PERGERAKAN SEDIMEN

PERGERAKAN SEDIMEN

Prediksi teori secara lengkap dalam ilmu kelautan pada lingkungan pasang surut yang tidak steady tidak dapat dipercaya dan akan tetap seperti itu sampai mekanika proses transport dapat dipahami secara penuh dan dapat dinyatakan oleh persamaan analitis.

Pada bab ini akan dibahas sumber yang mungkin dan jenis sedimen yang ditimbulkan akibat perubahan pasang surut, seperti berbagai proses transport sedimen yang diakibatkan oleh pasang surut dan faktor-faktor penyebab lainnya. Perhatian biasanya terbatas pada daerah yang sifatnya estuari.

1. SUMBER SEDIMEN

Permasalahan engeneering (teknik), yaitu berhubungan dengan pasang surut yang sering memerlukan suatu perkiraan total kuantitas endapan sedimen yang tersedia. Kegagalan untuk mengidentifikasi sumber sedimen yang nyata dapat mendorong kearah  perancangan pabrik mesin tidak cukup.

Gambar 1. Sumber sedimen untuk suatu muara

 Sumber Sedimen untuk suatu muara digambarkan oleh gambar 1, dimana gambar diatas dapat disederhanakan sebagai berikut:

 1.  Erosi daratan oleh sungai dan arus (S_R).

2.  Pembuangan dari domestik dan limbah industri dan sampah padat (S_P).

3.  Pergerakan dan erosi tepi pantai (S_LB)

4.  Erosi gundukan pasir oleh angin dan erosi akibat perubahan pasang surut (S_W).

5.  Erosi Landasan Kontinen dekat pantai (near-shore)  (S_o)

6.  Spoil yang dikeruk kembali ( S_D)

7. Pembusukan dan Kotoran dari laut, tumbuh-tumbuhan sungai dan binatang (S_A).

Sumber-sumber diatas akan memberikan kontribusi material yang luas untuk perubahan daerah yang bersifat estuari. Pemotongan balik dari sungai dan arus, bersama-sama dengan pengeringan (drainage) permukaan daratan menghasilkan pasir, endapan dan material yang lempung dalam jumlah besar seperti halnya pasang dan gerak gelombang pada dasar laut dan pada pantai dan karang. Sungai juga memberikan bahan organik dan garam mineral yang dihancurkan. Gerakan angin diatas gundukan pasir dan pasang surut menghasilkan pasir halus sedangkan erosi daratan menghsilkan pasir Lumpur dan material lumpur. Kemungkinan kerikil diangkut sepanjang pantai melalui pintu masuk muara oleh gerakan gelombang.

Makhluk hidup, seperti kerang, zooplankton, dapat menyediakan material yang secara tidak langsung. Mereka mempunyai kemampuan untuk menyaring partikel lumpur dari  air dan  untuk mengeluarkannya seperti ukuran partikel yang besar adalah dengan memisahkan partikel-partikel tersebut. Tumbuhan-tumbuhan bersel dua, seperti diatoms, partikelnya ditutupi suatu lapisan yang licin dan dengan demikian akan menghalangi arus, Tumbuhan lain seperti, cordgrass, dapat menghasilkan aliran dan gerakan gelombang di atas endapan yang bersifat estuari  dengan demikian  mendorong sedimentasi material yang halus.

Sumber Sedimen yang paling utama berasal dari sungai (S_R), laut (S_o) dan daerah pesisir (S_LB), walaupun material dikeruk (S_D) sungai adalah sumber yang terpenting, jika daerah pembuangan adalah derah muara tertutup.

Endapan sedimen dimuara, terdiri dari berbagai kerikil, pasir, pasir lumpur, tanah lempung dan materi organik. Kerikil dan pasir sering ditemukan di ujung menuju laut dan di mana gerakan gelombang dan sisa arus menimbulkan gesekan , sedangkan pasir halus, endapan Lumpur, tanah lempung dan bahn organik  (sering secara bersama dikenal sebagai lumpur), yang ditemukan dibagian atas dari suatu muara dekat batas intruksi salinitas yang diakibatkan oleh pasang surut.

2. PROSES PENGANGKUTAN SEDIMEN                

    (PROSES TRANSPORT SEDIMEN)

Erosi, pengangkutan dan pengendapan sedimen di dalam arus pasang surut tergantung pada sifat kimia dan fisik dari sedimen dasar dan sedimen yang mengalir, seperti halnya arus turbulen di alam. Sedimen dasar mempunyai pengaruh utama pada pergerakan sedimen. Kerikil, Pasir dan endapan partikel  pindah sebagai butiran padat, tetapi partikel  tanah lempung melekat bersama-sama didalam suatu ikatan seperti (gumpalan es terapung) yang merubah ukuran dan membentuk gerakan sedimen. Sebagai konsekwensi, bagian yang berikut pengangkutan partikel terpisah dari yang material flocculated, tetapi interaksi antara kedua kelompok dibahas pada poin-poin sesuai endapan sedimen yang paling alami adalah suatu campuran dari partikel  butir menggumpal dan terpisah.

 3. PARTIKEL  SEDIMEN  TERPISAH

Endapan sedimen non-kohesif terdiri dari butiran individu berbagai mineral. Komposisi yang tepat tergantung pada geologi muara dan lingkungannya. Banyak endapan mengandung kwarsa besar, tanah kerikil dan felspar, yang mempunyai kepadatan serupa (2550-2750 kg/m³). Bagaimanapun, endapan juga mengandung fragmen kalsium karbonat dan sejumlah kecil (yang pada umumnya < 2% dari total) mengenai mineral berat seperti zircon (kepadatan pb= 4600 kg/m³) dan magnetik  (5200 kg/m³). Adanya mineral berat tertentu dapat sangat bermanfaat dan membantu ke arah penetapan sumber dari sedimen tertentu.

Komposisi Mineral dari butir sedimen individu adalah yang bertanggung jawab pada bentuk variasi butir partikel dari endapan alami yang ditemukan. Material yang panas (igneous), seperti felspar, hasil butir spheroidal-shaped, sedangkan serpihan batu dan batu tulis yang metamorphic menghasilkan partikel  butir seperti cakram flat. Semua partikel  di dasar muara, tentu saja, smoothed dan dikelilingi oleh gerakan abrasi dari butir-butir gerakan sedimen. Endapan estuarine biasanya mengandung sejumlah besar partikel  yang densitas secara luas berbeda bentuknya dan membentuk material yang lebih keras, seperti kwarsa, membentuk endapan curah. Rata-Rata endapan, seperti porositas dan densitas, hanya menunjukkan variasi kecil. Bentuk Partikel, ukuran dan densitas dari pokok-pokok penting dari transport sedimen mempengaruhi erosi dan endapan material.

Ukuran dan distribusi partikel  di dalam endapan tertentu sebagian besar dikendalikan oleh kemampuan arus yang pasang surut untuk pindah; gerakkan dan transport butir sedimen individu. Seperti, endapan Lumpur dan endapan pasir halus ditemukan sepanjang garis tepi muara sedangkan (medium) dari pasir halus ke pasir kasar ditemukan hubungan navigasi.

Studi dari permasalahan transport sedimen sangat perlu oleh karena mencakup secara detail ukuran, distribusi ukuran, densitas dan karakteristik bentuk dari butir sedimen individu seperti halnya endapan total. Ini juga bermanfaat di situasi pantai untuk menentukan distribusi secara statistik ukuran butir didasar. Usaha yang telah dilakukan untuk menghubungkan parameter ini kepada karakteristik yang hidrolik lingkungan arus. Bagaimanapun, jika usaha yang diperlukan adalah untuk daerah muara, kecuali untuk ukuran butir berkisar antara (d₅₀: 50% adalah partikel halus), karena bentuk grain-size kurva distribusi sebagian besar dikendalikan oleh jumlah endapan lumpur, tanah lempung dan bahan organik.

 4. INISIASI GERAKAN (SEDIMEN)

Erosi dimulai pada penerapan, yaitu sekitar titik kontak antara butir sedimen (gambar 2. titik ( A)). Gerakan gaya individu butir pasir pergerakannya adalah steady dari gaya gravitasi dan gaya fluktuasi hidrodinamik, yang meliputi gaya viskositas, gradien tekanan yang berhubungan dengan separasi arus, gaya ke dalam atau ke luar dari gerakan partikel diam dan yang bertabrakan. Parameter Arus ini kemudian dihubungkan dengan dasar sedimen, sehingga desain saluran tidak dapat tererosi dapat terpenuhi oleh penggunaan yang ditentukan jumlahnya.

Gambar 2. Gerakan gaya dai butir sedimen

Gambar 3. Batasan-Batasan erosion/Sedimentation kritis

(setelah Hjulstrom[6] dan Postma[7])

 Gambar 3 menunjukkan bahwa sedimen dapat dibawa secara suspensi pada kecepatan yang lebih rendah dibanding yang memerlukan untuk erosi. Sebagai konsekwensi, partikel pasir halus diangkut ke dalam suatu muara pada pasang naik untuk diendapkan pada slack water ke dalam endapan kohesif, tetapi kecepatan erosi lebih tinggi pada pasang air surut berarti partikel  pasir itu secara progresif mengumpulkan endapan kohesif.

Gerakan awal dari aliran steady  biasanya dihubungkan dengan tegangan kritis (shear stress - Tc) gerakan pada endapan sediment mengalami kesulitan menetapkan suatu percepatan di level butir.  Konsep shear stress terutama di laboratorium bermanfaat sekali di mana dapat ditentukan dengan ketelitian yang cukup. Pengkalkulasian nilai-nilai shear stress di dalam keadaan tidak steady arus tidak homogen memerlukan suatu jumlah data berlebih ; konsep kecepatan mendekati dasar sama halnya dengan proses transport sedimen. Suatu contoh hubungan tegangan  kritis (shear stress) yang sederhana adalah persamaan:

                                                                                                 (1)

 Dimana  adalah ukuran berat rata-rata butir diam dalam (millimeter). Persamaan-1 digunakan untuk menggambarkan gerak inisial sedimen untuk patikel-partikel yang lebih besar dari 0-3 mm untuk sedimen bebas, arus searah pada level yang sama.

5. GERAKAN (SEDIMEN) YANG TERJADI DAN HAMBATANYA TERHADAP ALIRAN AIR

 Ketika gaya diterapkan melebihi hambatan, butir-butir sedimen akan menggulung atau meluncur sepanjang dasar muara, dan didasar itu terjadi transport sedimen. Jika gaya mengangkat melebihi berat butir yang menyelam, partikel sedimen ditarik dari dasar dan dibawa ke dalam suspensi dengan bantuan arus eddy yang turbulen. Jika butiran inersia adalah tinggi atau level turbulennya rendah, maka kemungkinan partikel disuspensi balik ke dasar muara.

Sebagai butir sedimen menjadi aktif, berawal dari diam kemudian berubah bentuk ke dalam satu rangkaian gerak bergelombang yang mana pada gilirannya mempengaruhi tingkat transport sedimen dan menyebabkan suatu peningkatan di dalam hambatan untuk arus. Suatu peningkatan progresif pada kecepatan yang dihasilkan dalam perkembangan yang sama didasar memperoleh arus yang steady (lihat gambar 4). Jika material dasar adalah pasir diameternya kurang dari          600 mm]. Ini adalah gelombang tiga dimensi dari dimensi yang kecil.

Gambar 4. Klasifikasi kondisi dasar (gambar yang didasarkan pada 2 reference[ll], courtesy the American Society of Civil Engineers)

Hambatan sepanjang pengembangan arus pada kondisi dasar tergantung pada pekerjaan mengangkut sedimen dan pada energi yang berlebih untuk hambatan dasar itu sendiri. Hambatan dasar meliputi efek kekasaran tektural dalam kaitan dengan butiran dasar, dan tarikan dalam kaitan dengan bentuk ombak atau bukit pasir (bentuk tarikan). Itu telah ditemukan hambatan dasar dapat lebih besar secara perlahan meningkatkan (quasi-steady) kecepatan dibanding secara perlahan mengurangi kecepatan. Ini kemungkinan disebabkan oleh kerja ekstra di dasar sepanjang form-building periode.

Pada arus pasang surut, kondisi dasar mempunyai waktu terbatas untuk pengembangan dan hanya mungkin untuk mendekati kondisi  yang steady fully-developed di muara yang mempunyai arus-kuat. Mereka boleh mempunyai bentuk yang khas dari kondisi dasar yang di temukan pada arus yang steady. dengan perlahan ke hulu tetapi curam ke arah muara di sudut respon dari material dasar.

Ketika transport sedimen arahnya mulai dibalikkan, profil dasar secara berangsur-angsur kembali ke kondisi semula,  mulai dimana kecepatan paling tinggi. Pada arus yang kuat, pembalikan kondisi dasar boleh berlangsung dengan cepat, tetapi pada arus yang lemah mungkin tidak terjadi sama sekali. Suatu kasus ekstrim akan terjadi pada sebagian muara di mana pasang naik hampir tidak cukup kuat untuk menghasilkan bukit pasir. Pasang surut kemungkinan kekuatannya berkurang untuk transport sedimen yang banyak. Koefisien gesekan sepanjang pasang surut akan menjadi lebih rendah dari sepanjang banjir, seperti yang terjadi pada musim kemarau. Di ekstrim lain , freshets di dalam sungai dapat mendominasi arus itu di (dalam) jangkauan muara yang bagian atas dan dalam hal ini, gelombang ebb-formed akan tetap berlaku sepanjang siklus pasang surut, menimbulkan koefisien hambatan tinggi selama pasang surut dan koefisien rendah selama pasang naik. Efek yang tidak simetris ini pada umumnya terjadi ke arah daerah muara yang bagian atas, karena pengaruh air bersih mengalir dekat muara yang sering kecil dibandingkan dengan arus pasang surut dan banjir dan air surut pada arus pasang surut kekuatannya hampir sama. Bagaimanapun, efek tidak simetris dapat terjadi pada titik manapun di suatu muara di air surut- atau saluran flood-dominated.

Klasifikasi bentuk dasar dan resistansi dasar hanya mungkin untuk aliran tunak di dalam terminologi yang lebar. Meskipun demikian dapat dicari dari hasil kerja ekstensif yang telah dilaksanakan pada subjek ini. pada umumnya mungkin untuk memecahkan permasalahan estuari tanpa mempunyai suatu pengetahuan resistansi dasar. Di dalam operasi matematika atau model phisik, sebagai contoh, penyesuaian dapat dibuat ke friksi sepanjang proses kalibrasi. Proses ini dapat, bagaimanapun, dipendekkan dan disederhanakan jika perkiraan dari gesekan dapat diterapkan dalam percobaan pertama.

Di keadaan tunak, situasi aliran seragam, beberapa metoda dari klasifikasi diusulkan [11, 12]. Semua tergantung pada sifat aliran dan butir, walaupun tidak ada sistem memuaskan telah diproduksi sampai saat ini. Nomor Froude telah digunakan untuk klasifikasi aliran  saluran terbuka seragam seperti di gambar 4.5, yang mana ditunjukkan untuk 0 < F< 1, riak dan bukit pasir membentuk seperti peningkatan kecepatan, tetapi sebagai F mendekati kesatuan, bukit pasir memberi jalan ke pengangkutan sedimen bidang dasar (plane-bed), sambil pada angka-angka Froude Bukit pasir lebih tinggi dibentuk (Re-Form) dan bergerak ke hulu; mereka disebut anti-dunes (anti bukit pasir).

6. GERAKAN SEDIMEN DASAR

Perubahan di sungai dan level dasar estuary dalam kaitan dengan perubahan karakteristik arus pasang surut yang dihubungkan dengan tingkat pengangkutan sedimen oleh suatu aplikasi kontinuitas prinsip massa terhadap area permukaan dasar elemen. Persamaan yang dihasilkan adalah:

                                                                      (2)

dimana q_x, q_y merepresentasikan tingkat angkutan sediment dalam berat per unit dalam arah x (longitudinal) dan arah y (lateral) yang berturut-turut; m adalah porositas material dasar; g_b adalah berat jenis sedimen (= r_b g) dan Z₀ adalah elevasi permukaan sedimen di atas suatu datum horisontal. P adalah kwantitas sedimen memindahkan ke dalam suspensi dari pergerakan lapisan dasar, dalam berat per unit area permukaan dasar per unit waktu, dan D adalah kwantitas dari endapan sediment ke dalam pergerakan dasar, dalam berat per unit area per unit waktu.

P dan D cenderung nol untuk partikel  ukuran besar dalam ketidakhadiran dari angkutan suspensi, sambil menyamakan masing-masing yang lain untuk posisi kondisi tunak seperti terjadi pada aliran sungai searah.

Perubahan Elevasi dari pergerakan permukaan dasar yang diprediksi dari persamaan 2 jika tingkat pelepasan sedimen dan  pick-up (terkumpul) sedimen dan parameter deposisi yang dikenal sebagai fungsi ruang dan waktu. Parameter yang tepat yang tak diketahui adalah disekitar pasang surut dan permasalahan teknik yang menyertakan pengangkutan sedimen dasar, secara umum, dipecahkan oleh medan observasi dan/atau studi model hidrolik.

Model hidrolik adalah lebih sedikit bermanfaat untuk memprediksi pergerakan material suspensi, dalam kaitan dengan permasalahan dalam scaling karakteristik turbulensi aliran.

Model hidrolik, bagaimanapun, menyediakan penunjuk bermanfaat ke area particular (teliti) tertentu dan dapat menunjukkan perubahan pada pola aliran residual. Beberapa permasalahan sedimentasi lokal dapat dikerjakan dengan  distribusi penetapan analitik dari sediment suspensi. Teknik ini adalah bermanfaat, sebagai contoh, pada kalkulasi tingkat sedimentasi dalam channel-channel menghampiri pelabuhan.

7.  GERAKAN SEDIMEN YANG TERsuspensi

Banyak endapan estuari berisi proporsi besar dari material pasir berukuran (60-200  mm) yang mana dalam satu kumpulan yang digerakkan oleh arus pasang surut. seperti partikel  yang mempunyai berat (beban terendam) yang relative kecil dan oleh karena itu mudah naik di dalam aliran dari gerakan eddy turbulensi, yang terutama puncak dari dasar. Gaya Pengangkutan sedimen yang baik sesungguhnya, angkutan suspensi dan seperti sedimen berjumlah sekitar 75-95% dari total angkutan.

Distribusi material suspensi disekitar aliran tak tunak dapat ditentukan untuk konsentrasi rendah dari partikel  berukuran sejajar (kecil) massa sedimen persamaan kontinuitas

, yaitu.

                           (3)

volume sediment / campuran air: e_y, e_z adalah koefisien difusi sedimen lateral dan vertikal dan w_f adalah kecepatan partikel jatuh. Persamaan 3 dapat juga dimodifikasi untuk meliputi konsentrasi volume besar berbagai ukuran campuran sedimen [46].

Persamaan 3 harus dipecahkan bersama dengan persamaan 2, dengan kondisi syarat batas pada permukaan air dan yang manapun akhir dari aliran arus. Berbagai kesulitan menetapkan aliran dan koefisien difusi bersama-sama dengan kondisi syarat batas pada semua titik disekitar aliran tak tunak melarang menggunakan solusi umum pada persamaan 3. Bagaimanapun persamaan disederhanakan dan digunakan untuk menggambarkan perubahan reaksi sedimen yang tersuspensi.

Pertimbangkan suatu Estuari laterally-well-mixed yang sangat lebar dengan dasar yang baik ke pasir medium. Persamaan 3 kemudian mereduksi ke bentuk

                                                                          (4)

dimana kecepatan air vertikal () telah diabaikan jika dihubungkan dengan w_f. Ini adalah aprosimasi yang pantas untuk ukuran partikel pasir dimana kecepatan jatuh lebih besar dari percepatan air vertikal.

Persamaan 4 hanya berarti bahwa perubahan konsentrasi suspensi dengan waktu pada suatu titik di dalam aliran diproduksi oleh tingkat perubahan vertikal pada advective vertikal (w_fC) dan tingkat pengangkutan bersifat difusi , bersama-sama dengan perbedaan longitudinal dalam pengangkutan advective horisontal (). Efek pengangkutan longitudinal akan diabaikan jika estuary mengendap dan kondisi-kondisi turbulensi hampir seragam dalam arah longitudinal, sejak  mendekati nol. Konsentrasi pasir dalam aliran akan berubah sebagai hasil perbedaan antara bersifat difusi vertical dan tingkat pengangkutan advective. Ini menyiratkan bahwa situasi keseimbangan (equilibrium) dapat dicapai pada semua tingkat dalam aliran ketika bersifat difusi dan pengangkutan advective adalah sama. Persamaan 4 kemudian diintegrasi terhadap kedalaman aliran memberikan hasil

                                                                                        (5)

dimana C_a adalah konsentrasi sedimen pada tingkatan di atas dasar sedimen dan itu diasumsikan bahwa kondisi keseimbangan ada pada semua tingkat di atas dasar. Kondisi ini dicukupi dalam aliran estuari uni-directional dimana waktu secukupnya tersedia untuk sediment menjadi difusi dikedalaman aliran dan mungkin (adalah) kira-kira dicukupi dalam aliran pasang surut untuk partikel ukuran besar atau pada kedalaman aliran dangkal.

Persamaan 5 dapat dievaluasi dengan  penetapan variasi w_f  dan e_z, pada kedalaman aliran. Kecepatan Partikel jatuh pada umumnya mempertimbangkan tidak terikat pada kondisi-kondisi turbulensi dalam konsentrasi rendah (< 1% volume) dan oleh karena itu tidak tergantung pada kedalaman aliran. Bentuk koefisien difusi sedimen vertikal tergantung pada variasi kedalaman dari karakteristik turbulensi dan menghadirkan temperatur vertikal, salinitas atau gradient densitas suspensi padat yang mana adalah, direfleksikan pada variasi kedalaman kecepatan air horizontal dan tekanan shear.

Ekspresi Analitik untuk distribusi sedimen vertikal dapat diproduksi, sebagai contoh, untuk distribusi linier menekan stress dan distribusi logaritmis atau berbentuk parabola dari kecepatan air horizontal. e_z kemudian salah satu konstan di atas kedalaman aliran atau yang menunjukkan bentuk parabola.

Integrasi persamaan 5, suku gradient densitas vertical diabaikan memberi hasil:

                                                                              (6a)

                                                                        (6b)

                                                                                               (6c)

dimana  b adalah faktor-koreksi untuk memungkinkan sedimen dari pada

Perpindahan momentum  dan indikasi diatas tekanan konstan diatas kedalaman aliran.

Persamaan 6 menunjukkan bahwa konsentrasi sedimen adalah terbesar di dasar sungai dan berkurang ke arah permukaan air. Sedimen baik (w_f à 0) nampak hampir didistribusikan seragam seluruh kedalaman aliran  (C -> Ca)

sambil material berukuran besar dikosentrasikan dekat dasar sungai dan mempunyai suspensi angkutan kecil. Aliran turbulensi yang tinggi  juga menyebabkan distribusi sedimen yang seragam di atas kedalaman aliran (C -> Ca).

Eksponen Suspensi (Z) adalah sering diberi nilai Z = 5 pada batas antara angkutan dasar dan angkutan suspensi, sambil transisi gerakan angkutan suspensi terjadi[23] pada nilai Z antara 0.2 dan 2.0; itu adalah nilai w_f/U_* 0.08-0.8 untuk b = 1. Ukuran sedimen menemukan sebagian besar sebagai angkutan suspensi kemudian akan kurang dari sekitar 80-300 mm untuk nilai-nilai tipe estuari b = 1,  U = 1 m/s dan U/U_* = 20.

Transisi ke pengangkutan tersuspensi penting juga nampak sesuai dengan titik dalam siklus pasang surut dimana deviasi standar fluktuasi kecepatan vertikal adalah dapat diperbandingkan dalam besaran untuk kecepatan jatuh dari butir-butir sediment. Sebagai contoh range dari s_w (»s_u/2) di atas kedalaman aliran 0.5 – 1.5 U_*, dan dihubungkan nilai w_f untuk Z == 0.2 sampai 2 dari 0.08 sampai 0.8_*. Kriteria Z untuk angkutan suspensi penting juga menyatakan bahwa mayoritas dari material yang bagus  (< 100 mm) dibawa secara langsung ke dalam suspensi dari dasar ketika kondisi-kondisi erosi kritis terlewati.

Sebagai contoh, gambar 3 menunjukkan erosi mulai ketika U ³  0.2 m/s (U_* ³ 10 mm/s) dan menyiratkan bahwa w_f/U_* 0.8 (yang didasarkan pada Z £ 2) dimana w_f £ 8 mm/s untuk d £ 100 mm.

Perbedaan persamaan 6 (a) dan (b) adalah tingkat perubahan konsentrasi sedimen dekat batasan-batasan aliran, seperti halnya ditunjukkan gambar 4, dimana e_z telah diambil sebagai nilai rata-rata kedalaman dan Z = 0.34 telah digunakan.

Gambar 5. Kecepatan yang diamati dan profil sedimen suspensi dalam pertukaran densitas aliran pasang surut dalam Gladstone Lock (Mersey Muara, UK).

Dengan jelas, persamaan 6 (b) merepresentasikan benar-benar baik untuk nilai-nilai bidang dan adalah sejalan dengan hasil yang ditemukan dalam bagian dari estuari Inggris lain, dimana distribusi vertikal dari partikel  pasir (< 150 mm) telah pula ditemukan untuk mengikuti persamaan 6 (b)[24].

Gambar 6. Susunan Tipe dan Ukuran Gumpulan dan gumpalan kelompok sedimen

Sebagai konsekwensi, observasi bidang kecepatan horisontal dan suspensi padat pada umumnya diperlukan untuk menentukan total angkutan tersuspensi disekitar pasang surut. Ini dihitung dari ekspresi:

                                                                                         (7)

Dimana q_ssx, q_ssy, adalah tingkat pengangkutan sedimen suspensi dalam berat per unit lebar, c adalah konsentrasi sedimen spontan (dalam beratper unit volume), dan u, v adalah nilai kecepatan, semua pada tingginya z di atas dasar estuari. Sering nilai rata-rata turbulensi persamaan 7 pada asumsi pengangkutan yang bersifat difusi adalah kecil.

8. SEDIMEN YANG MENGGUMPAL

Sedimen yang menggumpal ini berisi sebagian besar mineral tanah liat seperti illite, kaolin, montmorillonite dan khlorit yang diperoleh terutama dari pelapukan batuan secara kimia dan reduksi satu mineral tanah liat ke lainnya. Mineral Tanah liat itu adalah terdiri atas silikat yang terhidrasi dari besi, aluminium dan magnesium dan juga yang terpengaruh oleh proses elektro kimia dengan bahan dari  proses kimia dan dan  limbah yang bekerja. Endapan estuari tentu saja, berisi material  non kohesif.

Individu mineral tanah liat mempunyai densitas serupa dengan tanah kerikil dan kwarsa tetapi mempunyai suatu bentuk sangat variabel. bentuk seperti lempeng (gambar  6a). tetapi tabung dan seperti bentuk jarum. Kelompok kecil dari partikel  yang hamper bulat (digambarkan 6b) adalah juga hadir di suatu endapan, dalam kaitan dengan interaksi dari mineral tanah liat yang dibebankan dengan air garam pada estuari.

Gumpalan individu juga menyatukan ke dalam kelompok gumpalan yang lebih besar (gambar  6c) yang dikelilingi unitnya seperti cabang atau seperti rantai adalah ditemukan dalam suspensi pada air keruh.

 Endapan dibentuk dari kelompok gumpalan tanah yang mempunyai porositas (daya serap) dengan perubahan pelan-pelan sebagai konsolidasi endapan. Jika endapan sedimen diperlakukan untuk beban cukup tinggi, kekosongan gumpalan masuk dan meningkatkan endapan dari kekuatan kohesif. Perubahan ini mencerminkan kepadatan endapan estuari. Sebagai contoh, material endapan mungkin mempunyai densitas 1020-1050 kg/m³, sementara endapan permukaan menyimpan dalam dok dan sepanjang estuari garis tepi mungkin mempunyai densitas nilai-nilai 1100-1200 kg/m³. Gambar-gambar ini dapat dihubungkan dengan konsolidasi tanah liat yang mempunyai densitas 1400-1600 kg/m3. Itu tidaklah mengejutkan, oleh karena itu, untuk menemukan suatu pertimbangan peningkatan volume endapan dari estuari dalam waktu jangka panjang, sedimen yang kasar akan digantikan oleh gumpalan material yang lebih padat.

9. GERAK AWAL DARI SEDIMEN YANG MENGUMPAL

Erosi dari endapan yang mengumpal adalah lebih mempersulit proses dibandingkan dengan partikel  diskret (butir terpisah).  Gaya-gaya yang ditunjukkan dalam gambar 2 harus dipertimbangkan bersama-sama dengan gaya elektrostatis antara partikel  individu dan gaya elektrokimia antara kelompoknya.

Hambatan Erosi suatu endapan sebagian besar tergantung pada aksi pen-semen-an bahan kimia atas partikel  permukaan, kekuatan ikatan yang bersifat ion dari gumpalan-gumpalan permukaan dan derajat konsolidasi endapan. Kualitas belakangan ini tergantung pada gilirannya atas komposisi mineral sedimen, bentuk dan pengepakan dari gumpalan individu dan kelompok gumpalan sedimen, kehadiran dari alur pengeringan pasir dan material organik dengan mudah dapat dimampatkan, sifat phisik dan sifat kimia dari fluida dan waktu.

Gambar 3 menandai adanya peningkatan yang cepat pada kecepatan rata-rata yang diperlukan untuk memulai erosi dengan meningkatkan derajat konsolidasi: Garis B merepresentasikan material  tidak diperkuat dan sesuai dengan suatu uap lembab 90%, sedangkan garis C dan D adalah mendekati representasi untuk gabungan parsial dan gabungan material penuh yang berturut-turut.

 Kecepatan dari gambar 3 untuk ukuran partikel  1-2 mm adalah sangat serupa besarnya itu yang dihitung untuk berbagai konsentrasi dari Teluk Lumpur San Francisco (lihat table 1) atas dasar tes viscometer dilaboratorium. Hasil viscometer juga menunjukkan bahwa suspensi silt/clay (pasir halus/lumpur) bertindak sebagai fluida Bingham. Perilaku Newtonian yang ditunjukkan ini (proporsional stress untuk tingkat ketegangan (strain), ) hanya pada shear stresses dalam ekses nilai yang teliti (particular). Sekali ketika nilai ini terlewati, sedimen dasar akan mengalir sebagai fluida dengan meningkatkan kecepatan  sesuai dengan isi sedimennya.

Material lumpur yang diendapkan dalam air yang bersifat garam juga memperlihatkan kerugian total pada kekuatan shear jika diunjukkan ke suatu lingkungan air tawar untuk waktu yang secukupnya, sedemikian sehingga air pori-pori bersifat garam digantikan oleh air bersih. Suatu gangguan (sedikit) dapat secukupnya untuk menggerakkan dasar, ketika terjadi dengan pasti 'cepat' pada lumpur-lumpur Norwegia.

Endapan lumpur kadang-kadang memperlihatkan perilaku thixotropic dan menunjukkan kekuatan shear anincreasein (dan dengan demikian pada hambatan terhadap erosi) selama periode air keruh. Dengan cara ini endapan sedimen mengakumulasikan pada dasar selama periode surut terendah hanya untuk dikikis lagi sepanjang pasang yang berikutnya beredar.

Tabel 1. Batasan shear stresses yang ditentang oleh sedimen

                 dalam suatu kanal 30 ft

                 (Courtesy of the American Geophysical Union)

Kecepatan Rata-rata (m/s)	Shear stress (N/m2)	Konsentrasi Sedimen (kg/m3)	Densitas Terbesar (kg/m3)
0.305 (1) 0.61   (2) 0.915 (3) 1.22   (4)	0.098 0.343   0.737* 1.26*	17   59 127 217	1011 1051 1092 1148

* Extrapolated values. Bracketed figures in ft/sec.

10. GERAKAN YANG TERJADI DARI SEDIMEN YANG MENGUMPAL

Mode pengangkutan yang umum dari sedimen yang mengumpal tergantung pada derajat konsolidasi endapan estuari. Sedimen baru yang diendapkan dari suatu pasang sebelumnya hanya mempunyai sedikit kesempatan untuk mengkosolidasi diatas air keruh dan tentu saja tidak penah melakukannya, jika lintasan pengeringan pasir  (sand-drainage) berlanjut tidak ada (absent). Sebagai konsekwensi, seperti endapan mungkin di set dalam gerakan pada kemiringan yang dangkal sekali ketika tegangan sesar kritis telah terlewati. Lebih dari itu, sedimen boleh melanjut untuk mengalir pada kemiringan ketika gerakan diawali, barangkali oleh pemuatan goncangan atau aksi gelombang. Aliran dasar dari endapan sedimen baru yang diketahui terjadi di muara Thames, Severn Dan Gironde (Perancis). Tentu saja, observasi di muara menunjukkan adanya kecepatan aliran 0-5 m/s dengan konsentrasi sedimen sekitar 50 kg/m³.

Hambatan  terhadap erosi dipengaruhi oleh sifat fisis aliran fluida. Salinitas dipertimbangkan untuk hanya mempunyai suatu efek kecil pada tingkat erosi dengan konsentrasi garam diatas 1 kg/m3; dibawah nilai ini, kekuatan ikat dengan cepat dikurangi dan dapat didorong kearah jumlah erosi dari material yang mengumpal secara parsial diperkuat selama waktu freshets. Temperatur Air yang mungkin mempunyai efek sedikit pada atas kekuatan ikatan ion dengan suatu kecenderungan untuk menghambat erosi yang lebih besar dalam air yang lebih hangat. Peningkatan viskositas air mempunyai 2 efek ganda (bercampur). Ketebalan sub lapisan ditingkatkan, mendorong erosi pada kecepatan yang lebih tinggi, ketika kecepatan partikel jatuh dikurangi mendorong ke konsentrasi yang tinggi dari sedimen tersuspensi.

Kuantifikasi tingkat erosi dari material yang mengumpal adalah sulit mengingat dari variabel yang diuraikan di atas. Bahkan bukti laboratorium adalah berlawanan. Beberapa percobaan laboratorium skala kecil mengenai erosi menyatakan bahwa secara parsial memperkuat material dengan konsentrasi, sekitar 200-300 kg/m3 dikikis dalam proporsi arah yang diterapkan shear stresses dan bahwa proses itu adalah tidak terikat pada konsentrasi angkutan sedimen tersuspensi. Hubungan fungsional adalah

                                                                                              (11)

dimana m adalah massa sedimen memindahkan per unit area dasar per unit waktu dan M adalah ‘konstan’. ' dengan satuan massa per area dasar per unit waktu.

M yang konstan adalah suatu fungsi derajat konsolidasi dasar dan kedalaman erosi di dalam endapan seperti halnya parameter lain yang memerinci lebih awal. Itu dapat ditentukan oleh eksperimen saluran air; sebagai contoh, Lumpur Thames dan Gironde yang mempunyai nilai-nilai 1.7 dan 2.0 g/m²s.

Persamaan (11) menyatakan bahwa konsentrasi dari material halus dekat dasar dari peningkatan campur muara dan penurunan fasa arus pasang surut, dengan ketentuan bahwa kedalaman yang cukup dari material dasar seragam ada tersedia untuk erosi; bahwa endapan meluas melebihi perbandingan panjang terhadap ekskursi pasang surut ( jarak yang digerakkan oleh partikel  fluida setelah lewat suatu banjir atau pasang air surut); bahwa variasi dari kecepatan longitudinal adalah kecil; dan bahwa M tetap konstan. Kondisi-Kondisi ini terlihat pada Chesapeake Bagian atas Teluk, seperti ditunjukkan gambar 7, bahkan meskipun derajat beberapa stratifikasi muncul. Kehadiran material halus tersuspensi yang tidak mengatasi pada air keruh juga ditunjukkan dalam gambar 7; konsentrasi permukaan menunjukkan variasi pasang surut rendah.

Gambar 7. Distribusi dari material pasir halus dan lumpur tersuspensi pada             

                        Chesapeake Bagian atas Teluk.

Penentuan ukuran efektif partikel dan, yang lebih penting lagi, kecepatan sedimen jatuh untuk material yang mengumpal sangat sulit karena ukuran adalah suatu fungsi tipe mineral lumpur, sifat phisik dan sifat kimia fluida disekitarnya, banyaknya partikel  muncul pada aliran dan itu berarti dan struktur berputar (bergolak).

Suatu statemen kuantitatif laju endapan adalah sukar untuk dibuat, terutama sekali mengingat bahwa berlawanan bukti laboratorium. Mekanisme deposisi yang tepat dari material yang mengumpal dengan jelas memerlukan studi lebih lanjut. Pengetahuan yang kini mengerjakan, bagaimanapun, menyoroti perilaku yang berbeda dari partikel  butir terpisah dan kohesif. Implikasi tes laboratorium adalah juga penting dari segi aktivitas pengerukan, ketika sedimen yang mengumpal siap diaduk dengan pengerukan (dredging plant). ketika sedimen suspensi akan mengerak dengan jarak yang besar jika t_z0 > t_d.

Gambar 8. Karakteristik aliran dan pengangkutan Sedimen pada stasiun

                        (+ 51 km) Muara Chao Phya, Thailand.

Profil Konsentrasi Sedimen rata-rata pasang surut dekat zone dasar mungkin juga menunjukkan dua zone yang maksimum beda menyajikan cover sedimen longitudinal berlanjut dan aliran terbatas pada aliran tunggal.

Satu nilai maksimum dihubungkan dengan kecepatan aliran estuari, yang mungkin terjadi dekat mulut muara, ketika nilai maksimum yang kedua dihubungkan dengan area sedimentasi yang dihubungkan dengan salinitas, menempatkan dekat ke darat akhir muara. Kedua zone maksimum bersamaan waktu dekat laut untuk laju alir air bersih yang sangat besar, tetapi hanya intruksi salinitas maksimum ada di muara dengan kemiringan dasar yang dangkal dan jumlah yang terbatas dari sedimen dasar yang mengumpal. Endapan dasar spasial tidak seragam dan Muara yang Multi kanal, bagaimanapun, menghasilkan variasi pada pola longitudinal sederhana.

Prediksi tingkat pengangkutan sedimen estuari untuk pasir halus mengumpal dan material lumpur adalah sulit, jika tidak mungkin, tugas hadir pada status pengetahuan. Solusi masalah teknik harus berlanjut didasarkan pada di tempat asal pengukuran bidang sebab, model phisik, turbulensi tidak bisa disimulasikan dengan sepenuhnya dan model matematika sukar untuk menetapkan w_f, e_z; dan, khususnya, kondisi syarat batas di dasar yang tepat ( P, D).

Sebagai konsekuensi, bidang pengukuran harus dibuat sama luas seperti  waktu dan uang mengijinkan bahwa sejumlah besar dari variabel musiman melibatkan masalah.

11.  EFEK AKSI GELOMBANG

Aksi Gelombang dapat mempunyai suatu pengaruh besar diatas gerakan sedimen pada estuari dan perairan pantai. Gelombang dengan kecepatan dasar orbital yang besar menyediakan suatu yang sangat efektif menggerakkan mekanisme ketika gerakan orbital seluruhnya pada kedalaman air, bersama-sama dengan gelombang pecah, mendorong pencampuran material tersuspensi. Tentu saja, Usaha-usaha yang dibuat  termasuk gerak gelombang orbital pada koefisien difusi eddy vertikal.

Bidang Dan Percobaan laboratorium menyatakan bahwa pasir adalah menggerakkan   pada level dasar kira-kira kecepatan dekat dasar (near-bed) yang sama seperti pada aliran searah (~ 0.2 % untuk material 300 mm). Kemiringan dasar akan menyebabkan gerakan untuk memulai pada kecepatan dasar yang lebih rendah dan akan menggangkat pemisahan sedimen dasar; pada fraksi pantai yang berpindah gerakan ke arah pantai dekat dasar tetapi lepas pantai pada kedalaman menengah berkaitan dengan arus transport massa. Tingginya gelombang yang memulai gerakan sedimen dapat diperkirakan kira-kira dari kecepatan dasar orbital (u_b) dan kecepatan erosi yang kritis dar aliran searah. Sebagai contoh, kecepatan dasar untuk suatu gelombang besar diberikan oleh persamaan.

                                                                      (12)

dimana H₁, L₁’, T₁ adalah tinggi gelombang, panjang gelombang dan periode gelombang. Korelasi pergerakan sedimen/gelombang yang lain telah dicapai dengan penggunaan Hasil Shields' (gambar 4) atau oleh percobaan laboratorium pada osilasi tunnel.

Gambar 9. Aksi pengangkutan massa dari gelombang pada air dan pasir halus.

 Persamaan (12) dan gambar 3 atau .4 menunjukkan bahwa hampir semua gelombang mampu untuk menggerakkan sedimen ukuran pasir pada air dangkal (kedalam      < 3) tetapi gelombang lebih dari 1 m tingginya dan 6 detik periodenya adalah diperlukan pada air yang lebih dalam, yang mana adalah tipe kedalaman kanal navigasi (10 m). Dengan jelas, itu adalah periode gelombang panjang adalah penting untuk aksi putaran dasar yang kuat..

Ketika sedimen tanpa kohesi dalam gerakan, riak kecil dibentuk adalah beberapa cm pada ketinggian dan yang mempunyai panjang gelombang dari gerakan partikel  air dekat dasar. Peningkatan gesekan dasar, tetapi menghilang pada kecepatan puncak dasar near-bed (> 1 m/s).

Gelombang yang digabungkan dengan arus pasang surut lemah terutama sekali efektif menyebabkan erosi ketika material halus (< 150 mm) dapat diangkut pada kecepatan yang sungguh rendah (0.15 m/s pada gambar 3). Kuantifikasi proses ini tidaklah mungkin dibawa, walaupun modifikasi formula pengangkutan sediment aliran tunak telah disarankan. Masalah sederhana yang ditampilkan, yang mengabaikan kecepatan vertikal dan percepatan aliran, diperoleh dengan penambahan vektor dua bidang kecepatan dasar (near-bed) horisontal yang diikuti dengan  rata-rata proses pada periode gelombang itu. Metoda ini menghasilkan persamaan

                                                                                  (13)

Dimana p₁ adalah konstan (=0.45) dan adalah dikombinasikan dengan gelombang dan shear stress.

Efek aksi gelombang diatas sedimen yang mengumpal tergantung sebagian besar pada derajat tingkat konsolidasi endapan. Material yang  diperkuat, seperti ditemukan pada drying inter-tidal fiats, adalah hambatan yang sangat tinggi terhadap erosi; tetapi material  tidak diperkuat mudah dikikis, ketika kecepatan aliran dasar (near-bed) mungkin juga melebihi nilai-nilai erosi kritis                 (lihat gambar 3). Pengangkutan Sedimen mungkin terjadi tanpa arus pasang surut oleh gelombang arus transport massa ( lihat gambar 9).

12. STABILITAS DARI KANAL YANG BERSIFAT ESTUARI

Kanal yang bersifat estuari, baik tiruan atau alami secara terus-menerus sedimentasinya mengalami perubahan. Sebagai contoh, sedimen dapat berkelok-kelok atau membagi menjadi dua atau lebih kanal-kanal kecil, sehingga menjadi lurus, lebar dan dalam.

Perubahan di daerah percabangan ini biasanya ditandai oleh daerah estuari yang mempunyai kemiringan dasar yang kecil, tersuspensi, dan mempunyai pasang surut rata-rata yang sedang. Pergerakan lateralnya juga cepat jika daerah estuarinya luas, sehingga arus sirkulasi di daerah percabangan dapat berkembang secara alami tidak isotropik akibat gerak turbulen, rotasi bumi, atau gaya sentrifugal dari kelengkungan kanal (curvature cannal).

Stabilitas dari kanal partikular atau keseluruhan dasar estuari, tergantung pada kemampuan transfort sedimen akibat arus pasang surut seperti halnya supplay sedimen dari sumber eksternal. Persamaan (5) dan (6) menjelaskan mengapa hal diatas terjadi. Persamaan (5) dan (6) diatas diintegrasikan terhadap waktu untuk menyatakan stabilitas kanal adalah:

                                                                          (14)

Dimana x,y adalah koordinat panjang dan tegak lurus pada poros kanal. Q_Tx adalah total transfort  didasar dan yang tersuspensi pada percabangan kanal.  adalah total transfort sedimen lateral per unit panjang kanal dalam interval waktu .  adalah rata-rata konsentrasi percabangan yang tersuspensi selama .

Interval waktu yang digunakan oleh persamaan (14) menjadi arti penting. Hal ini akan membutuhkan waktu yang cukup panjang untuk semua variasi dalam parameter yang mempengaruhi gerak sedimen seperti supplay sedimen. Mengingat bahwa variabilitas aliran air bersih, kondisi-kondisi pasang surut dan cuaca, hal terpenting yang harus dipertimbangkan sebagai periode panjang.  Sebagai contoh: interval waktu yang sesuai dengan siklus pasang surut rendah-pasngsurut tinggi-pasang surut rendah (neaps-springs-neaps) dapat digunakan jika dalam aliran dan kondisi cuaca dianggap konstan. Bagaimanapun jika musim atau perubahan tahunan terjadi ditandai oleh aliran air bersih, dan kondisi cuaca, harus memilih interval waktu yang lebih panjang, barangkali sekitar 5-20 tahun.

Hipotesa diaman kondisi aliran pasang surut dan aliran air bersih adalah konstan untuk beberapa siklus pasang surut dan aliran sedimen lateral adalah nol. Aplikasi persamaan 14 diatas dimana skala waktu dari siklus pasang surut menghasilkan kreteria sederhana untuk stabilitas:

                                                                                               (15)

Dimana tanda kurung besar yang ganda menyatakan adanya pasang surut rata-rata. Persamaan (15) menyatakan bahwa kanal adalah stabil, dalam kasus aliran pasang surut yang homogen, jika Q_Tx adalah konstanta sepanjang kanal. Kanal stabil diperoleh jika shear stress dasar efektif untuk gerak sedimen dan aliran yang tanpa sedimen.

Gambar. 10. Variasi yang sifatnya estuari dan daerah percabangan pasang surut di teluk untuk level pasang surut rat-rata dengan berhentinya pasang surut maksimum.

Jika efektifitas shear strees pasang surut dipaksa melebihi nilai kritisnya, maka persamaan (15) hanya khusus untuk kasus estuari yang ideal, dimana diasumsikan Q_Tz adalah kecepatan aliran rata-rata estuari ideal mempunyai level dasar dan bentuk eksponen seperti amplitudo pasang surut (A₀) dan kecepatan pasang surut yang konstan sepanjang estuari. Kecepatan pasang surut juga biasanya menunjukan konstanta fase disamping elevasi permukaan air, yang mana efek gesekan adalah konstan sepanjang estuari dan mempunyai amplitudo pasang surut yang kecil jika dibandingkan dengan kedalaman rata-rata. Berikut secara singkat dinyatakan dalam persamaan:

                                                                                           (16.a)

                                                                (16.b)

                                                                                       (16.c)

Dimana adalah tinggi permukaan air relatif untuk setiap level air rata-rata. A₀ adalah separoh batas pasang surut dan diasumsikan terdistrubusi disekitar permukaan air rata-rata. C₀ adalah kecepatan gelombang pasang surut. (gH)^1/2 untuk gelombang progresif. B adalah lebar permukaan estuari dan B₀ adalah nilai pada x = 0; X adalah diukur positif kehulu pada upstream sepanjang axis estuari dan nol pada pintu masuk (entrance).

Konsep dari estuari ideal implikasinya menyatakan hubungan yang eksis antara pasang surut maksimum (Q_m ) dan daerah percabangan kanal (A_m) pada semua titik sepanjang estuari. Banyak estuari yang riel dengan sedimen dasar yang berpasir diameternya 0.1 - 0.5 m, menunjukan korelasi mendekati laut. Seperti pada   gambar (10).

                                                                                            (17)

Q_m adalah pasang surut maksium yang terbebaskan pada rata-rata pasang surut; adalah percabangan rata-rata stabilitas shear stress yang mana perkiraan nilai rata-rata 0,50 kg/m² dengan bertambahnya muatan sedimen dan pergerakkan di pantai; C adalah koefisien gesekan chezy, yang mana keseimbangan dari pasang surut dapat didekati oleh persamaan empiris:

                                                                                  (18)

Untuk A_m dakam m²

Persamaan (17) menyatakan ukuran disain sederhana untuk estuari yang tidak dikendalikan dan kelihatanya bermanfaat untuk peningkatan pasang surut dalam medium, untuk ukuran sedimen yang kasar ke pergerakkan muatan yang sedikit tersuspensi.

Gambar 10. juga mengindikasikan bahwa kecepatan maksimum pada percabangan dalam kanal yang stabil tidak ada untuk gerak gelombang yang kecepatannya sekitar 1 m/s, yang mana gambar ini juga menyatakan dimulainya pergerakan sedimen dasar. 

Suatu alternatif untuk persamaan (17) adalah didasarkan untuk konsep stabilitas  kecepatan pasang surut untuk estuari. Ini diperoleh dengan membagi total air surut atau volume pasang surut dengan periode total pasang surut (44,700s untuk pasang surut semidiurnal)  dan daerah percabangan estuari pada level pasang surut rata-rata. Hasil dari estuari mempunyai pasir dengan diameter o,15 - 0,2 mm dengan kecepatan 0,15 m/s, hal ini diharapkan kecepatan naik menjadi 0 - 7 m/s dengan kaitannya mengikuti endapan lumpur pada konsentrasi delta work.

Estuari riel menunjukan perbedaan signifikan dari estuari ideal dalam persamaan (16). sebagai contoh estuari ideal dalam keseimbangan sehari-hari menunjukan hubungan langsung antara volume air upstream dan elevasi pasang surut atau daerah percabangan pada setiap percabangan gelombang longitudinal. Penyelidikan secara teori dari gerak pasang surut rata-rata untuk variasi vertikal dalam perubahan momentum horizontal () yang telah dibuat oleh Abbott untuk penyederhanaan estuari, dimana diasumsikan untuk menjadi horizontal, aliran 2 dimensi (tidak ada variasi lateral), lebar lapisan batas dasar terikat pada jarak dan konstanta viskositas eddy. Itu menunjukan bahwa pergerakan netto dari partikel di dasar lapisan batas adalah nol, jika

                                                                                                 (1(9)

Dimana adalah fase tertinggi antara kecepatan permukaan (U_s) dan elevasi pasang surut  untuk gelombng progresif dan variasi kecepatan permukaan diasumsikan sebagai hubungan kecepatan pasang surut maksimum oleh persamaan:

                                                                                      (20)

Pergerakan menuju kedarat atau menuju ke laut dari suatu partikel dinyatakan oleh persamaan defrensial (19) positif atau negatif. Positif menyatakan arah yang diambil adalah arah upstream (hulu). Persamaan (19) menyatakan ukuran stabilitas untuk pergerakan sedimen tertutup untuk aliran batas dan mengindikasikan bahwa stabilitas hanya mungkin di estuari, yang mana kecepatan permukaan menunjukkan berkurang secara eksponensial menuju ke arah darat.

Persamaan (20) menyatakan bahwa rata-rata pasang-surut eularian tergantung pada tiga kuantitas: Densitas gaya longitudinal pasang surut rata-rata, yang mana selalu terarah ke upstream; perubahan horizontal pasang surut rata-rata dalam aliran momentum, yang mana tergantung pada kekasaran batas dan bentuk estuarinya, dan gaya tekan rata-ratta yang ditimbulkan akibat kemiringan permukaan air.

Kualitas gaya , oleh karena itu, di beberapa posisi tengah yang kemudian direfresentasikan daerah perubahan pasang surut (shoal). Konsekuensi kualitas gaya dalam sistem homogen adalah sepertinya akan terbatas pada titik-titik tertentu. Rata-rata pasang surut daru persamaa. (20) adalah untuk mereduksi lokasi daerah estuary yang mengalami pasang surut, daerah ini biasanya dapat ditemukan dengan obsevasi asal arus dengan menentukan lokasi 50% air surut, dimana kecepatan pasang surut rata-rata adalah nol. Secara alami banyak perbedaan estuari menyatakan bahwa suatu rata-rata eularian pada titik tertutup untuk estuari dasar adalah untuk menetapkan zona shaol walaupun rata-rata lagrarian adalah suatu representasi tertutup dari gerak partikel. Hal ini adalah catatan penting bahwa dalm teknik dapat dimodfikasi stabilitas dalam jangka panjang dari estuari dengan interprestasi proses pembilasan (flushing) secara alami.

Erosi kearah daerah downstream dapat terjadi, yang diikuti oleh pertambahan progresif dari darat menuju ke estuari. Estuari di dasar akan secara terus menerus ke accrete sampai zona salinitas didorong menuju ke laut dan aliran puncak yang baru dapat bergerak membilasnya lagi. Pengurangan yang besar dalam arus puncak mengakibatkan meningkatnya penetrasi salinitas dan siltation progresif dari darat menuju ke estuari tapi nilainya berkurang.

Suatu estuary ditunjukkan oleh gambar (10). aplikasinya secara umum dari persamaan (21) untuk volume control, persamaannya:

                    (21)

Dimana S adalah suatu tingkat volumetric supplay sedimen; (O-E) adalah subscrib yang menyatakan sumber sedimen yang di tunjukan pada gambar (1). E: menyatakan berkurangnya sedimen dari volume sentral akibat gerakan  flushing pasang surut. D adalah volume material yang terkeruk dari volume kontrol selama . P₂ adalah faktor koreksi untuk meliput perbedaan antara volume spoil yang terkeruk dalam pengkerukan dan volume sedimen yang membentuk batas volume kontrol.  adalah perubahan dalam waktu . menyatakan somasi berbagai sumber selama interval , yang mana harus dirubah dengan cara yang sama seperti pada persamaan (14) atau bilangan refrentatif sumber n,m, atau i. Jumlah yang banyak terkeruk didalam estuari terdiri dari tanah lempung/pasir lumpur dari pemotongan estuari dan pecahan pasir dari navigasi kanal estuari.

13. RINGKASAN

Endapan sedimen dalam lingkungan pasang surut diperoleh dari berbagai sumber, terutama adalah sungai, dasar laut dekat pantai dan daerah pantai.

Polutan dan kehidupan binatang/tumbuhan dapat membuat kontribusi penting dalam jangka panjang.

Model transport dan endapan sedimen tergantung pada keberadaan dari sedimen yang tergumpal (penggumpalan sedimen). Gerakan batuan yang tidak kohesif sebagai individu partikel padat, yang mana bentuk dan densitasnya ditentukan oleh pergerakan selama abrasi dan pergerakan sumber induk. Dari gerakan dasar merka membentuk ombak yang menghasilkan hambatan besar untuk aliran dan transport sedimen kurang dari nilai dasar untuk total shear stress dasar yang sama.

Material-material yang halus mudah terkikis dan bergerak terutama dalam beban yang tersuspensi, pertukaran partikel secara terus menerus dengan dasar sedemikian sehingga aliran seragam yang steady membawa sejumlah sedimen tertentu. Erosi material tergantung pada tingkat derajad kosilidasi endapan dasr, material yang tidak kuat akan terkikis dan bergerk sebagai fluida/cairan. Pergerakan sedimen kohesif secara umum sebagai beban tersuspensi dalam soft sponge-like closters (fiocs). Ukuran partikel efektive berubah secara terus menerus sebagai respone lingkungan turbulence dan hanya endapan beberapa batas shear stress dasar bergantung pada konsentrasi aliran. Jumlah yang sangat besar dari material tanah lempung dapat dibawa tersuspensi. Ketika struktur arus pasang surut dan distribusi spasial kuaantitas kontrol endapan sedimen dari gerak sedimen, struktur aliran pasang surut rata-rata, yamg mana mendikte (dictates) daerah zona accretion. Stabilitas sepanjang estuari, bagaimanapun tergantung pada kemampuan flushing (pembilasan) aliran air bersih dan dapat terpengaruh oleh teknik pengerjaanya.

 Selama banyak diketahui, mengenai mekanik pergerakan sedimen untuk memprediksi transport sedimen adalah dengan akurasi yang cukup pada suatu basis teori, Persaman analitik berhubungan dengan data bidang dapat berguna untuk penyederhanaan tetapi secara umum penggunaan harus dibuat dari bidang atau test model hidrolik.