View
225
Download
2
Category
Preview:
Citation preview
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
i
HALAMAN JUDUL
ANALISIS UKURAN BUTIRAN SEDIMEN
PADA DAERAH HULU DAN HILIR SUDETAN WONOSARI
SUNGAI BENGAWAN SOLO
(Sediment Grain Size Analysis on the Upstream and Downstream Areas of
Wonosari Diversion at Bengawan Solo River)
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
PURY MREGAWATI
I 1114070
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
ANALISIS UKURAN BUTIRAN SEDIMEN
PADA DAERAH HULU DAN HILIR SUDETAN WONOSARI
SUNGAI BENGAWAN SOLO
(Sediment Grain Size Analysis on the Upstream and Downstream Areas of Wonosari Diversion at Bengawan Solo River)
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
PURY MREGAWATI I 1114070
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Program
Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan :
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Dr. Cahyono Ikhsan, S.T.,M.T. Ir. Koosdaryani, M.T.
NIP. 19700907 199702 1 001 NIP. 19541127 198607 2 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
HALAMAN PENGESAHAN
ANALISIS UKURAN BUTIRAN SEDIMEN
PADA DAERAH HULU DAN HILIR SUDETAN WONOSARI
SUNGAI BENGAWAN SOLO
(Sediment Grain Size Analysis on the Upstream and Downstream Areas
of Wonosari Diversion at Bengawan Solo River)
Disusun Oleh:
PURY MREGAWATI
I 1114070
Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada:
Hari : Rabu
Tanggal : 3 Agustus 2016
Tim Penguji
Nama/NIP Tanda Tangan
1. Dr. Cahyono Ikhsan, S.T., M.T.
NIP. 19700907 199702 1 001 ................................
2. Ir. Koosdaryani, M.T.
NIP. 19541127 198607 2 001 ................................
3. Ir. Suyanto, M.M.
NIP. 19520317 198503 1 001 ................................
4. Ir. Sudarto, M.Si.
NIP. 19570327 198603 1 002 ................................
Disahkan,
Tanggal : ………………………..
Kepala Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Wibowo, ST, DEA
NIP. 196810071995021001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
MOTTO
Sesungguhnya beserta kesukaran ada kemudahan.
Maka apabila engkau telah selesai (dari suatu urusan),
kerjakanlah urusan yang lain dengan bersungguh-sungguh,
dan hanya kepada Tuhanmu hendaklah engkau berharap.
(Q. S. Al-Insyiraah : 6-8)
Impian ada di tengah peluh, bagai bunga yang mekar secara perlahan.
Usaha keras itu tak akan mengkhianati.
(Sonichi - Yasushi Akimoto)
Work hard, play harder, life to the fullest.
(Anonymous)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Terimakasih Ya Allah…
karena telah menghadirkan orang-orang yang begitu berharga dalam kehidupanku.
Untuk Ibuk dan Pa’e…
karena tanpa do’a dan kerja keras mereka, semua yang aku kerjakan akan sia-sia.
Untuk GBB crew, my sisters.
You all will remain in my hearts forever gals, thank you for everything.
Finally I’m a bachelor too right now, pretty good eh?
From now on let’s keep doing many stupid things and laughs to dirty jokes together.
Untuk Pratama Noviardi Wiryawan.
Maaan~ you’re like… the best friend that I ever had.
Thank you for always listening to my unnecessary rambling over my life and
literally everything. Do your best for the new job and for your life.
Untuk para pejuang air.
Terima kasih untuk semua waktu berharga yang kita lewati untuk berjuang bersama.
Dan untuk begitu banyak orang yang berharga
yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Thank you for all of you,
From now on let’s keep fighting together, if we believe, we can do almost anything.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
ABSTRAK
Pury Mregawati, 2016, Analisis Ukuran Butiran Sedimen pada Daerah Hulu
dan Hilir Sudetan Wonosari Sungai Bengawan Solo.
Sungai adalah aliran air yang besar dan memanjang yang terbentuk secara
alamiah, maupun buatan. Selain air, sungai juga mengalirkan sedimen dan polutan
sehingga menimbulkan sedimentasi pada dasar sungai. Sedimentasi adalah
peristiwa pengendapan material batuan yang telah diangkut oleh tenaga air atau
angin. Pada saat pengikisan terjadi, air membawa batuan mengalir ke sungai,
danau, dan akhirnya sampai di laut. Pada saat kekuatan pengangkutannya
berkurang atau habis, batuan diendapkan di daerah aliran air, karena itu
pengendapan ini bisa terjadi di sungai, danau, dan di laut. Analisis distribusi
ukuran butiran sedimen senantiasa berkaitan dengan angkutan sedimen yang
terjadi dan dibutuhkan dalam perencanaan bangunan air. Diantara beberapa sifat
butiran sedimen, ukuran butiran sedimen merupakan salah satu sifat yang penting
dan banyak digunakan dalam bidang teknik sedimen. Ukuran butiran sangat
mempengaruhi mudah tidaknya serta banyak sedikitnya sedimen yang ditranspor.
Penelitian ini ditujukan untuk mengetahui distribusi ukuran butiran sampel
sedimen untuk mencari D50 yang selanjutnya bisa digunakan untuk menentukan
besarnya angkutan sedimen yang terjadi pada daerah hulu dan hilir Sudetan
Wonosari. Analisis saringan menunjukkan rata-rata sampel sedimen dari daerah
hulu sudetan mempunyai D50 sebesar 0,276 mm sedangkan daerah hilir 0,446 mm.
Perhitungan angkutan sedimen menggunakan metode Ackers-White menunjukkan
angkutan sedimen pada daerah hulu Sudetan Wonosari sebesar 118,831 kg/tahun ,
dan pada daerah hilir Sudetan Wonosari sebesar 91,476 kg/tahun.
Kata kunci: Ackers-White, D50, Sudetan Wonosari, ukuran butiran sedimen
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
ABSTRACT
Pury Mregawati, 2016, Sediment Grain Size Analysis in Upstream and
Downstream Areas of Wonosari Diversion at Bengawan Solo River.
The river is a large flow of water which form naturally or artificial. Besides of
water, the river is also flowing sediment and pollutants causing sedimentation on
the riverbed. Sedimentation is the deposition of rock material that have been
transported by water or wind power. At the time of erosion occurs, the water
carrying rocks flowing into rivers, lakes, and finally ended up in the sea. At the
time of the transport force is reduced or run out, rocks deposited in the watershed,
therefore this sedimentation can occur in rivers, lakes and the sea. Analysis of
sediment grain size distribution is always associated with sediment transport that
occurs and needed in the planning of the water related building. Among some of
the granular nature of the sediment, sediment grain size is one of the most
important properties and is widely used in sedimentation engineering. Grain size
greatly affect the ease of determining the sediment transportation including more
or less sediment is transported.
This study aimed to determine the grain size distribution of sediment to find D50
which then can be used to determine the amount of sediment transportation that
occurs in the upstream and downstream areas of Wonosari diversion. Sieve
analysis showed an average sample of sediment from upstream diversion has a
D50 of 0.276 mm and 0.446 mm in the downstream area. Sediment transport
calculations using the Ackers-White methods showed that sediment transport in
the upstream area of Wonosari diversion is 118,831 kg/year, while in the
downstream area of Wonosari diversion is 91,476 kg/year.
Keywords: Ackers-White, D50, Wonosari diversion, sediment grain size
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan
hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisis
Ukuran Butiran Sedimen pada Daerah Hulu dan Hilir Sudetan Wonosari
Sungai Bengawan Solo” guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini dapat berjalan lancar berkat bimbingan dan dukungan dari
berbagai pihak, oleh karena itu, dengan segenap kerendahan hati, pada
kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:
1. Dr. Cahyono Ikhsan, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I dan Ir.
Koosdaryani, M.T., selaku Dosen Pembimbing II
2. Alm. Purnawan Gunawan, M.T. dan Edy Purwanto, S.T. M.T. selaku
Pembimbing Akademik.
3. Bapak Nyoto, selaku Petugas Lab.Hidro.
4. Ibuk dan Pa’e yang selalu senantiasa mendoakan dan memberi semangat.
5. Tim Pejuang Air yang selalu memberikan canda tawa nasehat masukan kritik
saran demi kelancaran skripsi ini.
6. Seluruh sahabat penyusun, terimakasih atas bantuan dan dukungannya.
7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penyusun menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, maka dari itu
penyusun mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun guna
perbaikan selanjutnya. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat, khususnya
bagi penulis dan umumnya bagi pembaca.
Surakarta, 18 Juli 2016
Penyusun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii
MOTTO.............................................................................................................. iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... v
ABSTRAK .......................................................................................................... v
PENGANTAR .................................................................................................. viii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xv
BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ..................................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah ....................................................................................... 3
1.4. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3
1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................... 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ............................... 5
2.1. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 5
2.2. Landasan Teori ........................................................................................ 13
BAB 3 METODE PENELITIAN ....................................................................... 26
3.1. Persiapan Penelitian ................................................................................ 26
3.2. Lokasi Penelitian dan Data Tampang Penelitian ...................................... 28
3.3. Parameter yang Diteliti ............................................................................ 31
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
3.4. Prosedur Penelitian .................................................................................. 31
3.5. Program HEC-RAS 4.0. .......................................................................... 35
3.6. Pengumpulan Data secara Primer dan Sekunder ...................................... 36
3.7. Diagram Alir Penelitian ........................................................................... 40
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN ........................................................ 42
4.1. Umum ..................................................................................................... 42
4.2. Kecepatan Aliran ..................................................................................... 42
4.3. Debit Aliran ............................................................................................ 43
4.4. Pengujian Berat Jenis Menggunakan Piknometer ..................................... 44
4.5. Analisis Saringan Sampel Sedimen ......................................................... 46
4.6. Perhitungan Tinggi Muka Air Menggunakan Aplikasi HEC-RAS 4.1.0 ... 67
4.7. Perhitungan Angkutan Sedimen Menggunakan Metode Ackers-White ..... 69
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 74
5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 74
5.2. Saran ....................................................................................................... 74
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 75
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Peta Lokasi Wilayah Sungai Bengawan Solo ................................ 14
Gambar 2. 2 Jenis-Jenis Sungai ........................................................................ 16
Gambar 3. 1 Propeller currentmeter ................................................................. 27
Gambar 3. 2 Stopwatch ...................................................................................... 28
Gambar 3. 3 Peta Sub DAS Bengawan Solo ..................................................... 29
Gambar 3. 4 Lokasi Penelitian di Wonosari, Klaten Jawa Tengah ..................... 30
Gambar 3. 5 Skematis Pemodelan dan Kondisi Batas yang Digunakan ............. 30
Gambar 3. 6 Set Saringan dan Alat Penggetar ................................................... 33
Gambar 3. 7 Contoh Tampilan Skema Sungai pada HEC-RAS 4.0 ................... 37
Gambar 3. 8 Contoh Skema Kali ...................................................................... 38
Gambar 3. 9 Tampang Lintang pada Sta. 0 ....................................................... 38
Gambar 3. 10 Peniruan Geometri Gorong-Gorong 1 ......................................... 39
Gambar 3. 11 Layar Hitungan Aliran Permanen ............................................... 39
Gambar 3. 12 Layar Hitungan Hidrolika ........................................................... 40
Gambar 3. 13 Layar Hitungan Hidrolika Setelah Proses Hitungan Selesai ........ 40
Gambar 3. 14 Diagram Alir Penelitian .............................................................. 41
Gambar 4. 1 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-410 .............................. 47
Gambar 4. 2 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-411 .............................. 48
Gambar 4. 3 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-412 .............................. 49
Gambar 4. 4 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-413 .............................. 50
Gambar 4. 5 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-414 .............................. 51
Gambar 4. 6 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-415 .............................. 52
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
Gambar 4. 7 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-416 .............................. 53
Gambar 4. 8 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-417 .............................. 54
Gambar 4. 9 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-418 .............................. 55
Gambar 4. 10 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-418 ............................ 56
Gambar 4. 11 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-461 ............................ 57
Gambar 4. 12 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-461 ............................ 58
Gambar 4. 13 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-463 ............................ 59
Gambar 4. 14 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-464 ............................ 60
Gambar 4. 15 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-465 ........................... 61
Gambar 4. 16 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-466 ............................ 62
Gambar 4. 17 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-467 ............................ 63
Gambar 4. 18 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-468 ............................ 64
Gambar 4. 19 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-469 ............................ 65
Gambar 4. 20 Grafik Analisis Saringan Cross Section P-470 ............................ 66
Gambar 4. 21 Cross Section P 420 Hasil Pengolahan Data Menggunakan
Aplikasi HEC-RAS ................................................................... 68
Gambar 4. 22 Gambar TMA Dari Selisih dalam Perhitungan Aplikasi HEC-RAS
Di Titik P-420 ........................................................................... 68
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Novelty Penelitian .............................................................................. 7
Tabel 2. 2 Klasifikasi Sortasi (Folk and Ward, 1957). ........................................ 21
Tabel 2. 3 Klasifikasi Skewness (Folk dan Ward, 1957). ................................... 21
Tabel 2. 4 Klasifikasi Kurtosius (Folk and Ward, 1957). ................................... 22
Tabel 2. 5 Klasifikasi Ukuran Butiran Menurut AGU ........................................ 23
Tabel 3. 1 Cara Pengukuran Kecepatan Aliran.................................................. 27
Tabel 4. 1 Data Kecepatan dari Lapangan Menggunakan Alat Pengukur
Kecepatan Currentmeter .................................................................. 43
Tabel 4. 2 Debit Aliran dari Perhitungan Menggunakan Kecepatan yang Terjadi
saat Pengambilan Sampel................................................................. 43
Tabel 4. 3 Hasil Penelitian Berat Jenis Sampel Sedimen Sudetan Wonosari ....... 45
Tabel 4. 4 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-410 ................... 47
Tabel 4. 5 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-411 .................. 48
Tabel 4. 6 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-412 ................... 49
Tabel 4. 7 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-413 ................... 50
Tabel 4. 8 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-414 ................... 51
Tabel 4. 9 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-415 ................... 52
Tabel 4. 10 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-416 ................. 53
Tabel 4. 11 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-417 ................. 54
Tabel 4. 12 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P.418 ................. 55
Tabel 4. 13 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-419 ................. 56
Tabel 4. 14 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-461 ................. 57
Tabel 4. 15 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-462 ................. 58
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
Tabel 4. 16 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-463 ................. 59
Tabel 4. 17 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-464 ................. 60
Tabel 4. 18 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-465 ................. 61
Tabel 4. 19 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-466 ................. 62
Tabel 4. 20 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-467 ................. 63
Tabel 4. 21 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-468 ................. 64
Tabel 4. 22 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-469 ................. 65
Tabel 4. 23 Analisis Saringan Sampel Sedimen Cross Section P-470 ................. 66
Tabel 4. 24 Analisis Saringan Seluruh Sampel Sedimen Sudetan Wonosari ....... 67
Tabel 4. 25 Tabel Tinggi Muka Air (TMA) dari HEC-RAS Model 1 ................. 69
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Tabel Pengujian Berat Jenis Sampel Sedimen
Tabel Kecepatan Aliran
Rekapitulasi Cross Section
Recommended