fenomena sedimentasi pada sungai

TUGASPaper fenomena sedimentasi pada sungai

DIBUAT OLEH :

Daftar PustakaBAB I............................................................................................................................................................2

1.1 Latar Belakang.............................................................................................................................2

1.2 Tujuan................................................................................................................................................2

BAB II...........................................................................................................................................................3

2.1 Definisi Sedimentologi.......................................................................................................................3

2.2 Definisi Sedimen................................................................................................................................3

2.3 Definisi Sedimentasi..........................................................................................................................3

BAB III..........................................................................................................................................................5

3.1 Proses Sedimentasi Pada Sungai........................................................................................................5

3.2 Metode Perhitungan Sedimen...........................................................................................................9

3.3 Dampak Sedimentasi pada Sungai...................................................................................................11

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah Negara kepulauan yang memiliki sekitar 17.000 buah pulau. Wilayah

pesisir dan luas laut mencakup sekitar 3,1 juta km2 dan ZEE 5,8 juta km2. Dan garis pantai

memuat habitat yang sangat bervariasi (81.000 km2), kedua setelah Canada.

Wilayah pesisir adalah wilayah interaksi antara lautan dan daratan. Wilayah ini sangat

potensial sebagai modal dasar pembangunan Indonesia. Pemanfaatan dan pengelolaan

wilayah pesisir yang baik menjadikan wilayah pesisir sebagai salah satu komoditi Indonesia

(devisa). Maka dari itu, dalam hal ini tentu diperhatikan pula faktor – faktor yang berdampak

terhadap lingkungan pesisir, seperti : sedimentasi, kegiatan manusia, pencemaran di perairan

laut, dan over eksploitasi SDA.

1.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan paper ini adalah untuk mengetahui fenomena yang terjadi pada

sungai serta mengetahui dampak positif dan dampak negatif akibat sedimentasi

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Sedimentologi

Sedimentologi adalah studi tentang proses-proses pembentukan, transportasi dan

pengendapan material yang terakumulasi sebagai sedimen di dalam lingkungan kontinen dan

laut hingga membentuk batuan sedimen. ‘Sedimentologi’ hanya ada sebagai cabang ilmu

geologi untuk beberapa dekade. Sedimentologi berkembang karena unsur-unsur stratigrafi

fisika menjadi lebih kuantitatif dan lapis-lapis strata dijelaskan berdasarkan proses fisika,

kimia dan biologi yang membentuknya. Tidak adanya terobosan besar sampai

berkembangnya teori tektonik lempeng. Suatu konsep menginterpretasi batuan dalam proses

modern yang menyokong sedimentologi modern dimulai pada abad 18 dan 19 (‘present is

the key to the past’). (Salim, J. A., 2005).

2.2 Definisi Sedimen

Sedimen adalah pecahan-pecahan material yang umumnya terdiri atas uraian batu-

batuan secara fisis dan secara kimia. Partikel seperti ini mempunyai ukuran dari yang besar

(boulder) sampai yang sangat halus (koloid), dan beragam bentuk dari bulat, lonjong sampai

persegi. Hasil sedimen biasanya diperoleh dari pengukuran sedimen terlarut dalam sungai

(suspended sediment), dengan kata lain bahwa sedimen merupakan pecahan mineral atau

material organic yang ditransforkan dari berbagai sumber dan diendapkan dari material yang

melayang dalam air atau dalam bentuk larutan kimia (Asdak, 2007).

2.3 Definisi Sedimentasi

Sedimentasi adalah masuknya muatan sedimen ke dalam suatu lingkungan perairan

tertentu melalui media air dan diendapkan di dalam lingkungan tersebut. Sedimentasi yang

terjadi di lingkungan pantai menjadi persoalan bila terjadi di lokasi-lokasi yang terdapat

aktifitas manusia yang membutuhkan kondisi perairan yang dalam seperti pelabuhan, dan

alur-alur pelayaran, atau yang membutuhkan kondisi perairan yang jernih seperti tempat

wisata, ekosistem terumbu karang atau padang lamun. Untuk daerah-daerah yang tidak

terdapat kepentingan seperti itu, sedimentasi memberikan keuntungan, karena sedimentasi

menghasilkan pertambahan lahan pesisir ke arah laut (Arief Rullyanto et al. 2010)

Karakteristik sedimentasi di perairan pesisir terjadi perlahan dan berlangsung menerus

selama suplai muatan sedimen yang tinggi terus berlangsung. Perubahan laju sedimentasi

dapat terjadi bila terjadi perubahan kondisi lingkungan fisik di daerah aliran sungai terkait.

Pembukaan lahan yang meningkatkan erosi permukaan dapat meningkatkan laju

sedimentasi. Sebaliknya, pembangunan dam atau pengalihan aliran sungai dapat merubah

kondisi sedimentasi menjadi kondisi erosional.

Bila sedimentasi semata-mata karena tranportasi muatan sedimen sepanjang pantai,

laju sedimentasi yang terjadi relatif lebih lambat bila dibandingkan dengan sedimentasi yang

mendapat suplai muatan sedimen dari daratan. Proses sedimentasi berlangsung perlahan dan

terus menerus selama suplai muatan sedimen yang banyak dari daratan masih terus terjadi.

Proses sedimentasi berhenti atau berubah menjadi erosi bila suplai muatan sedimen

berkurang karena pembangunan dam atau pengalihan alur sungai.

Gambar 2.1 Sedimentasi

\

BAB III

ISI

3.1 Proses Sedimentasi Pada Sungai

Sedimentasi ini terjadi melalui proses pengendapan material yang ditransport oleh

media air, angin, es, atau gletser di suatu cekungan. Delta yang terdapat di mulut-mulut

sungai adalah hasil dan proses pengendapan material-material yang diangkut oleh air sungai,

sedangkan bukit pasir (sand dunes) yang terdapat di gurun dan di tepi pantai adalah

pengendapan dari material-material yang diangkut oleh angin. Proses tersebut terjadi terus

menerus, seperti batuan hasil pelapukan secara berangsur diangkut ke tempat lain oleh

tenaga air, angin, dan gletser. Air mengalir di permukaan tanah atau sungai membawa

batuan halus baik terapung, melayang atau digeser di dasar sungai menuju tempat yang lebih

rendah. Hembusan angin juga bisa mengangkat debu, pasir, bahkan bahan material yang

lebih besar. Makin kuat hembusan itu, makin besar pula daya angkutnya. pengendapan

material batuan yang telah diangkut oleh tenaga air atau angin tadi membuat terjadinya

sedimentasi.

Meningkatnya aktivitas manusia akhir-akhir ini di sepanjang aliran sungai telah

memberi pengaruh terhadap ekosistem muara. Kegiatan yang memberikan dampak terhadap

muara tersebut antara lain penebangan hutan di bagian hulu. Kegiatan ini menyebabkan

meningkatnya pengikisan tanah di sepanjang aliran sungai. Sebagai dampaknya jumlah

sedimen di dalam sungai (suspended solid) bertambah dan menyebabkan pendangkalan.

Faktor yang mempengaruhi proses sedimentasi yang terjadi di muara antara lain aktivitas

gelombang dan pola arus.

Gambar 3.1 Proses Sedimentasi

Menurut Dibyosaputra (1997: 65) besar kecilnya sedimen di daerah sungai ditentukan

melalui transportasi sungai yang disebabkan oleh adanya kekuatan aliran sungai yang sering

dikenal dengan istilah kompetensi sungai (stream competency), yaitu kecepatan aliran

tertentu yang mampu mengangkut sedimen dengan diameter tertentu. Dengan kata lain

bahwa besarnya sedimen yang terangkat tergantung pada :

a.       Debit sungai

b.      Material sedimen

c.       Kecepatan aliran.

Dengan kekuatan aliran dan faktor lainnya maka ada tiga bentuk/macam sedimen yang

terangkut yaitu:

a.       Muatan terlarut (dissolved load)

b.      Muatan tersuspensi (suspended load)

c.       Muatan dasar (bed load)

Pada saat sungai banjir, maka hydraulic action dapat melepas dan mengangkut

material sedimen dalam jumlah besar. Tidak hanya dari darnya saja tetapi juga menggerus

material sepanjang tebing atau tanggul sungai. Akibatnya tanggul sungai mengalami

kerusakan dan terjadilah sendatan  atau slumping (Dibyosaputra,1997: 65).

Menurut Anonim (2011) Sedimen yang dalam jangka waktu yang lama mengalami

pembatuan atau disebut dengan istilah batuan sedimen, yaitu suatu batuan yang terbentuk

dari hasil proses sedimentasi, baik secara mekanik maupun secara kimia dan organik. Proses

terjadinya batuan sedimen dapat dijabarkan sebagai berikut:

a. Secara mekanik

Terbentuk dari akumulasi mineral-mineral dan fragmen-fragmen batuan. Faktor-

faktor yang penting yang mempengaruhi sedimentasi secara mekanik antara lain :

Sumber material batuan sedimen :

Sifat dan komposisi batuan sedimen sangat dipengaruhi oleh material-

material asalnya. Komposisi mineral-mineral batuan sedimen dapat menentukan

waktu dan jarak transportasi, tergantung dari presentasi mineral-mineral stabil dan

nonstabil.

Lingkungan pengendapan :

Secara umum lingkungan pengendapan dibedakan dalam tiga bagian yaitu:

Lingkungan Pengendapan Darat, Transisi dan Laut. Ketiga lingkungan

pengendapan ini, dimana batuan yang dibedakannya masing-masing mempunyai

sifat dan ciri-ciri tertentu.

Pengangkutan (transportasi) :

Media transportasi dapat berupa air, angin maupun es, namun yang memiliki

peranan yang paling besar dalam sedimentasi adalah media air. Selama

transportasi berlangsung, terjadi perubahan terutama sifat fisik material-material

sedimen seperti ukuran bentuk dan roundness. Dengan adanya pemilahan dan

pengikisan terhadap butir-butir sedimen akan memberi berbagai macam bentuk

dan sifat terhadap batuan sedimen.

Pengendapan :

Pengendapan terjadi bilamana arus/gaya mulai menurun hingga berada di

bawah titik daya angkutnya. Ini biasa terjadi pada cekungan-cekungan, laut,

muara sungai, dll.

Kompaksi :

Kompaksi terjadi karena adanya gaya berat/gravitasi dari material-material

sedimen sendiri, sehingga volume menjadi berkurang dan cairan yang mengisi

pori-pori akan bermigrasi ke atas.

Lithifikasi dan Sementasi :

Bila kompaksi meningkat terus menerus akan terjadi pengerasan terhadap

material-material sedimen. Sehingga meningkat ke proses pembatuan (lithifikasi),

yang disertai dengan sementasi dimana material-material semen terikat oleh

unsur-unsur/mineral yang mengisi pori-pori antara butir sedimen.

Replacement dan Rekristalisasi :

Proses replacement adalah proses penggantian mineral oleh pelarutan-

pelarutan kimia hingga terjadi mineral baru. Rekristalisasi adalah perubahan atau

pengkristalan kembali mineral-mineral dalam batuan sedimen, akibat pengaruh

temperatur dan tekanan yang relatif rendah.

Diagenesis :

Diagenesis adalah perubahan yang terjadi setelah pengendapan berlangsung,

baik tekstur maupun komposisi mineral sedimen yang disebabkan oleh kimia dan

fisika.

b. Secara Kimia dan Organik

Terbentuk oleh proses-proses kimia dan kegiatan organisme atau akumulasi

dari sisa skeleton organisme. Sedimen kimia dan organik dapat terjadi pada kondisi

darat, transisi, dan lautan, seperti halnya dengan sedimen mekanik.

Masing-masing lingkungan sedimen dicirikan oleh paket tertentu fisik, kimia,

dan biologis parameter yang beroperasi untuk menghasilkan tubuh tertentu sedimen

dicirikan oleh tekstur, struktur, dan komposisi properti. Kita mengacu kepada

badan-badan khusus seperti endapan dari batuan sedimen sebagai bentuk. Istilah

bentuk mengacu pada unit stratigrafik dibedakan oleh lithologic, struktural, dan

karakteristik organik terdeteksi di lapangan. Sebuah bentuk sedimen dengan

demikian unit batu itu, karena deposisi dalam lingkungan tertentu, memiliki

pengaturan karakteristik properti. Lithofacies dibedakan oleh ciri-ciri fisik seperti

warna, lithology, tekstur, dan struktur sedimen. Biogfacies didefinisikan pada

karakteristik palentologic dasar. Inti penekanan adalah bahwa lingkungan

depositional menghasilkan bentuk sedimen. Karakteristik properti dari bentuk

sedimen yang pada gilirannya merupakan refleksi dari kondisi lingkungan

deposional.

3.2 Metode Perhitungan Sedimen

Beberapa persamaan atau metode yang digunakan dalam menghitung sedimen yaitu

persamaan Yang, Engelund and Hansen, Bagnold dan metode Laursen.

1. Metode Yang (1973)

Data-data yang diperlukan dalam pembuatan persamaan Yang’s adalah :

Data sedimen

Geometri saluran

Kecepatan aliran

Analisis perhitungan

log C1=5.435−0.286 logω d50

v−0.457 log

U ¿

ω+(1.799−0.409 log

ω d50

v−0.314 log

U ¿

ω ) log ( VSω

−V cr S

ω)

...................................................................................................................(1)

Gw=γ ∙ W ∙ D ∙V ..........................................................................................(2)

Qs=Ct ∙ Gw..................................................................................................(3)

Dimana :

Ct = konsentrasi sedimen total

d50 = diameter sedimen 50% dari material dasar (mm)

ὠ = kecepatan jatuh (m/s)

V = kecepatan aliran (m/s)

Vct = kecepatan kritis (m/s)

S = kemiringan sungai

U* = kecepatan geser (m/s)

W = lebar sungai (m)

D = kedalaman sungai (m)

Qs = muatan sungai (kg/s)

2. Persamaan Engelund and Hansen (1967)

Persamaan Engelund and Hansen didasarkan pada pendekatan tegangan

geser. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut :

qs=0.05 γ sV2[ d50

g ( γ s

γ )−1 ]1 /2

[ τ50

(γ s−γ )d50]3 /2

.................................................(4)

Qs=W ∙qs.....................................................................................................(5)

Dimana :

τ 0=γ ∙ D ∙S....................................................................................................(6)

τ0 = tegangan geser (kg/m2)

Qs = muatan sedimen (kg/s)

3. Persamaan Shen and Hungs

Shen and Hung mengemukakan bahwa transportasi sedimen adalah begitu

kompleks sehingga tidak menggunakan bilangan Reynolds dan bilangan

Froude. Persamaan Shen and Hung dapat ditulis sebagai berikut :

log C t=−107404.459+324214.747 ∙Y −326309.589 ∙Y 2+109503.872 ∙Y 3

.........(7)

Gw=γ ∙ W ∙ D ∙V ............................................................................................(8)

Qs=Ct ∙ Gw....................................................................................................(9)

Dimana :

Y=[V S0.57

ω0.32 ]0.0075

...........................................................................................(10)

Ct = konsentrasi sedimen total

V = Kecepatan aliran (m/s)

ὠ = kecepatan jatuh (m/s)

S = kemiringan sungai

3.3 Dampak Sedimentasi pada Sungai

1) Dampak positif sedimentasi

Munculnya bentang alam baru yang lebih indah

Adanya tombolo, membantu kita menjangkau suatu pulau tanpa menggunakan

kapal

Gambar 3.2 Tombolo

Adanya penghalang pantai, semakin mengurangi abrasi

2) Dampak negatif sedimentasi

Sedimentasi perairan yang disebabkan oleh aktifitas manusia berdampak besar

terhadap kondisi perairan. Aktifitas tersebut meliputi buangan saluran dari limbah

rumah tangga, kegiatan pengerukan, trawling, pembukaan lahan di pesisir, limbah

buangan industri, perubahan struktur di pantai dan lepas pantai, pembukaan lahan

pertanian di daratan dekat pantai, aktifitas kapal dan sedimentasi dari sungai

akibat aktifitas manusia di sepanjang sungai. Dampak negatif yang ditimbulkan

oleh sedimentasi adalah kematian organisme laut, penurunan biodiversitas,

hambatan jalur pelayaran karena pendangkalan, gangguan atau hilangnya habitat,

menurunnya stok alami makanan laut (seafood), perubahan distribusi ukuran

sedimen, peningkatan kekeruhan dan perubahan kedalaman.

Dampak negatif tersebut dapat dikurangi dengan mengkaji proses sedimentasi

menggunakan teknologi pemodelan. Teknologi pemodelan dapat membantu untuk

menduga sumber-sumber sedimentasi dari aktifitas manusia. Distribusi sedimen

disuatu perairan dan pola sirkulasi arus akan memperlihatkan keberadaan sumber

sedimen. Teknologi pemodelan dapat membantu mensimulasikan beberapa

kondisi sumber-sumber sedimen jika sumber sedimen tersebut masuk ke suatu

perairan. Tujuannya adalah untuk memperlihatkan dampak yang mungkin akan

ditimbulkan jika sedimen tersebut masuk dan menyebar ke perairan. Skenario

pemodelan ditentukan berdasarkan jumlah dan intensitas aktifitas manusia yang

menghasilkan sedimen sebagai sumber (point source) sedimen.