1. U m u mSungai merupakan bagian terendah di permukaan bumi dalam bentuk alur memanjang dari sebelah hulu (atas) menuju ke sebelah hilir (bawah). Sungai merupakan sistem aluralam, dapatterdiridarisatu atau lebih alur-alur yang bertemu atau bercabang. Dengan kondisi fisik alami seperti di atas sungai akan menjadi terminal dari perjalanangerakanair di sungai (kuantitas maupunkualitas), besertainteraksinya dengan tampang basah sungai, sangat dipengaruhi oleh perjalanan menuju ke sungai tersebut. Secarahidrologis,jumlahairatau debitaliran di sungaiakandipengaruhi oleh sifat penutupan permukaan lahan. Untuk lahan dengan penutupan berupa vegetasi (baik perkebunan, hutan atau sawah) umumnya akan menyebabkan distribusi air yang lebih merata sepanjang tahun, dimana musim hujan tidak terlalu besar dam musimkemarau tidak terlalu besar dan musimkemarau tidak terlalu kering. Sebaliknya untuk lahan dengan sifat penutupan yang relatif kurang mampu meresap air (pemukiman industri, sarana transportasi, dll), sifatt aliran di sungai akan kurang meratasepanjang tahun.Apabila selam di permukaan air berinteraksi dengan lahan yang mudah tererosi, maka air yang masuk ke sungai, akan membawa banyak kandungansedimen. Pencemaranyangtidakdikendalikandi lahanpadagilirannya akan terbawa masukke sungai. Dibeberapa daerah atau negara (misal : Sungai CiliwungdanSungai Angke di Jakarta, sungai Theme di London), sungai telah menjadi bagian dari pengembangan daerah urban. Salah satu dari banyak jenis pemanfaatan sungai di daerah tersebut adalah bahwa sungai digunakan sebagai tempat pembunaganlimbahdomestik. Konsekuensinya, sungai di bagianhilir relatif lebih banyak menimbulkan permasalahan lingkungan, terutama dari sisi pencemaran kualitas.Sumberdayasungai tidaksajadilihat dari kandungandanpolaketersediaanair di sungai tersebut, melainkan juga sumberdaya sedimen yang dimilikinya. Pada hampir semua pembangunan keteknik-sipilan, kedua jenis sumberdaya sungai tersebut merupakan material penting yang selalu digunakan. Dengan demikian usaha pemanfaatan sungai didefinisikan sebagai usaha-usaha untuk memanfaatkan sumber alam di sungai tersebut, yaitu air dan sedimen. Ilmu teknik sungai diharapkan dapat berperan dalam usaha mengendalikan cara/teknologi pemanfaatan sumberdaya sungai, sehinggapengaruhnegatif yangtimbul adalahsekecil mungkin. Prosestimbulnya pengaruhnegatifdapat berlangsungdalamkurunwaktuyangrelatifpendek(misal kurangdari duatahun)ataurelatippanjang(misal lebihdari duatahun). Berbagai jenis usaha pemanfaatan sungai dapat dideskripsikan seperti berikut (lihat Jansen Pph. halaman 3 s/d 5): 1) Usaha pemanfaatan sungai, misalnya :a) Pembangkit listrik tenaga hidrob) Navigasic) Penyediaan air untuk irigasid) Penyediaan air untuk air baku (non irigasi) dan waktu municiple lainnya.2) Pengaruh negatif antara lain :a). Banjir dan genanganb). Pendangkalan muarac). Pencemaran air (oleh limbah pada ataupun cair), karena kurangnya jumlah air untuk pengenceran.Contohkegiatanpenanganansungai untuktujuanpengendalianbanjir antara lain adalah:a). Perbaikan saluran: penggalian atau pengerukan dasar sungai sehingga muka air dapat turun,b). Membuat tanggul: melindungi daerahkanankiri sungai dari air sungai yang meluap,c). Membuat saluran banjir atau sudetan pada daerah meander : debit dapat terbagi/mengecil,d). Membangunwaduk: manampungair dalamjumlahyangbesar sehingga banjir di hulu dapat dikurangi.Sedangkan contoh kegiatan pemanfaatan sungai yang ditujukan untuk penyediaan air (irigasi dan non irigasi) antara lain adalah:a). Perbaikan saluran: mempertahankan kapasitas sungai seperti debit rencanab). Membuat tanggul danperlindungantebing(terutamadi daerah belokan untuk mencegah erosi)c). Membuat waduk: sebagai tempat penampungan air dan pengaturan/ pengalokasian aird). Membuat bendung: mempermudah pengaturan air.Tolok ukur manfaat dan pengaruh negatif untuk berbagai jenis kegiatan pemanfaatan sungai yang lain misalnya:1. IrigasiTolokukur manfaat: ketersediaanair denganjumlahdanwaktusertakualitas yang tepat. Pengaruhnegatif: pencemaran air dari pupuk/pestisida di sawah (N,P,K,dsb),menyuburkan enceng gondok, ikan-ikan banyak mati.2. NavigasiTolok ukur manfaat: ketersediaan air dengan kedalaman yang memenuhi syarat. Pengaruhnegatif: pencemaranair dari bahanbakar kendaraanair pengerukan yang berlebihanuntuk mencapai kedalaman tertentu menyebabkan peningkatan intrusi air laut.3. Tenaga hidroTolokukur: ketersediaanair dengandebit danbedatinggi tertentu. Pengaruh negatif: peningkatan temperatur air menyebabkan turunnya kandungan O2, hewan-hewan (ikan) akan mati, juga semua biota air lainnya.4. Suplai airTolok ukur : ketersediaan air dengan jumlah dan kualitas yang memenuhi syarat. Pengaruh negatif : pengambilan air terlalu banyak dapat meningkatan intrusi air laut. Lebih jauh dapat menyebabkan kekeringan.5.Suplai sedimenTolok ukur: ketersediaan sedimen (sebagai bahan bangunan) dalam jumlah yang cukup. Pengaruhnegatif:sedimen yang berlebihan dapat mengurangi kapasitas sungai (banjir), pengambilan sedimen yang berlebihan dapat menyebabkan erosi.Pemanfaatansungai untuktujuanpemenuhankebutuhanair irigasi dansuplai air biasanyadilakukandenganmembangunbendung, dengandampaknegatif secara umumberupa degradasi pada bagiansungai di sebelahhilir bangunanbendung tersebut.1.1 Bentuk SungaiBentuk sungai seringdibedakan menjadi tiga hal pokok, yaitu bentuktampang lintangsungai, bentuktampangmemanjangsungai, sertapandanganatas sungai. Bentuk Bentuk tipikal tampang melintang sungai disajikan pada Gambar 1.1. Bentuk sungai tidak tetap, selalu berubah sesuai dengan karakteristika alami yang merupakan faktor penting dalam kontribusi pembentukan sungai. Selain itu perlakuan-perlakuan ataucampur tanganmanusiadapat mempangaruhi stabilitas bentuksungai. Pada umumnya semakin banyak perlakuan ataupun campur tangan yang dilakukan terhadap faktor pembentuk sungai maka akan semakin mudah sungai untuk berubah bentuk. Karakteristika alami tersebut adalah iklimdan fisiografidaerah di wilayah sungai yang ditinjau, yang secara pembagian besar terdiri dari:1). topografi daerah aliran sungai2). formasi batuan (erosilitas tampang basah)3). iklimriverbasin/catchment area/daerahtangkapanhujan, sertavegetasi river basin.Berdasar lokasi sungai pada arah memanjang,maka tampang lintang sungai yang berlokasi di bagianhulurelatif mempunyai bentukV, sedangkandi bagianhilir relatif mempunyai bentukU. Padasungai yangberlokasi di bagiantengah, yang merupakan transisi dari dari sungai terjal dan sungai landai, tampang lintang sungai dapat berbentuk V ataupun U. Proses erosi vertikal akan lebih mendominasi sungai yang berlokasi di bagian hulu. Belokan sungai di bagian hulu relatif sedikit dibanding sungai di sebelah hilirnya, dengan ciri khusus: erosi vertikal yang intensif. Belokan sungai akan lebih banyak dijumpai pada sungai yang berlokasi di bagian tengah, di mana pada bagian ini erosi lateral akan lebih berperan, dan sangat mengkontribusi pembentukan ataupun braided (pulau kecil dalam sungai).Perubahanbentukakanlebihmungkinterjadi karenaadanyakegiatanpengaturan ataupun pemanfaatan sungai, misalnya :a). scouring/gerusan pada pilar jembatan,b). erosi pada bagian bawah/hilir bendungan,c). garis pembendungankarenaadanyapemanfaatanbataransungai sehingga tampang basah sungai menjadi berkurang.Selain perubahan bentuk tampang melintang juga terjadi perubahan bentuk pada arah memanjang, sehingga geometri sungai akanmemberikanbentuk-bentukspesifik, misalnya meander, meander dengan pulau, braided, dan sebagainya.1.2 Siklus HidrologiSiklushidrologi secaraumumdapat dituliskansebagai berikut; R=PEA, denganR=RunOff(aliranpermukaan), P=Presipitasi (curahhujan), E= Evaporasi, danA = Akumulasi (lihat Gambar 1.2.)Gambar 1.2. Siklus hidrologi menurut Ackerman, Colman, dan Ogosky(V.T. Chow, 1964)1.3 PresipitasiCurahhujanataupresipitasi merupakansalahsatukomponenpentingdalamdaur hidrologi, sebagai faktor pembentuk aliran, baik di sungai, limpasan langsung, aliran antara, maupun aliran air tanah. Untuk suatu basin di Indonesia, dimana secara umum dikenal musim masah (hujan) dan musim kering (kemarau), variasi musiman dapat sangat berbeda. Padamusimbasah(Oktober-Maret) curahhujandapat mencapai 2000 3000 mm, sedangkan pada musim kering (April September), curah hujan hanya mencapai 50 mm. Sedangkan curah hujan rerata tahunan di Indonesia umumnyaberkisarantara20003000mm. Dengandemikiandapatdibayangkan betapabesarnyadebit sungai-sungai di Indonesiapadamusimhujan, sertabetapa keringnya pada musimkemarau. Berdasar studi dari Indra Karya, 1999), dapat dicirikanbesarnyacurahhujantahunandidaerahpengaliranSungai Progosangat bervariasi, tergantungpadalokasi ketinggiandaerahyangditinjau, tapi berkisar antara 2000 mm s/d 3000 mm. Pada bagian hulu wilayah sungai Progo curah hujan tahunanmencapai 3500mm, sedangkandi bagiantengahdanhilir berturut-turut 2500 mm dan 2000 mm. Suatu teori mengatakan (Mardjikoen, 1978), bahwa curah hujan maksimum pada suatu tempat (letak lintang tertentu) akan terjadi pada 1 atau 2 bulan sesudah matahari mencapai ketinggian maksimum (lihat Gambar 1.3).Gambar 1.3. Sketsa prediksi hujan maksimum pada suatu tempat.2. AkumulasiJenis akumulasi air dapat dipisahkan menjadi :Akumulasi air tanah, besarnyatergantungpadakemiringandaerahaliransungai, struktur antara lapis tanah, dan struktur butir tanah. Semakin terjal kemiringan permukaan lahan maka akumulasi air tanah akan semakin berkurang, demikian juga apabila struktur antara lapis tanah semakin kurang permeabel dan struktur butir tanah kurang porus. Akumulasi air permukaan, berupacekungan-cekungandi permukaan, baikalami (waduk, embung), ataupun buatan (waduk).Akumulasi air dalam bentuk salju atau es (di Indonesia tidak banyak).Pengaruh adanya akumulasi tersebut terhadap debit sungai diperlihatkan pada Gambar 1.4., dengan asumsi bahwa di sepanjang penggal AB yang ditinjau tidak ada suatu aliran masuk (lateral inflow) maupun aliran keluar (lateral outflow).Gambar 1.4. Pengaruh akumulasi pada sungai.Puncak hidrograf di A lebih besar daripada di B, demikian juga dengan kecepatan perjalanan gelombang translasi3. EvaporasiEvaporasi ataupenguapanakanmempengaruhi besarnyakoefisienpengaliran(C). Semakinbesarnilai penguapanmakabesarnyakoefisienpengaliranakansemakin kecil. Kehadiran vegetasi penutup lahan akan memperbesar evapotransiprasi tanaman, serta meingkatkan nilai permeabilitas dan porositas lapisan tanah. Dengan demikianvegetasipenutuplahan dapatmeningkatkanbesarnyapenguapan,namun sekaligus juga memperbesar akumulasi air tanah. Dengan adanya penguapan maka praktis koefisien pengaliran tidak mungkin =1. Mungkinkah koefisien pengaliran (C) = 0 ?, hal ini hanya mungkin terjadi pada sungai di daerah gurun pasir, atau sungai dibawah tanah, dimana curah hujan yang jatuh akan langsung masuk ke bawah. Dari segi konservasi jumlahair, makakehadiranvegetasi penutuplahanmasihdinilai positip, meskipun penguapan relatif bertambah. Salah satu sebab menurunnya permukaanairdanauBedugul diBali,adalahkarena berkurangnya vegetasihutan penutupdi sekitar danau, sehinggakoefisienpengaliranmeningkat, dandistribusi tahunanmemburuk. Suatupendapatyangberseberanganmunculbahwasalah satu sebabmenurunnyapermukaanair danauTobadi SumateraUtaraadalahkarena suksesnya pengembangan vegetasi hutan penutup, sehingga penguapan sangat berlebihan. Jawaban tentang manakah yangpaling benar masih perlu didukung dengan penelitian yang mendasar.4. Klasifikasi Sungai & Wilayah SungaiKlasifikasi sungaisecaraumum terdiri dari sungai torrent di daerah tropis/sedang, sungai di daerahrawa, sertasungai di bawahpermukaanatausungai air tanah. Diantara sungai-sungai tersebut terdapat sungai dengan klas yang termasuk umum, yaitu sungai disebelah tengah dengan ciri pengaliran sub-kritik dan aliran bersifat dua dimensi pada arah utama aliran (longitudinal), serta pada arah melintang (transversal), sertasungaidi sebelah hilir, dengan ciri pengaliran sub-kritik,dapat bersifat dua dimensi pada arah melintang (transversal), dan arah vertikal, atau tiga dimensi. Khusus sungai di bagian hilir, fenomena muara sangat mendominasi perilaku sungai, antara lain gerakan pasang surut serta sifat salinitas air yang dapat mempengaruhi proses pengendapan muara dan sedimentasi muara.Sungai torrent mempunyai ciri:Adanya aliran yang sangat tergantung hujan,Daerah Aliran Sungai (DAS) umumnya kecil (