Fluvial Landforms | |||
Stream Channel Types Within a single stream we can often recognize three different channel types. These unique channel types develop in response to changes in stream velocity, sediment texture, and stream grade. Channels located in the upper reaches of many streams tend to be narrow with flow moving at high velocities (Figure 10z-1). The high flow velocities found in these streams are the result of a steep grade and gravity. Within these stream systems, erosion is a very active process as the channel tries to adjust itself to the topography of the landscape. Deposition occurs primarily during periods of low flow. As a result, floodplain deposits are very limited, and the stream bed is very transient and shallow. Figure 10z-1: Upper reach of a stream in the Rocky Mountains, Canada. Streams with high sediment loads that encounter a sudden reduction in flow velocity generally have a braided channel type (Figure 10z-2). This type of stream channel often occurs further down the stream profile where the grade changes from being steep to gently sloping. In a braided stream, the main channel divides into a number of smaller, interlocking or braided channels. Braided channels tend to be wide and shallow because bedload materials are often coarse (sands and gravels) and non-cohesive. Figure 10z-2: Braided stream channel. Meandering channels form where streams are flowing over a relatively flat landscape with a broad floodplain (Figure 10z-3). Technically, a stream is said to be meandering when the ratio of actual channel length to the straight line distance between two points on the stream channel is greater than 1.5. Channels in these streams are characteristically U-shaped and actively migrate over the extensive floodplain. Figure 10z-3: Meandering stream channel. Stream Channel Features Within the stream channel are a variety of sedimentary beds and structures. Many of these features are dependent upon the complex interaction between stream velocity and sediment size. Streams carrying coarse sediments develop sand and gravel bars. These types of bars seen often in braided streams which are common in elevated areas (Figure 10z-4). Bars develop in braided streams because of reductions in discharge. Two conditions often cause the reduction in discharge: reduction in the gradient of the stream and/or the reduction of flow after a precipitation event or spring melting of snow and ice. Figure 10z-4: Braided stream channel with gravel bars. Point bars develop where stream flow is locally reduced because of friction and reduced water depth (Figure 10z-5). In a meandering stream, point bars tend to be common on the inside of a channel bend. Figure 10z-5: Meandering stream channel as seen from above. In straight streams, bar-like deposits can form in response to the thalweg (red arrows Figure 10z-6) and helical flow. Figure 10z-6 below shows an overhead view of these deposits and related features.
In this straight channel stream, bars form in the regions of the stream away from the thalweg. Riffles, another type of coarse deposit, develop beneath the thalweg in locations where the faster flow moves vertically up in the channel. Between the riffles are scoured pools where material is excavated when the zone of maximum stream velocity approaches the stream's bed. The absolute spacing of these features varies with the size of the channel. However, the relative distance between one riffle and the next is on average five to seven times the width of the channel (exaggerated in diagram). Both of these features can also occur in sinuous channels. Dunes and ripples are the primary sedimentary features in streams whose channel is composed mainly of sand and silt. Dunes are about 10 or more centimeters in height and are spaced a meter or more apart. They are common in streams with higher velocities. Ripples are only a few centimeters in height and spacing, and are found in slow moving streams with fine textured beds. Both of these features move over time, migrating down stream. Material on the gently sloping stoss-side of these features rolls and jumps up the slope under the influence of water flow. Particles move up the slope until they reach the crest of the feature and then avalanche down the steeper lee-side to collect at the base of the next dune or ripple. This process is then repeated over and over again until the material reaches a location down stream where it is more permanently deposited. The Floodplain Alongside stream channels are relatively flat areas known as floodplains (Figure 10z-7). Floodplains develop when streams over-top their levees spreading discharge and suspended sediments over the land surface during floods. Levees are ridges found along the sides of the stream channel composed of sand or gravel. Levees are approximately one half to four times the channel width in diameter. Upon retreat of the flood waters, stream velocities are reduced causing the deposition of alluvium. Repeated flood cycles over time can result in the deposition of many successive layers of alluvial material. Floodplain deposits can raise the elevation of the stream bed. This process is called aggradation.
Floodplains can also contain sediments deposited from the lateral migration of the river channel. This process is common in both braided and meandering channels. Braided channels produce horizontal deposits of sand during times of reduced discharge. In meandering streams, channel migration leads to the vertical deposition of point bar deposits. Both braided and meandering channel deposits are more coarse than the materials laid down by flooding. A number of other geomorphic features can be found on the floodplain. Intersecting the levees are narrow gaps called crevasses. These features allow for the movement of water to the floodplain and back during floods. Topographical depressions are found scattered about the floodplain. Depressions contain the some of the finest deposits on the floodplain because of their elevation. Oxbow lakes are the abandoned channels created when meanders are cut off from the rest of the channel because of lateral stream erosion. Alluvial Fans and Deltas Streams flowing into standing water normally create a delta (Figure 10z-8 and 10z-9). A delta is body of sediment that contains numerous horizontal and vertical layers. Deltas are created when the sediment load carried by a stream is deposited because of a sudden reduction in stream velocity. The surface of most deltas is marked by small shifting channels that carry water and sediments away from the main river channel. These small channels also act to distribute the stream's sediment load over the surface of the delta. Some deltas, like the Nile, have a triangular shape. Streams, like the Mississippi, that have a high sediment content and empty into relatively calm waters cause the formation of a birdfoot shaped delta. Most deltas contain three different types of deposits: foreset, topset and bottomset beds. Foreset beds make up the main body of deltas. They are deposited at the outer edge of the delta at an angle of 5 to 25 degrees. Steeper angles develop in finer sediments. On top of the foreset beds are the nearly horizontal topset beds. These beds are of varying grain sizes and are formed from deposits of the small shifting channels found on the delta surface. In front and beneath the foreset beds are the bottomset beds. These beds are composed of fine silt and clay. Bottom set beds are formed when the finest material is carried out to sea by stream flow. An alluvial fan is a large fan-shaped deposit of sediment on which a braided stream flows over (10z-10). Alluvial fans develop when streams carrying a heavy load reduce their velocity as they emerge from mountainous terrain to a nearly horizontal plain. The fan is created as braided streams shift across the surface of this feature depositing sediment and adjusting their course. The image below shows several alluvial fans that formed because of a sudden change in elevation.
|
Rabu, 07 September 2011
Fluvial Landforms
GEOMORFOLOGI FLUVIAL
A. Pengertian Geomorfologi Fluvial Geomorfologi fluvial adalah seluruh bentukan geomorfologi di permukaan bumi akibat aktifitas sungai yang menyebabkan terjadinya erosi, pengangkutan dan pengendapan material di permukaan bumi. B. Sungai 1. Pengertian Sungai Sungai adalah air tawar yang mengalir dari sumbernya di daratan menuju dan bermuara di laut, danau atau sungai yang lebih besar, aliran sungai merupakan aliran yang bersumber dari limpasan. Sungai dicirikan oleh arus yang searah dan relatif kencang, dengan kecepatan berkisar antar 0,1–1,0 m/detik, serta sangat dipengaruhi oleh waktu, iklim, dan pola drainase. Pada perairan sungai, biasanya terjadi pencampuran massa air secara menyeluruh dan tidak terbentuk stratifikasi kolom air seperti pada perairan lentik. Kecepatan arus, erosi, dan sedimentasi merupakan fenomena yang biasa terjadi di sungai sehingga kehidupan flora dan fauna sangat dipengaruhi oleh ketiga variable tersebut. 2. Klasifikasi Lembah Sungai 2.1 Klasifikasi lembah sungai berdasarkan atas genetik Sebagaimana diketahui bahwa klasifikasi genesa sungai ditentukan oleh hubungan struktur perlapisan batuannya. Genetika sungai dapat dibagi sebagai berikut: a. Sungai Superposed atau sungai Superimposed adalah sungai yang terbentuk diatas permukaan bidang struktur dan dalam perkembangannya erosi vertikal sungai memotong ke bagian bawah hingga mencapai permukaan bidang struktur agar supaya sungai dapat mengalir ke bagian yang lebih rendah. Dengan kata lain sungaisuperposed adalah sungai yang berkembang belakangan dibandingkan pembentukan struktur batuannya. b. Sungai Antecedent adalah sungai yang lebih dulu ada dibandingkan dengan keberadaan struktur batuanya dan dalam perkembangannya air sungai mengikis hingga ke bagian struktur yang ada dibawahnya. Pengikisan ini dapat terjadi karena erosi arah vertikal lebih intensif dibandingkan arah lateral. c. Sungai Konsekuen adalah sungai yang berkembang dan mengalir searah lereng topografi aslinya. Sungai konsekuen sering diasosiasikan dengan kemiringan asli dan struktur lapisan batuan yang ada dibawahnya. Selama tidak dipakai sebagi pedoman, bahwa asal dari pembentukan sungai konsekuen adalah didasarkan atas lereng topografinya bukan pada kemiringan lapisan batuannya. d. Sungai Subsekuen adalah sungai yang berkembang disepanjang suatu garis atau zona yang resisten. sungai ini umumnya dijumpai mengalir disepanjang jurus perlapisan batuan yang resisten terhadap erosi, seperti lapisan batupasir. Mengenal dan memahami genetika sungai subsekuen seringkali dapat membantu dalam penafsiran geomorfologi. e. Sungai Resekuen. Lobeck (1939) mendefinisikan sungai resekuen sebagai sungai yang mengalir searah dengan arah kemiringan lapisan batuan sama seperti tipe sungai konsekuen. Perbedaanya adalah sungai resekuen berkembang belakangan.
f. Sungai Obsekuen. Lobeck juga mendefinisikan sungai obsekuen sebagai sungai yang mengalir berlawanan arah terhadap arah kemiringan lapisan dan berlawanan terhadap sungai konsekuen. Definisi ini juga mengatakan bahwa sungai konsekuen mengalir searah dengan arah lapisan batuan.
g. Sunggai Insekuen adalah aliran sungai yang mengikuti suatu aliran dimana lereng tidak dikontrol oleh faktor kemiringan asli, struktur atau jenis batuan.
Beberapa aspek dari pola pengaliran sungai menjadi sangat penting untuk pertimbangan dalam
interpretasi geomorfologi, terutama:
1. Klasifikasi genetik sungai, hubungan sungai dengan kemiringan asli, batuan yang berada dibawah aliran sungai, dan struktur geologi.
2. Tahapan perkembangan suatu sungai
3. Pola pengaliran sungai
4. Anomali pengaliran dalam suatu pola aliran
5. Karakteristik detail seperti gradien sungai, kerapatan sungai, bentuk cekungan dan ukuran/dimensi, kemiringan cekungan dan kemiringan bagian hulu suatu lembah.
6. Jentera geomorfik.Kombinasi dari aspek-aspek tersebut diatas sangat mungkin membantu dalam mengidentifikasi litologi, korelasi stratigrafi, pemetaan struktur geologi, menetukan sejarah tektonik dan sejarah geomorfologi. Berkut ini adalah uraian mengenai kombinasi antara struktur, litologi dan aktivitas sungai.
1.1 Klasifikasi lembah sungai berdasarkan atas bentuk lembah
Tahapan perkembangan suatu sungai dapat dibagi menjadi 5 (tiga) stadia, yaitu stadia sungai awal, satdia muda, stadia dewasa, stadia tua, dan stadia remaja kembali (rejuvination). Adapun ciri-ciri dari tahapan sungai adalah sebagai berikut:
1. Tahapan Awal (Initial Stage) : Tahap awal suatu sungai seringkali dicirikan oleh sungai yang belum memiliki orde dan belum teratur seperti lazimnya suatu sungai. Air terjun, danau, arus yang cepat dan gradien sungai yang bervariasi merupakan ciri-ciri sungai pada tahap awal. Bentangalam aslinya, seringkali memperlihatkan ketidakteraturan, beberapa diantaranya berbeda tingkatannya, arus alirannny berasal dari air runoff ke arah suatu area yang masih membentuk suatu depresi (cekungan) atau belum membentuk lembah. Sungai pada tahapan awal umumnya berkembang di daerah dataran pantai (coastal plain) yang mengalami pengangkatan atau diatas permukaan lava yang masih baru / muda dan gunungapi, atau diatas permukaan pediment dimana sungainya mengalami peremajaan (rejuvenation).
2. Tahapan Muda : Sungai yang termasuk dalam tahapan muda adalah sungai-sungai yang aktivitas aliran sungainya mengerosi kearah vertikal. Aliran sungai yang menmpati seluruh lantai dasar suatu lembah. Umumnya profil lembahnya membentuk seperti huruf .V.. Air terjun dan arus yang cepat mendominasi pada tahapan ini.
3. Tahapan Dewasa: Tahap awal dari sungai dewasa dicirikan oleh mulai adanyapembentukan dataran banjir secara setempat setempat dan semakin lama semakin lebar dan akhirnya terisi oleh aliran sungai yang berbentuk meander, sedangkan pada sungai yang sudah masuk dalam tahapan dewasa, arus sungai sudah membentuk aliran yang berbentuk meander, penyisiran kearah depan dan belakang memotong suatu dataran banjir (flood plain) yang cukup luas sehingga secara keseluruhan ditempati oleh jalur-jalur meander. Pada tahapan ini aliran arus sungai sudah memperlihatkan keseimbangan antara laju erosi vertikal dan erosi lateral.
4. Tahapan Tua : Pada tahapan ini dataran banjir diisi sepenuhnya oleh meander dan lebardari dataran banjir akan beberapa kali lipat dari luas meander belt. Pada umumnya dicirikan oleh danau tapal kuda (oxbow lake) dan rawa-rawa (swampy area). Erosi lateral lebih dominan dibandingkan erosi lateral.
1.2 Klasifikasi lembah sungai berdasarkan atas struktur pengontrol
Menurut Forman dan Gordon (1983), morfologi sungai pada hakekatnya meru-pakan bentuk luar, yang secara rinci digambarkan sebagai berikut;
Lebih jauh Forman (1983), menyebutkan bahwa bagian dari bentuk luar sungai
secara rinci dapat dipelajari melalui bagian-bagian dari sungai, yang sering disebut dengan istilah struktur sungai. Struktur sungai dapat dilihat dari tepian aliran sungai (tanggul sungai), alur sungai, bantaran sungai dan tebing sungai, yang secara rinci diuraikan sebagai berikut:
1. Alur dan Tanggul Sungai
Alur sungai (Forman & Gordon, 1983; dan Let, 1985), adalah bagian dari muka bumi yang selalu berisi air yang mengalir yang bersumber dari aliran limpasan, aliran sub surface run-off, mata air dan air bawah tanah (base flow). Lebih jauh Sandy (1985) menyatakan bahwa alur sungai dibatasi oleh bantuan keras, dan berfungsi sebagai tanggul sungai.
2. Dasar dan Gradien sungai
Forman dan Gordon (1983), menyebutkan bahwa dasar sungai sangat bervariasi, dan sering mencerminkan batuan dasar yang keras. Jarang ditemukan bagian yang rata, kadangkala bentuknya bergelombang, landai atau dari bentuk keduanya; sering terendapkan matrial yang terbawa oleh aliran sungai (endapan lumpur). Tebal tipisnya dasar sungai sangat dipengaruhi oleh batuan dasarnya. Dasar sungai dari hulu ke hilir memperlihatkan perbedaan tinggi (elevasi), dan pada jarak tertentu atau keseluruhan sering disebut dengan istilah “gradien sungai” yang memberikan gambaran berapa presen rataan kelerengan sungai dari bagian hulu kebagian hilir. Besaran nilai gradien berpengaruh besar terhadap laju aliran air.
3. Bantaran sungai
Forman dan Gordon (1983) menyebutkan bahwa bantaran sungai merupakan bagian dari struktur sungai yang sangat rawan. Terletak antara badan sungai dengan tanggul sungai, mulai dari tebing sungai hingga bagian yang datar. Peranan fungsinya cukup efektif sebagai penyaring (filter) nutrien, menghambat aliran permukaan dan pengendali besaran laju erosi.Bantaran sungai merupakan habitat tetumbuhan yang spesifik (vegetasi riparian), yaitu tetumbuhan yang komunitasnya tertentu mampu mengendalikan air pada saat musim penghujan dan kemarau.
4. Tebing sungai
Bentang alam yang menghubungkan antara dasar sungai dengan tanggul sungai
disebut dengan “tebing sungai”. Tebing sungai umumnya membentuk lereng atau sudut lereng, yang sangat tergantung dari bentuk medannya. Semakin terjal akan semakin besar sudut lereng yang terbentuk. Tebing sungai merupakan habitat dari komunitas vegetasi riparian, kadangkala sangat rawan longsor karena batuan dasarnya sering berbentuk cadas.Sandy (1985), menyebutkan apabila ditelusuri secara cermat maka akan dapat diketahui hubungan antara lereng tebing dengan pola aliran sungai.
1.3 Klasifikasi sungai berdasarkan atas sifat aliran
Sungai beradarkan sifat aliran biasanya dibagi menjadi dua yaitu sungai permanen dan sungai musiman atau non permanen. Sungai permanen adalah sungai yang mengalir sepanjang tahun. Sungai musiman atau non permanen adalah sungai yang hanya mengalir pada musim tertentu, biasanya pada musim penghujan. Sifat aliran sungai sangat dipengaruhi oleh geomorfolgi dari tempat dimana sungai itu berada. Sifat aliran sungai mempengaruhi pola aliran sungai tersebut. Pola aliran adalah Pola radial sentripetal adalah pola aliran pada suatu kawah atau Crater dan suatu kaldera dari gunung berapi atat defresi lainnya, yang pola alirannya ke pusat depresi tersebut. Pola radial Sentrifugal adalah pola aliran pada kerucut gunung beraoi atau dome yang baru mencapai stadium muda dan pola alirannya menuruni lereng-lereng pegunungan. Pola Trelis adalah pola aliran yang terbentuk seperti tralis. Disini sungai mengalir sepanjang lembah dari suatu bentukan antiklinal dan sinklinal yang paralel. Pola Rectangular adalah pola aliran yang terdapat pada daerah yang mempunyai struktur patahan, baiknya berupa patahan sesungguhnya atau hanya joint (retakan). Pola ini merupakan pola aliran siku-siku. Pola Anular adalah variasi dari radial. terdapat pada suatu dome atau kaldera yang sudah mencapai stadium dewasa dan sudah timbul konsekwen, subsekwen, resekwen dan obsekwen. Pola Pinnate adalah aliran sungai yang mana muara anak sungai membentuk sudut lancip dengan sungai induk. Sungai ini biasanya terdapat pada bukit yang lerengnya terjal.
1.4 Tiga aktivitas utama sungai
Aktifitas sungai yang utama adalah diakibatkan oleh aliran air sungai. Aliran air tersebut adalah aliran yang menyebabkan terjadinya erosi, pengangkutan dan pengendapan material di permukaan bumi.
- Erosi
Aktivitas sungai salah satunya adalah erosi. adalah peristiwa pengikisan padatan (sedimen, tanah, batuan, dan partikel lainnya) akibat transportasi angin, air atau es, karakteristik hujan, creep pada tanah dan material lain di bawah pengaruh gravitasi, atau oleh makhluk hidup semisal hewan yang membuat liang, dalam hal ini disebut bio-erosi. Erosi tidak sama dengan pelapukan akibat cuaca, yang mana merupakan proses penghancuran mineral batuan dengan proses kimiawi maupun fisik, atau gabungan keduanya.
- Pengangkutan material muka bumi
Aliran sungai merupakan salah satu pengangkut material muka bumi yang berasal dari inlet sungai hingga outlet sungai. Pengangkutan material muka bumi terlihat jelas dimana di daerah outlet sungai terdapat material vulkanik yang berasal dari hulu sungai.
- Pengendapan material muka bumi
Pengendapan terjadi salah satunya adalah karena aliran sungai yang merupakan aktivitas utama aliran sungai. Pengendapan terjadi di setiap daerah yang dialiri oleh aliran sungai. Pengendapan yang jelas terjadi di outlet sungai atau muara sungai yang biasanya membentuk kipas alluvial ataupun delta sungai.
- A. Bentuklahan Bentukan Asal Fluvial
- Dataran alluvial
Dataran Aluvial merupakan wilayah yang datar atau hampir datar yang terbentuk oleh endapan yang dibawa air. Dataran alluvial berada di daerah yang dekat dengan pantai.
- Dataran banjir
berupa dataran yang luas yang berada pada kiri kanan sungai yang terbentuk oleh sedimen akibat limpasan banjir sungai tersebut. Umumnya berupa pasir, lanau, dan lumpur.
- Tanggul alam sungai (natural levee)
Tanggul alam adalah tanggul yang terbentuk secara alamiah oleh alam. Tanggul alam dapat terbentuk oleh tumbuhan atau vegetasi yang rapat bahkan oleh batuan yang massif dan tidak mudah terkikis. Tanggul alam memiliki manfaat sebagai penahan pengikisan sungai sehingga terjadinya erosi menjadi berkurang. Tanggul alam juga dapat mengurangi bahaya dari banjir akibat luapan sungai.
- Rawa belakang (backswamps)
Rawa belakang adalah tubuh air kecil yang berada di belakang atau di tepian sungai. Rawa belakan dapat kering dan dapat pula tidak kering dalam waktu tertentu. Rawa belakang memiliki fungsi sebagai tendon air tambahan dalam mwaktu debit sungai yang besar sehingga mengurangi terjadinya resiko banjir.
- Kipas fluvial
Kipas fluvial merupakan bentukan fluvial berbentuk “kipas” dengan apex berada pada bagian hulu dan kakinya berada di bagian hilir. Umumnya berada pada perbatasan antara wilayah pegunungan/perbukitan dengan wilayah dataran. Kemiringan lereng bervariasi antara 0o – 30 o, makin ke hilir makin mendatar.
- Teras sungai
Teras sungai merupakan bekas aliran sungai lama, dengan bahan endapan kasar (berkerikil/batu) yang tertutup oleh bahan endapan halus
- Sungai teranyam (braided stream)
Sungai ternyanya terbentuk ketika debit air tidak bisa mengangkut beban. Ketika ada penurunan kecepatan endapan sungai disimpan di lantai saluran menciptakan bar. Jeruji saluran terpisah menjadi beberapa saluran yang lebih kecil membuat tampilan yang dijalin. saluran dikepang yang umum di lanskap glaciated atau baru-baru ini glaciated mana sungai-sungai diberi makan oleh puing-tersedak air mencair .
- Sungai meander dan entrenched meander
Meander sungai adalah bentukan berkelok-kelok suatu aliran sungaai yang diakibatkan oleh aliran sungai yang berkelok. Meander sungai biasanya terjadi di daerah yang memiliki relief yang cenderung datar. Meander sungai terjadi karena pengikisan di pinggiran sungai dalam waktu yang lama. Meander sungai yang terjadi biasanya di daerah yang datar, namun ada juga meander sungai yang terbentuk di daerah dengan karakteristik batuan yang massif sehingga membentuk bentukan yang berbeda dengan bentukan meander di daerah fluvial. Meander sungai yang berada pada daerah yang memiliki batuab yang massif dinamakan entranched meander.
- Delta dan macamnya
Delta merupakan dataran di muara sungai yang terbentuk sebagai akibat dari endapan sedimen di laut yang berasal dari sungai. Berbagai bentuk delta dikenal tergantung kepada kondisi morfologi sungai, morfologi dataran, arah gelombang laut, kedalaman laut, dsb.
DAFTAR PUSTAKA
Barstra, G.J; 1978. The riverlaid strata near Trinil, site of Homo Erectus, Java, Indonesia. Mod.Quat. Res. In S. Asia, Vol 7.
Bemmelen, R>W, 1949. Geology of Indonesia, Vol IA. The Hague Martinus Nijhoff.
Chorley, R.J., 1984. Geomorphology, Menthunsen & Co. Ltd; London.
Cotton, C. A; 1940. Classifikation and correlation of River Terrasces. Jour Geomorphology, Vol 3. New York: Grw Hill.
Forman; Richard and Michel Gordon. 1983. Lansdcape Ecology. John Wiley & Son; New York.
Katili, J.A; 1950. Geologi. Jakarta; Departemen Urusan Riset Nasional.
Lobeck, A.K,. 1939. Geomorphologi. New York: Grw Hill.
Pannekoek, A.J.Dr. 1949. Outline of the Geomorphology of Java. TKNA, Genootsch. LXVI.
Sandy, IM, 1985. DAS-Ekosistem Penggunaan Tanah. Publikasi Direktorat Taguna Tanah Departemen Dalam Negeri (Publikasi 437).
Thornbury, William, D; 1973. Principle of Geomorphologi. New York: Grw Hill.
11;57
Langganan:
Postingan (Atom)