fluvial processes

TUGAS GEOMORFOLOGI
RESUME FLUVIAL PROCESSES




Nama : Ayunda Aulia Valencia
NIM : 12307014















PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA
FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2010
Drainage Basin Hydrology
Komponen-komponen utama dari pengeringan basin hidrologi dapat di representasikan oleh sistem dari input, output, storage, dan tranfers.
Runoff atau basin channel runoff adalah kuantitas dari air yang masuk ke aliran sungai dalam suatu basin penampung melewati perioda tertentu, dan dapat ditentukan dari water-balance equation. runoff merupakan ekspresi dari presipitasi, hilang selama proses evapotranspiration dan perubahan dari kelembapan dan penyimpanan air tanah. dalam lingkungan dimana presipitasinya berupa salju, maka persamaan water-balance menjadi rumit karena harus menghitung jumlah air yang dihasilkan selama salju tersebut mencair.



Channel Discharge
Debit air di sungai bervariasi melewati waktu dan tempat pada skala yang berbeda-beda. Perubahan dari debit terhadap waktu direpresentasikan oleh hydrograph, tetapi debit lebih sering diestimasi dari stage hydrograph karena lebih menghemat waktu. Stage hydrograph menunjukkan variasi dari tahapan atau elevasi dari permukaan air terhadap waktu. Stage ini nantinya dapat di konversi ke variasi dari debit menggunakan stage-discharge rating curve, yang di plot adalah perubahan debit terhadap kedalaman.
Debit dapat juga dihubungkan dengan rata-rata dari proses geomorfologi, seperti transport dari sedimen dan larutan dari suatu basin secara keseluruhan, hal ini dapat ditampilkan dengan debit ekuivalen terhadap rata-rata dari kedalam suatu basin.
 Spatial Variation
Di mayoritas dari sistem sungai debit meningkat semakin ke muara karena pengaruh dari anak sungai yang semakin menambah jumlah debit ke sungai utama.
 Temporal Variation
Dalam lingkungan dengan variasi musim yang jelas dalam presipitasi atau temperature. Aliran sungai akan cenderung bervariasi secara sistematik sepanjang tahun, menjadi yang terbesar pada musim hujan atau sepanjang perioda ketika temperature rendah mengurangi kehilangan air saat evapotranspiration.
hydrographs untuk basin-basin yang kecil di lingkungan basah secara khusus menunjukkan debit yang tetapyang disebut base flow. Berdasarkan gambar, banjir direpresentasikan oleh kenaikan tubuh kurva dengan rapat. Bentuk persis misalnya dari storm hydrograph adalah tergantung dari intensitas, durasi dan luas area dari presipitasi, dan juga sifat hidrologi dari pengeringan basin.

Runoff Generation
kontribusi air dalam aliran sungai dapat dibagi menjadi 2 tipe dalam fungsi kecepatannya untuk memasuki aliran sungai setelah hujan:
 Delayed flow : memasuki aliran sungai dengan lambat, disuplai dari air tanah atau dari penetrasi yang lambat oleh air saat menembus tanah.
 Quick flow : memasuki aliran sungai segera setelah hujan atau badai. Disebabkan oleh topografi alam, vegetasi, dan tipe tanah pada basin.
Dalam basin yang ditutupi oleh sedikit vegetasi dan permukaannya telah terkompaksi maka kapasitas penyerapan akan rendah sehingga aliran akan melewati darat dan permukaan akan membentuk suatu sistem penyimpanan air yang dikenal partial area model of stream flow generation.
Dalam basin yang ditutupi oleh banyak vegetasi dicirikan oleh kapasitas penyerapan yang sangat baik. aliran akan disebabkan oleh hujan yang jatuh tepat pada aliran sungai dan dari aliran pada area yang telah mengalami saturasi, yang dikenal sebagai variable source area model of stream flow generation.
Rute air menuju aliran sungai utama yang juga tidak kalah penting adalah aliran melalui lingkungan humid, berupa aliran melalui subsurface walaupun hampir seluruh aliran subsurface terlalu lambat untuk dapat berkontribusi pada aliran utama.
Sifat-sifat yang bervariasi dari drainage system dan karakteristik morfologi dari basin juga mempengaruhi terhadap respon runoff terhadap badai. hal ini termasuk densitas sungai dan relief dan bentuk dari basin.
Channel Initiation
Konvergensi merupakan faktor penting dalam perkembangan sungai, lebih jauh menunjukkan bagaimana menyusupnya air melebihi aliran yang melewati darat dapat menyebabkan terjadinya perkembangan anak sungai
Microtopografi dari slope cenderung mengganggu aliran dan menaikkan konsentrasi dari pergerakan air pada formasi anak sungai. tetapi dapat dinetralkan dengan pergeseran lateral dari jalur aliran atau dengan erosi oleh hujan yang cenderung menyeimbangkan permukaan.
Ada model yang dibuat oleh R.E Horton, sebelum terjadi erosi oleh overland flow, maka harus mencapai kedalaman yang memadai sehingga gaya erosi dapat melebihi resistansi dari permukaan tanah.


Sedangkan untuk wilayah yang humid perlu diperhatikan adalah pertemuan dari aliran surface dan subsurface. sungai-sungai juga berasal melalui spring sapping dimana aliran air tanah terkonkentrasi dalam banyak zona-zona permeabel dalam bedrock.
Open Channel Flow
-Resistance to Flow
hambatan dari fluida berubah terhadap bentuk direpresentasikan oleh viscositas, viskositas dibagi menjadi dua :
 Molecular viscosity : Disebabkan oleh kohesi.
 Dynamic viscosity : Tumbukan antar molekul.
-Laminar and Turbulent flow
suatu fluida yang bergerak melewati suatu permukaan padat yang flat dapat bertindak sebagai suatu "lapisan-lapisan" yang saling meluncur satu sama lain, resistansi dari pergerakan tersebut dihasilkan oleh molecular viscosity, bentuk gerak seperti ini di deskripsikan sebagai laminar flow.
Pergerakan aliran sungai hampir selalu terjadi dalam bentuk turbulent flow yang mana kecepatan dari aliran berfluktuasi ke seluruh arah dalam fluida.

Reynolds Number (Re):


-Flow Regimes
Variasi sungai-sungai terhadap kedalaman dihasilkan oleh irregularitas pada pada dasar sungai menghasilkan gelombang yang membangkitkan berat atau gaya gravitasi. rasio dari kecepatan rata-rata dari aliran terhadap kecepatan dari gelombang – gelombang gravitasi atau ripples yang disebut Froude number (F).


-Velocity of Flow
Tergantung pada :
 Gradien
 Kekasaran
 Bentuk penampang melintang dari sungai.

Fluvial Erosion and Sediment Entrainment
-Erosion of Bedrock Channels
Terdapat 3 proses yang berperan:
 Corrosion : Pelapukan kimia dari mineral karena kontak dengan air sungai dan perpindahan dari produk hilir yang mudah larut.
 Abrasion
 Hydraulic Movement : Perpindahan air saja.




-Sediment Entrainment
Keadaan awal sampai bergerak dari partikel padat dalam fluida disebut entraiment. Terjadi ketika gaya yang vekerja pada partikel melewati gaya hambatan.

Transportasi sedimen :




Fluvial Transport and Deposition
-Modes of Fluvial Transport
Material dapat dipindahkan oleh sungai sebagai partikel padat maupun terlarut. Sejumlah besar berasal dari pelapukan bedrock. Material terlarut ini disebut Solute load (dissolved load). Material yang tergelinding, terseret atau terpentil sepanjang channel disebut bed load (traction load). Fraksi terhalus dinamakan wash load.
-Sediment Transport
Mekanisme rinci tentang pergerakan materi dalam aliran sangat rumit. Namun, masih mungkin untuk dilakukan pendekatan masalah transportasi sedimen ini dengan prinsip-prinsip fundamental fisika. Konsep penting yang terkait energy fluvial adalah kuat arus sungai. Kuat arus didefinisikan sebagai satuan daya per panjang.



-Exogenic Processes and Landforms


-Fluvial Deposition
Kecepatan partikel jatuh ke lantai channel disebut fall velocity yang merupakan fungsi dari densitas, ukuran, dan bentuk serta viskositas dan densitas fluida transportnya. Kondisi lantai channel berubah cepat, jadi sedimen terdeposisi lebih bergantung pada kondisi local bukan kondisi rata-rata.