analisis angkutan sedimen pada ruas sungai …/analisis...perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id...
TRANSCRIPT
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ANALISIS ANGKUTAN SEDIMEN PADA RUAS SUNGAI
BENGAWAN SOLO (STUDI KASUS: SERENAN-KAJANGAN)
HALAMAN JUDUL
SEDIMENT TRANSPORT ANALYSIS IN RIVER BENGAWAN
SOLO (CASE STUDY: SERENAN-KAJANGAN)
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh:
ANDHI MUSTOFA
NIM I0108057
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
HALAMAN PERSETUJUAN
ANALISIS ANGKUTAN SEDIMEN PADA RUAS SUNGAI
BENGAWAN SOLO (STUDI KASUS: SERENAN-KAJANGAN)
SEDIMENT TRANSPORT ANALYSIS IN RIVER BENGAWAN
SOLO (CASE STUDY: SERENAN-KAJANGAN)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
ANDHI MUSTOFA
NIM I0108057
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan:
Dosen Pembimbing I
Dr.Ir. Mamok Suprapto, M.Eng
NIP. 19510710 198103 1 003
Dosen Pembimbing II
Ir. Suyanto, MM
NIP. 19520317 198503 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
HALAMAN PENGESAHAN
ANALISIS ANGKUTAN SEDIMEN PADA RUAS SUNGAI
BENGAWAN SOLO (STUDI KASUS: SERENAN-KAJANGAN)
SEDIMENT TRANSPORT ANALYSIS IN RIVER BENGAWAN
SOLO (CASE STUDY: SERENAN-KAJANGAN)
SKRIPSI
Disusun Oleh :
ANDHI MUSTOFA
NIM I0108057
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :
Hari : Jum’at
Tanggal : 22 Maret 2013
Dr.Ir. Mamok Suprapto, M.Eng .......................................
NIP. 19510710 198103 1 003
Ir. Suyanto, MM .......................................
NIP. 19520317 198503 1 001
Ir. Susilowati, M.Si .......................................
NIP. 19480610 198503 2 001
Ir. Solichin, MT .......................................
NIP. 19600110 198803 1 002
Mengesahkan,
Ketua Jurusan
Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Ir. Bambang Santosa, MT
NIP. 19590823 198601 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
MOTTO
" Dan barang siapa yang mengerjakan kesalahan atau dosa, kemudian
dituduhkannya kepada orang yang tidak bersalah, maka sesungguhnya ia telah
berbuat suatu kebohongan dan dosa yang nyata."
(Q.S An-Nisa’: 112)
"Sesungguhnya Aku memberi balasan kepada mereka di hari ini, karena
kesabaran mereka; sesungguhnya mereka itulah orang-orang yang menang."
(Q.S Al-Mu’minun: 111)
"Tiap-tiap diri bertanggung jawab atas apa yang telah diperbuatnya"
(Q.S Al-Mudatsir: 38)
"There is (FAMILY) no end for love. "
(Baghban)
"HITAM tidak hanya kegelapan dan perasaan tercekik saja, tapi HITAM adalah
warna keberhasilan, warna pengetahuan dan warna jubah kelulusan (TOGA). "
(Black)
"Keluarga tidak akan pernah menghakimi kalian, menjatuhkan kalian, tidak akan
pernah mentertawakan kelemahan kalian. Keluarga adalah satu-satunya tempat di
mana kalian akan selalu mendapatkan cinta dan rasa hormat."
(English Vinglish)
"If you want to be someone in life, if you want to achieve something, if you want
to win always, listen to your hear and if even that doesn't give you any answers,
close your eyes and think of your parents. And then you will cross all the hurdles,
all your problems will vanish victory will be yours ..ONLY YOURS.. "
(Kabhi Kushi Kabhi Gham)
"Apa yang kau dapat dari ketakutan, itulah yang kelak akan kau hasilkan, telanlah
obat kemenangan. Jika kau tak dapat kesempatan, jangan musnahkan, kesempatan
itu bisa datang lagi, lagi dan lagi."
(Student of The Year)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Skripsi ini saya persembahkan kepada:
Ayah dan bunda, terima kasih atas doanya yang
tak putus buat anakmu ini hingga sekarang..
Saudara-saudaraku dan keponakan-keponakanku
yang sudah menjadi penghiburku di saat
adik/kakak/om kamu ini sedang kesepian..
Teman-temanku yang sudah rela menemaniku,
memberiku semangat atau bahkan malah
menggangguku di saat teman kamu ini
mengerjakan tugas akhir ini..
Dan semua orang yang sudah pernah saya kenal..
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
ABSTRAK
Andhi Mustofa. 2013. Analisis Angkutan Sedimen Pada Ruas Sungai
Bengawan Solo (Studi Kasus: Serenan-Kajangan). Skripsi. Jurusan Teknik
Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Antropogenik dapat meningkatkan sedimen. Kondisi ini menyebabkan air hujan
langsung mengalir ke sungai dengan membawa butiran tanah. Kapasitas sungai
semakin berkurang karena adanya pengendapan. Sedimen tersebut akhirnya akan
menghambat aliran, sehingga aliran tidak mampu lagi mengangkut sedimen.
Sedimen akan mengurangi fungsi infrastruktur keairan yang telah terbangun.
Untuk itu diperlukan pemeliharaan infrastruktur dari gangguan pengendapan
sebagai bahan analisis dan melakukan tindakan selanjutnya. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui kriteria sedimen dan mencari metode pendekatan
yang tepat untuk analisis angkutan sedimen pada Bengawan Solo dengan
membandingkan hasil observasi lapangan dengan persamaan yang digunakan.
Pengambilan sampel sedimen dilakukan bersamaan dengan pengambilan data
debit pada titik Serenan, Jurug dan Kajangan. Sampel sedimen dianalisis di
laboratorium yang meliputi analisis berat jenis, konsentrasi, serta gradasi butiran.
Metode analisis yang digunakan antara lain metode Ackers-White, Engelund-
Hansen, Tofalleti, Laursen, Meyer-Peter Muller dan Yang.
Hasil penelitian menunjukan bahwa butiran sedimen pada sungai berkisar antara
0,032-0,0625 mm dan termasuk dalam katagori coarse silt. Berat jenis sedimen
rata-rata sebesar 2,94. Hasil observasi lapangan, angkutan sedimen pada ruas
Serenan, Jurug dan Kajangan berturut turut sebesar 1844,90 ton/hari, 3995,52
ton/hari dan 3558,35 ton/hari pada masing masing debit aktual. Analisis metode
perhitungan angkutan sedimen pada semua ruas yaitu dengan metode Meyer-Peter
Muller dengan ketelitian untuk Serenan sebesar 74,10% dengan rasio kesesuaian
1,35, untuk Jurug sebesar 68,00% dengan rasio kesesuaian 1,47 dan untuk
Kajangan sebesar 67,30% dengan rasio kesesuaian 0,75.
Kata kunci: Angkutan Sedimen, Bengawan Solo, Serenan, Jurug dan Kajangan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
ABSTRACT
Andhi Mustofa. 2013. Sediment Transport Analysis In River Bengawan Solo
(Case Study: Serenan-Kajangan). Thesis. Departement of Civil Engineering.
Engineering Faculty. Sebelas Maret University. Surakarta.
Anthropogenic can increase sediment. This condition causes the rain water to flow
directly into the river with a grain of soils. Capacity of the river is reduced
because of the sedimentation. Sediments will eventually impede the flow, so the
flow can no longer transport the sediment. The sediments will reduce the
infrastructure functionality that has been built. the infrastructure need
maintenance to reduce the disruption of sediments as an analysis to get subsequent
action. This study aims to determine the sediment criteria and find the right
approach for the analysis of sediment transport in the Bengawan Solo by
comparing field observations with the equations used.
Sediment sampling was conducted simultaneously with data collection at the point
of discharge Serenan, Jurug and Kajangan. Sediment samples were analyzed in
the laboratory includes analysis of density, concentration, and grain grading. The
method of analysis used, among other methods of Ackers-White, Engelund-
Hansen, Tofalleti, Laursen, Meyer-Peter Muller and Yang.
The results showed that the grains of sediment in the river ranged from 0,032 to
0,0625 mm and included in the category of coarse silt. Density of sediment
average is 2,94. The results of field observations, sediment transport segment
Serenan, Jurug and Kajangan consecutive at 1844,90 tons/day, 3995,52 tons/day
and 3558,35 tons/day on each discharge current. Analysis of sediment transport
calculation method on all sides that the method of Meyer-Peter Muller with
accuracy of 74,10% for Serenan with the suitability ratio of 1,35, 68,00% to Jurug
with the suitability ratio of 1,47 and by 67,30% to Kajangan with the suitability
ratio of 0,75.
Keyword: Sediment Transport, Bengawan Solo, Serenan, Jurug and Kajangan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas limpahan rahmat dan
hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan
judul ”Analisis Angkutan Sedimen Pada Ruas Sungai Bengawan Solo (Studi
Kasus: Serenan-Kajangan)” guna memenuhi salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan,
dukungan, dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada
kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:
1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
3. Dr.Ir. Mamok Suprapto, M.Eng selaku dosen pembimbing I.
4. Ir. Suyanto, MM selaku dosen pembimbing II.
5. Ir. A. Mediyanto, MT selaku dosen pembimbing akademik.
6. Dosen Penguji skripsi.
7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
8. Segenap bapak dan ibu Balai Besar Wilayah Sungai Bengawan Solo yang
telah memberikan data sekunder sehingga terlaksananya penulisan ini.
9. Rekan-rekan sati tim dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Sipil.
10. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis
dengan tulus ikhlas.
Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu
penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan
di masa mendatang dan semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi
penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Februari 2013
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii
MOTTO ................................................................................................................iv
PERSEMBAHAN .................................................................................................. v
ABSTRAK ............................................................................................................vi
ABSTRACT ......................................................................................................... vii
PRAKATA.......................................................................................................... viii
DAFTAR ISI .........................................................................................................ix
DAFTAR TABEL ..................................................................................................xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xii
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ........................................................................ xiv
GLOSARIUM ..................................................................................................... xvi
BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ........................................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2
1.3. Batasan Masalah ...................................................................................... 2
1.4. Tujuan Penelitian ..................................................................................... 2
1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................... 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ............................................. 4
2.1. Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 4
2.1.1. Aliran Sungai .............................................................................. 4
2.1.2. Debit Aliran Sungai ..................................................................... 4
2.1.3. Sedimen ..................................................................................... 4
2.1.4. Perhitungan Angkutan Sedimen .................................................... 5
2.2. Landasan Teori ........................................................................................ 6
2.2.1. Aliran Mantap (Steady Flow) ........................................................ 6
2.2.2. Debit Aliran Sungai ..................................................................... 7
2.2.3. Sedimen ..................................................................................... 9
2.2.4. Perhitungan Angkutan Sedimen .................................................. 10
BAB 3 METODE PENELITIAN .......................................................................... 17
3.1. Lokasi Pengambilan Sampel ................................................................... 17
3.2. Data ..................................................................................................... 17
3.2.1. Data Primer .............................................................................. 17
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
3.2.2. Data Sekunder .......................................................................... 19
3.3. Peralatan yang Digunakan ....................................................................... 19
3.3.1. Alat Pengambilan Sampel .......................................................... 19
3.3.2. Alat Pengujian Sampel ............................................................... 20
3.4. Perhitungan Angkutan Sedimen ............................................................... 23
3.4.1. Pengujian Sampel ...................................................................... 23
3.4.2. Perhitungan Angkutan Sedimen .................................................. 24
3.5. Tahapan Penelitian ................................................................................. 25
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN .................................................. 26
4.1. Pengambilan Sampel .............................................................................. 26
4.2. Analisis Butiran Sedimen........................................................................ 26
4.2.1. Konsentrasi Sedimen ................................................................. 26
4.2.2. Berat Jenis Sedimen .................................................................. 27
4.2.3. Distribusi Butiran ...................................................................... 27
4.3. Analisis Steady Flow .............................................................................. 29
4.4. Analisis Angkutan Sedimen .................................................................... 31
4.4.1. Angkutan Sedimen Hasil Pengukuran .......................................... 31
4.4.2. Angkutan Sedimen dengan Software HEC-RAS ............................ 31
4.5. Pembahasan .......................................................................................... 32
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 35
5.1. Kesimpulan ........................................................................................... 35
5.2. Saran .................................................................................................... 35
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xvii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2-1. Koefisien Kekasaran Manning (n) ............................................................. 8
Tabel 2-2. Ukuran Butiran Dari Klasifikasi Material Sedimen Berdasarkan Pada Skala
Klasifikasi American Geophysical Union (AGU) ........................................................ 9
Tabel 2-3. Kisaran Jangkauan Parameter pada Analisis Angkutan Sedimen ................. 12
Tabel 4-1. Titik Pengambilan Sampel Sedimen ........................................................ 26
Tabel 4-2. Konsentrasi Sedimen (C) ....................................................................... 27
Tabel 4-3. Berat Jenis Sedimen (Gs) ....................................................................... 27
Tabel 4-4. Distribusi Butiran Sedimen - Serenan ...................................................... 28
Tabel 4-5. Distribusi Butiran Sedimen - Jurug ......................................................... 28
Tabel 4-6. Distribusi Butiran Sedimen - Kajangan .................................................... 28
Tabel 4-7. Diameter Butiran yang Mewakili Perhitungan .......................................... 29
Tabel 4-8. Output Analisis Steady Flow .................................................................. 30
Tabel 4-9. Angkutan Sedimen Melayang (Qs) Hasil Pengukuran................................ 31
Tabel 4-10. Output Analisis Angkutan Sedimen dengan HEC-RAS ............................ 32
Tabel 4-11. Perbandingan Angkutan Sedimen Hasil Pengukuran dan HEC-RAS .......... 33
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2-1. Metode Point-Integrated Sampling ........................................................ 6
Gambar 2-2. Ilustrasi Rumus Persamanaan Energi pada Steady Flow............................ 7
Gambar 3-1. Lokasi Pengambilan Sampel Sedimen (Google Maps, 2013) ................... 17
Gambar 3-2. Sketsa Lokasi Pengambilan Sampel ..................................................... 18
Gambar 3-3. Current meter ................................................................................... 19
Gambar 3-4. Sediment Sampler jenis USDH-48 ....................................................... 20
Gambar 3-5. Alat Uji Konsentrasi Sedimen ............................................................. 20
Gambar 3-6. Alat Uji Berat Jenis Sedimen .............................................................. 21
Gambar 3-7. Alat Uji Analisis Hidrometer .............................................................. 22
Gambar 3-8. Alat Uji Analisis Saringan .................................................................. 22
Gambar 3-9. Diagram Alir Penelitian ...................................................................... 25
Gambar 4-1. Profil Ruas Sungai Bengawan Solo (Serenan-Kajangan) ........................ 30
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A - Letak Pengambilan Sampel
Lampiran B - Data Hasil Laboratorium
Lampiran C - Long Profile dan Cross Section Sungai Bengawan Solo
Lampiran D - Output HEC-RAS
Lampiran E - Surat-Surat Skripsi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
= Kecepatan endap (m/dt)
= Parameter rasio kecepatan sedimen
s = Rapat massa butir
w = Berat jenis air
A = Luas penampang basah (m2)
a,b = Konstanta dari pabrik
B = Lebar saluran (m)
C = Konsentrasi sedimen (ppm)
CL = Konsentrasi sedimen di zona bawah (ppm)
Ct = Konsentrasi sedimen (ppm)
d = Diameter butiran (m)
D = Kedalaman (m)
d50 = Diameter butiran ukuran 50 (mm)
d90 = Diameter butiran ukuran 90 (ft)
dm = Diameter rerata butiran (ft)
dsi = Diameter butiran (ft)
F1 = Koefisien endap
G = Angkutan sedimen (lb/s)
g = Percepatan gravitasi (m/s2)
Ggr = Parameter angkutan sedimen
Gs = Berat jenis sedimen
gs = Angkutan sedimen (ton/hari)
gsb = Angkutan sedimen dasar (ton/hari)
gssL = Angkutan sedimen melayang di zona bawah (ton/hari)
gssM = Angkutan sedimen melayang di zona tengah (ton/hari)
gssU = Angkutan sedimen melayang di zona atas (ton/hari)
he = Kehilangan tinggi energi (m)
k = Faktor yang sama besarnya, tergantung dari satuan setiap unsur
(= 0,0864)
L = Panjang pelampung yang berada didalam air dihitung dari titik
berat sampai permukan air (mm)
M = Konsentrasi sedimen (ppm)
n = Koefisien Manning
nv = Koefisien suhu
nx = Eksponen transisi tergantung ukuran sedimen
Q = Debit aliran sungai (m3/dt)
Qs = Angkutan sedimen (ton/hari)
R = Jari-jari hidrolis (m)
RKR = Rasio kekasaran Nikaradse
RRP = Parameter jari-jari radius
S = Kemiringan
t = Waktu ke-i (menit)
T1 = Faktor koreksi pada suhu pada t1 (0C)
t1 = Suhu pada W4 (0C)
T2 = Faktor koreksi pada suhu pada t2 (0C)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
t2 = Suhu pada W3 (0C)
TFP = Parameter tegangan geser
u* = Kecepatan geser (m/s)
V = Kecepatan aliran (m/dt)
v = Viskositas Kinematik (m2/dt)
v1, v2 = Kecepatan rata-rata (debit dibagi luas tampang basah) (m²/s)
Vas = Volume air sampel (ml)
Vcr = Kecepatan kritis (ft/s)
W1 = Berat piknometer kosong (gram)
W2 = Berat piknometer+sampel sedimen kering (gram)
W3 = Berat piknometer+sampel sedimen kering+aquades (gram)
W4 = Berat piknometer+aquades (gram)
Ws = Berat sedimen kering (gr)
x = Jumlah putaran tiap waktu
Y1, Y2 = Kedalaman aliran (m)
z = Koefisien hubungan antara sedimen dan karakteristik hidrolis
Z1, Z2 = Elevasi dasar saluran (m)
α1, α2 = Koefisien bobot kecepatan
τo = Tegangan geser saluran rata-rata (ft/s)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
GLOSARIUM
Antropogenik = Dibuat atau dihasilkan oleh manusia atau
disebabkan oleh aktivitas manusia. Istilah ini
digunakan dalam konteks perubahan iklim
global untuk merujuk pada emisi gas yang
merupakan hasil dari aktivitas manusia, serta
lainnya berpotensi mengubah iklim-kegiatan,
seperti penggundulan hutan.
Bed load = Atau sedimen dasar, angkutan sedimen dengan
gerakan partikel yang selalu bergerak
menggelinding, menggelincir atau meloncat
pada dasar sungai.
Cross section = Penampang melintang sungai.
Current meter = Alat yang digunakan untuk menentukan
kecepatan aliran sungai.
Global Position System = Alat yang digunakan untuk menentukan posisi
pengambilan sampel sedimen.
Long profile = Penampang memanjang sungai.
Part per million = Satuan 1 bagian per sejuta atau 1 gram/ 1 juta
gram, yang biasa ditulis ppm.
Point-integrated sampling = Metode pengukuran arus pada sungai yang
dilakukan dengan mentukan bebrapa titik
sesuai kedalaman sungai.
Roll meter = Alat yang diguanakan untuk mengukur jarak,
lebar, tinggi dan lain-lain.
Sediment sampler = Alat yang digunakan untuk mengambil sampel
sedimen.
Steady flow = Aliran yang apabila variabel aliran (kecepatan,
tekanan, rapat massa, tampang aliran dan debit
aliran) dalam suatu titik tidak berubah terhadap
waktu.
Stopwatch = Alat yang digunakan untuk mengukur waktu.
Suspended load = Atau sedimen melayang, angkutan sedimen
dengan gerakan partikel selalu ikut bersamaan
dengan aliran air.
Unsteady flow = Aliran yang apabila variabel aliran (kecepatan,
tekanan, rapat massa, tampang aliran dan debit
aliran) dalam suatu titik berubah terhadap
waktu.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sungai merupakan bagian dari siklus hidrologi yang menjadi sumber air untuk
kehidupan makhluk hidup. Sungai mempunyai karakter dan morfologi yang
berbeda-beda. Apabila keseimbangan kualitas air sungai terganggu karena
aktivitas manusia, maka dapat merugikan makhluk hidup yang berada di sekitar
sungai. Akibatnya fungsi sungai akan berubah dalam kurun waktu tertentu.
Hal ini terjadi pada sungai Kalianyar, salah satu anak sungai Bengawan Solo.
Salah satu aktivitas manusia adalah perubahan kawasan lingkungan dengan
mendirikan bangunan di bantaran sungai yang menyebabkan penyempitan sungai,
tetapi manusia membuang sampah ke sungai sehingga sungai tersumbat
(http://regional.kompas.com/read/2009/02/03/14381119/Kondisi.DAS.dan.Draina
se.Penyebab.Banjir).
Hasil aktivitas manusia tersebut disebut antropogenik yang dapat meningkatkan
erosi permukaan yang akan terbawa ke dalam sungai dalam bentuk sedimen.
Kondisi ini menyebabkan air hujan langsung mengalir ke sungai dengan
membawa butiran tanah. Kapasitas sungai semakin berkurang karena adanya
pengendapan. Sedimen tersebut akhirnya akan menghambat aliran, sehingga
aliran tidak mampu lagi mengangkut sedimen. Sedimen akan mengurangi fungsi
infrastruktur keairan yang telah terbangun. Untuk itu diperlukan pemeliharaan
infrastruktur dari gangguan pengendapan sebagai bahan analisis dan melakukan
tindakan selanjutnya.
Banyak sekali persamaan angkutan sedimen yang telah diusulkan selama 50 tahun
terakhir, tetapi tidak ada satupun rumus empiris yang dapat diaplikasikan secara
umum untuk semua kondisi (Kodoatie dalam Achmad Afif Alwi, 2004).
Pemilihan teori atau pendekatan yang tepat untuk sungai masih sulit. Oleh sebab
itu, masalah sedimen menarik untuk diteliti.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang dapat dirumuskan masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana kriteria sedimen di ruas sungai Bengawan Solo dari jembatan
Serenan sampai jembatan Kajangan?
2. Metode apakah yang mampu untuk menganalisis sedimen pada ruas sungai
Bengawan Solo dari jembatan Serenan sampai jembatan Kajangan?
1.3. Batasan Masalah
Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak meluas,
maka perlu adanya pembatasan sebagai berikut:
1. Lokasi penelitian adalah ruas sungai Bengawan Solo dari Jembatan Serenan
sampai jembatan Kajangan.
2. Data cross section dan long profile diperoleh dari Balai Besar Wilayah Sungai
Bengawan Solo.
3. Sampel sedimen yang diambil adalah suspended load.
4. Sampel sedimen diambil pada bulan Desember 2012 sampai Januari 2013.
5. Metode yang digunakan untuk analisis angkutan sedimen adalah metode
Ackers-White, Laursen-Copeland, Englund-Hansen, Toffaleti, Meyer-Peter-
Muller dan Yang’s.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan yang diharapkan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui kriteria sedimen di ruas sungai Bengawan Solo dari jembatan
Serenan sampai jembatan Kajangan.
2. Menentukan metode yang mampu untuk menganalisis sedimen pada ruas
sungai Bengawan Solo dari jembatan Serenan sampai jembatan Kajangan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Manfaat teoritis: memberi tambahan informasi tentang angkutan sedimen.
2. Manfaat praktis: memberi tambahan informasi mengenai kriteria sedimen yang
ada di ruas sungai Bengawan Solo dari jembatan Serenan sampai jembatan
Kajangan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
2.1.1. Aliran Sungai
Aliran melalui saluran terbuka disebut steady flow apabila variabel aliran
(kecepatan, tekanan, rapat massa, tampang aliran dan debit aliran) dalam suatu
titik tidak berubah terhadap waktu. Pada steady flow terjadi dua macam sifat aliran
yaitu aliran seragam (uniform flow) dan aliran tak seragam (non uniform flow).
Aliran melalui saluran terbuka disebut unsteady flow apabila variabel aliran dalam
suatu titik berubah terhadap waktu (Bambang Triatmojo, 1993).
Aliran yang terjadi pada sungai Bengawan Solo termasuk jenis unsteady flow
karena terjadi perubahan kecepatan atau debit di setiap ruas. Akan tetapi, karena
keterbatasan data, maka aliran pada sungai Bengawan Solo diasumsikan steady
flow.
2.1.2. Debit Aliran Sungai
Data debit merupakan suatu informasi yang sangat penting di dalam
pengembangan sumber daya air. Debit sungai diperoleh setelah mengukur
kecepatan air dengan alat pengukur atau pelampung untuk mengetahui data
kecepatan aliran sungai (Asdak dalam Aisyah Alimudddin, 2012).
2.1.3. Sedimen
Sedimentasi (pengendapan) adalah proses terangkutnya/terbawanya sedimen oleh
suatu limpasan/aliran air yang diendapkan pada suatu tempat yang kecepatan
airnya melambat atau terhenti seperti pada saluran sungai, waduk, danau, dan
sebagainya (Arsyad dalam Kelompok Kerja Erosi dan Sedimentasi, 2002).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
Mekanisme angkutan sedimen dalam aliran air menurut Venoni dalam Achmad
Afif Alwi (2004) dibedakan menjadi dua yaitu sedimen dasar (bed load) sedimen
melayang (suspended load).
Material di dasar sungai akan bergerak akibat aliran dasar sungai, sehingga
menyebabkan dasar sungai bergerak turun apabila U*2/U*.c
21. Apabila
U*2/U*.c
21, butiran dengan ukuran yang lebih halus akan hanyut dan permukaan
dasar sungai akan tertutup oleh kerikil dengan ukuran yang lebih besar (Suyono
dan Masateru dalam Mochammad Fadlun, 2009).
2.1.4. Perhitungan Angkutan Sedimen
1. Pengujian Butiran Sedimen
Pengujian besar butiran dilakukan untuk mengetahui jenis sedimen. Untuk butiran
kasar menggunakan ayakan dan untuk butiran halus menggunakan hidrometer
atau gravimeter (Lewis dalam D Setiady dan A Faturachman, 2007).
2. Konsentrasi Sedimen Melayang
Konsentrasi sedimen melayang adalah perbandingan antara berat kering dari
kandungan sedimen itu sendiri terhadap berat campuran air dan sedimen tersebut
dan dinyatakan dengan satuan 1 bagian per sejuta atau 1 gram/ 1 juta gram atau
part per million atau ppm (Soewarno, 2010).
3. Perhitungan Angkutan Sedimen
Para insinyur memakai beberapa persamaan dan membandingkannya dengan
observasi lapangan untuk memperoleh persamaan yang cocok dengan kondisi
lapangan (Julien dalam R.J Kodoatie, 2001). Penelitian mengenai besarnya
angkutan sedimen melayang yang terjadi pada saluran sudah banyak dilakukan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
Robin Major, dkk. (2008) melakukan penelitian tentang sedimen melayang pada
sungai St. Croix dengan menentukan 4 titik pengambilan menggunakan metode
filter. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pada besaran debit 5600 cfs,
konsentrasi sedimen melayang mencapai puncaknya.
Bambang Agus Kironoto (2008) memprediksi besarnya sedimen melayang
dengan metode point-integrated sampling. Hasil yang diperoleh menunjukkan
bahwa konsentrasi sedimen suspensi rerata dapat ditentukan berdasarkan
konsentrasi sedimen suspensi rerata titik pada posisi y = 0,4 D dari dasar saluran.
Gambar 2-1. Metode Point-Integrated Sampling
Penelitian ini menggunakan metode Ackers-White, Laursen-Copeland, Englund-
Hansen, Toffaleti, Meyer-Peter-Muller dan Yang’s untuk menentukan besarnya
angkutan sedimen yang terjadi pada ruas sungai Bengawan Solo.
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Aliran Mantap (Steady Flow)
Aliran steady flow dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:
e
2
1111
2
2222 h
2g
vαZY
2g
vαZY (2.1)
dengan:
Y1, Y2 = Kedalaman aliran (m)
Z1, Z2 = Elevasi dasar saluran (m)
v1, v2 = Kecepatan rata-rata (debit dibagi luas tampang basah) (m²/s)
α1, α2 = Koefisien bobot kecepatan
g = Percepatan gravitasi (m/s2)
he = Kehilangan tinggi energi (m)
y = 0,4D
D
y = 0,2D
D
y = 0,8D
y = 0,4D
D
y = 0,8D
y = 0,2D
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Rumus persamaan energi dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2-2. Ilustrasi Rumus Persamanaan Energi pada Steady Flow
2.2.2. Debit Aliran Sungai
Pengukuran debit aliran adalah mengukur kecepatan, lebar dan kedalaman pada
suatu penampang melintang sungai. Kecepatan aliran diukur dengan
menggunakan current meter. Persamaan yang digunakan sebagai berikut:
Q = A.V (2.2)
dengan,
Q = Debit aliran (m3/dt)
A = Luas penampang basah (m2)
V = Kecepatan aliran (m/dt)
Besarnya kecepatan aliran diperoleh dengan persamaan sebagai berikut:
V = a.x + b (2.3)
dengan,
V = Kecepatan aliran (m/dt)
a,b = Konstanta dari pabrik
x = Jumlah putaran tiap waktu
Besarnya koefisien kekasaran Manning dapat dilihat pada Tabel 2-1.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
Tabel 2-1. Koefisien Kekasaran Manning (n)
Kondisi dan tipe alur Kekasaran Manning
Min Normal Maks
A. Sungai Kecil (Lebar muka air < 30 m)
I. Mengalir pada Dataran rendah
1. Alur bersih, lurus, muka air penuh, tidak ada
celah/bagian yang dalam 0,025 0,030 0,033
2. Sama poin 1 tetapi lebih banyak batu dan rumput 0,030 0,035 0,040
3. Alur Bersih, melingkar, bagian dalam dan dangkal 0,033 0,040 0,045
4. Sama poin 3 tetapi lebih banyak batu dan rumput
tanaman 0,035 0,045 0,050
5. Sama poin 4 tetapi elevasi muka air lebih rendah
dan lebih banyak perubahan kemiringan dan lebar 0,040 0,048 0,055
6. sama poin 5 tetapi lebih banyak batu 0,045 0,050 0,060
7. Penggal sugai dengan aliran pelan, penuh rumput,
dengan kolam yang dalam 0,050 0,070 0,080
8. Alur banyak rumput, alur-alur yang dalam atau
lintasan banjir dengan tegakan pohon dan semak 0,075 0,100 0,150
II. Sungai pegunungan, alur tidak ada vegetasi,
tebing sungai curam, pohonan semak pada
tebing tenggelam saat muka air tinggi
1. Dasar sungai: Krikil, Krakal, beberapa batu besar 0,030 0,040 0,050
2. Dasar sungai: Krakal dengan batu besar 0,040 0,050 0,070
B. Bantaran Banjir
I. Bantaran untuk padang gembalaan (padang rumput),
tanpa semak belukar
1. Rumput rendah 0,025 0,030 0,035
2. Rumput tinggi 0,030 0,035 0,050
II. Bantaran untuk tegalan
1. Tidak ada tanaman 0,020 0,030 0,040
2. Tanaman dewasa ditanam berderet 0,025 0,035 0,045
3. Tanaman dewasa ditanam tidak berderet 0,030 0,040 0,050
III. Bantaran ditumbuhi semak belukar
1. Semak jarang, rumput lebat 0,035 0,050 0,070
2. Semak dan pohon jarang 0,040 0,060 0,080
3. Semak sedang sampai lebat 0,070 0,100 0,160
IV. Bantaran dengan pohon-pohon
1. Pohon ditanam rapat, pohon lurus 0,110 0,150 0,200
2. Tanah tang dibersihkan dengan tunggul tanaman,
yang tidak tumbuh 0,030 0,040 0,050
3. Sama seperti diatas, tetapi tunggul kayu ditumbuhi
daun lebat 0,050 0,060 0,080
4. Tagekan pohon rapat, pohon yang rendah sedikit,
sedikit semak belukar, tinggi muka air dibawah
ranting pohon
0,080 0,100 0,120
5. Sama Seperti diatas, tetapi tinggi muka air banjir
mencapai ranting pohon 0,100 0,120 0,160
C. Sungai besar (lebar muka air banjir > 30 m) Nilai n lebih
rendah dari sungai kecil pada kondisi yang sama, sebab tebing
sungai relatif lebih kecil dari luas tampang basah, tahanan
geser lebih kecil
I. Mengalir pada Dataran rendah
1. Bagian yang teratur 0,025 - 0,060
2. Bagian yang tidak teratur dan kasar 0,035 - 0,100
Sumber: Gary W Brunner, 2008
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
2.2.3. Sedimen
a. Ukuran Butiran Sedimen
Ukuran butiran berdasarkan pada skala klasifikasi American Geophysical Union
(AGU) yang ditunjukkan pada Tabel 2.2.
Tabel 2-2. Ukuran Butiran Dari Klasifikasi Material Sedimen Berdasarkan Pada
Skala Klasifikasi American Geophysical Union (AGU)
No Sediment Material
Grain Diameter
Range
(mm)
Geometric Median
Diameter
(mm)
1 Clay 0,002 – 0,004 0,003
2 Very Fine Silt 0,004 – 0,008 0,006
3 Fine Silt 0,008 – 0,016 0,011
4 Medium Silt 0,016 – 0,032 0,023
5 Coarse Silt 0,032 – 0,0625 0,045
6 Very Fine Sand 0,0625 – 0,125 0,088
7 Fine Sand 0,125 – 0,25 0,177
8 Medium Sand 0,25 – 0,5 0,354
9 Coarse Sand 0,5 – 1 0,707
10 Very Coarse Sand 1 – 2 1,41
11 Very Fine Gravel 2 – 4 2,83
12 Fine Gravel 4 – 8 5,66
13 Medium Gravel 8 – 16 11,3
14 Coarse Gravel 16 – 32 22,6
15 Very Coarse Gravel 32 – 64 45,3
16 Small Cobbles 64 – 128 90,5
17 Large Cobbles 128 – 256 181
18 Small Boulders 256 – 512 362
19 Medium Boulders 512 – 1024 724
20 Large Boulders 1024 – 2048 1448 Sumber : Gary W Brunner, 2008
b. Kecepatan Endap
Kecepatan endap () sangat penting dalam masalah suspensi dan sedimentasi.
Rubey dalam Gary W Brunner (2008) menyarankan kecepatan jatuh pada tanah
dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
1)(ρ g.d.F ω s1 (2.4)
1)(ρ .g.d
36.
1)(ρ .g.d
36.
3
2 F
s
3
2
s
3
2
1
(2.5)
dengan,
d = Diameter butiran (m)
s = Rapat massa butir
v = Viskositas Kinematik (m2/dt)
F1 = Koefisien endap
= Kecepatan endap (m/dt)
g = Percepatan gravitasi (m/dt2)
2.2.4. Perhitungan Angkutan Sedimen
1. Pengujian Butiran Sedimen
a. Berat Jenis Sedimen (Specify Gravity)
Untuk menentukan besarnya berat jenis sebagai berikut:
223114
12s
)TW(W)TW(W
)W(WG
(2.6)
dengan,
Gs = Berat jenis butiran sampel
W1 = Berat piknometer kosong (gram)
W2 = Berat piknometer+sampel sedimen kering (gram)
W3 = Berat piknometer+sampel sedimen kering+aquades (gram)
W4 = Berat piknometer+aquades (gram)
t1 = Suhu pada W4 (0C)
t2 = Suhu pada W3 (0C)
T1 = Faktor koreksi pada suhu pada t1 (0C)
T2 = Faktor koreksi pada suhu pada t2 (0C)
b. Pengujian Hidrometer
Untuk menentukan distribusi ukuran butir tanah yang memiliki diameter kurang
dari 0,075 mm (lolos saringan no 200 ASTM) dengan cara pengendapan. Rumus
yang digunakan:
)γ-980(G
30.μx
t
LD
ws
(2.7)
dengan,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
D = Diameter butiran (mm)
L = Panjang pelampung yang berada didalam air dihitung dari titik berat
sampai permukan air (mm)
t = Waktu ke-i (menit)
Gs = Berat jenis sedimen
w = Berat jenis air
c. Pengujian Saringan
Untuk menentukan distribusi ukuran butir tanah yang memiliki diameter lebih
besar dari 0.075 mm (tertahan diatas saringan no 200 ASTM) dengan cara
penyaringan. Rumus yang digunakan:
Persentase tanah tertahan (% tertahan) = 100% x W
W
total
tertahan (2.8)
Persentase tanah lolos (% lolos) =100% - % tertahan (2.9)
2. Konsentrasi Sedimen Melayang
Untuk menentukan besarnya konsentrasi sedimen melayang menggunakan
persamaan sebagai berikut:
6x10Vas
WsC (2.10)
dengan,
C = Konsentrasi sedimen (mg/lt)
Ws = Berat sedimen kering (gr)
Vas = Volume air sampel (ml)
Untuk menentukan besarnya angkutan sedimen pada saat pengukuran
menggunakan persamaan sebagai berikut:
Qs = k.C.Q (2.11)
dengan,
Qs = Angkutan sedimen (ton/hari)
k = Faktor yang sama besarnya, tergantung dari satuan setiap unsur (= 0,0864)
C = Konsentrasi sedimen (mg/l)
Q = Debit aliran sungai (m3/dt)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
3. Analisis Angkutan Sedimen
Angkutan sedimen dihitung dengan rumus-rumus empiris yang telah
dikembangkan pada penelitian sebelumnya. Jangkauan parameter pada masing-
masing rumus tidak dibatasi. Gary W. Burner (2008) menyatakan bahwa
jangkauan parameter dapat dilihat pada Tabel 2-3. yang merupakan pedoman awal
untuk memilih metode mana yang akan digunakan, karena hasil perhitungan
dengan rumus tersebut justru bernilai baik dengan parameter yang berada diluar
jangkauan yang tersaji pada Tabel 2-3.
Tabel 2-3. Kisaran Jangkauan Parameter pada Analisis Angkutan Sedimen
Metode Diameter
(mm)
diameter
median
(mm)
specific
gravity
Kecepatan
(fps)
Kedalaman
(ft)
gradien
energi
lebar
saluran
(ft)
Ackers-
White 0,04-7,00 - 1,0-2,7 0,07-7,1 0,01-1,4
0,00006-
0,037 0,23-4
Engelund-
Hansen - 0,19-0,93 - 0,65-6,34 0,19-1,33
0,000055-
0,019 -
Laursen
(Copeland) - 0,011-29 - 0,068-9,4 0,03-54
0,0000021-
0,025
0,25-
3640
Meyer-
Peter
Muller
0,4-29 - 1,25-
4,0 1,2-9,4 0,03-3,9 0,0004-0,02 0,5-6,6
Toffaleti 0,062-4,0 0,095-
0,91 - 0,7-7,8 0,07-56,7
0,000002-
0,019 0,8-3640
Yang 0,15-1,7 - - 0,04-50 0,04-50 0,000043-
0,029
0,44-
1750
Sumber: Gary W Brunner, 2008
a. Ackers-White
Persamaan ini dikembangkan berdasarkan ukuran partikel sedimen, mobilitas
sedimen dan transport sedimen. Parameter ukuran yang tidak berdimensi
digunakan untuk membedakan antara ukuran sedimen halus, transisi dan kasar.
Sedimen halus berupa lempung yang ukurannya <0,04 mm dan sedimen kasar
berupa pasir yang ukurannya >2,5 mm. Berdasarkan lebih dari 1000 percobaan
saluran, maka rumus umum metode Ackers-White sebagai berikut:
Gg s .2000
86400 (2.12)
mw CQG .. (2.13)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
xn
*
50sgr
V
uD.
.d.GG C
(2.14)
dengan,
gs = Debit angkutan sedimen (ton/hari)
G = Debit angkutan sedimen (lb/s)
w = Berat jenis air (lb/ft3)
Q = Debit aliran sungai (ft3/s)
C = Konsentrasi sedimen (ppm)
Ggr = Parameter angkutan sedimen
Gs = Berat jenis sedimen
d50 = Diameter butiran ukuran 50 (mm)
D = Kedalaman efektif (ft)
u* = Kecepatan geser (ft/s)
V = Kecepatan aliran rata-rata untuk saluran (ft/s)
nx = Eksponen transisi tergantung ukuran sedimen
b. Englund-Hansen
Berdasarkan data saluran dengan ukuran sedimen antara 0,19-0,93 mm dan sudah
diuji berdasarkan data lapangan. Rumus umum Engelund-Hansen sebagai berikut:
Gg s .2000
86400 (2.15)
2/3
50
0502
s
1
0,05 G
d
g
dV
ss
(2.16)
dengan,
gs = Debit angkutan sedimen (ton/hari)
G = Debit angkutan sedimen (lb/s)
w = Berat jenis air(lb/ft3)
Gs = Berat jenis sedimen
V = Kecepatan aliran rata-rata untuk saluran (ft/s)
g = Percepatan gravitasi (ft/s2)
τo = Tegangan geser saluran rata-rata (ft/s)
d50 = Diameter butiran ukuran 50 (mm)
B = Lebar saluran (ft)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
c. Laursen (Coupeland)
Coupeland memperluas jangkauan penerapan untuk kerikil berukuran sedimen.
Kisaran penerapan diameter partikel rata-rataadalah 0,011-29 mm. Rumus yang
digunakan sebagai berikut:
.TFP.RRP.Q.,432.0 g ws (2.17)
dengan,
gs = Debit angkutan sedimen (ton/hari)
w = Berat jenis air(lb/ft3)
Q = Debit aliran sungai (ft3/s)
RRP = Parameter jari-jari radius
TFP = Parameter tegangan geser
= Parameter rasio kecepatan sedimen
d. Toffaleti
Metode Toffaleti merupakan modifikasi dari persamaan Einstein yang
memecahkan sedimen melayang menjadi zona vertkal. Empat zona yang
digunakan untuk distribusi sedimen adalah zona atas, zona tengah, zona bawah,
dan zona dasar. Angkutan sedimen dihitung secara bebas untuk setiap zona dan
dijumlahkan untuk sampai pada angkutan sedimen total.
Metode ini dikembangkan menggunakan data lengkap dari data saluran dan data
lapangan. Percobaan saluran menggunakan partikel sedimen dengan diameter
rata-rata berkisar 0,3-0,93 mm, tetapi untuk diameter partikel rata-rata serendah
0,095 mm masih dapat diterima. Rumus umum Toffaleti sebagai berikut:.
0,765zn1
2d11,24
R
Mgv
0,756zn1
m
0,756zn1
ssL
v
v
(2.18)
zn1
11,24
R
2,5
R
11,24
R
Mgv
zn1zn10,244z
ssM
vv
(2.19)
1,5zn1
2,5
RR
2,5
R
11,24
R
Mgv
1,5zn1
1,5zn1
0,5z0.244z
ssU
v
v
(2.20)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
0,756zn1
msbv2dMg
(2.21)
vn0,765z
vL VRn143,2CM (2.22)
sbssUssMssLs ggggg (2.23)
dengan,
gssL = Angkutan sedimen melayang di zona bawah (ton/hari)
gssM = Angkutan sedimen melayang di zona tengah (ton/hari)
gssU = Angkutan sedimen melayang di zona atas (ton/hari)
gsb = Angkutan sedimen dasar (ton/hari)
gs = Angkutan sedimen total (ton/hari)
M = Konsentrasi sedimen (ppm)
CL = Konsentrasi sedimen di zona bawah (ppm)
R = Jari-jari hidrolis (ft)
dm = Diameter rerata butiran (ft)
z = Koefisien hubungan antara sedimen dan karakteristik hidrolis
nv = Koefisien suhu
e. Meyer-Peter-Muller
Persamaan Meyer-Peter Muller didasarkan pada data eksperimen telah diuji secara
luas dan digunakan untuk sungai dengan sedimen yang relatif kasar. Ukuran
partikel berkisar 0,4-29 mm dengan berbagai berat jenis sedimen 1,25 gram/cc
sampai lebih dari 4.0 gram/cc. Rumus umum fungsi Meyer-Peter Muller berikut:
Gg s .2000
86400 (2.24)
B.
s.
s..
g.25,0
d.s..047,0S.D..RKRG
2
3
3
2
w
ww3
1
w
90www2
3
(2.25)
dengan:
gs = Debit angkutan sedimen (ton/hari)
G = Debit angkutan sedimen (lb/s)
RKR = Rasio kekasaran Nikaradse
w = Berat jenis air (lb/ft3)
D = Kedalaman (ft)
S = Kemiringan
s = Berat jenis sedimen
g = Percepatan gravitasi (ft/s2)
d90 = Diameter butiran ukuran 90 (ft)
B = Lebar saluran (ft)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
f. Yang’s
Yang’s dalam Gary W. Brunner (2002) mengusulkan konsentrasi sedimen dengan
ukuran butiran kurang dari 2 mm dapat dihitung dengan persamaan:
S.VS.Vlog.
ulog.314,0
d.log.409,0799,1
........u
log.457,0d.
log.286,0435,5
Clog
cr
*si
*si
t
(2.26)
Untuk butiran yang lebih dari 2 mm bisa dihitung dengan rumus:
S.VS.Vlog.
ulog.282,0
d.log.305,0784,2
........u
log.816,4d.
log.633,0681,6
Clog
cr
*si
*si
t (2.27)
Rumus angkutan sedimen metode Yang’s sebagai berikut:
1000000
C.Q.G tw (2.28)
ss g.2000
86400G
(2.29)
dengan,
Gs = Angkutan sedimen (ton/hari)
gs = Angkutan sedimen (lb/s)
Ct = Konsentrasi sedimen (ppm)
= Kecepatan endap (ft/s)
dsi = Diameter butiran (ft)
v = Viskositas Kinematik (ft2/s)
u* = Kecepatan geser (ft/s)
S = Kemiringan
V = Kecepatan aliran (ft/s)
Vcr = Kecepatan kritis (ft/s)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi Pengambilan Sampel
Lokasi pengambilan sampel sedimen terletak pada ruas sungai Bengawan Solo
dari jembatan Serenan sampai jembatan Kajangan dengan panjang ruas 106,01 km
dan lebar ruas 152,82 m yang dapat dilihat pada Gambar 3-1.
Gambar 3-1. Lokasi Pengambilan Sampel Sedimen (Google Maps, 2013)
3.2. Data
3.2.1. Data Primer
1. Debit Terukur
Langkah-langkah untuk mengukur debit terukur sebagai berikut:
A (Serenan)
C (Kajangan)
B (Jurug)
U
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
a. Menentukan jumlah titik pengambilan di setiap penampang melintang yang
dapat dilihat pada Gambar 3-2.
Keterangan:
qi = Debit pada setiap sub penampang ke i/n (m³/s)
Sqi = Jarak antara titik pengambilan terhadap titik awal (m)
Gambar 3-2. Sketsa Lokasi Pengambilan Sampel
b. Menentukan lokasi pengukuran debit.
c. Menyiapkan data cross section dari Balai Besar Wilayah Sungai Bengawan
Solo.
d. Menyiapkan, memeriksa dan merakit alat ukur debit (current meter).
e. Menyiapkan formulir untuk pengukuran debit.
f. Mengisi formulir untuk pengukuran debit.
2. Sampel Sedimen
Langkah-langkah untuk pengambilan sampel sedimen adalah:
a. Menghitung besar debit pada setiap penampang melintang.
b. Menghitung debit total (Qtotal) dari setiap penampang melintang.
c. Menentukan lokasi pengambilan berdasarkan besaranya Qtotal, biasanya
sampel sedimen diambil pada lokasi 1/6 Qtotal, 3/6 Qtotal dan 5/6 Qtotal.
d. Melakukan pengambilan contoh muatan sedimen melayang pada lokasi
yang sudah dihitung berdasarkan debit total.
e. Memasukkan contoh muatan sedimen melayang ke dalam botol yang telah
disediakan.
f. Botol tersebut diberi tanda label yang bertuliskan:
SqiSqi+1
Sqn
qi qi+1 qn
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
- Nomor sampel
- Nama sungai dan lokasi
- Tanggal, waktu dan nama pengukur
- Tinggi muka air dan debit saat pengukuran (debit aktual)
g. Menyiapkan sampel sedimen untuk dianalisis di laboratorium.
h. Mengulangi kegiatan a sampai g untuk lokasi titik pengambilan yang
lainnya hingga semuanya selesai dikerjakan.
3.2.2. Data Sekunder
Penelitian ini menggunakan data sekunder berupa cross section dan long profile
sungai Bengawan Solo yang diperoleh dari Balai Besar Wilayah Sungai
Bengawan Solo.
3.3. Peralatan yang Digunakan
3.3.1. Alat Pengambilan Sampel
Alat yang akan digunakan untuk pengambilan sampel sebagai berikut:
1. Kamera digital
2. GPS (Global Positioning System), digunakan dalam menentukan posisi data
dan sample diambil
3. Roll meter
4. Stopwatch
5. Current meter, digunakan untuk menentukan kecepatan aliran sungai yang
dapat dilihat pada Gambar 3-3.
Gambar 3-3. Current meter
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
6. Sediment sampler yang dapat dilihat pada Gambar 3-4.
Keterangan:
1. Nouzel
2. Lubang udara
3. Tongkat pemegang
4. Botol sampel
5. Pengunci pengait botl sampel
6. Lubang penempatan tongkat pemegang
Gambar 3-4. Sediment Sampler jenis USDH-48
3.3.2. Alat Pengujian Sampel
1. Analisis Konsentrasi Sedimen
Alat yang digunakan untuk mencari besarnya konsentrasi sedimen dapat dilihat
pada Gambar 3-5.
1. Cawan aluminium
2. Neraca dengan ketelitian sekurang-kurangnya 0,01 gram
3. Oven listrik dengan pengatur suhu konstan sampai 110 oC
Gambar 3-5. Alat Uji Konsentrasi Sedimen
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
2. Analisis Berat Jenis Sedimen
Alat yang digunakan untuk menentukan besarnya berat jenis sedimen dapat dilihat
pada Gambar 3-6.
1. Piknometer, yaitu botol gelas dengan leher sempit dan bertutup yang
berlubang kapiler, dengan kapasitas 50 cc atau lebih
2. Neraca dengan ketelitian sekurang-kurangnya 0,01 gram
3. Aquades
4. Termometer
5. Oven listrik dengan pengatur suhu konstan sampai 110 oC
Gambar 3-6. Alat Uji Berat Jenis Sedimen
3. Analisis Hidrometer
Sampel sedimen yang telah dioven selama 24 jam pada suhu 110 oC. Alat yang
digunakan untuk menentukan besarnya butiran dengan cara hidrometer dapat
dilihat pada Gambar 3-7.
1. Gelas ukur 1000 ml
2. Pelampung hidrometer
3. Aquades
4. Stopwatch
5. Termometer
6. Cairan sodium silikat
7. Corong
8. Kompor pemanas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
Gambar 3-7. Alat Uji Analisis Hidrometer
4. Analisis Saringan
Sampel sedimen merupakan bagian dari analisis hidrometer yang tidak lolos atau
tertahan diatas saringan nomor 200 (diameter butirannya > 0,075 mm). Alat yang
digunakan untuk menentukan besarnya butiran dengan cara saringan (ayakan)
dapat dilihat pada Gambar 3-8.
1. Satu set saringan (no 4, 8, 16, 20, 40, 80, 100, 120, 200, PAN)
2. Penggetar saringan/vibrator
3. Neraca dengan ketelitian sekurang-kurangnya 0,01 gram
4. Sikat
5. Oven listrik
6. Cawan alumunium
7. Sampel yang digunakan pada analisis hidrometer
Gambar 3-8. Alat Uji Analisis Saringan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
3.4. Perhitungan Angkutan Sedimen
3.4.1. Pengujian Sampel
Pengujian sampel sedimen dilakukan di laboratorium Mekanika Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Adapun pengujian laboratorium meliput:
1. Pengujian Konsentrasi Sedimen
Langkah-langkah untuk menentukan besarnya konsentrasi sedimen adalah:
a. Menyediakan sampel yang akan diuji, misal sampel J-1/6Q.
b. Membersihkan dan menimbang cawan kosong (= W1 dalam gram)
c. Menentukan berapa volume air sampel yang akan diuji (= Vas dalam ml)
d. Menuangkan sampel ke dalam cawan, lalu menimbang (= W2 dalam gram)
e. Memasukkan cawan ke dalam oven selama 24 jam dengan suhu 110o C.
f. Setelah 24 jam, mendinginkan cawan, lalu menimbang (= W3) dalam gram
g. Mengulangi kegiatan a sampai g untuk mendapatkan nilai rata-rata
2. Pengujian Berat Jenis Sedimen
Langkah-langkah untuk menentukan berat jenis sedimen sebagai berikut:
a. Membersihkan dan menimbang piknometer kosong (= W1 dalam gram).
b. Memasukkan sampel ke dalam piknometer dan ditutup, lalu ditimbang (=W2
dalam gram).
c. Mengisikan aquades ke dalam piknometer sampai penuh, lalu mendiamkan
terendam selama 24 jam.
d. Setelah 24 jam, menutup piknometer dengan hati-hati dan mengeringkan
bagian luarnya dengan kain, lalu menimbang (= W3 dalam gram), lalu
mengukur suhunya dengan termometer (= t1 dalam oC).
e. Mengosongkan piknometer, membersihkan, mengisi penuh dengan aquades,
menutupnya dan mengeringkan bagian luarnya dengan kain, lalu menimbang
(=W4 dalam gram) dan ukur suhunya dengan termometer (= t2 dalam oC).
f. Mengulangi langkah a sampai e untuk mendapatkan nilai rata-rata.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
3. Pengujian Hidrometer
Langkah-langkah dalam analisis hidrometer adalah sebagai berikut:
a. Memanaskan sampel dengan kompor pemanas sampai mendidih, lalu
mendiamkan sebentar
b. Sampel dicampur sodium silikat 10 ml dan diaduk hingga merata
c. Memasukkan ke dalam tabung ukur, menambahkan aquades hingga
volumenya 1000 ml, menutup tabung dan mendiamkan selama 24 jam
d. Setelah 24 jam, mengocok tabung, lalu memasukkan pelampung hidrometer
dan termometer, stopwatch dihidupkan dan pengukuran dimulai
e. Hasil pengamatan dicatat dalam tabel terhadap pelampung hidrometer dan
termometer diamati suhunya, waktu pengamatan pada menit ke-1, 2, 5, 15,
30, 60, 240 dan 1440
f. Mengulangi langkah a sampai e untuk sampel yang lain
4. Pengujian Saringan
Langkah-langkah dalam analisis saringan adalah sebagai berikut:
a. Sampel percobaan hidrometer dioven selama 24 jam pada suhu 110 oC.
b. Setelah 24 jam, sampel+cawan ditimbang
c. Sampel dimasukkan dalam saringan lalu digetarkan dengan alat penggetar
d. Sampel yang tertinggal pada setiap saringan ditimbang
e. Mengulangi langkah a sampai d untuk sampel yang lain
3.4.2. Perhitungan Angkutan Sedimen
Angkutan sedimen pada ruas sungai Bengawan Solo yaitu dari jembatan Serenan
sampai jembatan Kajangan dihitung menggunakan program HEC-RAS dengan
metode Ackers-White, Laursen-Copeland, Englund-Hansen, Toffaleti, Meyer-
Peter-Muller, Yang’s dan kecepatan endap dihitung dengan teori Rubey.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
3.5. Tahapan Penelitian
Adapun tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 3-9.
Gambar 3-9. Diagram Alir Penelitian
Mulai
Pengumpulan Data
Data Primer:debit terukur dan sampel
Data Sekunder:long profile dan cross section
Kalibrasi Currentmeter
Pengambilan Sampel
Pengujian Sampel
Analisis Konsentrasi Sedimen
Analisis Butiran DiameterSedimen <0,075 mm
Hidrometer
Ya Tidak
Perhitungan Angkutan Sedimendengan HEC-RAS
Pembahasan
Besarnya Angkutan Sedimen(ton/hari) Saringan
Selesai
Untuk d84:Metode Laursen-Copeland
Untuk d50:Metode Ackers-White
Metode Engelund-HansenMetode ToffaletiMetode Yang's
Untuk d90:Metode MPM
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
BAB 4
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel sedimen ditentukan berdasarkan debit total pada setiap
penampang. Debit total yang terjadi pada Serenan = 67,04 m3/dt, Jurug = 133,42
m3/dt dan Kajangan = 174,48 m
3/dt. Letak pengambilan sampel dapat dilihat pada
Tabel 4-1 dan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran Tabel A-1 s/d Tabel A-3.
Tabel 4-1. Titik Pengambilan Sampel Sedimen
No Lokasi Qtotal
(m3/dt)
Nama
Sampel
Letak
(m) Dari
1.
SERENAN 67,039
S-1/6Q 10,8 Kanan Sungai
2. S-3/6Q 22,8 Kanan Sungai
3. S-5/6Q 9,8 As Pilar
4.
JURUG 133,421
J-1/6Q 11,8 Kiri Sungai
5. J-3/6Q 10,1 As Pilar
6. J-5/6Q 25,4 As Pilar
7.
KAJANGAN 174,478
K-1/6Q 14,3 Kiri Sungai
8. K-3/6Q 8,6 As Pilar ke-1
9. K-5/6Q 21,8 As Pilar ke-1
4.2. Analisis Butiran Sedimen
Pengujian sampel sedimen dilakukan di laboratorium Mekanika Tanah
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Adapun analisis laboratorium meliputi
analisis konsentrasi sedimen, berat jenis sedimen, hidrometer dan saringan.
4.2.1. Konsentrasi Sedimen
Besarnya konsentrasi sedimen untuk setiap titik lokasi pengambilan dapat dilihat
pada Tabel 4-2 dan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran Tabel B-1.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
Tabel 4-2. Konsentrasi Sedimen (C)
No Nama Sampel C
(mg/l)
Crerata
(mg/l)
1. S-1/6Q 600
622 2. S-3/6Q 600
3. S-5/6Q 667
4. J-1/6Q 572
657 5. J-3/6Q 667
6. J-5/6Q 733
7. K-1/6Q 446
467 8. K-3/6Q 488
9. K-5/6Q 468
4.2.2. Berat Jenis Sedimen
Besarnya berat jenis sedimen untuk setiap titik lokasi pengambilan dapat dilihat
pada Tabel 4-3 dan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran Tabel B-2.
Tabel 4-3. Berat Jenis Sedimen (Gs)
No Nama Sampel Gs Gsrerata
1. S-1/6Q -
3,51 2. S-3/6Q 2,81
3. S-5/6Q 4,21
4. J-1/6Q 3,01
2,74 5. J-3/6Q 3,21
6. J-5/6Q 2,00
7. K-1/6Q 2,24
2,56 8. K-3/6Q 2,00
9. K-5/6Q 2,88
4.2.3. Distribusi Butiran
Butiran sedimen melayang pada semua ruas sungai merupakan butiran yang lolos
saringan 0,075 mm, sehingga dilakukan pengujian menggunakan hidrometer.
Adapun hasil pengujian hidrometer dapat dilihat pada Tabel 4-4 s/d Tabel 4-6 dan
selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran Tabel B-3 s/d Table B-11.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Tabel 4-4. Distribusi Butiran Sedimen - Serenan
Diameter Butiran (mm) Persen Lolos (%)
S-1/6Q S-3/6Q S-5/6Q
0,125 100,00 100,00 100,00
0,075 100,00 100,00 100,00
0,0393 18,65 20,99 22,15
0,0278 18,65 20,99 21,45
0,0176 17,49 18,65 20,99
0,0102 17,49 18,65 20,52
0,0072 16,32 18,65 19,35
0,0051 16,32 16,32 18,65
0,0026 16,32 16,32 18,65
0,0010 16,32 16,32 18,65
Tabel 4-5. Distribusi Butiran Sedimen - Jurug
Diameter Butiran (mm) Persen Lolos (%)
J-1/6Q J-3/6Q J-5/6Q
0,125 100,00 100,00 100,00
0,075 100,00 100,00 100,00
0,0393 21,27 24,16 23,63
0,0278 21,27 23,89 23,63
0,0176 21,01 23,37 23,63
0,0102 21,01 22,58 23,11
0,0072 21,01 22,58 21,79
0,0051 20,48 22,32 21,01
0,0026 20,48 22,32 21,01
0,0010 20.,48 22,32 21,01
Tabel 4-6. Distribusi Butiran Sedimen - Kajangan
Diameter Butiran (mm) Persen Lolos (%)
K-1/6Q K-3/6Q K-5/6Q
0,125 100,00 100,00 100,00
0,075 100,00 100,00 100,00
0,0393 24,87 24,60 24,87
0,0278 24,60 23,23 24,60
0,0176 23,78 22,14 23,23
0,0102 22,41 21,87 21,87
0,0072 21,87 21,87 21,87
0,0051 21,59 21,87 21,87
0,0026 21,32 21,59 21,32
0,0010 21,32 21,59 21,32
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Berdasarkan Tabel 4-4 s/d Tabel 4-6, maka dapat diperoleh diameter butiran
sedimen yang mewakili untuk perhitungan angkutan sedimen sesuai dengan
metode tertentu. Diameter butiran yang mewakili dapat dilihat pada Tabel 4-7.
Tabel 4-7. Diameter Butiran yang Mewakili Perhitungan
Sampel d90 d84 d50
S-1/6Q 0,0693 0,0660 0,0504
S-3/6Q 0,0690 0,0657 0,0496
S-5/6Q 0,0689 0,0656 0,0493
J-1/6Q 0,0707 0,0683 0,0559
J-3/6Q 0,0705 0,0679 0,0551
J-5/6Q 0,0705 0,0680 0,0552
K-1/6Q 0,0709 0,0686 0,0568
K-3/6Q 0,0709 0,0686 0,0568
K-5/6Q 0,0709 0,0686 0,0568
Hasil analisis hidrometer menunjukkan bahwa butiran sedimen d50 berdasarkan
skala Klasifikasi American Geophysical Union (AGU) untuk daerah Serenan,
Jurug dan Kajangan termasuk jenis coarse silt dengan ukuran butiran berkisar
0,032-0,0625 mm.
4.3. Analisis Steady Flow
Input dalam analisis steady flow sebagai berikut:
a. Long profile dan cross section dari jembatan Serenan sampai jembatan
Kajangan. Sta 48 adalah jembatan Serenan, Sta 40 adalah jembatan Jurug dan
Sta 0 adalah jembatan Kajangan.
b. Koefisien manning sebesar 0,07 sesuai Tabel 2-1.
c. Debit terukur: - Serenan sebesar 67,04 m3/s
- Jurug sebesar 133,42 m3/s
- Kajangan sebesar 174,48 m3/s
d. Batas hulu menggunakan tinggi muka air pada saat pengukuran (AWLR)
sebesar 1,61 m dan batas hilir menggunakan critical depth.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Output analisis steady flow dapat dilihat pada Tabel 4-8 dan selengkapnya pada
Lampiran Tabel D-1. Untuk profil sungai 2-D pada ruas sungai Bengawan Solo
(Serenan-Kajangan) dapat dilihat pada Gambar 4.1. Untuk profil sungai Serenan-
Jurug pada Lampiran Gambar D-1 dan profil sungai Jurug-Kajangan pada
Lampiran Gambar D-2.
Tabel 4-8. Output Analisis Steady Flow
Sta
Q
Total
Min
Ch
El
W.S.
Elev
E.G.
Elev
E.G.
Slope
Vel
Chnl
Flow
Area
Top
Width Froude
Chnl
(m3/s) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m
2) (m)
48 67,04 84,15 86,1 86,14 0,000755 0,91 74,02 59,57 0,26
Untuk Sta 41 s/d Sta 47 terlampir
40 133,42 77,97 80,08 80,14 0,000743 1,11 120,35 70,14 0,27
Untuk Sta 1 s/d Sta 39 terlampir
0 174,48 48,84 50,6 51,14 0,012066 3,28 53,22 49,68 1,01
Gambar 4-1. Profil Ruas Sungai Bengawan Solo (Serenan-Kajangan)
0 20000 40000 60000 80000 100000 12000040
50
60
70
80
90
serenan-kajangan Plan: Plan 01 3/18/2013 11:47:29 PM
Geom: serenan-kajangan Flow: steady_0.5
Main Channel Distance (m)
Ele
vation
(m
)
Legend
EG Q terukur
WS Q terukur
Crit Q terukur
Ground
Bengawan Solo SK
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
4.4. Analisis Angkutan Sedimen
4.4.1. Angkutan Sedimen Hasil Pengukuran
Besarnya angkutan sedimen melayang diperoleh berdasarkan persamaan 2.4.
dengan nilai debit pengukuran tercantum pada Tabel 4-1. Faktor k sebesar 0,0864
dan konsentrasi sedimen melayang (C) tercantum pada Tabel 4-2. Besarnya
angkutan sedimen melayang untuk setiap penampang dapat dilihat pada Tabel 4-9.
Tabel 4-9. Angkutan Sedimen Melayang (Qs) Hasil Pengukuran
No Nama Sampel Qs
(ton/hari)
Qsrerata
(ton/hari)
1. S-1/6Q 579,21
1844,90 2. S-3/6Q 1734,64
3. S-5/6Q 3217,86
4. J-1/6Q 1099.39
3995.52 5. J-3/6Q 3842.53
6. J-5/6Q 7044.64
7. K-1/6Q 1120,95
3558,32 8. K-3/6Q 3675,95
9. K-5/6Q 5878,88
4.4.2. Angkutan Sedimen dengan Software HEC-RAS
Besarnya angkutan sedimen dengan alat bantu software HEC-RAS menggunakan
metode Ackers-White, Laursen-Copeland, Toffaleti, Englund-Hansen, Meyer-
Peter-Muller dan Yang’s.
Input dalam analisis angkutan sedimen sebagai berikut:
a. Output analisis steady flow. (Lampiran Tabel D-1)
b. Butiran sedimen hasil laboratorium. (Lampiran Tabel B-3 s/d Tabel B-11)
c. Berat jenis butiran sedimen. (Lampiran Tabel B-2)
d. Geometri sungai. (Lampiran Gambar C-2 s/d C-50)
Output analisis angkutan sedimen dapat dilihat pada Tabel 4-10 dan selengkapnya
pada Lampiran Tabel D-2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Tabel 4-10. Output Analisis Angkutan Sedimen dengan HEC-RAS
Sta Metode Angkutan Sedimen Total
(ton/hari)
SE
RE
NA
N
(Sta
48)
Ackers-White 1,07x1024
Englund-Hansen 1326000
Laursen (Copeland) 6,69x108
MPM 1367
Toffaleti 1189000
Yang’s 3,93x1010
JUR
UG
(Sta
40)
Ackers-White 6,39x1029
Englund-Hansen 5277000
Laursen (Copeland) 5,05x109
MPM 2717
Toffaleti 842900
Yang’s 2,12x1011
KA
JAN
GA
N
(Sta
0)
Ackers-White 9,85x1033
Englund-Hansen 18550000
Laursen (Copeland) 1,35x1010
MPM 4722
Toffaleti 1328000
Yang’s 8,61x1011
4.5. Pembahasan
Besarnya angkutan sedimen berdasarkan pengukuran (Tabel 4-9.) dengan rumus
empiris dengan alat bantu software HEC-RAS (Tabel 4-10.) dibandingkan.
Metode yang mempunyai tingkat kesesuain dengan rasio kesesuain mendekati 1
itu merupakan metode yang dipilih. Perbandingan angkutan sedimen antara hasil
pengukuran dengan HEC-RAS dapat dilihat pada Tabel 4-11.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Tabel 4-11. Perbandingan Angkutan Sedimen Hasil Pengukuran dan HEC-RAS
Sta Metode
Angkutan Sedimen Tingkat
Kesesuaian Metode yang
Dipilih
Rasio
Kesesuain HEC-
RAS Pengukuran
(%)
(ton/hari) (ton/hari)
SE
RE
NA
N (
Sta
48
)
Ackers-
White 1,07x10
24
1844,90
0
Meyer-Peter
Muller,
dengan tingkat
kesesuaian
sebesar 74,10%
1,35
Englund-
Hansen 1326000 0
Laursen
(Copeland) 6,69x10
8 0
MPM 1367 74,10
Toffaleti 1189000 0
Yang’s 3,93x1010
0
JUR
UG
(S
ta 4
0)
Ackers-
White 6,39x10
29
3995,52
0
Meyer-Peter
Muller,
dengan tingkat
kesesuaian
sebesar 68,00%
1,47
Englund-
Hansen 5277000 0
Laursen
(Copeland) 5,05x10
9 0
MPM 2717 68,00
Toffaleti 842900 0
Yang’s 2,12x1011
0
KA
JAN
GA
N (
Sta
0)
Ackers-
White 9,85x10
33
3558,35
0
Meyer-Peter
Muller,
dengan tingkat
kesesuaian
sebesar 67,30%
0,75
Englund-
Hansen 18550000 0
Laursen
(Copeland) 1,35x10
10 0
MPM 4722 67,30
Toffaleti 1328000 0
Yang’s 8,61x1011
0
Tingkat kesesuaian merupakan persentase perbandingan angkutan sedimen antara
hasil pengukuran dengan hasil perhitunga analisis dan rasio kesesuain merupakan
perbandingan angkutan sedimen antara hasil pengukuran dengan hasil perhitungan
analisis. Berdasarkan Tabel 4-11. diketahui bahwa pada daerah Serenan
mempunyai tingkat kesesuaian terbesar dibandingkan dengan metode yang lain
yaitu sebesar 74,10% dengan rasio kesesuain sebesar 1,35 untuk metode MPM.
Pada daerah Jurug mempunyai tingkat kesesuaian terbesar dibandingkan dengan
metode yang lain yaitu sebesar 68,00% dengan rasio kesesuain sebesar 1,47 untuk
metode MPM. Pada daerah Kajangan mempunyai tingkat kesesuaian terbesar
dibandingkan dengan metode yang lain yaitu sebesar 67,30% dengan rasio
kesesuain sebesar 0,75 untuk metode MPM.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
Berdasarkan Tabel 4-11. dapat dilihat bahwa hasil angkutan sedimen banyak yang
kebetulan mendekati hasil perhitungan dengan metode Meyer-Peter-Muller yang
seharusnya metode tersebut digunakan untuk perhitungan angkutan sedimen bed
load. Metode analisis pada berbagai ruas bengawan solo dapat diaplikasikan,
tetapi perlu dikalibrasi terlebih dahulu.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan diatas, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Ukuran butiran yang terjadi pada daerah Serenan, Jurug dan Kajangan antara
0,032 sampai 0,0625 mm untuk diameter ukuran 50 (d50) dan termasuk jenis
butiran coarse silt.
2. Besarnya angkutan yang terjadi pada daerah Serenan sebesar 1844,90
ton/hari, daerah Jurug sebesar 3995,52 dan daerah Kajangan sebesar 3558,32
ton/hari. Metode yang mampu untuk menganalisis angkutan sedimen pada
masing-masing tersebut adalah metode Meyer-Peter-Muller.
5.2. Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diberikan saran
yang bertujuan untuk mengembangkan penelitian ini lebih lanjut. Adapun saran-
saran untuk penelitian selanjutnya antara lain:
1. Untuk penelitian selanjutnya, perlu diperhitungkan angkutan sedimen dasar
(bed load) supaya diperoleh ukuran diameter yang lebih besar, sehingga
metode-metode yang dipilih dapat masuk ke dalam kriteria yang dimaksud.
2. Perlu melakukan pengukuran sedimen secara berkala agar diperoleh hasil
yang lebih akurat.