makalah STUDI DEBIT AIR DAN SEDIMEN MELAYANG DI SUB DAS MIU KABUPATEN DONGGALA

1.  Daerah Aliran Sungai

Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan satu kesatuan ekosistem yang unsur-unsur utamanya terdiri atas sumberdaya alam tanah, air dan vegetasi serta sumberdaya manusia sebagai pelaku pemanfaat sumberdaya alam tersebut. Sebagai suatu kesatuan tata air, DAS dipengaruhi kondisi bagian hulu khususnya kondisi biofisik daerah tangkapan dan daerah resapan air yang di banyak tempat rawan terhadap ancaman gangguan manusia. Hal ini mencerminkan bahwa kelestarian DAS ditentukan oleh pola perilaku, keadaan sosial-ekonomi dan tingkat pengelolaan yang sangat erat kaitannya dengan pengaturan kelembagaan (institutional arrangement). (Departemen Kehutanan, 2003).

Menurur Paembonan (1985), DAS adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh punggung gunung, bukit yang menerima, menampung dan mengalirkan air melalui sungai utama ke laut atau danau.

Masukan (input) utama dalam suatu DAS adalah curah hujan. Proses pergerakan curah hujan menjadi limpasan di dalam sungai dalam suatu DAS ditentukan oleh karakteristik DAS yaitu (1) karakteristik lahan (topografi, tanah, geologi dan geomorfologi), dan (2) karakteristik vegetasi dan pola penggunaan lahan yang ada di atasnya (Seyhan, 1977)

DAS dapat dipandang sebagai suatu ekosistem karena di dalamnya terdapat komponen biotik dan abiotik yang saling berinteraksi membentuk suatu kesatuan yang teratur. Menurut Astusti dalam Aini (1997) bahwa untuk memelihara ekosistem DAS diperulukan upaya pengelolaan DAS, dengan menganggap bahwa daerah tersebut merupakan suatu unit pengelolaan atau model ekosistem berupa komponen-komponen masukan (input) yang terdiri dari curah hujan dan energi yang kemudian diproses dalam suatu wadah yaitu satuan DAS, kemudian dikeluarkan berupa air, unsure hara dan sediment yang merupakan keluaran (output) dari DAS tersebut.

Menurut Arsyad (1989), air yang keluar dari suatu DAS dapat melalui beberapa bentuk yaitu:

1.      Aliran permukaan yaitu air yang mengalir di atas permukaan tanah. Bentuk air dipermukaan yang paling banyak menyebabkan erosi karena mengangkut bagian-bagian tanah.

2.      Aliran bawah permukaan yaitu air masuk masuk ke dalam tanah tetapi tidak cukup dalam yang disebabkan adanya lapisan kedap air, air ini umumnya jernih.

3.      Aliran di bawah tanah yaitu air yang masuk jauh ke dalam tanah, air ini tidak mengandung bahan tersuspensi atau kapur sehingga kelihatan jernih.

Kondisi DAS atau sub DAS yang baik dapat berperan secara optimal sesuai dengan kemampuan lahannya. Selain DAS tersebut akan dapat menyediakan air untuk keperluan hidup di bagian hilir, DAS sebagai pengatur tata air dapat berfungsi sebagai pengendali banjir secara alami dimusim hujan karena kemampuannya menyerap dan menyimpan sejumlah air hujan yang jatuh di wilayahnya dan pengendali kekeringan dimusim kemarau karena sejumlah air tanah yang tersimpan dan dilepaskan secara perlahan untuk memenuhi kebutuhan air dimusim kemarau (Depatemen Kehutanan, 2003).

2.  Debit Air

Menurut Soewarno (1991), debit air adalah volume air yang melalui penampang basah sungai dalam satuan waktu tertentu yang biasanya dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m³/detik) atau liter per detik (l/detik). Debit air sungai dapat diukur dengan menggunakan alat pengukur kecepatan arus (rotating current meter) atau sarana penunjang lainnya yang dialirkan pada setiap luasan segmen-segmen sungai yang telah ditentukan sebelumnya dari penampang melintang badan sungai. Selanjutnya, besarnya debit sungai dapat diperoleh dengan mengalikan masing-masing kecepatan arus terukur dengan luasan setiap segmen yang diperoleh melalui perhitungan luas penampang segmen. Hasil pengamatan terhadap limpasan air sungai secara temporal pada umumnya diperoleh sejumlah besar limpasan debit sungai yang terjadi pada waktu berlangsungnya curah hujan dan beberapa saat setelah kejadian hujan hanya diperoleh sejumlah kecil limpasan air sungai yang ada.

Menurut Soewarno (1991), pengukuran debit air dapat dilaksanakan secara langsung (direct) ataupun tidak langsung (indirect). Pengukuran debit air dikatakan secara langsung apabila kecepatan alirannya diukur secara langsung dengan menggunakan alat kecepatan aliran yaitu :

1. Alat ukur arus (rotating current meter).

2. Ppelampung (float) dan

3. Zat pewarna (diction).

Menurut Asdak (1995), data debit air sungai merupakan informasi yang penting bagi pengelola sumberdaya air. Debit puncak (banjir) diperlukan untuk merancang bangunan pengendali banjir, sedangkan data debit air yang kecil diperlukan untuk perencanaan lokasi (pemanfaatan air) untuk berbagai macam keperluan terutama musim kemarau panjang.

Sudarmadji (1997) menyatakan bahwa factor-faktor yang mempengaruhi keadaan debit air pada suatu daerah aliran sungai (DAS adalah:

1.      Kondisi geologi

Kondisi geologi sangat mempengaruhi sifat-sifat fisik tanah yang terbentuk dengan adanya penutupan vegetasi akan sangat menentukan kapasitas infiltrasi terhadap curah hujan yang jatuh di atasnya. Menurut Utomo (1989), sifat-sifat fisik tanah yang berpengaruh adalah struktur tanah, bahan organik, sifat lapisan bawah tanah dan kesuburan tanah.

2.      Penutupan vegetasi

Vegetasi berperan melindungi permukaan tanah dari tumbukan curah hujan secara langsung yang mempunyai energi sangat besar sehingga dapat menghindarkan pemecahan agregat tanah dan dispersi partikel-partikel tanah yang kemungkinan dapat menyumbat pori-pori tanah sehingga akan menurunkan kapsitas infiltrasi tanah yang pada akhirnya meningkatkan limpasan permukaan. Selain itu, system perakran yang dalam dan menyebar adalah sangat baik untuk meningkatkan kapasitas infiltrasi tanah terhadap curah hujan yang jatuh di atasnya (Sudarmadji, 1997).

3.      Kondisi topografi

Kondisi topografi yang curam pada umumnya akan mempercepat konsentrasi air pada titik patusan wilayah DAS, karena disamping prosentase kelerengan curam yang besar, juga system jaringan sungai yang lebih padat dibandingkan dengan wilayahn DAS dengan kondisi topografi yang relatif datar (Sudarmadji, 1997). Menurut Utomo (1989), topografi berperan dalam menentukan volume air limpasan permukaan. Dua unsur topografi yang berpengaruh adalah panjang dan kemiringan lereng serta unsur lain yang mungkin berpengaruh adalah konfigurasi, keseragaman lereng dan curah hujan.

4.      Bentuk DAS

Bentuk wilayah DAS dan system jaringan sungai yang ada di dalam DAS akan sangat menentukan proses limpasan air dari seluruh wilayah DAS menuju titik patusan (outlet) dari wilayah DAS yang bersangkutan.

Menurut Asdak (1995), bentuk DAS mempunyai peranan yang lebih penting dibanding kerapatan drainase dalam mempengaruhi besarnya debit puncat (banjir) dan lama waktu berlangsungnya debit puncak tersebut.

3.  Sedimen Melayang

Menurut Asdak (1995), sedimen merupakan hasil proses erosi, baik erosi permukaan, erosi parit, atau tipe erosi lainnya meskipun hasil proses erosi tebing mempunyai sumbangan dalam bagian ini, namun porsinya sangat kecil dan dapat dianggap sebagai proses alami.

Sedimen yang terangkut dari tempat terjadinya erosi akan terbawa/ terangkut oleh aliran dan akan diendapkan pada suatu tempat yang kecepatan aliran airnya melambat atau terhenti. Alat pengangkutnya adalah limpasan permukaan (surface runoff) dan bilamana limpasan permukaan mencapai badan sungai, maka aliran sungai merupakan media pengangkut sedimen (Arsyad, 1989).

Menurut Simon (1989), pengangkutan sedimen oleh aliran air dapat dibagi menjadi 3 (tiga) kelompok yaitu : (1). Sebagai muatan melayang (suspended load), (2). Muatan bilas (wash load), dan (3). Sebagai muatan dasar (bed load). Angkutan sedimen tersebut menurut Soewarno (1991) dapat bergerak, bergeser disepanjang dasar sungai atau melayang pada aliran sungai tergantung kepada:

1. Komposisi (ukuran dan berat)

2. Kondisi aliran (kecepatan aliran, keadaan aliran).

Ilyas dan Sampujo (1983) dalam Baharuddin (2001), mengemukakan bahwa mekanisme angkutan sedimen dapat dibagi 2 (dua) golongan, yaitu:

1.      Suspended load (angkutan melayang/muatan tersuspensi), dimana gerakan partikel-partikelnya bergerak melayang dalam aliran air.

2.      Bed load (angkutan dasar/muatan dasar), dimana gerakan partikel-partikelnya pada dasar saluran sungai dengan cara menggelinding, bergerak dan berloncatan

Lebih lanjut dikatakan, asal sedimen dapat dibagi menjadi 2 (dua) golongan, yaitu:

1.      Bed material transport, dimana materialnya dari saluran sendiri (dapat berupa bed load dan suspended load)

2.      Wash load, dimana materialnya berasal dari sumber-sumber luar saluran berupa erosi dan tidak mempunyai hubungan langsung dengan keadaan setempat.

Hewlett (1982) dalam Harijanto (1999), menyatakan bahwa bahan-bahan sedimen yang terangkut oleh aliran sungai akan terpisah berdasarkan ukurannya. Bahan-bahan sedimen yang berat akan diendapkan pada jarak yang relatif dekat, sedang bahan-bahan yang lebih halus akan diendapkan pada jarak yang paling jauh pada kecepatan aliran yang sama.

Sehubungan dengan proses pengangkutan sedimen tersebut, muatan sedimen melayang dapat dipandang sebagai material dasar sungai (bed material) yang melayang di dalam aliran air sungai terutama terdiri dari butiran-butiran halus yang senantiasa didukung oleh air dan hanya sedikit sekali interaksinya dengan dasar sungai, karena selalu didorong ke atas oleh turbulensi aliran (Soewarno, 1991).

Menurut Hardwinarto (1996), karakteristik muatan sedimen melayang memiliki keeratan hubungan dengan massa endapan yang terangkut secara melayang (tersuspensi), dan jumlah angkutan muatan melayang terutama tergantung pada ketersediaan ukuran partikel-partikel halus dari bahan endapan. Selanjutnya dinyatakan bahwa pada saat tertentu, massa muatan yang tersuspensi di saluran sungai tergantung pada jumlah bahan yang tercuci oleh limpasan permukaan, suspensi ini merupakan mekanisme angkutan utama di dalam saluran-saluran sungai, dan prediksi hasil-hasil endapan sering didasarkan hanya pada data tentang sedimen melayang.

Pengaruh sedimen dalam aliran sungai dapat mengganggu kehidupan floran dan fauna air, menurunkan kualitas air untuk kebutuhan lokal dan industri; menurunkan kapasitas waduk sebagai pencegah banjir, irigasi; kerusakan turbin dan pompa air; serta menghambat lalu lintas pelayaran (Pilipus, 1997).