bab iv hasil dan pembahasan - repository.unika.ac.idrepository.unika.ac.id/19353/5/14.b1.0044 aji...

Tugas Akhir

Kajian Angkutan Sedimen Sungai Sengkarang Kabupaten Pekalongan

57

Nanda Nyno Pratama Putra 14.B1.0043 Universitas Katolik Soegijapranata

Aji Wijanarko 14.B1.0044 Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil

57

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Penentuan Batas DAS

Dalam menentukan batas DAS Sengkarang dalam penelitian ini, dibantu

dengan data Peta Rupa Bumi Indonesia (RBI), software Universal Map

Downloader dan ArcMap 10.3 dapat dilihat pada lampiran L.A2.

4.1.1. Batas DAS Sengkarang

DAS Sengkarang dalam Peta Rupa Bumi Indonesia (RBI) terletak pada

lembar 1408-443 (Bandar), lembar 1408-441 (Batur), lembar 1409-111 (Comal),

lembar 1408-434 (Doro), lembar 1408-433 (Kajen), lembar 1408-432

(Kalibening), lembar 1409-114 (Panjang), dan lembar 1409-112 (Pekalongan)

yang digunakan untuk menentukan batas DAS Sengkarang dalam penelitian ini.

Lembar-lembar peta RBI tersebut masih dalam keadaan terpisah, untuk

menyatukan perlu dilakukan registrasi citra atau georeferencing terlebih dahulu

dengan bantuan ArcMap 10.3. Registrasi citra adalah proses penempatan objek

berupa raster atau image yang belum mempunyai acuan sistem koordinat ke

dalam sistem koordinat dan proyeksi tertentu. Pada registrasi citra ini

menggunakan sistem koordinat UTM (Universal Transverse Mercator) WGS

1984. Sistem koordinat UTM membagi bumi kedalam 60 zona. Sistem koordinat

UTM juga membagi bumi kedalam dua bagian yaitu belahan bumi utara (northern

hemisphere) dan belahan bumi selatan (southern hemisphere). DAS Sengkarang

yang terletak di daerah Jawa Tengah termasuk dalam zona 49S.

Proses selanjutnya adalah melakukan digitizing untuk menandai lokasi

penting, menandai alur atau jalur serta membentuk batas DAS pada peta.

Digitizing dimulai dengan menandai seluruh alur sungai dari hulu hingga hilir

dengan Bendung Pesantren Kletak sebagai titik kontrol. Selanjutnya menentukan

Tugas Akhir


58



batas DAS Sengkarang. Syarat menentukan garis batas DAS adalah sebagai

berikut:

1. Batas DAS terletak pada punggung bukit dan memotong kontur (tidak

sejajar kontur)

2. Batas DAS dapat menggunakan alur jalan, jika kontur tidak terlalu jelas

3. Batas DAS tidak boleh memotong alur sungai.

Hasil dari proses digitizing dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Batas DAS Sengkarang (Sumber: Digambar Ulang dari

Bakosurtanal, 2000)

Garis-garis yang berwarna hitam pada Gambar 4.1 merupakan alur sungai yang

ada di DAS Sengkarang. Sementara warna coklat adalah gambar wilayah DAS

Sengkarang dengan luas wilayah DAS Sengkarang dari hulu hingga titik kontrol

Bendung Pesantren Kletak dapat dilihat pada L.A.2 adalah 383,173 km2.

4.1.2. Area Pengaruh Poligon Thiessen

Poligon Thiessen berguna untuk melakukan perhitungan curah hujan area.

Penetuan area pengaruh poligon berdasarkan pada jumlah dan lokasi stasiun

Tugas Akhir


59



hujan. DAS Sengkarang, stasiun hujan yang memberikan pengaruh ada 5, yaitu

Stasiun Hujan Pekalongan, Stasiun Hujan Pesantren Kletak, Stasiun Hujan

Karangsari, Stasiun Hujan Karanggondang, dan Stasiun Hujan Kutosari. Contoh

stasiun hujan dapat dilihat pada L.C.7.

Stasiun Hujan Pakalongan terletak pada 060

53.244' Lintang Selatan dan

109040.246 Bujur Timur. Stasiun Hujan Pesantren Kletak terletak pada 06

0 58'

761'' Lintang Selatan dan 1090 38' 897'' Bujur Timur. Stasiun Hujan Karangsari

terletak pada 070 01' 870'' Lintang Selatan dan 109

0 37' 351'' Bujur Timur. Stasiun

Hujan Karanggondang terletak pada 070 02' 790'' Lintang Selatan dan 109

0 37'

654'' Bujur Timur.

Stasiun Hujan Kutosari terletak pada 070 01' 220'' LS dan 109

0 41' 33'' BT.

Stasiun hujan tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Lokasi Stasiun Hujan pada DAS Sengkarang (Sumber: Digambar

Ulang dari Bakosurtanal, 2000)

Sesudah mengetahui dan menandai lokasi dari kelima stasiun hujan tersebut pada

gambar DAS Sengkarang, selanjutnya adalah proses pembuatan area pengaruh

Poligon Thiessen. Poligon Thiessen membagi DAS berdasarkan pengaruh dari

Stasiun Hujan Pekalongan

Stasiun Hujan Ps. Kletak

Stasiun Hujan Kutosari Stasiun Hujan Karangsari

Stasiun Hujan karanggondang

Tugas Akhir


60



stasiun hujan yang ada. Hasil dari Poligon Thiessen dapat dilihat pada Gambar 4.3

DAS Sengkarang terbagi menjadi empat area pengaruh Poligon Thiessen.

Area yang dipengaruhi Stasiun Hujan Pesantren Kletak adalah seluas 24,315

km2, area yang dipengaruhi Stasiun Hujan Karangsari adalah seluas 12,562 km

2,

area yang dipengaruhi Stasiun Hujan Karanggondang 167,725 km2, area yang

dipengaruhi Stasiun Hujan Kutosari ada seluas 178,570 km2. Total luas DAS

Sengkarang dari hulu hingga titik kontrol Bendung Pesantren Kletak adalah

383,173 km2. Area pengaruh poligon tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Area Pengaruh Poligon pada DAS Sengkarang (Sumber:

Digambar Ulang dari Bakosurtanal, 2000)

4.1.3. Pembagian Sub DAS

Hal yang dilakukan selanjutnya adalah membagi DAS Sengkarang ke dalam

sub DAS-sub DAS. Pembagian sub DAS dilakukan dengan cara menentukan

terlebih dahulu titik-titik kontrol yaitu titik-titik percabangan antara sungai utama

dengan anak-anak sungai. Setelah penentuan titik kontrol, selanjutnya adalah

membuat batas sub DAS berdasarkan titik-titik kontrol ini. Berikut gambar

pembagian Sub DAS berdasarkan titik kontrol menggunakan Sofware ArcMap

dapat dilihat pada Gambar 4.4.

Tugas Akhir


61



Gambar 4.4 Hasil Pembagian Sub-DAS Sengkarang (Sumber: Digambar

Ulang dari Bakosurtanal, 2000)

DAS Sengkarang dibagi menjadi 4 sub DAS. Luas masing-masing dari sub

tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Luas Sub DAS

Sub DAS Luas

( km2)

1 75,17

2 52,46

3 36,45

4 74,73

Total luas DAS Sengkarang dari hulu hingga titik kontrol Bendung Pesantren

Kletak adalah 383,173 km2.

4.2. Perhitungan Kemiringan Dasar Sungai

Berdasarkan data yang diperoleh dari standard cross section dapat dilihat

pada lampiran L.B1, perhitungan kemiringan dapat dilihat pada tabel 4.2.

Sub DAS 4

Sub DAS 3

Sub DAS 1

Sub DAS 2

Tugas Akhir


62



Tabel 4.2. Data Kemiringan Rata-rata Sungai Sengkarang

No STA

Beda Tinggi

(H)

Jarak memanjang

(x) Kemiringan Dasar

saluran

(m) m m

1 1000 15,044 0,000 0

2 999 15,170 34,482 0,43994

3 998 14,016 54,914 0,25524

4 997 14,346 64,535 0,22230

5 996 14,403 72,882 0,19762

6 995 14,688 82,479 0,17808

7 994 13,168 92,749 0,14197

8 993 16,464 99,613 0,16528

9 992 11,270 111,815 0,10079

10 991 11,267 118,974 0,09470

Kemiringan rata-rata 0,00673

Tabel 4.2 dapat diperoleh hasil kemiringan dasar Sungai Sengkarang (S)

pada lokasi yang ditinjau senilai 0,00673 m. Data ini merupakan sampel dari

standard cross section yang didapat dari BPDAS Jawa Tengah. Data yang

didapatkan digunakan untuk menghitung angkutan sedimen pada Sungai

Sengkarang Kabupaten Pekalongan dengan menggunakan ketiga metode yang

telah dipilih.

4.3. Uji Saringan

Uji saringan dapat dilihat pada Lampiran L.B2 yang bertujuan untuk

memperoleh distribusi besaran atau jumlah prosentase butiran kasar. Distribusi

yang diperoleh dapat ditunjukan dalamTabel 4.3 dan Tabel 4.4.

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Saringan Sample I

No.

Saringan

ASTM

Berat

cawan

(gram)

Ukuran

butir

(mm)

Berat

tertahan

+ cawan

(gram)

Berat

tertahan

(gram)

Prosentase

berat

tertahan

(%)

Prosentase

tertahan

komulatif

(%)

Prosentase

lolos

komulatif

(%)

4 0 4,75 0 0 0.00 0,00 100,00

10 7 2,00 7.8 0,8 0,16 0,16 99,84

20 7 0,850 9.4 2,4 0,48 0,64 99,36

40 7 0,425 22.2 15,2 3,06 3,71 96,29

80 24,4 0,180 282.4 258 52,00 55,70 44,30

Tugas Akhir


63



LanjutanTabel 4.3 Tabel Hasil Pengujian Saringan Sample I

No

Saringan

ASTM

Berat

Cawan

(gram)

Ukuran

butir

(mm)

Berat

tertahan

+ cawan

(gram)

Berat

tertahan

(gram)

Prosentase

berat

tertahan

(%)

Prosentase

tertahan

komulatif

(%)

Prosentase

lolos

komulatif

(%)

200 73 0,075 179 106 21,36 92,99 7,01

Pan 6,8

41,6 34,8 7,01 100,00 0,00

JUMLAH 496,2 100,0

Dari perhitungan tabel hasil pengujian saringan dapat digambarkan sebuah grafik

distribusi ukuran butir (grain distribution size) untuk menentukan coefficient of

uniformity (Cu) dan coefficient of curvature (Cc). Grafik tersebut dapat dilihat

pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5 Grafik Distribusi Ukuran Butir (Grain Distribution Size) Sample I

Berdasarkan hasil grafik distribusi ukuran butir (grain size distribution) sample I

sedimen Sungai Sengkarang diperoleh nilai:

D10 = 0,081 mm Gravel = 0,00 %

Tugas Akhir


64



D30 = 0,028 mm Sand = 92,99 %

D50 = 0,185 mm Clay = 7,01 %

dari nilai tersebut, karakteristik tanah berdasar distribusi partikelnya dapat di

ketahui:

Koefisien keseragaman (uniformity coefficient) Cu.

u 60

10 u= 2,29

Koefisien gradasi (Coefficient of Curvature) Cc.

c 30

2

60 x 10 c = 0,05

Tabel 4.4. Hasil Pengujian SaringanSample II

No

Saringan

ASTM

Berat

cawan

(gram)

Ukuran

butir

(mm)

Berat

tertahan

+ cawan

(gram)

Berat

tertahan

(gram)

Prosentase

berat

tertahan

(%)

Prosentase

tertahan

komulatif

(%)

Prosentase

lolos

komulatif

(%)

4 0 4,75 0 0 0,00 0,00 100,00

10 7 2 42 35,0 7,09 7,09 92,91

20 7 0,850 53,8 46,8 9,48 16,56 83,44

40 7 0,425 39,6 32,6 6,60 23,16 76,84

80 24,4 0,180 71,4 47 9,52 32,68 67,32

100 6,8 0,125 45,2 38,4 7,77 40,45 59,55

200 73 0,075 302,3 229,3 46,43 86,88 13,12

Pan 6,8

71,6 64,8 13,12 100,00 0,00

JUMLAH 493,9 100,00

Perhitungan tabel hasil pengujian saringandapat digambarkan sebuah grafik

distribusi ukuran butir (grain distribution size) untuk menentukan coefficient of

uniformity (Cu) dan coefficient of curvature (Cc). Grafik tersebut dapat dilihat

pada Gambar 4.6 untuk mengetahui sample sedimen kedalam kategori bergradasi

baik atau tidak.

Tugas Akhir


65



Gambar 4.6 Grafik Distribusi Ukuran Butir (Grain Distribution Size) Sample II

Berdasarkan hasil grafik distribusi ukuran butir (grain size distribution) sample II

(dua) sedimen Sungai Sengkarang diperoleh nilai:

D10 = 0,046 mm Gravel = 0,00 %

D30 = 0,027 mm Sand = 86,88 %

D50 = 0,115 mm Clay = 13,12 %

Dari nilai tersebut, karakteristik tanah berdasar distribusi partikelnya dapat

diketahui:

Koefisien keseragaman (uniformity coefficient) Cu.

u 60

10

D60 = diameter yang bersesuaian dengan 60% lolos ayakan.

D10 = diameter yang bersesuaian dengan 10% lolos ayakan.

u = 2,48

Tugas Akhir


66



Koefisien gradasi (Coefficient of Curvature) Cc.

u 30

2

60 x 10

D30= diameter yang bersesuaian dengan 30% lolos ayakan.

u = 0,13

Tanah yang bergradasi baik mempunyai Cu>4 dan Cc antara 1 dan 3 untuk

tanah berkerikil, sementara tanah pasir memiliki Cu>6 dan Cc antara 1 dan 3.

Tanah dikatakan bergradasi buruk (poorly graded) jika sebagian dari

butirannya mempunyai ukuran yang sama atau tidak beragam ukurannya. Ukuran

butiran bergradasi baik (well graded) jika tanah terbagi merata atau ukuran dari

yang besar sampai ke yang kecil ada disana.

4.4. Uji Kecepatan Jatuh

Kecepatan jatuh (fall velocity) dapat dilihat pada Lampiran L.B3 bertujuan

untuk mengetahui kecepatan akhir sedimen untuk mengendap pada air diam.

Prosedur Percobaan :

1. Mengisi tabung dengan zat cair yang bersih.

2. Menyediakan butiran-butiran pasir dari 2 sample yang ada.

3. Menjatuhkan sample I dari atas tabung sampai mencapai dasar tabung.

4. hitung dan catatdengan stopwatch,waktu yang ditempuh sample tersebut

mulai dari tanda start sampai ke tanda lintasan 30 cm.

5. Mengosongkan kembali isi tabung.

6. Ulangi percobaan di atas untuk sample 2 - 5.

Data hasil percobaan:

Sample I

Data kecepatan jatuh hasil uji laboratorium sedimen Sungai Sengkarang dapat

dilihat pada Tabel 4.5.

Tugas Akhir


67



Tabel 4.5 Data Kecepatan Jatuh Hasil Uji Laboratorium Sedimen Sungai

Sengkarang Sample I

Percobaan 1 2 3 4 5

Tinggi (m) 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300

Waktu (s) 1,890 2,200 2,340 1,800 1,710

Kecepatan (m/s) 0,159 0,136 0,128 0,167 0,175

Kecepatan rata-rata = 0,153

Sample II

Data kecepatan jatuh hasil uji laboratorium sedimen Sungai Sengkarang dapat


Tabel 4.6. Data Kecepatan Jatuh Sedimen Sungai Sengkarang Sample II

Percobaan 1 2 3 4 5

Tinggi (m) 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300

Waktu (s) 1,530 1,390 1,480 1,570 1,570

Kecepatan (/s) 0,196 0,216 0,203 0,191 0,191

Kecepatan rata-rata = 0,199

Maka kecepatan jatuh (ω) rata-rata = (0,153 + 0,199) / 2 = 0,344 m/s.

Dari hasil percobaan uji kecepatan jatuh didapatkan data yang digunakan untuk

menghitung angkutan sedimen Sungai Sengkarang Kabupaten Pekalongan dengan

menggunakan ketiga metode yang telah dipilih. Data yang digunakan yaitu

sebesar 0,344 m/s.

4.5. Uji Berat Jenis Sedimen

Percobaan uji Berat Jenis Sedimen dapat dilihat pada lampiran L.B4.

Prosedur percobaan dapat dilihat sebagai berikut,

Prosedur Percobaan:

1. Menumbuk benda uji sampai halus.

2. Memasukan benda uji ke dalam piknometer dan timbang bersama

tutupnya dengan ketelitian 0,01 gram (W2).

Tugas Akhir


68



3. Menambahkan air suling sampai piknometer terisi 2/3 tinggi

piknometer.

4. Mendidihkan piknometer selama 10 menit dan memiringkan botol

sesekali untuk mempercepat pengeluaran udara yang tersekap.

5. Kemudian mengisi piknometer dengan air suling dan membiarkan agar

suhu konstan di dalam bejana air atau dalam ruangan (24 jam).

6. Menambahkan air suling seperlunya sampai tanda batas atau sampai

penuh.

7. Selanjutnya menutup piknometer dan mengeringkan bagian luarnya

serta menimbangnya (W3).

Data hasil uji Laboratorium berat jenis sedimen Sungai Sengkarang dapat dilihat

pada Tabel 4.7 dan Tabel 4.8.

Tabel 4.7 Data Berat Jenis Sedimen Sungai Sengkarang Sample I

No Uraian Pengujian Satuan Data

Sample I

1 Temperatur celcius 28

2 Berat piknometer + sample (W2) gram 55,1

3 Berat piknometer (W1) gram 40,1

4 Berat bahan kering gram 15

5 Berat piknometer + air (W4) gram 77,68

6 Berat piknometer + air (koreksi) (WK) gram 77,62

7 Berat total gram 92,62

8 Berat piknometer + air + bahan kering (W3) gram 87

9 Volume bahan kering gram 5,62

10 Berat Jenis 2,67

Tabel 4.8 Data Berat Jenis Sedimen Sungai Sengkarang Sample II


Sample II

1 Temperatur celcius 28

2 Berat piknometer + sample (W2) gram 53,7

3 Berat piknometer (W1) gram 38,7

Tugas Akhir


69



Lanjutan Tabel 4.8 Data Berat Jenis Sedimen Sungai Sengkarang


Sample II

4 Berat bahan kering gram 15

5 Berat piknometer + air (W4) gram 89,49

6 Berat piknometer + air (koreksi) (WK) gram 89,42

7 Berat total gram 104,42

8 Berat piknometer + air + bahan kering (W3) gram 99

9 Volume bahan kering gram 5,42

10 Berat Jenis 2,77

Contoh perhitungan

W1=40,1gram W3= 87gram

W2=55,1gram W4=77,68gram

WK= W4x 0.9997 = 77,62gram

( )

( ) ( )

(55,1 - 40,1)

(77,62-40,1) - (87 - 55,1)

15

5,62

= 2,684

Kalibrasi piknometer:

a. Piknometer dibersihkan, dikeringkan, ditimbang dan beratnya dicatat

(W1). Piknometer diisi air suling dan dimasukkan ke dalam bejana air

pada suhu 25ºC, sesudah itu isi botol (piknometer) mencapai suhu

25ºC tutupnya dipasang. Bagian luar piknometer beserta isinya

ditimbang (W25).

b. Dari nilai W25 yang ditentukan pada temperatur 25ºC disusun tabel

harga W4 untuk suatu urutan suhu kira-kira 18ºC sampai 31ºC. Jika

Tugas Akhir


70



temperatur tidak sama dengan 25ºC maka harga W4 dihitung:

W4 = W25 x K

W4 = Berat piknometer dan air yang telah dikoreksi

W25 = Berat piknometer dan air pada suhu25ºC

K = Faktor koreksi

c. Faktor koreksi sebagai berikut:

Tabel 4.9 Data Faktor Koreksi Sedimen Sungai Sengkarang I

Temperatur 18 19 20 21 22 23 24

Koreksi 1,0016 1,0014 1,0012 1,001 1,0007 1,0005 1,0003

Tabel 4.10 Data Faktor Koreksi Sedimen Sungai Sengkarang II

Temperatur 25 26 27 28 29 30 31

Koreksi 1 0,9997 0,9995 0,9992 0,9989 0,9986 0,9983

Berat jenis merupakan besaran yang membandingkan berat butiran tanah

terhadap volume yang ditempatinya. Nilai berat jenis atau specific gravity dari

sampel tanah yang diuji adalah GS = 2,71. Nilai berat jenis tesebut masuk

golongan lanau atau lempung, karena tanah lanau atau lempung mempunyai

berat jenis berkisar antara 2,70 – 2,80. Nilai hasil percobaan berat jenis partikel

dipengaruhi oleh pengambilan sedimen yang pengambilannya tidak di tengah

sungai. Percobaan yang dilakukan untuk mendapatkan nilai Gs, selanjutnya nilai

Gs yang diperoleh digunakan untuk mendapatkan nilai s. Nilai s diperoleh dari

perhitungan dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

Gs =

................................................................................................... (4.1)

Keterangan:

Gs = Berat jenis sedimen

s = Berat volume butiran (kg/cm3)

w = Berat volume air (kg/cm3)

Tugas Akhir


71



dimana data dapat diketahui dan data Gs didapatkan saat melakukan pengujian

berat jenis sedimen di Laboratorium Universitas Katolik Soegijapranata. Hasil

perhitungan untuk mencari nilai s sebagai berikut:

Gs =

s = Gs * w

= 2,71 * 999,14

s = 2707,67 kg/cm3

4.6. Data Kedalaman dan Debit Sungai Sengkarang

Data kedalaman Sungai Sengkarang ini diperoleh dari data cross section

yang didapat dari BPDAS Jawa Tengah, sedangkan data debit didapat saat

melakukan kunjungan ke Bendung Pesantren Klatak data yang diperoleh sebanyak

100 data kedalaman cross section Sungai Sengkarang. Data kedalaman Sungai

dan Debit Sengkarang dapat dilihat pada Tabel 4.11, Tabel 4.12, Tabel 4.13, dan

Tabel 4.14 sebagai berikut:

Tabel 4.11 Data Debit dan Kedalaman Sungai Sengkarang 1 September 2017

Jam Debit per jam (m3/s)

Kedalaman

(m)

1.00 56,20 12,5

2.00 55,84 12,5

3.00 31,83 9,5

4.00 17,05 9,5

5.00 9,25 9,5

6.00 2,54 9,3

7.00 1,08 9,1

8.00 1,15 9,1

9.00 1,19 8,7

10.00 1,20 8,5

11.00 1,21 8,1

12.00 1,22 8,1

13.00 1,22 8,1

Tugas Akhir


72



Lanjutan Tabel 4.11 Data Debit dan Kedalaman Sungai Sengkarang 1 September

2017


Kedalaman

(m)

14.00 1,22 6,5

15.00 1,3 6,5

16.00 1,75 5,9

17.00 2,02 5,9

18.00 1,44 5,3

19.00 5,56 5,3

20.00 8,49 5,3

21.00 12,53 5,3

22.00 17,65 4,9

23.00 30,45 4,9

24.00 39,10 3,5



Kedalaman

(m)

1.00 36,00 3,5

2.00 36,00 1,9

3.00 34,23 1,9

4.00 31,97 1,3

5.00 31,40 1,3

6.00 30,90 1,3

7.00 1,51 1,3

8.00 29,54 2

9.00 20,73 2,4

10.00 6,97 2,6

11.00 7,98 3

12.00 0,09 3,1

13.00 0,17 3,4

14.00 0,27 3,9

15.00 3,26 4

16.00 4,22 4

17.00 0,08 4,5

18.00 0,06 4,98

Tugas Akhir


73



Lanjutan Tabel 4.12 Data Debit dan Kedalaman Sungai Sengkarang 2 September

2017


Kedalaman

(m)

19.00 1,22 5

20.00 0,21 5,5

21.00 1,04 5,9

22.00 0,74 5,9

23.00 0,48 6

24.00 0,47 6,5



Kedalaman

(m)

1.00 30,20 6,5

2.00 30,00 5,9

3.00 14,31 5,9

4.00 2,01 5,3

5.00 0,08 5,3

6.00 2,15 5,3

7.00 5,72 5,3

8.00 11,14 4,9

9.00 13,06 4,9

10.00 4,71 3,5

11.00 0,13 3,5

12.00 0,12 1,9

13.00 0,11 1,9

14.00 0,09 1,3

15.00 0,13 1,3

16.00 0,25 1,3

17.00 1,49 1,3

18.00 2,42 1

19.00 0,40 2

20.00 0,02 3

21.00 0,03 3

22.00 0,01 4

23.00 0,02 5

24.00 0,03 6

Tugas Akhir


74





Kedalaman

(m)

1.00 14,57 7

2.00 14,15 8

3.00 13,90 8

4.00 13,35 8

5.00 13,58 9

6.00 13,74 9

7.00 13,17 8

8.00 13,32 8

9.00 11,27 7

10.00 11,21 6

11.00 11,31 5

12.00 9,24 1,3

13.00 9,82 1,7

14.00 10,40 1,7

15.00 10,48 1,7

16.00 10,23 1,7

17.00 8,99 1,7

18.00 8,42 2,3

19.00 9,15 2,7

20.00 9,36 2,7

21.00 9,44 3,5

22.00 9.64 3,6

23.00 9,18 3,6

24.00 9,18 3,7

Tabel diatas merupakan data debit yang diperoleh dari tinjuan langsung

dilapangan pada Bendung Pesantren Kletak. Data yang diperoleh selama 4 hari

yaitu pada tanggal 1 September sampai dengan 4 September 2017. Proses

penentuan debit lapangan dapat dilakukan dengan 2 cara, langkah pertama yaitu

dengan menggunakan alat bantu current meter dengan tinjuan secara langsung

pada Sungai Sengkarang, selain menggunakan alat dapat dilakukan dengan

menghitung secara langsung. Data yang dibutuhkan untuk menghitung secara

Tugas Akhir


75



langsung yaitu data ketinggian aliran yang dapat dilihat secara langsung pada

Bendung Pesantren Kletak.

4.7. Perhitungan Angkutan Sedimen Menggunakan Bantuan HEC-RAS

Angkutan sedimen dbapat dihitung dengan bantuan software HEC-RAS,

data yang perlu dipersiapkan yaitu data debit dan kedalaman. Data debit dan

kedalaman diperoleh saat melakukan tinjuan ke Bendung Pesantren Klatak.

Langkah pertama yang perlu dilakukan yaitu memasukan data aliran ke

dalam item flow data, selain data aliran perlu ditambahkan data kedalaman atau

stage untuk melakukan simulasi menggunakan software HEC-RAS.

Berikut perhitungan yang dilakukan menggunakan bantuan software HEC-RAS.

4.7.1. Hasil Output Software HEC-RAS

Hasil output akan keluar setelah analisa menggunakan software dinyatakan

berhasil yaitu dengan melihat proses hasil pada Gambar 4.7.

Gambar 4.7 Proses Analisa Angkutan Sedimen dengan Bantuan HEC-RAS

Tugas Akhir


76



Setelah dinyatakan berhasil dan sukses waktu simulasi dengan bantuan

software maka selanjutnya dapat melihat output simulasi per titik. Hasil output ini

digunakan untuk melakukan perhitungan angkutan sedimen, hasil output yang

diperoleh pada Tabel 4.15.

Tabel 4.15 Hasil Output dari Simulasi HEC-RAS

Hasil output ini merupakan hasil melakukan simulasi dengan bantuan HEC-RAS.

Hasil simulasi HEC-RAS mendapatkan berbagai data yang digunakan sebagai

dasar untuk melakukan perhitungan ketiga metode angkutan sedimen. Selain

menggunakan bantuan output HEC-RAS perhitungan ini menggunakan data hasil

pengujian, pengujian yang dilakukan di Laboratorium Universitas Katolik

Soegijapranata adalah pengujian agregat, pengujian kecepatan jatuh dan pengujian

berat jenis sedimen. Data hasil output sebagai data pendukung dan sebagai

melengkapi data-data yang tidak dilakukan secara langsung saat tinjauan

dilapangan seperti kemiringan sungai dan lebar sungai. Data hasil output HEC-

RAS dapat dilihat pada Tabel 4.16.

Tugas Akhir


77



Tabel 4.16 Hasil Tabel Output dari Program HEC-RAS

QTotal El. Min W E.G. Slope Vel Chnl Top Width

Ps.Kletak-

Muara36 14.57 147 0.000018 0.01 314.48

Ps.Kletak-

Muara36 14.15 204.96 0.000009 0.04 256.56

Ps.Kletak-

Muara34.23 13.9 163.79 0.000004 0.04 225.51

Ps.Kletak-

Muara31.97 13.35 159.06 0.000014 0.02 228.69

Ps.Kletak-

Muara31.4 13.58 149.44 0.000018 0.01 210.13

Ps.Kletak-

Muara30.9 13.74 141.26 0.000025 0.15 205.7

Ps.Kletak-

Muara1.51 13.17 138.52 0.000056 0.17 186.52

Ps.Kletak-

Muara29.54 13.32 133.5 0.00001 0.02 190.14

Ps.Kletak-

Muara20.73 11.27 132.18 0.000007 0.06 174.74

Ps.Kletak-

Muara6.97 11.21 134.97 0.000159 0.06 182.55

Ps.Kletak-

Muara7.98 11.21 134.97 0.000001 0.67 208.16

Ps.Kletak-

Muara0.09 9.24 146.44 0.000014 0.4 238.41

Ps.Kletak-

Muara0.17 7.82 123.32 0.000004 0.04 242.67

Ps.Kletak-

Muara0.27 10.4 79.89 0.000031 0.04 208.77

Ps.Kletak-

Muara3.26 10.48 62.85 0.000001 0.09 182.96

Ps.Kletak-

Muara4.22 10.23 52.99 0.000018 0.37 191.98

Ps.Kletak-

Muara0.08 8.99 83.79 0.000036 0.37 171.7

Ps.Kletak-

Muara0.06 8.42 85.75 0.000001 0.22 154.83

Ps.Kletak-

Muara1.22 9.15 83.16 0.000001 0.21 147.36

Ps.Kletak-

Muara0.21 9.36 95.23 0.000004 0.48 194.53

Ps.Kletak-

Muara1.04 9.44 97.76 0.000004 0.19 184.39

Ps.Kletak-

Muara0.74 9.64 118.31 0.000001 0.16 179.19

Ps.Kletak-

Muara0.48 9.18 129.48 0.000003 0.11 194.31

Lebar Atas

Saluran (m)

Reach Debit

(m3/s)

Muka Air

(m)

Lebar dasar

sungai (m)

Kemiringan

(m)

Kecepatan

Aliran (m/s)

Tugas Akhir


78



Setelah proses simulasi berhasil, data tersebut digunakan sebagai dasar untuk

melakukan perhitungan angkutan sedimen. Rekap hasil dari simulasi dapat dilihat

pada Tabel 4.17.

Tabel 4.17 Hasil Rekapitulasi Tabel Output dari Program HEC-RAS

Q Total El. Min E.G. Slope Vel Chnl W

Debit Muka Air Kemiringan Kecepatan Aliran Lebar dasar Sungai

(m3/s) (m) (m/m) (m/s) (m)

162,45795 14,57 0,000056 0,10256 118,771

4.7.2. Perhitungan Angkutan SedimenSungai Sengkarang dengan Metode

Yang

Output hasil simulasi dari software HEC-RAS dan hasil dari pengujian

sample sedimen di Laboratorium Universitas Katolik Soegijapranata

Semarang. Data ini sebagai dasar untuk melakukan perhitungan angkutan

sedimen dengan menggunakan Metode Yang yang dapat dilihat pada Tabel

4.18.

Tabel 4.18 Data Metode Yang

No Uraian Simbol Data Satuan

1 ukuran diameter sedimen d50 0,185 m

2 Kemiringan sungai S 0,0067 m

3 Lebar dasar sungai W 118,771 m

4 Berat jenis sedimen s 2707,67 kg/cm3

5 Berat jenis air 999,140 kg/cm3

6 Gravitasi g 9,810 m2/s

7 Kecepatan jatuh ω 0,344 m/s

8 Menghitung nilai Reynold R 1,657

9 Viskositas kinematik v 0,0000016 m2/s

Data pada tabel di atas merupakan parameteruntuk melakukan perhitungan

angkutan sedimen dengan menggunakan Metode Yang. Langkah-langkah

untuk menghitung angkutan sedimen menggunakan Metode Yang dapat


Tugas Akhir


79



Tabel 4.19 Perhitungan MetodeYang

No Uraian Hasil Perhitungan Satuan

1 Luas Penampang 2566,360 m2

2 Hitung kecepatan rata-rata 0,014 m/s

3 Hitung kecepatan geser 0,109 m/s

4 Nilai bilangan Reynold 1,443

5 harga parameter kecepatan kritis 16,305

6 konsentrasi sedimen total 3,389

7 hitung 24253,848

8 Muatan sedimen 0,082 kg/s

9 Muatan sedimen 295,926 kg/jam

10 Muatan sedimen 0,296 ton/jam

Dari tabel di atas dapat dijelaskan contoh perhitungan dan data yang

dibutuhkan untuk menghitung angkutan sedimen sebagai berikut:

1. Ukuran sedimen didapat dari melakukan uji saringan di Laboratorium

Universitas Katolik Soegijapranata Semarang (Bab 4 tentang uji saringan).

2. Kemiringan sungai didapat dari hasil output HEC-RAS. Perhitungan

kemiringan sungai untuk mendapatkan rata-rata kemiringan Sungai

Sengkarang, data dapat dilihat pada tabelhasil tabel output dari program

HEC-RAS.

3. Lebar dasar sungai didapat dari hasil output HEC-RAS pada Tabel 4.7 hasil

output program HEC-RAS.

4. Berat jenis sedimen didapat dari data melakukan uji saringan di

Laboratorium Universitas Katolik Soegijapranata Semarang kemudian

dihitung menggunakan rumus. Perhitungan dapat dilihat pada (Bab 4

tentang uji berat jenis sedimen).

5. Berat jenis air 999.14 kg/m3.

6. Gravitasi 9.81 m2/s.

7. Kecepatan jatuh dapat dilihat pada tabel data kecepatan jatuh sedimen

Sungai Sengkarang.

Tugas Akhir


80



8. Menghitung nilai R diambil dari percobaan terdahulu yang dilakukan oleh

Boangmanalu dan Indrawan (2012).

9. Viskositas kinematik diambil dari percobaan terdahulu yang dilakukan oleh


10. Hitung luas penampang (A)

A = B*D + 2 D2

= 147*14,57 + 2 (14,57) = 2566,36 m

11. Hitung kecepatan rata-rata (V)

V=

= 36

2566,360

= 0,014 m/s

12. Hitung kecepatan geser

U*= (g.R.S)0.5

= (9,81*1,656957*0,00673)0.5

= 0,109 m/s

13. Hitung nilai bilangan Reynold

Re= *d50

= 0,109*0,185

0,014

= 1,443

14. Hitung harga parameter kecepatan kritis

Vcr = 2.5

log( *d50

v)- 0,06

+ 0,66

= 2,5

log(18,31868)- 0,06+0,66

= 16,305

Tugas Akhir


81



15. Konsentrasi sedimen total

Log Ct= 5.435 – 0.286 logωd50

v- 0.457 log

*

ω +(

1.799 – 0.409 log ωd50

v - 0.314 log

*

ω

) log

( S

ω–

crS

ω)

=5.435– 0.286 log (0,344*0,185

0,0000016) – 0,457 log

0,109

0,344 +

(1,799 – 0,409 log 0,344*0,185

0,0000016–0,314 log

0,109

0.344)Log

(0,014*0,00673

0,344–

0,090*0,00673

0,344)

=3,389

16. Hitung

GW= * W * D * V

= 999,14*118,771*14,57*0,014

= 24253,84

17. Muatan sedimen

Qs= Ct*Gw

= (3,389/1000000)*24253,84

= 0,0082 kg/s = 295,926 kg = 0,296 ton

Setelah melakukan perhitungan menggunakan data-data yang di dapat dari

melakukan percobaan uji di Laboratorium Universitas Katolik Soegijapranata dan

menggunakan output hasil simulasi program HEC-RAS, perhitungan yang di dapat

dapat dijadikan sebagai dasar untuk menghitung angkuta sedimen Sungai

Sengkarang Kabupaten Pekalongan, maka hasil perhitungan volume angkutan

sedimen dengan menggunakan perhitungan Metode Yang selama empat hari dapat


Tugas Akhir


82



Tabel 4.20 Hasil Perhitungan Sedimen Metode Yang

Bentuk grafik dari tabel hasil perhitungan sedimen di atas adalah dapat dilihat

pada Gambar 4.8.

Gambar 4.8 Grafik Perhitungan Sedimen Menggunakan Metode Yang

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

0 6 12 18 24

Tota

l Se

dim

en

(To

n)

Jam

Metode Yang

1-Sep-17

2-Sep-17

3-Sep-17

4-Sep-17

Metode Jam

1 September 2017 2 September 2017 3 September 2017 4 September 2017

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Metode

Yang

1 56,2 0,296 36,000 0,296 30,2 0,031 14,57 0,015

2 55,84 0,543 36,000 0,398 30 0,334 14,15 0,158

3 31,83 0,339 34,230 0,362 14,31 0,156 13,9 0,151

4 17,05 0,186 31,970 0,339 2,01 0,021 13,35 0,146

5 9,25 0,099 31,400 0,328 0,08 0,001 13,58 0,146

6 2,54 0,027 30,900 0,319 2,15 0,022 13,74 0,146

7 1,08 0,011 1,510 0,016 5,72 0,061 13,17 0,141

8 1,15 0,012 29,540 0,301 11,14 0,118 13,32 0,141

9 1,19 0,013 20,730 0,221 13,06 0,142 11,27 0,123

10 1,2 0,013 6,970 0,076 4,71 0,051 11,21 0,122

11 1,21 0,013 7,980 0,087 0,13 0,001 11,31 0,123

12 1,22 0,013 0,090 0,001 0,12 0,001 9,24 0,104

13 1,22 0,013 0,170 0,002 0,11 0,001 9,82 0,110

14 1,22 0,012 0,270 0,003 0,09 0,001 10,4 0,104

15 1,3 0,012 3,260 0,031 0,13 0,001 10,48 0,098

16 1,75 0,016 4,220 0,039 0,25 0,002 10,23 0,090

17 2,02 0,021 0,080 0,001 1,49 0,015 8,99 0,093

18 1,44 0,015 0,060 0,001 2,42 0,026 8,42 0,089

19 5,56 0,058 1,220 0,013 0,4 0,004 9,15 0,095

20 8,49 0,090 0,210 0,002 0,02 0,000 9,36 0,099

21 12,53 0,131 1,040 0,011 0,03 0,000 9,44 0,100

22 17,65 0,187 0,740 0,008 0,01 0,000 9,64 0,105

23 30,45 0,433 0,480 0,005 0,018 0,000 9,18 0,102

24 39,1 0,729 0,470 0,004 0,03 0,000 9,18 0,082

Tugas Akhir


83



Berdasarkan tabel dan grafik di atas dapat diketahui total angkutan sedimen

tertinggi pada tanggal 01 September pukul 24.00 WIB sebesar 0,729 ton dan yang

terkecil pada tanggal 03 September 2017 pukul 20.00 sampai dengan 24.00 WIB

sebesar 0,000 ton. Hal ini sejalan dengan penelitian Ronggodigdo (2011) yang

menyatakan bahwa tingginya angkutan sedimen dipengaruhi oleh beberapa faktor,

salah satu faktornya adalah debit aliran.

Debit aliran didapatkan dari perhitungan dan peninjauan secara langsung ke lokasi

penelitian. Tampilan grafik antara debit aliran dan total sedimen dari tanggal 01

September sampai 04 September 2017 dapat dilihat pada Gambar 4.9, Gambar

4.10, Gambar 4.11 dan Gambar 4.12

Gambar 4.9 Grafik antara Debit dan Perhitungan Sedimen menggunakan

Metode Yang tanggal 01 September 2017

Gambar 4.9 menunjukkan bahwa dari data penelitian mendapatkan R2

mendekati 1 dengan rumus persamaan y = 0,0113x0,9055

hal ini membuktikan

bahwa persamaan ini cukup relevan terhadap uji penelitian pengaruh total

sedimen terhadap debit aliran pada Sungai Sengkarang Kabupaten Pekalongan.

y = 0.0113x0.9055

R² = 0.8985

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0 10 20 30 40 50

TO

TA

L S

ED

IME

N (

TO

N)

Debit (m3/s)

Metode Yang

Tugas Akhir


84







hal ini membuktikan





y = 0.0105x1.0123 R² = 0.9992

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0 5 10 15 20 25 30 35 40

TOTA

L SE

DIM

EN (

TON

)

Debit (m3/s)

Metode Yang

y = 0.0069x0.79 R² = 0.6345

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0 5 10 15 20 25 30

TOTA

L SE

DIM

EN (

TON

)

Debit (m3/s)

Metode Yang

Tugas Akhir


85




tidak mendekati 1 dengan rumus persamaan y = 0,0069x0,79

hal ini membuktikan

bahwa persamaan ini tidak cukup relevan terhadap uji penelitian pengaruh total


Gambar 4.12 Grafik antara Debit dan Perhitungan Sedimen menggunakan Metode

Yang tanggal 04 September 2017


tidak mendekati 1 dengan rumus persamaan y = 0,0007x + 0,1127 hal ini

membuktikan bahwa persamaan ini tidak cukup relevan terhadap uji penelitian

pengaruh total sedimen terhadap debit aliran pada Sungai Sengkarang Kabupaten

Pekalongan.

4.7.3. Perhitungan Angkutan Sedimen Sungai Sengkarang dengan Metode

Shen and Hung




sedimen dengan menggunakan Metode Shen and Hung yang dapat dilihat

pada Tabel 4.21.

y = 0.0007x + 0.1127 R² = 0.2608

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0 10 20 30 40 50

TOTA

L SE

DIM

EN (

TON

)

Debit (m3/s)

Metode Yang

Tugas Akhir


86



Tabel 4.21 Data Metode Shen and Hung











Data pada tabel di atas merupakan parameter untuk melakukan perhitungan


untuk menghitung angkutan sedimen menggunakan Metode Shen and Hung

dapat dilihat pada Tabel 4.22.

Tabel 4.22 Perhitungan Metode Shen and Hung




3 konsentrasi sedimen total 12,045 m/s

Y (parameter) 0,946

4 hitung volume air berat 37862,952

5 Muatan sedimen 0,456 kg/s

6 Muatan sedimen 1641,763 kg/jam


Dari tabel di atas dapat dijelaskan contoh perhitungan dan data yang




Tugas Akhir


87





Sengkarang, data dapat dilihat pada Tabel 4.7 hasil tabel output dari

program HEC-RAS.


tabel output dari program HEC-RAS.




tentang uji berat jenis sedimen)



7. Kecepatan jatuh dapat dilihat pada Tabel 4.4 data kecepatan jatuh sedimen

Sungai Sengkarang.






A= B*D + 2 D2

= 147*14,57 + 2 (14,57)

= 2566,36 m


V =

= 56,2

2566,360

= 0,022 m/s

Tugas Akhir


88



12. Konsentrasi sedimen total

Log Ct =-107404,459+324214,747*Y– 326309,589*Y2 + 109503,872*Y3

Keterangan:

Y =[ S

0.57

ω0.32]0.0075

=[0,022*0,00673

0.57

0,3440.32]0.0075

= 12,045

13. Hitung

GW = * W * D * V

= 997*118,771*14,57*0,22

= 37862,95

14. Muatan sedimen

Qs = Ct*Gw

= (12,045/1000000)*37781,856

= 0,456 kg/s = 1641,763 kg = 1,642 ton

Tabel hasil perhitungan volume sedimen dengan menggunakan perhitungan

Metode Shen and Hung yang hasilnya sesuai dengan perhitungan di atas dapat


Tabel 4.23 Hasil Perhitungan Sedimen Metode Shen and Hung

Metode Jam


Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Metode

Shen and

Hung

1 56,2 1,642 36,000 1,291 30,2 1,169 14,57 0,756

2 55,84 1,389 36,000 1,087 30 0,977 14,15 0,615

3 31,83 1,125 34,230 1,172 14,31 0,697 13,9 0,684

4 17,05 0,779 31,970 1,128 2,01 0,188 13,35 0,670

5 9,25 0,552 31,400 1,157 0,08 0,017 13,58 0,703

Tugas Akhir


89



Lanjutan Tabel 4.23 Hasil Perhitungan Sedimen Metode Shen and Hung

Metode Jam


Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( Ton )

Metode

Shen and

Hung

6 2,54 0,239 30,900 1,183 2,15 0,213 13,74 0,732

7 1,08 0,131 1,510 0,167 5,72 0,417 13,17 0,712

8 1,15 0,140 29,540 1,172 11,14 0,656 13,32 0,733

9 1,19 0,141 20,730 0,909 13,06 0,693 11,27 0,633

10 1,2 0,140 6,970 0,462 4,71 0,358 11,21 0,624

11 1,21 0,141 7,980 0,504 0,13 0,027 11,31 0,627

12 1,22 0,129 0,090 0,019 0,12 0,023 9,24 0,499

13 1,22 0,145 0,170 0,033 0,11 0,024 9,82 0,538

14 0,189 0,189 0,270 0,064 0,09 0,028 10,4 0,756

15 0,225 0,225 3,260 0,415 0,13 0,042 10,48 0,847

16 0,298 0,298 4,220 0,527 0,25 0,076 10,23 0,891

17 0,253 0,253 0,080 0,024 1,49 0,206 8,99 0,650

18 0,196 0,196 0,060 0,019 2,42 0,278 8,42 0,606

19 0,491 0,491 1,220 0,181 0,4 0,082 9,15 0,663

20 0,597 0,597 0,210 0,047 0,02 0,008 9,36 0,633

21 0,743 0,743 1,040 0,148 0,03 0,010 9,44 0,630

22 0,829 0,829 0,740 0,104 0,01 0,004 9,64 0,582

23 1,028 1,028 0,480 0,071 0,018 0,006 9,18 0,531

24 1,603 1,603 0,470 0,120 0,03 0,015 9,18 0,810

Bentuk grafik dari tabel perhitungan di atas adalah sebagai berikut:

Gambar 4.13 Grafik Perhitungan Sedimen menggunakan Metode Shen and Hung

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

0 6 12 18 24

Tota

l Se

dim

en

(to

n)

Jam

Metode Shen and Hung

1-Sep-17

2-Sep-17

3-Sep-17

4-Sep-17

Tugas Akhir


90



Berdasarkan tabel dan grafik di atas dapat diketahui total angkutan sedimen

terbesar pada tanggal 01 September 2017 pukul 01.00 WIB sebesar 1,642 ton dan

yang terkecil pada tanggal 03 September 2017 pukul 22.00 WIB sebesar 0,004

ton. Hal ini sejalan dengan penelitian Ronggodigdo (2011) yang menyatakan

bahwa tingginya angkutan sedimen dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satu

faktornya adalah debit aliran. Debit aliran didapatkan dari perhitungan dan

peninjauan secara langsung ke lokasi penelitian (Ronggodigdo, 2011).

. Berikut adalah tampilan grafik antara debit aliran dan total sedimen dari

tanggal 01 September sampai 04 September 2017 dapat dilihat pada Gambar 4.14,

Gambar 4.15, Gambar 4.16 dan Gambar 4.17.


Metode Shen and Hung tanggal 01 September 2017

Gambar 4.14 menunjukkan bahwa dari data penelitian mendapatkan R2 mendekati

1 dengan rumus persamaan y = 0,0005x2 + 0,0504x + 0,1409 hal ini membuktikan



y = -0,0005x2 + 0,0504x + 0,1409 R² = 0,9036

0.000

0.400

0.800

1.200

1.600

2.000

0 10 20 30 40 50

TOTA

L SE

DIM

EN (

TON

)

Debit (m3/s)


Tugas Akhir


91




Metode Shen And Hung tanggal 02 September 2017


1 dengan rumus persamaan y = 0,1486x0,3892

hal ini membuktikan bahwa

persamaan ini cukup relevan terhadap uji penelitian pengaruh total sedimen

terhadap debit aliran pada Sungai Sengkarang Kabupaten Pekalongan.


Metode Shen And Hung tanggal 03 September 2017

y = 0,1486x0,3892 R² = 0,8636

0.000

0.400

0.800

1.200

1.600

2.000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

TOTA

L SE

DIM

EN (

TON

)

Debit (m3/s)


y = -0,0003x2 + 0,0349x + 0,0749 R² = 0,9559

0.000

0.400

0.800

1.200

1.600

2.000

0 5 10 15 20 25 30

TOTA

L SE

DIM

EN (

TON

)

Debit (m3/s)


Tugas Akhir


92




1 dengan rumus persamaan y = 0,0003x2 + 0,0349x + 0,0749

hal ini membuktikan




Metode Shen and Hung tanggal 04 September 2017

Gambar 4.17 menunjukkan bahwa dari data penelitian mendapatkan R2 tidak

mendekati 1 dengan rumus persamaan y = 0,003ln (x) + 0,6731 hal ini

membuktikan bahwa persamaan ini tidak cukup relevan terhadap uji penelitian


Pekalongan.

4.7.4. Perhitungan Angkutan Sedimen Sungai Sengkarang dengan Metode

Engelund and Hansen




sedimen dengan menggunakan Metode Shen and Hung yang dapat dilihat

pada Tabel 4.24.

y = -0.003ln(x) + 0.6731 R² = 0.0024

0.000

0.400

0.800

1.200

1.600

2.000

0 10 20 30 40 50

TOTA

L SE

DIM

EN (

TON

)

Debit (m3/s)


Tugas Akhir


93



Tabel 4.24 Data Metode Engelund andHansen











Data pada tabel di atas merupakan parameter untuk melakukan perhitungan


untuk menghitung angkutan sedimen menggunakan Metode Shen and Hung

dapat dilihat pada Tabel 4.25.

Tabel 4.25 Perhitungan Metode Engelund and Hansen




3 Hitung 97,971

4 qs 0,00186 5 Muatan sedimen 0,221 kg/s

6 Muatan sedimen 796 kg/jam


Dari Tabel 4.25 di atas dapat dijelaskan contoh perhitungan dan data yang






Tugas Akhir


94



Sengkarang, data dapat dilihat pada Tabel 4.7 hasil tabel output dari

program HEC-RAS.


tabel output dari program HEC-RAS.




tentang uji berat jenis sedimen).



7. Kecepatan jatuh dapat dilihat pada Tabel 4.4 data kecepatan jatuh sedimen

Sungai Sengkarang.






A = B*D + 2 D2

= 147*14.57 + 2 (14.57)

= 2566,36 m


V =

= 56,2

2566,360

= 0,021 m/s

12. Hitung

τ0 = * D * S

= 997*14,57*0.00673

= 97,971

qs = 0.05 s V2[d50

g s

-1]

*τ0

( s- )-d50+

Tugas Akhir


95



=0.05*2642.8*(0.02)2[

9.81 2642.8

997-1]

1/2

*97,761

(2642.8-999.14)0.00033+3/2

= 0,00186

13. Muatan sedimen

Qs = W*qs

= 118.771*0.00186= 0,221kg/s = 796 kg =0,796 ton

Tabel hasil perhitungan volume sedimen dengan menggunakan

perhitungan Metode Shen and Hung yang hasilnya sesuai dengan perhitungan di

atas dapat dilihat pada Tabel 4.20.

Tabel 4.26 Hasil Perhitungan Sedimen Metode Engelund and Hansen

Metode Jam


Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( ton )

Debit

(m3/s)

Total

Sedimen

( ton )

1 56,2 0,796 36,000 0,327 30,2 0,230 14,57 0,054

2 55,84 0,785 36,000 0,326 30 0,227 14,15 0,050

3 31,83 0,305 34,230 0,353 14,31 0,062 13,9 0,058

4 17,05 0,092 31,970 0,324 2,01 0,001 13,35 0,057

5 9,25 0,028 31,400 0,322 0,08 0,000 13,58 0,060

6 2,54 0,002 30,900 0,321 2,15 0,002 13,74 0,064

7 1,08 0,000 1,510 0,001 5,72 0,012 13,17 0,061

8 1,15 0,000 29,540 0,313 11,14 0,044 13,32 0,064

9 1,19 0,001 20,730 0,178 13,06 0,071 11,27 0,053

10 1,2 0,001 6,970 0,020 4,71 0,009 11,21 0,051

11 1,21 0,001 7,980 0,026 0,13 0,000 11,31 0,052

12 1,22 0,001 0,090 0,000 0,12 0,000 9,24 0,038

13 1,22 0,001 0,170 0,000 0,11 0,000 9,82 0,055

14 1,22 0,001 0,270 0,000 0,09 0,000 10,4 0,066

15 1,3 0,001 3,260 0,007 0,13 0,000 10,48 0,076

16 1,75 0,002 4,220 0,014 0,25 0,000 10,23 0,081

17 2,02 0,003 0,080 0,000 1,49 0,002 8,99 0,055

18 1,44 0,001 0,060 0,000 2,42 0,004 8,42 0,050

19 5,56 0,021 1,220 0,001 0,4 0,000 9,15 0,056

20 8,49 0,043 0,210 0,000 0,02 0,000 9,36 0,053

21 12,53 0,092 1,040 0,001 0,03 0,000 9,44 0,052

22 17,65 0,158 0,740 0,000 0,01 0,000 9,64 0,047

23 30,45 0,469 0,480 0,000 0,018 0,000 9,18 0,041

24 39,1 1,356 0,470 0,000 0,03 0,000 9,18 0,076

Tugas Akhir


96



Bentuk grafik dari tabel hasil perhitungan angkutan sedimen di atas dapat dilihat

pada Gambar 4.18.

Gambar 4.18 Grafik Perhitungan Sedimen menggunakan Metode Engelund and

Hansen

Berdasarkan tabel dan grafik di atas dapat diketahuitotal angkutan sedimen

terbesar pada tanggal 01 September 2017 pukul 24.00 WIB sebesar 1,356 ton dan

yang terkecil pada tanggal 01 September 2017 pukul 07.00 WIB sebesar 0,000

ton. Penelitian Ronggodigdo (2011) yang menyatakan bahwa tingginya angkutan

sedimen dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satu faktornya adalah debit

aliran. Debit aliran didapatkan dari perhitungan dan peninjauan secara langsung

ke lokasi penelitian.

Berikut adalah tampilan grafik antara debit aliran dan total sedimen dari

tanggal 01 September sampai 04 September 2017 dapat dilihat pada Gambar 4.14,

Gambar 4.15, Gambar 4.16 dan Gambar 4.17.

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

1.100

1.200

1.300

1.400

1.500

0 6 12 18 24

To

tal

Sed

imen

(to

n)

Jam

Metode Engelund and Hansen

1-Sep-17

2-Sep-17

3-Sep-17

4-Sep-17

Tugas Akhir


97




Metode Engelund and Hansen tanggal 01 September 2017



hal ini membuktikan






tidak mendekati 1 dengan rumus persamaan y = 0,0005x2 - 0,0098x + 0,0359 hal

ini membuktikan bahwa persamaan ini tidak cukup relevan terhadap uji penelitian


Pekalongan.

y = 0.0007x1.7298 R² = 0.7966

-0.2000.0000.2000.4000.6000.8001.0001.200

0 10 20 30 40 50TOTA

L SE

DIM

EN

(TO

N)

Debit (m3/s)


y = 0.0005x2 - 0.0098x + 0.0359 R² = 0.6541

-0.2000.0000.2000.4000.6000.8001.0001.200

0 5 10 15 20 25 30 35 40

TOTA

L SE

DIM

EN (

TON

)

Debit (m3/s)


Tugas Akhir


98






tidak mendekati 1 dengan rumus persamaan y = 0,0006x2 + 0,0308x + 0,0038 hal



Pekalongan.




tidak mendekati 1 dengan rumus persamaan y = -0,0003x2 + 0,0075x + 0,0173 hal


y = -0.0006x2 + 0.0308x + 0.0038 R² = 0.4398

-0.200

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

0 5 10 15 20 25 30TOTA

L SE

DIM

EN (

TON

)

Debit (m3/s)


y = -0.0003x2 + 0.0075x + 0.0173 R² = 0.0065

-0.2000.0000.2000.4000.6000.8001.0001.200

8 9 10 11 12 13 14 15 16

TOTA

L SE

DIM

EN (

TON

)

Debit (m3/s)


Tugas Akhir


99




Pekalongan.

4.7.5. Total Angkutan Sedimen Metode Yang, Shen and Hung, dan Engelund

and Hansen

Metode yang peneliti gunakan menggunakan metode Yang, Shen and Hung,

dan Engelund and Hansen. Ketiga metode tersebut peneliti jadikan satu kedalam

grafik harian dari tanggal 01 September 2017 sampai 04 September 2017. Di

bawah ini adalah grafik harian total sedimen ketiga metode.

Gambar 4.23 Grafik Total Angkutan Sedimen ketiga Metode tanggal 01

September 2017

Hasil dari grafik di atas dapat disimpulkan bahwa total sedimen pada pada

tanggal 1 September 2017 angkutan sedimen Metode Yang sebesar 3,392 ton,

Metode Shen and Hung sebesar 13,141 ton dan Metode Engelund and Hansen

sebesar 0,796 ton.

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

0 6 12 18 24

Tota

l Se

dim

en

(To

n)

Jam

01 September 2017

Metode Yang Metode Shen and Hung Metode Engelund and Hansen

Tugas Akhir


100




September 2017

Hasil grafik di atas dapat disimpulkan bahwa total sedimen pada pada



sebesar 0,353 ton.


September 2017

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

0 6 12 18 24

Tota

l Se

dim

en

(To

n)

Jam

02 September 2017


0.000

0.250

0.500

0.750

1.000

1.250

1.500

0 6 12 18 24

Tota

l Se

dim

en

(To

n)

Jam

03 September 2017


Tugas Akhir


101






sebesar 0,230 ton.


September 2017




sebesar 0,076 ton.

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

0 6 12 18 24

Tota

l Se

dim

en

(To

n)

Jam

04 September 2017


Tugas Akhir


102



Di bawah ini adalah grafik gabungan ketiga metode dari tanggal 01

September – 04 September 2017:

Gambar 4.27 Grafik Total Angkutan Sedimen ketiga Metode selama 4 hari

Berdasarkan grafik gabungan ketiga metode di atas dapat disimpulkan

bahwa total angkutan sedimen tertinggi dan terbesar jatuh pada metode Shen and

Hung sebesar 16,16 ton. Hal tersebut sesuai dengan penelitian Ronggodigdo

(2011) yang menyatakan bahwa metode Shen and Hung adalah metode yang

paling mendekati kesesuaian hasil di lapangan, namun hasil penelitian yang

dilakukan oleh peneliti belum dapat dijadikan acuan perhitungan angkutan

sedimen karena peneliti hanya mengkaji secara garis besar tentang angkutan

sedimen Sungai Sengkarang. Hasil analisa Metode Yang dan Metode Engelund

and Hansen hampir mendekati hasil yang sama, sedangkan hasil metode Shen and

Hung terpaut jauh. Hal ini karena beberapa parameter yang menyebabkan

perbedaan pada ketiga metode angkutan sedimen. Parameter yang digunakan pada

metode Shen and Hung yaitu membutuhkan nilai Log Ct

( og t 107404,45938164+324214,74734085 -326309,58908739 2+109503,87232539 3 ).

3.40 2.86

0.99

2.69

13.17 12.03

6.23

16.16

4.16

2.53

0.66 1.37

0.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

1-Sep-17 2-Sep-17 3-Sep-17 4-Sep-17

Tota

l Se

dim

en

Tanggal

Metode Yang Metode Shen and hung Metode Engelund and Hansen

Tugas Akhir


103



Nilai Log Ct yang digunakan untuk menghitung metode Shen and Hung tidak

terlalu banyak parameter yang digunakan hanya menggunakan parameter Y,

sehingga hasil perhitungan yang didapatkan berbeda jauh dengan metode Yang

dan metode Engelund and Hansen, sedangkan metode lainnya untuk menghitung

Log Ct banyak menggunakan parameter untuk menghitung nilai Log Ct

contohnya pada metode Yang untuk menghitung nilai Log Ct ( 5.435 – 0.286

log ωd50

v- 0.457 log

*

ω + (

1.799 – 0.409 log ωd50

v - 0.314 log

*

ω

) log ( S

ω–

crS

ω) ) menggunakan nilai

parameter Hitung kecepatan geser (U*), nilai bilangan Reynold (Re), harga

parameter kecepatan kritis (Vcr) sedangkan metode Engelund and Hansen tidak

menghitung nilai Log Ct. Nilai parameter secara detail dapat di lihat pada

(Gambar 3.8 Diagram Alir Penelitian).

bab iv hasil dan pembahasan - repository.unika.ac.idrepository.unika.ac.id/19353/5/14.b1.0044 aji...

Documents