BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Angkutan sedimen berasal dari daerah aliran sungai (DAS), yang kemudian bergerak secara melayang maupun secara bergeser, bergelinding ataupun meloncat dan kemudian terbawa oleh aliran sungai. Angkutan sedimen tersebut dapat dibedakan sebagai angkutan sedimen dasar (bed load), angkutan sedimen suspensi (suspended load) dan wash load. Pengukuran sedimen suspensi bertujuan untuk menentukan konsentrasi sedimen dan kuantitas angkutan sedimen persatuan waktu pada suatu lokasi dan waktu tertentu. Pengukuran ini penting mengingat pengaruh sedimen suspensi terhadap perencanaan bangunan-bangunan teknik sipil keairan. Pengaruh tersebut meliputi proyeksi sedimentasi terhadap bangunan bangunan keairan dalam hal usia dan fungsi dari sebuah bangunan keairan. Kesalahan dalam memperkirakan proyeksi sedimentasi dapat berakibat pada menurunnya usia bangunan air ataupun menurunnya fungsi bangunan air karena sedimentasi yang terjadi melebihi dari perkiraan. Pengukuran terhadap angkutan sedimen suspensi merupakan hal yang sedemikian kompleks karena melibatkan berbagai parameter yang saling terkait sehingga menimbulkan berbagai metode penentuan konsentrasi secara empiris. Namun metode-metode tersebut belum terlalu bisa diandalkan dibandingkan metode pengukuran langsung dilapangan. Metode penentuan konsentrasi secara empiris maupun pengukuran langsung dilapangan memiliki pendekatan yang berbeda terhadap karakteristik konsentrasi sedimen. Metode penentuan konsentrasi secara empiris memperhatikan pendekatan secara teoritis dengan tetap memperhatikan pola dan perilaku angkutan sedimen suspensi namun tidak dapat memprediksi factor-faktor yang tidak terduga / belum diperhitungkan seperti kondisi aliran, dimensi tampang, kekasaran, morfologi, dll. Sedangkan metode pengukuran langsung memiliki pendekatan yang lebih akurat dalam hal detail data karena memperhatikan semua faktor yang terjadi di lapangan namun memiliki
1
2
keterbatasan dalam hal alat, waktu, dan biaya sehingga menyebabkan pengukuran menjadi terhambat. Hal ini juga berlaku untuk pengukuran kecepatan aliran dimana masih dibutuhkan berbagai pendekatan untuk memprediksi nilai kecepatan aliran rata-rata kedalaman. Oleh karena itu, penelitian terhadap angkutan suspensi dan kecepatan aliran menjadi penting guna mengevaluasi tingkat kesalahan maupun tingkat penyimpangan dari pengambilan sampel di lapangan. Dengan adanya penelitian ini diharapkan proyeksi terhadap angkutan sedimen dan kecepatan aliran dapat diperkirakan dengan menggunakan data hasil penelitian ini. Penelitian ini menitikberatkan pada pengukuran distribusi kecepatan dan distribusi konsentrasi sedimen suspensi untuk berbagai variasi aliran, terkhusus pada saluran buatan tampang trapesium (saluran Mataram)
1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam penelitian ini berfokus pada metode pengambilan sampel konsentrasi sedimen suspensi ataupun metode pengambilan kecepatan aliran yang praktis dimana data yang didapatkan dapat mewakili nilai konsentrasi sedimen suspensi / kecepatan aliran rata-rata tampang. Oleh karena itu, rumusan masalah dari penelitian ini meliputi : a.
Berapakah nilai kecepatan rata-rata kedalaman ( U y ) dan nilai konsentrasi sedimen suspensi rata-rata kedalaman ( C y )
b.
Berapakah nilai konsentrasi sedimen susupensi rata-rata kedalaman berdasarkan pengukuran 1, 2, dan 3 titik ( C 1titik , C 2titik , C 3titik ) dan nilai
perbandingannya C y / C ( n )titik c.
Berapakah nilai kecepatan aliran rata-rata kedalaman berdasarkan pengukuran
1, 2, dan 3 titik ( U 1titik , U 2titik , U 3titik ) dan nilai perbandingannya U y / U ( n )titik
3
d.
Bagaimana hubungan antara lokasi pengambilan sampel kecepatan aliran pada titik-titik tertentu pada arah transversal dengan nilai keceptan aliran berdasarkan metode pengukuran 1, 2, dan 3 titik ?
e.
Bagaimana hubungan antara lokasi pengambilan sampel sedimen suspensi pada titik-titik tertentu pada arah transversal dengan nilai konsentrasi sedimen suspensi berdasarkan metode pengukuran 1, 2, dan 3 titik?
f.
Berapakah nilai faktor koreksi dan seberapa besar penyimpangannya dalam penentuan konsentrasi sedimen suspensi / kecepatan aliran rata-rata kedalaman ? Apakah faktor koreksi tersebut bisa mempresentasikan nilai konsentrasi sedimen suspensi / kecepatan aliran rata-rata kedalaman ?
1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini dimaksudkan untuk mendapatkan metode pengambilan sampel secara praktis yang dapat merepresentatifkan nilai konsentrasi sedimen suspensi maupun nila kecepatan aliran secara keseluruhan. Oleh karena itu, penelitian ini memiliki tujuan sebagai berikut : a.
Menganalisis data distribusi konsentrasi sedimen suspensi hasil penelitian dengan metode pengukuran 1, 2, dan 3 titik pada arah vertikal pada semua lokasi pengukuran.
b.
Menganalisis data distribusi kecepatan aliran hasil penelitian dengan metode pengukuran 1, 2, dan 3 titik pada arah vertikal pada semua lokasi pegukuran.
c.
Menganalisis hasil perbandingan data distribusi konsentrasi sedimen suspensi maupun data distribusi kecepatan aliran hasil penelitian dengan data metode pengukuran 1, 2, dan 3 titik untuk mendapatkan data paling representatif untuk menentukan konsentrasi sedimen suspensi rata-rata kedalaman dan kecepatan aliran rata-rata kedalaman.
d.
Mengkaji kemungkinan terdapatnya kesalahan dalam pengambilan sampel dan
menerapkan
koefisien
koreksi
dengan
memperhatikan
pengukuran arah vertikal dan lokasi pengukuran arah transversal.
metode
4
1.4 Batasan Masalah Ruang lingkup permasalahan yang menjadi batasan analisis dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : a.
Pengukuran konsentrasi sedimen suspensi dan kecepatan aliran dilakukan pada saluran terbukan dengan kondisi aliran seragam (steady uniform flow) yang merupakan kondisi dimana tidak terjadi perubahan penampang dan debit di sepanjang aliran.
b.
Mengacu pada profil saluran terbuka tampang trapesium dalam pengukuran konsentrasi sedimen suspensi maupun kecepatan aliran dengan lokasi pias pada jarak yakni: 0,5B; 0,383B; 0,266B; 0,149B; 0,072B; 0,042B; 0,014B pada arah transversal tampang saluran. (dengan B adalah lebar muka air)
c.
Penelitian dilakukan di saluran Mataram dengan sembilan lokasi yang berbeda. Analisis dilakukan terhadap data primer hasil pengukuran langsung di lapangan dan terhadap data sekunder hasil penelitian Sjarbainy (2006)
d.
Menitikberatkan pada nilai konsentrasi sedimen suspensi rata-rata kedalaman maupun nilai kecepatan aliran rata-rata kedalaman dengan metode pengukuran 1, 2, dan 3 titik dan faktor koreksinya.
1.5 Manfaat Penelitian Penelitian ini bermanfaat untuk memberikan informasi terkait
metode
pengambilan sampel sedimen suspensi yang dapat mewakili konsentrasi sedimen suspensi rata-rata maupun kecepatan aliran di suatu tampang saluran terbuka khususnya tampang trapesium. Metode pengambilan sampel ini meliputi kajian metode pengambilan sampel berdasarkan pengukuran 1, 2, dan 3 titik. Metode pengambilan sampel ini nantinya dapat menjadi acuan dalam penelitian lapangan yang praktis namun memiliki data yang akurat serta handal, sehingga data penelitian dapat merepresentasikan data kondisi lapangan yang sebenarnya. Penelitian ini masih bersifat dasar dalam artian masih memerlukan pengembangan lebih lanjut. Untuk itu, penelitian ini dapat dijadikan referensi terkait dengan pengukuran sedimen suspensi di lapangan.
5
1.6 Keasliaan Penelitian Kajian mengenai metode pengukuran titik dalam penentuan konsentrasi sedimen suspensi dan kecepatan aliran di saluran Mataram, Yogyakarta, sepanjang pengetahuan penulis belum pernah dilakukan, dan sebagai pertimbangan berikut karya tulis yang pernah dilakukan mengenai penentuan konsentrasi sedimen suspensi rata-rata kedalaman dan kecepatan aliran rata-rata kedalaman : a.
Lukmawan, Teguh Agung. 2005. Penentuan kecepatan aliran rata-rata berdasarkan pengukuran 1 titik dan 2 titik pada aliran seragam saluran terbuka. Tugas Akhir S-1, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
b.
Kurniawan, Yanuar Tri. 2005. Penentuan konsentrasi sedimen suspensi ratarata berdasarkan pengukuran 1, 2, dan 3 titik pada aliran seragam saluran terbuka. Tugas Akhir S-1, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta