PENGARUH KARAKTERISTIK DAS LUK ULO TERHADAP KELAYAKAN JEMBATAN; STUDI KASUS JEMBATAN SUNGAI GEBANG

Transkripsi

1 PENGARUH KARAKTERISTIK DAS LUK ULO TERHADAP KELAYAKAN JEMBATAN; STUDI KASUS JEMBATAN SUNGAI GEBANG Eko Puswanto 1, Sueno Winduhutomo 1), Puguh Dwi Raharjo 1), Kristiawan Widiyanto 1) 1) UPT BIKK Karangsambung LIPI Jl. Karangsambung Km 19. Karangsambung, Kebumen ABSTRAK Sungai Luk Ulo memiliki 7 sub DAS, yaitu sub DAS Luk Ulo, sub DAS Lokidang, sub DAS Loning, sub DAS Mondo, sub DAS Maetan, sub DAS Cacaban dan Gebang yang secara umum telah mengalami degradasi lingkungan. Aktivitas sedimentasi dan erosi sangat intensif terutama 2 sub DAS terakhir yang berada pada segmen DAS Luk Ulo di Karangsambung. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh karakteristik DAS Luk Ulo, terutama sub DAS Gebang dan mengetahui pengaruh tingkat erosinya terhadap keberadaan Jembatan Sungai Gebang yang merupakan salah satu urat nadi pertumbuhan ekonomi wilayah, mendukung aksesibilitas dan konektivitas antara Desa Wonotirto and Kebakalan, Kecamatan Karanggayam. Pengukuran nilai sinuosity (rasio panjang alur sungai terhadap jarak sumbu) diambil pada 3 lokasi, didukung analisa transformasi NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Hasil penelitian menunjukkan, DAS Luk Ulo pada segmen Karangsambung berkarakteristik meander. Pengukuran pada 3 lokasi menunjukkan nilai sinuosity > 1.5, yaitu 1.87 di sub DAS Luk Ulo, 1.42 dan 1.92 di sub DAS Gebang. Analisa transformasi NDVI menunjukkan sub DAS Gebang memiliki tingkat erosi yang paling besar ditunjukkan dengan tutupan vegetasi yang sangat jarang, hal ini sangat memberikan pengaruh terhadap kelayakan jembatan Sungai Gebang. Kata kunci : Karangsambung, Luk Ulo, NDVI, meander ABSTRACT Luk Ulo river has7 sub-watershed, which are Luk Ulo sub-watershed, Lokidang sub-watershed, Loning sub-watershed, Mondo sub-watershed, Maetan sub-watershed, Gebang and Cacaban subwatershed generally degraded environment. Sedimentation and erosion activities are very intense especially at the last two sub-watersheds. The main objectives of this research were: (1) to examine characteristics of the Luk Ulo river, mainly Gebang sub-watershed (2) to examine the influence of erosion rate to the presence of Gebang River Bridge, which is one of the briges for supporting economic growth in the region, supporting accessibility and connectivity between Wonotirto and Kebakalan village, Karanggayam district. Measurements the value of sinuosity (ratio of the length of the river toward the axis distance) were taken ini 3 places, supported by analysis of NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) transformation. The result showed that the Luk Ulo watershed segments in Karangsambung have a sinuous channel. The measuring places are characterized by sinuosity value > 1.5, which are 1.87 in the Luk Ulo sub-watershed, 1.42 and 1.92 in Gebang sub-watershed. Analysis of NDVI transformation showed that Gebang 283

2 sub watershed has the greatest level of erosion, this could affecting the feasibility of Gebang bridge. Key word : Karangsambung, Luk Ulo, NDVI, meander PENDAHULUAN Sungai Luk Ulo merupakan salah satu sungai terbesar di Kabupaten Kebumen yang bermuara di pantai selatan Pulau Jawa. Sungai Luk Ulo sejak dulu hingga saat ini memiliki peranan yang penting dalam kehidupan masyarakat di sekitarnya, terutama sebagai sumber air bagi petani yang mengolah lahan-lahan pertanian mereka di sekitar dataran banjirnya. Sungai Luk Ulo dan cabang anak sungainya memisahkan satu wilayah dengan wilayah lainnya, dan pada beberapa bagian secara tidak langsung menjadi batas wilayah administrasi. Beberapa wilayah yang terpisahkan oleh Sungai Luk Ulo dan cabang anak sungainya terhubung oleh jembatan dengan kondisi yang bervariasi. Berdasarkan amanat Undang-undang No 13 Tahun 1980 dan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No 26 Tahun 1985, menyebutkan bahwa infrastruktur jalan dan jembatan yang memadai memberikan pengaruh yang signifikan terhadap pertumbuhan ekonomi antar wilayah terutama yang terpisahkan oleh sungai. Prasarana jembatan merupakan salah satu urat nadi yang memudahkan aksesibilitas dan konektivitas guna mendukung pengembangan antar wilayah. Penilaian kelayakan jembatan merupakan suatu hal yang kompleks, banyak faktor yang mempengaruhi mulai dari dinamika sungai, stabilitas struktur jembatan, pemilihan tipe pondasi yang ekonomis (Arifin, 2006) hingga mekanisme stabilisasi tanah dasar sungai baik secara fisik, mekanis maupun kimiawi (Ingles & Metclaf, 1972 dalam Sudjianto, 2007). Arifin, (2006) merekomendasikan pondasi tiang pancang sebagai pondasi pada lapisan tanah keras dangkal untuk perencanaan Jembatan Jolosutro Kabupaten Malang, dengan pertimbangan lebih efisien biaya dan waktu pekerjaan daripada pondasi sumuran. Mekanisme stabilisasi lapisan tanah dasar terutama yang mengandung mineral lempung monmorilonit dapat dilakukan dengan menambahkan abu terbang dan kapur (Risman, 2008) atau dengan menambahkan garam dapur (Sudjianto, 2007) untuk memperbaiki sifat fisik dan mekanis tanah lempung ekspansif sehingga meningkatkan daya dukungnya. Penelitian ini mengambil studi kasus pada jembatan di sub DAS Gebang yang menjadi akses utama warga Desa Wonotirto dan Desa Kebakalan Kecamatan Karanggayam (Gambar 1). Sub DAS Gebang merupakan salah satu sub DAS paling kecil dan memanjang barat-timur dengan sedikit percabangan sungainya yang berhulu pada igir sayap antiklin Gunung Paras sisi selatan terutama di daerah Pegebangan, Clapar, dan Logandu. Sub DAS Gebang hampir sebagian besar menggerus lempung Formasi Karangsambung dengan karakteristik brick clay dan banyak mengandung mineral monmorilonit dengan sifat keplastisan dari plastis hingga sangat plastis (Agustinus dan Sudaryanto, 2001). Jembatan Gebang merupakan salah satu jembatan besar yang paling sering bermasalah di sub DAS ini. Aktivitas erosi yang intensif pada sub DAS ini menggerus matrik lempung Formasi Karangsambung dan menyingkap megafragmen batugamping serta menyisakan bukit-bukit terisolir yang memanjang mulai dari igir Wagir Sambeng hingga igir Watulawang dan membentuk dataran banjir yang cukup luas pada kanan kiri sungai. Dataran banjir di sekitar 284

3 muara sub DAS Gebang didominasi oleh endapan suspensi yang mengisi daerah yang relatif datar pada sisi luar berupa lanau, lempung, dan material sedimen berukuran pasir halus yang belum terkonsolidasi kuat dengan ketebalan hingga mencapai 1.7 meter, dengan sifat plastisitas tinggi, sebagaimana tampak pada Gambar 2. Gambar 1. Lokasi penelitian berada di Jembatan Sungai Gebang akses utama warga Desa Wonotirto dan Desa Kebakalan Kecamatan Karanggayam A B 1,7 m Gambar 2. (A) Meander sub DAS Gebang tersusun oleh batuan dasar yang belum terkonsolidasi kuat (B); dan megafragmen batugamping (C) dengan fragmen polimik Aktivitas erosi yang intensif menggerus pada kedua sisi Jembatan Gebang, baik dari sungai utama Luk Ulo di sisi timur dan sub DAS Gebang di sisi barat, sebagaimana tampak pada Gambar

4 Gambar 3. Jembatan Gebang tergerus dan tererosi pada tebing sungainya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh tingkat erosi dan karakteristik DAS Luk Ulo, khususnya sub DAS Gebang terhadap kelayakan Jembatan Gebang. Intensitas erosi terutama di hulu Sungai Gebang dapat diketahui dengan melihat indeks vegetasinya dengan menggunakan analisa transformasi NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). METODOLOGI Dalam penelitian ini dilakukan pengukuran beberapa nilai sinuosity DAS Luk Ulo pada Peta Digital RBI Lembar Kebumen yang mengacu konstanta sungai meander menurut Dury (1969), dilanjutkan pengambilan data lapangan. Penilaian nilai sinuosity menjadi parameter karakteristik stadia sungai DAS Luk Ulo yang mencerminkan intensitas erosi dan sedimentasinya. Menurut Dury (1969) sungai dengan nilai sinuosity > 1.5 mengindikasikan stadia sungai tua dengan karakteristik bermeander. Sub DAS Gebang merupakan salah satu cabang anak Sungai Luk Ulo yang memiliki bentuk DAS memanjang dengan sedikit percabangan sungainya, hal ini menjadi menarik untuk mengetahui indeks vegetasinya yang diperoleh dengan cara mentransformasi NDVI dari citra satelit Landsat TM yang sudah terkoreksi geometri dan radiometrinya, sebagaimana tampak pada Gambar 4. Indeks vegetasi untuk mengetahui kondisi tutupan kerapatan vegetasi atau aspek lain yang berhubungan dengan kerapatan, misalnya LAI (leaf area index (Donoedoro, 20012b). Kerapatan vegetasi sangat berpengaruh dalam menahan laju aliran permukaan (Raharjo, 2010). Citra Multispektral Transformasi NDVI Intepretasi Visual Cek lapangan Kelas Kerapatan Vegetasi Satuan Bentuklahan Gambar 4. Alur transformasi NDVI 286

5 HASIL PENELITIAN Geologi Daerah Penelitian Sungai Luk Ulo memiliki 7 sub DAS, beberapa diantaranya sub DAS Luk Ulo sebagai sungai utama, sub DAS Lokidang, sub DAS Loning, sub DAS Mondo, sub DAS Maetan, sub DAS Cacaban dan sub DAS Gebang. DAS Luk Ulo menggerus batuan-batuan Pra Tersier terutama di kawasan Karangsambung Utara dan membawa material sedimennya hingga bermuara di pantai selatan Laut Jawa. DAS Luk Ulo pada segmen Karangsambung memiliki 2 cabang anak sungai yang memanjang barat-timur, yakni sub DAS Cacaban dan sub DAS Gebang yang menggerus dan memotong struktur antiklin Gunung Paras. Sub DAS ini mengerosi perulangan batupasir dan breksi anggota Formasi Waturanda hingga menyingkap satuan batuan di bawahnya yang didominasi matrik lempung anggota Formasi Karangsambung. Matrik lempung Formasi Karangsambung merupakan olitostrom, hasil proses sedimentasi yang dipengaruhi oleh gejala pelengseran kemudian terdeformasi akibat tektonik menghasilkan matrik lempung yang bersifat bersisik (scaly) dan tergerus (sheared), sebagaimana tampak pada Gambar 5 (Harsolumakso et al., 1996). Gambar 5. Peta geologi daerah penelitian dan matrik lempung Formasi Karangsambung yang bersifat bersisik (scaly) dan tergerus (sheared) Karakteristik DAS Luk Ulo dan Sub DAS Gebang DAS Luk Ulo dan cabang anak sungainya pada segmen Karangsambung memberikan kenampakan morfologi sungai berkelok-kelok. Morfologi ini dikontrol oleh dinamika Sungai Luk Ulo dan cabang anak sungainya yang intensif mengerosi tebing dan menghasilkan morfologi dengan nilai sinuosity tertentu. Mengacu konstanta sungai menurut Dury (1969) maka nilai sinuosity dihitung pada 3 segmen, yaitu segmen 1 berada pada sungai utama DAS Luk Ulo, segmen 2 dan 3 mewakili sub DAS Gebang (Gambar 6). Hasil perhitungan nilai sinuosity sebagaimana disajikan pada Tabel

6 Gambar 6.Penghitungan nilai sinuosity pada DAS Luk Ulo yang memberikan kenampakan berkelok, segmen 1 berada pada sungai utama DAS Luk Ulo, segmen 2 dan 3 mewakili sub DAS Gebang. Segmen Tabel 1. Hasil Pengukuran Nilai Sinuosity DAS Luk Ulo Panjang Alur (Km) Jarak Sumbu (Km) Nilai Sinuosity Indeks Vegetasi (NDVI) Analisa NDVI diperoleh dari transformasi citra satelit Landsat TM. NDVI efektif membedakan daerah yang bervegetasi dan daerah yang tidak bervegetasi (Apan dkk., 2002, dalam Daniels 2006). Kondisi tutupan lahan di daerah penelitian, terutama sub DAS Gebang sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 7 cenderung berwarna merah. Hal ini mengindikasikan sub DAS Gebang memiliki tutupan vegetasi yang kurang rapat. 288

7 Gambar 7. Peta NDVI yang menunjukkan Sub DAS Gebang memiliki kerapatan vegetasi yang kurang PEMBAHASAN Penilaian nilai sinuosity menjadi parameter stadia sungai yang mencerminkan intensitas erosi dan sedimentasi. Hal ini secara tidak langsung mempengaruhi bangunan fisik di atasnya, misalnya jembatan. Karakteristik DAS Luk Ulo dan cabang anak sungainya, terutama sub DAS Gebang berasarkan hasil penghitungan sinuosity pada ketiga segmen menunjukkan nilai konstanta sinuosity > 1.5, yang mengindikasikan telah menunjukkan meandering. Nur (2009) dengan mengamati pola-pola kelurusan menyimpulkan DAS Luk Ulo berstadia dewasa hingga tua. DAS Luk Ulo dengan tingkat erosi yang tinggi mengkontrol pembentukan meandering dan memperluas dataran banjir pada tubuh sungainya. Laju aliran permukaan cenderung intensif mengerosi ke arah lateral, menggerus tebing sungai yang sudah ada sebelumnya dan membentuk dataran banjir yang semakin luas ke arah luar. Jembatan Gebang yang berdiri di atas dataran banjir DAS Luk Ulo dan cabang anak sungainya sub DAS Gebang yang bermeander dengan sifat tanah lempung dengan plastisitas tinggi memiliki potensi yang lebih besar tergerus dan tererosi dari dua laju aliran; yakni sungai utama Luk Ulo menggerus pada tebing Jembatan Gebang sebelah timur dan sub DAS Gebang menggerus tebing Jembatan Gebang dari sisi sebelah barat. Proses hydraulic action yang intensif menghasilkan tenaga air yang mengalir sehingga mempercepat proses erosi, transportasi dan sedimentasi Mengamati peta hasil transformasi NDVI pada sub DAS Gebang menunjukkan bahwa tutupan lahan vegetasi pada sub DAS ini sangat jarang, sehingga memicu limpasan dan laju aliran permukaan yang menyebabkan permukaan lahan mudah tertoreh. Hal ini akan memperbesar tingkat erosi terutama pada tebing sungai. Vegetasi merupakan faktor yang penting dalam terjadinya erosi, air hujan yang jatuh ke permukaan akan dapat tertahan oleh tajuk-tajuk vegetasi sehingga tenaga kinetik air tidak langsung mengenai permukaan tanah. Vegetasi penutup yang rapat dapat menurunkan kecepatan laju aliran permukaan, menahan partikel-partikel tanah pada tempatnya, dan mempertahankan kemantapan kapasitas tanah dalam menyerap air (Raharjo, 2010) 289

8 Keseimbangan lingkungan memberikan pengaruh yang signifikan terhadap kelayakan jembatan, terutama yang berkaitan dengan dinamika sungai. Tingkat erosi yang terjadi pada DAS Luk Ulo sangat dipengaruhi oleh intensitas kerapatan vegetasi pada bagian hulunya. Vegetasi yang kurang rapat mempercepat laju aliran permukaan dan memicu mudahnya tebing sungai tergerus dan tererosi menghasilkan pola-pola sungai bermeander dengan nilai konstanta sinuosity > 1.5. Aktivitas penambangan material sirtu pada DAS Luk Ulo yang terkontrol dan tidak berlebihan memberikan pengaruh yang signifikan terhadap keseimbangan lingkungan, mengurangi tingkat erosi dan longsoran di sepanjang tebing sungainya. KESIMPULAN Dinamika sungai mempengaruhi kelayakan jembatan, khususnya Jembatan Gebang yang berdiri pada dataran banjir DAS Luk Ulo dan Sub DAS Gebang. DAS Luk Ulo dan Sub DAS Gebang berkarakteristik meander dengan nilai konstanta sinuosity > 1.5 memiliki potensi yang lebih besar mengerosi tebing sungainya sehingga mengurangi daya dukung pondasi Jembatan Gebang. UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada Ir Yugo Kumoro selaku Kepala UPT BIKK Karangsambung LIPI atas pemberian izin, dukungan dan pendanaan dalam kegiatan penelitian DIPA DAFTAR PUSTAKA Agustinus, Eko T.S dan Sudaryanto, Pemanfaatan Lempung Untuk Agregat Sebagai Bahan Pengganti Agregat Alam dan Bahan Keramik; Pembuatan Terakota, Keramik Hias dan Koleksi Bahan Keramik Karangsambung. Laporan Penelitian UPT Laboratorium Alam Geologi Karangsambung LIPI, p.abstract Arifin, Evaluasi Ekonomis Penggunaan Pondasi Tiang Pancang dan Pondasi Sumuran pada Jembatan Jolosutro Kabupaten Malang. Neutron, Vol 6, No 2 Daniels, A.E., Incorporating domain knowledge and Spatial Relationship into Land Cover Classifications: A Rule-based Approach, International Journal of Remote Sensing, Vol. 27 (14) h Dury, G.H., Relation of Morphology to Run Off Frequency, in Chorley, R.H., Water Earth and Man, Metheu & Co. Ltd., London Harsolumakso, A. H., 1996, Status Olistostrom di Daerah Luk Ulo, Jawa Tengah; suatu tinjauan stratigrafi, umur dan deformasi, Kumpulan Makalah Seminar Nasional Nur, A.M., Sungai Meander Luk Ulo Antara Kondisi Ideal dan Kenyataan. Jurnal Geografi, Vol 6, No 2 Raharjo, P.D., Teknik Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografis Untuk Identifikasi Potensi Kekeringan. Makara, Teknologi, Vol 14, No 2, h Risman, Kajian Kuat Geser dan CBR Tanah Lempung yang Distabilisasi Dengan Abu Terbang dan Kapur. Wahana Teknik Sipil, Vol 13, No 2, h Sudjianto, A.T., Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Dengan Garam Dapur (NaCl). Jurnal Teknik Sipil, Vol 8, No 1, h