## Jurnal APLIKASI ISSN.1907-753X

## Perkiraan Geometri Sungai Bermeander dari Besaran Debit
Kuntjoro, Didik Harijanto, Sungkono, Saptarita, Choirul Anwar Program Studi Diploma Teknik Sipil FTSP ITS, Surabaya Email: kuntjoro_rivers@yahoo.co.id

## Abstract
This  paper  is  a  preliminary  study  to  get  the  correlation equation between  discharge  rate and meandering river geometry of Brantas River meander of Ngadiluwih Kediri. The correlation equation was derived  based  on  the  results  of  earlier  studies  that  be compared with  the river geometry  from measurement. As  reverences,  there  are  two main  equations,  it  have  been  introduced  that  are  = 106Qm 0,46 (Carlston, 1965) and  = 39Q 0,39 ( Anderson, 1967) . From both equations is then obtained a new equation by Kuntjoro  = 105Q 0,517 . Three equations of the model was applied into Brantas River meander  at  Ngadiluwih  Kediri to  verify conformityof  each  equation. Based  on standard  deviation parameter,  Anderson  model has  the worst  conformity,  then  Carlston  model, and the Kuntjoro  model has best conformity with the standard deviations  = 0,07,  a = 123,36,  B = 2,34 dan r  = 11,70.
Keywords: discharge, geometry, meander, and river.

## Abstrak
Makalah ini adalah kajian awal untuk mendapatkan korelasi antara debit dengan geometri sungai bermeander  pada  meander  sungai  Brantas  di  Ngadiluwih  Kediri.  Korelasi  tersebut  diturunkan berdasarkan  persamaan-persamaan  hasil  kajian-kajian  terdahulu  yang  dikorelasikan  dengan geometri  sungai  hasil  pengukuran. Persamaan  utama  dari  referensi  yang terpilih adalah  dari Carlston  = 106Qm 0,46 dan Anderson  = 39Q 0,39 . Dari dua persamaan-persamaan ini kemudian didapat persamaan baru Kuntjoro  = 105Q 0,517 . Ketika ketiga persamaan tersebut diaplikasikan kedalam  meander sungai Brantas di Ngadiluwih Kediri untuk menguji kesesuaian formula. Dari uji  kesesuaian tersebut, yang  ditinjau  dari  standar  deviasi, dinyatakan  bahwa  model  Anderson adalah  yang  paling  tidak  sesuai,  kemudian  model  Carlston, dan  model  Kuntjoro adalah  yang paling sesuai dengan standar deviasi  = 0,07,  a  = 123,36,  B  = 2,34 dan r  = 11,70
Kata kunci: debit, geometri, meander, dan sungai.

## 1. Pendahuluan
Pergeseran  alur  sungai  adalah  suatu proses  di  dalam  sungai  yang  berkaitan dengan erosi pada satu tebing dan dasar sungai  di  satu  sisi  disertai  dengan pendangkalan  di  sisi  lain. Fluktuasi debit yang terjadi sepanjang  tahun menyebabkan perubahan  tanah  dasar dan  tebing  sungai,  perubahan  fluktuasi debit  kemungkinan juga akan  menye- babkan cepatnya pergerakan alur sungai. Kondisi  alam  membentuk  aliran  sungai dengan geometri sesuai dengan tuntutan
debit  yang  terjadi  dan  topografi  yang ada  sehingga  menjadikan  sungai  tidak mungkin  terlihat  lurus  sempurna.  Keti- daklurusan  sungai  ini  menyebabkan terjadinya  arus  helik  (helical  flow) (Chow, 1959) yang mempercepat terjadinya  belokan-belokan  dan  lengku- ngan-lengkungan  sungai. Pada  alur sungai  bermeander  ini  ancaman  keama- nan  bangunan  persungaian  menjadi lebih  nyata,  hal  ini  terlihat  bahwa pergerakan alur sungai bermeander lebih
cepat  dari  pada  yang  terjadi  pada  alur yang relatif lurus.
Besaran debit dengan karakteristik topo- grafi  di  lokasi-lokasi  tertentu  pada  alur sungai Brantas menyebabkan terbentuk- nya meander-meander sungai, seperti di segmen Ngadiluwih Kediri. Makalah ini adalah kajian awal tentang hubungan antara debit yang terjadi dengan geome- tri sungai pada tinjauan khusus meander sungai  Brantas  di  Ngadiluwih  Kediri berdasarkan  hasil  kajian-kajian  terdahu- lu yang dikorelasikan  dengan  geometri sungai hasil pengukuran.
2. Metodologi 2.1. Hubungan  Antara  Debit  (Q) dengan Panjang Meander (  
Geometri meander
sungai seperti
ditunjukkan  pada gambar  1 H. J. Overbeek,  1967) dari  penelitiannya mendapatkan  hubungan  antara  panjang meander  (  dalam feet)  dengan  debit banjir  tahunan  (Qma dalam cfs)  yang dikutip  dalam  Shen (1970) ” River  Me- chanics ” (Harrell,  2003),  dinyatakan dalam persamaan:
 = 30 Qma 0,5
[1]
Carlston  (1965)  menemukan  hubungan antara  panjang  meander  dengan  debit tahunan  rata – rata  (Qm dalam cfs)  yang dikutip dalam ” River Mechanics ” (Harrell,  2003),  dinyatakan  dalam  per- samaan:
 = 106 Qm 0,46
[2]
Hubungan debit dengan dimensi meander (Harrell,  2003), dinyatakan dalam persamaan:
S d b Q  , ,  [3]
Jika  debit  dihubungkan  dengan  kandu- ngan  sedimen  dan  sinousitas  meander maka  hubungan  dinyatakan  dalam ” River Mechanics ” (Harrell, 2003):
P d S b Q S , , ,   [4]

## Dimana:
Qs =  prosentase  kandungan  sedimen total
P = sinousitas
Persamaan  empiris  untuk  panjang gelombang (  )  dan  amplitudo  meander (a)  terhadap  lebar  penuh  sungai (B) menurut Leopold  dan  Wolman (1960) dan Shen (1970), dinyatakan  sebagai berikut:
 = 10,9 B 1,01 [5]
a = 2,7 B 1,1 [6]
 = 4,7 r c 0,98 [7]
Harrell (2003) dan Shen (1970):
M = 2  B [8]

## Dimana:
M =  panjang  sungai  satu  gelombang meander Anderson  (1967), Shen (1970) dan Indratmo (1997) memprediksi  panjang gelombang meander berdasarkan oscila- si komponen kecepatan transversal yang menyebabkan  kenaikan  air  pada  bagian luar  tikungan dinyatakan  dalam persa- maan:
52 , 0 12 72    A [9]
39 , 0 39Q   [10]

## Jurnal APLIKASI
ISSN.1907-753X
dimana:
A = luas penampang aliran  = panjang gelombang meander
Q = debit aliran
Persamaan 9 bisa ditulis:
12 52 , 0 72 A    [11]
Persamaan 10 dan persamaan 11 ditulis dalam:
12 52 , 0 39 , 0 72 39 A Q   [12]
12 1 52 , 0 39 , 0 72 39         Q A [13]
97 , 0 1 39 , 0 7 , 4 39        Q r c [14]
Kennedy  (1895) adalah  orang  pertama yang  melakukan  pemodelan  hidraulik persungaian,  dia  mencari  hubungan antara kecepatan aliran rata – rata dengan kedalaman  air  rata – rata (Shen,  1970). Kemudian  penelitian  yang  dilakukan Blench  (1957) (Shen,  1970) dan  Lane (1957) (Harrell, 2003 dan Jansen, 1979) mengarahkan  penelitian  mereka pada geometrik  dan  hidraulik  sungai-sungai aluvial. Menerapkan teori rezim meskipun  hanya  pada kondisi sungai yang  terbatas,  yang  kemudian  menjadi dasar pembentukan model  geometri hidraulik saluran empiris terbuka  alami dengan  aliran  yang  sangat  variabel  dan geometri saluran yang sangat bervariasi. Hubungan  geometri  hidraulik  dengan variabel  tergantung  dari  lebar  sungai, kedalaman rata – rata, kecepatan,
kemiringan  dan kekasaran yaitu,  ham- batan  aliran  Manning  atau  faktor gesekan  Darcy-Weisbach. Kemudian dikembangkan oleh Leopold dan
Maddock (1954) (Shen,  1970 dan
Indratmo,  1997) untuk  mendapatkan hubungan dengan debit terukur:
W = aQ b , D = cQf, V = kQm, [15]
G = tQz ,
n = rQv
dimana: W: lebar sungai, D: kedalaman rata-rata, V:  kecepatan, G:  gradien, n: kekasaran dan Q: debit. a, c, k, t dan r: keofisien intercept, dan b, f, m, z dan y: koefesien eksponen.

## 2.2. Prosedur  Penentuan  Geometri Sungai
Perhitungan  geometri  meander  sungai ditentukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Data debit sungai.
2. Mengacu  pada  persamaan  meander Carlston dan Anderson dengan  me- nyesuaikan  koefesien  dan  eksponen untuk  mendapatkan  hasil  yang  men- dekati kondisi real di lapangan.
3. Penentuan panjang gelombang meander (   dengan persamaan 10.
4. Penentuan  jari-jari  lengkung  mean- der (r c ) dengan persamaan 14.
5. Penentuan  lebar sungai (B)  sungai dengan persamaan 5.
6. Penentuan  amplitudo  meander  (a) dengan persamaan 6.
7. Penentuan  luas  penampang  basah sungai (A) dengan persamaan 13.
2.3 Lengkung Meander
Sungai

## Brantas di Ngadiluwih
Alur  sungai  Brantas  di di Desa  Purwo- dadi  Kecamatan Ngadiluwih,  Kabupa- ten  Kediri sesuai  dengan  Peta  yang
bersumber  pada  Bakosurtanal  seperti yang  terlihat  pada gambar 1,  dengan pemilihan  meander sungai ditunjukkan
pada  gambar 2,  dan  lebih detail
ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 1. Alur Sungai Brantas di Ngadiluwih Kediri
Gambar 2. Pemilihan Segmen Meander Sungai di Ngadiluwih Kediri
Desa Purowodadi,
Kecamatan Ngadiluwih
1000 3000 2000 4000 500 1000 X (m) Y (m)

## Jurnal APLIKASI ISSN.1907-753X

## Gambar 3. Parameter Meander Sungai Brantas di Ngadiluwih Kediri

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Pemilihan Model Model  yang  diajukan Leopold dan Maddock (1954) tidak  mengandung parameter  geometri  sungai  bermeander, sehingga model ini tidak dipakai dalam pengembangan  hubungan  antara  debit dengan geometri sungai bermenader. Model Leopold  dan  Wolman  (1960), dipakai  untuk  menghitung  parameter- parameter  dari  model  yang  sudah dibentuk  dengan  urutan  yang  diuraikan dalam sub bab 2.2.

## 3.2 Hubungan Parameter Meander Dengan Data Debit
Dengan  menggunakan  kaidah-kaidah yang  diuraikan  dalam hubungan  antar parameter  dengan  debit  (Q m 3 /detik) ditinjau  dari model-model meander yang sudah ada seperti  yang  terlihat pada  Tabel  1 dengan Q  =  300,35 m 3 /dt dan  s  =  0,0063,  model-model  tersebut diterapkan  untuk  kondisi  meander sungai Brantas di Ngadiluwih.
Hasil  penerapan  model-model  tersebut menunjukkan  tingkat  kesesuaian  model dengan kondisi sungai bermeander yang dipakai  sebagai  sungai  uji.  Kemudian tingkat  kesesuaian  dari  model-model
tersebut  dipakai  dasar  untuk  menentu- kan  model  hubungan  antar  parameter meander  dengan  debit  yang  akan diciptakan  ini.  Hasil  uji  kesesuaian model-model yang sudah ada dan model yang  diciptakan dengan  data  hasil pengukuran  lapangan  dinyatakan  dalam standar deviasi seperti yang ditunjukkan ada tabel 2. dan Gambar 4a, b, c, dan d.
Model standar  deviasi dengan  parame- ter meander hasil pengukuran: a. Model yang diajukan Carlston:
- Nilai  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 384,53.
- Nilai  a  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 132,17. 
- Nilai  B  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 103,25. 
- Nilai  r  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 187,76.  b. Model yang diajukan Anderson:
- Nilai  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 1163,31. 
- Nilai  a  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 152,33. 
- Nilai  B  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 103,25.
- Nilai  r  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 388,40. 
 = 2006 m r = 637 m a = 228 m
132,17 152,33 123,36 0 25 50 75 100 125 150 175 Carlston Anderson Kuntjoro St an dar D ev ias i K es eu ai an B Nama Pengusul Model
Tabel 1. Hubungan antara debit (Q) dengan parameter meander
 (m) a (m) B (m) r (m) Pengukuran Model 2.006,03 228,33 178,00 Model 637,09 Carlston  = 106 Qm 0,46 1.462,23 41,42 31,98 r = ((1/4,7)Q) (1/0,97) 371,55 Anderson  = 39 Q 0,39 360,86 12,91 31,98 r = ((1/4,7)Q) (1/0,97) 87,81 Kuntjoro  = 105 Q 0,517 2.005,04 53,88 174,69 r = ((1/5,5)Q) (1/0,91) 653,31
Tabel 2. Standar Deviasi Kesesuaian Model Dengan Kondisi Lapangan
Deviasi Panjang Gelombang (  ) Deviasi Amplitudo ( a ) Deviasi Lebar Sungai (B) Deviasi Jari-jari Lengkung ( r ) Carlston 384,53 132,17 103,25 187,76 Anderson 1163,31 152,33 103,25 388,40 Kuntjoro 0,70 123,36 2,34 11,47
384,53 1163,31 0,70 0 200 400 600 800 1000 1200 Carlston Anderson Kuntjoro St an dar D ev ias i K es eu ai an l Nama Pengusul Model Gambar 4a. Standar Deviasi  Kesesuaian
Model Dengan Kondisi Lapangan
Gambar 4b. Standar Deviasi B Kesesuaian
Model Dengan Kondisi Lapangan
103,25 103,25 2,34 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Carlston Anderson Kuntjoro St an dar D ev ias i K es eu ai an r Nama Pengusul Model Gambar 4c. Standar Deviasi a Kesesuaian Model Dengan Kondisi Lapangan 187,76 388,40 11,47 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Carlston Anderson Kuntjoro St an dar D ev ias i K es eu ai an a

## Nama Pengusul Model
Gambar 4d. Standar Deviasi a Kesesuaian Model Dengan Kondisi Lapangan

## Jurnal APLIKASI ISSN.1907-753X
c. Model yang diajukan Kuntjoro
- Nilai  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 0,07 
- Nilai  a  pada  kesesuaian dengan standar deviasi 123,36 
- Nilai  B  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 2,34 
- Nilai  r  pada  kesesuaian  dengan standar deviasi 11,47

## 4. Simpulan
Dari  uji  kesesuaian  yang  ditinjau  dari standar deviasi terhadap  hasil penguku- ran  di  lapangan  maka  bisa dinyatakan bahwa:
1. Model  Anderson  adalah  yang  paling tidak  sesuai dengan  penyimpangan paling  besar  yaitu:  = 1163,31,  a = 152,33, B = 103,25, dan r = 388,40  2. Kemudian  model  Carlston dengan
penyimpangan  = 384,53,  a = 132,17, B = 103,25, dan r = 187,76.
3. Yang paling  sesuai  adalah  model Kuntjoro dengan standar deviasi  =
0,07,  a = 123,36, B =  2,34, dan r = 


## Daftar Pustaka
Chow,  Ven  Te.  1959. Open  Channel
Hydraulics, McGraw-Hill  Kogaku- sha, LTD. Tokyo.
Harrell,  C., B.K.  Ghosh  and  R.O.
Bowden.  2003. Simulation Using Promodel,  2nd  ed.,  McGraw-Hill.
Singapore.
Hinze  J. Overbeek,  1967,  Secundary Curents in Wall Turbulence,
Kyoto, 1966, also: Phisics of Fluids suppl. 10,9, part 2, S122-S125
Indratmo, Soekarno.  1997. Morfologi dan  Hidraulika  Sungai.  Bandung: ITB.
Jansen,  L.  Van Bendegom,  J  van  den Berg,  M  de Vries,  A Zanen.  1979. Principles  of  River  Engineering The  non – tidal  alluvial  river. Lon-
don: Pitman Publishing Limited. Kennedy,  1895, The  Preentions  of Silting in Irrigaion Canals, Minutes  of  Proc.  Inst.  Ci.  Eng.
London, 119, sect. II, 281-290
Leopold, L. B and Wolman M. G. 1960,
“ River  Meander. ”, Bull  Geol.  Soc. Am., 71, 769 - 794 Leopold  L.  B.  and  Maddock,  T,  1954,
The  Flood  Control  Controversy.
The Ronald Press Co., New York
Overbeek, H.J.  1978. Revier  Enginee- ring  and  Flood  Protection. Bang- kok: Asian Institut of Tecknology. Shen,  Hsieh  Wen.  1970. River  Mecha- nics  volume  I,  H.  W  Shen  Book Company. Colorado.

## ISSN.1907-753X

## Halaman ini sengaja dikosongkan