Penentuan ukuran rock riprap

Petunjuk Penggunaan Nomograph pada gambar 8-21:

Langkah 5 Penentuan ukuran rock riprap

1 65 , 6 30 , 1 D meter D 10

Langkah 5 : Perhitungan gerusan pada kaki sheet pile

Sama seperti pada kasus retaining wall, persamaan untuk menghitung gerusan pada kaki sheet pile dapat juga digunakan dari Liu, et al (1961) dan Grill (1972), yaitu: ₁^0.33 4 . 0 1 1 15 . 2 Fr h a h h_s dimana; h1 = 3 m V1 = 0,76 m/det

a 0.10m

Fr1 = 1 1

gy

V

= 3 81 . 9 76 . 0 x = 0.14

Dari persamaan (1) diperoleh;

^0.33 4 . 0

)

14

.

0

(

3

10

.

0

15

.

2

3

s

h

hs = 0.86 m.

Langkah 5 : Penentuan ukuran rock riprap

Berdasarkan bilangan Froude = 0.14 (< 0.8), maka ukuran riprap dapat dihitung dengan rumus;

gy

V

S

K

y

D

s 2 50

1

dimana;

By : Salmani, MS, MT. Page 49

Ss = 2.65

g 9.81m/det², maka dari persamaan (2), diperoleh;

3

81

.

9

)

76

.

0

(

1

65

.

2

02

.

1

3

2 50

x

D

D50 = 0.036 m. Diambil D50 = 5 cm.

Untuk perhitungan detail tentang rock riprap dapat dilihat pada contoh perhitungan detail riprap.

Spesifikasi Material

Material yang digunakan untuk membuat sheet pile adalah : 1. Rolled Steel, beton pracetak, kayu atau plastik pile. 2. Dibutuhkan struktur pengait seperti cantilever.

3. Baja : interlocking, perbedaan berat rolled steel sheet pile dapat menancapkan ke dalam tanah. Baja material yang paling sering digunakan.

4. Kayu : interlocking dengan sendiri ke tepi tanah. Bisa digunakan permanen untuk dinding yang tingginya sedang sampai tinggi sekali 5. Beton : pracetak, pile beton lebih lama umur pelayanannya tetapi

harganya mahal. Pile beton lebih rumit pemasangannya dibandingkan pile baja. Dapat berguna di aliran dengan tingkat abrasi yang tinggi dan dimana dinding memikul gaya axial.

Plastik : kerapatan yang tinggi, interloking antar plastik. Biasanya digetarkan ke dalam tanah. Plastik mempunyai struktur yang lebih rendah daripada material struktur lainnya.

8.3.3 Bioengineering

Bioengineering merupakan jenis dinding pengaman gerusan dengan menggunakan tumbuhan atau tanaman. Dinding pengaman jenis ini akan digunakan bila daerah tesebut sulit untuk menemukan bahan konstruksi seperti semen dan pasir. Berikut ini akan diperkenalkan dinding pengaman yang terbuat dari tanaman yang dapat digunakan dan sesuai dengan keadaan di Indonesia.

By : Salmani, MS, MT. Page 50

8.3.3.1 Konsep Desain

Penggunaan bioengineering (pengaman dari tanaman) diutamakan untuk mengontrol erosi, tetapi kadang digunakan untuk hal lain. Perencanaan pengaman bantaran dari bioengineering harus melibatkan aspek-aspek di sekitar pengaman. Aktivitas di sekitar pengaman yang mempengaruhi erosi harus diperhatikan. Pemasangan pengaman bioengineering di sekitar kawasan yang dilewati sapi adalah usaha yang kurang baik karena sapi tersebut akan memakan tanaman bioengineering sesudah dipasang.

Perencanaan bioengineering di sebuah saluran harus dievaluasi sebagai satu kesatuan sistem. Bagian-bagian dari perencanaan bioengineering terdiri penanganan kerusakan yang potensial dan aspek ekonomi dan politik. Bagian-bagian perencanaan ini dapat dilihat pada gambar 8-31.

Tentukan masalah akibat dari erosi

Tentukan tujuan (dikarenakan masalah erosi) Contoh : - Meningkatkan kualitas air

- Meningkatkan habitat perikanan

Pertanyaan yang muncul beserta jawabannya menyangkut komponen dari proyek

Politik Ekonomi Klimatologi Kondisi fisik Kondisi Kondisi

Rencana Pembangunan Peralatan dan Material (Bahan) Pengadaan Tanaman Implementasi Proyek Persiapan Lahan dan Konstruksi

By : Salmani, MS, MT. Page 51

Gambar 8-31 Langkah-Langkah Perencanaan dan Implementasi dari Pekerjaan

Bioengineering

Langkah-langkah diatas dijabarkan berikut ini.

8.3.3.1.1 Penentuan Masalah dan Tujuan

Tujuan yang akan dicapai berdasarkan masalah yang muncul atau masalah yang diperlukan untuk sebuah proyek. Masalah yang timbul biasanya adalah akibat erosi seperti permasalahan kualitas air, perikanan yang sedikit dan lainnya. Tujuan dari proyek biasanya ditentukan oleh permasalahan tersebut, tetapi dapat juga dalam penyediaan habitat ikan dan hewan liar, peningkatan kualitas air, perlindungan sumberdaya alam atau maksud lainnya. Tujuan-tujuan yang akan dicapai tidak hanya ditimbulkan oleh masalah fisik akibat erosi tetapi juga oleh masalah hukum, seperti penggusuran lahan di sekitar bantaran saluran.

Hal ini akan memerlukan keahlian antar disiplin ilmu yang minimal terdiri dari insinyur, hidrologis, peneliti kehidupan makhluk hidup dan ekonomi, sosiologi dan hukum.

8.3.3.1.2 Pertanyaan yang muncul beserta jawabannya menyangkut

komponen dari proyek

Proyek pengendalian erosi di bantaran sungai/saluran mempunyai beberapa komponen. Setiap komponen dapat memiliki penghambat yang harus diselesaikan. Komponen-komponen yang berkaitan dengan penghambat adalah saling terlepas dan harus diperhatikan. Hal ini akan memunculkan pertanyaan-pertanyaan yang harus dijawab. Komponen ini seperti politik, ekonomi, klimatologi, fisik, tanah dan komponen biologi. Pertanyaan dan jawaban yang

By : Salmani, MS, MT. Page 52

muncul akan memandu ke dalam rencana pengembangan. Setelah rencana pengembangan disetujui, pengadaan tanaman dilakukan. Setelah atau bersamaan dengan pengadaan tanaman, impelementasinya dapat dilakukan. Hal ini akan menyangkut peraturan pemerintah yang berlaku dan tekanan dari masyarakat seperti penggunaan tanaman yang berasal dari daerah tersebut. Komponen politik yang meliputi faktor manusia yang buruk dan jalan kaki yang dibuat dan kendaraan off road dapat menjadi faktor yang positif dalam perbaikan lingkungan.

Ekonomi merupakan salah satu komponen yang penting untuk proyek pengendalian erosi. Proyek bioengineering biasanya lebih murah dibandingkan dengan struktur lainnya. Bagaimanapun juga, variabel ekonomi akan mempengaruhi keputusan akhir dalam memilih tanaman dan kepadatan tanaman sesuai dengan pra-desain dan pemeliharaan. Desain dari pengaman tumbuhan (pengaman hijau)/bioengineering harus meliputi pembiayaan untuk pengawasan dan penanaman dan pengaturan lokasi untuk mencapai tujuan.

Komponen klimatologi meliputi beberapa aspek seperti hujan, suhu, kelembaban, penyinaran matahari dan lainnya. Klimatologi akan mempengaruhi pemilihan tanaman yang akan ditanam dan penanganannya setelah penanaman. Tanaman yang digunakan untuk daerah yang mempunyai musim hujan yang tinggi dan kering akan berbeda dengan daerah yang mempunyai musim kering lebih banyak dibandingkan musim hujan.

Komponen fisik meliputi parameter proyek seperti kestabilan tanah seperti penurunan tanah; suhu dan evapotrasnpirasi, hidrodinamik seperti sumber air permukaan dan tanah, frekuensi air, timing, kedalaman dan lainnya; geomorpologi seperti catatan arus, bentuk, bentuk penampang. Dari parameter fisik yang telah disebutkan, hidrologi dan geomorfologi merupakan faktor yang penting. Untuk menentukan tanaman yang digunakan dan jenisnya serta waktu penanamannnya, seorang perencana harus mengetahui data hidrologi dan geomorfologi dari saluran. Kalau tidak ada catatan mengenai data kedalaman muka air dari saluran, maka harus menggunakan tanda-tanda kedalaman di sekitar saluran, pengetahuan penduduk di sekitar saluran dan data lain yang didapat dari tanaman lokal dan tanah yang menunjukkan periodisitas banjir.

By : Salmani, MS, MT. Page 53

Karakteristik geomorfologi seperti geometri bantaran sangat menentukan dalam desain bioengineering. Bantaran yang telah tererosi, curam dan tidak dapat ditanami harus dibentuk sehingga dapat ditanami. Kemiringan untuk tanah berpasir adalah 30^o, sedangkan lempung dapat lebih curam. Kemiringan yang sering digunakan adalah kurang dari 1 – 1.2 V : 1 H. Tebing yang curam dimana penggerusan di kaki terjadi memerlukan perlindungan seperti riprap. Struktur yang khusus digunakan untuk penanganan selain drainase kalau geomorfologi turut menyumbang dalam erosi, seperti piping atau sadding.

Komponen tanah meliputi parameter tanah seperti tekstur, struktur, kesuburan, daya tahan erosi, kandungan kimia dan sebagainya. Tekstur tanah, struktur dan kedalaman mempengaruhi kandungan air di tanah dan perlu diperhatikan ketika menentukan tampungan air atau air irigasi selama musim kering. Untuk menjamin kestabilan bantaran dan perlindungan kaki, maka perlu perbaikan kondisi tanah. Tanah dengan lapisan humus 10 cm diharapkan. Pemindahan tanah sangat mahal dan harus diperhatikan untuk keadaan ekonomi. Tanah yang kurang atau tidak sesuai dengan bioengineering dapat diperbaiki dengan teknik atau metode perbaikan tanah tergantung dari permasalahan yang timbul.

Komponen biologi adalah salah satu komponen penting dan saling terkait dengan komponen lainnya. Termasuk habitat yang diperlukan untuk tanaman dan binatang serta rencana yang telah dibuat sehingga menemukan persyaratan yang dibutuhkan untuk masing-masing komponen. Untuk menggunakan bioengineering yang efektif, perencana harus mempelajari dan mengevaluasi tanaman yang tumbuh atau digunakan di seluruh bagian bantaran. Di dalam bioengineering, kondisi bantaran dan jenis tanaman harus dikaji sebanyak mungkin. Tanaman asli yang tumbuh di bantaran atau yang sudah tumbuh lama digunakan dengan normal. Sedangkan tanaman parasit harus disingkirkan.

Tanaman yang digunakan harus mempunyai kekuatan yang tinggi terhadap banjir. Bagian bawah pengaman hijau harus tahan banjir sedangkan bagian atas lebih sedikit tahan. Tanaman juga harus tahan terhadap keadaan kering.

By : Salmani, MS, MT. Page 54

Rencana pembangunan merupakan hal yang puncak dari tahapan yang sebelumnya. Analisis tempat sebelum tanaman dibeli atau proyek diimplementasi merupakan hal yang penting. Dalam analisis tempat, setiap komponen harus dianalisis termasuk faktor atau parameter dan apa saja yang akan mempengaruhi pembangunan tanaman untuk bioengineering dan stabilitas bantaran. Panduan secara umum untuk analisis tempat adalah observasi keadaan tempat proyek di upstream maupun downstream. Dari pengamatan akan didapat tentang referensi tempat seperti tanaman yang akan digunakan, jenis spesies yang akan menyerang tanaman.

8.3.3.1.4 Peralatan dan Material

Dalam rencana pembangunan, peralatan dan material diperlukan untuk menangani masalah tanaman dan penanamannya. Peralatan dan teknik penanaman tergantung dari jenis vegetasinya serta ukuran proyek dan kondisi lapangan.

8.3.3.1.5 Perizinan

Setelah analisis kondisi lapangan dan pengerjaan mulai dilaksanakan, perizinan untuk membangun diperlukan. Perizinan ini dikeluarkan oleh pemerintah daerah setempat.

8.3.3.1.6 Pengadaan Tanaman

Indikator tanaman yang paling baik digunakan untuk bioengineering adalah tanaman yang tumbuh di sekitar saluran secara alami. Hal yang perlu diperhatikan dalam pengadaan tanaman adalah undang-undang (aturan) mengenai pengadaan tanaman. Hal lain yang perlu diperhatikan hama dan penyakit yang dibawa oleh tanaman tersebut. Hama dan penyakit tersebut jangan sampai menyebar ke daerah sekitar saluran.

Ketersediaan tanaman dari beberapa spesies, ukuran dan kualitas sering menjadi batasan dalam menentukan pemilihan tanaman dan pengadaan tanaman. Beberapa tanaman yang asli tumbuh di sekitar saluran sangat sulit untuk dikembangbiakan dan tumbuh dan banyak jenis tanaman yang tertentu

By : Salmani, MS, MT. Page 55

tidak tersedia di pasaran atau kualitasnya rendah. Untuk lebih mudah dalam memilih tanaman yang digunakan untuk pengaman hijau ini, sangat disarankan untuk mengidentifikasi tanaman sebanyak mungkin dan mempergunakan sedikit mungkin jenis tanaman yang ada.

8.3.3.1.7 Implementasi

Implementasi (pelaksanaan) adalah kegiatan lanjutan dari perencanaan pembangunan dan terintegrasi dengan proses perencanaan. Implementasi ini terdiri dari persiapan lapangan dan konstruksi, penanaman dan pengawasan serta pemeliharaan. Tahap ini memerlukan detail pekerjaan. Kerjasama antar pemilik disiplin ilmu dalam perencanaan sangatlah penting dan harus terjaga sampai proyek ini selesai.

8.3.3.1.8 Teknik Penanaman

Ada beberapa teknik penanaman dalam bioengineering mulai dari yang sederhana, yaitu hanya menggali dengan pacul dan memasukan stek (batang tanaman) sampai memindahkan akar tanaman yang besar. Teknik yang lain adalah menyebarkan bibit tanaman, hydroseeding dan lainnya. Teknik penanaman yang telah disebutkan harus dikombinasikan dengan material bangunan atau struktur untuk membentuk struktur yang tahan erosi.

8.3.3.1.9 Pengawasan dan pemeliharaan

Pengawasan dan pemeliharaan merupakan bagian yang penting dari perencanaan dan pembangunan pengaman bioengineering ini. Intensitas dan frekuensi dari pengawasan dan pemeliharaan tergantung dari kondisi lapangan, klimatologi, kemungkinan perusakan oleh binatang, gelombang yang tinggi serta arus yang terjadi.

8.3.3.1.10 Penanganan bioengineering

Seluruh bantaran saluran harus ditangani agar mencapai kemampuan maksimum untuk melindungi permukaan bantaran dan kaki dari erosi, untuk

By : Salmani, MS, MT. Page 56

habitat binatang, peningkatan kualitas air. Penanganan seluruh bantaran dapat dilihat pada bab 6.5. Penanaman tumbuhan pada daerah mungkin terlalu lebar atau akan timbul kesulitan karena geomorfologi saluran. Seluruh daerah bantaran harus ditangani dengan sistematik. Penanganan yang akan sangat diperhatikan adalah penangan zona kaki bioengineering.

Penanganan Zona Kaki

Zona kaki merupakan zona yang mudah terkena erosi sehingga dapat membentuk lubang. Penanganan zona kaki menggunakan batu-batuan, kayu, geotekstil, tanaman maupun gabungan dari material tersebut. Salah penanganan zona kaki yang mudah adalah dengan menggunakan batu-batuan, yaitu dengan riprap.

b. Bangunan Pengarah Aliran

8.4.1 Groin (Krib)

8.4.1.1 Prosedur Perencanaan

Prosedur perencanaan dari groin krib dapat disajikan dalam bentuk flowchart sebagai berikut :

By : Salmani, MS, MT. Page 57

MULAI

Pengumpulan data lapangan : 1. Potongan Melintang

2. Perubahan penampang melintang 3. Data tanah

Tentukan parameter hidraulik sungai seperti : debit r encana, kekas ar an dasar s ungai, kecepatan dan kedalaman rata-rata

Tentukan tinggi krib

Tentukan sudut orientasi krib

Cek Stabilitas

?

SELESAI

Tentukan jarak antar groin

Tentukan jarak panjang pengunci

Tentukan ukuran material Tentukan lebar puncak

Y a

By : Salmani, MS, MT. Page 58

Gambar 8-32. Flow chart perencanaan groin