BAB I PENDAHULUAN
I. Umum Air mempunyai arti yang penting dalam kehidupan, salah satunya adalah dalam usaha pertanian. Di samping sebagai alat transportasi zat makanan untuk pertumbuhan, air memegang peranan penting dalam proses penguapan. Karena dengan penguapan suhu tanaman akan relatif tetap terjaga. Aliran air pada sungai atau rawa adalah sumber air yang dapat digunakan untuk keperluan Irigasi untuk memenuhi kebutuhan air pada tanaman. Salah satu Daerah Irigasi di Sumatera Utara adalah Daerah Irigasi Sungai Ular. Pada bagian hulu Daerah Irigasi ini terdapat Bendung Sungai Ular yang terletak pada Kabupaten Serdang Bedagai, dikonstruksikan sebagai pengendali banjir tahunan dan untuk meninggikan elevasi muka air yang akan dialirkan untuk kegiatan irigasi. Konfigurasi daerah ditentukan menjadi daerah total dari 18.500 ha akan dibagi daerah irigasinya menjadi sistem irigasi dari 8 intake dari sungai ular. Bendung sungai Ular akan menaikkan elevasi muka air sehingga air dapat disadap dan mengalir masuk ke dalam saluran pengambilan (intake). Untuk menjaga kualitas air irigasi di Sungai Ular dikonstruksikan bangunan kantong lumpur (settling basin) tepat setelah bangunan pengambilan. Bangunan kantong lumpur merupakan bangunan pelengkap atau bagian dari bangunan utama yang berfungsi untuk mengelakkan angkutan sedimen dasar dan layang terutama fraksi pasir dan yang lebih besar agar tidak masuk ke jaringan pengairan. Bangunan
Universitas Sumatera Utara
kantong lumpur pada umumnya dibangun di hilir bangunan pengambil (intake) sebelum masuk ke saluran induk. Operasi dan pemeliharaan bangunan yang kurang tepat di lapangan akan mengakibatkan efisiensi kantong lumpur menurun sehingga beberapa bangunan tidak dapat membersihkan untuk kerja yang maksimal. Pada beberapa kasus juga ditemukan bahwa akibat konsep desain yang kurang baik telah mengakibatkan bangunan sukar dioperasikan dan memerlukan biaya pemeliharaan yang tinggi.
I.2. Latar Belakang Dasar sungai biasanya tersusun oleh endapan dari material angkutan sedimen yang terbawa oleh aliran sungai, material tersebut dapat terangkut kembali apabila terjadi kenaikan kecepatan aliran yang cukup tinggi. Jika ada aliran air yang disadap untuk keperluan irigasi maka sedimen akan masuk ke dalam jaringan irigasi, untuk itu perlu dikonstruksikan bangunan kantong lumpur. Penelitian dilakukan pada Daerah Irigasi Sungai Ular yang dahulunya memiliki sistem pengambilan air berupa free intake (pengambilan bebas). Dahulu beberapa perbaikan tertentu untuk struktur intake lama telah direncanakan dalam rangka untuk mengurangi masuknya sedimen. Sebagai permisalan, setiap struktur intake telah disediakan dengan kolam endap/kantong lumpur setelah pintu intake. Akan tetapi kantong lumpur tidak mempunyai sistem pembilasan secara hidraulis karena tinggi air yang terbatas, oleh sebab itu diperlukan proses pembersihan sedimen secara manual dengan perlengkapan. Pintu saluran masuk pada free intake akan membawa air dari sungai ular menuju pintu intake pada kecepatan air tertentu.
Universitas Sumatera Utara
Sebelum ada bangunan bendung, sebagian besar dari kantong lumpur pada free intake eksisting selesai sebelum tahun 1986. Semuanya berfungsi dengan baik, akan tetapi pekerjaan pemeliharaan seperti pengerukan jarang dan bahkan tidak pernah diimplementasikan setelah struktur diselesaikan karena kantor proyek tidak memiliki biaya Operasi dan Pemeliharaan sehingga seluruh kantong lumpur yang dikonstruksikan pada tahun 1980 telah penuh dengan pasir dan sebagian besar pasir masuk ke dalam saluran primer dan sekunder dan bahkan saluran tersier pada sistem irigasi Sungai Ular. Untuk mengatasi hal tersebut dan menjaga keseimbangan air pada saluran irigasi sungai ular didirikan bendung baru yang terletak secara melintang pada arah aliran Sungai Ular sebagai pengembangan daerah irigasi tersebut. Dikonstruksikan struktur intake pada sebelah kanan bendung yang terdiri dari pintu pengambilan, kantong lumpur dan saluran pembilas. Struktur intake terdiri dari delapan jalur dari pintu masuk sampai akhir dari kantong lumpur dimana kantong lumpur bertemu dengan saluran pembilas sedimen. Pada inlet, setiap jalur dipisah oleh dinding, maka pengerjaan pembilasan pasir dapar diselesaikan satu persatu oleh jalur selama air irigasi masuk oleh karena itu kualitas air pada saluran irigasi tetap terjaga.
I.3 Permasalahan Sedikitnya pada awal tahun, kedalaman sedimen harus diukur sekali seminggu. Karena pada saat volume sedimen mendekati 333 m3 pada setiap jalur settling basin, pekerjaan pembilasan sedimen harus dilakukan dimana angka tersebut merupakan volume maksimum tampungan sedimen untuk satu jalur. Hal yang harus
Universitas Sumatera Utara
diperhatikan dalam mengoperasikan settling basin pada irigasi sungai Ular ini adalah sebelum dimulainya pengalihan air irigasi untuk tanam pertama dan kedua, kantong lumpur harus selesai dibersihkan. Sistem pembilasan sedimen dilakukan secara hidraulik yang dilakukan dengan cara membuka pintu saluran pembilas sehingga sedimen terbilas dengan aliran air. Untuk mengetahui proses jalannya aliran air di dalam kantong lumpur perlu dilakukan analisis untuk menghitung aliran yang meliputi kecepatan aliran dan kehilangan energi air pada saluran.
I.4 Tujuan Penelitian pada Tugas Akhir ini bertujuan untuk: a) Mengetahui proses pengaliran air pada kantong lumpur, kemampuan tampungan pada settling basin/kantong lumpur, jumlah angkutan sedimen dan volume tampungan sedimen, elevasi muka air dan kehilangan energi b) Mengetahui proses pembilasan sedimen setelah aliran melewati intake dan settling basin
I.5 Pembatasan Masalah Adapun pembatasan masalah yang diambil untuk mempermudah pengerjaan Tugas Akhir ini adalah; a) Analisa perhitungan hidraulis hanya pada lokasi intake, kantong lumpur dan saluran pembilas b) Aspek aspek yang ditinjau merupakan aspek hidraulis tidak meliputi struktur
Universitas Sumatera Utara
I.6 Metodologi Penelitian Tugas akhir ini disusun dalam ruang lingkup pekerjaan sebagai berikut: a) Pengumpulan data primer berupa dokumentasi lokasi penelitian, pengambilan sampel sedimen dan data sekunder berupa gambar dan laporan teknis b) Melakukan studi pustaka yang berasal dari textbook, jurnal dan catatan kuliah c) Menganalisa secara hidraulis data teknis eksisting yang berkaitan dengan bangunan settling basin Daerah Irigasi Sungai Ular meliputi analisa angkutan sedimen dan volume tampungan, analisa elevasi muka air dan kehilangan tinggi energi serta mengetahui efisiensi pengendapan dan frekuensi pembilasan.
I.7. Sistematika Penulisan Secara garis besar. Sistematika penulisan Tugas Akhir ini terdiri dari: Bab I. Pendahuluan Merupakan bingkai studi atau rancangan yang akan dilakukan meliputi tinjauan umum, latar belakang, tujuan dan manfaat, ruang lingkup pembahasan, dan sistematika penulisan. Bab II. Tinjauan Kepustakaan Bab ini menguraikan tentang teori yang berhubungan dengan penelitian agar dapat memberikan gambar model dan metode analisis yang akan digunakan dalam menganalisa masalah.
Universitas Sumatera Utara
Bab III. Deskripsi Lokasi Penelitian Bab ini menguraikan tentang gambaran informasi lokasi penelitian Tugas Akhir dan bagian-bagian ataupun daerah yang akan dianalisa. Bab IV. Metodologi Penelitian Merupakan penyajian diagram alir proses pengerjaan analisis perhitungan dan metode untuk menyelesaikan perhitungan hidraulik kantong lumpur (settling basin) Bab V. Analisa dan Pembahasan Merupakan analisa perhitungan yang meliputi analisa dimensi, kehilangan energi dan karakteristik aliran dalam kantong lumpur Bab VI. Kesimpulan dan Saran Merupakan kumpulan dari butir-butir kesimpulan hasil analisa dan pembahasan yang telah dilakukan. Kesimpulan juga disertai dengan rekomendasi yang ditujukan untuk penelitian selanjutnya atau untuk penerapan hasil penelitian di lapangan
Universitas Sumatera Utara
