Halaman Sampul
TUGAS AKHIR “STUDY KARAKTERISTIK SEDIMEN DAN MORFOLOGI DASAR MUARA SUNGAI JENEBERANG”
OLEH: ARBIMUSA A. CENNE D11109262
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN 2016
Lemb ar Peng esaha n
Resume
“STUDY KARAKTERISTIK SEDIMEN DAN MORFOLOGI DASAR MUARA SUNGAI JENEBERANG” Rita Tahir Lopa1, Farouk Maricar2, Arbimusa A. Cenne3
ABSTRAK Daerah muara sungai sebagai daerah pengeluaran air sungai terutama pada saat debit banjir, akibat adanya angkutan sedimen yang besar dari hulu akan mengalami pengendapan akan sangat besar sehingga tidak mampu secara optimal melakukan fungsinya. Selain mengendap di muara, sebagian sedimen akan terangkut ke Pantai Barombong maupun Pantai Tanjung Bunga Makassar yang mempengaruhi perubahan morfologi di daerah tersebut. Sehingga kami melakukan penelitian untuk mengetahui bagaimana perubahan morfologi yang terjadi dengan menggunakan aplikasi SMS 8.1 (Surface Water Modeling System), fitur yang digunakan untuk mensimulasikan model adalah RMA2 untuk aliran sungai dan SED2D untuk sedimen, data yang diperlukan adalah data debit sungai dan karakteristik sedimen yang diambil langsung dari Muara Sungai Jeneberang. Dari hasil pengujian karakteristik sedimen yang berasal dari lokasi penelitian pada Muara Sungai Jeneberang, diperoleh jenis sedimen yang ada pada Muara Sungai Jeneberang adalah lanau lempung (silt loam) dan lempung berpasir (sandy loam). Besarnya diameter sedimen (D50) pada downstream Sungai Jeneberang adalah 0,339100779 mm. Dan Berdasarkan hasil running SMS 8.1 (Surface-water Modeling System), besarnya perubahan dasar sungai (bed change) dalam interval waktu 24 jam sampai dengan 720 jam terjadi penumpukan sedimen sebesar 0,0725 m. Diharapkan hasil penelitian ini dapat berguna untuk instansi untuk melakukan penanganan terhadap masalah sedimen yang terjadi di Muara Sungai Jeneberang. Dan sebagai tambahan ilmu mengenai penggunaan program SMS 8.1 (Surface Water Modeling System) dengan model RMA2 dan SED2D. Kata kunci: Muara Sungai, Sedimen, SMS, RMA2, SED2D
1Dosen
Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA 3Mahasiswa S1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA 2Dosen
iii
ABSTRACT The mouth of the river as the river water management area, especially at the time of the flood discharge, due to transport large sediment from upstream will have precipitation will be very large so it is not able to optimally perform its function. Besides settles in the estuary, some sediment will be transported to Barombong Beach and Tanjung Bunga Makassar affecting morphological changes in the area. So we did a study to determine how the morphological changes that occur by using the application SMS 8.1 (Surface Water Modeling System), a feature that is used to simulate the model is RMA2 to stream and SED2D to sediment, the necessary data is data streamflow characteristics and sediment taken directly from the estuary Jeneberang. From the test results characteristics of sediments derived from the study site in the estuary Jeneberang, obtained sediment type that exist in the estuary Jeneberang is silt loam (silt loam) and sandy loam (sandy loam). The amount of sediment diameter (D50) on the river downstream Jeneberang is 0.339100779 mm. And Based on the results of running SMS 8.1 (Surface-water Modeling System), the magnitude of changes in the river bed (bed change) at intervals of 24 hours up to 720 hours in the accumulation of sediment at 0.0725 m. We hope this research can be useful for agencies to handling sediment problems that occur in the estuary Jeneberang. And as additional knowledge regarding the use of SMS 8.1 program (Surface Water Modeling System) model RMA2 and SED2D. Key words: estuary, sediment, SMS, RMA2, SED2D
1Dosen
Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA 3Mahasiswa S1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA 2Dosen
iv
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah Rabbil Alamin, segala puji bagi ALLAH SWT karena berkat limpahan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Karakteristik Sedimen di Muara Sungai Jeneberang” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Salam dan shalawat senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai suri tauladan untuk seluruh umat manusia. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa selesainya Tugas Akhir ini adalah berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan terima kasih serta penghargaan yang setinggi - tingginya kepada : 1.
Ayahanda tercinta Drs. Anwar C, Ibunda tercinta Dra. Hj. Ruskia Mahdin, yang tiada henti - hentinya memberikan perhatian, kasih sayang, dorongan, motivasi dan iringan doa yang tulus serta memberikan bantuan baik moril maupun materil sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan di bangku kuliah. Adindaku Arfandi dan Bunga eja, serta seluruh keluarga besar terima kasih atas motivasi yang tak pernah henti dan perhatian yang sangat besar yang telah diberikan serta bantuan dan doanya selama penulis mengikuti pendidikan.
2.
Bapak Dr. Eng. Ir. Hj. Rita Tahir Lopa, MT., selaku Pembimbing I dan Bapak Dr. Eng. Ir. H. Farouk Maricar, MT., selaku Pembimbing II, atas keikhlasannya meluangkan waktu, memberikan petunjuk, saran, tenaga dan
v
pemikirannya sejak awal perencanaan penelitian hingga selesainya penyusunan Tugas Akhir ini. 3.
Bapak DR. Ing. Ir. Wahyu H. Piarah, MS, ME., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
4.
Bapak DR. Ir. Muh. Arsyad Thaha, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
5.
Bapak Ir. A. Bakri Muhiddin, MSc, Ph.D, selaku Sekretaris Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
6.
Bapak Ir. H. Achmad Faisal Aboe, MT., selaku Penasehat Akademik atas segala perhatian, nasehat dan bantuannya selama penulis duduk dibangku kuliah.
7.
Bapak/Ibu Dosen Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin yang dengan ikhlas membagikan ilmunya kepada penulis selama duduk dibangku kuliah.
8.
Seluruh staf dan karyawan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin atas segala bantuan yang diberikan selama proses perkuliahan sampai penyusunan skripsi ini selesai.
9.
Seluruh staf Balai Besar Wilayah Sungai Pompengan-Jeneberang, dan staf Kantor Bendungan Serba Guna Bili-bili.
10.
Semua teman - teman C’09, terkhusus untuk teman seperjuangan Rajib, Fahri, Amir, Haerul, Kholis, serta teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang senantiasa memberikan semangat dan dorongan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
vi
Akhir kata penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan,
namun
besar
harapan
kiranya
dapat
bermanfaat
bagi
pengembangan ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang teknik sipil.
Makassar,
Januari 2016
Penulis,
ARBIMUSA A. CENNE
vii
DAFTAR ISI Halaman
Halaman Sampul ..................................................................................................... 1 Lembar Pengesahan ................................................................................................ 2 Resume ................................................................................................................... iii KATA PENGANTAR ............................................................................................ v DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii DAFTAR TABEL .................................................................................................. xi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xiii BAB I ...................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 1.1.
Latar Belakang Masalah ........................................................................... 1
1.2.
Rumusan dan Batasan Masalah ................................................................ 2
1.3.
Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2
1.4.
Manfaat Penelitian .................................................................................... 3
1.5.
Sistematika Penulisan ............................................................................... 3
BAB II .................................................................................................................... 1 TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................ 1 2.1
Gambaran Umum Lokasi Penelitian ........................................................ 1
2.1.1.
Keadaan Geografis ............................................................................ 1
2.1.2.
Keadaan Topografi ............................................................................ 1
2.1.3.
Keadaan Klimatologi ........................................................................ 2
2.1.4.
Keadaan Hidrologi ............................................................................ 2
2.1.5.
Keadaan Geologi ............................................................................... 3
2.1.6.
Keadaan Sosial .................................................................................. 4
2.2
Gambaran Umum Muara .......................................................................... 4
2.2.1 2.3
Pengertian Muara .............................................................................. 4
Gambaran Umum Sedimentasi ................................................................. 5
viii
2.3.1
Pengertian Sedimen ........................................................................... 5
2.3.2
Sedimentasi Sungai ........................................................................... 8
2.4
Analisa Karakteristik Sedimentasi ......................................................... 11
2.4.1.1 Pengukuran Karakteristik Sedimen ................................................. 11 2.5
Analisa Karakteristik Muara Sungai ...................................................... 12
2.5.1.1 Pengukuran Karakteristik Sungai .................................................... 12 2.5.1.2 Perhitungan Debit Sungai ............................................................... 12 2.6
Model Matematis Aliran Dua Dimensi .................................................. 14
2.6.1 Model Numeris RMA2 ......................................................................... 14 2.6.2. Diskritisasi Model ................................................................................ 16 2.7
Model Matematis Perubahan Dasar Sungai ........................................... 16
2.7.1
Model Numeris SED2D.................................................................. 16
BAB III ................................................................................................................... 1 METODOLOGI PENELITIAN .......................................................................... 1 3.1
Tempat dan Lokasi Penelitian .................................................................. 1
3.2.
Data yang Diperlukan ............................................................................... 3
3.3.
Metode Pengambilan Sampel ................................................................... 4
3.4.
Metode Pelaksanaan Pengujian Laboratorium ......................................... 6
3.4.1.
Pengujian Berat Jenis Sedimen (Gs) ................................................. 6
3.4.2.
Pengujian Diameter Sedimen ............................................................ 7
3.5.
Pemodelan SMS 8.1 (Surface-water Modeling System) .......................... 8
3.5.1
Pelaksanaan Pemodelan .................................................................... 8
BAB IV ................................................................................................................... 1 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................... 1 4.1.
Perhitungan Pengujian Karakteristik Sedimen ......................................... 1
4.1.1.
Perhitungan Berat Jenis Sedimen ...................................................... 1
4.1.2.
Perhitungan Diameter Sedimen......................................................... 2
4.2.
Perhitungan Pengujian Karakteristik Muara Sungai. ............................... 7
4.2.1.
Perhitungan Kecepatan Aliran Sungai .............................................. 8
4.2.2.
Perhitungan Dimensi Sungai ............................................................. 9
4.3.
Perhitungan Debit Aliran pada Muara Sungai ....................................... 10
ix
4.4.
Hasil Pemodelan SMS 8.1 ...................................................................... 11
4.4.1
Hasil Pemodelan RMA2 ................................................................. 11
4.4.2
Hasil Pemodelan SED2D ................................................................ 12
BAB V..................................................................................................................... 1 PENUTUP .............................................................................................................. 1 5.1.
Kesimpulan ............................................................................................... 1
5.2.
Saran ......................................................................................................... 1
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 1 LAMPIRAN ........................................................................................................... 3
x
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Curah hujan Tahunan Rata-rata pada Stasiun Bili-bili Dam Site
2
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Berat Jenis Sedimen .........................................
2
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Analisa Saringan ...............................................
3
Tabel 4.3. Rekapitulasi Butir (D50) Sampel Sedimen .................................
4
Tabel 4.4. Rekapitulasi Persentase Tekstur ..................................................
5
Tabel 4.5. Hasil Pengukuran Kecepatan Aliran pada Muara Sungai Jeneberang……… .......................................................................
6
xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Skema Penggolongan Angkutan Sedimen ..............................
Halaman 10
Gambar 2.2. Sistem Koordinat dan Variabel yang Dipakai (a) dan Kecepatan Rata-rata Kedalaman pada Arah Sumbu x (b) .......................
15
Gambar 3.1. Lokasi Penelitian .....................................................................
1
Gambar 3.2. Metode Pembagian Patok ........................................................
3
Gambar 3.3. Current Meter ..........................................................................
4
Gambar 3.4. Tampilan Hasil Pembuatan Mesh ...........................................
8
Gambar 3.5. Diagram Alir Pengolahan Data ...............................................
10
Gambar 4.1. Hasil Perhitungan Butir (D50) ................................................
4
Gambar 4.2. Grafik Analisa Saringan ...........................................................
5
Gambar 4.3. Penampang Muara Sungai Jeneberang.....................................
7
Gambar 4.4. Hasil Simulasi RMA2 Berupa Kontur Aliran 24 jam ..............
9
Gambar 4.5. Hasil Simulasi RMA2 Berupa Kontur Aliran 720 jam ............
9
Gambar 4.6. Hasil Simulasi RMA2 Berupa Vektor Aliran .........................
9
Gambar 4.7. Lintasan Perubahan Dasar Sungai ............................................
10
Gambar 4.8. Grafik Perubahan Dasar Sungai pada Simulasi Waktu 24 Jam
10
Gambar 4.7. Grafik Perubahan Dasar Sungai pada Simulasi Waktu 720 Jam
11
xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Lampiran 6 Lampiran 7 Lampiran 8
Perhitungan berat jenis sedimen Hasil perhitungan analisa saringan Perhitungan luas penampang, kecepatan aliran dan debit air muara sungai jeneberang Hasil running SMS 8.1 Tabel spesifikasi pengujian Peta situasi DAS jeneberang Dokumentasi pengukuran lapangan dan pengambilan sampel pada muara sungai jeneberang Dokumentasi pengujian karakteristik sedimen muara sungai jeneberang di laboratorium mekanika tanah
xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Sungai Jeneberang adalah salah satu sungai besar yang ada di Kabupaten Gowa. Sungai ini terletak pada dua wilayah administrasi kota dan kabupaten yaitu kota Makassar dan Kabupaten Gowa. Sungai ini berasal dan mengalir dari bagian timur Gunung Bawakaraeng dan Gunung Lompobattang (Kabupaten Gowa) yang kemudian menuju hilirnya di selat makassar (Kota Makassar). Secara geografis Daerah Pengaliran Sungai (DPS) Jeneberang terletak pada koordinat 05 o 10' 00" LS - 05o 26' 00" LS dan 119o 23' 50" BT - 119o 56' 10" BT. Pada lokasi dimana daerah aliran sungai jeneberang berada, secara topografi merupakan wilayah pegunungan Malino (Gunung Lompobattang), wilayah lipatan tersier selatan Combi, dan wilayah dataran rendah aluvial selatan Makassar. Luas wilayah pengaliran sungai Jeneberang sebesar 727 km2 dengan panjang sungai 78,75 km. Tidak dapat dipungkiri bahwa Sungai Jeneberang yang berada di daerah selatan Kota Makassar memiliki peran yang sangat besar bagi kota ini. Sungai Jeneberang yang memiliki peran penting dalam pengandalian banjir Kota Makassar dan Kab. Gowa memerlukan perhatian khusus terutama setelah terjadinya longsor di hulu sungai ini yaitu di Gunung Bawakaraeng yang memilki volume longsoran ±200 juta kubik lumpur dan pasir. Pasir dan lumpur yang terdapat pada hulu sungai akan terbawa di sepanjang aliran sungai yang
1
mempengaruhi sedimentasi di sepanjang sungai ini salah satunya kemungkinan naiknya dasar sungai. Daerah muara sungai sebagai daerah pengeluaran air sungai terutama pada saat debit banjir, akibat adanya angkutan sedimen yang besar dari hulu akan mengalami pengendapan akan sangat besar sehingga tidak mampu secara optimal melakukan fungsinya. Selain mengendap di muara, sebagian sedimen akan terangkut ke Pantai Barombong maupun Pantai Tanjung Bunga Makassar yang mempengaruhi perubahan morfologi di daerah tersebut. Penelitian ini menjadi penting dilakukan untuk mengetahui karakteristik sedimen untuk kemudian bisa menjadi data yang digunakan untuk menghitung sedimen, oleh karena itu kami merasa perlu untuk mengangkat masalah tersebut kedalam penulisan tugas akhir dengan judul : “Study Karakteristik Sedimen Dan Morfologi Dasar Di Muara Sungai Jeneberang” 1.2. Rumusan dan Batasan Masalah Berdasarkan latar belakang pada uraian diatas, maka permasalahan dalam penulisan ini adalah meninjau karakteristik sedimen yang ada pada Muara Sungai Jeneberang Kabupaten Gowa Propinsi Sulawesi Selatan. Dari data karakteristik yang didapatkan, selanjutnya dilakukan pemodelan menggunakan bantuan software SMS 8.1 (Surface-water Modeling System). 1.3. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
2
1. Menganalisa kondisi karakteristik sedimen pada Muara Sungai Jeneberang berupa berat jenis sedimen, dan ukuran butir sedimen. 2. Mensimulasi perubahan dasar (Bed Change) muara sungai jeneberang dengan menggunakan bantuan software SMS 8.1 (Surface-water Modeling System). 1.4. Manfaat Penelitian Berdasarkan penelitian ini, diharapkan nantinya dapat bermanfaat bagi semua pihak, khususnya pemerintah dibidang sumber daya air, perencana dan kontraktor, ataupun mahasiswa/i yang berkecimpung dalam bidang rekayasa keairan dan sebagai tambahan ilmu pengetahuan bagi siapa saja yang membacanya. 1.5. Sistematika Penulisan Untuk mempermudah dalam memahami isi tugas akhir ini, maka penulisannya disusun secara sistematis dan disesuaikan dengan pokok bahasan dan batasan masalah yang telah dipaparkan pada item sebelumnya. Hal ini penting agar tugas akhir ini dapat dipahami secara menyeluruh. Isi tugas akhir ini disajikan dalam 5 (lima) bab dengan komposisi sebagai berikut: BAB I.
Pendahuluan, Bab ini merupakan gambaran umum secara sistematis sekaligus pengantar untuk memasuki pembahasan selanjutnya, gambaran umum tersebut meliputi Latar Belakang, Rumusan dan Batasan Masalah, Tujuan Penelitian, Manfaat Penelitian, serta Sistematika Penulisan.
3
BAB II.
Tinjauan Pustaka Bab ini berisi tentang gambaran umum dari lokasi penelitian, mulai dari keadaan geografis hingga keadaan geologinya, pada bab ii juga berisikan gambaran tentang sedimentasi yang mencakup pengertian sedimen, proses sedimentasi serta jenis-jenis dari sedimentasi itu sendiri. Bab inipun menyangkut teori dasar yang mencakup gambaran umum penelitian.
BAB III.
Metode Penelitian Pada bab ini diuraikan tentang tempat dan lokasi penelitian, metode pengumpulan data yang meliputi pengambilan sampel sedimen, pengukuran dilapangan serta penelitian di laboratorium, data-data yang diperlukan, dan metode analisis data.
BAB IV.
Analisa Dan Pembahasan Bab ini merupakan inti dari penulisan yang membahas secara rinci mengenai hasil pemeriksaan material sedimen, data pengukuran debit, hasil pengukuran kecepatan, tinggi muka air, serta perbandingan hasil data penelitian langsung dengan perhitungan berdasarkan aplikasi rumus beberapa ahli tentang pengukuran sedimen.
BAB V.
Penutup Bab ini merupakan penutup dari tulisan ini berupa simpulan yang diperoleh dari hasil penelitian, serta saran-saran dari penulis yang
4
berkaitan dengan faktor-faktor penghambat yang dialami selama penelitian berlangsung, yang tentunya dimaksudkan agar penelitian ini berguna untuk pengembangan ilmu aplikasi kerekayasaan khususnya bangunan air dimasa yang akan datang.
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Gambaran Umum Lokasi Penelitian 2.1.1. Keadaan Geografis Secara geografis DPS Jeneberang terletak pada koordinat antara 05o 10' 00"-05o 26' 00" Lintang Selatan dan 119o 23' 50"-119o 56' 10" Bujur Timur. Daerah Pengaliran Sungai Jeneberang terletak di dua wilayah administrasi kota dan kabupaten yaitu kota Makassar dan Kabupaten Gowa. 2.1.2. Keadaan Topografi Daerah Pengaliran Sungai Jeneberang mempunyai ketinggian antara +0 m sampai dengan +2.876 m dari permukaan air laut dengan bentuk wilayah datar, bergelombang, sampai berbukit. Sungai Jeneberang mempunyai daerah tangkapan air seluas 727 km2 yang dimulai dari gunung Lompobattang (elevasi 2.876 m), dengan panjang sungai utamanya adalah 78,75 km. Area dataran rendahnya tersebar pada daerah hilir (Kota Makassar) sampai pada kawasan Sungguminasa (Kabupaten Gowa). Aliran utama sungai Jeneberang saat ini berupa aliran alamiah dengan beberapa bagian sungai yang mempunyai perlindungan banjir pada sisinya, utamanya pada daerah kawasan padat penduduk disekitar sungai tersebut, misalnya pada kawasan jalan tirta jeneberang, Sungguminasa, Kabupaten Gowa.
1
2.1.3. Keadaan Klimatologi Kondisi iklim pada DPS Jeneberang secara keseluruhan berada dibawah iklim tropis yang menunjukkan temperatur udara yang sangat tinggi dengan variasi yang kecil sepanjang satu tahun dan perbedaan yang sangat kecil pula antara musim kemarau dan musim hujan dalam satu tahun. 2.1.4. Keadaan Hidrologi Kondisi curah hujan pada daerah downstream Sungai Jeneberang dapat dilihat dari pencatatan curah hujan pada stasiun bili-bili Dam Site sungai jeneberang, sebagaimana ditunjukkan pada tabel berikut : Tabel 2.1. Curah Hujan Tahunan Rata-Rata pada Stasiun Bili-bili dam Site Tahun
Curah Hujan Rata-rata
2000
445,53
2001
544,18
2002
523,13
2003
497,24
2004
295,44
2005
456,83
2006
765,87
2007
347,49
2008
485,65
2009
350,70
2010
446,46
2
2011
338,94
2012
429,92
2013
485,86
R Max
436.98
Sumber : Balai Besar Wilayah Sungai Pompengan-Jeneberang 2.1.5. Keadaan Geologi Kondisi geologi yang dominan antara lain sebagai berikut : 1. Endapan Kwarter (endapan aluvial) Unsur utama endapan kwarter diwilayah studi adalah endapan banjir dataran sungai Jeneberang. Endapan ini terbentuk pada zaman kwarter akhir (300000500000 tahun sebelumnya). Endapan ini memiliki karakteristik tersendiri yaitu bisa berubah-ubah dari lempung ke pasir, dari kerikil menjadi bongkahan batu besar. Karena bidang sungai sering berubah-ubah dan berkelok-kelok, maka endapan bantaran tersebar luas dari utara sampai selatan. Endapan kwarter yang lain adalah pasir dan kerikil dipinggir dan pasir di dasar sungai, lumpur di rawa-rawa dll. Akan tetapi endapan pada jenis ini jumlahnya sedikit. 2. Formasi Camba Formasi camba merupakan endapan batuan yang terdiri atas batu pasir dan tufan yang tertimbun dengan tufa, batuan lanau dan batuan vulkanis. Batuan ini tersimpan dengan melapisi formasi tonasa secara tidak selaras dilaut dangkal sejak zaman pertengahan sampai akhir miosen. Formasi camba yang tersebar di
3
beberapa bagian wilayah studi sifatnya lunak, berukuran sangat besar dan tidak mudah tertembus air. 2.1.6. Keadaan Sosial Saat ini Sungai Jeneberang berfungsi sebagai sungai alamiah yang menerima buangan air dari saluran drainase dan irigasi pada wilayah Kota Makassar dan Kabupaten Gowa. Disamping itu juga terdapat bendung yang terletak di bili-bili (Kabupaten Gowa) yang berfungsi sebagai sumber air pada saluran irigasi persawahan pada wilayah Kabupaten Gowa dan sekitarnya, serta digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga air (PLTA). 2.2 Gambaran Umum Muara 2.2.1 Pengertian Muara 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/pembuangan debit sungai, terutama pada waktu banjir, ke laut. Karena letaknya yang berada di ujung hilir, maka debit aliran di muara adalah lebih besar dibanding pada tampang sungai di sebelah hulu. Selain itu muara sungai juga harus melewatkan debit yang ditimbulkan oleh pasang surut, yang bisa lebih besar dari debit sungai. Sesuai
4
dengan fungsinya tersebut muara sungai harus cukup lebar dan dalam. (Triatmodjo, 2012). 2.3 Gambaran Umum Sedimentasi 2.3.1 Pengertian Sedimen Sedimen adalah material atau pecahan dari batuan, mineral dan material organik yang melayang-layang di dalam air, udara, maupun yang dikumpulkan di dasar sungai atau laut oleh pembawa atau perantara alami lainnya. Beberapa ahli memberikan pengertian yang berbeda tentang sedimen. Menurut (Suripin, 2003 : 343) Sedimentasi merupakan akibat lebih lanjut dari erosi yang terdapat pada daerah yang lebih rendah, terutama pendangkalan mulut kanal. Material erosi yang dibawa aliran air dari hulu, pada saat memasuki daerah/saluran yang ditandai, tidak semuanya mampu hanyut kehilir, sebagian akan terendapkan disepanjang perjalanan disaluran sungai yang dilewati. Pipkin (1977) menyatakan bahwa sedimen adalah pecahan, mineral, atau material organik yang ditransforkan dari berbagai sumber dan diendapkan oleh media udara, angin, es, atau oleh air dan juga termasuk didalamnya material yang diendapakan dari material yang melayang dalam air atau dalam bentuk larutan kimia. Lalu Pettijohn (1975) mendefinisikan sedimentasi sebagai proses pembentukan sedimen atau batuan sedimen yang diakibatkan oleh pengendapan dari material pembentuk atau asalnya pada suatu tempat yang disebut dengan lingkungan pengendapan berupa sungai, muara, danau, delta, estuaria, laut dangkal sampai laut dalam. Sedangkan Gross (1990) mendefinisikan sedimen laut sebagai akumulasi dari mineral-mineral dan pecahan-pecahan batuan yang
5
bercampur dengan hancuran cangkang dan tulang dari organisme laut serta beberapa partikel lain yang terbentuk lewat proses kimia yang terjadi di laut. Sedimentasi dapat didefenisikan sebagai pengangkutan, melayangnya (suspensi) atau mengendapnya material fragmentasi oleh air. Atau sedimentasi merupakan pengendapan yang terjadi pada bagian-bagian tertentu pada saluran dengan kondisi aliran dan dasar saluran yang memungkinkannya terjadinya pengendapan tersebut. Sedimentasi biasanya terjadi pada bagian downstream. Sedimentasi merupakan akibat adanya erosi dan memberi banyak dampak yaitu : a. Di sungai, pengendapan sedimen di dasar sungai yang menyebabkan naiknya dasar sungai, kemudian menyebabkan tingginya permukaan air sehingga mengakibatkan banjir yang menimpa lahan-lahan yang tidak dilindungi (unprotected land). Hal tersebut diatas dapat pula mengakibatkan aliran mengering dan mencari aliran baru. b. Di saluran, jika saluran irigasi atau saluran pelayaran dialiri oleh air yang penuh sedimen akan terjadi pengendapan sedimen dari dasara saluran dan sudah tentu diperlukan biaya yang cukup besar untuk pengerukan sedimen tersebut. Pada keadaan tertentu pengerukan sedimen menyebabkan terhentinya operasi saluran. c. Pengendapan sedimen di waduk-waduk, akan mengurangi volume efektif. Sebagian besar jumlah sedimen yang dialirkan oleh waduk adalah sedimen yang dialirkan oleh sungai-sungai yang mengalir kedalam waduk, hanya sebagian saja yang berasal dari longsoran tebing-tebing waduk atau yang berasal dari gerusan tebing-tebing waduk oleh limpasan permukaan.
6
d. Di bendung atau pintu-pintu air, yang menyebabkan kesulitan dalam mengoperasikan pintu-pintu tersebut juga karena pembentukan pulau-pulau pasir (sand bars) disebelah hulu bendung atau pintu air akan mengganggu aliran yang melalui bendung dan pintu air. Disisi lain akan terjadi bahaya penggerusan terhadap bagian hilir bangunan, jika beban sedimen disungai tersebut berkurang karena pengendapan dibagian hulu bendung, maka aliran dapat mengangkat material atas sungai. e. Di daerah sepanjang sungai, sedimen bergerak didalam sungai sebagai sedimen tersuspensi (suspend sediment) dalam air yang mengalir dan sebagai muatan yang dasar (bed load) yang bergeser atau menggelinding sepanjang dasar saluran. Istilah yang ketiga yaitu loncatan (caltation), digunakan untuk menjelaskan gerakan partikel yang kelihatannya melenting disepanjang dasar saluran, proses-proses tersebut tidak dapat berdiri sendiri, karena material yang tampak sebagai muatan dasar pada suatu tempat mungkin akan tersuspensi pada tempat lain. Muatan hanyutan terdiri dari bahan yang hamyut kedalam sungai pada waktu turun hujan dan biasanya berjalan melalui sistemnya tanpa mengendap kembali. Sedimentasi dapat pula berasal dari erosi yang berasal pada luar sungai. Sedimen tersangkut oleh aliran sungai pada saat debitnya meningkat dari bagian hulu dan kemudian diendapkan pada alur sungai yang landai atau pada ruas sungai yang melebar. Selanjutnya pada saat debitnya mengecil, maka sedimen yang mengendap tersebut secara berangsur-angsur terbawa hanyut lagi
dan dasar
sungai akan berangsur turun kembali.
7
Dari beberapa pengertian diatas dapat disimpulkan bahwa sedimentasi adalah suatu proses pengangkutan, melayangnya atau mengendapnya material fragmental oleh air yang diakibatkan oleh erosi. 2.3.2
Sedimentasi Sungai Air mengalir diatas sedimen dasar, maka ada gaya yang mendorong
butiran, dimana gaya ini cenderung menggerakkan partikel sedimen. Gaya yang menahan akibat aliran air tergantung dari sifat-sifat material. Untuk sedimen kasar seperti pasir dan
kerikil, gaya tahanan utamanya adalah berhubungan berat
sendiri partikel. Ketika gaya-gaya hidrodinamik bekerja pada partikel-partikel padat bahan dasar saluran tersebut, maka secara bersamaan juga terjadi peningkatan intensitas aliran. Oleh sebab itu, untuk suatu dasar saluran tertentu yang pada mulanya dalam keadaan tidak bergerak, suatu kondisi aliran pada akhirnya akan tercapai manakala partikel-partikel dasar tidak mampu lagi menahan gaya-gaya hidrodinamis tersebut sehingga tercipta suatu kondisi kritis yang mengakibatkan terjadinya gerakan pada dasar (bed load) saluran. Dalam kondisi normal umumnya gerakan-gerakan partikel ini tidak terjadi secara simultan untuk semua partikel dengan ukuran tertentu yang terletak pada lapisan atas. Pada kenyataanya, untuk setiap kondisi hidrolis tertentu, sebagian partikel akan bergerak sedangkan sebagian yang lain tidak bergerak. Hal ini disebabkan oleh sifat probabilistik dari pada permasalahan ini, yang secara inplisit memberikan kenyataan bahwa aliran bersifat turbulen walaupun tidak terjadi secara sempurna.
8
Pembahasan mengenai teori awal pergerakan sedimen atau yang sering juga disebut kondisi kritis atau penggerusan awal meliputi analisa gaya-gaya yang bekerja pada partikel-partikel sedimen tersebut. Untuk sedimen yang berupa pasir dan kerikil, maka gaya yang menahan pergerakan butiran akibat aliran air ialah gaya berat butiran itu sendiri. Lain halnya dengan partikel yang lebih halus yang berupa lumpur atau tanah liat maka selain gaya berat, maka gaya kohesif juga akan sangat berpengaruh dalam menahan pergerakan butiran sedimen. Sedimentasi sungai bisa berasal dari erosi garis daerah aliran sungai itu sendiri, dari proses erosi yang diakibatkan oleh kencangnya aliran air pada daerah hulu, yang mengakibatkan proses erosi yang sangat cepat hingga terbawa aliran air dan mengendap pada daerah hilir sungai yang beraliran lambat. Sifat-sifat sedimen adalah sangat penting didalam mempelajari proses erosi dan sedimentasi. Sifat-sifat tersebut adalah ukuran partikel dan distribusi butir sedimen, rapat massa, bentuk, kecepatan endap, tahanan terhadap erosi, dan sebagainya. Di antara beberapa sifat tersebut, distribusi ukuran butir adalah yang paling penting. Ada tiga macam angkutan sedimen yang tejadi di dalam alur sungai yaitu: “Wash load” atau sedimen cuci terdiri dari partikel-partikel lanau dan debu yang terbawa masuk ke dalam sungai dan tetap tinggal melayang sampai mencapai laut, atau genangan air lainnya. Sedimen jenis ini hampir tidak mempengaruhi sifat-sifat sungai, walaupun jumlahnya mungkin yang terbanyak dibanding jenis-jenis lainnya terutama pada saat-saat permulaan musim hujan datang. Jenis sedimen ini berasal
9
dari proses pelapukan (weathering process) permukaan tanah DAS yang terutama terjadi pada musim kemarau sebelumnya. “Suspended load” atau sedimen melayang terdiri dari pasir halus yang melayang di dalam aliran karena tersangga oleh turbulensi aliran air. Pengaruhnya terhadap sifat-sifat sungai tidak begitu besar. Tetapi apabila terjadi perubahan kecepatan aliran, jenis ini dapat berubah menjadi angkutan jenis ketiga, yakni angkutan sedimen dasar. Untuk besar butiran tertentu bila kecepatan pungutnya (pick up velocity) dilampaui, material akan melayang. Tetapi apabila kecepatan aliran yang mengangkutnya mengecil di bawah kecepatan pungutnya, material akan tenggelam ke dasar aliran. “Bed load”, type ketiga dari angkutan sedimen adalah angkutan sedimen dasar di mana material dengan besar butiran-butiran yang lebih besar akan bergerak menggelincir, menggelinding pada dasar sungai, gerakannya mencapai ke kedalaman tertentu dari lapisan dasar sungai. Terjadinya angkutan dasar disebabkan oleh pergerakan sedimen dan pengaliran di dasar sungai dipengaruhi oleh tegangan dasar yang terdiri dari kekasaran dan formasi dasar. Secara sistematis mekanisme dan penggolongan angkutan sedimen yang didasarkan atas pergerakan dan sumbernya dapat digambarkan sebagai berikut :
10
Muatan Material Dasar
Berdasarkan Sebagai Muatan Sedimen Dasar
Berdasarkan Sumber Asli (origin)
Berdasarkan Mekanisme Angkutan (Transport)
Muatan Bilas
Bergerak Sebagai Muatan Sedimen Melayang
Gambar. 2.1. Skema penggolongan angkutan sedimen (Sumule, E.A.,1994)
2.4 Analisa Karakteristik Sedimentasi 2.4.1.1 Pengukuran Karakteristik Sedimen Pengukuran karakteristik sedimen dimaksudkan untuk mendapatkan debit sedimen yang dilaksanakan dengan cara mengambil contoh sedimen untuk kemudian dibuat hubungan antara debit air dengan debit sedimen. Data angkutan sedimen sungai sangat bermanfaat untuk menganalisa besarnya penggerusan dan atau pengendapan di alur sungai sedimentasi waduk, untuk kondisi erosi dari suatu daerah pengaliran sungai dan sebagainya. Hasil sedimen dari suatu daerah pengaliran tertentu dapat ditentukan dengan pengukuran pengangkutan sedimen pada titik kontrol alur sungai, atau dengan menggunakan rumus-rumus empiris atau semi empiris. Kebanyakan rumus-rumus untuk menentukan besarnya pengangkutan sedimen dalam suatu alur sungai telah dikembangkan, baik dengan mengkolerasikan besarnya
11
pengangkutan hasil sedimen yang diukur dengan curah hujan dan sifat-sifat topografi maupun melalui analisis semi teoritis yang menghubungkan sifat-sifat aliran sungai dengan hasil sedimen yang di ukur. (Soemartono: 1999: 403). Hasil sedimen musiman dan tahunan dapat juga ditentukan dari pengukuran terhadap perubahan dasar waduk yang dilewati sungai. Pengukuran secara periodik (tahunan atau musiman) pada penampang-penampang melintang waduk yang telah ditetapkan, bersamaan dengan pengamatan berat jenis bahan endapan akan merupakan perkiraan banyaknya endapan sedimen di waduk.
2.5 Analisa Karakteristik Muara Sungai 2.5.1.1 Pengukuran Karakteristik Sungai Pengukuran karakteristik sungai dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh sedimen terhadap karakteristik dari sungai itu sendiri serta sebagai data penunjang dalam menghitung debit sedimen nantinya. Adapun pada pengukuran karakteristik sungai dilakukan dengan cara survei langsung ke lokasi penelitian dengan mengamati keadaan pada muara sungai berupa kondisi terkini sisi sungai, lebar pada muara sungai, kedalaman sungai, pengukuran kecepatan aliran, sehingga dari data tersebut diperoleh luas penampang dan profil dari sungai itu sendiri.
2.5.1.2 Perhitungan Debit Sungai Debit adalah satuan besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai (DAS). Debit aliran adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu (Asdak,2002).
12
Metode penelitian meliputi pengukuran langsung di lapangan. Pengukuran langsung di lapangan meliputi pengukuran lebar, tinggi air, tinggi saluran dan sisi miring. Debit air sungai merupakan tinggi permukaan air sungai yang terukur oleh alat ukur permukaan air sungai ( Mulyana, 2007). Debit adalah suatu koefesien yang menyatakan banyaknya air yang mengalir dari suatu sumber persatuan waktu, biasanya diukur dalam satuan liter per/detik, untuk memenuhi keutuhan air pengairan, debit air harus lebih cukup untuk disalurkan ke saluran yang telah disiapkan (Dumiary, 1992). Pengukruan debit dapat dilakukan dengan berbagai macam cara yaitu (Arsyad,1989): a.
Pengukuran volume air sungai .
b.
Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang melintang sungai.
c.
Pengukuran dengan menggunakan bahan kimia yang dialirkan dalam sungai.
d.
Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukur debit. Adapun metode pengukuran debit yang digunakan yaitu dengan cara
mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang melintang dari sungai tersebut. Selanjutnya, dari hasil pengambilan data di lapangan, dilakukan pengolahan data untuk mengetahui besarnya debit air yang melalui downstream sungai tersebut. Untuk mendapatkan nilai debit yang lewat pada suatu periode tertentu, maka dilakukan metode dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : 𝑄𝑤 = 𝑉 × 𝐴
.................................... (II-1)
Dimana : Qw = Debit Aliran (m3/detik)
13
V
= Kecepatan aliran (m/detik)
A
= Luas Penampang Sungai (m2)
2.6 Model Matematis Aliran Dua Dimensi Salah satu modul perangkat lunak BOSS SMS (Surface water Modeling System) yaitu RMA2, merupakan model numeris untuk menghitung proses hidrodinamika aliran dua dimensi pada rerata kedalaman (depth average). Perangkat lunak SMS merupakan post dan pre-processing unit, sedangkan RMA2 merupakan running execution program (Boss SMS, 1995). 2.6.1 Model Numeris RMA2 Persamaan yang menggambarkan aliran di sungai, estuari dan badan air yang lain didasarkan pada konsep klasik konservasi massa dan momentum. Persamaan aliran 2-D horizontal (depth averaged) diturunkan dengan mengintegrasikan persamaan tiga dimensi transport massa dan momentum terhadap koordinat vertikal dari dasar sampai ke permukaan
air,
dengan
asumsi bahwa kecepatan dan percepatan vertikal diabaikan. Persamaan kontinuitas dan momentum arah sumbu x dan y untuk aliran dua dimensi ratarata kedalaman dapat dituliskan sebagai berikut (Boss SMS, 1995):
14
dengan : (Sistem koordinat dan variabel yang dipakai lihat Gambar 2.2) h adalah kedalaman; u,v adalah kecepatan pada arah sumbu x dan y; x,y,t adalah koordinat cartesian dan waktu; ρ adalah rapat massa zat cair; g = percepatan gravitasi; E = koefisien Eddy Viscositas, untuk xx adalah arah normal pada sumbu x, untuk yy adalah arah normal pada sumbu y, untuk xy dan yx adalah arah shear pada tiap-tiap permukaan; a = elevasi dasar; n = nilai kekasaran Manning; ζ ѱ
= koefisien gesekan angin; Va,
= kecepatan angin dan arah angin; ω , Ø = tingkat rotasi anguler
bumi, dan latitude lokal.
Gambar 2.2 Sistem koordinat dan variabel yang dipakai (a) dan kecepatan rata-rata kedalaman pada arah sumbu x (b).
15
2.6.2. Diskritisasi Model RMA2 software menggunakan metode elemen hingga Galerkin dalam menyelesaikan sistem pembentuk persamaan differensial, yang diawali dengan prosedur diskretisasi, yaitu membagi daerah penyelesaian (domain komputasi) menjadi sejumlah sub- sub domain yang lebih kecil, yang dinamakan elemen. Pada penelitian ini, diskretisasi model menggunakan elemen gabungan segitiga 6 simpul (six-node triangles) dan segiempat 8 simpul (eight-node quadrilateral). Penyiapan data input kondisi batas (boundary condition), input parameter aliran dan sedimen, serta diskretisasi domain model dilakukan
secara
interaktif menggunakan fasilitas yang telah disediakan di Software BOSS SMS. 2.7 Model Matematis Perubahan Dasar Sungai Formulasi matematis dari proses perubahan dasar sungai akan melibatkan persamaan aliran, persamaan angkutan sedimen dan persamaan konservasi massa dasar sungai. Pada penelitian ini lingkup pembahasan dibatasi untuk aliran dua dimensi horisontal, angkutan sedimen pada dasar saja dan material berupa butiran lepas (tak kohesif). 2.7.1
Model Numeris SED2D SED2D software menganalisis dua kategori sedimen yaitu, sedimen non
kohesif (pasir) dan sedimen kohesif (tanah liat). Model numeris ini hanya menelaah satu ukuran butir efektif (effective grain size) dari tiap-tiap runningnya, sehingga diperlukan suatu model run sendiri-sendiri untuk tiap-tiap ukuran butir efektif. Model numeris SED2D rumusan dasarnya dibuat oleh Ariathurai (1974), dan Ariathurai, Mc Arthur dan Krone (1977), dalam
16
Boss SMS (1995). Untuk menghitung konsentrasi sedimen yang tersuspensi menggunakan persamaan konveksi-difusi yang dilengkapi dengan sebuah bed source term, dapat dilihat pada persamaan berikut (Boss SMS, 1995) :
dengan : C = konsentrasi; T = waktu; U, V = kecepatan aliran arah x, dan y; x, y = aliran arah primer, dan arah aliran tegak lurus terhadap x;
Dx, Dy =
koefisien difusi efektif arah x, dan y; α1, α2 = koefisien dan porsi konsentrasi seimbang untuk source term; Bentuk dari bed source term adalah S = α1C + α2 , digunakan untuk analisis deposisi dan erosi di dasar dan metode penghitungan koefisien alfa tergantung pada tipe materialnya. Transportasi sedimen di dasar dikontrol oleh potensi transport aliran dan ketersediaan material di dasarnya, sehingga bentuk persamaan bed source term-nya menjadi :
Dengan : S S = source term; Ceq = konsentrasi ekuilibrium (potensi transport); C = konsentrasi sedimen di dalam kolom air; tc = waktu karakteristik untuk mempengaruhi transisinya. Untuk menghitung potensi transpor (Ceq) material sedimen seukuran
17
pasir, dipakai rumusan Ackers dan White (1970), dalam Boss SMS (1995). Sedangkan penentuan waktu karakteristik (tc), sifatnya agak subyektif. Karena tc merupakan waktu yang diperlukan oleh konsentrasi di dalam medan aliran untuk mengubah dari C ke Ceq. Dalam kasus deposisi waktu karakterisktik dihubungkan dengan kecepatan jatuh, dan digunakan persamaan berikut :
dengan : Cd = koefisien deposisi dan H = kedalaman air; vs = kecepatan jatuh partikel sedimen; Δt = interval waktu penghitungan. Sedangkan untuk kasus scour, tidak ada parameter sederhana yang bisa pakai, sehingga digunakan rumusan di bawah ini :
dengan : Ce = koefisien untuk entrainment, dan Ū = kecepatan rerata air. Potensi transport menurut Ackers dan White (1970), dalam Boss SMS C
(1995), dapat dilihat pada persamaan di bawah ini :
18
rediksi Perubahan Bentuk Dasar Sungai Di Belokan
dengan : Ct = tingkat angkutan sedimen dan γs = berat jenis sedimen; D35 = diameter butir efektif sedimen; c1 = c2, c3 dan c4 = parameter dari Ackers dan White; Fgr = angka mobilitas dan s = rapat massa relatif; Dgr = besaran tak berdimensi diameter butir sedimen. Program SED2D ini, digunakan untuk pemecahan masalah transpor sedimen yang didiskripsikan sebagai transpor unsteady dan tersuspensi, dalam dua dimensi horisontal yang ada interaksi dengan bed-nya. Program ini tidak menghitung elevasi-elevasi permukaan air dan medan aliran, karena data ini harus disediakan melalui penghitungan eksternal yaitu data hasil hitungan hidrodinamik dari file.solusi RMA2.
19
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Lokasi Penelitian Lokasi penelitian ini dilakukan di Muara Sungai Jeneberang, yang terletak di Desa Bontojai Kecamatan Parangloe Kabupaten gowa, sekitar 10.800 m dari Bendungan Bili-bili. Titik pengambilan sampel dibagi menjadi lima cross, dimana jarak tiap cross 500 m dimulai dari mulut bendungan, dalam tiap cross diambil tiga sampel dua sampel di pinggir dan satu sampel di tengah cross seperti yang ditunjukkan pada gambar
Gambar. 3.1. Lokasi Penelitian
1
Titik koordinat pengambilan sampel sedimen Sampel Koordinat
Sampel Koordinat
A1
B1
5°11'36.36"S 119°24'27.19"E
A2
5°11'37.22"S
5°11'40.42"S
B2
5°11'39.62"S
B3
5°11'41.23"S
5°11'33.50"S C3 119°24'6.19"E
B4
119°24'26.06"E A5
5°11'35.06"S C2 119°24'6.21"E
119°24'25.47"E A4
5°11'36.20"S C1 119°24'6.49"E
119°24'27.20"E A3
5°11'30.43"S C4 119°24'6.20"E
B5
119°24'23.44"E
5°11'28.91"S C5 119°24'6.16"E
Sampel Koordinat
Sampel Koordinat
D1
E1
5°11'31.70"S 119°23'31.87"E
D2
5°11'33.14"S
5°11'35.32"S
E2
5°11'37.55"S
E3
5°11'38.73"S 119°23'32.34"E
5°11'30.20"S 119°23'48.31"E 5°11'33.87"S 119°23'48.09"E 5°11'37.00"S 119°23'47.67"E 5°11'38.17"S 119°23'47.57"E
5°11'32.10"S
5°11'34.27"S
5°11'36.63"S 119°23'14.37"E
E4
119°23'32.16"E D5
119°23'49.26"E
119°23'14.65"E
119°23'32.02"E D4
5°11'27.63"S
119°23'15.02"E
119°23'31.88"E D3
Sampel Koordinat
5°11'38.76"S 119°23'14.21"E
E5
5°11'39.69"S 119°23'15.32"E
2
3.2. Data yang Diperlukan Adapun data-data yang diperluan dalam penelitian ini berupa data primer dan data sekunder adalah : - Data Primer Data primer adalah data yang diperoleh langsung oleh peneliti dari lokasi penelitian, data primer berupa data dari sedimen yang dan data debit aliran dari sungai itu sendiri. Adapun data-data yang dimaksudkan meliputi : a.
Data Sedimen Data sedimen merupakan data yang nantinya akan menjadi sampel pada
pengujian Laboratorium untuk pemeriksaan karakteristik sedimen. Dimana, sampel sedimen ini diambil langsung pada titik pengambilan sampel yang sudah ditentukan. Adapun pemeriksaan karakteristik sedimen meliputi berat jenis sedimen, dan diameter sedimen. b.
Data Debit Aliran Data ini berupa data dari hasil pengukuran kecepatan aliran yang diperoleh
dari pengukuran langsung dilokasi penelitian yang selanjutnya dibuat hubungan dengan luas penampang sungai hingga diperoleh nilai debit air. Adapun yang termasuk kedalam data tersebut berupa data lebar dan kedalaman sungai yang nantinya akan digunakan untuk memperoleh profil dan luas dari penampang sungai. - Data Sekunder Data sekunder adalah data yang berhubungan dengan penelitian yang kita lakukan. Pengambilan/pengumpulan data sekunder dapat diperoleh berdasarkan
3
acuan dan literatur yang berhubungan dengan materi, karya tulis ilmiah yang berhubungan dengan penelitian atau dengan mendatangi instansi terkait untuk mengambil data - data yang diperlukan. Adapun data-data yang diperlukan meliputi data debit aliran, data kemiringan dasar sungai serta peta lokasi penelitian. Data diperoleh dari Balai Besar Wilayah Sungai (BBWS) PompenganJeneberang. 3.3. Metode Pengambilan Sampel Metode pengambilan sampel yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pengambilan sampel secara langsung pada Muara Sungai Jeneberang. Yang meliputi: a.
Pengambilan Sampel Sedimen. Metode yang dilakukan pada pengambilan sampel sedimen yaitu dengan
menggunakan alat Sediment Sampler.
Gambar. 3.2. Sediment Sampler pada titik yang telah ditentukan turun langsung ke Muara Sungai Jeneberang dan mengambil sedimen yang mengendap pada dasar Muara sungai. Sedimen
4
yang di ambil di lokasi adalah sedimen asli yang mengendap pada dasar Muara sungai. b.
Pengukuran Penampang Muara Sungai Jeneberang Prosedur-prosedur yang dilakukan pada saat pengukuran yaitu : 1. Mengukur dimensi sungai, berupa pengukuran lebar penampang sungai. 2. Memasang tali yang telah dibagi menjadi 6 ruas untuk lebar permukaan air yang telah di tandai dengan jarak masing-masing antar ruas yaitu L/6.
Gambar. 3.2. Metode pembagian patok 3. Membentangkan tali tersebut tegak lurus dengan arah aliran sungai. 4. Mencatat kedalaman pada tiap titik pengukuran. c.
Pengukuran Kecepatan Aliran Pada pengukuran kecepatan aliran pada muara sungai tersebut menggunakan
alat current meter, dengan metode pelaksanaan sebagai berikut : 1. Menyiapkan alat ukur kecepatan aliran (current meter).
Gambar. 3.3. Current Meter
5
2. Selanjutnya alat current meter diturunkan kedalam air, usahakan posisi badan tidak menghalangi arus dibelakang current meter . 3. Selanjutnya nyalakan alat current meter dan baca nilai kecepatan aliran pada dial alat current meter. Pengukuran kecepatan untuk titik H1 dan H5 pada 0,6h (0,6 dari kedalaman titik), sengkan pada titik H2,H3 dan H4 diukur pada 0,2h dan 0,8h (0,2 dan 0,8 dari kedalaman titik). 4. Mencatat hasil pengukuran current meter pada tiap titik pengukuran. 3.4. Metode Pelaksanaan Pengujian Laboratorium Pengujian Karakteristik Fisik Sedimen Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat fisik sedimen yang terdapat pada Muara Sungai Jeneberang. Adapun pengujian yang akan dilakukan antara lain : 3.4.1. Pengujian Berat Jenis Sedimen (Gs) Berat jenis adalah perbandingan antara berat butir-butir dengan berat air destilasi di udara dengan volume yang sama pada temperatur tertentu. Berat jenis sedimen ini dapat ditentukan secara akurat di laboratorium. Adapun langkahlangkah pengujian berat jenis sedimen yaitu : 1.
Siapkan benda uji yang lolos saringan No. 40, masukkan kedalam oven selama 24 jam.
2.
Setelah 24 jam, dikeluarkan dari dalam oven lalu dinginkan.
3.
Cuci piknometer kemudian biarkan mengering dalam udara terbuka.
4.
Timbang piknometer yang telah kering dalam keadaan kosong.
5.
Isi piknometer dengan air sampai batas kalibrasi lalu timbang.
6
6.
Ambil sampel sedimen sekitar 25 gram, masukkan ke dalam piknometer. Pada saat dimasukkan usahakan tidak ada tanah yang tersisa atau tumpah, lalu tambahkan air secukupnya.
7.
Keluarkan gelembung-gelembung udara yang terperangkap dalam sampel dengan cara memanaskan piknometer tersebut diatas hot plate.
8.
Dinginkan, lalu tambahkan air suling sampai batas kalibrasi. Ulangi berkalikali sampai tidak terjadi penurunan air pada batas kalibrasi piknometer tersebut.
9.
Catat suhunya lalu timbang. Adapun formula yang digunakan untuk menghitung nilai berat jenis yaitu : 𝐺𝑠 = (𝑊
2
𝛼 . 𝑊𝑠 + 𝑊𝑠 − 𝑊3 )
..................................... (III-1)
Dimana : 𝛼
= Faktor Koreksi berdasarkan suhu (Terlampir)
Ws
= Berat Sedimen (gram)
W2
= Berat Piknometer + Air (gram)
W3
= Berat Piknometer + Air + Sedimen (gram)
3.4.2. Pengujian Diameter Sedimen Diameter sedimen dapat diketahui dengan menggunakan dua metode yaitu dengan metone analisa saringan dan hidrometer. Untuk pengujian sampel sedimen yang telah kami siapkan adalah pengujian analisa saringan. Karena sampel terdiri dari batu kecil dan pasir. Dimana pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui ukuran butir dan susunan butir (gradasi) sedimen yang tertahan saringan no. 200. Adapun langkah-langkah pengujian analisa saringan yaitu :
7
1.
Sampel kering oven sebanyak 500 gram, yang lolos saringan No. 4.
2.
Bersihkan masing-masing saringan #4, #10, #18, #40, #60, #100, #200, dan pan yang akan digunakan, lalu timbang masing-masing saringan tersebut dan susun sesuai standard yang dipakai.
3.
Masukkan sampel kedalam susunan saringan tersebut.
4.
Lalu guncangkan saringan selama ±15 menit,
5.
Setelah dilakukan pengguncangan, biarkan selama 5 menit untuk memberi kesempatan agar debu-debu mengendap.
6.
Timbang berat masing-masing saringan beserta benda uji yang tertahan didalamnya, demikian pula halnya dengan pan.
3.5. Pemodelan SMS 8.1 (Surface-water Modeling System) Untuk mensimulasikan sedimen Muara Sungai Jeneberang, digunakan perangkat lunak SMS 8.1. dalam bab ini akan dibahas mengenai permodelan yang dilakukan dan analisis terhadap hasil permodelan yang diperoleh. 3.5.1
Pelaksanaan Pemodelan
a) Persiapan Simulasi Persiapan simulasi dilakukan dengan memahami teori yang diperlukan dalam paket modul SMS untuk menghindari kesalahan pemodelan yang akan dilakukan. Setelah itu dilakukan pengumpulan data input model, dapat berupa data primer maupun data sekunder. Data yang terkumpul kemudian dipisahkan menurut modul yang akan digunakan. Beberapa data terlebih dulu harus diolah sebelum menjadi data input pemodelan.
8
b) Pembuatan Domain Hitungan 1. Pembuatan Mesh Pembuatan mesh pada SMS, dapat dilakukan dengan berbagai cara. Salah satunya melalui Map Module. Dalam studi ini penulis membuat mesh dari Map Module dengan alasan mesh yang dibuat dapat lebih cepat dan rapih. Adapun langkah-langkahnya yaitu:
1. Memasukkan daerah batas studi 2. Membuat feature arc 3. Pembuatan poligon 4. Convert Map menjadi Mesh 5. Interpolasi Nodal Elevasi 6. Penyimpanan File Mesh yang sudah dibuat disimpan dengan format *.GEO. Pada SMS 8.1, SMS secara otomatis menyimpan file dengan format *.GEO.
9
Gambar 3.4. Tampilan Hasil Pembuatan Mesh c) Simulasi Aliran dengan RMA2
Simulasi aliran dengan RMA2 membutuhkan data masukan berupa parameter material, yaitu koefisien Manning (n), viskositas turbulensi (ε), syarat batas dan syarat awal. Kontrol simulasi juga harus disertakan sesuai dengan waktu simulasi yang akan ditinjau. Adapun langkah-langkah untuk mensimulasi aliran dengan RMA2 yaitu: 1. Penetapan jenis material 2. Penetapan syarat batas 3. Penetapan kontrol model 4. Eksekusi GFGEN
10
5. Running RMA2 d) Simulasi Sedimen dengan SED2D Hasil simulasi RMA2 digunakan sebagai input arus pada simulasi sedimen dengan
menggunakan
SED2D.
Adapun
langkah-langkah
untuk
melakukan simulasi sedimen dengan menggunakan SED2D yaitu: 1. Penetapan parameter global 2. Penetapan syarat batas 3. Penetapan kontrol model 4. Running SED2D e) Penampilan Simulasi Hasil dari simulasi arus dengan menggunakan RMA2 dan juga simulasi sedimen dengan menggunakan SED2D dapat ditampilkan dengan membuka file *.sol untuk RMA2 dan file *._dbed untuk SED2D. Apabila file yang dibuka mempunyai geometri mesh yang tidak sama persis dengan mesh yang sedang aktif, SMS memberikan peringatan bahwa file data tersebut tidak bisa dibuka karena tidak sesuai dengan mesh yang ada. Hasil simulasi juga dapat ditampilkan dengan menggunakan fasilitas film loop. Film loop dapat menampilkan hasil simulasi pada mesh tertentu pada interval waktu yang sesuai dengan interval waktu data hasil simulasi yang dibaca. Hasil simulasi ditampilkan oleh film loop dalam bentuk animasi. Film
11
loop hanya akan menampilkan data hitungan pada mesh yang ditampilkan di layar saja. Film loop hanya bisa dibuat setelah data hasil hitungan dibaca dan diimpor pada data set browser.
12
3.6. Metode Analisis Data (Bagan alir)
Gambar. 3.5. Diagram Alir Pengolahan
13
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Perhitungan Pengujian Karakteristik Sedimen Pengujian karakteristik sedimen yang asli dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin guna untuk mengklasifikasikan jenis sedimen yang sedang diteliti. Sampel sedimen dalam penelitian ini berasal dari dasar Muara Sungai Jeneberang. 4.1.1. Perhitungan Berat Jenis Sedimen Dari hasil pemeriksaan dan perhitungan dengan menggunakan persamaan (III-1) diperoleh nilai berat jenis sedimen (Gs) sebagai berikut : 𝐺𝑠 =
𝛼 . 𝑊𝑠 (𝑊2 + 𝑊𝑠 − 𝑊3 )
Keterangan: 𝛼 = Faktor Koreksi berdasarkan suhu (Terlampir) Ws = Berat Sedimen (gram) W2
= Berat Piknometer + Air (gram)
W3
= Berat Piknometer + Air + Sedimen (gram)
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Berat Jenis Sedimen Nomor Percobaan
I
II
45
46
Berat Piknometer + air, W2(gram)
142,1
144,2
Berat Piknometer + air + tanah, W3(gram)
158,1
160,2
Berat tanah kering, Ws(gram)
25
25
Temperatur, 0C
26
27
Berat Piknometer, W1(gram)
1
0,99682 0,99655 Berat Jenis, Gs Berat Jenis Rata-rata, Gs
Untuk Gs1 =
2,77
2,77 2,77
𝛼 . 𝑊𝑠 (𝑊2 + 𝑊𝑠 − 𝑊3 ) 0,99682 . 25
= (142,1 + 25− 158,1) = 2,77
𝛼 . 𝑊𝑠
Untuk Gs2 = (𝑊
+ 𝑊𝑠 − 𝑊3 )
2
0,99655 . 25
= (144,2 + 25− 160,2) = 2,77 Jadi, Gs
=
2,77 + 2,77 2
= 2,77
Dari nilai berat jenis tersebut diperoleh bahwa, sedimen yang terdapat pada Muara Sungai Jeneberang terdiri atas sedimen jenis lempung inorganic (inorganic clay). 4.1.2. Perhitungan Diameter Sedimen Penentuan diameter sedimen dalam hal ini adalah melalui percobaan analisa saringan yang dilakukan di laboratorium, sehingga dari hasil percobaan tersebut dapat kita peroleh nilai diameter butiran yang seragam atau d50 dari sedimen tersebut. Adapun nilai diameter butiran sedimen (d50) yang diperoleh yaitu = 0,476 mm.
2
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Analisa Saringan Berat Berat Saringan Diameter Tertahan Kumulatif No. (mm) (gram) (gram)
Persen (%) Tertahan
Lolos
4
4,75
0
0
0
100
10
2
2
2
0,4
99,6
18
0,84
56
58
11,6
88,4
40
0,425
128
186
37,2
62,8
60
0,25
113
299
59,8
40,2
100
0,15
94
393
78,6
21,4
200
0,075
85
478
95,6
4,4
Pan
-
22
500
100
0
Menghitung D50
40,2
-
62,8
0,25
-
0,425
0,25
-
X
= 40,2
-
50
-22,6
-0,175 =
-9,8
1,715
+
0,25
-
X
22,6
1,715
=
-5,65
+
5,65
=
22,6
X
X
3
7,365
=
X
=
22,6
X
0,325885 mm
Tabel 4.3. Rekapitasi Butir (D50) Sampel Sedimen No Keterangan Sample Butir (D50) 1 Sampel A1
0.325884956
2 Sampel A2
0.295588235
3 Sampel A3
0.298076923
4 Sampel B1
0.503050459
5 Sampel B2
0.363235294
6 Sampel B3
0.471433566
7 Sampel C1
0.400537634
8 Sampel C2
0.234134615
9 Sampel C3
0.243081761
10 Sampel D1
0.329956897
11 Sampel D2
0.325884956
12 Sampel D3
0.458987069
13 Sampel E1
0.236764706
14 Sampel E2
0.375203252
15 Sampel E3
0.224691358
Total
5.086511681
Rata-rata
0.339100779
4
Sampel A2 Sampel A3 Sampel B1 Sampel B2 Sampel B3 Sampel C1 Sampel C2 Sampel C3 Sampel D1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Gambar 4.1. Sampel E3
Sampel E2
Sampel E1
Sampel D3
Sampel D2
Sampel A1
Butir (D50)
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2 Butir (D50)
0.1
0
Hasil Perhitungan Butir (D50)
5
Gambar 4.2.
Grafik Analisa Saringan
6
Dari hasil analisa saringan sampel sedimen selanjutnya dilakukan klasifikasi masing-masing sampel dengan salah satu system klasifikasi tanah yaitu system USDA (United State Departement Of Agriculture).
Tabel 4.4. Rekapitasi Persentase Tekstur No Keterangan Sampel Pasir (%) Lanau (%)
Lempung (%)
Kelas Tekstur
1 Sampel A1
36.948
58.635
4.418
silt loam
2 Sampel A2
32.400
63.800
3.800
silt loam
3 Sampel A3
23.600
73.800
2.600
silt loam
4 Sampel B1
58.200
39.400
2.400
sandy loam
5 Sampel B2
41.752
51.731
6.517
silt loam
6 Sampel B3
52.632
44.332
3.036
sandy loam
7 Sampel C1
46.327
50.204
3.469
silt loam
7
8 Sampel C2
15.292
83.099
1.610
silt
9 Sampel C3
19.153
77.218
3.629
silt loam
10 Sampel D1
35.861
60.451
3.689
silt loam
11 Sampel D2
35.258
61.031
3.711
silt loam
12 Sampel D3
53.800
43.000
3.200
sandy loam
13 Sampel E1
22.921
72.414
4.665
silt loam
14 Sampel E2
41.358
58.230
0.412
silt loam
15 Sampel E3
21.193
75.309
3.498
silt loam
Dari hasil pengujian analisa saringan dapat diketahui bahwa hampir keseluruhan sampel sedimen adalah lanau lempung (silt loam) dan beberapa sampel adalah lempung berpasir (sandy loam).
4.2. Perhitungan Pengujian Karakteristik Muara Sungai. Pada pengujian karakteristik Muara Sungai, dilakukan pengukuran langsung pada lokasi penelitian, berupa pengukuran kecepatan aliran dan luas penampang pada sungai tersebut.
4.2.1. Perhitungan Kecepatan Aliran Sungai Dari pengukuran kecepatan aliran pada Muara Sungai Jeneberang diperoleh data-data sebagai berikut : Tabel 4.5. Hasil Pengukuran Kecepatan Aliran pada Downstream Sungai Jeneberang
8
h
0.30 m
0.8h
0.6h
0.2h
30b
Kec. Rerata (m/s)
7M
0,207
0,0259
0,063
0,258
0,0516
0,1211
4M
0,246
0,355
0,35
0,361
0,074
0,2772
3.3 M
0,117
0,215
0,202
0,18
0,111
0,165
3.1 M
0,303
0,387
0,452
0,566
0,22
0,3856
2.3 M
0,539
0,528
0,32
0,479
0,02
0,3772
Kec. Rerata Bentang (m/s)
0,26522
Sehingga, dari hasil pengukuran diperoleh nilai kecepatan aliran rata-rata yaitu = 0,26522 m/s. 4.2.2. Perhitungan Dimensi Sungai Pada pemeriksaan dimensi muara sungai dilakukan pengukuran langsung, berupa pengukuran kedalaman dan lebar penampang sungai, serta kemiringan dasar saluran sungai, sehingga dari hasil pengukuran diperoleh data-data sebagai berikut :
Gambar. 4.3. Penampang Muara Sungai Jeneberang
9
Selanjutnya, dari data tersebut digunakan formula sederhana untuk menghitung luas antar titik dengan menggunakan rumus luas segitiga siku-siku dan luas trapesium, yang selanjutnya akan dijumlahkan untuk mendapat luas total penampang. Sehingga, dari hasil perhitungan diperoleh luas penampang saluran pada downstream Sungai Jeneberang yaitu = 2988,684 m2. 4.3. Perhitungan Debit Aliran pada Muara Sungai Dari hasil pengambilan data di lapangan berupa pengukuran kecepatan aliran dan luas penampang sungai, selanjutnya dilakukan pengolahan data untuk mengetahui besarnya debit air yang melalui muara sungai tersebut. Untuk mendapatkan nilai debit yang lewat pada suatu periode tertentu, maka dilakukan metode dengan menggunakan persamaan (II-15) sebagai berikut : 𝑄𝑤 = 𝑉 × 𝐴
Keterangan : Qw
= Debit Aliran (m3/detik)
V
= Kecepatan aliran (m/detik)
A
= Luas Penampang Sungai (m2).
Maka : Qw
=VxA = 0,26522 x 2988,684 = 792,6588 m3/s
Jadi, debit air pada Muara Sungai Jeneberang yaitu = 792,6588 m3/s.
10
4.4. Hasil Pemodelan SMS 8.1 4.4.1
Hasil Pemodelan RMA2 Dalam lingkup studi kali ini yang dimodelkan dalam modul RMA2 adalah
kecepatan aliran, vector aliran dan profil aliran akibat pengaruh muka air. Berikut ini merupakan hasil running RMA2 dengan menggulakan debit hasil pengukuran.
Gambar 4.4.
Hasil simulasi RMA2 berupa kontur aliran 24 jam
Gambar 4.5.
Hasil simulasi RMA2 berupa kontur aliran 720 jam
11
Gambar 4.6.
Hasil simulasi RMA2 berupa vektor aliran
Hasil simulasi RMA2 menunjukkan kecepatan aliran dan arah aliran sesuai dengan gambar diatas, dimana masing-masing warna mendekskripsikan hasil dari simulasi 4.4.2
Hasil Pemodelan SED2D Hasil dari pemodelan SED2D didapat elevasi dasar sungai setelah
degradasi dan/atau agradasi sungai. Berikut ini merupakan hasil running SED2D dengan menggunakan debit inflow dan data butir sedimen yang telah diolah sebelumnya.
12
Gambar 4.7.
Gambar 4.8.
Lintasan perubahan dasar sungai
Grafik perubahan dasar sungai pada simulasi waktu 24 jam
13
Gambar 4.9.
Grafik perubahan dasar sungai pada simulasi waktu 720 jam.
Hasil simulasi SED2D menunjukkan adanya penumpukan maupun erosi sedimen pada dasar saluran seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Dari hasil simulasi SED2D, kami membuat potongan memanjang untuk menunjukan grafik perubahan dasar sungai dengan interval waktu 720 jam, sehinggah perubahan dasar sungai dalam interval waktu 24 jam sampai dengan 720 jam terjadi penumpukan sedimen 0,0725 m.
14
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil dan pembahasan pada bab sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa : 1. Dari hasil pengujian karakteristik sedimen yang berasal dari lokasi penelitian pada Muara Sungai Jeneberang, diperoleh jenis sedimen yang ada pada Muara Sungai Jeneberang adalah lempung inorganic (inorganic clay) menurut berat jenis dan lanau lempung (silt loam) dan lempung berpasir (sandy loam) dengan menggunakan grafik USDA. Besarnya diameter sedimen (D50) pada downstream Sungai Jeneberang adalah 0,339100779 mm. 2. Berdasarkan hasil running SMS 8.1 (Surface-water Modeling System), besarnya perubahan dasar sungai (bed change) dalam interval waktu 24 jam sampai dengan 720 jam terjadi penumpukan sedimen sebesar 0,0725 m. 5.2. Saran 1. Perlu adanya pengamatan serta pengukuran debit, pengukuran sedimentasi dan kecepatan aliran yang berkelanjutan, untuk mendapatkan data-data yang akurat. 2. Untuk Perpustakaan Jurusan Sipil dan Perpustakaan Umum UNHAS sebaiknya menyiapkan dan melengkapi buku-buku sipil tentang sedimen untuk menunjang proses belajar mengajar dan penyusunan tugas akhir. 3. Agar kiranya instansi-instansi terkait memberikan dan melengkapi data-data yang
berhubungan
dengan
keadaan
Sungai
Jeneberang.
1
DAFTAR PUSTAKA
Aris Arianto Akil, Analisa Laju Sedimentasi Sungai Bila hilir Kabupaten Sidrap, Universitas Muhammadiyah Makassar, Makassar, 2010. Asdak, chay. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Sungai, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta, 2010. Christiady. Hary Hardiyatmo, Mekanika Tanah 1, CV. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta, 2010. Febi Akuina Rosadi & Imelda Palayukan Arung. Studi Karakteristik dan Debit Sedimen pada Muara Sungai Tallo Kota Makassar, Universitas Hasanuddin, Makassar, 2011. Mulyanto,H.R. Sungai Fungsi & Sifat-sifatnya, Graha Ilmu, yogyakarta, 2007. Pallu, Muh. Saleh. Teori Dasar Angkutan Sedimen Didalam Saluran Terbuka, CV. Telaga Zamzam, Makassar, 2012 Rahmatullah & Entin Kurnianingsih, Studi Pengaruh Turbulensi Terhadap Angkutan Sedimen Dasar pada Saluran Terbuka, Universitas Hasanuddin, Makassar, 2004. Suripin. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Andi, Yogyakarta, 2004. Soemartono,CD. Hidrologi Teknik, Usaha Nasional, Surabaya, 1987. 1
________. Penuntun Praktikum Laboratorium Mekanika Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, Makassar, 2010. ________. Penuntun Praktikum Laboratorium Hidrolika, Laboratorium Hidrolika Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, Makassar, 2011.
2
LAMPIRAN
LAMPIRAN
JURUSAN SIPIL FAKTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDI MAKASSAR 3
Lampiran 1 Perhitungan Berat Jenis Sedimen
BERAT JENIS , Gs
Nomor Percobaan
I
II
45
46
Berat Piknometer + air, W2(gram)
142.1
144.2
Berat Piknometer + air + tanah, W3(gram)
158.1
160.2
Berat tanah kering, Ws(gram)
25
25
Temperatur, 0C
26
27
0.99682
0.99655
2.77
2.77
Berat Piknometer, W1(gram)
Faktor koreksi, a = gT/g20 Berat Jenis, Gs Berat Jenis Rata-rata, Gs
2.77
2.77
Dari hasil perhitungan diperoleh nilai berat jenis sebesar
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Rekapitulasi Berat Jenis Keterangan Sample Berat Jenis Sampel A1 2.77 Sampel A2 2.73 Sampel A3 2.71 Sampel B1 2.67 Sampel B2 2.77 Sampel B3 2.67 Sampel C1 2.67 Sampel C2 2.70 Sampel C3 2.71 Sampel D1 2.67 Sampel D2 2.68 4
12 13 14 15
Sampel D3 Sampel E1 Sampel E2 Sampel E3 Total Rata-rata
2.70 2.68 2.69 2.70 40.53930855 2.70262057
Berat Jenis 2.78 2.76 2.74 2.72 2.70 2.68 Berat Jenis
2.66 2.64 2.62 2.60
Lampiran 2 Hasil Perhitungan Analisa Saringan Sebelu m 594 94 500
Berat tanah kering + Container Berat Container Berat tanah Kering Saringa n No. 4 10 18 40 60
Diamete r (mm) 4,75 2 0,84 0,425 0,25
Sesudah
Persen (%)
Berat Tertahan (gram)
Berat Kumulatif (gram)
Tertahan
Lolos
0 2 56 128 113
0 2 58 186 299
0 0,4 11,6 37,2 59,8
100 95,6 88,4 62,8 40,8
5
100 0,15 200 0,075 Pan Menghitung D50
40,2 40,2
1,715
-
+
94 85 22
393 478 500
62,8 50
=
-22,6 -9,8
=
1,715
78,6 95,6 100
0,25 0,25
-
0,425 X
0,25
-0,175 -
X
=
-5,65
+
22,6
5,65
=
22,6
X
7,365
=
22,6
X
21,4 4,4 0
X
0,32588 mm 5 Menghitung persentase total yang dimiliki masing-nasing fraksi Komposisi masing-masing fraksi X
Tanah berbutir kasar Pasir Lanau Lempung
=
: : : :
100 99,6 62,8
-
99,6 62,8 4,4
= = = =
0,4 36,8 58,4 4,4
% % % %
=
36,947791 2
%
=
58,634538 2
%
=
4,4176706 8
%
Maka, persentase total yang dimiliki masing-masing fraksi adalah Pasir
:
36,8
x
100 99,6
Lanau
:
58,4
x
100 99,6
Lempung
:
4,4
x
100
99,6 Masukkan persentase masing-masing fraksi pada sistem klasifikasi tanah berdasarkan USDA, maka akan didapatkan bahwa tanah hasil analisa saringan adalah Silt Loam.
6
Rekapitulasi Butir (D50) Sample Sedimen Keterangan No Sample Butir (D50) 1 Sampel A1 0.325884956 2 Sampel A2 0.295588235 3 Sampel A3 0.298076923 4 Sampel B1 0.503050459 5 Sampel B2 0.363235294 6 Sampel B3 0.471433566 7 Sampel C1 0.400537634 8 Sampel C2 0.234134615 9 Sampel C3 0.243081761 10 Sampel D1 0.329956897 11 Sampel D2 0.325884956 12 Sampel D3 0.458987069 13 Sampel E1 0.236764706 14 Sampel E2 0.375203252 15 Sampel E3 0.224691358 Total 5.086511681 Ratarata 0.339100779
7
Butir (D50) 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2
Butir (D50)
0.1
N o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Sampel A1
Sampel A2
Sampel A3
Sampel B1
Sampel B2
Sampel B3
Sampel C1
Sampel C2
Sampel C3
Sampel D1
Sampel D2
Sampel D3
Sampel E1
Sampel E2
Sampel E3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Rekapitulasi Persentase Fraksi Pasir Lanau Keterangan Sampel (%) (%) Sampel A1 36.948 58.635 Sampel A2 32.400 63.800 Sampel A3 23.600 73.800 Sampel B1 58.200 39.400 Sampel B2 41.752 51.731 Sampel B3 52.632 44.332 Sampel C1 46.327 50.204 Sampel C2 15.292 83.099 Sampel C3 19.153 77.218 Sampel D1 35.861 60.451 Sampel D2 35.258 61.031 Sampel D3 53.800 43.000 Sampel E1 22.921 72.414 Sampel E2 41.358 58.230 Sampel E3 21.193 75.309
Lempung (%) 4.418 3.800 2.600 2.400 6.517 3.036 3.469 1.610 3.629 3.689 3.711 3.200 4.665 0.412 3.498
Kelas Tekstur silt loam silt loam silt loam sandy loam silt loam sandy loam silt loam silt silt loam silt loam silt loam sandy loam silt loam silt loam silt loam
8
90.000 80.000 70.000 60.000 50.000 40.000 30.000 20.000 10.000 0.000
Pasir (%) Lanau (%)
Sampel A1
Sampel A2
Sampel A3
Sampel B1
Sampel B2
Sampel B3
Sampel C1
Sampel C2
Sampel C3
Sampel D1
Sampel D2
Sampel D3
Sampel E1
Sampel E2
Sampel E3
Lempung (%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Nomor Saringan
110 No. 4
100
No. 10
No. 18
No. 40 No. 60 No.
No.
90 Persen Lolos (%)
80 70 60 50 40 30 20 10
samp el a1 samp el a2 samp el a3 samp el b1 samp el b2 samp el b3 samp el c1 samp el c2 samp el c3
0 10
1
Diameter Saringan (mm)0.1
0.01
Grafik Analisa Saringan
9
Lampiran 3
h
0.30 m
0.8h
0.6h
0.2h
7M 4M 3.3 M 3.1 M 2.3 M 0.8 M 3.4 M 1.8 M 2.8 M 2.4 M 1.7 M 3M 2.5 M 1.5 M 1M 2M 3.5 M 3M 3.2 M 2.5 M 2.8 M 3M 2.9 M 2.5 M 1.3 M
0.207 0.246 0.117 0.303 0.539 0.183 -
0.026 0.355 0.215 0.387 0.528 0.002 0.276 0.37 0.267 0.138 0.029 0.009 0.285 0.025 0.052 0.742 0.842 0.785 0.465 0.446 0.784 0.793 0.773 0.441 0.242
0.063 0.35 0.202 0.452 0.32 0.12 0.25 0.436 0.408 0.227 0.109 0.456 0.472 0.156 0.067 0.708 0.897 0.914 0.873 0.44 0.911 0.991 0.905 0.565 0.338
0.258 0.052 0.361 0.074 0.18 0.111 0.566 0.22 0.479 0.02 0.134 0.265 0.09 0.437 0.391 0.2 0.011 0.42 0.457 0.064 0.048 0.737 1.104 1.099 0.951 0.469 1.112 1.104 0.948 0.551 0.246 -
30b
Kec. Rerata (m/s) 0.1211 0.2772 0.165 0.3856 0.3772 0.085333333 0.2128 0.414333333 0.355333333 0.188333333 0.049666667 0.295 0.404666667 0.081666667 0.055666667 0.729 0.947666667 0.932666667 0.763 0.451666667 0.935666667 0.962666667 0.875333333 0.519 0.275333333
Kec. Rerata Bentang (m/s)
Luas Panampang Sungai
Debit
0.26522
2988.684
792.66
0.251227
622.297
156.34
0.177333
4675.213
829.07
0.7648
4189.847
3204.4
0.7136
2246.448
1603.1
10
Lampiran 4
11
12
Tabel Spesifikasi Pengujian
Temp. (ºC)
Unit Weight of Water
4
1,00000
16
0,99897
17
0,99880
18
0,99862
19
0,99844
13
20
0,99823
21
0,99802
22
0,99870
23
0,99757
24
0,99733
25
0,99708
26
0,99682
27
0,99655
28
0,99267
29
0,99598
30
0,99568
(Sumber :Dr. Ir. Hary Christiady Hardiyatmo M.Eng, DEA (2002), Mekanika Tanah I edisi 4, hal. 151, Gajah Mada University Press, Yogyakarta)
Tabel 2. Pembagian Jenis Tanah Berdasarkan Berat Jenis Type Tanah
Gs
Sand (Pasir)
2,65 – 2,67
Silty Sand (Pasir Berlanau)
2,67 – 2,70
Inorganic Clay (Lempung Inorganic)
2,70 – 2,80
Soil with mica or iron
2,75 – 3,00
Gambut
<2
Humus Soil
1,37
Grafel
> 2,7
(Sumber: L. D. Wesley, Mektan, Cetakan IV hal. 5, Tabel 1.1, Badan Penerbit Pekerjaan Umum)
14
Tabel 11.Ukuran Partikel untuk Berbagai Jenis Tanah Jenis Tanah
Ukuran Partikel
Berangkal (”Boulder”)
>20cm
Kerakal (”cooble stone”)
8 cm – 20 cm
Batu Kerikil (”gravel”)
2 mm – 8 cm
Pasir Kasar (”coarse sad”)
0,6 mm – 2 mm
Pasir Sand (”medium sand”)
0,2 mm – 0,6 mm
Pasir Halus (”fine sand”)
0,06 mm – 0, 2 mm
Lanau (”silt”)
0,002 mm – 0,06 mm
Lempung (”clay”)
< 0,002 mm
(Sumber: L.D. Wesley, Mekanika Tanah cetakan VI, hal. 16, Penerbit PekerjaanUmum)
15
