EVALUASI PERENCANAAN HIDROLIK FLOODWAY UNTUK KEPERLUAN BANJIR KOTA MEDAN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Tugas dan Memenuhi Syarat Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil
YOVANKA IRA MERRYZA 06 0404 030
Disetujui Oleh : Pembimbing
Ir. BOAS HUTAGALUNG, M.Sc NIP . 19470621198003 1 001
SUBJURUSAN TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011
i
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah sebagai ekspresi syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, yang diajukan untuk memenuhi syarat dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang studi Keairan pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Salawat dan salam tak lupa pula hamba haturkan kepada Sang inspirator nabi Muhammad SAW, yang telah membawa banyak perubahan dan kebaikan bagi seluruh umat manusia. Adapun judul dari tugas akhir ini adalah “Evaluasi Perencanaan Hidrolik Floodway Untuk Keperluan Banjir Kota Medan’’ Penulis telah berusaha dengan seluruh daya upaya dalam menyelesaikan tugas akhir ini, namun penulis menyadari masih banyak kekurangan. Keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pengalaman merupakan penyebab dari ketidaksempurnaan tugas akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari Bapak dan Ibu dosen serta rekan-rekan mahasiswa demi kemajuan penulis nantinya. Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya atas bimbingan dan bantuan yang diberikan untuk terselesaikannya tugas akhir ini kepada: 1.
Bapak Ir. Boas Hutagalung, M.Sc selaku pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis.
2.
Bapak Prof. Dr. Ing. Johanes Tarigan sebagai Ketua Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
3.
Bapak Ir. Syahrizal, MT sebagai sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera utara. ii
4.
Bapak Ir. Teruna Jaya, M.Sc dan Bapak Ivan Indrawan, ST selaku Dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan masukan dan kritikan yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5.
Bapak/ibu Dosen di lingkungan Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
6.
Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Sumatera Utara kak Lince, bang Amin, bang Zul, bang edi, mas Bandi, kak Dina yang telah memberikan bantuan-bantuannya.
7.
Teristimewa untuk kedua orang tua saya Ir. Sufrizal, M.Eng dan Hj. Merry Erzita yang telah membesarkan, mendidik, memberikan dorongan baik material, spiritual serta semangat dengan sabar dan penuh kasih sayang yang tidak dapat dibalas jasa dan pengorbanannya.
8.
Terima kasih buat abang dan adik yang telah memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini,Yovan Rizaldy,SE,M.Sc dan Yodist Ryan Rizaldy.
9.
Teristimewa untuk Om Jum, Om mis, Om Asril, Bu Fit, Nenek Nursima atas doa yang diberikan kepada saya.
10.
Terima kasih buat teman-teman penulis yang sudah banyak memberikan semangat dan bantuan, buat teman-teman sejawat 06 di teknik sipil Atha, Winda, Citra, Diana, Didik, Irin, Nurul, Ani, Adhe, Janet, Maya, Lastri, Marni, Heri, Fauzi, Rivana, Riky, Angga, Radi, Muntasir, Haikal, Anggi, Tami, Ucup, Fahim, Alfi, Tosek, Andi, Iqbal, Lamreta, Yudi, Muek, Opung, Dorlen, Sammy, dan banyak lagi yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
iii
11.
Terima kasih buat abang dan kakak senior antara lain Bang Bibi, Bang Andre, Bang Jefri, kak Sakinah, Bang Nasrul, dan yang lainnya yang tidak bisa disebutkan satu persatu
12.
Terima kasih buat temen-temen penulis yang sudah seperti saudara sendiri yaitu Rini, Tari, Nila Iswar, Silvana, Ilfi, Fitri, Yuki.
Medan,
Agustus 2011
Yovanka Ira Merryza 06 0404 030
iv
ABSTRAK Salah satu cara menangani permasalahan banjir di Kota Medan adalah mambangun Floodway (saluran pengelak banjir) dari sungai Deli ke sungai Percut. Hal ini telah dilakukan suatu studi oleh JICA antara tahun 1990 – 1992 yang bekerja sama dengan Direktorat Jenderal Pengembangan Sumber Daya Air yang mana hasil studi tersebut menyatakan pembangunan Floodway sangat layak dilakukan. Begitupun penelitian ini bertujuan untuk meng evaluasi kembali elevasi muka air didalam Floodway, mengingat selama pelaksanaan, terjadi perubahan perubahan perencanaan. Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah dengan pembelajaran melalui studi literatur yaitu mengumpulkan data-data primer dan sekunder dari instansi terkait dan masyarakat sekitar, serta keterangan dari buku-buku yang berhubungan. Penelitian ketinggian muka air didalam Floodway dilakukan dengan menggunakan metode Tahapan Standar dengan memperhitung kehilangan energi akibat gesekan (friction) dan adanya perubahan perubahan penampang saluran terhadap perencanaan. Kehilangan energi tambahan akibat perubahan penampang terjadi dilokasi FW29, FW31 dan FW36. Sedangakan pada pertemuan antara Floodway dengan sungai Percut pada awalnya berbelok menjadi lurus. Perhitungan ketinggian muka air dalam Floodway direncanakan untuk debit 120 m3/detik dengan dua jenis material dinding saluran yaitu dari pasangan batu kali dan beton bertulang. Kehilangan energi yangdiperhitungkan dalam evaluasi ketinggian muka air disamping akibat gesekan (friction) antara air dengan dinding saluran juga akibat kehilangan energi pada pembelokan saluran, kehilangan energi akibat pembesaran tampang saluran dan kehilangan energi akibat konstraksi ( penyempitan ) saluran. Dari hasil perhitungan dengan menggunakan metode Tahapan Standar ternyata ternyata ketinggian muka air lebih rendah kira kira 0,4 m dari ketinggian muka air yang direncanakan seperti tergambar dalam As- Built Drawing untuk debit 120 m3/detik. Begitupun pada saat ini terdapat permasalahan sedimen, vegetasi dan sampah didalam Floodway, maka disarankan untuk melakukan pembersihan dan perawatan secara rutin. Yang berkaitan dengan sedimen disarankan juga untuk dilakukan penelitian tersendiri. v
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .................................................................................................
i
ABSTRAK ...................................................................................................................
iv
DAFTAR ISI ..................................................................................................................
v
DAFTAR TABEL .........................................................................................................
viii
DATAR GAMBAR .....................................................................................................
ix
DAFTAR NOTASI
x
.....................................................................................................
BAB I-PENDAHUL UAN
..........................................................................................
1
I.1.LATAR BELAKANG
..........................................................................................
1
I.2. PERMASALAHAN
..........................................................................................
3
I.3. TUJUAN PENELITIAN ..........................................................................................
3
I.4. PEMBATASAN MASALAH
...............................................................................
4
I..5. METODE PEMBAHASAN
...............................................................................
4
I.6. LOKASI STUDI .....................................................................................................
5
I.7. Sistematika Penulisan
8
..........................................................................................
BAB II- TINJAUAN PUSTAKA
...............................................................................
9
II.1. UMUM ...................................................................................................................
9
II.2. Penentuan Debit Rencana dan Elevasi Air di Saluran ..........................................
11
II.2.1. Debit Banjir Rencana ..........................................................................................
11
II.2.2. Penentuan Elevasi Muka Air ..............................................................................
12 vi
II.3. Ketinggian Muka Air di Saluran ............................................................................
16
II.3.1. Metode Tahapan (Step Method ).........................................................................
16
II.3.2. Metode Integrasi langsung .................................................................................
17
II.3.3. Metode Tahapan Standar ...................................................................................
18
II.4. Bangunan Pengamanan Sungai dan Saluran..........................................................
19
II.4.1. Tanggul...............................................................................................................
19
II.4.2. Perkuatan Lereng.................................................................................................
24
II.4.3. Bendung.................................................................................................................
28
BAB III- METODOLOGI PENELITIAN .....................................................................
32
II.1. Umum......................................................................................................................
32
III.2. Gambaran Umum Lokasi Floodway.....................................................................
32
III.3. Desain Awal Floodway .........................................................................................
33
III.4. Perubahan Design Floodway Selama Konstruksi..................................................
36
III.5. Metode Penentuan Muka Air di Floodway dengan Metode Tahapan Standar ......
37
BAB IV- ANALISA PEMBAHASAN...........................................................................
41
IV.1. Debit didalam Floodway.........................................................................................
41
IV.2. Penentuan Muka Air Pada Pertemuan Floodway dan Sungai Percut.......................
43
IV.3. Perhitungan Ketinggian Muka Air Pada Floodway................................................... 43 IV.4. Evaluasi Ketinggian Muka Air Pada Floodway ..................................................... 53
BAB V- KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................
57
V.1. Kesimpulan...............................................................................................................
57
V.2. Saran.........................................................................................................................
58
vii
Daftar Pustaka ...............................................................................................................
59
LAMPIRAN – GAMBAR GAMBAR AS BUILT DRAWING
viii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Koefisien Kekasaran
15
Tabel 4.1. Perhitungan Elevasi Muka Air di Floodway dengan Meenggunakan Standard Step Method
51
Tabel 4.2. Rekapitulasi Elevasi Muka Air dan Bantaran
55
ix
DAFTAR GAMBAR & GRAFIK Gambar 1.1. Peta lokasi paket MFC-1 sampai paket MFC-8
2
Gambar 1.2. Bendung floodway
5
Gambar 1.3 Peta Umum Sungai Sungai Belawan – Padang
6
Gambar 1.4 Lokasi Floodway
7
Gambar 2.1. Berbagai Jenis Tanggul
20
Gambar 2.2. Berbagai Jenis Tanggul
25
Gambar 2.3. Konstruksi Perkuatan Lereng
26
Gambar.2.4. Komponen Utama Bendung
30
Gambar 2.5. Komponen utama bendung gerak
31
Gambar 2.6. Komponen Utama Bendung Tetap
31
Gambar 3.1. Lokasi Floodway ( Kanal )
33
Gambar 3.2. Desain Awal Tampang Saluran Floodway
34
Gambar 3.3. Desain Awal Denah Pertemuan Floodway dan Sungai Percut
35
Gambar 3.4. Kehilangan energi
38
Gambar 3.5. Skema Pengendalian Banjir
40
Gambar 4.1. Skema Debit Banjir
42
Gambar 4.2. Sket denah Flood Way
44
Gambar.4.3. Tampang Saluran di FW2
45
Gambar.4.4. Tampang Saluran di FW29
46
Gambar.4.5. Tampang Saluran di FW31
47
Gambar.4.6. Tampang Saluran di FW36
48
Gambar 4.7. Grafik Elevasi Muka Air dan Bantaran
56
x
DAFTAR NOTASI A
: Luas penampang
𝐶
: Koefisien Chezy
g
: Percepatan gravitasi
h
: Kedalaman air
H
; Tinggi energi (Head)
i
: Kemiringan dasar sungai atau garis energi
n
: Koefisien kekasaran Manning
P
: Perimeter, keliling basah
Q
: Debit
R
: Radius hidrolis
x
: Jarak dari titik referensi
∆E
: Perubahan energi spesifik
∆x
: Perubahan jarak
y
: Kedalaman aliran
v
: Kecepatan aliran
𝑆𝑜
: Kemiringan dasar saluran
𝑆𝑓
:Kemiringan gesekan
xi
