PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI DELI KECAMATAN MEDAN MAIMUN KOTA MEDAN LAPORAN
Ditulis untuk Menyelesaikan Mata Kuliah Tugas Akhir Semester VI Pendidikan Program Diploma III
oleh: JUWITA PUTRI NIM 1205021045
SEVEN OBERKO H.S. NIM 1205021072
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2015
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-Nya yang telah memberikan pengetahuan, kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Laporan Tugas Akhir ini berjudul “PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI DELI KECAMATAN MEDAN MAIMUN KOTA MEDAN”. Laporan ini disusun untuk menyelesaikan mata kuliah laporan Tugas Akhir semester VI Pendidikan Program Diploma III Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. Sesuai dengan judulnya, dalam laporan ini penulis membahas tentang perencanaan Normalisasi Sungai yang mencakupdebit banjir dan perencanaan dimensi sungai. Dalam proses pembuatan laporan ini, penulis telah mendapatkan bimbingan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi, maupun administrasi. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak M. Syahruddin, S.T., M.T., Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Bapak Ir. Samsuddin Silaen, M.T., Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 3. Bapak Ir. Sudarto, M.T., Kepala Program Studi Diploma III Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 4. Bapak Sopar Parulian, S.T., M.T., Dosen Pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing, memeriksa, memotivasi, dan memberikan petunjuk-petunjuk serta saran dalam laporan Tugas Akhir penulis; 5. Bapak Dohar Sinabutar, M.T., Wali kelas SI-6A Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 6. Bapak Ir. M. Koster Silaen, M.T., Ketua Penguji Tugas Akhir; 7. Bapak Sutrisno Rembeng, S.S.T., M.T., Anggota Penguji Tugas Akhir;
iv
8. Bapak dan Ibu staf pengajar di Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 9. Orangtua tercinta dan saudara-saudara yang telah memberikan curahan kasih sayang, doa dan membantu berupa moral dan material yang tak terhingga dalam pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini; 10. Seluruh sahabat-sahabat penulis yang telah memberikan saran, masukan, dukungan, perhatian, semangat dan doa kepada penulis dalam pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini. Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil karya penulis, bukan merupakan plagiat dan dapat dipertanggungjawabkan keasliannya dikemudian hari. Penulis menyadari mungkin masih ada kekurangan dalam penyusunan dan penulisan laporan ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih, semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penulis maupun pembaca, terutama di dunia pendidikan dibidang Teknik Sipil.
Medan, September 2015 Hormat Penulis,
JUWITA PUTRI NIM 1205021045
SEVEN OBERKO H.S. NIM 1205021072
v
ABSTRACT NORMALIZATION PLANNING OF DELI RIVER SUB-DISTRICT MEDAN MAIMUN MEDAN CITY By: Juwita Putri (1205021045) and Seven Oberko H.S. (1205021072) Sub-district Medan Maimun is one of flood-prone areas in Medan City because abundant water of Deli River. This area is densely populated areas causing losses to surrounding people. To curb losses due to flooding needs to be done Normalization River. Purpose of this research is planning Normalization Deli River in Sub-district Medan Maimun as improvement cross-section river to give a sense of security in society, reducing losses cause flood like environmental pollution and damage to infrastructure. Location of this research easily accessible so that the author easily review the location, this title is seldom discussed on researches before too so that is expected to be useful for Academic activity especially in Major of Civil Engineering the State Polytechnic of Medan. Data collection technique done by: search data to PU PSDA Basin of Sumatera II A.H.Nasution street No.30 Pangkalan Mahsyur Medan, consult with interviewees and direct observation to field. From the result of data processing and field observation planned flood discharge return period 100 years Gumbel method (Q100= 156,32 m3/sec) with riverbed width (B)= 12,3 m, flood high (H)= 4,072 m, tilt talud (m)= 2, dan surveillance high= 0,6. Average of excavation volume produced is 333.547,49 m3. This research is expected to be realized as fast as possible to anticipate the losses due to flood, and needs sediment dredging regularly to anticipate the river silting. People must keep environtment by not throwing garbage into river to prevent flooding. Keywords: Normalization, flood discharge, return period, talud
vi
INTI SARI PERENCANAAN NORMALISASI SUNGAI DELI KECAMATAN MEDAN MAIMUN KOTA MEDAN Oleh: Juwita Putri (1205021045) dan Seven Oberko H.S. (1205021072) Kecamatan Medan Maimun merupakan salah satu daerah rawan banjir di Kota Medan karena melimpasnya air Sungai Deli. Daerah ini merupakan daerah padat penduduk sehingga menimbulkan kerugian bagi masyarakat sekitar. Untuk meredam kerugian akibat banjir perlu dilakukan Normalisasi Sungai. Tujuan dari studi ini adalah merencanakan Normalisasi pada Sungai Deli di Kecamatan Medan Maimun berupa perbaikan penampang melintang sungai untuk memberikan rasa aman pada masyarakat, mengurangi kerugian akibat banjir seperti pencemaran lingkungan dan kerusakan sarana dan prasarana. Lokasi studi mudah dijangkau sehingga penulis mudah meninjau lokasi, judul ini juga jarang dibahas pada Tugas Akhir Tugas Akhir sebelumnya sehingga diharapkan akan berguna untuk kegiatan Akademik khususnya di Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. Teknik pengumpulan data dilakukan dengan cara: mencari data ke PU PSDA Wilayah Sungai Sumatera II Jl.A.H.Nasution No.30 Pangkalan Mahsyur Medan, mengadakan konsultasi dengan narasumber dan observasi (pengamatan) langsung ke lapangan. Dari hasil pengolahan data dan pengamatan lapangan direncanakan debit banjir periode ulang 100 tahun metode Gumbel (Q100= 156,32 m3/dtk) dengan lebar dasar sungai (B)=12,3 m, tinggi banjir (H)= 4,072 m, kemiringan talud (m)= 2 dan tinggi jagaan= 0,6 m. Volume galian rata-rata yang dihasilkan adalah sebesar 333.547,49 m3. Studi ini diharapkan dapat direalisasikan secepatnya guna mengantisipasi kerugian akibat banjir, serta diperlukannya pengerukan sedimen secara berkala untuk mengantisipasi pendangkalan sungai. Masyarakat juga harus turut menjaga lingkungan dengan tidak membuang sampah ke sungai agar tidak terjadi banjir. Kata kunci: Normalisasi, debit banjir, periode ulang, talud
vii
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................. ii LEMBAR PEGESAHAN ................................................................................. iii KATA PENGANTAR ....................................................................................... iv ABSTRACT........................................................................................................ vi INTI SARI ........................................................................................................ vii DAFTAR ISI ................................................................................................... viii DAFTARTABEL ............................................................................................... x DAFTARGAMBAR .......................................................................................... xi DAFTARLAMPIRAN ..................................................................................... xii DAFTAR SIMBOL ......................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ................................................................................................ 1 B. Identifikasi Masalah ........................................................................................ 2 C. Batasan Masalah.............................................................................................. 2 D. Rumusan Masalah ........................................................................................... 2 E. Tujuan Pembahasan ......................................................................................... 3 F. Manfaat ........................................................................................................... 3 G. Metodologi Penulisan ...................................................................................... 3 H. Sistematika Penulisan ...................................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Tinjauan Umum .............................................................................................. 5 B. Perhitungan Debit Banjir Rencana ................................................................... 5 1. Analisa Frekuensi ....................................................................................... 5 2. Parameter Distribusi ................................................................................... 6 3. Distribusi Frekuensi untuk Analisa Debit Banjir ......................................... 6 a. Distribusi Normal ................................................................................... 6 b. Distribusi Log-Normal ........................................................................... 8 c. Distribusi Gumbel .................................................................................. 8
viii
d. Distribusi Log-Person III ...................................................................... 10 C. Analisa Kapasitas Awal Sungai (Existing) .................................................... 11 D. Perencanaan Penampang Sungai .................................................................... 11 E. Tinggi Jagaan Sungai .................................................................................... 14 F. Volume Galian .............................................................................................. 14 BAB III PEMBAHASAN A. Diagram Alir ................................................................................................. 15 B. Debit Banjir Rencana .................................................................................... 16 1. Analisis Frekuensi Cara Normal ............................................................... 16 2. Analisis Frekuensi Cara Log-Normal ........................................................ 18 3. Analisis Frekuensi Cara Gumbel ............................................................... 19 4. Analisis Frekuensi Cara Log-Person III .................................................... 21 C. Analisa Kapasitas Awal Sungai (Existing) .................................................... 23 D. Penampang Sungai Rencana .......................................................................... 48 E. VolumeGalian ............................................................................................... 49 BAB IV PENUTUP A. Simpulan ....................................................................................................... 56 B. Saran ............................................................................................................. 56 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 1.Nilai Variabel Reduksi Gauss ................................................................. 7 Tabel 2.Reduced Standard dan Reduced Mean .................................................... 8 Tabel 3.Reduced Variat ....................................................................................... 9 Tabel 4.Distribusi Log-Pearson Tipe III untuk Koefisien Kemencengan
....... 10
Tabel 5.Koefisien Strickler ................................................................................ 13 Tabel 6.Karakteristik Saluran ............................................................................ 13 Tabel 7. Hubungan Debit-Tinggi Jagaan............................................................ 14 Tabel 8. Debit Maksimum Tahunan Sungai Deli Pos Helvetia ........................... 16 Tabel 9. Perhitungan Debit Rencana Cara Normal ............................................. 16 Tabel 10.Perhitungan Debit Rencana Cara Log-Normal ................................... 18 Tabel 11.Perhitungan Debit Rencana Cara Gumbel .......................................... 19 Tabel 12.Perhitungan Debit Rencana Cara Log-Pearson Tipe III ....................... 21 Tabel 13.Rekapitulasi Debit Banjir Rencana...................................................... 23 Tabel 14.Rekapitulasi Kapasitas Awal Sungai ................................................... 46 Tabel 15. Luas Galian ....................................................................................... 49
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.Penampang Melintang Sungai .......................................................... 12 Gambar 2.Potongan Melintang Titik D18 ......................................................... 24 Gambar 3.Potongan Melintang Titik D20 ......................................................... 25 Gambar 4.Potongan Melintang Titik D22 ......................................................... 27 Gambar 5.Potongan Melintang Titik D23 ......................................................... 29 Gambar 6.Potongan Melintang Titik D26 ......................................................... 30 Gambar 7.Potongan Melintang Titik D28 ......................................................... 32 Gambar 8.Potongan Melintang Titik D30 ......................................................... 34 Gambar 9.Potongan Melintang Titik D33 ......................................................... 36 Gambar 10.Potongan Melintang Titik D35 ....................................................... 38 Gambar 11.Potongan Melintang Titik D37 ....................................................... 39 Gambar 12.Potongan Melintang Titik D38 ....................................................... 41 Gambar 13.Potongan Melintang Titik D40 ....................................................... 43 Gambar 14.Potongan Melintang Titik D42 ....................................................... 45 Gambar 15.Kondisi Titik D26 Saat Banjir ........................................................ 47 Gambar 16.Penampang Sungai Rencana ........................................................... 49 Gambar 17.Desain Normalisasi Titik D18 ........................................................ 51 Gambar 18.Desain Normalisasi Titik D20 ........................................................ 51 Gambar 19.Desain Normalisasi Titik D23 ........................................................ 52 Gambar 20.Desain Normalisasi Titik D26 ........................................................ 52 Gambar 21.Desain Normalisasi Titik D30 ........................................................ 53 Gambar 22.Desain Normalisasi Titik D33 ........................................................ 53 Gambar 23.Desain Normalisasi Titik D37 ........................................................ 54 Gambar 24.Desain Normalisasi Titik D40 ........................................................ 54 Gambar 25.Desain Normalisasi Titik D42 ........................................................ 55 Diagram 1. Alur Studi Normalisasi Sungai........................................................ 15
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Debit Harian Pos Helvetia Lampiran 2. Gambar Potongan Melintang Sungai Deli Lampiran 3. Foto Dokumentasi Lampiran 4. Lembar Asistensi
xii
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Keterangan (satuan)
A
: luas penampang basah (m)
B
: lebar dasar saluran (m) : kemencengan
G
: koefisien kemencengan
H
: tinggi saluran (m)
I
: kemiringan dasar saluran
K
: koefisien frekuensi
L
: panjang sungai (m)
Kst
: koefisien Strickler
logXi
: logaritma dari data yang ditinjau
̅̅̅̅̅̅
: nilai rata-rata logX
m
: kemiringan talud
N
: banyak data
P
: keliling basah (m)
Q
: debit (m3/dtk)
R
: jari-jari hidrolik (m)
Sd
: deviasi standar :reduced standard deviasi yang tergantung dari besarnya sampel
T
: periode ulang (tahun)
V
: kecepatan aliran (m/dtk)
ʋ
: volume (m3)
̅
: nilai rata-rata : nilai dari data yang ditinjau : besaran dengan periode ulang T : reduced mean yang tergantung dari besarnya sampel : reduced variat yang tergantung dari periode ulang T
xiii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Bencana banjir telah menjadi persoalan tiada akhir bagi manusia di seluruh dunia dari dulu, sekarang dan yang akan datang. Bencana ini bisa merupakan akibat dari peristiwa alam atau akibat dari aktifitas dan kegiatan manusia dan bahkan bisa secara bersamaan diakibatkan oleh alam dan manusia (Kodoatie, 2013:1). Di Indonesia, walaupun waktu terjadinya banjir dan besarannya bervariasi hampir semua daerah menghadapi bahaya banjir yang signifikan. Kerugian dan kerusakan akibat banjir adalah sebesar dua pertiga dari semua bencana alam yang terjadi (Direktorat Sungai 1994 dalam Kodoatie, 2013:1). Setiap tahun lebih dari 300 peristiwa banjir terjadi menggenangi 150.000 ha dan merugikan sekitar satu juta orang. Saat ini kecenderungan bencana banjir terus meningkat baik di perkotaan maupun pedesaan. Beberapa kejadian banjir besar seperti di Thailand, Cina dan beberapa kota besar di Indonesia menunjukkan bukti peningkatan tersebut. Salah satu daerah rawan banjir di Indonesia khususnya Kota Medan adalah di Kecamatan Medan Maimun dikarenakan melimpasnya air Sungai Deli. Berkaitan dengan upaya untuk mengendalikan masalah banjir di Sungai Deli Kecamatan Medan Maimun, salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah Normalisasi Sungai untuk mengurangi luapan debit banjir Sungai Deli sehingga tidak menimbulkan kerugian bagi masyarakat di sekitar sungai. Proyek Normalisasi Sungai mencakup pengerasan dinding sungai, pembangunan sudetan, pembuatan tanggul dan juga pengerukan. Pengerasan atau penguatan tebing sungai dilakukan dengan pembetonan dinding atau dengan pemasangan batu kali, sudetan dilakukan dengan membuat sungai baru yang lurus dengan lintasan terpendek. Sedangkan pembuatan tanggul dilakukan dengan timbunan tanah atau dengan dinding beton yang dipasang memanjang di lokasi-lokasi bergeografi rendah yang rawan banjir.
1
Tujuan dari studi ini adalah merencanakan Normalisasi pada Sungai Deli di Kecamatan Medan Maimun berupa perbaikan penampang sungai untuk memberikan rasa aman pada masyarakat, mengurangi kerugian akibat banjir seperti pencemaran lingkungan dan kerusakan sarana dan prasarana. Lokasi studi mudah dijangkau sehingga penulis mudah meninjau lokasi, judul ini juga jarang dibahas pada Tugas Akhir Tugas Akhir sebelumnya sehingga diharapkan akan berguna untuk kegiatan Akademik khususnya di Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan.
B. Identifikasi Masalah Yang menjadi permasalahan dalam pembahasan ini adalah banjir Sungai Deli khususnya yang berada di Kecamatan Medan Maimun.
C. Batasan Masalah Karena dalam Normalisasi Sungai ini pemasalahan yang dibahas sangat luas, maka penulis melakukan batasan masalah. Dalam hal ini masalah yang dibatasi pada: 1. Debit banjir rencana dengan periode ulang tertentu; 2. Dimensi Sungai Deli di Kecamatan Medan Maimun agar dapat menampung debit banjir; 3. Bentuk penampang sungai yang sesuai; 4. Volume galian yang dihasilkan; 5. Rencana Anggaran Biaya tidak dibahas; 6. Metode pelaksanaan bangunan tidak dibahas; 7. Pemilihan material tidak dibahas.
D. Rumusan Masalah Topik pembahasan atau permasalahan yang dibahas dalam studi ini adalah: 1. Berapakah kapasitas penampungan debit Sungai Deli di Kecamatan Medan Maimun dengan ukuran penampang yang sekarang? 2. Berapakah debit banjir rencana dengan periode ulang tertentu?
2
3. Bagaimanakah dimensi penampang Sungai Deli di Kecamatan Medan Maimun agar dapat menampung debit banjir? 4. Berapakah volume galian yang dihasilkan?
E. Tujuan Pembahasan Tujuan pembahasan studi ini adalah: 1. Mengetahui debit banjir rencana dengan periode ulang tertentu; 2. Mengetahui debit Sungai Deli di Kecamatan Medan Maimun dengan ukuran penampang yang sekarang; 3. Mengetahui dimensi sungai Sungai Deli di Kecamatan Medan Maimun agar dapat menampung debit banjir; 4. Mengetahui volume galian yang dihasilkan.
F. Manfaat Manfaat yang kami harapkan dalam studi ini adalah: 1. Studi ini dapat dijadikan sebuah pengalaman yang sangat penting dan berharga bagi kami sebagai penulis dan dibuat untuk menyelesaikan program studi Diploma III; 2. Pembahasan pada studi ini dapat dijadikan bahan tambah bagi mahasiswa yang akan membahas tentang Normalisasi Sungai; 3. Studi ini dapat direalisasikan dimasa yang akan datang guna mengurangi kerugian akibat banjir.
G. Metodologi Penulisan 1. Teknik pengumpulan data a. Pengambilan data dilakukan ke PU PSDA Wilayah Sungai Sumatera II, Jl.A.H.Nasution No.30 Pangkalan Mahsyur Medan; b. Peninjauan ke Sungai Deli di Kecamatan Medan Maimun. 2. Teknik pengolahan data a. Menggunakan Microsoft Excel, Microsoft Word dan Autocad; b. Prosedur pengolahan data;
3
1) Mencari buku referensi; 2) Mempersiapkan data yang diperlukan; 3) Mengolah data yang telah didapat; 4) Melaporkan dan mendiskusikan hasil pengolahan data dengan dosen pembimbing; 5) Menulis hasil studi yang telah diperoleh; 6) Menyimpulkan hasil studi.
H. Sistematika Penulisan Susunan isi dari penulisan studi ini adalah sebagai berikut: 1. BAB I (PENDAHULUAN) Terdiri dari Latar Belakang, Topik Pembahasan, Tujuan Pembahasan, Batasan Masalah, Manfaat, Teknik Pengumpulan Data dan Pengolahan Data, Sistematika Penulisan dan Jadwal Penulisan Laporan; 2. BAB II (TINJAUAN PUSTAKA) Terdiri dari teori-teori yang bersumber dari buku yang berhubungan dengan pembahasan Normalisasi Sungai; 3. BAB III (PEMBAHASAN) Terdiri dari pembahasan, perhitungan dan hasil mengenai studi Normalisasi Sungai Deli Kecataman Medan Maimun; 4. BAB V (SIMPULAN DAN SARAN); 5. DAFTAR PUSTAKA.
4
