Upload
wahyu
View
232
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sungai adalah saluran alamiah di permukaan bumi yang menampung dan
menyalurkan air hujan dari daerah yang tinggi ke daerah yang lebih rendah dan
akhirnya bermuara di danau atau di laut. Di dalam aliran air terangkut juga material-
material sedimen yang berasal dari proses erosi yang terbawa oleh aliran air dan
dapat menyebabkan terjadinya pendangkalan akibat sedimentasi dimana aliran air
tersebut akan bermuara yaitu di danau atau di laut.
Sedimen yang dihasilkan oleh proses erosi dan terbawa oleh aliran air akan
diendapkan pada suatu tempat yang kecepatan alirannya melambat atau terhenti.
Peristiwa pengendapan ini dikenal dengan peristiwa atau proses sedimentasi. Proses
sedimentasi berjalan sangat komplek, dimulai dari jatuhnya hujan yang meng-
hasilkan energi kinetik yang merupakan permulaan dari proses erosi. Begitu tanah
menjadi partikel halus, lalu menggelinding bersama aliran, sebagian akan tertinggal
di atas tanah sedangkan bagian lainnya masuk ke sungai terbawa aliran menjadi
angkutan sedimen.
Daerah muara sungai merupakan daerah yang sangat produktif, karena
penambahan bahan-bahan organik yang berasal dari darat melalui aliran sungai dan
perairan sekitarnya, secara terus menerus. Percampuran kedua masa air yang terjadi
di muara sungai dapat menyebabkan perubahan kondisi fisik oseanografi di lokasi
tersebut.
Perairan pesisir muara Sungai Komering mempunyai peranan yang penting
sebagai jalur transportasi umum bila ditinjau dari aktifitas ekonomi. Di sisi lain,
daerah muara Sungai Komering merupakan daerah yang mengalami proses
sedimentasi tinggi akibat bermuaranya berbagai sungai yang membawa sedimen. Jika
dilihat dari batimetri, perairan Sungai Komering memiliki kedalaman yang bervariasi.
Morfologi perairan terutama dibentuk oleh hasil endapan sedimen dari sungai dengan
sebaran yang dikontrol oleh aktifitas aliran arus sungai. Konfigurasi dasar laut
mempengaruhi arah dan kecepatan arus, sebaliknya arus memiliki pengaruh yang
besar terhadap pola pergerakan sedimen.
2
Penelitian terhadap aliran sungai dan pola pengendapan sedimen pada muara
Sungai Komering diharapkan mampu mengetahui pola penyebaran sedimen serta
kaitannya dengan aliran sungai, karena sedimentasi yang terjadi pada suatu muara
sungai akan mengakibatkan menurunnya kecepatan aliran sungai tersebut. Dengan
demikian hasil dari penelitian ini diharapkan mampu dijadikan salah satu alternatif
untuk mengatasi pendangkalan muara Sungai Komering.
1.2. Rumusan Permasalahan
Besarnya jumlah sedimentasi dan kecepatan arus sungai yang terjadi
mengakibatkan timbulnya pendangkalan di muara Sungai Komering. Permasalahan
yang terjadi adalah banyaknya endapan sedimen di muara sungai sehingga tampang
alirannya kecil dan dapat mengganggu aliran debit sungai ke laut. Ketidaklancaran
aliran tersebut dapat menyebabkan banjir di daerah hulu sungai.
Hal utama yang perlu diteliti ialah seberapa besar debit sedimen yang terjadi di
muara Sungai Komering. Bagaimana pengaruh besarnya debit sedimen tersebut
terhadap aliran sungai dengan mempelajari pola sebaran sedimen yang terjadi.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai oleh penulis dalam penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui pengaruh besarnya debit sedimentasi yang terjadi serta
kaitannya dengan kecepatan arus sungai.
2. Menganalisis pola distribusi sedimen yang terjadi pada muara sungai.
3. Untuk mengetahui pendangkalan yang akan terjadi akibat pengaruh
sedimentasi dan penurunan arus aliran sungai yang terjadi. Sehingga
diharapkan dapat menanggulangi banjir akibat pendangkalan sungai sebagai
dampak dari sedimentasi dan kecepatan aliran yang menurun.
1.4. Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menganalisis debit sedimen dasar (bed load) di
muara Sungai Komering. Data arus pengamatan yang diperoleh dari pengukuran
current meter merupakan arus total. Arus total merupakan penjumlahan dari arus
pasut dan arus non pasut Untuk memisahkan arus pasut dan arus non pasut maka
dilakukan pemisahan komponen kecepatan untuk mendapatkan komponen Timur-
3
Barat (u) dan komponen Utara-Selatan (v). Selanjutnya dilakukan analisis harmonik
untuk masing-masing komponen kecepatan arus.
1.5. Metode Pengumpulan Data
Materi data yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini terdiri dari dua
macam, yaitu data primer dan data sekunder.
Data primer terdiri dari :
1. Pengamatan langsung atau percobaan di laboratorium
2. Menghitung hasil percobaan
3. Konsultasi langsung dengan pembimbing
Data sekunder terdiri dari :
1. Buku – buku dan literature yang berkaitan dengan masalah yang akan
dibahas.
1.6. Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan pada laporan ini adalah sebagai berikut :
1. Bab I Pendahuluan
Bab ini terdiri dari latar belakang, rumusan permasalahan, tujuan penelitian,
ruang lingkup penelitian, dan sistematika penulisan.
2. Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini menguraikan kajian literatur yang menjelaskan mengenai teori,
temuan, dan penelitian terdahulu yang menjadi acuan untuk melaksanakan
penelitian ini.
3. Bab III Metodologi Penelitian
Bab ini terdiri dari lokasi dan objek penelitian, teknik pengumpulan data
serta diagram alir penelitian, teknik pengambilan sampel dan teknik analisis
data, Pembahasan mengenai alat dan material yang digunakan dalam
pekerjaan, teknik pelaksanaan pekerjaan, dan kendala–kendala yang
dihadapi di lapangan.
4. Bab IV Rencana Penelitian
Bab ini berisikan informasi tentang penjabaran analisa data dan penjabaran
hasil dari analisa yang telah dilakukan.
4
5. Bab V Rencana biaya
Pada bab ini berisi estimasi biaya yang merupakan perkiraan anggaran biaya
yang akan dikeluarkan dalam pelaksanaan perencanaan atau studi lapangan
termasuk biaya penulisan proposal.
6. Bab VI Rencana Daftar Pustaka
Pada bab ini berisi daftar dari buku – buku dan jurnal yang akan digunakan
sebagai referensi selama mengerjakan tugas akhir.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Muara Sungai
Muara sungai adalah bagian hilir dari sungai yang berhubungan dengan laut.
Permasalahan di muara sungai dapat ditinjau di bagian mulut sungai (river mouth)
dan estuari. Mulut sungai adalah bagian paling hilir dari muara sungai yang langsung
bertemu dengan laut. Sedangkan estuari adalah bagian dari sungai yang dipengaruhi
oleh pasang surut. Muara sungai berfungsi sebagai pengeluaran/aliran debit sungai,
terutama pada waktu banjir, ke laut. Selain itu muara sungai juga harus melewatkan
debit yang ditimbulkan oleh pasang surut, yang bisa lebih besar dari debit sungai.
sehingga muara sungai harus cukup lebar dan dalam.
Muara sungai dapat dibedakan dalam tiga kelompok, yang tergantung pada
faktor dominan yang mempengaruhinya. Ketiga faktor dominan tersebut adalah
gelombang, debit sungai dan pasang surut (Nur Yuwono, 1994).
1. Gelombang
Gelombang besar yang terjadi pada pantai berpasir dapat menimbulkan
angkutan sedimen, baik dalam arah tegak lurus dan sejajar pantai.
Angkutan sedimen tersebut dapat bergerak masuk ke muara sungai dan
karena di daerah tersebut kondisi gelombang sudah tenang maka sedimen
akan mengendap. Semakin besar gelombang semakin besar angkutan
sedimen dan semakin banyak sedimen yang mengendap di muara.
2. Debit Sungai
Hal ini terjadi pada sungai dengan debit sepanjang tahun cukup besar yang
bermuara di laut dengan gelombang relatif kecil. Pada waktu air surut
sedimen akan terdorong ke muara dan menyebar di laut. Selama periode
sekitar titik balik di mana kecepatan aliran kecil, sebagian suspensi
mengendap. Pada saat dimana air mulai pasang, kecepatan aliran
bertambah besar dan sebagian suspensi dari laut masuk kembali ke sungai
bertemu dengan sedimen yang berasal dari hulu.
Selama periode dari titik balik ke air pasang maupun air surut kecepatan
aliran bertambah sampai mencapai maksimum dan kemudian berkurang
lagi. Dengan demikian dalam satu siklus pasang surut jumlah sedimen
6
yang mengendap lebih banyak daripada yang tererosi, sehingga terjadi
pengendapan di depan mulut sungai.
3. Pasang Surut
Apabila tinggi pasang surut cukup besar, volume air pasang yang masuk ke
sungai sangat besar. Air tersebut akan berakumulasi dengan air dari hulu
sungai. Pada waktu air surut, volume air yang sangat besar tersebut
mengalir keluar dalam periode waktu tertentu yang tergantung pada tipe
pasang surut. Dengan demikian kecepatan arus selama air surut tersebut
besar, yang cukup potensial untuk membentuk muara sungai. Muara sungai
tipe ini berbentuk corong atau lonceng.
2.2. Pengaruh Gelombang dan Angin
Angin yang berhembus di atas permukaan air akan memindahkan energi ke
air. Kecepatan angin akan menimbulkan tegangan pada permukaan laut, sehingga
permukaan air yang tadinya tenang akan terganggu dan timbul riak gelombang kecil
di atas permukaan air. Apabila kecepatan angin bertambah, riak tersebut menjadi
semakin besar, dan apabila angin berhembus terus akhirnya akan terbentuk
gelombang.
Semakin lama dan semakin kuat angin berhembus, semakin besar gelombang
yang terbentuk. Data–data kecepatan angin yang digunakan untuk pembangkitan
gelombang adalah data yang dicatat di darat yang diukur pada ketinggian tertentu di
atas permukaan laut. Hal ini mengakibatkan data tersebut harus melewai tahap
koreksi, antara lain :
1. Koreksi elevasi
2. Koreksi stabilitas
3. Koreksi lokasi
4. Koreksi durasi
5. Factor tegangan angin
2.3. Sedimen
Sedimen adalah pecahan pecahan material umumnya terdiri atas uraian batu-
batuan secara fisis dan secara kimia. Partikel seperti ini mempunyai ukuran dari yang
besar (boulder) sampai yang sangat halus (koloid), dan beragam bentuk dari bulat,
7
lonjong sampai persegi. Pada umumnya partikel yang bergerak dengan cara
bergulung, meluncur dan meloncat disebut angkutan muatan dasar (bed-load
transport), sedangkan partikel yang melayang disebut angkutan muatan layang
(suspended load transport).
Material sedimen adalah kuarsa, begitu partikel sedimen terlepas mereka akan
terangkut oleh gaya grafitasi, angin dan atau air. Angkutan sedimen di sungai yang
bergerak oleh aliran air, sangat erat berhubungan dengan erosi tanah permukaan
karena hujan. Air yang meresap ke tanah dapat mengakibatkan longsoran tanah yang
kemudian masuk ke sungai mempunyai andil yang sangat besar pada jumlah
angkutan sedimen di sungai.
Karena muatan dasar senantiasa bergerak, maka permukaan dasar sungai
kadang-kadang naik (agradasi) tetapi kadang-kadang turun (degradasi) dan naik
turunnya dasar sungai disebut alterasi dasar sungai (river bed alteration). muatan
melayang tidak berpengaruh pada alterasi dasar sungai, tetapi dapat mengendap di
dasar waduk atau muara sungai, yang menimbulkan pendangkalan – pendangkalan
muara sungai tersebut yang menyebabkan timbulnya berbagai masalah.
2.4. Keseimbangan Budget Sedimen
Budget sedimen adalah keseimbangan volume transpor sedimen dalam suatu
penggal pantai berdasarkan jumlah transpor sedimen, erosi dan deposisi. Prinsip
keseimbangan dalam budget sedimen sempurna akan memberikan hasil nilai sedimen
yang masuk memiliki harga yang sama besar dengan nilai sedimen yang keluar.
Apabila nilai sedimen yang masuk lebih besar dari nilai sedimen yang keluar maka
akan memberi nilai selisih yang berarti terjadi pengendapan dan sebaliknya.
2.5. Perkiraan Muatan Sedimen Dasar dengan Rumus Empiris
Berbagai persamaan untuk memper-kirakan muatan sedimen dasar telah
banyak dikembangkan, walaupun demikian penerapannya untuk penyelidikan di
lapangan masih perlu pengkajian lebih lanjut. Tetapi ada beberapa persamaan yang
umumnya digunakan untuk memperkirakan muatan sedimen dasar. (Soewarno,
1991).
8
1. Persamaan Meyer – Peter
Persamaan muatan sedimen dasar dari meyer-peter dapat ditulis sebagai
berikut (Soewarno, 1991) :
q2
3
D−9,5 {γs−γ
γ }10
9=0,462( γs−γ )
13
γ1
3 D( ( γs−γ )γs
qb)2
3
(Pers. 1)
Keterangan:
q = debit aliran per unit lebar (𝑚3/det)
qb = debit muatan sedimen dasar (kg/det/m) 𝛾 = berat jenis (spesific gravity) dari air 𝛾𝑠 = berat jenis partikel muatan sedimen dasar
D = diameter butir (mm)
S = kemiringan garis energi/kemiringan dasar saluran (m/m)
Persamaan 1 digunakan untuk ukuran butir yang seragam. Dikembangkan
di laboratorium dengan luas penampang 2 𝑚2, panjang 50 m, debit
bervariasi sampai dengan 5 𝑚3/det dan debit sedimen dasar sampai 4,3
kg/det/m. Persamaan diatas dapat juga ditulis sebagai berikut :
γR(n'n)
32 S
(γs−γ ) D50
=0,047+0,25
( γg )
13×(ρs−ρ
ρs )×q
b
23
×1
ρs−ρ×D50
(Pers. 2)
Keterangan: 𝛾 = kerapatan (density) air (kg/m3) 𝛾𝑠 = kerapatan partikel sedimen (kg/m3) 𝐷50 = ukuran median butir (m)
g = percepatan gravitasi (9,81 m/det2)
R = jari-jari hidrolis
n’ = koefisien kekasaran untuk dasar rata
n = koefisien kekasaran actual
Intensitas aliran dihitung dengan rumus :
Ψ =ρs− ρρ
×D50
S (n'n)
32 R
(Pers. 3)
Intensitas angkutan muatan sedimen dasar :
9
Φ=( 4ϕ−0,188)
32
(Pers. 4)
Laju muatan sedimen dasar per satuan lebar :
Φ=qbγs ( ρ
ρs−ρ× 1
g×D50
3 )1
2
(Pers. 5)
dengan :
ρs−ρρ
=γs−γγ
Maka debit muatan sedimen dasar untuk seluruh lebar dasar aliran :
Qb=qb×W (Pers. 6)
Keterangan:
Qb = debit muatan sedimen dasar (kg/det)
W = lebar dasar (m)
2. Persamaan Einstein
Persamaan muatan sedimen dasar dengan pendekatan dari Einstein
berdasarkan fungsi daripada :
Φ=f (Ψ ) (Pers. 7)
Keterangan:
Φ = intensitas muatan sedimen dasar
f (Ψ) = intensitas aliran
dimana :
f (Ψ )=ρs−ρρ
× DSR' (Pers. 8)
R’adalah jari-jari hidrolis yang menampung muatan sedimen dasar
R'=R (n'n )
32
(Pers. 9)
Laju muatan sedimen dasar per satuan lebar :
Φ=qbγs ( ρ
ρs−ρ× 1
g×D35
3 )1
2
(Pers. 10)
Laju muatan sedimen seluruh lebar dasar sungai adalah:
10
Qb=qb×W (Pers. 11)
Sumber : (Soewarno, 1991)
Gambar 1 : Hubungan antara Φ dan Ψ secara grafis
3. Persamaan Van – Rijn
Menurut Van Rijn angkutan sedimen dasar dapat dianalisa cukup akurat
dengan dua parameter yang tak berdimensi (dimensionless parameters)
yang dikemukakan oleh Ackers White dan Yallin (Van Rjin, 1984) yaitu:
a. Parameter partikel
D¿=D50( (s−1 ) g
v2 )1
3
(Pers. 12)
Dimana: 𝐷∗ = parameter partikel 𝐷50 = ukuran partikel (m) g = percepatan gravitasi (9,81 m/det2) 𝑠 = spesific density 𝜌𝑠 𝜌 v = koefisien kekentalan kinematik (1.10-6 m2/det)
b. Stage parameter
T=(u¿
' )2− (u¿cr )2
(u¿cr )2 (Pers. 13)
Dimana:
u′ ∗ = kecepatan geser dasar dengan butiran partikel (m/det)
u′ ∗ = g1/2 C' .u 𝑢∗𝐶𝑅 = kecepatan geser dasar kritis menurut Shield (m/det)
11
T = Stage parameter
C′ = koefisien Chezy 𝑢 = kecepatan aliran rata-rata (m/det)
Kecepatan geser dasar kritis ( 𝑢∗𝐶𝑅 ) dapat dihitung dengan diagram
yang diberikan oleh Shield :
Sumber : (Van Rjin, 1984)
Gambar 2 : Diagram perhitungan kecepatan geser dasar kritis
Untuk C’ dihitung dengan persamaan :
C'=18log (12Rb3D90
)(Pers. 14)
Dimana:
Rb = jari-jari hidrolik (m)
D90 = ukuran partikel sedimen (m)
Angkutan sedimen dasar (bed load) per satuan lebar sungai dapat
dihitung dengan persamaan:
qb=0,053T2,1 [ ( s−1 ) g ]0,5×D
501,5
D¿0,3 (Pers. 15)
Debit angkutan sedimen dasar untuk seluruh lebar dasar saluran :
Qs = qb . B (Pers. 16)
Keterangan:
Qb = Angkutan sedimen dasar pada satu satuan lebar sungai (m2/det)
B = lebar sungai (m)
12
2.6. Debit Dominan
Salah satu faktor yang mempengaruhi proses sedimentasi adalah debit aliran.
Selama aliran rendah angkutan sedimen bisa jadi sedikit, sedangkan pada saat aliran
tinggi sungai bisa mengangkut muatan sedimen yang tinggi dengan ukuran sedimen
dalam range yang lebih luas. Namun dalam kenyataannya, aliran sungai mengalirkan
debit yang sangat bervariasi dengan membawa muatan sedimen. Pada beberapa
sungai perbandingan (ratio) debit maksimum dan debit minimum dapat mencapai
nilai 1000 atau lebih (Garde, 1977). Variasi yang beragam pada aliran sungai
membawa kesulitan dalam memilih suatu debit yang mewakili dalam mempelajari
karakteristik aliran sungai.
Masing-masing peneliti mengusulkan cara yang berbeda-beda dalam memilih
sebuah debit yang mewakili (Garde, 1977), yaitu sebagai berikut :
1. Inglish memperkenalkan konsep “debit dominan”. Menurutnya terdapat
suatu kemiringan dan debit dominan pada saluran yang terjadi (berulang)
setiap tahun. Pada debit ini, dicapai kondisi paling mendekati equilibrium
(kesetim-bangan), dengan sangat sedikit kecenderungan untuk berubah.
Kondisi ini dapat dianggap berkaitan dengan pengaruh penggabungan dari
berbagai variasi kondisi yang terjadi dalam suatu periode waktu yang
panjang. Dengan kata lain debit dominan adalah hipotetik debit tetap
(steady) yang akan memberikan hasil yang sama (untuk ukuran saluran
rerata) yang sesungguhnya pada berbagai debit.
2. Blench mengatakan sebagai debit dominan apabila kejadiannya > 50%.
3. USBR mendefinisikan debit dominan sebagai debit yang terbanyak
membawa muatan sedimen dengan material lebih kasar dari 0,0625 mm,
serta hubungannya dengan waktu. Debit yang ditemukan ini sedikit lebih
besar dari debit rerata.
2.7. Stabilitas Muara Sungai
Faktor penting yang menentukan pembentukkan mulut sungai adalah prisma
pasang surut dan transpor sedimen sepanjang pantai total, yang dinyatakan dalam
bentuk W/Mtot. Mtot tersebut adalah jumlah transpor sedimen netto dari berbagai
13
arah gelombang datang di pantai yang ditinjau (m3/tahun) sedangkan W adalah
prisma pasang surut.
Tabel 1. Nilai Stabilitas Inlet Per Bruun
W/Mtot Stabilitas
W/Mtot > 150 Kondisi muara baik, terdapat sedikit gundukkan pasir dan penggelontoran baik.
100 < W/Mtot < 150 Kondisi muara menjadi kurang baik, formasi gundukan pasir terlihat di mulut muara.
50 < W/Mtot < 100 Gundukan pasir membesar, tetapi alur muara masih dapat menerobos gundukan pasir.
20 < W/Mtot < 50Mulut muara sudah dipenuhi oleh gundukan pasir, pada waktu badai gelombang pecah di atas gundukan pasir, tetapi muara masih berfungsi karena adanya aliran air tawar dari sungai.
W/Mtot < 20 Mulut muara sudah tidak stabil sama sekali.
Sumber : Jatmoko, 1999:10
2.8. Luas Penampang Muara Sungai
1. Rumus O’Brien
Pendekatan untuk menentukan ukuran penampang muara telah diusulkan
oleh O’Brien (1969) yaitu dengan membuat rumus hubungan antara
prisma pasang surut (P) yang lewat muara tersebut dengan ukuran
penampang muara. Arus yang terjadi karena perbedaan tinggi muka air t
akan membentuk alur secara alamiah yang luasnya tergantung pada
prisma pasang surut di lokasi tersebut.
A = 1,58. 10-4. P0,95 (Pers. 17)
Dengan :
A = Luas penampang aliran minimum yang diukur di bawah MSL (m2).
P = Prisma pasang surut (m3)
Perlu dijelaskan disini bahwa pendekatan tersebut didasarkan pada
pengukuran data inlet dan bukan pada muara sungai. Sehingga
aplikasinya pada muara sungai masih perlu diteliti lebih lanjut.
2. Rumus Jepang
14
Pendekatan lain dalam penentuan ukuran lebar dan dalam alur pelayaran
adalah dengan menggunakan cara Jepang yang menggunakan dua rumus
sebagai berikut:
b 0,67.b1 (Pers. 18)
d2
d1
=( b2
b1)−0,69
(Pers. 19)
Dengan :
b1 = Lebar bagian hulu (m).
b2 = Lebar alur pelayaran (m).
d1 = Kedalaman rerata sungai di bagian hulu (m).
d2 = Kedalaman rerata di aur pelayaran (m).
2.9. Strategi Pengelolaan Muara Sungai
Adapun strategi pengelolaan muara sungai untuk menanggulangi masalah
tersebut didasarkan pada beberapa pertimbangan seperti jenis pemanfaatan muara
sungai, operasi dan pemeliharaan, dampak lingkungan dan sebagainya. Dua pilihan
dasar yang perlu ditinjau adalah (Triatmodjo,1999:293):
1. Muara sungai selalu terbuka
Supaya mulut sungai selalu terbuka diperlukan dua buah jeti panjang
untuk menghindari sedimentasi di dalam alur muara dan pembentukan
sand bar. Untuk menanggulangi erosi yang terjadi di hilir jeti, diperlukan
bangunan pengendali erosi yang dapat berupa revetmen, groin, pemecah
gelombang atau kombinasi dari ketiganya.
2. Muara sungai boleh tertutup
Ada dua pilihan yaitu mulut sungai tidak boleh berbelok atau boleh
berpindah. Pembelokan muara sungai dapat menyebabkan sungai
semakin panjang dan dapat mengurangi kemampuannya untuk
melewatkan debit. Untuk menahan pembelokan
muara sungai perlu dibuat jeti sedang, jeti pendek, bangunan di tebing
mulut sungai, atau pengerukan rutin endapan.
15
BAB III
METODELOGI PENELITIAN
3.1. Studi Literatur
Studi literatur merupakan tahapan awal dari serangkaian penelitian yang akan
dijadikan sebagai dasar dalam pengkajian suatu masalah atau pokok bahasan, serta
sebagai data pendukung sekunder dan sebagai reverensi atau acuan ke tahap
penelitian selanjutnya. Studi kepustakaan atau studi literatur dilakukan dengan
mengkaji dan mempelajari buku-buku, jurnal ilmiah, skripsi terdahulu, dan studi
literatur lainnya yang berkenaan dengan pokok bahasan yang akan dikaji. Hal ini
dilakukan untuk mendapatkan teori - teori yang dapat dijadikan acuan atau petunjuk
dalam melakukan pengujian dan pembahasan.
3.2. Metodologi Penelitian
Analisis data secara umum dibagi atas beberapa bagian berdasarkan jenis data
yang digunakan dalam perhitungan dan kajian data. Materi yang digunakan dalam
penelitian ini adalah data primer dan data sekunder. Data primer yang digunakan
adalah data yang diperoleh dari hasil pengukuran selama pengambilan sampel.
3.2.1. Data Arus Sungai dan Sedimen
Materi yang digunakan dalam penelitian ini adalah data primer dan data
sekunder. Data primer yang digunakan adalah data yang diperoleh dari hasil
pengukuran selama pengambilan sampel. Data primer tersebut meliputi
1. Data arus
Teknik pengukuran arus dapat dilakukan dengan pendekatan Lagrangian
atau Eulerian (Emery and Thomson, 1998). Pendekatan Lagrangian
16
dilakukan dengan pengamatan gerakan massa air permukaan dalam
rentang waktu tertentu menggunakan pelampung sedangkan pendekatan
Eulerian dilakukan dengan pengamatan arus pada suatu posisi tertentu di
suatu kolom air sehingga data yang didapat adalah data arus dalam suatu
titik tertentu dalam fungsi waktu. Penelitian ini menggunakan teknik
pengukuran arus pendekatan lagrangian yaitu dengan menggunakan
ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) tipe mobile Frekuensi 600
Hz. Cara kerja alat ini adalah melalui gelombang akustik yang
dipancarkan melalui transduser dan merambat di sepanjang kolom air.
Pada suatu lapisan air yang diukur kecepatanarusnya, gelombang
dipantulkan kembali menuju transduser oleh partikel sedimen dan
plankton (yang bergerak dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan
gerak air.
Karena adanya gerak relatif pemantul gelombang terhadap alat ukur
akustik, maka gelombang yang diterima akan mengalami efek Doppler
atau berubah frekuensinya. Perubahan frekuensi ini sebanding dengan
perbedaan kecepatan antara alat ukur arus akustik dengan lapisan arus
yang diukur (Poerbondono dan Djunasjah, 2005).
2. Data sedimen
Pengambilan sampel sedimen dilakukan dengan menggunakan dua alat,
yaitu sedimen grab untuk mengambil contoh sampel sedimen di muara,
sedangkan untuk pengambilan contoh sampel sedimen di sekitar perairan
muara sungai Komering diambil dengan menggunakan gravity core grab.
Pengambilan contoh sedimen yang tersuspensi digunakan Botol nansen
(water sampler)
3.2.2. Pengolahan data arus sungai
Pengambilan data arus dilakukan dengan teknik pengukuran Lagragian.
Dalam proses perekaman data arus didapat juga koordinat titik pengukuran. Data
yang didapat dikelompokkan untuk tiap waktu pengukuran 30 menit. Data kecepatan
arus dalam cm/s diubah ke satuan m/s. Data kecepatan arus yang dikelompokkan dan
diubah ke satuan m/s tersebut digunakan untuk verifikasi dengan kecepatan arus hasil
model.
17
1. Model Hidrodinamika
Pergerakan massa air (hidrodinamika) di suatu perairan dapat dipelajari
dengan menggunakan hukum kekekalan massa (kontinuitas) dan
kekekalan momentum yang menggunakan fleksibel mesh dan telah
banyak diaplikasikan dalam bidang oseanografi daerah coastal dan estuari.
Hukum kontinuitas :
ϑhϑt
+ ϑh uϑx
+ ϑh vϑy
=hS(Pers. 20)
dengan t menyatakan waktu, u dan v masing-masing menyatakan kecepatan
arus dalam arah x dan y yang dirata-ratakan terhadap kedalaman
h u = ∫−d
η
udzdan h v =
∫−d
η
vdz
η adalah elevasi muka air laut
h=η+d adalah kedalaman total perairan
Verifikasi pola arus dilakukan dengan membandingkan pola arus hasil model
dengan pola arus hasil pengukuran lapangan. Dilakukan perhitungan terhadap
besar kesalahan yang terjadi dari setiap data menggunakan uji statistik
maupun perhitungan. Besar kesalahan yang terjadi dihitung dengan mencari
nilai MRE (Mean Relative Error).
3.2.3. Pengujian sampel sedimen
Sampel sedimen yang telah diambil dari lokasi penelitian selanjutnya akan
diperiksa di laboratorium. Pemeriksaan/ analisis di laboratorium ini bertujuan untuk
menentukan ukuran butiran sedimen dan berat jenis sedimen. Setelah analisis
saringan, maka dilakukan pengolahan data untuk mendapatkan grafik hubungan
antara ukuran saringan dan kumulatif prosentase. Untuk mendapatkan ukuran butiran
D35, D50, dan D90 dapat langsung diplot pada grafik hubungan antara ukuran
saringan dan kumulatif prosentase lolos. Dan juga dilakukan pencampuran semua
sampel sedimen untuk kemudian dilakukan analisa saringan.
3.2.4. Analisa Debit Dominan
18
Dalam menganalisis debit dominan, data yang akan digunakan adalah data
debit harian. Sedangkan untuk Analisis debit sedimen dasar menggunakan debit
pengukuran hasil analisis debit sedimen dasar menggunakan metode Meyer-Peter,
Einstein dan Van Rjin. Untuk analisis ini data debit yang akan digunakan adalah
debit dominan yang telah diperoleh dari perhitungan sebelumnya. Data ukuran
butiran yang digunakan adalah ukuran butiran yang didapatkan dari pencampuran
(mix) seluruh sampel yang kemudian dilakukan analisis saringan.
3.2.5. Urutan Metode Penelitian
Metodologi alur Penelitian dapat di lihat pada diagram alir penelitian pada
gambar III.1 di bawah ini :
START
Studi Literatur
Pengumpulan Data
Data Primer : -Data morfologi sungai -Sampel sedimen di dasar sungai
Data Sekunder : -Peta Das -Data debit aliran
Pengujian sampel berat jenis sedimen di laboratorium dan pengolahan data arus sungai
Analisis laju sedimentasi dan kecepatan arus
Analisa stabilitas dasar muara
19
BAB IV
RENCANA PENELITIAN
4.1. Waktu dan Tempat
Lama penyusunan tugas akhir ini diestimasi selama tiga bulan. Lokasi
pengambilan sampel sedimen adalah di Muara Sungai Komering Kota Palembang,
untuk pengujian hidrolika akan dilakukan di Laboratorium Hidrolika Jurusan Teknik
Sipil Universitas Sriwijaya. Adapun rencana jadwal penelitian dapat dilihat sebagai
berikut :
Tabel IV.1. Rencana Jadwal Penelitian
No. Rencana Kegiatan November Desember Januari1. Studi Literatur 1 2 3 4 1 2 3 42. Pengumpulan data dan
pengambilan sampel1
3. Percobaan dilaboratorium 1 2 5
4. Analisa data 3 45. Pembuatan laporan 1 2 3 4 5
4.2. Rencana Kerja
Rencana kerja dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Pengumpulan literatur
Pengumpulan literatur ini dimaksudkan untuk mempelajari dan mengetahui
semua hal yang berhubungan dengan pendangkalan sungai yang disebabkan
oleh arus sungai serta sedimentasi.
2. Perurusan Perizinan
Perurusan perizinan kepada instansi - instansi terkait guna mendapatkan
data-data sekunder maupun primer dalam penelitian ini.
Hasil dan pembahasan
Kesimpulan dan saran
Selesai
20
3. Pekerjaan Lapangan
Pekerjaan lapangan berupa pengambilan sample sedimen dan data arus dan
debit sungai.
4. Pengujian Laboratorium
Pengujian laboratorium dilakukan di Laboratorium Hidrolika Jurusan
Teknik Sipil Universitas Sriwijaya, diestimasi berlangsung selama 3
minggu.
BAB V
RENCANA BIAYA
5.1. Operasional Cost
1. Transportasi : Rp. 400.000,-
2. Dokumentasi : Rp. 50.000,- +
Jumlah : Rp. 450.000,-
5.2. Pengadaan Alat dan Barang
1. Pengambilan sampel : Rp. 100.000,-
2. Penelitian : Rp. 500.000,-
3. Pembelian kertas : Rp. 50.000,-
4. Fotokopi literature : Rp. 100.000,- +
Jumlah : Rp. 750.000,-
5.3. Laporan
1. Pembuatan laporan : Rp. 250.000,-
2. Jilid laporan 5 rangkap : Rp. 200.000,- +
Jumlah : Rp. 450.000,-
5.4. Total Biaya
1. Operasional Cost : Rp. 450.000,-
2. Pengadaan Alat Barang : Rp. 750.000,-
3. Laporan : Rp. 450.000,- +
Jumlah : Rp. 1.650.000,-
21
BAB VI
RENCANA DAFTAR PUSTAKA
Atmodjo, Warsito. 2011. Studi Penyebaran Sedimen Tersuspensi di Muara Sungai
Porong Kabupaten Pasuruan. Buletin Oseanografi Marina.
Chow, Ven Te. 1992. Hidrolika Saluran Terbuka. Jakarta: Erlangga.
Mokonio, Olviana. Mananoma, T. Tanudjaja, L. 2013. Analisis Sedimentasi di Muara
Sungai Saluwangko Desa Tounelet Kecamatan Kakas Kabupaten Minahasa.
Universitas Sam Ratulangi.
Ni’am, Moh. Faiqun. 2003. Kebutuhan Debit Pada Proses Fluidisasi Sedimen
Nonkohesif Untuk Penanganan Pendangkalan Muara Sungai. Fakultas
Teknik Jurusan Teknik Sipil Unissula Semarang
Soemarto, C.D. 1993. Hidrologi Teknik Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga.
Soewarno, 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik Untuk Analisa Data Jilid 1 .
Bandung: Nova