1. Dinamika Sistem Hidrologi
Sistem sungai merupakan salah satu sistem
kecil yang berada didalam sistem hidrologi. Sistem hidrologi merupakan
siklus air yang kompleks mulai dari menguapnya air laut menuju atmosfer,
kemudian menuju darat dan kembali lagi ke laut. Ini adalah operasi
sistem skala global (Gambar 1).
Gambar 1. Sirkulasi air dalam sistem hidrologi (Hamblin & Christiansen, 1995).
Sistem bermula dari panas matahari yang
mengevaporasi lautan sebagai reservoir utama air bumi. Sebagian besar
air langsung kembali ke lautan sebagai hujan. Sirkulasi atmosferik
membawa sebagian uap air menuju daratan, yang kemudian kembali ke bumi
dalam bentuk hujan atau salju. Air yang jatuh ke bumi melalui berbagai
cara akhirnya kembali juga ke lautan. Sebagian kembali ke atmosfer
karena evaporasi, tetapi yang jelas kembali melalui aliran permukaan
(surface runoff) dalam sistem sungai yang pada akhirnya bermuara di
lautan (dibahas dalam bab ini). Sebagian air ada yang meresap kedalam
bumi dan bergerak perlahan melalui ronggaporitanah dan batuan. Sebagian
air ditangkap dan dimanfaatkan oleh tumbuhan dan kemudian dibuang ke
atmosfer. Sebagian lagi banyak yang terus mengalir dan masuk secara
perlahan ke sungai dan danau atau terus bermigrasi dibawah permukaan
hingga lautan. Pada daerah kutub atau di pegunungan yang tinggi,
sebagian air akan terperangkap pada kontinen sebagai glacial ice yang
pada akhirnya secara perlahan bergerak dari daerah dingin ke daerah
lebih hangat sehingga pencairan terjadi dan akhirnya aliran permukaan
mengalir hingga ke lautan.
2. Pentingnya air mengalir
Kenampakan permukaan di Bumi berbeda
dengan kenampakan permukaan di Bulan. Di Bumi pandangan didominasi oleh
lembah sungai (stream valley) sedangkan di Bulan kenampakan didominasi
oleh bentuk depresi kawah-kawah (crater). Lembah sungai dikenali
dimanapun pada permukaan bumi, dan air yang mengalir sangat penting
sebagai penyebab utama erosi. Illustrasi yang menggambarkan begitu
dominannya lembah sungai dapat dilihat pada gambar 2.
(A)
|
(B)
|
(C)
|
Gambar 2. Erosi melalui mengalirnya air
merupakan proses dominan dalam pembentukan bentang alam. (A). Citra
Landsat dari daerah Ozark Plateau di Missouri memperlihatkan sistem
sungai dan lembah-lembahnya. Citra diambil pada elevasi 650 km. (B)
Kenampakan foto udara memperlihatkan jaringan sungai dan lembah yang
kompleks. Foto diambil pada elevasi 12 km. (C) Foto udara memperlihatkan
banyak sungai dan lembah kecil pada sistem pengaliran (Hamblin &
Christiansen, 1995).
3. Karakteristik utama sistem sungai
Sungai memiliki berbagai
karakter.Adasungai yang lebar dan ada pula yang sempit.Adasungai yang
hanya terisi air bila turun hujan, tetapi banyak sungai yang berisi air
sepanjang tahun. Karena banyak karakter itulah, maka sungai dianggap
sebagai suatu sistem yang kompleks. Sistem sungai (river system) sering
disebut juga sebagai cekungan pengaliran (drainage basin) terdiri dari
kanal utama (main channel) dan semua percabangan sungai yang mengalir
kedalamnya. Satu sistem dibatasi oleh pembagi sistem (divide) berupa
punggungan (ridge), karena pengaliran diluar itu menjadi satu sistem
yang lain. Sistem sungai merupakan funneling mechanism (mekanisme
menyerupai corong) ketika membawa aliran permukaan (surface runoff) dan
guguran batuan (rock debris) yang terlapukkan. Sistem sungai secara
tipikal dibagi atas tiga, yaitu sistem pengumpulan (collecting system),
sistem pengangkutan (transporting system) dan sistem penyebaran
(dispersing system) (lihat gambar 3.).
Gambar 7.3. Bagian utama dari sistem sungai dicirikan oleh proses geologi yang berbeda (Hamblin & Christiansen, 1995).
3.1 Sistem Pengumpulan
Sistem ini terdiri dari suatu jaringan
percabangan sungai pada bagian hulu (head water region) yang berperan
mengumpulkan dan menyalurkan air dan sedimen menuju sungai utama. Pola
yang umum adalah pola pengaliran dendritik yang menyerupai pohon
(dendritic drainage pattern) yang memiliki percabangan sungai yang
meluas hingga bagian hulu hingga mencapai pembagi sistem sungai.
3.2 Sistem Pengangkutan
Sistem ini merupakan tubuh utama sungai
yang berfungsi sebagai saluran berlalunya air dan sedimen yang berpindah
dari sistem sebelumnya ke arah lautan. Walaupun proses utamanya adalah
pengangkutan, namun pada subsistem ini juga menerima pasokan air dan
sedimen. Pengendapan terjadi pada kelokan kanal (channel meanders)
bagian sisi dalam dan ketika luapan sungai terjadi pada sisi sungai
selama berlangsungnya banjir. Jadi, proses erosi, pengendapan dan
pengangkutan terjadi pada sistem ini.
3.3 Sistem Penyebaran
Sistem ini terdiri dari jaringan
pendistribusian pada muara sungai yaitu air dan sedimen disebarkan masuk
ke laut, danau atau cekungan lainnya. Proses utamanya adalah
pengendapan muatan sedimen kasar dan penyebaran material berbutir halus
juga air sungai yang masuk kedalam basin.
4. Tingkatan Sistem Sungai
Pada
gambar 2. bahwa setiap sungai dan lembah-lembahnya merupakan bagian
dari sistem pengaliran dengan masing-masing dengan percabangannya
berperan mengalirkan air dalam sistem ini. Kajian sistem pengaliran
memperlihatkan bahwa ketika sistem sungai berkembang dengan bebas pada
permukaan yang homogen, maka dengan rasio matematis mengkarakterisasi
hubungan antara percabangan sungai, ukuran dan kemiringan sungai serta
lembah sungai. Hamblin dan Christiansen (1995) menyampaikan beberapa hal
penting tentang generalisasi dan keterkaitannya dengan sungai sebagai
berikut:
1. Jumlah segmen atau percabangan sungai menurun kearah hilir dalam progresif matematik
2. Panjang percabangan sungai lebih besar kearah hilir
3. kemiringan atau kelerengan sungai menurun secara eksponensial kearah hilir
4. Kanal sungai menjadi lebih dalam dan menjadi lebih lebar secara progresif kearah hilir
5. Ukuran lembah adalah tergantung dari ukuran sungai dan peningkatan kearah hilir secara proporsional