Permukaan Limpasan Permukaan atau aliran permukaan merupakan bagian dari curahhujan yang mengalir diatas permukaan tanah menuju kesungai, danau dan lautan(Asdak,1995). Menurut Arsyad (1983) limpasan permukaan adalah air yangmengalir diatas permukaan tanah dan mengangkut bagian-bagian tanah. Aliranpermukaan terjadi apabila intensitas hujan melebihi kapasitas infiltrasi tanah,dimana dalam hal ini tanah telah jenuh air (Kartasapoetra dkk.1988). Sifat aliranpermukaan seperti jumlah atau volume, laju, kecepatan dan gejolak aliranpermukaan menentukan kemampuannya untuk menimbulkan erosi, dalampenelitian ini yang diukur adalah besar aliran permukaan dalam satuan mm(Haridjaja dkk.1991). Daya jatuh atau energi kinetik curah hujan yang berat (keras) akanmemecahkan bongkah-bongkah tanah menjadi butiran yang lebih kecil dan halus,butiran-butiran yang halus akan terangkut dan terhanyutkan denganberlangsungnya aliran permukaan, sedangkan sebagian akan mengikuti infiltrasiair, dibagian ini biasanya dapat menutupi pori-pori tanah dilapisan dalam sehinggainfiltrasi air kedalam tanah menjadi terhambat dan aliran permukaan meningkat.Semakin lama dan semakin tinggi intensitas hujan akan menghasilkan airlarian semakin besar. Jumlah tanah maksimal dalam percikan air hujan diperkirakan terjadi 2-3menit setelah hujan mulai turun, yaitu setelah permukaan tanah tertutup denganair. Disamping itu suatu lereng dengan kelerengan diatas 10% akan menyebabkankira-kira tiga perempatnya dari jumlah tanah yang terpercik akan jatuh kembalikesebelah bawah dari tempat asalnya. Akibat hal tersebut, maka terjadipemindahan tanah erosi sebelum terjadi aliran permukaan, butir-butir tanah yanghalus ini sebagian terbawa dalam aliran air dan sebagian lagi mengendap dan 6
  7. 7. menutupi pori-pori tanah. Akibat air hujan yang tidak meresap kedalam tanah danmengalir dipermukaan tanah sebagai aliran permukaan, maka tanah yang tadinyasubur menjadi kurang subur dan akan memberikan hasil yang menurundibandingkan dengan keadaan sebelum erosi.B. Proses terjadinya aliran permukaan Menurut Arsyad (1982 dalam Haridjaja dkk.1991) proses terjadinya aliranpermukaan adalah curah hujan yang jatuh diatas permukaan tanah pada suatuwilayah pertama-tama akan masuk kedalam tanah sebagai air infiltrasi setelahditahan oleh tajuk pohon sebagai air intersepsi. Infiltrasi akan berlangsung terusselama air masih berada dibawah kapasitas lapang. Apabila hujan terusberlangsung, dan kapasitas lapang telah terpenuhi, maka kelebihan air hujantersebut akan tetap terinfiltrasi yang selanjutnya akan menjadi air perkolasi dansebagian digunakan untuk mengisi cekungan atau depresi permukaan tanahsebagai simpanan permukaan (depresion storage), selanjutnya setelah simpanandepresi terpenuhi, kelebihan air tersebut akan menjadi genangan air yang disebuttambatan permukaan (detention storage). Sebelum menjadi aliran permukaan(over land flow), kelebihan air hujan diatas sebagian menguap atau terevaporasiwalaupun jumlahnya sangat sedikit. Setelah proses-proses hidrologi diatas tercapai dan air hujan masih berlebih,baik hujan masih berlangsung atau tidak, maka aliran permukaan akan terjadi.Selanjutnya aliran permukaan ini akan menuju saluran-saluran dan akhirnya akanmenuju sungai sebelum mencapai danau atau laut. Schwab dkk (1981 dalamHaridjaja dkk. 1991) mengemukakan bahwa aliran permukaan tidak akan terjadisebelum evaporasi, intersepsi, infiltrasi, simpanan depresi, tambatan permukaan,dan tambatan saluran terjadi.C. Faktor-faktor yang mempengaruhi aliran permukaan Limpasan permukaan atau aliran permukaan merupakan sebagian dari airhujan yang mengalir diatas permukaan tanah. Jumlah air yang menjadi limpasansangat bergantung kepada jumlah air hujan persatuan waktu, keadaan penutup 7
  8. 8. tanah, topografi (terutama kemiringan lahan), jenis tanah, dan ada atau tidaknyahujan yang terjadi sebelumnya. Limpasan permukaan dengan jumlah dankecepatan yang besar sering menyebabkan pemindahan atau pengangkutan massatanah secara besar-besaran (Rahim, 2000). Intensitas hujan akan mempengaruhi laju dan volume aliran permukaan.Pada hujan dengan intensitas tinggi, kapasitas infiltrasi akan terlampaui denganbeda yang cukup besar dibandingkan dengan hujan yang kurang intensif meskipuntotal curah hujan untuk kedua hujan tersebut sama besarnya. Namun demikian,hujan dengan intensitas tinggi dapat menurunkan infiltrasi akibat kerusakanstruktur permukaan tanah yang ditimbulkan oleh hujan tersebut (Asdak,1995). Derajat kemiringan dan panjang lereng merupakan dua sifat uatama daritopografi yang mempengaruhi erosi. Semakin curam lereng, maka semakin besarpula kecepatan aliran permukaan sehingga air hujan yang terserap semakinsedikit. Semakin curam dan semakin panjang lereng, maka semakin besar pulabahaya erosi serta aliran permukaan. Apabila keadaan ini dihubungkan dengankeadaan lereng yang gundul, tanpa vegetasi, serasah dan humus maka inilahkondisi yang paling mudah terjadinya erosi, karena kecepatan aliran permukaandapat dengan mudah mengikis lapisan tanah permukaan. Pada tanah yang landaiatau datar, kecepatan aliran air lebih kecil dibandingkan dengan tanah yangmiring. Pada tanah yang datar, kebanyakan air hujan meresap kedalam tanah danmenyebabkan terjadinya proses hidrolisa dan pencucian. Jika bahan induknyatidak dapat atau sukar dirembesi air, maka tanah yang terdapat diatasnya untukjangka waktu tertentu akan tetap lembab atau basah (Bermanakusuma, 1978).Aliran sungai itu tergantung dari berbagai factor secara bersamaan. Faktor-faktoryang berhubungan dengan limpasan, dibagi dalam 2 kelompok yaitu elemen-elemen meteorologi yang diwakili oleh curah hujan dan elemen-elemen daerahpengaliran yang menyatakan sifat-sifat fisik daerah pengaliran.a. Elemen-elemen meteorologi Faktor-faktor yang termasuk dalam kelompok elemen-elemen meteorologiadalah sebagai berikut: 8
  9. 9. 1) Jenis Presipitasi Pengaruhnya terhadap limpasan sangat berbeda, yang tergantung pada jenispresipitasi yakni hujan atau salju. Jika hujan maka pengaruhnya adalah langsung danhidrograf itu hanya dipengaruhi intensitas curah hujan dan besarnya curah hujan.2) Intensitas Curah hujan Pengaruh intensitas curah hujan pada limpasan permukaan tergantung darikapasitas infiltrasi. Jika intensitas curah hujan melampaui kapasitas infiltrasi,maka besarnya limpasan permukaan akan segera meningkat sesuai denganpeningkatan intensitas curah hujan. Akan tetapi, besarnya peningkatan limpasanitu tidak sebanding denagn peningkatan curah hujan lebih, yang disebabkan olehefek penggenangan di permukaan tanah.3) Lamanya curah hujan Di setiap daerah aliran terdapat suatu lamanya curah hujan yang kritis. Jikalamanya curah hujan itu kurang dari lamanya yang kritis, maka lamanya limpasan itupraktis akan sama dan tidak tergantung dari intensitas curah hujan. Jika lamanya curahhujan itu lebih panjang, maka lamanya limpasan permukaan itu juga menjadi lebihpanjang. Lamanya curah hujan juga mengakibatkan penurunan kapasitas infiltrasi.Untuk curah hujan yang jangka waktunya panjang, limpasan permukaannya akanmenjadi lebih besarmeskipun intensitasnya adalah relative sedang.4) Distribusi curah hujan dalam daerah pengaliran Jika kondisi-kondisi seperti topografi, tanah dan lain-lain di seluruh daerahpengaliran itu sama dan umpamanya jumlah curah hujan itu sama, maka curahhujan yang distribusinya merata yang mengakibatkan debit puncak yangminimum. Banjir di daerah pengaliran yang besar kadang-kadang terjadi olehcurah hujan lebat yang distribusinya merata, dan sering kali terjadi oleh curahhujan biasa yang mencakup daerah yang luas meskipun kecil. Sebaliknya, didaerah pengaliran yang kecil, debit puncak maksimum dapat terjadi oleh curahhujan lebat dengan daerah hujan yang sempit. 9
  10. 10. Limpasan yang diakibatkan oleh curah hujan itu sangat dipengaruhi olehdistribusi curah hujan, maka untuk skala penunjuk faktor ini digunakan koefisiendistribusinya. Distribusi koefisien adalah harga curah hujan maksimum dibagiharga curah hujan rata-rata di daerah pengaliran itu. Jadi curah hujan yaingjumlahnya tetap mempunyai debit puncak yang lebih besar yang sesuai dengankoefisien distribusinya yang bertambah besar.5) Arah pergerakan curah hujan Umumnya pusat curah hujan itu bergerak. Jadi suatu curah hujan lebatbergerak sepanjang sistem aliran sungai akan sangat mempengaruhi debit puncakdan lamanya limpasan permukaan.6) Curah hujan terdahulu dan kelembaban tanah Jika kadar kelembaban lapisan teratas tanah itu tinggi, maka akan mudahterjadi banjir karena kapasitas infiltrasi yang kecil. Demikian pula jikakelembaban tanah itu meningkat dan mencapai kapasitas lapangan, maka airinfiltrasi akan mencapai permukaan air tanah dan memperbesar aliran air tanah.Selama metode pengurangan kelembaban tanah oleh evapotranspirasi dan lain-lain,suatu curah hujan yang lebat tidak akan mengakibatkan kenaikan permukaan air,karena air hujan yang menginfiltrasi itu tertahan sebagai kelembaban tanah. Sebaliknya,jika kelembaban tanah itu sudah meningkat karena curah hujan terdahulu yang cukupbesar, maka curah hujan dengan intensitas yang kecil dapat mengakibatkan kenaikanpermukaan air yang besar dan dapat mengakibatkan banjir.7) Kondisi-kondisi meterologi yang lain Curah hujan mempengaruhi pengaruh yang terbesar pada limpasan. Secaratidak langsung, suhu, kecepatan angin, kelembaban relatif, tekanan udara rata-rata, curah hujan tahunan dan seterusnya yang berhubungan satu dengan yang lainjuga mengkontrol iklim di daerah itu dan mempengaruhi limpasan. 10
  11. 11. b. Elemen Daerah Pengaliran1) Kondisi penggunaan tanah (Landuse) Hidrograf sebuah sungai adalah sangat dipengaruhi oleh kondisipenggunaan tanah dalam daerah pengaliran itu. Daerah hutan yang ditutupitumbuh-tumbuhan yang lebat adalah sulit mengadakan limpasan permukaankarena kapasitas infiltrasinya yang besar. Jika daerah hujan ini dijadikan daerahpembangunan dan dikosongkan (hutannya ditebang), maka kapasitas infiltrasiakan turun karena pemampatan permukaan tanah. Air hujan akan mudahberkumpul ke sungai-sungai dengan kecepatan yang tinggi yang akhirnya dapatmengakibatkan banjir yang belum pernah dialami terdahulu. Keadaan vegetasi seperti penutupan tajuk dari tanaman penutup tanahmerupakan faktor yang perlu diperhatikan dalam menghitung besarnya aliranpermukaan. Ketika hujan turun sebagian dari air hujan akan tertahan karenaadanya penutupan dari tajuk vegetasi hutan sebelum mencapai permukaan tanah,air akan tertahan oleh tajuk vegetasi dan kemudian langsung diuapkan kembalikeudara. Vegetasi sangat berpengaruh dalam mengurangi jumlah aliranpermukaan.2) Daerah pengaliran Jika semua faktor-faktor termasuknya besarnya curah hujan, intensitas curahhujan dan lain-lain itu tetap, maka limpasan itu (yang dinyatakan dengandalamnya air rata-rata) selalu sama, dan tidak tergantung dari luas daerahpengaliran. Berdasarkan asumsi ini, mengingat aliran per satuan luas itu tetap,maka hidrograf itu adalah sebanding dengan luas daerah pengaliran itu. Akantetapi, sebenarnya semakin besar daerah pengaliran itu, semakin lama limpasan itumencapai tempat titik pengukuran. Jadi, panjang dasar hidrograf debit banjir itumenjadi lebih besar dan debit puncaknya berkurang. Salah satu sebab daripengurangan debit puncak ialah hubungan antara intensitas curah hujanmaksimum yang berbanding balik dengan luas daerah hujan itu. Berdasarkanasumsi tersebut, curah hujan itu dianggap merata. Intensitas curah hujan 11
  12. 12. maksimum yang kejadiannya diperkirakan terjadi dalam frekuensi yang tetapmenjadi lebih kecil sebanding dengan daerah pengaliran yang lebih besar, makaada pemikiran bahwa puncak banjir akan menjadi lebih kecil. Seperti telahdikemukakan di atas, debit banjir yang diharapkan per satuan daerah pengaliranitu adalah berbanding terbalik dengan daerah pengaliran, jika karakteristik-karakteristik yang lain itu sama.3) Kondisi topografi dalam daerah pengaliran Corak, elevasi, gradien, arah, dan lain-lain dari daerah pengaliranmempunyai pengaruh terhadap sungai dan hidrologi daerah pengaliran itu. Cocokdaerah pengaliran adalah faktor bentuk, yakni perbandingan panjang sungai utamaterhadap lebar rata-rata daerah pengaliran. Jika faktor bentuk menjadi lebih kecildengan kondisi skala daerah pengaliran yang sama, maka hujan lebat yang merataakan berkurang dengan perbandingan yang sama sehingga sulit akan terjadibanjir. Elevasi daerah pengaliran dan elevasi rata-rata mempunyai hubungan yangpenting terhadap suhu dan curah hujan. Demikian pula gradiennya mempunyaihubungan dengan infiltrasi, limpasan permukaan, kelembaban, dan pengisian airtanah. Gradien daerah pengaliran adalah salah satu faktor penting yangmempengaruhi waktu mengalirnya aliran permukaan, waktu konsentrasi ke sungaidari curah hujan dan mempunyai hubungan langsung terhadap debit banjir. Arahdaerah pengaliran itu mempunyai pengaruh terhadap kehilangan evaporasi dantranspirasi karena mempengaruhi kapasitas panas yang diterima dari matahari.Sehingga semakin panjang dan curam suatu lereng, maka semakin besar nilaialiran permukaan yang terjadi.4) Jenis tanah Mengingat bentuk butir-butir tanah, coraknya, dan cara mengendapnyaadalah faktor-faktor yang menentukan kapasitas infiltrasi, maka karakteristiklimpasan itu sangat dipengaruhi oleh jenis tanah daerah pengaliran itu. Jugabahan-bahan kolodial merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas 12
  13. 13. infiltrasi karena bahan-bahan ini mengembang dan menyusut sesuai denganvariasi kadar kelembaban tanah.5) Faktor-faktor lain yang memberikan pengaruh Faktor-faktor penting lain yang mempengaruhi limpasan adalahkarakteristik jaringan sungai-sungai, adanya daerah pengaliran yang tidaklangsung, drainasi buatan dan lain-lain. Untuk mempelajari puncak banjir, debitair rendah, debit rata-rata, dan lain-lain, diperlukan penyelidikan yang cukup danperkiraan faktor-faktor yang mempengaruhinya.D. Tekstur dan Struktur Tanah Tekstur tanah adalah keadaan tingkat kehalusan tanah yang terjadi karenaterdapatnya perbedaan komposisi kandungan fraksi pasir, debu dan liat yangterkandung pada tanah (Badan Pertanahan Nasional) dari ketiga jenis fraksitersebut partikel pasir mempunyai ukuran diameter paling besar yaitu 2 - 0.05mm, debu dengan ukuran 0.05 - 0.002 mm dan liat dengan ukuran < 0.002 mm.Tekstur tanah dibagi atas 12 kelas, tanah disebut bertekstur pasir apabilamengandung minimal 85% pasir, bertekstur debu apabila berkadar minimal 80%debu, dan bertekstur liat apabila berkadar minimal 40% liat. Tanah yangberkomposisi ideal yaitu 22.5 – 52.5% pasir, 30 – 50% debu dan 10 – 30% liatdisebut bertekstur lempung (Hanafiah, 2005). Ada 12 kelas tekstur tanah yang dibedakan oleh jumlah persentase ketigafraksi tanah tersebut. Berdasarkan kelas teksturnya, Hanafiah (2005)menggolongkan tanah menjadi:1. Tanah bertekstur kasar atau tanah berpasir berarti tanah yang mengandung minimal 70% pasir atau bertekstur pasir atau pasir berlempung.2. Tanah bertekstur halus atau tanah berliat berarti tanah yang mengandung minimal 37.5% liat atau bertekstur liat, liat berdebu atau liat berpasir.3. Tanah bertekstur sedang atau tanah berlempung terdiri dari: a. Tanah bertekstur sedang tapi agak kasar meliputi tanah yang bertekstur lempung berpasir (Sandy loam) atau lempung berpasir halus. 13
  14. 14. b. Tanah bertekstur sedang meliputi yang bertektur lempung berpasir sangat halus, lempung (loam), lempung berdebu (Silty loam), atau debu (Silty). c. Tanah bertekstur sedang tapi agak halus mencakup lempung liat (Clay loam), lempung liat berpasir (Sandy-clay loam), atau lempung liat berdebu (Sandy-silt loam). Keadaan tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap keadaan sifat-sifat tanahyang lain seperti struktur tanah, permeabilitas tanah, porositas, dll. Istilah teksturdigunakan sehubungan dengan ukuran partikel tanah, tetapi apabila susunanpartikel dipertimbangkan, maka digunakan istilah struktur. Struktur tanah adalah penyusunan partikel-partikel tanah primer membentukagregat-agregat, dimana satu agregat dengan yang lainnya dibatasi oleh bidangbelah alami yang lemah. Struktur dapat memodifikasi pengaruh tekstur dalamhubungannya dengan kelembaban, porositas, tersedianya unsurhara, kegiatanjasad hidup dan pertumbuhan akar. Struktur horison-horison profil tanah yangberbeda merupakan ciri penting tanah seperti halnya warna, tekstur ataukomposisi kimia (Foth,1994). Menurut Hakim (1986) semakin besar ukuranagregat yang terdapat didalam tanah maka semakin berkurang kemantapannya.Dimana kemantapan agregat berkaitan dengan kandungan bahan organik karenabahan organik bertindak sebagai perekat antar partikel mineral primer(Foth,1994). Tekstur dan struktur tanah mempengaruhi penyebaran pori-pori tanah yangpada gilirannya dapat mempengaruhi laju limpasan permukaan, semakin banyakjumlah pori-pori tanah maka kemampuan air untuk menyerap air semakin tinggi(infiltrasi) dan sebaliknya semakin sedikit jumlah pori-pori tanah maka semakinrendah kemampuan tanah menyerap air dan pada akhirnya meningkatkan lajualiran permukaan (Asdak,1995). Selain itu kedalaman atau solum, tekstur, danstruktur tanah menentukan besar kecilnya air limpasan permukaan dan lajupenjenuhan tanah oleh air. Pada tanah bersolum dalam (>90 cm), struktur gembur,dan penutupan lahan rapat, sebagian besar air hujan terinfiltrasi ke dalam tanahdan hanya sebagian kecil yang menjadi air limpasan permukaan. Sebaliknya, padatanah bersolum dangkal, struktur padat, dan penutupan lahan kurang rapat, hanya 14
  15. 15. sebagian kecil air hujan yang terinfiltrasi dan sebagian besar menjadi aliranpermukaan (Poerwowidodo,1991).E. Koefisien Aliran Permukaan Dari hasil pengukuran besarnya laju aliran permukaan dan besarnya curahhujan dapat diperoleh suatu koefisien aliran permukaan (C). Koefisien aliranpermukaan menunjukkan perbandingan antara rata-rata aliran permukaan denganrata-rata curah hujan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar aliranpermukaan nya maka semakin besar pula koefisien aliran permukaannya, hal inisesuai dengan pernyataan Asdak (1995) yang menyatakan bahwa besar aliranpermukaan dengan koefisien aliran permukaan adalah berbanding lurus. (dalam suatu DAS)ataudimana:di = Jumlah hari dalam bulan ke-iQ = Debit rata-rata bulanan (m3/detik) dan 86400 = jumlah detik dalam 24 jam.P = Curah hujan rata-rata setahun (m/tahun)A = Luas DAS (m2) Misalnya C untuk hutan adalah 0,1 arti nya 10% dari total curahhujan akan menjadi air larian. Angka C ini merupakan salah satu indikatoruntuk menentukan apakah suatu DAS telah mengalami gangguan fisik. NilaiC yang besar berarti sebagian besar air hujan menjadi air larian, maka ancamanero si dan banjir akan besar. 15
  16. 16. Besaran nilai C akan berbeda -beda tergantung dari tofografi danpenggunaan lahan. Semakin curam kelerengan lahan semakin besar nilai Clahan tersebut. Nilai C pada berbagai topografi dan penggunaan lahan bisa dilihatpada tabel berikut:Tabel 1. Nilai C pada berbagai topografi dan penggunaan lahanSumber : Dr. Mononobe dalam Suyono S. dalam Putra (2009).F. Debit Puncak Aliran PermukaanMetoda Rasional Metoda rasional (U.S. Soil Consevation Service, 1973) adalah metoda yangdigunakan untuk memperkirakan besarnya air larian puncak (peak runoff).Metoda ini relatif mudah digunakan karena diperuntukkan pemakaian padaDAS berukuran kecil, kurang dari 300 ha (Goldman et al dalam Putra, 2009).Persamaan matematik metoda rasional :Qp = Air larian (debit) puncak (m3/dt)C = Koefisien air larianip = Intensitas hujan (mm/jam)A = Luas Wilayah DAS (ha) Intensitas hujan ditentukan dengan memperkirakan waktu konsentrasi(time of concentration, Tc) untuk DAS bersangkutan dan menghitung 16
  17. 17. intensitas hujan maksimum untuk periode berulang (return period) tertentu danwaktu hujan sama dengan Tc. Bila Tc=1 jam maka intensitas hujan terbesaryang harus digunakan adalah curah hujan 1-jam.G. Penanggulangan Aliran Permukaana) Metode vegetatif Metode vegetatif adalah suatu cara pengelolaan lahan miring denganmenggunakan tanaman sebagai sarana konservasi tanah. Tanaman penutup tanahini selain untuk mencegah atau mengendalikan bahaya erosi juga dapat berfungsimemperbaiki struktur tanah, menambahkan bahan organik tanah, mencegahproses pencucian unsur hara dan mengurangi fluktuasi temperatur tanah. Metode vegetatif untuk konservasi tanah dan air termasuk antara lain:penanaman penutup lahan (cover crop) berfungsi untuk menahan air hujan agartidak langsung mengenai permukaan tanah, menambah kesuburan tanah (sebagaipupuk hijau), mengurangi pengikisan tanah oleh air dan mempertahankan tingkatproduktivitas tanah. Penanaman rumput kegunaannya hampir sama dengan penutup tanah, tetapimempunyai manfaat lain, yakni sebagai pakan ternak dan penguat terras. Carapenanamannya dapat secara rapat, barisan maupun menurut kontur.Penggunaan sisa tanaman untuk konservasi tanah dapat berbentuk mulsa ataupupuk hijau. Dengan mulsa maka daun atau batang tumbuhan disebarkan di ataspermukaan tanah, sedangkan dengan pupuk hijau maka sisa-sisa tanaman tersebutdibenamkan ke dalam tanah (Arsyad, 1989). Syarat-syarat dari tanaman penutup tanah, antara lain:1. Dapat berkembang dan daunnya banyak.2. Tahan terhadap pangkasan.3. Mudah diperbanyak dengan menggunakan biji.4. Mampu menekan tanaman pengganggu.5. Akarnya dapat mengikat tanah, bukan merupakan saingan tanaman pokok.6. Tahan terhadap penyakit dan kekeringan. 17
  18. 18. 7. Menanam secara kontur (Countur planting), dilakukan pada kelerengan 15 – 18 % dengan tujuan untuk memperbesar kesempatan meresapnya air sehingga run off berkurang.8. Pergiliran tanaman (crop rotation).9. Reboisasi atau penghijauan.10. Penanaman saluran pembuang dengan rumput dengan tujuan untuk melindungi saluran pembuang agar tidak rusak.b) Metode mekanik Cara mekanik adalah cara pengelolaan lahan tegalan (tanah darat) denganmenggunakan sarana fisik seperti tanah dan batu sebagai sarana konservasitanahnya. Tujuannya untuk memperlambat aliran air di permukaan, mengurangierosi serta menampung dan mengalirkan aliran air permukaan. Termasuk dalam metode mekanik untuk konservasi tanah dan air di antaranyapengolahan tanah. Pengolahan tanah adalah setiap manipulasi mekanik terhadaptanah yang diperlukan untuk menciptakan keadaan tanah yang baik bagipertumbuhan tanaman. Tujuan pokok pengolahan tanah adalah menyiapkantempat tumbuh bibit, menciptakan daerah perakaran yang baik, membenamkansisa-sisa tanaman dan memberantas gulma (Arsyad, 1989). Pengendalian erosi secara teknis-mekanis merupakan usaha-usahapengawetan tanah untuk mengurangi banyaknya tanah yang hilang di daerah lahanpertanian dengan cara mekanis tertentu. Sehubungan dengan usaha-usahaperbaikan tanah secara mekanik yang ditempuh bertujuan untuk memperlambataliran permukaan dan menampung serta melanjutkan penyaluran aliranpermukaan dengan daya pengikisan tanah yang tidak merusak. Pengolahan tanah menurut kontur adalah setiap jenis pengolahan tanah(pembajakan, pencangkulan, pemerataan) mengikuti garis kontur sehinggaterbentuk alur-alur dan jalur tumpukan tanah yang searah kontur dan memotonglereng. Alur-alur tanah ini akan menghambat aliran air di permukaan danmencegah erosi sehingga dapat menunjang konservasi di daerah kering. Keuntungan utama pengolahan tanah menurut kontur adalah terbentuknyapenghambat aliran permukaan yang memungkinkan penyerapan air dan 18
  19. 19. menghindari pengangkutan tanah. Oleh sebab itu, pada daerah beriklim keringpengolahan tanah menurut kontur juga sangat efektif untuk konservasi ini. Pembuatan teras adalah untuk mengubah permukaan tanah miring menjadibertingkat-tingkat untuk mengurangi kecepatan aliran permukaan dan menahanserta menampungnya agar lebih banyak air yang meresap ke dalam tanah melaluiproses infiltrasi. Menurut Arsyad (1989), pembuatan terras berfungsi untukmengurangi panjang lereng dan menahan air sehingga mengurangi kecepatan danjumlah aliran permukaan dan memungkinkan penyerapan oleh tanah, dengandemikian erosi berkurang.c) Metode kimia Kemantapan struktur tanah merupakan salah satu sifat tanah yangmenentukan tingkat kepekaan tanah terhadap erosi. Yang dimaksud dengan carakimia dalam usaha pencegahan erosi, yaitu dengan pemanfaatan soil conditioneratau bahan-bahan pemantap tanah dalam hal memperbaiki struktur tanah sehinggatanah akan tetap resisten terhadap erosi (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1985).Bahan kimia sebagai soil conditioner mempunyai pengaruh yang besar sekaliterhadap stabilitas agregat tanah. Pengaruhnya berjangka panjang karena senyawatersebut tahan terhadap mikroba tanah. Permeabilitas tanah dipertinggi dan erosiberkurang. Bahan tersebut juga memperbaiki pertumbuhan tanaman semusimpada tanah liat yang berat (Arsyad, 1989). Penggunaan bahan-bahan pemantap tanah bagi lahan-lahan pertanian danperkebunan yang baru dibuka sesunggunya sangat diperlukan mengingat:1. Lahan-lahan bukaan baru kebanyakan masih merupakan tanah-tanah virgin yang memerlukan banyak perlakuan agar dapat didayagunakan dengan efektif.2. Pada waktu penyiapan lahan tersebut telah banyak unsur-unsur hara yang terangkat.3. Pengerjaan lahan tersebut menjadi lahan yang siap untuk kepentingan perkebunan, menyebabkan banyak terangkut atau rusaknya bagian top soil, mengingat pekerjaannya menggunakan peralatan-peralatan berat seperti traktor, bulldozer dan alat-alat berat lainnya. 19
  20. 20. H. Penggunaan Teknologi Pada Aliran Permukaan1. Sumur Resapan Sumur Resapan (infiltration Well) adalah sumur atau lubang padapermukaan tanah yang dibuat untuk menampung air hujan/aliran permukaan agardapat meresap ke dalam tanah. Biopori merupakan lubang vertikal ke dalamtanah yang berfungsi meningkatkan laju peresapan air hujan. Pembuatan lubangresapan biopori ke dalam tanah secara langsung akan memperluas bidangpermukaan peresapan air, seluas permukaan dinding lubang. Beberapa Ketentuan Umum untuk Pembangunan Konstruksi SumurResapan1) Sumur resapan sebaiknya berada diatas elevasi/kawasan sumur-sumur gali biasa.2) Untuk menjaga pencemaran air di lapisan aquifer, kedalaman sumur resapan harus diatas kedalaman muka air tanah tidak tertekan (unconfined aquifer) yang ditandai oleh adanya mata air tanah.3) Pada daerah berkapur/karst perbukitan kapur dengan kedalaman/solum tanah yang dangkal, kedalaman air tanah pada umumnya sangatlah dalam sehingga pembuatan sumur resapan sangatlah tidak direkomendasikan. Demikian pula sebaliknya di lahan pertanian pasang surut yang berair tanah sangat dangkal.4) Untuk mendapatkan jumlah air yang memadai, sumur resapan harus memiliki tangkapan air hujan berupa suatu bentang lahan baik berupa lahan pertanian atau atap rumah. Sebelum air hujan yang berupa aliran permukaan masuk kedalam sumur melalui saluran air, sebaiknya dilakukan penyaringan air di bak kontrol terlebih dahulu.5) Bak kontrol terdiri-dari beberapa lapisan berturut-turut adalah lapisan gravel (kerikil), pasir kasar, pasir dan ijuk. Penyaringan ini dimaksudkan agar partikel-partikel debu hasil erosi dari daerah tangkapan air tidak terbawa masuk ke sumur sehingga tidak menyumbat pori-pori lapisan aquifer yang ada. Untuk menahan tenaga kinetis air yang masuk melalui pipa pemasukan, dasar sumur yang berada di lapisan kedap air dapat diisi dengan batu belah atau ijuk. 20
  21. 21. 6) Pada dinding sumur tepat di depan pipa pemasukan, dipasang pipa pengeluaran yang letaknya lebih rendah dari pada pipa pemasukan untuk antisipasi manakala terjadi overflow/luapan air di dalam sumur. Bila tidak dilengkapi dengan pipa pengeluaran, air yang masuk ke sumur harus dapat diatur misalnya dengan seka balok dll. Lubang resapan biopori merupakan lubang silindris yang dibuat ke dalamtanah dengan diameter 10-30 cm, dengan kedalaman sekitar 100 cm atau janganmelebihi kedalaman muka air tanah. Lubang tersebut kemudian diisi oleh sampahorganik agar terbentuk biopori dari aktivitas organisme tanah dan akar tanaman.Sampah organik perlu selalu ditambahkan ke dalam lubang yang isinya sudahmenyusut karena proses pelapukan. Karena berdiameter kecil, lubang ini mampumengurangi beban resapan, sehingga, laju peresapan air dapat dipertahankan.Pembuatan lubang resapan biopori cukup sederhana, murah dan tidakmembutuhkan lahan yang luas. Alatnya tergolong sederhana berupa bor hasilmodifikasi. Membuat biopori atau sumur resapan memang tidak serta merta mengatasimasalah krisis air tanah. Tetapi paling tidak, pembuatannya dapat lebih cepatmengalirkan air permukaan ke dalam tanah. Jadi, selain menambah pasokan air didalam tanah, sumur ini juga bisa mengurangi banjir. 21
  22. 22. Gambar 2. Sumur resapan atau biopori2. Tanggul Penghambat Tanggul penghambat atau cek dam adalah bendungan kecil dengankonstruksi sederhana (urugan tanah atau batu), dibuat pada alur jurang atau sungaikecil. Tanggul penghambat berfungsi untuk mengendalikan sedimen dan aliranpermukaan yang berasal dari daerah tangkapan di sebelah atasnya. Gambar 3. Tanggul penghambat Tanggul penghambat dibuat dengan luas daerah tangkapan air dari 100 –250 ha, dan dapat lebih luas untuk wilayah-wilayah tertentu yang mempunyaicurah hujan yang rendah. Tinggi dan panjang bendungan maksimal adalah 10 22
  23. 23. meter tergantung pada kondisi geologi dan topografi lokasi yang bersangkutan.Pembuatan tanggul penghambat biasanya dilakukan pada musim kemarau. 3. SungaiA. Konsep Daerah Aliran Sungai Sungai merupakan jalan air alami mengalir menuju samudera, danau ataulaut dan ke sungai yang lain. Dalam membicarakan permasalahan mengenaihidrologi ditekankan pada tinjauan menyeluruh komponen-komponen hidrologi,pengaruhnya satu terhadap yang lain serta kaitannya dengan komponen lain diluar jalur hidrologi perlu dilakukan, sehingga pembahasan masalah hidrologi tidaklepas membicakan masalah DAS (Daerah Aliran Sungai), yang merupakan daerahtangkapan air dengan dibatasi punggungan/igir gunung sehingga air yang jatuhakan tertampung dan mengalir melalui riil-riil sungai dan terpusat menuju padatitik outlet. Gambar 4. merupakan penampang melintang dari DAS. Bentuk DAS dapat dibagi dalam empat bentuk, yaitu : (a). berbentuk buluburung; (b). radial; (c). paralel; dan (d). kompleks. Karakteristik masing‐masingbentuk ditampilkan dalam Tabel. 23
  24. 24. Gambar 5. Karakteristik Bentuk DASB. Pola Aliran Sungai Dalam interpretasi pola aliran dapat mudah dilakukan dengan pemanfaatandata penginderaan jauh baik citra foto ataupun non foto sangat terlebih lagiapabila data penginderaan jauh yang stereoskopis (foto udara) denganmenampakkan 3 dimensional, sehingga hasil yang didapatkan akan maksimal.Citra satelit yang paling baik digunakan untuk mengetahui pola aliran adalah citraradar (ifsar) yang menghasilkan kenampakan tiga dimensi yang paling baik. Polaaliran mempunyai berbagai jenis pola, diantaranya ialah dendritic, paralel, radial,trelis, rectangular, centripetal, angular dan multibasinal. Gambar 3. merupakanjenis-jenis pola aliran sungai dalam DAS. 24
  25. 25. Gambar 6. Pola Aliran SungaiKeterangan:1. Dendritik: seperti percabangan pohon, percabangan tidak teratur dengan arah dan sudut yang beragam. Berkembang di batuan yang homogen dan tidak terkontrol oleh struktur, umunya pada batuan sedimen dengan perlapisan horisontal, atau pada batuan beku dan batuan kristalin yang homogen.2. Rectangular : Aliran rectangular merupakan pola aliran dari pertemuan antara alirannya membentuk sudut siku-siku atau hampir siku-siku. Pola aliran ini berkembang pada daerah rekahan dan patahan.3. Paralel: anak sungai utama saling sejajar atau hampir sejajar, bermuara pada sungai-sungai utama dengan sudut lancip atau langsung bermuara ke laut. Berkembang di lereng yang terkontrol oleh struktur (lipatan monoklinal, isoklinal, sesar yang saling sejajar dengan spasi yang pendek) atau dekat pantai.4. Trellis: percabangan anak sungai dan sungai utama hampir tegak lurus, sungai-sungai utama sejajar atau hampir sejajar. Berkembang di batuan sedimen terlipat atau terungkit dengan litologi yang berselang-seling antara yang lunak dan resisten.5. Deranged: pola aliran yang tidak teratur dengan sungai dengan sungai pendek yang arahnya tidak menentu, payau dan pada daerah basah mencirikan daerah glacial bagian bawah. 25
  26. 26. 6. Radial Sentrifugal: sungai yang mengalir ke segala arah dari satu titik. Berkembang pada vulkan atau dome.7. Radial Centripetal: sungai yang mengalir memusat dari berbagai arah. Berkembang di kaldera, karater, atau cekungan tertutup lainnya.8. Annular: sungai utama melingkar dengan anak sungai yang membentuk sudut hampir tegak lurus. Berkembang di dome dengan batuan yang berseling antara lunak dan keras.9. Pinnate: Pola Pinnate adalah aliran sungai yang mana muara anak sungai membentuk sudut lancip dengan sungai induk. Sungai ini biasanya terdapat pada bukit yang lerengnya terjal.10. Memusat/Multibasinal: percabangan sungai tidak bermuara pada sungai utama, melainkan hilang ke bawah permukaan. Berkembang pada topografi karst. Morisawa (1985) menyebutkan pengaruh geologi terhadap bentuk sungaidan jaringannya adalah dinamika struktur geologi, yaitu tektonik aktif dan pasifserta lithologi (batuan). Kontrol dinamika struktur diantaranya pensesaran,pengangkatan (perlipatan) dan kegiatan vulkanik yang dapat menyebabkan erosisungai. Kontrol struktur pasif mempengaruhi arah dari sistem sungai karenakegiatan tektonik aktif. Sedangkan batuan dapat mempengaruhi morfologi sungaidan jaringan topologi yang memudahkan terjadinya pelapukan dan ketahananbatuan terhadap erosi.Tabel 2. Kontrol Struktur Terhadap Bentuk Sungai (Morisawa, 1985) 26
  27. 27. Gambar 7. Pola Pengaliran dan Karakteristiknya. 27
  28. 28. C. Kestabilan Air Pada Sungai1. Sungai perenial, yaitu sungai yang airnya permanen atau selalu berair pada musim hujan dan kemarau. Contohnya sungai di Kalimantan, Sumatera dan Jawa.2. Sungai intermitten, yaitu sungai yang berair hanya pada waktu musim hujan. Contohnya sungai Benam dan Membramo di Sumba.3. Sungai ephemeral, yaitu sungai yang berair hanya pada waktu datang hujan. Contohnya sungai di Nusa Tenggara. Gambar 8. Kestabilan air pada sungai Apabila dilihat dari sudut pandang klasifikasi geologi terhadap sistem aliranmaka, dapat dibedakan berupa aliran air influent, effluent, dan intermitent (sama).Identifikasi sistem aliran ini perlu diketahui karena berkaitan dengan pencemaranpada sungai yang akan mempengaruhi kondisi air tanah yang dipergunakan dalampemenuhan kebutuhan sehari-hari (air minum).1. Influent : Sistem aliran sungai dimana air sungai masuk ke dalam tanah memberikan pasokan terhadap air tanah. Sehingga apabila ada suatu pencemaran pada sungai maka akan dapat membahayakan kondisi air tanah yang digunakan sebagai air minum.2. Effluent : Air tanah memberikan masukan/pasokan pada sistem aliran sungai. Pada umumnya aliran sungai berlangsung sepanjang tahun (perenial)3. Intermitent. 28
  29. 29. Gambar 9. merupakan klasifikasi geologi terhadap sistem aliran sungai.C. Sungai Berdasarkan Asal Kejadiannya (Arah Jurus Dan Kemiringan Formasi) Gambar 10. Pola Sungai Berdasarkan Arah Jurus dan Kemiringan (Asal Kejadiannya)Keterangan:1. Sungai konsekuen (K) adalah sungai yang alirannya mengikuti kemiringan batuan.2. Sungai subsekuen (S) adalah sungai yang arah alirannya sejajar dengan jurusa lapisan batuan. 29
  30. 30. 3. Sungai obsekuen (O) adalah sungai yang arah alirannya berlawanan dengan arah kemiringan lapisan batuan.4. Sungai resekuen (R) adalah sungai yang arah alirannya searah dengan sungai konsekuen dan alirannya masuk ke sungai subsekuen.5. Sungai insekuen (I) adalah sungai yang arah alirannya miring terhadap sungai konsekuen atau jurus batuan.D. Sungai Berdasarkan Struktur Geologinya sungai dibedakan menjadi :1. Sungai Anteseden, adalah sungai yang tetap mempertahankan arah aliran airnya walaupun ada struktur geologi (batuan ) yang melintang ,hal ini karena kuatnya arus sehingga mampu menembus batuan yang merintangi.2. Sungai Superposed, adalah sungai yang melintang, struktur dan prosesnya dibimbing oleh lapisan batuan yang menutupinya.E. Orde Sungai Order sungai secara resmi diusulkan pada tahun 1952 oleh Arthur NewellStrahler, seorang geoscience profesor di Universitas Columbia di New York City,dalam artikelnya “Hypsometric (Area Ketinggian) Analisis Topologi Erosional.” Gambar 11. Orde sungaiKeterangan:1. Starhler : adalah anak-anak sungai yang letaknya paling ujung dan dianggap sebagai sumber mata air pertama dari anak sungai tersebut. Segmen sungai sebagai hasil pertemuan dari orde yang setingkat adalah orde 2, dan segmen 30
  31. 31. sungai sebagai hasil pertemuan dari dua orde sungai yang tidak setingkat adalah orde sungai yang lebih tinggi.2. Horton : mengklasifikasikan sungai berdsarkan tingkat kerumitan anak-anak sungainya. Saluran sungai tanpa anaknya disebut sebagai “first order”. Sungai yang mempunyai satu atau lebih anak sungai “first order” disebut saluran sungai “second order”. Sebuah sungai dikatakan “third order” jika sungai itu mempunyai sekurang-kurangnya satu anak sungai “second order.3. Shreve : Dihitung mulai dari hulu, nomor orde sungai ditambahkan bersama- sama pada setiap pertemuan aliran, jika ada orde 1 bergabung dengan aliran orde 2 maka hasilnya adalah orde 3 sungai.F. Morfometri DAS Morfometri adalah nilai kuantitatif dari parameter-parameter yangterkandung pada suatu daerah aliran sungai (DAS). Menurut Susilo, 2006karakteristik DAS yang penting dapat dikaji berdasarkan hasil analisismorfometri. Karakteristik DAS tersebut adalah:1. Daerah Pengaliran/Drainage Area (A) Daerah pengaliran merupakan karakteristik DAS yang paling penting dalampemodelan berbasis DAS. Daerah pengaliran mencerminkan volume air yangdapat dihasilkan dari curah hujan yang jatuh di daerah tersebut. Curah hujan yangkonstan dan seragam untuk seluruh daerah pengaliran merupakan asumsi yangumum dalam pemodelan hidrologi.2. Panjang DAS/Watershed Length (L) Panjang daerah aliran sungai biasanya didefinisikan sebagai jarak yangdiukur sepanjang sungai utama dari outlet hingga batas DAS. Sungai biasanyatidak akan mencapai batas DAS, sehingga perlu ditarik garis perpanjangan mulaidari ujung sungai hingga batas DAS dengan memperhatikan arah aliran.Meskipun daerah pengaliran dan panjang DAS merupakan ukuran dari DAS tetapikeduanya mencerminkan aspek ukuran yang berbeda. Daerah pengalirandigunakan sebagai indikasi potensi hujan dalam menghasilkan sejumlah volumeair, sedangkan panjang DAS biasanya digunakan dalam perhitungan waktutempuh yang dibutuhkan oleh air untuk mengalir di dalam DAS. 31
  32. 32. 3. Kemiringan DAS/Watershed Slope (S) Banjir merupakan besaran yang mencerminkan momentum runoff danlereng merupakan faktor penting dalam momentum tersebut. Lereng DASmencerminkan tingkat perubahan elevasi dalam jarak tertentu sepanjang arahaliran utama. Lereng diukur berdasarkan perbedaan elevasi (ΔE) antara keduaujung sungai utama dibagi dengan panjang DAS atau dapat dituliskan dalampersamaan: S = ΔE/LBeda elevasi (ΔE) tidak selalu menjadi atau mencerminkan beda elevasimaksimum dalam DAS. Elevasi tertinggi biasanya terdapat sepanjang batas DASdan ujung dari sungai atau aliran utama umumnya tidak mencapai batas DAS.4. Bentuk DAS/Watershed Shape Bentuk DAS mempunyai variasi yang tak terhingga dan bentuk ini dianggapmencerminkan bagaimana aliran air mencapai outlet. DAS yang berbentuklingkaran akan menyebabkan air dari seluruh bagian DAS mencapai outlet dalamwaktu yang relatif sama. Akibatnya puncak aliran terjadi dalam waktu yang relatifsingkat. Sejumlah parameter telah dikembangkan untuk menentukan bentuk DASantara laina. Panjang terhadap pusat DAS (Lca): Jarak (dalam satuan mil) yang diukur sepanjang sungai utama dari outlet hingga kesuatu titik di pusat DAS.b. Faktor bentuk /Shape Factor (Ll) : Ll = (LLca)0.3 ; L adalah panjang DAS (mil)c. Circularity ratio (Fc) : Fc = P/(4πA)0.5 ; P adalah keliling DAS (ft) dan A adalah luas DAS (ft2)d. Circularity ration (Rc) : Rc = A/A0 ; A0 adalah luas suatu lingkaran yang mempunyai keliling sama dengan keliling DAS.e. Elongation Ration (Re) : Re = 2/Lm(A/π)0.5 ; Lm adalah panjang maksimum DAS (ft) yang sejajar dengan sungai utama.5. Kerapatan aliran/Drainage density (Dd) 32
  33. 33. Kerapatan aliran atau timbunan aliran permukaan merupakan panjang aliransungai per kilometer persegi luas DAS (jumlah seluruh panjang alur sungai dalamluas DAS). Kerapatan aliran dapat dituliskan menggunakan persamaan : Dd = L/AKeterangan :Dd = Kerapatan Aliran (km/km2)L = Jumlah Panjang Alur (km)A = Luas satuan pemetaan (km2) Selain karakteristik DAS seperti yang disebutkan di atas, penggunaan lahandan curah hujan merupakan karakteristik DAS yang tidak kalah pentingnya.Penggunaan lahan dan curah hujan memang tidak terkait dengan morfometriDAS, namun dalam kajian tentang banjir dengan menggunakan DAS sebagai unitanalisis, keduanya merupakan faktor yang sangat penting. Semakin besar nilai kerapatan aliran semakin baik sistem pengaliransehingga semakin besar air larian total (infiltrasi kecil) dan semakin kecil air tanahyang tersimpan. Kerapatan aliran mempunyai hubungan dengan perilaku laju airlarian, jumlah total air larian, dan jumlah air tanah yang tersimpan. Tabel 3.merupakan pengaruh besar-kecilnya kerapatan aliran terhadap koefisien aliranpermukaan.Tabel 3. Pengaruh Kerapatan Aliran Terhadap Koefisien Aliran Permukaan 33
  34. 34. d) Pengukuran Debit Dalam hidrologi dikemukakan, debit air sungai adalah, tinggi permukaan airsungai yang terukur oleh alat ukur pemukaan air sungai. Pengukurannyadilakukan tiap hari, atau dengan pengertian yang lain debit atau aliran sungaiadalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampangmelintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debitdinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/dt).beberapa metode pengukuran debit aliran sungai:1. Velocity Method Q = A.V Pada prinsipnya adalah pengukuran luas penampang basah dan kecepatanaliran. Penampang basah (A) diperoleh dengan pengukuran lebar permukaan airdan pengukuran kedalaman dengan tongkat pengukur atau kabel pengukur.Kecepatan aliran (V) dapat diukur dengan metode : metode current-meter danmetode apung. Current meter adalah alat untuk mengukur kecepatan aliran(kecepatan arus). Ada dua tipe current meter yaitu tipe baling-baling (proppelertype) dan tipe canting (cup type). Oleh karena distribusi kecepatan aliran di sungaitidak sama baik arah vertikal maupun horisontal, maka pengukuran kecepatanaliran dengan alat ini tidak cukup pada satu titik. Debit aliran sungai dapat diukurdengan beberapa metode. Tidak semua metode pengukuran debit cocokdigunakan. Pemilihan metode tergantung pada kondisi (jenis sungai, tingkatturbulensi aliran) dan tingkat ketelitian yang akan dicapai.2. Pengukuran Debit dengan Cara Apung (Float Area Methode) Q=AxkxUdimanaQ = debit (m3/det)U = kecepatan pelampung (m/det) 34
  35. 35. A = luas penampang basah sungai (m2)k = koefisien pelampung a. kecepatan aliran (V) ditetapkan berdasarkan kecepatan pelampung (U) b. luas penampang (A) ditetapkan berdasarkan pengukuran lebar saluran (L) dan kedalaman saluran (D) c. debit sungai (Q) = A x V atau A = A x k dimana k adalah konstant Gambar 12. Pengukuran debit3.Pengukuran Debit dengan Current-meter a. kecepatan diukur dengan current meter b. luas penampang basah ditetapkan berdasarkan pengukuran kedalaman air dan lebar permukaan air. Kedalaman dapat diukur dengan mistar pengukur, kabel atau tali.Tabel 4. Perhitungan Pengukuran dengan Current MeterSumber :Hatma Suryatmojo, 2006 35
  36. 36. Vs di ukur 0,3 m dari permukaan air dan Vb di ukur 0,3 m di atas dasarsungai. Kecepatan aliran dihitung berdasarkan jumlah putaran baling-baling perwaktu putarannya (N = putaran/dt). Kecepatan aliran V = aN + b dimana a dan badalah nilai kalibrasi alat current meter. Hitung jumlah putaran dan waktu putaranbaling-baling (dengan stopwatch).e) Pengukuran Debit dengan Metode Kontinyu Current meter diturunkan kedalam aliran air dengan kecepatan penurunanyang konstant dari permukaan dan setelah mencapai dasar sungai diangkat lagi keatas dengan kecepatan yang sama. Gambar 13. Pengukuran debit metode kontinyu 36
  37. 37. IV. KESIMPULAN1. Aliran permukaan adalah air yang mengalir diatas permukaan tanah dan mengangkut bagian-bagian tanah. Aliran permukaan terjadi apabila intensitas hujan melebihi kapasitas infiltrasi tanah, dimana dalam hal ini tanah telah jenuh air.2. Faktor-faktor yang berhubungan dengan limpasan, dibagi dalam 2 kelompok yaitu elemen-elemen meteorologi yang diwakili oleh curah hujan dan elemen- elemen daerah pengaliran yang menyatakan sifat-sifat fisik daerah pengaliran. a. Elemen-elemen meteorologi: 1. jenis presipitasi 2. intensitas curah hujan 3. lamanya curah hujan 4. distribusi curah hujan dalam daerah pengaliran 5. arah pergerakan curah hujan 6. curah hujan terdahulu dan kelembaban tanah 7. kondisi-kondisi meterologi yang lain b. Elemen Daerah Pengaliran: 1. kondisi penggunaan tanah (landuse) 2. daerah pengaliran 3. kondisi topografi dalam daerah pengaliran 4. jenis tanah 5. faktor-faktor lain yang memberikan pengaruh3. Sungai Berdasarkan Asal Kejadiannya (Arah Jurus Dan Kemiringan Formasi) a. Sungai konsekuen (K) adalah sungai yang alirannya mengikuti kemiringan batuan. b. Sungai subsekuen (S) adalah sungai yang arah alirannya sejajar dengan jurusa lapisan batuan. c. Sungai obsekuen (O) adalah sungai yang arah alirannya berlawanan dengan arah kemiringan lapisan batuan. 37
  38. 38. d. Sungai resekuen (R) adalah sungai yang arah alirannya searah dengan sungai konsekuen dan alirannya masuk ke sungai subsekuen.e. Sungai insekuen (I) adalah sungai yang arah alirannya miring terhadap sungai konsekuen atau jurus batuan.Sungai Berdasarkan Struktur Geologinya sungai dibedakan menjadi :a. Sungai Anteseden, adalah sungai yang tetap mempertahankan arah aliran airnya walaupun ada struktur geologi (batuan ) yang melintang ,hal ini karena kuatnya arus sehingga mampu menembus batuan yang merintangi.b. Sungai Superposed, adalah sungai yang melintang, struktur dan prosesnya dibimbing oleh lapisan batuan yang menutupinya. 38

×