MEKANISME TRANSPORTASI DAN PENGENDAPAN SEDIMENTahapan transportasi dengan cara mengangkut sedimen dari batuan induknya ke tempat pengendapannya, yakni dengan dua cara yaitu supensi (suspendedload) dan bedload tranport. Suspensi Dalam teori segala ukuran butir sedimen dapat dibawa dalam suspensi, jika arus cukup kuat. Akan tetapi di alam, kenyataannya hanya material halus saja yang dapat diangkut suspensi. Sifat sedimen hasil pengendapan suspensi ini adalah mengandung prosentase masa dasar yang tinggi sehingga butiran tampak mengambang dalam masa dasar dan umumnya disertai memilahan butir yang buruk. Ciri lain dari jenis ini adalah butir sedimen yang diangkut tidak pernah menyentuh dasar aliran.Bedload transport Berdasarkan tipe gerakan media pembawanya, sedimen dapat dibagi menjadi: endapan arus traksi endapan arus pekat (density current) dan endapan suspensi.Arus traksi adalah arus suatu media yang membawa sedimen didasarnya. Pada umumnya gravitasi lebih berpengaruh dari pada yang lainya seperti angin atau pasang-surut air laut. Sedimen yang dihasilkan oleh arus traksi ini umumnya berupa pasir yang berstruktur silang siur, dengan sifat-sifat: pemilahan baik tidak mengandung masa dasar ada perubahan besar butir mengecil ke atas (fining upward) atau ke bawah (coarsening upward) tetapi bukan perlapisan bersusun (graded bedding).Di lain pihak, sistem arus pekat dihasilkan dari kombinasi antara arus traksi dan suspensi. Sistem arus ini biasanya menghasilkan suatu endapan campuran antara pasir, lanau, dan lempung dengan jarang-jarang berstruktur silang-siur dan perlapisan bersusun. Arus pekat (density) disebabkan karena perbedaan kepekatan (density) media. Ini bisa disebabkan karena perlapisan panas, turbiditi dan perbedaan kadar garam. Karena gravitasi, media yang lebih pekat akan bergerak mengalir di bawah media yang lebih encer. Dalam geologi, aliran arus pekat di dalam cairan dikenal dengan nama turbiditi. Sedangkan arus yang sama di dalam udara dikenal dengan nuees ardentes atau wedus gembel, suatu endapan gas yang keluar dari gunungapi. Endapan dari suspensi pada umumnya berbutir halus seperti lanau dan lempung yang dihembuskan angin atau endapan lempung pelagik pada laut dalam. Kenyataan di alam, transport dan pengendapan sedimen tidak hanya dikuasai oleh mekanisme tertentu saja, misalnya arus traksi saja atau arus pekat saja, tetapi lebih sering merupakan gabungan berbagai mekanisme. Malahan dalam berbagai hal, merupakan gabungan antara mekanik dan kimiawi. Beberapa sistem seperti itu dalah: 1. sistem arus traksi dan suspensi1. sistem arus turbit dan pekat1. sistem suspensi dan kimiawi.Pada dasarnya butir-butir sedimen bergerak di dalam media pembawa, baik berupa cairan maupun udara, dalam 3 cara yang berbeda: menggelundung (rolling), menggeser (bouncing) dan larutan (suspension)1. Kasifikasi Transpor SedimenTranspor sedimen diklasifikasikan berdasarkan sumber asalnya dan mekanisme transpornya. Transpor material dasar adalah transor (pergerakan) material yang ditemukan di dasar sungai. Wash load: sedimen yang tidak ditemukan di dasar sungai karena secara permanen tersuspensi. Bed load: sedimen yang secara kontinu berada di dasar sungai, terangkut secara menggelinding, menggeser, melompat. Suspended load: Sedimen yang tersuspensi oleh turbulensi aliran dan tidak berada di dasar sungaiBerdasarkan mekanisme transpornya sedimen suspense terbagi menjadi dua yaitu wash load dan bed material transport. Wash load adalah material yang lebih halus dibandingkan material dasar saluran. Biasanya ukuran butirannya rata-rata D 50 = 60 mikrometer untuk mudah membedakan antara wash load dan bed material load. Transport sedimen secara umum dinyatakan sebagai berat / volume kering per waktu atau bulk volume yang memasukkan angka pori kedalam volume tetap per unit waktu.Untuk pengukuran ketiga jenis transport sedimen (wash load, bed load, suspended load) dibutuhkan alat dan metode khusus. Sebelum mendiskripsikan metode pengambilan dan elaborasi data perlu dipahami perbedaan ketiga jenis transport sedimen tersebut2. Bed loadSedimen dasar adalah transpor dari butiran sedimen secara menggelinding, menggeser dan melompat yang terjadi di dasar saluran. Secara umum konfigurasi dari pergerakan sedimen membentuk konfigurasi dasar seperti dunes, ripple,etc. Banyak formulasi yang telah dikembangkan untuk mendiskripsikan mekanisme dari sedimen dasar yang dilakukan dengan eksperimen di laboratorium atau pun dengan memodelkan fenomena tersebut.2. Suspended loadSedimen layang (suspensi) adalah transpor butiran dasar yang tersuspensi oleh gaya gravitasi yang diimbangi gaya angkat yang terjadi pada turbulensi aliran. Itu berarti butiran dasar terangkat ke atas lebih besar atau kecil tapi pada akhirnya akan mengendap dan kembali ke dasar sungai. Banyak persamaan sedimen suspensi yangtelah dikembangkan seperti persamaan Engelund dan Hansen namun persamaan ini tidak memberikan informasi yang cukup terkait distribusi konsentrasi dari butiran pada arah vertical, besarnya konsentrasi (C) ditentukan secara teoritik Dalam banyak kasus pengukuran sedimen supensi dilakukan di lapangan agar diketahui distribusi konsentrasi arah vertikal untuk berbagai jenis transport sedimen2. Wash loadWash load adalah transpor butiran sedimen yang berukuran kecil dan halus dibanding dengan sedimen dasar juga sangat jarang ditemukan didasar sungai. Besarnya wash load banyak ditentukan oleh karakteristik klimatologi dan erosi dari daerah tangkapan (catchment area). Dalam perhitungan gerusan lokal (local scouring) wash load tidak begitu penting sehingga diabaikan namun untuk perhitungan sedimentasi di daerah dengan kecepatan aliran yang rendah seperti: waduk, pelabuhan, cabangan sungai wash load diperhitungkan.1. Pegukuran transport sedimenBanyak alat dan metode untuk pengukuran berbagai jenis sedimen seperti: sedimen dasar, sedimen suspensi, dan wash load telah dikembangkan, namun tidak semua alat akan dijelaskan pada bab ini hanya beberapa alat yang secara umum sering di gunakan untuk pengukuran. Beberapa organisasi dengan pengalaman yang luas di bidang survey hidrometri secara kontinu mengembangkan alat-alat yang sudah ada dan mengembangkan penemuan-penemuan alat dan metode baru. Beberapa alat dan metode untuk pengukuran transpor sedimen.1. Bed load Transport Meter Arnhem (BTMA)BTMA adalah alat untuk mengukur sedimen dasar yan berupa pasir dan kerikil yang berada pada dasar sungai/ saluran. Keuntungan dari alat adalah mempunyai konstruksi yang kuat, simple juga mudah diperbaiki dan dipelihara. Kelemahannya adalah karena dimensinya besar dan berat sehingga membutuhkann penanganan yang lebih. Adapun ilustrasi gambarnya tersaji pada gambar 5.4. Kecepatan aliran harus lebih kecil atau sama dengan 2,5 m/s. Pengukuran sedimen dasar dengan BTMA atau HS mempunyai beberapa asumsi sebagai berikut ; Tidak ada sedimen layang yang masuk Tinggi dari mulut sampler bersesuaian dengan ketebalan dari lapis dasar (bedlayer) Ukuran butiran antara 60-300 mikrometer diabaikanPrinsip kerjanya adalah rangka (frame) dimasukkan ke dalam sungai setelah sampai didasar lalu ditekan pada bagian leaf spring. Bentuk dari wire mesh sampler menyebabkan tekanan yang rendah di belakang alat sehingga air dan material dasar terangkut masuk ke dalam mulut penangkap sedimen (sampler mouth). Butiran sedimen dasar yang kasar dapat ditangkap oleh wire mesh sampler, BTMA menangkap material yang lebih kasar dari 300 mikrometer (secara teoritik) sedangkan material diantara 60-300 mikrometer akan lolos. Hal perlu diperhatikan dalam pengukuran di lapangan dengan BTMA ini adalah pengambilan sampel dilakukan pada sungai yang lurus (stabil)agar kondisi dasar saluran stabil sehingga memudahkan pengukuran, kecermatan dalam pengukuran terkait kondisi hidraulik juga perlu perhatikan (kedalaman, kecepatan aliran, ukuran butiran, kemiringan).1. Delft BottleBotol Delft (Delftsen Fles, D.F) adalah alat untuk mengukur sedimen layang/ suspensi pada sungai. Pengukuran dilakukan mulai dari permukaan sampai 0,5 m diatas dasar sungai, untuk pengukuran dibawah permukaan digunakan alat bantu kabel sedangkan yang mendekati dasar digunakan rangka (frame). Interval pengukuran tergantung kebutuhan data semakin banyak semakin baik. Prinsip kerjanya adalah sedimen layang yang terkandung pada air akan melewati mulut botol delft, bentuk mulut tersebut menginduksi tekanan rendah di belakang alat (outlet) sehingga kecepatan air tinggi dan pada akhirnya air dapat masuk kedalam mulut botol delft. Di bagian dalam botol, kecepatan aliran akan berkurang dan menyebabkan sedimen mengendap di dalam botol tersebut. Material yang mengendap diambil kemudian diukur volumenya setelah air dalam botol delft keluar. Biasanya ukuran butiran sedimen lebih besar dari 50 mikrometer. Botol delft meloloskan sebagian sampel jika 100 % dari butiran D < 50 mikrometer, sebagian ukuran butirannya 50 < D < 100 mikrometer. Oleh karena efisiensi dari botol delft adaah fungsi distribusi ukuran butiran material suspensi. Keuntungannya memepunyai konstruksi yang kuat dan simple juga mudah untuk dipelihara dan mudah digunakan untuk berbagai kedalaman.1. Water SamplerWater sampler digunakan untuk mengukur konsentrasi wash load terdiri dari botol, rubber stopper, suspension-line, heavy weight meta body. Pengukuran dilakukan dengan menurunkan water sampler ke dalam sungai dengan kedalaman yang fix dalam waktu tertentu hingga botol terisi wash load yang cukup, setelah terisi diangkat lalu ditandai sesuai lokasi pengambilan sampel. Keuntungannya adalah mempunyai berat yang ringan sehingga memungkinkan untuk dibawa dengan tangan dan dapat juga digunakan untuk survey pendahuluan. Kelemahannya adalah posisi water sampler saat pengambilan sampel mengganggu pola aliran sehingga tidak dapat digunakan untuk mengukur total sedimen yang terangkut oleh sungai. Wash load terdiri atas butiran yang sangat halus dan tidak terpengaruh oleh distorsi aliran, hasil pengukuran lalu dielabaorasi sehingga didapatkan estimasi besarnya transpor wash load. Ada banyak jenis alat water sampler dua diantara yaitu metal water sampler dan Perspex water sampler