LAPORAN PRAKTIKUM GEOLOGI DAN GEOMORFOLOGI (LAGI..)
ACARA IV
MORFOMETRI DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS) II
I. TUJUAN
1. Agar mahasiswa dapat menghitung panjang sungai utama.
2. Agar mahasiswa dapat menghitung luas DAS
3. Agar mahasiswa dapat menghitung kerapatan aliran dalam DAS
4. Agar mahasiswa bisa menentukan titik kesetimbangan DAS
5. Agar mahasiswa bisa menghitung kemiringan rata-rata sungai.
II. BAHAN DAN ALAT
1. Peta RBI lembar Ngablak 1408–522 dan lembar Ampel 1408-611
2. Kertas kalkir
3. Kertas millimeter
4. Benang
5. Penggaris
6. Alat tulis
III. DASAR TEORI
DAS (watershed atau drainage basin) adalah suatu area dipermukaan bumi yang didalamnya terdapat sistem pengaliran yang terdiri dari satu sungai utama (main stream) dan beberapa anak cabangya (tributaries), yang berfungsi sebagai daerah tangkapan air dan mengalirkan air melalui satu outlet (Ritter, 2003).
Morfomeri Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan keadaan jaringan alur sungai secara kuantitatif. Morfometri DAS berhubungan erat dengan hidrobiologi, karena banyak ahli menggunakan hidromorfometri DAS untuk menerangkan proses-proses hidrologi. Kepekaan DAS untuk mengubah hujan menjadi air limpasan (run-off) sangat ditentukan oleh keadaan DAS yang bersangkutan. Keadaan DAS ini dapat ditinjau dari berbagai aspek, salah satunya adalah keadaan hidromorfometrinya. Variabel hidromorfometri antara satu DAS dengan DAS lainnya mempunyai karakteristik sendiri-sendiri. Seberapa jauh perbedaan variabel morfometri ini dapat diketahui dengan uji statistik (seyhan, 1981).
Keadaan kuantitatif yang dimaksud untuk analisa DAS antara lain meliputi:
1. Panjang Sungai Utama
Adalah panjang alur sungai yang diukur mulai dari outlet DAS hingga perpanjangan sungai sampai batas DAS. Kenyataannya cukup sulit membedakan sungai utama dengan bukan sungai utama bila terdapat banyak percabangan sungai. Untuk itu diambil suatu ketentuan bahwa sungai utama adalah sungai yang mempunyai daerah tangkapan yang lebih luas dan memiliki sudut percabangan terhadap minimal satu anak sungainya sebesar 90º.
Perhitungan panjang sungai utama menggunakan rumus:
lb = panjang sungai utama dalam peta (cm) x penyebut skala peta
2. Luas DAS
Luas DAS Luas DAS merupakan luas keseluruhan DAS sebagai suatu sistem sungai dan ditentukan berdasarkan pola kontur. Garis batas antar DAS adalah punggungan bukit yang dapat membagi dan memisahkan air hujan ke masing-masing DAS.
Dalam pengukuran luas bisa menggunakan berbagai cara/metode pengukuran luas dari peta. Namun metode yang paling sering digunakan adalah metode segiempat.
Metode Segiempat (Square Method)
Pengukuran luas dengan metode segiempat ini dilakukan dengan cara membuat petak-petak/kotak bujur sangkar pada daerah yang akan dihitung luasnya atau agar lebih praktis, gambar DAS dapat langsung digambar pada kertas milimeter. Pada batas tepi yang luasnya setengah kotak lebih, dibulatkan menjadi satu kotak, sedangkan kotak yang luasnya kurang dari setengah, dihilangkan. Hal yang perlu diperhatikan adalah pertimbangan keseimbangan, harus ada penyesuaian antara kotak yang dibulatkan dengan yang dihilangkan. Sedapat mungkin, kotak yang dihilangkan sama atau seimbang dengan daerah yang dibulatkan.
|
Manfaat menghitung luas DAS adalah mengetahui klasifikasi ukuran DAS tersebut. Apakah termasuk DAS berukuran besar, kecil, atau sedang. Klasifikasi DAS menurut luasnya meliputi:
a. DAS kecil, luasnya yaitu < 5.000 km2
b. DAS sedang, luasnya yaitu 5.000-20.000 km2
c. DAS besar, luasnya yaitu > 20.000 km2
3. Kerapatan aliran
Kerapatan aliran sungai adalah angka indeks yang menunjukkan banyaknya anak sungai di dalam suatu DAS. Kerapatan aliran sungai menggambarkan kapasitas penyimpanan air permukaan dalam cekungan-cekungan seperti danau, rawa dan badan sungai yang mengalir di suatu DAS. Kerapatan aliran sungai dapat dihitung dari rasio total panjang jaringan sungai terhadap luas DAS yang bersangkutan. Semakin tinggi tingkat kerapatan aliran sungai, berarti semakin banyak air yang dapat tertampung di badan-badan sungai. Semakin besar nilai Dd semakin baik sistem drainasenya (semakin besar jumlah limpasannya). Indeks tersebut dapat diperoleh dengan persamaan:
D = L/A
Keterangan :
Dd = kerapatan drainase (km/km2)
L = Jumlah panjang sungai + anak sungai (km)
A = luas penampang (km2)
Secara umum, indeks kerapatan sungai menjadi kecil pada kondisi geologi yang permeabel, tetapi menjadi besar untuk daerah yang curah hujannya tinggi. Jika nilai kerapatan aliran sungai:
· < 1 mile/mile2 (0.62 km/km2), maka DAS akan sering mengalami penggenangan
· > 5 mile/mile2 (3.10 km/km2), maka DAS akan sering mengalami kekeringan
Adapun nilai indeks kerapatan sungai (Dd) juga dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik aliran di dalam suatu DAS. Soewaeno mengklasifikasikan kerapatan aliran ke dalam 4 kelas yang masing-masing menunjukkan karakteristik aliran yang berbeda pula.
4. Titik berat DAS
Merupakan titik kesetimbangan suatu DAS. Cara menentukan titik berat adalah dengan tahap-tahap sebagai berikut:
a. Membuat grid (1 cm x 1 cm) pada DAS
b. Membuat diagram kartesius dengan sumbu x pada bidang horisontal, sedangkan y pada bidang vertikal.
c. Menghitung n (jumlah titik-titik perpotongan grid yang ada dalam DAS) pada setiap koordinat x maupun y.
d. Membuat tabel perhitungan yang memuat koordinat x dan y serta nilai n sekaligus hasil kali xn maupun xy.
x | n | xn | y | n | yn |
1 | 2 | 2 | 1 | 3 | 3 |
... | ... | ... | ... | ... | ... |
Jumlah | Σn=.. | Σxn=.. | Jumlah | Σn=.. | Σyn=.. |
e. Memasukkan data ke dalam rumus:
Koordinat titik keseimbangan x=Σxn/Σn
Koordinat titik keseimbangan y=Σyn/Σn
Titik berat/kesetimbangan suatu DAS juga bisa dilihat dari profil yang dibuat yang sudah dibagi menjadi dua bagian yang sama atau hampir sama, di mana titik perpotongan profil dengan garis pembagi tersebut merupakan titik kesetimbangan.
5. Kemiringan Sungai Rata-rata
Kemiringan sungai merupakan perbandingan beda tinggi penampang panjang sungai dengan jarak mendatarnya. Kemiringan rata-rata dapat dipakai untuk menghitung laju aliran air rata-rata yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi sekaligus sebagai salah satu dari 4 faktor penentu indeks potensi erosi. Kemiringan sungai rata-rata dapat diukur dengan “85 - 10 slope factor”dari Seyhan dengan rumus:
Su = {( H85 – H10) / (0,75 . lb)} 100%
keterangan:
Su = kemiringan alur sungai utama
H10 = ketinggian titik yang terletak pada jarak 0,10 lb
H85 = ketinggian titik yang terletak pada jarak 0,85 lb
lb = panjang alur sungai utama
Untuk memperoleh nilai H85 dan H10, diperlukan penampang melintang DAS dari hulu hingga ke hilir yang digambarkan dalam diagram kartesius. Nilai H10 dan H85 merupakan nilai koordinat pada sumbu x. Selanjutnya, masing-masing nilai koordinat tersebut menunjukkan nilai elevasi titik pada penampang melintang yang terpotong secara vertikal sesuai dengan nilai elevasi yang tercantum pada sumbu y. Nilai elevasi inilah yang kemudian dimasukkan ke dalam rumus.
Menurut Sitanala Arsyad, kemiringan lereng dikelompokkan ke dalam 7 kelas, yaitu:
Klasifikasi | Kemiringan lereng | Keterangan |
A | 0 – 3 % | (datar) |
B | 3 – 8 % | (landai atau berombak) |
C | 8 – 15 % | (agak miring atau bergelombang) |
D | 15 – 30 % | (miring atau berbukit) |
E | 30 – 45 % | (agak curam) |
F | 45 – 65 % | (curam) |
G | > 65 % | (sangat curam) |
IV. LANGKAH KERJA
1. Mengamati dan menemukan DAS dalam Peta RBI yang tersedia
2. Mendeliniasi DAS beserta sungai di dalamnya
3. Menghitung panjang sungai utama.
4. Menghitung luas DAS
5. Menghitung kerapatan aliran dalam DAS
6. Menentukan titik kesetimbangan DAS
7. Menghitung kemiringan rata-rata DAS.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
1. DAS (Daerah Aliran Sungai) yang adalah DAS Butak yang dideliniasi dari Peta RBI lembar 1408 – 522 Ngablak dan lembar Ampel 1408-611.
2. Hasil deliniasi DAS Butak terlampir berupa Peta Daerah Aliran Sungai Butak Tahun1999.
3. Panjang sungai utama (Kali Butak)
panjang sungai sebenarnya = panjang pada peta x penyebut skala
= 54 x 25000
= 1.350.000 cm
= 13,5 km
4. Luas DAS
A= Jumlah grid x (penyebut skala)2
=416 x (25000) 2
=260.000.000.000 cm2
=26 km 2
5. Kerapatan aliran DAS Butak
Dd=L/A=62,125 km/26 km=2,38 km/km2
6. Kemiringan sungai rata-rata
Su = {h85 – h10) / (0,75 . lb)} 100%
Su = {h85 – h10) / (0,75 . lb)} 100%
= {(1040– 450) / (0,75 x 13500)} 100%
= (590 / 10125) 100%
= 0,058 x 100%
= 5,8%
7. Titik berat DAS Butak tergambar pada kertas milimeter.
Tabel nilai hasil perhitungan:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jumlah | Σn=439 | Σxn=15280 | Jumlah | Σn=427 | Σyn=3852 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Koordinat titik keseimbangan x=Σxn/Σn=15280/439=34,8
Koordinat titik keseimbangan y=Σyn/Σn=3852/427=9
Jadi, koordinat titik kesetimbangan adalah (34,8;9)
B. PEMBAHASAN
1. Mengamati dan menemukan DAS dalam Peta RBI yang tersedia
DAS (Daerah Aliran Sungai) yang digunakan untuk bahan analisis praktikum acara IV adalah DAS Butak yang dideliniasi dari Peta RBI lembar 1408 – 522 Ngablak dan lembar Ampel 1408-611.
2. Pemilihan DAS dilakukan dengan :
a. Mengamati sungai musiman yang terdapat pada Peta RBI. Salah satu sungai musiman yang terdapat di dalam Peta RBI adalah Kali Butak yang merupakan sungai yang melintas dari Ngablak hingga Ampel.
b. Selanjutnya, mencari outlet sungai yang merupakan percabangan antara Kali Butak dengan sungai lainnya.
c. Setelah outlet sungai ditemukan, barulah dideliniasi anak sungai yang masih termasuk dalam sistem hidrologi Kali Butak.
d. Mendeliniasi DAS berdasarkan kontur yang berbentuk “V” yang menandakan igir (batas punggungan bukit) dimulai dari outlet hingga ke bagian hulu atau bisa juga dengan menggunakan titik tinggi sebagai acuan.
e. Mendeliniasi DAS beserta sungai di dalamnya
Hasil deliniasi DAS yang telah terlampir dalam kertas kalkir menunjukkan bahwa DAS Butak berbentuk bulu burung memanjang dari barat hingga ke timur. Tampak pula pola aliran paralel yang terlihat berdasarkan hasil deliniasi sungai di dalamnya.
3. Menghitung panjang sungai utama.
Sungai utama yang diukur adalah Kali Butak yang melintas tepat di tengah-tengah DAS. Alur sungai diukur melalui outlet DAS hingga perpanjangan sungai sampai batas DAS. Pengukuran dilakukan dengan alat bantu benang dan penggaris serta alat tulis. Benang membantu pengukuran agar lebih valid karena bentuk sungai yang tidak teratur dan berkelok-kelok. Sedangkan penggaris digunakan untuk menghitung panjang benang yang telah mengikuti lekuk-lekuk gambar sungai dari titik awal hingga akhir. Alat tulis digunakan untuk mencatat hasil pengukuran serta menandai sungai utama pada “Peta DAS Butak tahun 1999”.
Berikut ini adalah hasil perhitungan panjang sungai utama setelah dilakukan pengukuran.
Ø panjang sungai utama (pada peta) = 54 cm
Ø skala peta 1 : 25000
Ø panjang sungai sebenarnya (di lapangan) adalah:
= panjang pada peta x penyebut skala
= 54 x 25000
= 1.350.000 cm
= 13,5 km
Jadi, panjang sungai utama (Kali Butak) adalah 13,5 km.
4. Menghitung luas DAS
Perhitungan luas DAS Butak dilakukan dengan menyalin gambar DAS Butak ke dalam kertas milimeter sehingga terbagi menjadi grid-grid yang berukuran 1x1 cm (terlampir).
Perhitungan luas DAS Butak diawali dengan menghitung jumlah grid yang berarti sama dengan luas DAS yang tergambar dalam satuan cm2. Perhitungan dilakukan dengan ketentuan:
Ø Grid yang terisi setengah atau lebih olah area DAS dianggap luasnya 1 grid=1 cm2
Ø Grid yang hanya terisi kurang dari setengah dieleminasi.
Setelah itu, masukkan hasil perhitungan ke dalam rumus.
Luas (A) = Jumlah Grid x (penyebut skala)2
Diketahui jumlah grid DAS=416
A= Jumlah grid x (penyebut skala)2
=416 x (25000) 2
=260.000.000.000 cm2
=26 km 2
Jadi, luas DAS Butak adalah 26 km2. Dengan demikian, DAS Butak dapat diklasifikasikan ke dalam DAS kecil karena luasnya < 5.000 km2.
5. Menghitung kerapatan aliran dalam DAS
Kerapatan aliran sungai adalah angka indeks yang menunjukkan banyaknya anak sungai di dalam suatu DAS. Untuk menghitung kerapatan aliran dalam DAS Butak, diperlukan data panjang sugai secara keseluruhan dan luas DAS.
Panjang sungai diperoleh dengan melakukan pengukuran manual menggunakan benang, penggaris, dan alat tulis lainnya seperti mengukur panjang sungai utama.
Panjang sungai=panjang sungai dalam peta x penyebut skala
=248,5x25000 cm
=6212500 cm
=62,125 km
Luas DAS diketahui berdasarkan hasil perhitungan pada point sebelumnya, yaitu 26 km.
Seluruh data tinggal dimasukkan ke dalam rumus
Dd=L/A=62,125 km/26 km=2,38 km/km2
Jadi, kerapatan aliran DAS Butak adalah 2,38 km/km2. Angka ini pada sistem klasifikasi kerapatan aliran berada pada kisaran 0,25-10 km/km2 yang merupakan kategori kerapatan aliran sedang. Artinya, DAS Butak memiliki alur sungai melewati batuan dengan resistensi yang lebih lunak, sehingga angkatan sedimen yang terangkut akan lebih besar. Selain itu, angka kerapatan sungai DAS Butak berada pada kisaran 0.62 km/km2-3.10 km/km2, artinya DAS tidak akan mengalami penggenangan berlebih pada musim hujan maupun kekeringan pada musim kemarau.
6. Menghitung kemiringan rata-rata sungai.
Untuk menghitung kemiringan rata-rata sungai, diperlukan penampang melintang DAS. Pertama, tarik garis lurus dari hulu hingga hilir sungai. Selanjutnya, penampang melintang dibuat berdasarkan garis tersebut dan nilai elevasi yang diperoleh dari garis kontur yang terpotong. Penampang melintang digambar pada diagram kartesius untuk mempermudah mengetahui nilai H85 dan H10. Nilai H10 dan H85 merupakan nilai koordinat pada sumbu x. Selanjutnya, masing-masing nilai koordinat tersebut menunjukkan nilai elevasi titik pada penampang melintang yang terpotong secara vertikal sesuai dengan nilai elevasi yang tercantum pada sumbu y. Nilai elevasi inilah yang kemudian dimasukkan ke dalam rumus.
Berdasarkan diagram kartesius yang terlampir pada hasil, diperoleh data sebagai berikut:
H10=10% x 54 = 5,4 x5,4=450 m
H85=85% x 54 = 46 x46 =1040 m
lb=panjang sungai
Data tersebut dimasukkan ke dalam rumus
Su = {h85 – h10) / (0,75 . lb)} 100%
= {(1040– 450) / (0,75 x 13500)} 100%
= (590 / 10125) 100%
= 0,058 x 100%
= 5,8%
Berdasarkan hasil perhitungan, diketahui bahwa kemiringan sungai rata-rata DAS Butak adalah 5,8%. Menurut klasifikasi Sitanala Arsyad, angka ini berada dalam kisaran kelas kemiringan lereng B, dengan kemiringan mencapai 3 – 8 %. Artinya, daerah ini landai atau berombak. Lebih lanjut, tingkat bahaya erosi masih cukup rendah di daerah ini.
7. Menentukan titik kesetimbangan DAS
Untuk menentukan titik kesetimbangan DAS Butak, langkah yang harus dilakukan adalah :
a. Menyalin gambar DAS Butak ke dalam kertas milimeter
b. Membuat diagram kartesius dengan sumbu x pada bidang horisontal, sedangkan y pada bidang vertikal.
c. Menghitung n (jumlah titik-titik perpotongan grid yang ada dalam DAS) pada setiap koordinat x maupun y.
d. Membuat tabel perhitungan yang memuat koordinat x dan y serta nilai n sekaligus hasil kali xn maupun xy. Tabel perhitungan terlampir pada hasil.
Langkah selanjutnya adalah perhitungan dengan menggunakan rumus:
Koordinat titik keseimbangan x=Σxn/Σn=15280/439=34,8
Koordinat titik keseimbangan y=Σyn/Σn=3852/427=9
Jadi, titik kesetimbangan DAS Butak terletak pada diagram kartesius dengan koordinat 34,8;9 sebagaimana yang tergambar pada kertas milimeter yang terlampir pada hasil.
Berdasarkan penampang melintang DAS Butak, dapat diketahui bahwa titik kesetimbangan DAS berada pada bagian tengah dengan topografi yang landai. Hal ini berarti keseimbangan aliran permukaan berada pada daerah di sekitar titik kesetimbangan tersebut.
VI. KESIMPULAN
1. DAS Butak merupakan Daerah Aliran Sungai yang terdeliniasi dari Peta RBI lembar 1408 – 522 Ngablak dan lembar Ampel 1408-611.
2. Panjang sungai utama DAS Butak (Kali Butak) adalah 13, 5 km
3. Luas DAS Butak sebesar 26 km2. Artinya, DAS termasuk dalam klasifikasi DAS kecil.
4. Kerapatan aliran DAS Butak termasuk dalam kategori kerapatan aliran sedang, yaitu 2,38 km/km2.
5. Kemiringan sungai rata-rata sebesar 5,8%. Artinya, DAS memiliki topografi landai/berombak, sehingga tingkat erosi masih cukup kecil.
6. Titik berat DAS Butak tergambar pada kertas milimeter. Titik berat terletak pada koordinat (9;34,8) dengan topografi yang landai dan tepat berada di antara hulu dan hilir sungai.
VII. DAFTAR PUSTAKA
Bakosurtanal. 2004. Panduan Membaca Peta Rupabumi Indonesia
Handout Acara IV Praktikum Geologi & Geomorfologi “Morfometri DAS II”. 2009. Surakarta
Handout Hidrogeografi “Daerah Aliran Sungai”. 2007. Surakarta
Komentar
Posting Komentar