bidang studi teknik sumberdaya air departemen teknik …

ANALISIS VOLUME ANGKUTAN SEDIMEN PADA

PELABUHAN SUNGAI DUKU KOTA PEKANBARU

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Melengkapi Tugas-Tugas

Dan Memenuhi Syarat Menempuh Ujian

Sarjana Teknik Sipil

Disusun Oleh :

ALI IDRIS

090404173

BIDANG STUDI TEKNIK SUMBERDAYA AIR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

2017

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

1

ABSTRAK

Sungai sebagai salah satu sumber air mempunyai fungsi yang sangat penting

bagi kehidupan dan penghidupan masyarakat. Dengan adanya aliran air di dalam

sungai akan mengakibatkan adanya angkutan sedimen, yang berupa sedimen cuci

(wastlood), sedimen laying (suspended load) dan angkutan muatan dasar (bed

load). Sedimentasi tersebut menimbulkan pendangkalan pada badan perairan

seperti sungai, pelabuhan, waduk, bendungan atau pintu air dan daerah sepanjang

sungai, yang dapat menimbulkan banjir. Pada penelitian ini, lokasi yang diteliti oleh

peneliti adalah daerah aliran Sungai Siak tepatnya Pelabuhan Sungai Duku, Kota

Pekanbaru.

Penelitian ini bertujuan untuk menghitung volume angkutan sedimen total

(Qt) di Sungai Siak yang nantinya berpengaruh pada perubahan morfologi

Pelabuhan Sungai Duku yang mencakup elevasi dasar sungai, luas penampang

melintang, kapasitas tampung (volume), dan menentuan tipe kapal keruk yang

paling tepat sesuai dengan lokasi penelitian.

Dalam menghitung besarnya muatan sedimen yang terdapat di Sungai Siak

Kota Pekanbaru digunakan beberapa metode yang berhubungan dengan laju

angkutan sedimen. Di antaranya adalah Metode Yang’s (berdasarkan pada data

sedimen, geometri saluran, dan kecepatan aliran), Metode Engelund and Hansen’s

(berdasarkan pada data pendekatan tegangan geser), dan Metode Shen and Hung

(berdasarkan pada data variable dominan yang mendominasi laju transportasi

sedimen).

Dari hasil perhitungan yang dilakukan, pada tahun 2010 didapat hasil

muatan sedimen dengan menggunakan Metode Yang’s adalah sebesar 1298858,39

ton, dengan menggunakan Metode Shen and Hung adalah sebesar 20005,71 ton,

dan dengan menggunakan Metode Engelund and Hansen adalah sebesar

1638682920 ton. Dari hasil penelitian untuk Pelabuhan Sungai Duku didapat hasil

sedimen yang paling besar berada pada tahun 2014 yaitu 19953153,74 ton (Metode

Engelund and Hansen). Ini disebabkan nilai konsentrasi sedimen (Ct) yang tinggi

pada tahun tersebut. Pelabuhan Sungai Duku merupakan pelabuhan yang terletak

di Sungai Siak yang berjenis tanah lanau. Maka dari itu, dipilihlah kapal keruk jenis

hidraulis berupa Trailing Suction Hopper Dredger (TSHD). Kapal ini sangat baik

untuk digunakan pada tanah lembek berlumpur hingga tanah lanau. Jenis kapal ini

dapat menampung sedimen hingga 46.000m3 dengan panjang maksimal kapal 223

m.

Kata kunci: sedimen, muatan sedimen, laju sedimen, kapal keruk.


2

KATA PENGANTAR

Puji syukur yang sebesar-besarnya penulis panjatkan kehadirat ALLAH

SWT, karena berkat rahmat dan hidayahNya serta nikmat kesehatan sehingga

penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Tugas akhir ini

merupakan salah satu persyaratan akademik yang harus dipenuhi untuk diajukan

dalam ujian sarjana pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sumatera Utara. Adapun judul dari tugas akhir ini adalah “ANALISA VOLUME

ANGKUTAN SEDIMEN PADA PELABUHAN SUNGAI DUKU KOTA

PEKANBARU” Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat

dukungan moril, material, spiritual, dan administrasi. Oleh karena itu sudah

selayaknya penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Jurusan

Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera

Utara.

2. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc, selaku Koordinator Teknik Sumber

Daya Air dan sebagai Pembimbing yang telah berkenan meluangkan

waktu, tenaga dan pikiran untuk membantu, membimbing serta

menggerakkan penulis hingga selesainya tugas akhir ini.

4. Bapak Ir. Alferido Malik, sebagai staff pengajar dan penguji tugas

akhir saya.


3

5. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT, sebagai staff pengajar dan penguji

tugas akhir saya.

6. Bapak dan ibu staf pengajar yang telah membimbing dan mendidik

selama masa studi di Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik,

Universitas Sumatera Utara.

7. Seluruh pegawai Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik,

Universitas Sumatera Utara yang telah membantu dalam

menyelesaikan tugas akhir ini.

6. Teristimewa untuk kedua orang tua tersayang, Ayah tercinta Alm.

Sarjono dan Ibu tersayang Taing Rifna Hasibuan, Atas kasih sayang

dan kesabaran dalam mendidik, membimbing, membesarkan serta

memberikan dukungan dan doa yang tidak dapat terbalaskan.

7. Untuk Kakak dan Abang tersayang yang telah memberikan

dukungan dan doa dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

8. Untuk Teman-teman dan sahabatku Doli, Idam K, Hari M, Sandi,

Idam W, Donni, Aldi, Irfan, Yono, Arif, Sion, yang telah

memberkan mendukung dan doa dalam menyelesaikan tugas akhir

ini.

8. Rekan-rekan seperjuangan Sipil’09 (Dewi, Perkasa, Bembeng,

Kirun, Yobet, Odoy, Bes, Alfian, Jo, Vina, Fauzan, Ucok dan

lainnya yang tidak dapat disebut satu persatu), terima kasih kepada

semuanya yang telah membantu selama ini.

9. Adik-adik stambuk ’12 (Kembat, Puter, Acong, Muis dan yang

lainnya), terima kasih atas segala bantuannya selama ini.


4

Semoga Allah SWT membalas dan melimpahkan rahmat dan

karunia-Nya kepada kita semua, dan atas dukungan yang telah diberikan penulis

ucapkan terima kasih.

Penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih mempunyai

banyak kekurangan. Dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan kritik

serta saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan tugas akhir ini. Semoga

tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua yang membaca dan membutuhkan

informasi di dalamnya.

Medan, Nopember 2016

Hormat saya,

Penulis

Ali Idris

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK .................................................................................................. i

KATA PENGANTAR ............................................................................... ii


5

DAFTAR ISI .............................................................................................. v

DAFTAR TABEL ...................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. ix

DAFTAR NOTASI .................................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah ...................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................ 3

1.5 Pembatasan Masalah ..................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 5

2.1 Uraian ........................................................................................... 5

2.2 Sedimentasi .................................................................................. 6

2.2.1 Transportasi Sedimen .......................................................... 6

2.3 Sifat-sifat Sedimen ....................................................................... 8

2.3.1 Ukuran dan Bentuk Sedimen .............................................. 8

2.3.2 Massa Jenis .......................................................................... 9

2.4 Sifat-Sifat Cairan ........................................................................... 10

2.4.1 Kekentalan............................................................................ 10

2.4.2 Kerapatan Relatif dalam air ............................................... 10

2.5 Angkutan Sedimen ........................................................................ 11

2.6 Metode Pendekatan Volume Angkutan Sedimen ......................... 13

2.7 Pengerukan (Dragging) ................................................................. 17

2.7.1 Jenis Kapal Keruk ................................................................ 17


6

BAB III METODE PENELITIAN ........................................................... 24

3.1 Metodologi Penelitian .................................................................. 24

3.2 Metode Pelaksanaan ...................................................................... 26

3.2.1 Uji Laboratorium .................................................................. 26

3.2.2 Pengumpulan Data ............................................................... 29

3.2.3 Perhitungan Kedalaman Sungai ........................................... 30

3.2.4 Perhitungan Volume Angkutan Sedimen ............................. 31

3.3 Lokasi Studi Penelitian ................................................................. 37

BAB IV PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMEN .......... 39

4.1 Kemiringan Dasar Sungai ............................................................ 39

4.2 Hasil Uji Laboratorium ................................................................. 37

4.3 Perhitungan Kedalaman Sungai ................................................... 41

4.4 Perhitungan Muatan Sedimen ...................................................... 47

4.4.1 Metode Yang’s .................................................................... 47

4.4.2 Metode Shen and Hung ........................................................ 49

4.4.3 Metode Engelund and Hansen ............................................. 51

4.5 Pemilihan Jenis Kapal Keruk ........................................................ 56

4.5.1 Cara Kerja Kapal Keruk Jenis TSHD .................................. 56

4.5.2 Sistim Pembuangan Material ............................................... 57

4.6 Persyaratan Lokasi Pembuangan Sedimen.................................... 58

4.6.1 Lokasi Pembuangan Di Perairan .......................................... 58

4.6.2 Lokasi Pembuangan Di Daratan........................................... 59

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 60

5.1 Kesimpulan ................................................................................... 60


7

5.2 Saran .............................................................................................. 61

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 62

LAMPIRAN .............................................................................................. 63

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Ukuran Partikel Sedimen Berdasarkan Skala

(Lane et al., 1947) ....................................................................... 8


8

Tabel 2.2 Batasan-Batasan Ukuran Butiran Tanah ..................................... 9

Tabel 2.3 Metode Perhitungan dan Karakteristiknya .................................. 16

Tabel 2.4 Jenis-Jenis Kapal Keruk .............................................................. 22

Tabel 4.1 Kemiringan Dasar Sungai Siak Berdasarkan Daerah Aliran

Sungai .......................................................................................... 37

Tabel 4.2 Kedalaman Sungai ........................................................................ 42

Tabel 4.3 Muatan Sedimen Metode Yang’s ................................................... 47

Tabel 4.4 Muatan Sedimen Metode Shen and Hung ....................................... 49

Tabel 4.5 Muatan Sedimen Metode Engelund and Hansen ........................ 51

Tabel 4.6 Jumlah Muatan Sedimen Pertahun Dengan Metode Yang’s ............... 52

Tabel 4.7 Jumlah Muatan Sedimen Pertahun Dengan Metode Shen

and Hung ...................................................................................... 52

Tabel 4.8 Jumlah Muatan Sedimen Pertahun Dengan Metode Engelund

and Hansen .................................................................................. 53

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Gaya Yang Bekerja Pada Butiran didasar Sungai ................. 12

Gambar 2.2 Sketsa Pengen dapan Partikel Sedimen ................................. 13


9

Gambar 2.3 Kapal Keruk Cakram ............................................................. 18

Gambar 2.4 Kapal Keruk Penggali ............................................................... 18

Gambar 2.5 Kapal Keruk Timba ................................................................ 19

Gambar 2.6 Kapal Keruk Suction Cutter Dredge....................................... 21

Gambar 2.7 Kapal Keruk Trailing Suction Hopper Dredger ..................... 22

Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian ......................................................... 25

Gambar 3.2 Pengayakan Sampel Sedimen ................................................. 27

Gambar 3.3 Pengujian Berat Jenis Sedimen ............................................... 28

Gambar 3.4 Pengujian Fall Velocity........................................................... 29

Gambar 3.5 Langkah-langkah Penyelesaian Metode Yang’s ..................... 32

Gambar 3.6 Langkah-langkah Penyelesaian Metode Shen

and Hung ................................................................................. 34

Gambar 3.7 Langkah-langkah Penyelesaian Metode Engelung

and Hansen .............................................................................. 35

Gambar 3.8 Lokasi Penelitian .................................................................... 36

Gambar 4.1 Hubungan ntara x dan Ks/𝛿′ ..................................................... 40

Gambar 4.2 Hubungan antara 𝑉

𝑈∗′′ dan Ψ ................................................... 40

Gambar 4.3 Gambar Penampang Sungai .................................................... 42

Gambar 4.4 Diagram Gabungan Metode Perhitungan Muatan Sedimen ... 53

DAFTAR NOTASI

Q = Debik Aliran (m3/s)

A = Luas penampang (m2)


10

S = Kemiringan sungai −

D = Kedalaman sungai (m)

W = Lebar dasar sungai (m)

𝛾 = Gamma air (kg/m3)

𝛾𝑠 = Gamma Sedimen (kg/m3)

g = Gravitasi (m/s)

𝜔 = Kecepatan jatuh (m/s)

V = Kecepatan aliran (m/s)

d35 = Diameter sedimen 35% dari material dasar (mm)


𝜏0 = Tegangan geser (kg/m2)

Re = Bilangan Reynold (m/s)

𝑈∗ = Kecepatan geser (m/s)

𝑈∗′ = Kecepatan geser akibat gesekan kulit −

Vcr = Kecepatan kritis (m/s)

𝛹′ = Nilai gesekan akibat penyimpangan sedimen −

R’ = Asumsi kedalaman sungai sementara (m)

Gw = Volume berat air (kg/s)

Qs = Muatan sedimen (kg/s)

Ct = Konsentrasi sedimen total −

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang


11

Pelabuhan Sungai Duku merupakan prasarana transportasi untuk keperluan

singgah, menurunkan penumpang atau barang dari kapal serta mengatur

kedatangan maupun keberangkatan penumpang baik itu domestik ataupun

internasional pada jalur lintas Sungai Siak kota Pekanbaru. Pelabuhan ini dikelola

oleh PT.Pelindo I cabang Pekanbaru

Koordinat Pelabuhan Sungai Duku berada pada 0°33'5''N 101°27'41''E ,

Sedangkan letak geografis Sungai Siak antara 100˚ 28 BT -102˚ 12 BT dan 0˚ 20’

LU-1˚16’ LU. Lebar Sungai Siak rata-rata 100 - 125 m dengan kedalaman ±15 m.

Panjang Sungai Siak ±350 km , Sepanjang ±150 km dapat dilayari kapal.

Berdasarkan sensus tahun 2013 oleh BPS Kota Pekanbaru, Jumlah

penduduk yang tinggal di kawasan DAS Sungai Siak mencapai 1.45 juta jiwa.

Dengan banyaknya pemukiman penduduk, Industri dan penambangan pasir di hulu

sungai pada DAS Siak akan mengakibatkan kerusakan pada Sungai Siak seperti

pencemaran sungai akibat limbah rumah tangga maupun limbah industri,

menurunnya kualitas air baku, abrasi dan sedimentasi.

Dahulu Pelabuhan Sungai Duku dapat disinggahi kapal-kapal besar seperti

tanker dikarenakan kawasan DAS Sungai Siak yang sudah semakin rusak

mengakibatkan terjadinya sedimentasi yang besar sehingga berdampak pada

kedalaman sungai maupun pelabuhan. Jika tidak ada penanganan langsung terhadap

masalah-masalah yang terjadi pada Sungai Siak bisa saja kedepannya kedalaman

sungai semakin lama semakin berkurang. dan pada akhirnya kapal-kapal tidak dapat

lagi berlayar maupun singgah di Pelabuhan Sungai Duku.

Pelabuhan Sungai Duku melayani penumpang dan barang dengan kapal

jenis speedboat yang memerlukan kedalaman minimal 3 meter untuk bisa


12

beroperasi dengan baik, dengan tingginya abrasi Sungai Siak yang rata-rata 2,7

meter/tahun ditambah lagi dengan limbah industri dan rumah tangga bukan tidak

mungkin jika Pelabuhan Sungai Duku nantinya tidak dapat beroperasi sebagai

mestinya dikarenakan pendangkalan pada Sungai Siak yang disebabkan oleh

Sedimentasi. Sehingga perlu dilakukan pengerukan (dredging) dengan jangka

waktu tertentu pada dermaga pelabuhan maupun alur pelayaran untuk menjaga

kedalaman optimalnya.

Sejatinya sungai merupakan sumber air yang menampung dan mengalirkan

air serta material bahan yang dibawanya dari bagian hulu. Aliran sungai mengalir

dari daerah tinggi ke daerah yang lebih rendah dan pada akhirnya akan bermuara

ke laut.

Daerah tangkapan sungai adalah dimana sungai mendapat air dan

merupakan daerah tangkapan hujan. Anak-anak sungai yang ada didalam DAS akan

selalu mengikuti aturan yaitu bahwa aliran tersebut akan selalu dihubungkan oleh

suatu jaringan. Arah dimana cabang dan arah sungai mengalir ke sungai yang lebih

besar akan membentuk suatu pola aturan tertentu.pola yang terbentuk tergantung

dengan kondisi topografi, geologi dan iklim yang terdapat di dalam DAS tersebut

dan secara keseluruhan akan membentuk karakteristik sungai.

Dengan adanya aliran air di dalam sungai akan mengakibatkan adanya

angkutan sedimen, yang berupa sedimencuci (wastload), sedimen layang

(suspended load) dan angkutan muatan dasar (bed load). Sedimentasi tersebut

menimbulkan pendangkalan badan perairan seperti sungai, Pelabuhan, waduk,

bendungan atau pintu air dan daerah sepanjang sungai, yang dapat menimbulkan

banjir.


13

1.2 Perumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah dijelaskan di atas, maka masalah yang

terjadi pada penelitian ini adalah untuk menghitung banyaknya endapan sedimen

di Sungai Siak yang akan berpengaruh pada perubahan morfologi Pelabuhan

Sungai Duku yang mencakup elevasi dasar sungai, luas penampang melintang,

serta kapasitas tampung (volume).

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Menghitung volume angkutan sedimen total (Qt) yang terjadi pada

Pelabuhan Sungai Duku.

2. Menentukan tipe kapal keruk yang paling tepat sesuai dengan lokasi

penelitian.

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diperoleh dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Penelilitan ini diharapkan menambah pengetahuan dan wawasan akan

angkutan sedimen bagi penulis maupun pembaca

2. Hasil penelitian ini akan memperoleh besar volume angkutan sedimen pada

Sungai Siak yang nantinya dapat bermanfaat bagi pemerintahan setempat.

1.5 Batasan Masalah

Untuk mencapai hasil yang diharapkan, maka perlu ditetapkan batasan

masalah pada penelitian ini. Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini

adalah:


14

1. Kajian berbasis data pengukuran yang ada, terbatas pada titik terpilih ataupun

lokasi yang ditinjau yaitu Pelabuhan Sungai Duku

2. Perhitungan angkutan sedimen didasarkan pada data debit rata-rata bulanan

yang terjadi pada Sungai Siak.

3. Tidak membahas tentang metode pengerukan sedimen.

4. Faktor angin dan curah hujan diabaikan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Uraian


15

Secara umum, terjadinya erosi ditentukan oleh factor-faktor iklim (terutama

intensitas hujan), topografi, karakteristik tanah, vegetasi penutup tanah, dan tata

guna lahan.

Dua penyebab utama terjadinya erosi adalah karena sebab alamiah dan erosi

karena aktivitas manusia. Erosi alamiah dapat terjadi karena proses pembentukan

tanah dan proses erosi yang terjadi untuk mempertahankan keseimbangan tanah

secara alami. Erosi karena factor alamiah umumnya masih memberikan media yang

memadai untuk berlangsungnya pertumbuhan kebanyakan tanaman. Sedangkan

erosi karena kegiatan manusia kebanyakan disebabkan oleh terkelupasnnya lapisan

tanah bagian atas akibat cara bercocok tanam yang tidak mengindahkan kaidah-

kaidah konservasi tanah atau kegiatan pembangunan yang bersifat merusak keadaan

fisik tanah, antara lain, pembuatan jalan didaerah dengan kemiringan lereng besar.

Proses erosi terdiri dari tiga bagian yang berurutan: Pengelupasan

(detachment), pengangkutan (transportation), dan pengendapan (sedimentation).

Erosi permukaan (tanah) yang akan dibicarakan adalah yang disebabkan oleh air

hujan, erosi juga dapat terjadi karena tenaga angin dan salju. Dimulai dari jatuhnya

hujan yang menghasilkan energi kinetik yang merupakan permulaan dari proses

erosi. Begitu tanah menjadi partikel halus, lalu menggelinding bersama aliran,

sebagian akan tertinggal di atas tanah sedangkan bagian lainnya masuk ke sungai

terbawa aliran menjadi angkutan sedimen. Bentuk, ukuran dan beratnya partikel

tanah tersebut akan menentukan jumlah besarnya angkutan sedimen.

Dasar sungai biasanya tersusun oleh endapan dari material angkutan

sedimen yang terbawa oleh aliran sungai, material tersebut dapat terangkut kembali

apabila terjadi kenaikan kecepatan aliran cukup tinggi. Sebagai akibat dari


16

perubahan volume angkutan sedimen adalah terjadinya penggerusan di beberapa

tempat serta terjadinya pengendapan di tempat lain pada dasar sungai sehingga

dengan demikian bentuk dari dasar sungai akan selalu berubah.

2.2 Sedimentasi

Sedimen adalah hasil prose erosi, baik berupa erosi permukaan, erosi parit,

atau erosi tanah lainnya. Sedimen umumnya mengendap pada dasar perairan,

sungai, waduk, dan bendungan.

Berdasarkan pada jenis sedimen dan ukuran partikel-partikelnya tanah serta

komposisi mineral dari bahan induk yang menyusunnya, dikenal bermacam jenis

sedimen seperti pasir, tanah liat, dan lain sebagainya. Tergantung dari ukuran

partikelnya, sedimen ditemukan terlarut dalam sungai atau disebut muatan sedimen

(suspenden sediment) dan merayap di dasar sungai atau dikenal sebagai sedimen

merayap (bed load).

2.2.1 Transportasi Sedimen

Hasil pelapukan batuan dibawa oleh suatu media ke tempat lain dimana

kemudian diendapkan. Pada umumnya pembawa hasil pelapukan ini dilakukan oleh

suatu media yang berupa cairan, angin dan es. Sifat-sifat transportasi sedimen

berpengaruh terhadap sedimen itu sendiri yaitu mempengaruhi pembentukan

struktur sedimen yang terbentuk. Hal ini penting untuk diketahui karena sebenarnya

struktur sedimen merupakan suatu catatan (record) tentang proses yang terjadi

sewaktu sedimen tersebut diendapkan. Umumnya proses itu merupakan hasil

langsung dari gerakan media pengangkut. Namun demikian sifat fisik (ragam

ukuran, bentuk dan berat jenis) butiran sedimen itu sendiri mempunyai pengaruh

pada proses mulai dari erosi, transportasi sampai ke pengendapan.


17

Ada 3 (tiga) macam pergerakan angkutan sedimen yaitu:

1. Bed Load Tranport

Partikel kasar yang bergerak di sepanjang dasar sungai secara keseluruhan

disebut dengan bed load. Adanya bed load ditunjukkan oleh gerakan partikel di

dasar sungai yang ukurannya besar, gerakan itu dapat bergeser,

menggelinding atau meloncat-loncat, akan tetapi tidak pernah lepas dari dasar

sungai.

2. Wast Load Tranpost

Wash load adalah angkutan partikel halus yang dapat berupa lempung (silk) dan

debu (dust), yang terbawa oleh aliran sungai. Partikel ini akan terbawa aliran sampai

ke laut, atau dapat juga mengendap pada aliran yang tenang atau pada air yang

tergenang.

3. Suspendead Load Tranport

Suspended load adalah material dasar sungai yang melayang di dalam aliran dan

terutama terdiri dari butir pasir halus yang senantiasa mengambang di atas dasar

sungai, karena selalu didorong oleh turbulensi aliran. Suspended load itu sendiri

umumnya bergantung pada kecepatan jatuh atau lebih dikenal dengan fall velocity.

Pada kenyataan tiap satu satuan waktu pergerakan angkutan sedimen yang

dapat diamati hanyalah Bed Load Transport dan Suspended Load Transport.

2.3 Sifat-sifat Sedimen

Sifat sedimen merupakan hal yang paling penting dalam mempelajari proses

erosi dan sedimentasi. Adapun sifat sedimen yang paling mendasar adalah ukuran

dan bentuk sedimen itu sendiri, setelah itu densitas, kecepatan jatuh, dan lain-lain

2.3.1 Ukuran dan Bentuk Sedimen


18

Sedimen diklasifikasikan berdasarkan ukurannya, baik berupa lempung,

lumpur, pasir, kerikil, dan batu. Salah satu klasifikasi terkenal adalah skala Lane et

al., 1947 yang mengklasifikasikan sedimen berdasarkan ukuran (dalam millimeter).

Seperti pada table 2.1.

Table 2.1 Ukuran Partikel Sedimen Berdasarkan Skala (Lane et al., 1947)

Nama Partikel Ukuran (mm)

Batu Batuan sangat besar 2000 − 4000

Batuan besar 1000 − 2000

Batuan sedang 500 − 1000

Batuan kecil 250 − 500

Batu besar 130 − 250

Batu kecil 64 − 130

Kerikil Kerikil sangat kasar 32 − 64

Kerikil kasar 16 − 32

Kerikil sedang 8 − 32

Kerikil halus 4 − 8

Kerikil sangat halus 1 − 2

Pasir Pasir sangat kasar 1 − 2

Pasir kasar 12⁄ − 1

Pasir sedang 14 − 1⁄

Pasir halus 18⁄ − 1

4⁄

Nama Partikel Ukuran (mm)

Lanau Lanau kasar 116⁄ − 1

32⁄

Lanau sangat kasar 164⁄ − 1

32⁄

Lanau halus 1128⁄ − 1

32⁄

Lanau sangat halus 1256⁄ − 1

128⁄

Lempung Lempung kasar 1512⁄ − 1

256⁄

Lempung sedang 11024⁄ − 1

512⁄

Lempung halus 12048⁄ − 1

1024⁄

Lempung sangat halus 14096⁄ − 1

2048⁄

Sumber : Chih Ted Yang, 2003

Tabel 2.2 Batasan-batasan Ukuran Butiran Tanah

Jenis Butiran Ukuran Butiran (mm)


19

Kerikil > 2

Pasir 2 − 0.0075

Lanau 0.0075 − 0.002

Lempung < 0.002

Sumber : Mekanika tanah jilid I, 1993

Untuk mengetahui batasan dari ukuran suatu sample sedimen, perlu

dilakukan analisis ukuran, yaitu menggunakan ayakan berupa pan dengan saringan

kawat. Ayakan disusun dalam suatu tumpukan di mana untuk ayakan yang lebih

besar ditaruh pada bagian atas dan ayakan yang lebih halus berada di bawah dari

pada ayakan yang lebih besar.

2.3.2 Massa Jenis ( Density )

Densitas merupakan perbandingan massa terhadap suatu volume zat.

Densitas pada dasarnya merupakan fungsi langsung dari kedalaman sungai, serta

dipengarugi juga oleh salinitas, temperature dan tekanan.

Pada umumnya kebanyakan sedimen yang lebih kecil dari 4 mm memiliki densitas

2.650 kg/m3. Densitas dari lempung (clay) berkisar dari 2.500 sampai 2.700 kg/cm3.

Besarnya 𝜌𝑎 tidak tetap, tergantung pada suhu, tekanan dan larutan. Pada

air tawar memiliki nilai 𝜌𝑎 = 1000 kg/cm3, dan air laut memiliki nilai 𝜌𝑎 = 1030

kg/cm3. Pada perhitungan angkutan sedimen, pengaruh perbedaan kerapatan pada

umumnya di abaikan.

2.4 Sifat-sifat Cairan

Pada angkutan sedimen yang berada di sungai umumnya digerakkan oleh

aliran air yang berada dalam sungai tersebut, sangat penting guna mengetahui sifat-

sifat dari pada alirannya terutama aliran pada saluran terbuka.

2.4.1 Kekentalan (viscocity)


20

Kekentalan (viscocity) merupakan sifat zat cair untuk melawan tegangan

geser atas perubahan sudut, terbagi atas 2 jenis :

1. Kekentalan kinematik (v)

Kekentalan kinematik sangat dipengaruhi oleh suhu.

2. Kekentalan dinamika (𝜂)

Kekentalan dinamika dipengaruhi partikel sedimen.

Untuk larutan yang dicairkan (𝑐 < 0.1) - Einstein (1906).

2.4.2 Kerapatan relatif dalam air

Kerapatan relatif dalam air adalah perbandingan selisih kerapatan suatu

zat/sedimen dan air terhadap kerapatan air.

∆ = 𝜌𝑠−𝜌𝑎

𝜌𝑎 ……………………………………………………………...…..( 2.1 )

Dimana:

Δ = Kerapatan relatif sedimen

𝜌𝑠 = Kerapatan sedimen

𝜌𝑎 = Kerapatan air

2.5 Angkutan Sedimen

Angkutan sedimen di sungai atau saluran terbuka merupakan suatu proses

alami yang terjadi secara berkelanjutan. Sungai disamping berfungsi sebagai media

untuk mengalirkan air, juga berfungsi untuk mengangkut material sebagai angkutan

sedimen. Pengertian umum angkutan sedimen adalah sebagai pergerakan

butiranbutiran material dasar saluran yang merupakan hasil erosi yang disebabkan

oleh gaya dan kecepatan aliran sungai.

Di dalam perhitungan sifat-sifat sedimen yang dipakai adalah: ukuran,

kerapatan atau kepadatan, kecepatan jatuh dan porositas. Laju angkutan sedimen,


21

perubahan dasar dan tebing saluran, perubahan morfologi sungai dapat diterangkan

jika sifat sedimennya diketahui.

Beberapa faktor yang mempengaruhi angkutan sedimen adalah :

1. Ukuran Partikel Sedimen

Pengukuran ukuran butiran tergantung pada jenis bongkahan, untuk

berangkal pengukuran dilakukan secara langsung, untuk kerikil dan pasir dilakukan

dengan analisa saringan sedangkan untuk lanau dan lempung dilakukan dengan

analisa sedimen.

2. Berat Spesifikasi Partikel

Berat spesifik adalah berat sedimen per satuan volume dari bahan angkutan

sedimen dirumuskan sebagai berikut :

Dari hasil penelitian, berat spesifik rata-rata sedimen yang ditentukan hampir sama

atau mendekati berat spesifik pasir kwarsa yaitu 2,56 gram/𝑐𝑚3

3. Tegangan geser kritis

Tegangan geser kritis merupakan parameter penting dalam angkutan

sedimen. Pergerakan sedimen dipengaruhi oleh tegangan geser, kecepatan kritis dan

gayaangkat. Partikel sedimen akan terangkat apabila tegangan geser dasar lebih

besar dari tegangan geser kritis erosi dan tegangan geser kritis erosi melebihi

tegangan geser kritis deposisi.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa tegangan geser kritis sangat

bergantung pada riwayat proses pengendapan dan konsolidasi. Untuk itu beberapa

penelitian tegangan geser kritis sedimen kohesif biasanya dilakukan dengan


22

menghubungkan antara tegangan geser dan massa jenis sedimen pada berbagai

variasi ketinggian sampel.

Sedimen bergerak tergantung dari besarnya gaya seret dan gaya angkat dan

dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 2.1. Gaya yang bekerja pada butiran di dasar sungai.

Partikel sedimen akan mulai bergerak pada kondisi kecepatan geser kritis

terlampaui, karena gaya dorong lebih besar dari gaya gesek.

Diagram Shields secara empiris menunjukkan bagaimana pendimensian

tegangan geser kritis yang diperlukan untuk inisiasi pergerakan yang merupakan

fungsi dari bentuk khusus partikel bilangan Reynolds, Rep atau bilangan Reynold

yang terkait dengan partikel tersebut. (Chi Ted Yang, 2003)

4. Kecepatan Jatuh (Fall Velocity)

Karakteristik dari sedimen adalah kecepatan jatuhnya atau fall velocity (𝜔),

yang mana adalah kecepatan maksimum yang dicapai oleh suatu partikel akibat

gaya gravitasi. Ukuran pasir yang tersuspensi dalam suatu sungai akan tergantung

kepada nilai fall velocity-nya. Untuk suatu ukuran butiran sedimen yang besar, akan


23

jatuh dengan cepat dan akan lebih sedikit mendapat tahanan dari air dibandingkan

dengan butiran sedimen yang lebih halus.

Gambar 2.2. Sketsa pengendapan partikel sedimen.

2.6 Metode Pendekatan Volume Angkutan Sedimen

Metode-metode yang dipakai dalam perhitungan Pendekatan Volume

angkutan sedimen adalah persamaan Yang’s, Engelund and Hansen, dan Shen and

Hung.

1. Yang’s

Yang’s mengusulkan formula transport sedimen berdasarkan konsep unit

aliran listrik, yang dapat dimanfaatkan untuk prediksi materi keseluruhan tempat

konsentrasi diangkut dalam flumes tempat pasir dan sungai. Yang’s mendasarkan

rumusnya pada konsep bahwa jumlah angkutan sedimen berbanding langsung

dengan jumlah energi aliran. Energy per satuan berat air dapat dinyatakan dengan

hasil kali kemiringan dasar dan kecepatan aliran. Energy per satuan besar air

tersebut oleh Yang’s disebut sebagai unit stream power dan dianggap sebagai

parameter penting dalam menentukan jumlah angkutan sedimen.


24

Data-data yang dipergunakan dalam pembuatan persamaan Yang’s adalah:

Data sedimen

Geometri saluran

Kecepatan aliran

Analisa perhitunga :

log 𝐶𝑡 = 5.435 − 0.286 𝑙𝑜𝑔𝜔𝑑50

ʋ− 0.4557 log

𝑈𝑥

𝜔+

(1.799 − 0.409𝑙𝑜𝑔𝜔𝑑50

ʋ− 0.314 𝑙𝑜𝑔

𝑈𝑥

𝜔) 𝑙𝑜𝑔 (

𝑉𝑆

𝜔−

𝑉𝑐𝑟𝑆

𝜔) ……………...……(2.2)

𝐺𝑊 = 𝛾 ∗ 𝑊 ∗ 𝐷 ∗ 𝑉 ..........................................................................................(2.3)

𝑄𝑆 = 𝐶𝑡 ∗ 𝐺𝑤 ....................................................................................................(2.4)

Dimana :

Ct = Konsentrasi sedimen total


𝜔 = Kecepatan jatuh (m/s)

V = Kecepatan aliran (m/s)

Vcr = Kecepatan kritis (m/s)

S = Kemiringan sungai

U* = Kecepatan geser (m/s)

W = Lebar sungai (m)

D = Kedalaman sungai (m)

Qs = Muatan sedimen (kg/s)

𝛾 = Gamma air

2. Engelund and Hansen’s

Engelund and Hansen didasarkan pada pendekatan tegangan geser.

Persamaan Engelund and Hansen dapat ditulis sebagai berikut :

𝑞𝑠 = 0.05𝛾𝑠𝑉2 [𝑑50

𝑔(𝛾𝑠𝛾

−1)]

12⁄

[𝜏0

(𝛾𝑠−𝛾)𝑑50]

32⁄

..........................................................(2.5)

𝑄𝑠 = 𝑊 ∗ 𝑞𝑠 ......................................................................................................(2.6)

𝜏0 = 𝛾 ∗ 𝐷 ∗ 𝑆....................................................................................................(2.7)

Dimana:

𝜏0 = tegangan geser (kg/m2)


25

3. Shen and Hung

Shen and Hung mengasumsikan bahwa transportasi sedimen adalah begitu

kompleks sehingga tidak menggunakan bilangan Reynolds, bilangan Froude,

kombinasi ini dapat ditemukan untuk menjelaskan transportasi sedimen dengan

semua kondisi. Shen and Hungs mencoba untuk menemukan variabel yang

dominan yang mendominasi laju transportasi sedimen, mereka merekomendasikan

kemunduran persamaan berdasarkan 587 set data laboratorium. Persamaan Shen

and Hungs dapat ditulis sebagai berikut :

𝑙𝑜𝑔𝐶𝑡 = −107404.459 + 324214.747 ∗ 𝑌 − 326309.589 ∗ Y2

+1095503.87 ∗ 𝑌3……………………………...………..………..(2.8)

𝐺𝑊 = 𝛾 ∗ 𝑊 ∗ 𝐷𝑉………………………………..…………………….....(2.9)

𝑄𝑆 = 𝐶𝑡 ∗ 𝐺𝑤…………………………..…………………………….…(2.10)

Dimana : 𝑌 = [𝑽 𝑺𝟎.𝟓𝟕

𝝎𝟎.𝟑𝟐 ]𝟎.𝟎𝟎𝟕𝟓

Ct = konsentrasi sedimen total

V = kecepatan aliran (m/s)

𝜔 = kecepatan jatuh (m/s)

S = kemiringan sungai

W = lebar dasar sungai (m)

D = kedalaman sungai (m)

Qs = muatan sedimen (kg/s)

Adapun metode pendekatan volume angkutan sedimen yang digunakan

nantinya pada lokasi studi penelitian merupakan metode pendekatan yang memiliki

nilai persentase perbedaan paling kecil dengan perhitungan volume angkutan

sedimen (Qt).

Tabel 2.3. Metode Perhitungan dan Karakteristiknya


26

2.7 Pengerukan (dragging)

Pengerukan adalah pemindahan tanah, batuan atau debris dari bawah air dan

diangkat melalui air ke atas, biasanya perairan dangkal seperti danau, sungai, muara

ataupun laut dangkal.

Untuk melakukan pengerukan biasanya digunakan kapal keruk yang memiliki alat-

alat khusus sesuai dengan lokasi yang akan dikeruk, seperti:

Kondisi dasar perairan (berbatu, pasir, dll).

Lokasi yang akan dikeruk (sungai, danau, laut dangkal, dll).

Peraturan atau hal-hal yang diminta oleh pemerintah lokal ataupun oleh

pihak yang memintaa dilakukan pengerukan.


27

2.7.1 Jenis Kapal Keruk

Kapal keruk sering juga disebut dredge merupakan kapal yang memiliki

peralatan khusus untuk melakukan pengerukan. Kapal ini dibuat untuk memenuhi

kebutuhan, baik dari suatu pelabuhan, alur pelayaran, ataupun industri lepas pantai.

Dilihat dari segi teknis pengerukan maka dikenal dua jenis kapal keruk, yaitu:

1. Kapal keruk mekanis (mechanical dredgers)

Kapal keruk jenis ini dapat dikatakan sederhana, yaitu mempunyai analogi

dengan peralatan gali di darat. Dari jenis ini dikenal beberapa tipe dasar, yaitu:

a. Kapal keruk cakram (grapple/clamshell dredger)

Terdiri dari satu tongkang (barge) dimana padanya ditempatkan peralatan

cakram (clamshell). Jenis ini biasanya digunakan untuk pengerukan tanah lembek

atau pada bagian-bagian kolam pelabuhan dalam, dimuka dermaga atau tambatan.

Gambar 2.3. Kapal Keruk Cakram

Sumber : Soedjono kramadibrata, 1985

b. Kapal keruk penggali (dipper dredger)

Merupakan suatu analaogi dari alat gali tanah di darat yang dikenal sebagai

“shovel dozer”. Alat ini mempunyai tenaga pengungkit dan desak yang besar,

sehingga baik digunakan dalam pengerukan tanah keras dan tanah padat maupun

tanah berpasir.


28

Gambar 2.4. Kapal keruk Penggali


c. Kapal keruk timba (bucket dredger)

Merupakan jenis kapal keruk dengan rantai ban yang bergerak tak berujung

pangkal dimana padanya dilekati timba-timba pengeruk (bucket). Gerakan rantai

ban dengan timbanya merupakan gerakan berputar mengelilingi suatu rangka

struktur utama atau biasa disebut ladder .

Ladder ini dapat digerakkan naik turun disesuaikan dengan kedalaman

keruk yang diinginkan dengan menggunkan tali baja yang dililitkan pada suatu

sistem tabung pada mesin derek. Karna gerakan rantai ban timba terus menerus

maka timba pengeruk yang posisinya pada bagian bawah akan mengeruk tanah dan

terangkat ke atas permukaan dengan membawa tanah galian kemudian timba akan

terbalik dikarenakan gerakan terus menerus tadi, sehingga hasil tanah galian

tersebut akan tertumpah sendirinya kedalam corong penyalur yang nantinya di

salurkan pada bak lumpur yang beroperasi di samping kapal keruk, seterusnya bak

lumpur tersebut di tarik oleh kapal tunda ketempal lokasi pembuangan.

Pada beberapa jenis, kadang-kadang mempunyai bak penampung sendiri

sehingga bisa disebut hopper dredger. Jenis kapal ini sangat efesien mengeruk pada

tanah berpasir.


29

Gambar 2.5. Kapal Keruk Timba


2. Kapal Keruk Hidraulis (hydrolic or suction dredgers)

Pngerukan dasar laut dengan jenis peralatan ini makin popular, karena

sangat efektif. Yang dimaksud dengan hidraulis di sini adalah tanah yang dikeruk

bercampur dengan air, yan kemudian campuran tersebut dihisap oleh pompa

melalui pipa penghisap (suction pipe) untuk selanjutnya melalui pipa pembuang

(discharge pipe) dialirkan ke daerah pembuangan/penimbunan. Jenis pompa yang

digunakan adalah pompa sentrifugal yang fungsinya hanyalah mengubah bentuk

energi bukan sebagai pembuat energi.

Pada beberapa jenis kapal, tanah hasil kerukan tersebut dapat pula di

tamping oleh kapal it sendiri (hopper suction dredger), untuk pada saatnya dibuang

di tempat yang dikehendaki.

Ada beberapa jenis kapal keruk hidraulis, dintaranya:

a. Kapal keruk Dustpan dredge

Memiliki ujung penghisap terdiri dari beberapa corong penghisap yang

disatukan dan membentuk kepala penghisap (suction head) yang menyerupai alat

penghisap debu (vacuum cleaner).


30

Guna memperlancar pekerjaan penghisapan lumpur tanah, maka pada kepala

penghisap dapat dipasang alat multiple jets yaitu penyemprot air bertekanan rendah

yang berguna untuk melepaskan kaitan tanah dari dasarnya sehingga mudah dihisap

oleh pompanya.

b. Kapal Keruk Suction dredge

Fungsi dan cara kerjanya sama dengan dustpan dredge, hanya bentuk

kepala penghisapnya lebih sederhana. Pada beberapa hal kepala penghisap dapat

diberi jets-air. Kedua jenis kapal ini sangat baik untuk digunakan pada tanah lembek

berlumpur.

c. Kapal keruk Suction cutter dredge

Merupakan jenis kapal keruk hisap yang pada ujung ladder bagian bawah

ditempatkan pisau pemotong (rofating cutter)tanah keras. Pisau pemotong (konus)

ini bergerak berputar sehingga memotong dan menghancurkan tanah untuk

selanjutnya bersama cairan dihisap pompa. Jadi pisau pemotong berfungsi untuk

melepaskan dasar tanah dengan kaitannya.

Gambar 2.6. Kapal Keruk Suction cutter dredge


d. Kapal keruk Hopper suction cutter dredge


31

Jenis ini merupakan yang paling popular saat ini, dimana hasil kerukannya

ditampung pada lambung kapal yang kemudian dibuang pada tempat yang

dikehendaki.

Pipa penghisapnya sering disebut sebagai suction tail, kadang-kadang

terdapat 2 buah ditempatkan pada kiri dan kanan lambung kapal. Karena dapat

berlayar sendiri, maka cara operasinya lebih efesien.

e. kapal keruk Traling suction hopper dredger (TSHD)

Traling suction hopper dredger bekerja dengan menyeret pipa penghisap di

dasar perairan, dan mengalirkan material yang terhisap kedalam satu atau beberapa

penampung (hopper) di dalam kapal. Ketika penampung sudah penuh TSHD akan

berlayar ke lokasi pembuangan dan membuang material tersebut melalui pintu yang

ada dibawah kapal atau bisa juga dengan memompa material tersebut keluar kapal.

/

Gambar 2.7. Kapal Keruk Traling suction hopper dredger

Sumber : http://www.rukindo.co.id

2.4. Tabel Jenis-Jenis Kapal Keruk

No. Jenis Kapal Tipe Kapal Keterangan


32

1

Mekanis

(mechanical

dredger)

a. Kapal Keruk Cakram

(gappel/clamsell dredger)

b. Kapal Keruk Penggali

(dipper dredger)

c. Kapal Keruk Timba

(bucket dredger)

Kapal tongkang yang

ditempatkan peralatan

cakram, biasanya untuk

penggalian kolam

pelabuhan, dermaga dan

tambatan.

Kapal tongkang yang

ditempatkan peralatan

seperti excavator di darat.

Kapal dengan rantai ban

dilekati timba-timba

pengeruk yang bergerak

terus menerus.

2 Hidraulis

(hydrolic or

suction

dredgers)

a. Kapal Keruk dustpan

dredger

b. Kapal Keruk suction

dredger

c. Kapal Keruk suction

cutter dredger

Memiliki beberapa corong

penghisap yang di tambah

dengan multiple jets, cara

kerja mirip dengan vacuum

cleaner

Corong penghisap yang

lebih sederhana ditambah

dengan jets air.

Memiliki Pisau pemotong

yang bergerak memutar

berada pada ujung pipa

penghisap

No. Jenis Kapal Tipe Kapal Keterangan

d. Kapal Keruk hopper

suction cutter dredger

e. Kapal Keruk Traling

suction hopper dredger

Terdapat 2 buah pipa

penghisap pada kiri dan

kanan lambung kapal serta

dapat menampung hasil

kerukan.

Memiliki pipa penghisap

dan beberapa bak

penampung material.


33

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metodologi Penelitian

Ruang lingkup pekerjaan yang dilakukan, meliputi:

Mengerjakan survei kelapangan untuk mengambil data-data primer yang

dibutuhkan.

Melakukan analisis laboratorium untuk mendapatkan nilai diameter butiran

sedimen, berat jenis sedimen dan kecepatan jatuh.

Perhitungan kedalaman sungai.

Perhitungan angkutan sedimen yang terjadi.


34

Mulai

Perumusan Masalah

Tujuan

Mengetahuai Volume

Angkutan Sedimen Total

Pengambilan Data

Primer Sekunde

r

Perhitungan muatan sedimen total yang di hasilkan.

Menentukan Jenis kapal keruk yang sesuai dengan lokasi penelitian.


35

Sampel Sedimen Kondisi Eksisting

Lapangan berupa :

Debit Aliran sungai

Penampang Sungai

Kemiringan Dasar

Uji Laboratorium

Karakteristik

Butiran

Berat Jenis

sedimen

Kecepatan Jatuh

Sedimen

Perhitungan

Kedalaman sungai

Perhitungan Volume


Kesimpulan dan Saran

3.1 Diagram Alir Penelitian

3.2. Metode Pelaksanaan

Pelaksanaan yang akan dikerjakan yaitu mengambil secara langsung sampel

sedimen dilapangan yaitu badload sediment, pengambilan dilakukan pada 3 titik

lokasi dengan jarak masing-masing titik pengambilan 100 m, lokasi pengambilan

disepanjang sungai Siak dengan aliran lurus/dekat dengan pos duga air. Sampel

sedimen yang diambil dimasukkan kedalam botol berukuran ±1500ml dan

selanjutnya akan dibawa ke laboratorium untuk dilakukan pengujian grain size

analysis , spesifik gravity dan fall velocity .

3.2.1 Uji Laboratorium


36

1.Grain Size Analysis ( Analisa Saringan)

Pengujian laboratorium ini bertujuan untuk mendapatkan ukuran butiran

sedimen yang nantinya berguna dalam perhitungan volume angkutan sedimen yang

terjadi.

Prosedur pelaksanaan sebagai berikut:

1. Sedimen dibiarkan mengering di udara terbuka lalu dibiarkan sampai

keadaan rapuh, setiap gumpalan butiran dipecahkan hingga rata.

2. Setelah sampel mengering, hancurkan gumpalan-gumpalan pasir tersebut

dengan menggunakan kedua tangan sampai menjadi butiran asli,

usahakan agar tidak sampai menghancurkan butiran asli.

3. Setiap contoh sampel ditimbang beratnya ± 200 gram

4. Contoh sampel tersebut langsung disaring dengan menggunakan saringan

ukuran no. 10, no. 20, no. 30, no. 40, no. 60, no. 80, no.100, no. 200, dan

pan.

Ayakan disusun dalam suatu tumpukan di mana untuk ayakan yang lebih

besar pada bagian atas dan ayakan yang lebih kecil berada dibawahnya.

Sampel diletakkan pada ayakan yang paling atas dan ayakan digetarkan

sehingga pasir jatuh sejauh mungkin menembus tumpukan ayakan.

5. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan mesin pengayak, setiap

sampel dibiarkan selama ± 10 menit agar penyaringan berlangsung secara

sempurna

6. Tanah yang tertahan di masing-masing saringan ditimbang dan dicatat

beratnya.


37

Gambar 3.2 Pengayakan Sample Sedimen

2.Spesivik Gravity (Berat Jenis Tanah)

Pengujian laboratorium ini bertujuan untuk mendapatkan nilai berat jenis

sedimen tersebut yang nantinya berguna dalam perhitunga volume angkutan

sedimen yang terjadi.

Adapun Prosedur pelaksanaan sebagai berikut:

1. Siapkan sample tanah yang lolos saringan no.40 dari hasil test shieve

analysis.


38

2. Cuci piknometer dengan air suling, Kemudian keringkan selanjutnya

timbang.

3. Masukkan benda uji ke dalam piknometer sampai terisi 1/3 volume

piknometer,kemudian timbang

4. Tambahkan air suling kedalam piknometer yanag berisi benda uji sehingga

piknometer berisi 2/3 volume piknometer.

5. Panaskan piknometer yang berisi rendaman benda uji dengan hati-hati

selama 10 menit atau lebih sehingga udara dalambenda uji keluar

seluruhnya.

6. Rendamlah piknometer dalam bak perendam sampai temperaturnya

tetap.setelah temperaturnya tetap tambahkan air suling sampai leher

piknometer. Keringkan bagian luar piknometer lalu timbang

Gambar 3.3 Pengujian Berat Jenis

3.Fall Velocity (Kecepatan Jatuh)

Pengujian laboratorium ini bertujuan untuk mendapatkan nilai kecepatan

jatuh sedimen tersebut yang nantinya digunakan dalam menghitung angkutan

volume sedimennya.


39

Adapun prosedur pelaksanaannya sebagai berikut:

1. Isilah tabung dengan zat cair yang bersih.

2. Sediakan 3 butiran tanah dari 3 sampel sedimen yang ada.

3. Jatuhkan sampel I dari atas tabung sampai mancapai dasar tabung.

4. Hitung dan catatlah waktu yang ditempuh sampel tersebut mulai dari tanda

start sampai ke tanda 20 cm dengan menggunakan stopwatch.

5. Kosongkan tabung dan isi kembali.

6. Ulangi percoban di atas untuk sampel II-III

Gambar 3.4 Pengujian Fall Velocity

3.2.2 Pengumpulan Data

Data-data yang diperoleh meliputi:


40

a. Kondisi eksisting lapangan

Data yang diperoleh adalah data kedalaman sungai, lebar sungai, debit sungai

dan kemiringan dasar sungai yang diperoleh dari BWS Sumatera III Kota

Pekanbaru

b. Eksperimen Laboratorium

Sedimen yang diambil dari lapangan kemudian di uji lab. Hasil dari tes

laboratorium berupa analisis ayakan, berat jenis sedimen, serta kecepatan jatuhnya.

c. Studi Pustaka

Dari literature yang berhubungan dengan tugas akhir ini data yang diperoleh

berupa nilai dari gravitasi bumi, berat jenis air.

3.2.3 Perhitungan Kedalaman Sungai

Perhitungan kedalaman sungai menggunakan pendekatan Einstein.

Langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut:

1. Asumsikan harga R’

2. Untuk menentukan harga V digunakan Gambar 3.9 buku sediment Transfort,

Chih Ted Yang halaman 71.

𝑉 = 5.75 U’ ∗ log (12.27 𝑅′

𝑘𝑠 𝑥 )……………………………..…..…………(3.1)

3. Hitung Ψ dan hubungan V/U′ ∗ dengan menggunakan gambar 3.4


41

𝛹′ = 𝛾𝑠− 𝛾

𝛾∗

𝑑35

𝑆 𝑅′…………………………………………………………...(3.2)

4.Hitunglah

𝑈∗′′ = ( 𝑉

U′′∗ )−1 𝑉……………………………..………………..……..……..(3.3)

R’’= (𝑈∗′′)

𝑔𝑠

2

…………………………….………...………………...………..(3.4)

5. Hitung R = R’ + R’’

6.Hitung Q = V∗A, jika Q hasi hitungan sama dengan harga Q awal maka

perhitungan sudah benar, jika belum terus di coba sampai sama.

3.2.4 Perhitungan Volume Angkutan Sedimen

Perhitungan Angkutan Sedimen dapat di cari dengan menggunakan metode

sebagai berikut:

1. Metode Yang’s

2. Metode Shen and Hung

3. Metode Englund and Hansen

1. Metode Yang’s

Dalam metode Yang’s diperlukan data-data sebagai berikut:

Ukuran diameter sedimen (d50)

Kemiringan dasar sungai (S)

Kedalaman sungai (D)

Lebar dasar sungai (W)

Debit sungai (Q)


42

Massa jenis sedimen (𝛾𝑠)

Massa jenis air (𝛾)

Gravitasi (g)

Kecepatan jatuh (𝜔)

Langkah-langkah perhitungan yang akan dikerjakan sebagai berikut:

1. Menghitung luas penampang (A)

2. Menghitung kecepatan rata-rata (V)

3. Menghitung keliling basah (P)

P = W+2√5. 𝐷…………………………………..………………….……….....(3.5)

4. Menghitung jari-jari hidrolik (R)

R = 𝐴

𝑃………………………………….…………………………......………....(3.6)

5. Menghitung kecepatan geser (U∗)

U∗=(𝑔. 𝑅. 𝑆)0.5…….…………………………………………...……………...(3.7)

6. Menghitung nilai Reynold (Re)

Re = 𝑈∗𝑑50

𝑉………………………………………….…………………..…..….(3.8)

7. Menghitung harga parameter kecepatan kritis (Vcr)

Vcr = 2,5

log 𝑅𝑒−0,06 +0,66…………………………………….……………....….(3.9)

8. Menghitung konsentrasi sedimen total (Ct)

log Ct =5,435- 0,286 log𝜔 𝑑50

𝑣 - 0,457 log

𝑈∗

𝜔 +

(1,799 – 0,409 log 𝜔 𝑑50

𝑣 - 0,314 log

𝑈∗

𝜔 ) log(

𝑉𝑠

𝜔∗

𝑉𝑐𝑟 𝑆

𝜔 )…………..….......(3.10)

9. Menghitung volume berat air (Gw)

10. Menghitung muatan sedimen (Qs)

Untuk lebih jelasnnya dapat dilihat dalam Gambar 3.5.

Menghitung luas penampang (A)

Menghitung kecepatan rata-rata (V)


43

Gambar 3.5 Langkah-langkah Penyelesaian Metode Yang’s


Dalam metode Shen and Hung diperlukan data-data sebagai berikut:




Kedalaman Sungai (Q)

Debit Sungai (D)


Menghitung keliling basah (P)

Menghitung kecepatan geser (U∗)

Menghitung nilai Reynold (Re)

Menghitung kecepatan kritis (Vcr)

Menghitung konsentrasi sedimen total (Ct)

Menghitung volume berat air (Gw)

Menghitung muatan sedimen (Qs)


44


Gravitasi (g)

Langkah-langkah perhitungan yang akan dikerjakan adalah sebagai berikut:


A = W.D + 2.D2…………...…………………………...………………....(3.11)

Dengan asumsi penampang lokasi sungai trapesium


V = 𝑄

𝐴 …………………………………..……………………..……...........(3.12)


Log Ct = -107404,459 + 324214,747. y – 32630,589. y2

+ 10955,872. y2………………………………………………..(3.13)

Dimana:

Y = [𝑉𝑠0,57

𝑤0,32] 0,0075 ………………………………………….....………...(3.14)


Gw = 𝛾 ∗ 𝜔 ∗ 𝐷 ∗ 𝑉………………………………………….....………...(3.15)


Qs = Ct * Gw………………………………………………………….…(3.16)

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam Gambar 3.6.

Menghitung Luas Penampang (A)

Menghitung Kecepatan Rata-rata (V)

Menghitung Konsentrasi Sedimen (Qs)

Menghitung Volume Air (Gw)

Menghitung Muatan Sedimen Total (Qs)


45

Gambar 3.6 Langkah-langkah Penyeesaian Metode Shen and Hung

3. Metode Engelund and Hansen’s

Dalam metode Engelund and Hansen diperlukan data-data sebagai berikut:


Kemiringan dasar saluran (S)


Lebar dasar saluran (W)

Debit sungai (Q)



Langkah-langkah perhitungan yang akan dkerjakan adalah sebagai berikut :



3. Menghitung harga qs

qs = 0,05 𝛾𝑠𝑉2 [𝑑50

𝑔(𝛾𝑠

𝛾)]1 2⁄ [

𝜏0

(𝛾𝑠−𝛾)]3/2………………...…..………….…(3.17)

dimana nilai tegangan gesernya adalah sebagai berikut :

𝜏0= 𝛾∗𝐷∗𝑆 …………………………………………..……………..……...(3.18)


Qs = W * qs ……………………………………………………...…….....(3.19)

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam Gambar 3.7 :

Menghitung Luas Penampang (A))



46

Gambar 3.7 Langkah Penyelesaian Metode Engelund and Hansen

3.3 Lokasi Studi Penelitian

Tugas akhir ini menganalisis Volume angkutan sedimen pada Pelabuhan

Sungai Duku tepatnya di Sungai Siak Kota Pekanbaru, Provinsi Riau. Koordinat

Pelabuhan Sungai Duku berada pada 0°33'5''N 101°27'41''E , Sedangkan letak

geografis Sungai Siak antara 100˚ 28 BT -102˚ 12 BT dan 0˚ 20’ LU-1˚16’ LU.

Lebar Sungai Siak rata-rata 100 - 125 m dengan kedalaman ±15 m. Panjang Sungai

Siak ±350 km , Sepanjang ±150 km dapat dilayari kapal.

Sungai Siak berhulu di perbukitan kubu beringin,bukit suligi dan bukit

pandan di Kabupaten Rokan Hulu, Hilirnya bermuara di Selat Malaka yang berada

di Kabupaten Siak.

Menghitung Tegangan Geser (𝜏)

Menghitung Harga qs



47

Gambar 3.8 Lokasi Penelitian

Secara Administrasi wilayah DAS Siak berbatasan dengan :

Sebelah Utara : Kab. Rokan Hulu, Kab. Siak dan Kab. Bengkalis

Sebelah Timur : Kab. Siak dan selat Malaka

Sebelah Selatan : Kab. Kampar dan Kab. Siak

Sebelah Barat : Kab. Rokan Hulu

Berdasarkan hasil analisa sistem Informasi Geografis maka DAS Siak

terbagi atas 4 (empat) Sub DAS yaitu sebagai berikut:

NO Sub DAS Luas (Ha)

1 Tapung Kiri 228.24,87

2 Tapung Kanan 256.055,15

3 Mandau 292.600,71

4 Siak Hilir 364.580,71


48

Total Sub DAS 1.142.479,35

Sumber : BWS Sumatera III

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metodologi Penelitian

Ruang lingkup pekerjaan yang dilakukan, meliputi:

Mengerjakan survei kelapangan untuk mengambil data-data primer yang

dibutuhkan.

Melakukan analisis laboratorium untuk mendapatkan nilai diameter butiran

sedimen, berat jenis sedimen dan kecepatan jatuh.

Perhitungan kedalaman sungai.

Perhitungan angkutan sedimen yang terjadi.

Perhitungan muatan sedimen total yang di hasilkan.


49

Mulai

Perumusan Masalah

Tujuan

Mengetahuai Volume


Pengambilan Data

Primer Sekunde

r

Menentukan Jenis kapal keruk yang sesuai dengan lokasi penelitian.


50

Sampel Sedimen Kondisi Eksisting

Lapangan berupa :

Debit Aliran sungai

Penampang Sungai

Kemiringan Dasar

Uji Laboratorium

Karakteristik

Butiran

Berat Jenis

sedimen

Kecepatan Jatuh

Sedimen

Perhitungan

Kedalaman sungai

Perhitungan Volume


Kesimpulan dan Saran

3.1 Diagram Alir Penelitian

3.2. Metode Pelaksanaan

Pelaksanaan yang akan dikerjakan yaitu mengambil secara langsung sampel

sedimen dilapangan yaitu badload sediment, pengambilan dilakukan pada 3 titik

lokasi dengan jarak masing-masing titik pengambilan 100 m, lokasi pengambilan

disepanjang sungai Siak dengan aliran lurus/dekat dengan pos duga air. Sampel

sedimen yang diambil dimasukkan kedalam botol berukuran ±1500ml dan

selanjutnya akan dibawa ke laboratorium untuk dilakukan pengujian grain size

analysis , spesifik gravity dan fall velocity .

3.2.1 Uji Laboratorium

1.Grain Size Analysis ( Analisa Saringan)


51

Pengujian laboratorium ini bertujuan untuk mendapatkan ukuran butiran

sedimen yang nantinya berguna dalam perhitungan volume angkutan sedimen yang

terjadi.

Prosedur pelaksanaan sebagai berikut:

1. Sedimen dibiarkan mengering di udara terbuka lalu dibiarkan sampai

keadaan rapuh, setiap gumpalan butiran dipecahkan hingga rata.

2. Setelah sampel mengering, hancurkan gumpalan-gumpalan pasir tersebut

dengan menggunakan kedua tangan sampai menjadi butiran asli,

usahakan agar tidak sampai menghancurkan butiran asli.

3. Setiap contoh sampel ditimbang beratnya ± 200 gram

4. Contoh sampel tersebut langsung disaring dengan menggunakan saringan

ukuran no. 10, no. 20, no. 30, no. 40, no. 60, no. 80, no.100, no. 200, dan

pan.

Ayakan disusun dalam suatu tumpukan di mana untuk ayakan yang lebih

besar pada bagian atas dan ayakan yang lebih kecil berada dibawahnya.

Sampel diletakkan pada ayakan yang paling atas dan ayakan digetarkan

sehingga pasir jatuh sejauh mungkin menembus tumpukan ayakan.

5. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan mesin pengayak, setiap

sampel dibiarkan selama ± 10 menit agar penyaringan berlangsung secara

sempurna

6. Tanah yang tertahan di masing-masing saringan ditimbang dan dicatat

beratnya.


52

Gambar 3.2 Pengayakan Sample Sedimen

2.Spesivik Gravity (Berat Jenis Tanah)

Pengujian laboratorium ini bertujuan untuk mendapatkan nilai berat jenis

sedimen tersebut yang nantinya berguna dalam perhitunga volume angkutan

sedimen yang terjadi.

Adapun Prosedur pelaksanaan sebagai berikut:

1. Siapkan sample tanah yang lolos saringan no.40 dari hasil test shieve

analysis.


53

2. Cuci piknometer dengan air suling, Kemudian keringkan selanjutnya

timbang.

3. Masukkan benda uji ke dalam piknometer sampai terisi 1/3 volume

piknometer,kemudian timbang

4. Tambahkan air suling kedalam piknometer yanag berisi benda uji sehingga

piknometer berisi 2/3 volume piknometer.

5. Panaskan piknometer yang berisi rendaman benda uji dengan hati-hati

selama 10 menit atau lebih sehingga udara dalambenda uji keluar

seluruhnya.

6. Rendamlah piknometer dalam bak perendam sampai temperaturnya

tetap.setelah temperaturnya tetap tambahkan air suling sampai leher

piknometer. Keringkan bagian luar piknometer lalu timbang

Gambar 3.3 Pengujian Berat Jenis

3.Fall Velocity (Kecepatan Jatuh)

Pengujian laboratorium ini bertujuan untuk mendapatkan nilai kecepatan

jatuh sedimen tersebut yang nantinya digunakan dalam menghitung angkutan

volume sedimennya.


54

Adapun prosedur pelaksanaannya sebagai berikut:

1. Isilah tabung dengan zat cair yang bersih.

2. Sediakan 3 butiran tanah dari 3 sampel sedimen yang ada.

3. Jatuhkan sampel I dari atas tabung sampai mancapai dasar tabung.

4. Hitung dan catatlah waktu yang ditempuh sampel tersebut mulai dari tanda

start sampai ke tanda 20 cm dengan menggunakan stopwatch.

5. Kosongkan tabung dan isi kembali.

6. Ulangi percoban di atas untuk sampel II-III

Gambar 3.4 Pengujian Fall Velocity

3.2.2 Pengumpulan Data

Data-data yang diperoleh meliputi:


55

a. Kondisi eksisting lapangan

Data yang diperoleh adalah data kedalaman sungai, lebar sungai, debit sungai

dan kemiringan dasar sungai yang diperoleh dari BWS Sumatera III Kota

Pekanbaru

b. Eksperimen Laboratorium

Sedimen yang diambil dari lapangan kemudian di uji lab. Hasil dari tes

laboratorium berupa analisis ayakan, berat jenis sedimen, serta kecepatan jatuhnya.

c. Studi Pustaka

Dari literature yang berhubungan dengan tugas akhir ini data yang diperoleh

berupa nilai dari gravitasi bumi, berat jenis air.

3.2.3 Perhitungan Kedalaman Sungai

Perhitungan kedalaman sungai menggunakan pendekatan Einstein.

Langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut:

1. Asumsikan harga R’

2. Untuk menentukan harga V digunakan Gambar 3.9 buku sediment Transfort,

Chih Ted Yang halaman 71.

𝑉 = 5.75 U’ ∗ log (12.27 𝑅′

𝑘𝑠 𝑥 )……………………………..…..…………(3.1)

3. Hitung Ψ dan hubungan V/U′ ∗ dengan menggunakan gambar 3.4


56

𝛹′ = 𝛾𝑠− 𝛾

𝛾∗

𝑑35

𝑆 𝑅′…………………………………………………………...(3.2)

4.Hitunglah

𝑈∗′′ = ( 𝑉

U′′∗ )−1 𝑉……………………………..………………..……..……..(3.3)

R’’= (𝑈∗′′)

𝑔𝑠

2

…………………………….………...………………...………..(3.4)

5. Hitung R = R’ + R’’

6.Hitung Q = V∗A, jika Q hasi hitungan sama dengan harga Q awal maka

perhitungan sudah benar, jika belum terus di coba sampai sama.

3.2.4 Perhitungan Volume Angkutan Sedimen

Perhitungan Angkutan Sedimen dapat di cari dengan menggunakan metode

sebagai berikut:

4. Metode Yang’s


6. Metode Englund and Hansen

1. Metode Yang’s

Dalam metode Yang’s diperlukan data-data sebagai berikut:





Debit sungai (Q)


57



Gravitasi (g)

Kecepatan jatuh (𝜔)

Langkah-langkah perhitungan yang akan dikerjakan sebagai berikut:



3. Menghitung keliling basah (P)

P = W+2√5. 𝐷…………………………………..………………….……….....(3.5)

4. Menghitung jari-jari hidrolik (R)

R = 𝐴

𝑃………………………………….…………………………......………....(3.6)

5. Menghitung kecepatan geser (U∗)

U∗=(𝑔. 𝑅. 𝑆)0.5…….…………………………………………...……………...(3.7)

6. Menghitung nilai Reynold (Re)

Re = 𝑈∗𝑑50

𝑉………………………………………….…………………..…..….(3.8)

7. Menghitung harga parameter kecepatan kritis (Vcr)

Vcr = 2,5

log 𝑅𝑒−0,06 +0,66…………………………………….……………....….(3.9)


log Ct =5,435- 0,286 log𝜔 𝑑50

𝑣 - 0,457 log

𝑈∗

𝜔 +

(1,799 – 0,409 log 𝜔 𝑑50

𝑣 - 0,314 log

𝑈∗

𝜔 ) log(

𝑉𝑠

𝜔∗

𝑉𝑐𝑟 𝑆

𝜔 )…………..….......(3.10)



Untuk lebih jelasnnya dapat dilihat dalam Gambar 3.5.

Menghitung luas penampang (A)

Menghitung kecepatan rata-rata (V)


58

Gambar 3.5 Langkah-langkah Penyelesaian Metode Yang’s


Dalam metode Shen and Hung diperlukan data-data sebagai berikut:




Kedalaman Sungai (Q)

Debit Sungai (D)


Menghitung keliling basah (P)

Menghitung kecepatan geser (U∗)

Menghitung nilai Reynold (Re)

Menghitung kecepatan kritis (Vcr)

Menghitung konsentrasi sedimen total (Ct)

Menghitung volume berat air (Gw)

Menghitung muatan sedimen (Qs)


59


Gravitasi (g)

Langkah-langkah perhitungan yang akan dikerjakan adalah sebagai berikut:


A = W.D + 2.D2…………...…………………………...………………....(3.11)

Dengan asumsi penampang lokasi sungai trapesium


V = 𝑄

𝐴 …………………………………..……………………..……...........(3.12)


Log Ct = -107404,459 + 324214,747. y – 32630,589. y2

+ 10955,872. y2………………………………………………..(3.13)

Dimana:

Y = [𝑉𝑠0,57

𝑤0,32] 0,0075 ………………………………………….....………...(3.14)


Gw = 𝛾 ∗ 𝜔 ∗ 𝐷 ∗ 𝑉………………………………………….....………...(3.15)


Qs = Ct * Gw………………………………………………………….…(3.16)

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam Gambar 3.6.

Menghitung Luas Penampang (A)


Menghitung Konsentrasi Sedimen (Qs)

Menghitung Volume Air (Gw)



60

Gambar 3.6 Langkah-langkah Penyeesaian Metode Shen and Hung

3. Metode Engelund and Hansen’s

Dalam metode Engelund and Hansen diperlukan data-data sebagai berikut:


Kemiringan dasar saluran (S)


Lebar dasar saluran (W)

Debit sungai (Q)



Langkah-langkah perhitungan yang akan dkerjakan adalah sebagai berikut :



3. Menghitung harga qs

qs = 0,05 𝛾𝑠𝑉2 [𝑑50

𝑔(𝛾𝑠

𝛾)]1 2⁄ [

𝜏0

(𝛾𝑠−𝛾)]3/2………………...…..………….…(3.17)

dimana nilai tegangan gesernya adalah sebagai berikut :

𝜏0= 𝛾∗𝐷∗𝑆 …………………………………………..……………..……...(3.18)


Qs = W * qs ……………………………………………………...…….....(3.19)

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam Gambar 3.7 :

Menghitung Luas Penampang (A))


Menghitung Tegangan Geser (𝜏)


61

Gambar 3.7 Langkah Penyelesaian Metode Engelund and Hansen

3.3 Lokasi Studi Penelitian

Tugas akhir ini menganalisis Volume angkutan sedimen pada Pelabuhan

Sungai Duku tepatnya di Sungai Siak Kota Pekanbaru, Provinsi Riau. Koordinat

Pelabuhan Sungai Duku berada pada 0°33'5''N 101°27'41''E , Sedangkan letak

geografis Sungai Siak antara 100˚ 28 BT -102˚ 12 BT dan 0˚ 20’ LU-1˚16’ LU.

Lebar Sungai Siak rata-rata 100 - 125 m dengan kedalaman ±15 m. Panjang Sungai

Siak ±350 km , Sepanjang ±150 km dapat dilayari kapal.

Sungai Siak berhulu di perbukitan kubu beringin,bukit suligi dan bukit

pandan di Kabupaten Rokan Hulu, Hilirnya bermuara di Selat Malaka yang berada

di Kabupaten Siak.

Gambar 3.8 Lokasi Penelitian

Menghitung Harga qs



62

Secara Administrasi wilayah DAS Siak berbatasan dengan :

Sebelah Utara : Kab. Rokan Hulu, Kab. Siak dan Kab. Bengkalis

Sebelah Timur : Kab. Siak dan selat Malaka

Sebelah Selatan : Kab. Kampar dan Kab. Siak

Sebelah Barat : Kab. Rokan Hulu

Berdasarkan hasil analisa sistem Informasi Geografis dan Check Lapangan

maka DAS Siak terbagi atas 4 (empat) Sub DAS yaitu sebagai berikut:

NO Sub DAS Luas (Ha)

1 Tapung Kiri 228.24,87

2 Tapung Kanan 256.055,15

3 Mandau 292.600,71

4 Siak Hilir 364.580,71

Total Sub DAS 1.142.479,35


BAB IV

PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMEN

4.1. Kemiringan Dasar Sungai

Berdasarkan Data Utama Sungai Induk di Provinsi Riau yang dikeluarkan

oleh BWS Sumatera III Kota Pekanbaru, Pelabuhan Sungai Duku berada pada

Middle Stream (Tengah) dari panjang daerah aliran Sungai Siak yang memiliki

kemiringan dasar sungai 0,00025

Tabel 4.1 Kemiringan Dasar Sungai Siak Berdasarkan Daerah Aliran Sungai

Daerah Jarak/Panjang Daerah Aliran Kemiringan Dasar

Sungai

Up Stream

(Hulu) 65 KM 0.002


63


4.2. Hasil Uji Laboratorium

1. Grain Size Analysis (Ukuran Butiran Tanah)

Dari hasil uji laboratorium ini di dapat bahwa sedimen tersebut berjenis lanau

dikarenakan nilai diameter sedimennya berkisar 0.0075-0.002 mm.

D10 = 0.005 mm

D30 = 0.063 mm

D35 = 0.072 mm

D50 = 0.131 mm

D65 = 0.193 mm

2. Spesivik Gravity (Berat Jenis)

Dari hasil uji laboratorium di laboratorium mekanika tanah Universitas Sumatera

Utara di dapatkan hasil berat jenis sedimen sebesar 2.6655 gr/cm3.

3. Fall Velocity (Kecepatan Jatuh)

Sampel I

Percobaan 1 2 3

Tinggi ( m ) 0.2 0.2 0.2

Waktu ( s ) 1.1 1.3 1

Kecepatan ( m/s ) 0.181 0.153 0.2

Kecepat rata-rata = 0.181+0.153+0.2

3 = 0.178 m/s

Middle Stream

(Tengah)

80KM 0.00025

Down Stream

(Hilir) 200KM 0.00003


64

Sampel II

Percobaan 1 2 3

Tinggi ( m ) 0.2 0.2 0.2

Waktu ( s ) 1 0.8 1

Kecepatan ( m/s ) 0.2 0.25 0.2

Kecepatan rata-rata = 0.2+0.25+0.2

3 = 0.216 m/s

Sampel III

Percobaan 1 2 3

Tinggi ( m ) 0.2 0.2 0.2

Waktu (s ) 0.6 0.5 0.5

Kecepatan (m/s ) 0.333 0.4 0.4

Kecepatan rata-rata = 0.333+0.4+0.4

3 = 0.377 m/s

Maka, Kecepatan jatuh (𝜔) = 0.178+0.216+0.377

3 = 0.257 m/s

4.3. Perhitungan Kedalaman Sungai

Untuk menghitung kedalaman sungai dalam hal ini digunakan metode

Einstein, dimana langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :

1. Dari hasil uji laboratorium diketahui data-data sebagai berikut :

Berat Jenis Sedimen ( 𝛾𝑠 ) = 2665 kg/𝑚3

Viskositas Kinematik = 0.000016

D35 = 0.072 mm

D65 = 0.193 mm

2. Diketahui debit rerata pada bulan januari tahun 2010 (Q) = 584.57 m3/detik dan

diasumsikan R’ = 3.839 m.


65

3. Menghitung (𝑈’∗)

𝑈’∗ = ( g.R.𝘚 )1/2

= (9.81 * 3.839 * 0.00025)1/2

= 0.0970 m/s

4. Menghitung ( 𝛿 )

𝛿 = 11.6𝜈

U’∗

= 11.6∗0.0000016

0.0970

= 0.0001913

Maka :

𝑘𝑠

𝛿=

𝑑65

𝛿

= 0.000193

0.0001913

= 1.011

5. Menentukan nilai x

Dari gambar 3.9 Buku Sediment Transport Chih ted yang halaman 71 didapat

nilai x = 1.618

Gambar 4.1 : Hubungan antara x dan Ks/𝛿

6. Menghitung ( 𝑉 )


66

V = 5.75 U’ ∗ log (12.27 𝑅′

𝑘𝑠 𝑥 )

= 5.75 (0.0970) log(12.27 3.839

1.011 1.6 18)

= 1.047 𝑚/s

7. Menghitung ( 𝛹 ′)

𝛹 ′ = 𝛾𝑠 − 𝛾

𝛾∗

𝑑35

𝑆 𝑅′

=2665 − 999.14

999.14∗

0.000072

0.00025 ∗ 3.839

= 0.125

8. Menentukan 𝑉

U’∗

Dari gambar 3.10 Buku Sediment Tranport Chih ted yang halaman 72 didapat

nilai 𝑉

U’∗= 100

Gambar 4.2 : Hubungan antara 𝑉

𝑈∗′′ dan Ψ

9. Menghitung 𝑈∗′′

𝑈∗′′ = (

𝑉

U′′ ∗ )−1 𝑉

= ( 100 )−1 ∗ 1.047

= 0.01047 𝑚/𝑠


67

10. Menghitung R′′

R′′ =(𝑈∗′′)2

𝑔 𝑆

=(0.01047)2

9.81 ∗ 0.00025

= 0.0447 𝑚

11. Menghitung R

𝑅 = 𝑅′ + 𝑅′′

= 3.839 + 0.0447

= 3.884 𝑚

12. Dicoba nilai kedalaman D = 4.185 m, maka :

Luas penampang ( A ) = 125 D + D2

= 150 ( 4.185) + ( 4.185 )2

= 558.113 m2

Keliling Basah ( P ) = 2√2 ∗ 𝐷 + 150

= 2.828 (4.185) + 125

= 143.706 𝑚

Check nilai R :

𝑅 = 𝐴

𝑃

= 558.113 𝑚²

143.706 𝑚

= 3.884 𝑚………………………………………………………..…...(OK)

Maka nilai Q = A*V

= 558.113* 1.047

= 584.57 m3/detik …………………………………..……(OK)


68

Jadi nilai D yang diperoleh adalah 4.185 m

Lebar Sungai = 150 m

Kedalaman

4.185 m

Lebar Dasar sungai = 125 m

4.3: Gambar Penampang Sungai Setelah dihitung Kedalamannya

Tabel 4.2 Kedalaman sungai

Tahun Bulan

Debit rata rata

per bulan

(m³/s)

Kedalaman

( m )

2010

Januari 584,57 4,185

Februari 504,07 3,822

Maret 617,71 4,330

April 468,68 3,656

Mei 222,29 2,324

Juni 231,13 2,379

Juli 240,54 2,437

Agustus 254,18 2,520


69

September 667,58 4,542

Oktober 817,00 5,144

November 921,48 5,539

Desember 912,58 5,507

Tahun Bulan

Debit rata

rata per bulan

(m³/s)

Kedalaman

( m )

2011

Januari 556,76 4,061

Februari 556,12 4,058

Maret 504,48 3,824

April 580,14 4,165

Mei 301,92 2,798

Juni 278,10 2,661

Juli 287,90 2,718

Agustus 297,73 2,774


Oktober 911,65 5,503

November 944,76 5,625

Desember 908,77 5,492

Tahun Bulan

Debit rata

rata per bulan

(m³/s)

Kedalaman

( m )

2012

Januari 553,86 4,048

Februari 543,72 4,003

Maret 407,57 3,358

April 464,26 3,635


70

Mei 345,54 3,037

Juni 323,73 2,919

Juli 339,40 3,004

Agustus 356,55 3,095


Oktober 876,32 5,371

November 954,37 5,660

Desember 916,66 5,522

Tahun Bulan

Debit rata

rata per bulan

(m³/s)

Kedalaman

( m )

2013

Januari 514,89 3,872

Februari 498,17 3,795

Maret 501,78 3,812

April 519,64 3,894

Mei 445,67 3,546

Juni 383,16 3,234

Juli 388,29 3,260

Agustus 385,33 3,245


Oktober 798,69 5,073

November 983,69 5,767

Desember 918,88 5,530

Tahun Bulan

Debit rata

rata per bulan

(m³/s)

Kedalaman

( m )


71

2014

Januari 535,66 3,967

Februari 539,48 3,984

Maret 520,02 3,896

April 507,97 3,840

Mei 492,33 3,768

Juni 489,37 3,754

Juli 481,98 3,719

Agustus 489,05 3,753


Oktober 806,86 5,105

November 973,46 5,730

Desember 975,05 5,735

Sumber : Hasil Analisis Pehitungan

4.4 Perhitungan Muatan Sedimen

4.4.1 Metode Yang’s

Diketahui data sebagai berikut :

Ukuran diameter sedimen (𝑑50 ) = 0.131 mm

Kemiringan sungai (𝑆) = 0.00025

Lebar dasar sungai (𝑊) = 125 m

Berat jenis sedimen (𝛾𝑠) = 2665.5 kg/m3

Berat jenis air (𝛾) = 999.14 kg/m3

Gravitasi (𝑔) = 9.81 m2/s

Kecepatan jatuh (𝜔) = 0.257 m/s


72

Perhitungan untuk 1 hari dalam bulan januari pada tahun 2010 dengan debit rata-

rata bulanan adalah Q = 584.57 m3/s

Langkah-langkah perhitungan sebagai berikut :

1. Hitunglah luas penampang (A)

A = B *D + 2 𝐷2

= 125 * 4.185 + 2 ∗ 4.1852

= 558.113 𝑚2

2. 𝑉 =𝑄

𝐴

= 584.57/558.113

= 1.047 m/s

3. Hituglah kecepatan geser

𝑈 ∗ = (𝑔. 𝑅. 𝑆)0.5

= (9.81 ∗ 4.185 ∗ 0.00025)0.5

= 0.10 m/s

4. Hitunglah nilai bilangan Reynold

Re = U*d50

v

Re = 0.10*0.000131

0.000016

= 8.03 𝑚/𝑠

5. Hitunglah harga parameter kecepatan kritis

Vcr = 2.5

log Re − 0.06+ 0.66

= 2.5

Log (8.03) − 0.06+ 0.66

= 3.02 𝑚/𝑠

6. Konsentrasi sedimen total

𝐿𝑜𝑔 𝐶𝑡 = 5.435 − 0.286 𝑙𝑜𝑔𝜔 𝑑50

𝑣− 0.457 𝑙𝑜𝑔

∪∗

𝜔+


73

(1.799 − 0.409 𝑙𝑜𝑔 (𝜔 𝑑50

𝑣) − 0.314 𝑙𝑜𝑔 (

∪∗

𝜔)) log (

𝑉𝑠

𝜔−

𝑉𝑐𝑟 𝑠

𝜔)

𝐿𝑜𝑔 𝐶𝑡 = 5.435 − 0.286 𝑙𝑜𝑔 (0.257 ∗ 0.000131

0.0000016) − 0.457 𝑙𝑜𝑔 (

0.10

0.257) +

(1.799 − 0.409 𝑙𝑜𝑔 (0.257 ∗ 0.000131

0.0000016) − 0.314 𝑙𝑜𝑔 (

0.10

0.257) )

Log (1.047 ∗ 0.00025

0.257−

3.02 ∗ 0.00025

0.257)

𝐿𝑜𝑔 𝐶𝑡 = 1.91

𝐶𝑡 = 81.42

7. Hitung 𝐺𝑤

𝐺𝑤 = 𝛾 ∗ 𝜔 ∗ 𝐷 ∗ 𝑉

𝐺𝑤 = 999.14 ∗ 125 ∗ 4.185 ∗ 1.047

= 547414.88 𝑘𝑔/𝑠

8. Muatan sedimen

𝑄𝑠 = 𝐶𝑡 ∗ 𝐺𝑤

𝑄𝑠 = (81.42

1000000) ∗ 547414.88

= 3850.92 𝑡𝑜𝑛/ℎ𝑎𝑟𝑖

Maka, muatan sedimen untuk bulan januari adalah = 3850.92 ton/hari x 31 hari

= 119378.52 ton/bulan

Dengan cara yang sama, jumlah muatan sedimen untuk bulan Februari-Desember

pada tahun 2010 dapat dilihat pada table 4.3

Table 4.3 Muatan Sedimen Metode Yang’s

Bulan Qs (ton)

Januari 119378.52

Februari 92715.25

Maret 126300.81

April 92277.50

Mei 45799.04

Juni 46004.90

Juli 49393.56

Agustus 52089.38

September 132362.33

Oktober 168533.62


74

November 184883.74

Desember 189119.72

Total 1298858.39

Sumber : Hasil Analisis Perhitungan

Jadi, jumlah sedimen pada tahun 2010 adalah :

𝑄𝑠 = 1298858.39 𝑡𝑜𝑛/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛

𝑄𝑠 =1298858.39 𝑡𝑜𝑛/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛

2665 𝑘𝑔/𝑚3 = 487285.08 𝑚³/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛

4.4.2 Metode Shen And Hung

Diketahui data sebagai berikut:

Ukuran diameter sedimen (𝑑50) = 0.1031 mm

Kemiringan Sungai (𝑆) = 0.00025






Perhitungan untuk 1 hari dalam bulan januari 2010 dengan debit rata-rata bulanan

adalah Q =584.57 m3/s

Langkah-langkah perhitungan adalah sebagai berikut :

1. Hitung luas penampang (A)

A = B *D + 2 𝐷2

= 125* 4.185 + 2 ∗ 4.1852

= 558.113 𝑚2

2. 𝑉 =𝑄

𝐴

= 584.57/558.113

= 1.047 m/s

3. Hitunglah konsentrasi sedimen total

𝐿𝑜𝑔 𝐶𝑡 =−107404.459 + 324214.747 ∗ 𝑦 − 32630.589 ∗ 𝑦2


75

+109503,872 ∗ 𝑦3

Dimana :

𝑌 = [𝑉𝑠0.57

𝑤0.32]0.0075

= [1.047 ∗ 0.000250.57

0.2570.32]0.0075

= 0.9687

Maka :

𝐿𝑜𝑔 𝐶𝑡 = −107404.459 + 324214.747 ∗ 𝑦 − 32630.589 ∗ 𝑦2

+109503,872 ∗ 𝑦3

𝐿𝑜𝑔 𝐶𝑡 = −107404.459 + 324214.747 ∗ 0.9687 − 32630.589 ∗ (0.9687)2 +

109503,872 ∗ (0.9687)3

log 𝐶𝑡 = 0.0018

𝐶𝑡 = 1.0042

4. Hitung volume berat air

𝐺𝑤 = 𝛾 ∗ 𝜔 ∗ 𝐷 ∗ 𝑉

𝐺𝑤 = 999.14 ∗ 125 ∗ 4.185 ∗ 1.047

= 547414.88 𝑘𝑔/𝑠

5. Muatan sedimen

𝑄𝑠 = 𝐶𝑡 ∗ 𝐺𝑤

𝑄𝑠 = (1.0042

1000000) ∗ 547414.88

= 47.50 𝑡𝑜𝑛/ℎ𝑎𝑟𝑖

Maka, muatan sedimen untuk bulan januari : Qs = 47.50 ton x 31 hari

= 1472.43 ton/bulan

Dngan cara yang sama, jumlah muatan sedimen untuk bulan Februari-Desember

pada tahun 2010 dapat dilihat pada table 4.4

Table 4.4 Muatan Sedimen Metode Shen and Hung

Bulan Qs (ton)

Januari 1472.43

Februari 891.47

Maret 1702.53

April 781.89

Mei 92.05


76

Juni 100.39

Juli 117.17

Agustus 138.50

September 2017.72

Oktober 3497.97

November 4576.92

Desember 4616.67

Total 20005.71



𝑄𝑠 = 200005 𝑡𝑜𝑛/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛

𝑄𝑠 =200005 𝑡𝑜𝑛/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛

2665 𝑘𝑔/𝑚3 = 7505.42 𝑚³/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛

4.4.3 Motode Engelund and Hansen’s

Diketahui data sebagai berikut :

Ukuran diameter sedimen (𝑑50) = 0.1035 mm

Kemiringan Sungai (𝑆) = 0.00025







77

Perhitungan untuk 1 hari dalam bulan januari 2010 dengan debit rata-rata bulanan

adalah Q = 584.57 m3/s

Langkah-langkah perhitungan adalah sebagai berikut :

1. Hitung luas penampang (A)

A = B *D + 2 𝐷2

= 125 * 4.185 + 2 ∗ 4.1852

= 588.113 𝑚2

2. 𝑉 =𝑄

𝐴

= 584.57/5558.113

= 1.047 m/s

3. Hitung 𝑞𝑠

𝜏0 = 𝛾 ∗ 𝐷 ∗ 𝑠

𝜏0 = 999.14 ∗ 4.185 ∗ 0.00025

𝜏0 = 1.05 𝑘𝑔/𝑚2

𝑞𝑠 = 0.05 𝛾𝑠 ∗ 𝑉2[𝑑50

𝑔 (𝛾𝑠𝛾 1)

]1

2⁄ [𝜏𝜊

(𝛾𝑠 − 𝛾)𝑑50)]

32⁄

𝑞𝑠 = 0.005 ∗ 2665.5 ∗ (07415)2 [0.000131

9.81(2655.5999.14 − 1)

]

12⁄

[1.05

(2655.5 − 999.14)0.000131]

32⁄

qs= 4.31 (kg/s)/m

4. Hitung muatan sedimen

𝑄𝑠 = 𝑊 ∗ 𝑞𝑠

𝑄𝑠 = 125 ∗ 4.31

= 46580.46 𝑡𝑜𝑛/ℎ𝑎𝑟𝑖

Maka, muatan sedimen untuk bulan Januari : 𝑄𝑠 = 46580.46 × 31 hari

= 1443994.38 𝑡𝑜𝑛/𝑏𝑢𝑙𝑎𝑛

Dengan cara yang sama,jumlah muatan sedimen untuk bulan Februari-Desember

pada tahun 2010 dapat dilihat pada Tabel 4.5

Table 4.5 Muatan Sedimen Metode Engelund and Hansen


78

Bulan Qs (ton)

Januari 1443994.38

Februari 1025815.41

Maret 1578305.57

April 976370.31

Mei 296503.97

Juni 306060.84

Juli 337832.21

Agustus 370061.28

September 1730751.06

Oktober 2472391.34

November 2899024.61

Desember 2949718.22

Total 16386829.20



𝑄𝑠 = 16386829.20 𝑡𝑜𝑛/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛

𝑄𝑠 =16386829.20 𝑡𝑜𝑛/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛

2665 𝑘𝑔/𝑚3 = 6147750.59 𝑚³/𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛

Dengan metode dan langkah-langkah yang sama seperti di atas, dihitung

muatan sedimen untuk tahun berikutnya yang ditampilkan dalam Tabel 4.6, Tabel

4.7, dan Tabel 4.8.

Tabel 4.6 Jumlah Muatan Sedimen (ton) per Tahun Dengan Metode Yang’s

Tahun 2010 2011 2012 2013 2014

Januari 119.378,52 113.588,11 112.983,74 104.887,89 109.196,73

Februari 92.715,25 102.475,21 103.719,41 91.613,93 99.346,45

Maret 126.300,81 102.733,70 82.858,68 102.175,57 105.950,89

April 92.277,50 114.634,37 91.398,59 102.456,80 100.118,32


79

Mei 45.799,04 61.567,33 70.306,54 90.633,06 100.224,12

Juni 46.004,90 54.994,43 63.800,69 75.391,14 96.400,13

Juli 49.393,56 58.774,79 69.071,80 78.944,47 98.090,19

Agustus 52.089,38 60.731,92 72.524,37 78.344,10 99.547,47

September 132.362,33 141.699,83 146.275,76 150.187,57 150.090,91

Oktober 168.533,62 188.918,33 181.286,68 164.612,98 166.361,56

November 184.883,74 189.768,45 191.788,10 197.960,71 195.805,39

Desember 189.119,72 188.295,23 190.002,74 190.483,32 202.678,30

Total 1.298.858,39 1.378.181,70 1.376.017,11 1.427.691,53 1.523.810,45

Sumber : Hasil Analisa Perhitungan

Tabel 4.7. Jumlah Muatan Sedimen (ton) per Tahun Dengan Metode Shen and

Hung

Tahun 2010 2011 2012 2013 2014

Januari 1.472,43 1.293,30 1.275,18 1.045,94 1.164,84

Februari 891,47 1.164,52 1.134,72 863,16 1.072,60

Maret 1.702,53 989,16 547,35 974,74 1.074,63

April 781,89 1.396,55 761,67 1.037,87 975,50

Mei 92,05 230,84 341,84 702,73 925,25

Juni 100,39 175,31 273,88 444,84 880,70

Juli 117,17 200,70 324,59 477,39 872,77

Agustus 138,50 221,56 374,14 467,11 908,43

September 2.017,72 2.394,14 2.591,06 2.765,87 2.761,51

Oktober 3.497,97 4.604,92 4.172,28 3.302,92 3.389,22

November 4.576,92 4.869,22 4.992,79 5.380,05 5.243,23

Desember 4.616,67 4.568,78 4.668,18 4.696,33 5.439,86


80

Total 20.005,71 22.108,99 21.457,69 22.158,94 24.708,56


Tabel 4.8. Jumlah Muatan Sedimen (ton) per tahun Dengan Metode Engelund and

Hansen

Tahun 2010 2011 2012 2013 2014

Januari 1.443.994,38 1.334.598,59 1.323.348,44 1.175.591,36 1.253.543,01

Februari 1.025.815,41 1.203.198,39 1.201.426,61 1.006.370,18 1.145.362,00

Maret 1.578.305,57 1.137.222,70 803.405,22 1.127.348,21 1.194.675,22

April 976.370,31 1.380.358,14 961.422,93 1.154.762,48 1.112.938,76

Mei 296.503,97 491.314,62 613.171,33 929.490,92 1.093.042,40

Juni 306.060,84 415.340,31 533.191,11 702.844,64 1.047.461,45

Juli 337.832,21 454.358,27 595.404,27 742.249,68 1.055.918,59

Agustus 370.061,28 480.154,71 645.522,59 733.015,09 1.081.226,12

September 1.730.751,06 1.924.886,25 2.022.302,32 2.106.731,65 2.104.633,57

Oktober 2.472.391,34 2.944.928,09 2.765.144,92 2.384.387,81 2.423.518,84

November 2.899.024,61 3.016.446,29 3.065.396,10 3.216.425,33 3.163.447,89

Desember 2.949.718,22 2.930.123,86 2.970.745,60 2.982.208,15 3.277.384,88

Total 16.386.829,20 17.712.930,22 17.500.481,45 18.261.425,49 19.953.152,74


Gambar 4.2 :Grafik Gabungan Beberapa Metode Perhitungan Muatan Sedimen

Dari grafik dapat dilihat bahwa muatan sedimen terbesar terjadi pada tahun

2014 ,dengan menggunakan metode Engelund and Hansen 19953153,74 ton,

- 1.000.000,00 2.000.000,00 3.000.000,00 4.000.000,00 5.000.000,00 6.000.000,00 7.000.000,00 8.000.000,00 9.000.000,00

10.000.000,00 11.000.000,00 12.000.000,00 13.000.000,00 14.000.000,00 15.000.000,00 16.000.000,00 17.000.000,00 18.000.000,00 19.000.000,00 20.000.000,00 21.000.000,00

2010 2011 2012 2013 2014

Metode Shen and Hung

Metode Yang's

Metode Engelund and Hansen


81

sedangkan muatan sedimen terkecil pada tahun 2010 dengan metode Shen and

Hung sebesar 20005.71 ton.

Grafik diatas juga menunjukan bahwa setiap metode yang digunakan

mengalami kenaikan dan penurunan nilai muatan sedimen, hal ini menunjukan laju

angkutan sedimen tidak konstan.

4.5 Pemilihan Jenis kapal Keruk

Pemilihan jenis kapal keruk dilakukan berdasarkan kondisi dasar perairan

dan lokasi yang akan dikeruk. Berdasarkan hasil yang diperoleh, Pelabuhan Sungai

Duku merupakan sungai bertanah lanau maka dari itu dipilihlah kapal keruk jenis

hidraulis berupa Trailing Suction Hopper Dredger (TSHD).


82

Gambar 4.3: Bagian Kapal Keruk Jenis TSHD

4.5.1 Cara Kerja Kapal Keruk Jenis TSHD

Kapal ini sangat baik digunakan pada tanah lembek berlumpur hingga tanah

lanau, kapal keruk jenis TSHD ini bekerja dengan menyeret pipa penghisap di dasar

perairan, dan mengalirkan material yang terhisap kedalam satu atau beberapa

penampung (hopper), pada bagian draghead terdapat water jet yang berfungsi

untuk menghancurkan material tersebut sebelum di alirkan ke penampungan.

Gambar 4.4 : Pengisian Material Kedalam Penampungan.

4.5.2 Sistim Pembuangan Material

Pembuangan material tergantung dari kegunaan material yang dikeruk

tersebut dan kondisi sekitar proyek. Ada 4 cara membuang material, yaitu :


83

1. Bottom Door

Material yang akan dibuang ditempat yang cukup dalam sehingga dapat

menggunakan Bottom door. Material lumpur endapan dibuang di laut dalam dari

pekerjaan maintenance dan capital dredging, jika pasir dibuang ditempat

penampungan sementara untuk digunakan sebagai material timbunan. Biasanya

untuk Land reclamation.

2. Agitasi

Material dibuang melalui pipa discharge di sisi kapal, biasanya TSHD

mengeruk lumpur di daerah dengan kedalaman perairan terbatas. Agitasi pada

pekerjaan maintenance dan capital dredging.

Kapal ini dapat menampung sedimen hingga 46.000 m3 dengan panjang

maksimal kapal 223 m.

4.6 Persyaratan Lokasi Pembuangan Sedimen

4.6.1 Lokasi pembuangan di perairan

Pembuangan material keruk lokasinya di perairan,idealnya dibuang pada

jarak 12 mil dari daratan dengan kedalaman lebih dari 20 m atau lokasi lainnya

setelah mendapat rekomendasi atau izin dari otoritas pelabuhan yang berwenang.

Lokasi pembuangan material hasil pengerukan di perairan harus memenuhi

persyaratan dan tidak diperbolehkan di area :

Alur kenavigasian-pelayaran.

Kawasan perairan yang merupakan bagian dari hutan lindung.

Kawasan perairan yang merupakan bagian dari suaka alam.


84

Kawasan taman nasional laut.

Sempadan pantai.

Kawasan terumbu karang.

Kawasan perairan mangrove.

Kawasan perikanan dan budidaya.

Daerah lain di perairan yang sensitif terhadap pencemaran sesuai

dengan ketentuan peraturan perundang-undangan.

Perencanaan lokasi pembuangan material hasil keruk di perairan harus dilakukan

melalui suatu kajian yang paling sedikit memuat penjelasan tentang :

1. Lokasi rencana buangan material keruk harus memenuhi ketentuan dan tidak

bertentangan dengan area yang terlah dijabarkan.

2. Kedalaman lebih dari 20 meter.

3. Jarak dari garis pantai lebih dari 12 mil

4 Studi lingkungan yang dilakukan memenuhi dan tidak bertentangan dengan

ketentuan peraturan perundang-undangan di bidang lingkungan hidup yang berlaku.

5. Lokasi rencana buangan material di perairan tidak boleh mencemari lingkugan

perairan dan mengganggu ekosistem perairan.

Pemilihan lokasi pembuangan material keruk di laut haruslah melibatkan

pertimbangan yang bersifat lingkungan dan juga ekonomi mupun operasional

kelayakan.

4.6.2 Lokasi Pembuangan di Daratan

Tempat pembuangan material keruk di darat harus mendapat persetujuan

PEMDA (Pemerintah Daerah) setempat yang berkaitan dengan penguasaan lahan

yang sesuai RUTR (Rencana Umum Tata Ruangan).

Lokasi pembuangan material hasil pengerukan di darat harus memenuhi

persyaratan dan tidak diperbolehkan di area:

Kawasan hutan lindung.

Kawasan suaka alam.


85

Kawasan taman nasional.

Taman wisata alam.

Kawasan cagar budaya dan ilmu pengetahuan.

Kawasan pemukiman.

Daerah lain yang sensitif terhadap pencemaran sesuai dengan ketentuan

peraturan perundang-undangan

Lokasi pembuangan material keruk yang berada di daratan tidak boleh

menyebabkan terjadinya pencemaran kualitas tanah maupun kualitas air tanah

setelah material hasil keruk di buang di lokasi yang direncanakan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan-kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian

“Analisis Volume Angkutan Sedimen Pada Pelabuhan Sungai Duku” adalah:

1. Dari hasil perhitungan yang dilakukan pada tahun 2010 didapat besarnya

muatan sedimen dengan menggunakan Metode Yang’s adalah sebesar

1298858.39 ton, dengan menggunakan Metode Shen and Hung adalah

sebesar 20005,71 ton, dan dengan menggunakan Metode Engelund and

Hansen adalah sebesar 1638682920 ton.


86

2. Dari hasil penelitian untuk Pelabuhan Sungai Duku didapat hasil sedimen

yang paling besar berada pada tahun 2014 yaitu 19953153,74 ton (Metode

Engelund and Hansen). Ini disebabkan karena nilai konsentrasi sedimen

(Ct) yang tinggi pada tahun tersebut.

3. Dari hasil analisa dapat disimpulkan bawa metode yang digunakan untuk

perhitungan muatan sedimen adalah Metode Engelund and Hansen, karena

dalam metode ini digunakan parameter qs, dimana dipengaruhi oleh lebar

sungai dan factor tegangan geser, karena pergerakan sedimen sangat

dipegaruhi oleh tegangan geser, kecepatan kritis dan gaya angkat.

4. Pelabuhan Sungai Duku merupakan pelabuhan yang terletak di Sungai Siak

yang berjenis tanah lanau. Maka dari itu, dipilihlah kapal keruk jenis

hidraulis berupa Trailing Suction Hopper Dredger (TSHD). Kapal ini

sangat baik untuk digunakan pada tanah lembek berlumpur hingga tanah

lanau. Jenis kapal ini dapat menampung sedimen hingga 46.000 m3 dengan

panjang maksimal kapal 233 m.

5. Pembuangan material keruk lokasinya di perairan,idealnya dibuang pada

jarak 12 mil dari daratan dengan kedalaman lebih dari 20 m atau lokasi

lainnya setelah mendapat rekomendasi atau izin dari otoritas pelabuhan

yang berwenang dan melibatkan pertimbangan yang bersifat lingkugan.

5.2 Saran

1. Penelitian ini hanya menggunakan 3 metode perhitungan angkutan

sedimen, untuk penelitian lebih lanjut disarankan menambah metode


87

lainnya sehingga lebih banyak variasi perbandingan hasil yang

diperhitungkan.

2. Untuk mencegah lebih banyak sedimen yang terjadi, sebaiknya dinas

terkait melakukan pengawasan serta pemeliharaan lingkungan di lokasi

sungai yang diamati, sehingga muatan sedimen yang terjadi pada sungai

dapat diminimalisir dengan baik.

3. Dalam penelitian ini hanya menggunakan satu data sungai yaitu Sungai

Siak. Untuk penelitian selanjutnya disarankan untuk menambah data

sungai lain serta data pelabuhan agar variasi data lebih banyak dan akan

didapat hasil perhitungan yang lebih baik dan pemilihan jenis kapal

dapat ditentukan dengan lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, Chay. 1995, Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gajha

Mada. University Press.Yogyakarta.

Yang, Chi Ted. 2003, Sediment Transport. Krieger Publishing Company. Florida.

Kramadibrata, Soedjono. 1985, Perencanaan Pelabuhan. Ganeca Exact. Bandung.

Kodoatie, Robert J. 2002, Banjir. Pustaka Pelajar. Yogyakarta.

M. Das, Braja. 1988, Mekanika Tanah Jilid I. Erlangga. Jakarta.

Soemarto, C. D. 1995, Hidrologi Teknik. Erlangga. Jakarta.

Multazam. Muhammad, Studi Muatan sedimen di Muara Sungai Krueng Aceh.

Jurnal Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.

Peraturan Menteri Perhubungan Nomor PM 52 Tahun 2011, Pengerukan dan

Reklamasi


88

Kementerian PU, Rancangan rencana pengelolaan sumber daya air wilayah sungai

siak. Pekanbaru.


bidang studi teknik sumberdaya air departemen teknik …

Documents