Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan Juni, 2013 KAJIAN PENGARUH DEBIT SUNGAI TERHADAP SEBARAN TSS DI MUARA SUNGAI WONOKROMO DAN KEBUN AGUNG SURABAYA Onod Burhanuddin Aries Dwi Siswanto, dan Zainul Hidayah Jurusan Ilmu Kelautan, Fakultas Pertanian, Universitas Trunojoyo Madura PO BOX 2, Jl. Raya Telang, Kamal, Bangkalan, Madura Email :onodhambali@ymail.com ABSTRAK Potensi sumberdaya air menjadi hal penting yang berpengaruh terhadap kondisi aliran, khususnya sungai. Keberadaan sungai yang bermuara di laut menjadikannya menarik dan semakin dinamis pada daerah muaranya. Sungai Kebon Agung merupakan salah satu sungai besar yang ada di Kotamadya Surabaya, dan bermuara di Selat Madura. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh debit sungai terhadap sebaran TSS (Total Suspended Solid). Analisa TSS menggunakan metode gravimetric sesuai SNI. Pendekatan statistika dilakukan untuk mengetahui hubungan keduanya. Hasil penelitian menunjukkan debit sungai di lokasi penelitian relative kecil yang diduga dipengaruhi oleh curah hujan. Sebaran TSS dilokasi penelitian relative bervariasi dan berbeda (meski tidak signifikan) pada semua stasiun. Analisa statistika dengan regresi linier sederhana maupun berganda menunjukkan ada hubungan antara debit sungai dengan sebaran TSS. Kata kunci: TSS, debit sungai PENDAHULUAN Debit aliran sungai sangat diperlukan untuk mengetahui potensi dari sumber daya air pada wilayah daerah aliran sungai, karena dapat dijadikan alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air. Debit aliran banyak membawa partikel yang berasal dari hulu untuk kemudian disebarkan di hilir sungai. TSS (Total Suspended Solid) merupakan salah satu partikel yang ikut terangkut oleh debit aliran. Sungai Kebon Agung merupakan sungai yang bermuara di wilayah pantai timur Surabaya. Karakteristik perairan ini bersifat dinamis dan relatif terbuka sekaligus sebagai bagian dari perairan Selat Madura (Rafsanjani, 2012). Kombinasi maupun secara individu, debit air maupun arus dan gelombang berperan dalam transpor sedimen sehingga berpengaruh terhadap stabilitas muara maupun garis pantainya (Rafsanjani, 2012; Siswanto, 2010a, b). Beberapa penelitian yang dilakukan, diantara oleh Aini (2012) menunjukkan arus sepanjang pantai diduga berpengaruh terhadap sebaran TSS melalui perpindahan sedimen yang terjadi. Perbedaan substrat sedimen diduga berpengaruh terhadap kekeruhan sebagai salah satu indicator penting dalam memahami dinamika TSS (Siswanto, 2010a, 2010b). Sebaran TSS umumnya dipengaruhi oleh parameter hidrooseanografi (Siswanto, 2010a), meski pada penelitian Rafsanjani (2012) menunjukkan bahwa salah satu parameter hidrooseanografi, yaitu pasang surut, tidak berpengaruh terhadap sebaran TSS di lokasi penelitian. Salah satu hal penting yang 637
Juni, 2013 Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan berpengaruh terhadap stabilitas muara adalah debit sungai, selain pasang surut dan gelombang; sehingga diduga berpengaruh terhadap sebaran TSS. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh debit sungai terhadap sebaran TSS. METODOLOGI PENELITIAN Penelitian dilaksanakan dibeberapa lokasi di daerah aliran Sungai Kebon Agung Surabaya pada periode Bulan Februari-Maret 2013 dengan melakukan pengambilan contoh TSS (Total Suspended Solid) dan parameter fisika perairan, serta debit sungai. Gambar 1 Peta lokasi penelitian Tabel 3.1. Alat dan Bahan yang digunakan dalam penelitian No Nama alat Kegunaan Satuan 1 Vacum pump Menyaring air 2 Perahu Transportasi 3 GPS Menentukan posisi pengambilan contoh 4 Tongkat pancang Kedalaman M 5 Water sampler Mengambil contoh air 6 Kertas label Memberi label botol 7 Oven Mengeringkan contoh 8 Neraca analitik Menimbang contoh gram 9 Desikator Menyerap uap air 10 Kertas saring Menyaring contoh air µm 11 Gelas ukur 100 ml Menampung contoh air ml sebelum disaring 12 Current meter Mengetahui arah dan m/s kecepatan arus 13 Meteran Untuk mengukur luas dan lebar penampang sungai Cm 638
Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan Juni, 2013 No Nama alat Kegunaan Satuan 14. Tali rafia Mengukur panjang dan M lebar penampang sungai Data debit sungai diperoleh dengan dua cara, yaitu 1) secara langsung, dan 2) dari Dinas Pekerjaan Umum (divisi pengairan) Pemerintah Kota Surabaya. Pengambilan data secara langsung dimaksudkan untuk mengetahui kecepatan aliran rata-rata air, kedalaman dan lebar aliran serta perhitungan luas penampang basah sesuai dengan lokasi pengambilan contoh TSS secara langsung. Pengukuran debit aliran sungai dilakukan pada 7 titik yang berada disepanjang Sungai Kebon Agung, penentuan titik berdasarkan perbedaan lebar penampang, dan kedalaman perairan. Pertimbangan utama penentuan lokasi penelitian adalah karakteristik aliran sungai (lebar penampang sungai dan kedalaman) dan utilitas lokasi (seperti peruntukan lahan hasil konversi menjadi pemukiman maupun tambak, banyaknya vegetasi, dan adanya bangunan sungai (seperti pintu air, rumah pompa air). Analisa data debit sungai menggunakan Area-velocity method, yaitu metode pengukuran luas penampang basah dan kecepatan aliran. Pengukuran luas penampang dilakukan dengan mengukur lebar permukaan air, dan kedalaman sedangkan untuk kecepatan aliran dapat diukur dengan menggunakan current-meter. Perhitungan debit aliran sungai (persamaan 1). Analisa TSS (Total Suspended Solid) dilakukan menggunakan metode gravimetri sesuai SNI 06-6989.3-2004. Pengaruh debit sungai terhadap sebaran TSS dianalisa mengggunakan pendekatan statistika (metode regresi linier sederhana dan berganda yang didasarkan pada hubungan lengkung laju debit). Analisis regresi sederhana menunjukkan hubungan linier antara variabel tidak bebas y dan satu variabel bebas x. Persamaan regresi liniernya adalah: y = a + b x...(2) Dimana : y = variabel tidak bebas, x = variabel bebas, a,b = koefisien regresi. Selain linier, analisis regresi sederhana juga memungkinkan terbentuknya hubungan non-linier seperti tersebut dibawah ini : Kurva eksponensial y = a e bx Kurva logaritma y = a + b ln x Kurva berpangkat y = a x b Sesuai atau tidaknya model matematis regresi sederhana dengan data yang digunakan, ditunjukkan dengan besarnya nilai r 2 atau juga disebut sebagai koefisien determinasi (coefficient of determination). Koefisien determinasi menunjukkan seberapa jauh kesalahan dalam memprakirakan besaran y dapat direduksi dengan menggunakan informasi yang dimiliki variabel x. Model persamaan regresi dianggap sempurna apabila nilai r 2 = 1. Sebaliknya apabila variasi pada nilai y tidak ada yang bisa dijelaskan oleh model persamaan regresi yang diajukan, maka nilai r 2 = 0. 639
Juni, 2013 Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan Menurut Asdak (2007), lengkung laju debit sedimen dinyatakan dalam dua bentuk yakni korelasi antara konsentrasi sedimen dan debit aliran, atau debit sedimen layang dengan debit aliran. Kemudian membuat sebuah persamaan hubungan antara debit sungai (Qw) terhadap sebaran TSS (Cs) yang biasanya ditulis dalam bentuk logaritmik Cs= a Qw b, dimana : Cs= muatan sedimen (mg/l), Q= debit sungai (m3/dt) (Asdak, 2007). Hasil dan Pembahasan Secara geografis, lokasi penelitian terletak di Kelurahan Tanggul Kecamatan Kenjeran, berada di bagian Timur Kota Surabaya. Berdasarkan letak geografisnya, kali kebon agung Surabaya terletak antara 07 0 08,027 LS dan 112 0 43,304 BT sampai dengan 07 0 19,483 LS dan 112 0 49,112 T. Sungai Kebon Agung memiliki karakteristik arus tenang, substrat berupa tanah liat berpasir (sandy clay), suhu udara 26,6 30,3 C. Lokasi penelitian berada di kawasan pantai timur yang memiliki luas 3.100 ha. Pola penggunaan lahan di wilayah Sungai Kebon Agung yakni 75% merupakan rawa payau yang ditumbuhi mangrove, 20 % berubah menjadi permukiman dan 5 % berupa tambak. Secara umum, konsentrasi TSS tiap minggu pada stasiun 1 sampai 7 memiliki kecenderung lebih tinggi pada profil dasar dan kolom perairan. Hal ini terlihat dari jumlah stasiun yang memiliki hasil konsentrasi TSS tertinggi untuk profil dasar ada 4 stasiun yakni ( 2,3,4,7) sedangkan untuk profil kolom diwakili oleh 3 stasiun yakni (1,5,6). 640
Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan Juni, 2013 Gambar 2. Grafik TSS (Total Suspended Solid) tiap minggu Konsentrasi TSS (Total Suspended Solid) tertinggi pada stasiun 4 profil dasar perairan (minggu 1, Gambar 2) diduga berkaitan dengan kondisi perairan seperti kecepatan arus 0,77-5,45 cm/s, debit aliran ± 0,63-1,13 m3/s dan kedalaman 240 cm, serta wilayah yang berbatasan dengan laut sehingga merupakan daerah pertemuan antara debit sungai dari hulu dan debit air yang timbul karena pasang air laut. Akibatnya muara akan dipenuhi oleh massa air yang cukup besar sedangkan saat surut dengan durasi yang hampir sama, volume air akan dikeluarkan ke laut, sehingga pada saat surut menyebabkan kecepatan aliran yang besar. Debit air yang disertai kecepatan aliran dapat menyebabkan kedalaman serta lebar sungai menjadi berbeda, yang nampak dari kedalaman serta lebar muara lebih besar bila dibandingkan dengan daerah hulu (Baskoro, 2009). Konsentrasi TSS tertinggi berada pada stasiun 5 profil kolom perairan (minggu 2, Gambar 2). Kondisi perairan menunjukkan kecepatan arus lebih besar dibandingkan pada minggu 1 (4,78-9,83 cm/s), curah hujan 0,5-10,3 mm (curah hujan sangat ringan, intensitas hujan < 5 mm dalam 24 jam). Besarnya konsentrasi TSS diduga karena adanya arus yang memungkinkan massa air bergerak keatas dan kemudian turun kembali dan berpotensi terangkutnya sedimen (Triatmodjo 1999). Konsentrasi TSS tertinggi berada di stasiun 7 profil kolom (minggu 3, Gambar 2). Kondisi perairan dengan kecepatan arus 2,82-7,31 cm/s, curah hujan mencapai 1,2-76 mm, lebih tinggi bila dibandingkan minggu 1 dan 2. Diduga tingginya intensitas hujan (lebih tinggi dibandingkan pada minggu 1 dan 2) menyebabkan konsentrasi TSS lebih tinggi. Semakin besar intensitas curah hujan maka pergerakan air serta kecepatan arus semakin cepat dan kuat, semakin cepat dan kuatnya pergerakan air dapat menimbulkan pengikisan pada tebing sungai (Asdak, 1995). 641
Juni, 2013 Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan Gambar 3 Hidrograf debit sungai Secara umum hidrograf merupakan grafik hubungan antara waktu dengan unsurunsur aliran (debit). Hidrograf (Gambar 3) menunjukkan debit air tiap minggu pada setiap stasiun cenderung kurang stabil yang ditunjukkan dari fluktuasi pada tiap stasiun pada tiap minggunya. Besarnya debit aliran tidak terlepas dari faktor intensitas curah hujan, pengalihan lahan, maupun penggundulan hutan. Perubahan dan pengalihan fungsi hutan menjadi perumahan membuat tanah memadat oleh adanya sedimen yang menutupi pori-pori tanah sehingga memperbesar limpasan permukaan, dan memperkecil infiltrasi sehingga banjir terjadi pada hampir setiap musim hujan dan kekeringan terjadi pada setiap musim kemarau. Selain itu hilangnya luas vegetasi hutan dapat menurunkan evapotranspirasi, kelembaban tanah, infiltrasi, dan memperbesar limpasan permukaan. Akibatnya dapat mempengaruhi kondisi hidrologi di suatu DAS sehingga menimbulkan pengaruh terhadap karakteristik fluktuasi debit aliran sungai yang besar (Muchtar dan Abdullah, 2007) Karakteristik arus bulan Februari-Maret (Gambar 4) menunjukkan minggu 1 berkisar 0,77-5,45 cm/s, puncak kecepatan arus pada minggu 1 terjadi pada pukul 23.00 WIB dengan kecepatan arus sebesar 5,45 cm/s, untuk minggu ke-2 kecepatan arus berada dikisaran antara 4,78-9,83 cm/s. Puncak kecepatan arus minggu ke 2 terjadi pada pukul 19.00 WIB dengan kecepatan arus mencapai 9,83 cm/s, sedangkan kecepatan arus untuk minggu ke 3 sebesar 2,82-7,31 cm/s dan titik puncaknya pada pukul 19.00 WIB. Minggu ke 4 kecepatan arus berkisar 1,83-7,96 cm/s dengan titik puncak pada pukul 19.00 WIB dengan kecepatan arus mencapai 7,96 cm/s. Gambar 4. Karakteristik Arus pada lokasi penelitian 642
Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan Juni, 2013 Pola hubungan antara debit dengan TSS ditunjukkan dengan besarnya nilai R 2 atau biasa disebut dengan koefisien determinasi. Hasil regresi linier (Gambar 5) hubungan antara debit dengan TSS (Total Suspended Solids) pada tiap stasiun memiliki pola yang positif. Hal ini terlihat dari nilai r pada tiap stasiun hampir mendekati 1. Semakin besar intensitas curah hujan maka pergerakan air serta kecepatan arus semakin cepat dan kuat, semakin cepat dan kuatnya pergerakan air dapat menimbulkan pengikisan pada tebing sungai (Asdak, 1995). Gambar 5 Grafik Korelasi antara debit dengan konsentrasi TSS (Total Suspended Solids) PENUTUP Kesimpulan Analisa korelasi antara debit sungai dengan TSS menunjukkan kuatnya hubungan antara dua variabel yang ditunjukkan dari nilai r (koefisien determinasi) yang mendekati 1. Korelasi positif menunjukkan bahwa adanya peningkatan konsentrasi TSS akan diikuti juga dengan meningkatnya debit sungai. Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terkait fluktuasi musim terhadap besaran debit sungai dan pengaruhnya terhadap sebaran konsentrasi TSS pada profil vertical. 643
Juni, 2013 Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan DAFTAR PUSTAKA Aini K. 2012. Studi Pengaruh Gelombang dan Arus sejajar pantai (Longshore current) terhadap konsentrasi TSS di sepanjang tiang pancang jembatan SURAMADU. Skripsi. Universitas Trunojoyo Madura. Bangkalan. Asdak C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daera Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press :Yogyakarta Asdak C., 2007. Revisi. Hidrologi dan Pengeloaan daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gadjah Mada Press. Baskoro. 2009. Kajian Pengaruh Pembangunan Jetty Terhadap Kapasitas Sungai Muara Way Kuripan Kota Bandar Lampung. Tesis. Universitas Diponegoro Semarang. Semarang Muchtar A dan Abdullah N. 2007. Analisis faktor yang mempengaruhi debit sungai Mamasa. Jurnal Hutan dan Masyarakat. Fakultas Pertanian Jurusan Kehutanan. Universitas Satria Makassar Rafsanjani OB. 2012. Kajian pengaruh pasang surut terhadap sebaran TSS di pantai timur Surabaya. Praktek Kerja Lapang. Universitas Trunojoyo Madura. Bangkalan. Siswanto A.D. 2010a. Analisa Sebaran Total Suspended Solid (TSS) di Perairan Pantai Kabupaten Bangkalan Pasca Jembatan Suramadu. Jurnal Kelautan.2(2):16-20. Siswanto A, D. 2010b. Analisa Stabilitas Garis Pantai di Kabupaten Bangkalan. [Tesis]. Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember. 644