Diajukanuntukmelengkapisyaratpenyelesaian
PendidikanSarjanaTeknikSipil
10 0404 110
DEDE OKTRIA SYAFERI
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sungai merupakan aliran air yang bermuara ke laut. Aliran air ini secara alamiah juga mengalirkan sedimen dan polutan yang berdampak terhadap proses sedimentasi, sehingga berpengaruh terhadap berkurangnya pasokan air untuk berbagai kebutuhan. Guna mengatasi permasalahan tersebut, maka diperlukan suatu bangunan penampung sedimen (check dam).
Lokasi penelitian berada di DAS Batang Suliti, Kabupaten Solok Selatan, Provinsi Sumatera Barat. Daerah ini memiliki curah hujan rata-rata yang cukup tinggi, dan pada bagian hulu terdapat banyak endapan sedimen, dimana pasca gempa 30 September 2009 semakin memperparah kondisi DAS Batang Suliti. Pada tahun 2011 dibangun check dam pengendali sedimen, akan tetapi dibulan Agustus 2012, check dam yang telah dibangun pun roboh. Hal ini disebabkan akibat kondisi check dam yang tidak mampu menampung sedimen, sehingga dibutuhkan evaluasi terhadap desain perencanaan check dam Batang Suliti.
Analisis data dimulai dengan analisis hidrologi untuk mendapatkan debit banjir rencana, lalu dilakukan analisis terhadap potensi erosi dengan metode USLE. Perhitungan potensi sedimen menggunakan metode Yang’s dan metode Shen and Hung, sedangkan untuk memperoleh ketinggian main rencana dari tanah dasar menggunakan perhitungan kapasitas tampungan check dam. Selanjutnya dilakukan perhitungan detail dan spesifikasi bangunan seperti sub dam, pondasi, dan lantai (Apron).
Debit banjir rencana menggunakan metode Melchior periode 100 tahun adalah sebesar 323,29 m3/s, Hasil estimasi erosi yang terjadi pada DAS Batang Suliti adalah sebesar 28908 ton/Ha/tahun atau sebesar 1382156 m2/tahun. Estimasi hasil muatan sedimen dengan metode Yang’s adalah sebesar 616.528 m2/tahun, sedangkan dengan metode Shen and Hung sebesar 803399 m2/tahun. Berdasarkan analisis sedimen tersebut, untuk memenuhi kriteria kapasitas tampungan check dam maka direncanakan ketinggian main dam sebesar 3 m dan pondasi sedalam 1,5 meter, dengan kapasitas tampungan dari check dam sebesar 460.412 m3.
Oleh sebab itu dapat disimpulkan bahwa dengan ketinggian main dam existing 1,5 meter, diperoleh daya tampung existing check dam sebesar
115.103 m3 tidak mampu menampung sedimen, sehingga dibutuhkan kajian ulang terhadap dimensi penampang check dam agar dapat menampung potensi endapan sedimen. Untuk meminimalisir potensi endapan yang terjadi, perlu dilakukan penanganan penggunaan lahan dan konservasi tanah agar daerah aliran sungai tidak banyak mengalami erosi. Selain itu perlu dilakukan penanganan teknis seperti pengerukan (dredging) dan penggelontoran (flushing) sedimen secara rutin dalam upaya mengurangi volume sedimen pada check dam.
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena berkat Rahmat dan
Kuasa-Nya, serta dukungan dari berbagai pihak, sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
Adapun judul dari Tugas Akhir ini adalah “Evaluasi Desain
Perencanaan Check Dam Batang Suliti Kabupaten Solok Selatan”. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Strata I (S1)
di Bidang Studi Teknik Sumber Daya Air Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini jauh dari
kesempurnaan, baik dari segi isi maupun segi bahasa dan cara penyusunannya serta
dari segi teori dan perhitungannya, oleh karena itu bersedia menerima kritikan dan
saran yang membangun demi hasil yang lebih baik.
Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya atas
bimbingan dan bantuan yang diberikan sehingga Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan. Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada :
1. Ayahanda Syafrudin Tanjung,SE dan Ibunda Erita yang telah
membesarkan, mendidik, selalu mendukung saya dalam do’a, memberikan
dorongan material, spiritual serta memotivasi saya dengan sabar dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Makmur Ginting, M.Sc selaku dosen pembimbing sekaligus
orang tua bagi penulis yang telah berkenan meluangkan waktu, tenaga dan
pikiran untuk membantu, membimbing dan mengarahkan penulis hingga
selesainya Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ivan Indrawan, ST, MT, selaku dosen pembanding/penguji yang telah
memberikan kritikan dan nasehat yang membangun dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini
5. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc selaku koordinator Bidang Studi Teknik Sumber
Daya Air
6. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik USU.
7. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik USU.
8. Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Jurusan teknik Sipil Universitas Sumatera
Utara.
9. Kepada kakak-kakakku tersayang, yang mendukung penyelesaian Tugas Akhir
ini. Drg Desy Purnama Sari M.Kg dan Dewi Meilda Eka Sari SS, MM.
10.Semua sahabat-sahabatku khususnya kepada Ari, Himawan, Rendi, Titok, dan
Haykal yang telah memberikan dukungan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.
12. Teman-teman sejawat Teknik Sipil USU 2010 yang telah memberikan
semangat dan bantuan.
13. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan dan kemudahan
dalam penyelesaian administrasi.
Semoga Allah SWT membalas dan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya
kepada kita semua, dan atas dukungan yang telah diberikan, penulis ucapkan
Hormat Saya
10 0404 110
DAFTAR ISI
ABSTRAK
LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR NOTASI
BAB I PENDAHULUAN ... 1.1 Latar Belakang ...
1.2 Perumusan Masalah ... 1.3 Pembatasan Masalah ...
1.4 Tujuan ...
1.4 Manfaat ...
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 2.1 Umum ... 2.2 Daerah Pengaliran Sungai ...
2.3 Analisis Hidrologi ...
2.3.1 Analisis Curah Hujan Rata-rata ...
2.3.1.1 Metode Rata-rata Aljabar... ..
2.3.1.2 Metode Poligon Thiesen...
2.3.1.3 Metode Isohiyet... ..
2.3.2 Analisis Curah Hujan Rencana ...
2.3.2.1 Distribusi Normal... ..
2.3.2.3 Distribusi Log Pearson Tipe III.... ..
2.3.3 Uji Kesesuaian ...
2.3.3.1 Uji Chi Kuadrat... ..
2.3.3.2 Uji Smirnov Kolmogorov...
2.3.4 Analisis Debit Banjir Rencana ...
2.3.4.1 Metode Hasper... ..
2.3.4.2 Metode Melchior...
2.3.4.3 Metode Rasional... ..
2.4 Erosi ...
2.4.1 Perhitungan Erosi Metode USLE ...
2.3.1.1 Faktor Erosivitas Hujan... ..
2.3.1.2 Faktor Erodibilitas Hujan ...
2.3.1.3 Faktor Panjang kemiringan lereng ..
2.3.1.4 Faktor pengolahan Tanah...
2.3.1.5 Faktor Konservasi Lahan... ..
2.5 Sedimentasi ...
2.5.1 Faktor yang mempengaruhi Sedimentasi ...
2.5.2 Mekanisme Pengangkutan Sedimen ...
2.5.3 Persamaan Angkutan Sedimen Dasar ...
2.5.3.1 Metode Yang’s... ..
2.5.3.2 Metode Shen and Hung...
2.6 Perencanaan Bangunan Check Dam ...
2.6.1 Dasar-dasar Perencanaan ...
2.6.2 Fungsi Check Dam ...
2.6.3 Manfaat Check Dam ...
2.6.4 Pelimpah ...
2.6.5 Kemiringan dan lebar dasar Main Dam ...
2.6.7 Tinjauan Gerusan lokal Hilir Sub Dam ...
2.6.8 Perhitungan Gaya dan Momen ...
2.6.9 Analisis Stabilitas Check Dam ...
BAB III GAMBARAN UMUM OBJEK STUDI ... 3.1 Lokasi Check Dam ... 3.2 Topografi ... 3.3 Land Use ... 3.4 Geologi ... 3.5 Hidrologi dan Klimatologi ... 3.6 Rancangan Penelitian ...
BAB IV ANALISIS DATA ... 4.1 Analisis Hidrologi ...
4.1.1 Data Curah Hujan Harian Maksimum ...
4.1.2 Analisa Curah Hujan Wilayah ...
4.1.3 Analisa Curah Hujan Rencana ...
4.1.3.1 Distribusi Normal... .. 4.1.3.2 Distribusi Log Normal...
4.1.3.3 Distribusi Gumbel Tipe I... ..
4.1.3.4 Distribusi Log Pearson tipe III...
4.1.3.5 Penentuan Jenis Distribusi... ..
4.1.4 Uji Kesesuaian ...
4.1.4.1 Uji Chi Kuadrat...
4.1.4.2 Uji Smirnov Kolmogorov... ..
4.1.5 Analisa Debit Banjir Rencana ...
4.1.5.1 Metode Hasper... ..
4.1.5.2 Metode Melchior...
4.1.5.3 Metode Rasional... ..
4.2 Perencanaan Teknis Check Dam ...
4.2.1 Analisis Erosi ...
4.2.1.2 Erodibilitas Tanah...
4.2.1.3 Panjang dan kemiringan lereng... ..
4.2.1.4 Penggunaan Lahan...
4.2.1.5 Perkiraan Erosi... ... ..
4.3.1 Analisis Angkutan Sedimen ...
4.2.1.1 Metode Yang’s... ..
4.2.1.2 Metode Shen and Hung...
4.2.1.3 Perbandingan Metode ... ..
4.3.2 Kapasitas Tampungan Check Dam Existing...
4.3.3 Evaluasi Perencanaan Check Dam... ...
4.3.3.1 Perencanaan Ketinggian Main Dam
4.3.3.2 Perencanaan Dimensi Pelimpah...
4.3.3.3 Perencanaan kemiringan Main Dam
4.3.3.4 Perencanaan Lebar dasar Main Dam
4.3.3.5 Perencanaan Kedalaman Pondasi...
4.3.3.6 Perencanaan Sub dam dan Apron....
4.3.3.7 Tinjauan Gerusan Hilir Sub dam... ..
4.3.3.8 Perhitungan Gaya dan Momen...
4.3.3.9 Analisis Stabilitas Check dam... ..
BAB V PENUTUP ... 6.1 Kesimpulan ... 6.2 Saran ... DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Variabel Reduksi Gauss
Tabel 2.2 Reduced Variated sebagai Fungsi Balik Waktu
Tabel 2.3 Reduced Mean (Yn) & Reduced Standar Deviasi (Sn)
Tabel 2.4 Nilai KTR untuk Distribusi Person III (kemencengan
Negatif)
Tabel 2.5 Nilai KTR untuk Distribusi Persoon III (kemencengan
Negatif)
Tabel 2.6 Nilai ∆kritik Uji Smirnov-Kolgomorov
Tabel 2.7 Nilai Xcr2
Tabel 2.8 Koefisien Aliran C
Tabel 2.9 Kode Struktur Tanah
Tabel 2.10 Kode Permeabilitas Profil Tanah
Tabel 2.11 Nilai M untuk beberapa Tekstur Tanah
Tabel 2.12 Nilai K untuk Berbagai Jenis Tanah
Tabel 2.13 Nilai CP untuk berbagai Macam Penggunaan Lahan
Tabel 2.14 Nilai P untuk berbagai Tindakan Konservasi Tanah
Tabel 2.15 Tinggi Ruang Bebas
Tabel 2.16 Lebar Mercu Sesuai dengan Material dan Hidrologisnya
Tabel 2.17 Koefisien Kekasaran Manning berdasarkan Keadaan Sungai
Tabel 2.18 Berat Isi Pasangan (T/M3)
Tabel 2.19 Koefisien Jenis Tanah untuk Perhitungan Gempa
Tabel 2.21 Daya Dukung Tanah berdasarkan Jenis Tanah Fondasi
Tabel 2.22 Gaya-Gaya yang Bekerja pada Check Dam berdasarkan
Tinggi Bendung
Tabel 3.1 Kemiringan Lereng Berdasarkan Kondisi Topografi
Tabel 3.2 Data curah hujan harian maksimum
Tabel 4.1 Data Curah Hujan Harian Maksimum
Tabel 4.2 Data Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rata
Tabel 4.3 Perhitungan Log x Curah Hujan
Tabel 4.4 Curah Hujan Metode Distribusi Normal
Tabel 4.5 Curah Hujan Metode Distribusi Log Normal
Tabel 4.6 Curah Hujan Metode Distribusi Gumbel Type I
Tabel 4.7 Hasil Interpolasi Nilai Ktr dari CS
Tabel 4.8 Curah Hujan Metode Distribusi Log Person Type III
Tabel 4.9 Parameter Statistic Untuk Menentukan Jenis Distribusi
Tabel 4.10 Menentukan Nilai Xh Pada Distribusi Normal
Tabel 4.11 Menentukan Nilai Xh Pada Metoda Log Person III
Tabel 4.12 Uji Smirnov Kolmogorov Pada Distribusi Normal
Tabel 4.13 Uji Smirnov Kolmogorov Pada Distribusi Log Person III
Tabel 4.14 Hasil Rekapitulasi Penentuan Distribusi dan Uji Kesesuaian
Tabel 4.15 Hasil Perhitungan Debit Banjir Dengan Metode Hasper
Tabel 4.16 Hasil Perhitungan Debit Banjir Metode Melchior
Tabel 4.18 Rekapitulasi Debit Banjir
Tabel 4.19 Tabel Data Pedoman Perencanaan Check Dam
Tabel 4.20 Lokasi Pengamatan Hujan DAS Batang Suliti
Tabel 4.21 Data Curah Huan Rata-rata Stasiun Sungai Ipuh (2005 – 2014 )
Tabel 4.22 Data Curah Huan Rata-rata Stasiun Sungai Ipuh (2005 – 2014 )
Tabel 4.23 Perhitungan Erosivitas Hujan (R) DAS Batang Suliti
Tabel 4.24 Kemiringan lereng dan nilai faktor S pada DAS Batang Suliti
Tabel 4.25 Gaya dan Momen Struktur Main Dam
Tabel 4.26 Gaya dan Momen Sedimen
Tabel 4.27 Gaya dan Momen Air Normal
Tabel 4.28 Gaya dan Momen Air Banjir
Tabel 4.29 Perhitungan Koefisien Gempa Batang Tampo
Tabel 4.30 Koefisien Gempa Berdasarkan pada kondisi Geologi dan
Sekitarnya
Tabel 4.31 Perhitungan Gaya dan Momen Gempa
Tabel 4.32 Gaya dan Momen saat Air Normal sebelum direduksi Uplift
Tabel 4.33 Gaya dan Momen saat Air Banjir sebelum direduksi Uplift
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Check Dam
Gambar 2.2 Metode Polygon Thiessen
Gambar 2.3 Metode Polygon Isohyet
Gambar 2.4 Penampang Tampungan Check Dam
Gambar 2.5 Penampang Main Dam (Tubuh Dam)
Gambar 2.6 Gerusan di Hilir Sub Dam
Gambar 2.7 Sketsa Penampang Check Dam
Gambar 2.8 Sketsa Penampang Main Dam
Gambar 2.9 Peta Zona Gempa Sumbar
Gambar 2.10 Tekanan Sedimen
Gambar 2.11 Gaya Hidrostatis Air Normal
Gambar 2.12 Gaya Hidrostatis Air Banjir
Gambar 3.1 Peta Lokasi check dam Propinsi Sumatera Barat
Gambar 3.2 Peta Wilayah Studi
Gambar 3.3 Peta Catchment Area
Gambar 3.4 Peta Kemiringan Lereng DAS Batang Suliti
Gambar 3.5 Jenis Tanah DAS Batang Suliti
Gambar 3.6 Peta Stasiun Curah Hujan
Gambar 3.7 Skema Rancangan Penelitian
Gambar 4.2 Peta Jenis Tanah DAS Batang Suliti
Gambar 4.3 Peta Kemiringan lereng DAS Batang Suliti
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan perhitungan Angkutan Sedimen
Gambar 4.5 Kemiringan dan Lebar Dasar Main Dam
Gambar 4.6 Penampang Main Dam dan Sub Dam
Gambar 4.7 Gerusan Lokal di Hilir Sub Dam
Gambar 4.8 Segmen Berat Struktur Main Dam
Gambar 4.9 Penampang Gaya Tekanan Sedimen
Gambar 4.10 Penampang Gaya Tekanan Air Normal
Gambar 4.11 Penampang Gaya Tekanan Air Banjir
Gambar 4.12 Penampang Main Dam yang dipengaruhi Uplift Pressure
DAFTAR NOTASI
Ae = perkiraan besarnya jumlah erosi (ton/ha/tahun)
R = faktor erosivitas curah hujan tahunan rata-rata (mm)
K = indeks erodibilitas tanah
LS = indeks panjang dan kemiringan lereng
C = indeks pengelolahan lahan
P = indeks upaya konservasi tanah atau lahan
R = Erosivitas Curah Hujan Tahunan Rata-rata (mm)
Rm = Erosivitas Curah Hujan Bulanan (cm)
(Rain)m = Curah hujan bulanan (cm)
K = Factor erodibilitas tanah
M = Persentase ukuran partikel
L = panjang lereng (m)
S = kemiringan lereng (%), dan
Z = konstanta yang besarnya bervariasi tergantung besarnya S.
Ct = konsentrasi sedimen total
d50 = diameter sedimen 50% dari material dasar (mm)
� = kecepatan jatuh (m/s)
V = kecepatan aliran (m/s)
Vcr = kecepatan kritis (m/s)
Ss = kemiringan saluran
U* = kecepatan geser (m/s)
B = lebar saluran (m)
D = kedalaman saluran (m)
Qs = muatan sedimen (kg/s)
P
� = curah hujan rata-rata
N = jumlah stasiun
Ai = luas areal polygon
XT = curah hujan kala ulang T-tahun (mm)
X
� = nilai rata-rata hitung variat
S = Standar Deviasi
XTR = Curah hujan maksimum dalam PUH TR (mm/jam)
KTR = Skew curve faktor
S logX
�������� = Standar Deviasi dari log Xi
Cs = Koefisien kemencengan (Skewnes) XI
X2 = Nilai Chi-Kuadrat terhitung
Ef = Frekuensi (banyak pengamatan) yang diharapkan sesuai dengan
pembagian kelasnya
Of = Frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama
α = Banyaknya keterikatan (banyaknya parameter), untuk uji Chi-Kudrat adalah 2.
β = Koefisien reduksi
q = Hujan maksimum ( m3 / dtk / km2 )
U = variabel standar deviasi pada kala ulang T tahun I = intensitas hujan (mm/jam)
Yc = Tinggi Air diatas Sub Dam
Hc = Tinggi Air di Hilir Sub Dam
H = Gaya Hidrostatis arah Horizontal
G1 = G2 = Gaya Hidrostatis arah Vertikal
h1 = Tinggi Air di hulu Main Dam pada saat Air Normal
h2 = Tinggi Air di hilir Main Dam pada saat Air Normal
Ux = Uplift pressure pada titik tinjauan (t/m2)
hx = Ketinggian muka air di Hulu bendung (m)
Lx = Panjang creep line sampai titik tinjauan (m)
Lv = Panjang creep line sampai titik tinjauan arah vertikal (m)
ΣL = Panjang creep line total (m) ∆H = Selisih tinggi tekanan (m) γw = Berat isi air (t/m3
)
A = Luas Diagram Gaya (m2)
F = Tekanan air (t/m)
P = Benturan oleh batu-batuan (t/m)
h = Tinggi aliran sedimen (m)
V = Kecepatan aliran sedimen (m/dt)
R = Jari-jari baru (m)
D = Berat volume dam (t/m2)
∑MT = Jumlah momen tahan (tm) ∑MG = Jumlah momen guling (tm) ∑ MV = Jumlah momen vertikal (tm)
∑ MH = Jumlah momen horizontal (tm)
∑ V = Jumlah gaya vertikal (t)
Sungai merupakan aliran air yang bermuara ke laut. Aliran air ini secara alamiah juga mengalirkan sedimen dan polutan yang berdampak terhadap proses sedimentasi, sehingga berpengaruh terhadap berkurangnya pasokan air untuk berbagai kebutuhan. Guna mengatasi permasalahan tersebut, maka diperlukan suatu bangunan penampung sedimen (check dam).
Lokasi penelitian berada di DAS Batang Suliti, Kabupaten Solok Selatan, Provinsi Sumatera Barat. Daerah ini memiliki curah hujan rata-rata yang cukup tinggi, dan pada bagian hulu terdapat banyak endapan sedimen, dimana pasca gempa 30 September 2009 semakin memperparah kondisi DAS Batang Suliti. Pada tahun 2011 dibangun check dam pengendali sedimen, akan tetapi dibulan Agustus 2012, check dam yang telah dibangun pun roboh. Hal ini disebabkan akibat kondisi check dam yang tidak mampu menampung sedimen, sehingga dibutuhkan evaluasi terhadap desain perencanaan check dam Batang Suliti.
Analisis data dimulai dengan analisis hidrologi untuk mendapatkan debit banjir rencana, lalu dilakukan analisis terhadap potensi erosi dengan metode USLE. Perhitungan potensi sedimen menggunakan metode Yang’s dan metode Shen and Hung, sedangkan untuk memperoleh ketinggian main rencana dari tanah dasar menggunakan perhitungan kapasitas tampungan check dam. Selanjutnya dilakukan perhitungan detail dan spesifikasi bangunan seperti sub dam, pondasi, dan lantai (Apron).
Debit banjir rencana menggunakan metode Melchior periode 100 tahun adalah sebesar 323,29 m3/s, Hasil estimasi erosi yang terjadi pada DAS Batang Suliti adalah sebesar 28908 ton/Ha/tahun atau sebesar 1382156 m2/tahun. Estimasi hasil muatan sedimen dengan metode Yang’s adalah sebesar 616.528 m2/tahun, sedangkan dengan metode Shen and Hung sebesar 803399 m2/tahun. Berdasarkan analisis sedimen tersebut, untuk memenuhi kriteria kapasitas tampungan check dam maka direncanakan ketinggian main dam sebesar 3 m dan pondasi sedalam 1,5 meter, dengan kapasitas tampungan dari check dam sebesar 460.412 m3.
Oleh sebab itu dapat disimpulkan bahwa dengan ketinggian main dam existing 1,5 meter, diperoleh daya tampung existing check dam sebesar
115.103 m3 tidak mampu menampung sedimen, sehingga dibutuhkan kajian ulang terhadap dimensi penampang check dam agar dapat menampung potensi endapan sedimen. Untuk meminimalisir potensi endapan yang terjadi, perlu dilakukan penanganan penggunaan lahan dan konservasi tanah agar daerah aliran sungai tidak banyak mengalami erosi. Selain itu perlu dilakukan penanganan teknis seperti pengerukan (dredging) dan penggelontoran (flushing) sedimen secara rutin dalam upaya mengurangi volume sedimen pada check dam.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Dalam pengelolaan air banyak dijumpai permasalahan seperti pembagian air
yang kurang proporsional, sehingga berdampak terhadap kekurangan air, terutama
pada saluran-saluran sekunder yang berada paling ujung atau hilir. Sehingga
optimalisasi ketersediaan air merupakan salah satu solusi agar produksi
meningkat. Pengelolaan bangunan air merupakan hal yang sangat penting dalam
irigasi. Dasar sungai biasanya tersusun oleh endapan material angkutan sedimen
yang terbawa oleh aliran sungai dan masuk ke saluran irigasi. Sedimentasi yang
cukup tinggi akan membuat kapasitas saluran irigasi berkurang. Oleh sebab itu
dibutuhkan konstruksi bangunan kantong lumpur yang berfungsi mengendapkan
sedimen agar tidak masuk ke saluran irigasi.
Secara hidrologis, lokasi Daerah Pengairan Sungai Batang Suliti berhulu
dijajaran perbukitan Bukit Barisan di bagian Timur dan bermuara di Batang
Bangko di teruskan ke batang Hari Pantai Timur Sumatera, kecamatan Koto Parik
Gadang Diateh, Kabupaten Solok Selatan memiliki kondisi alam yang khas.
Daerah ini termasuk parameter utama penyebab banjir, sebab merupakan
kombinasi beberapa faktor alam antara lain curah hujan rata-rata yang cukup
tinggi, serta daya dukung lingkungan yang tidak memadai pada suatu daerah
aliran sungai. Dibagian hulu atau daerah sekitar bendung Batang Suliti dijumpai
endapan sedimen. Fenomena tersebut mengindikasikan bahwa sungai mempunyai
kemiringan yang tinggi atau dekat dengan sumber produksi sedimen. Selain itu,
pasca gempa 30 September 2009 juga turut memperparah kondisi keadaan DAS
Batang Suliti, dimana material batuan pada tebing dan dasar sungai menjadi
longgar.
Dengan kondisi sungai seperti ini, maka pada tahun 2011 dibangun suatu
Check dam pengendali untuk mengatasi permasalahan sedimentasi. Akan tetapi
pada bulan agustus 2012, Check dam yang telah dibangun di Batang Suliti pun
roboh. Hal ini disebabkan oleh kondisi dari check dam yang tidak mampu
menampung sedimen. Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan, robohnya check
dam Batang Suliti merupakan akibat tidak berimbangnya antara sedimen yang
masuk dengan sedimen yang terbawa oleh aliran sungai Batang Suliti selain itu
diperparah dengan adanya penambangan biji besi pada daerah Air Mancung dan
Batubara Tangkut, sehingga terjadi endapan sedimen pada bendung yang terdapat
di Batang Suliti.
Berdasarkan latar belakang pemikiran dan permasalahan inilah yang
mendasari penulis tertarik dalam melakukan evaluasi desain perencanaan check
dam Batang Suliti Kabupaten Solok Selatan.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka rumusan masalah yang
akan dikaji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Salah satu faktor penyebab erosi adalah banyaknya aktivitas tebing,
2. Melakukan analisis laju angkutan sedimen yang terjadi pada saluran DAS
Batang Suliti.
3. Merencanakan desain chek dam sesuai dengan konsep-konsep dasar
perencanaan check dam, dasar-dasar perhitungan, serta tahap-tahap
perhitungan check dam sehingga diperoleh suatu struktur bangunan yang
memenuhi persyaratan.
1.3PEMBATASAN MASALAH
Pembahasan tentang Evaluasi Desain Perencanaan Check dam Batang Suliti
dibatasi oleh fenomena alam seperti bencana banjir, pengaruh kondisi lingkungan
sekitar check dam akibat aktivitas masyarakat sekitar sebagai faktor penggangu
tak terduga, serta tidak membahas aspek ekonomi dalam perencanaan check dam.
1.4 TUJUAN
Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah :
1. Menganalisis prediksi volume erosi yang terjadi pada daerah sekitar DAS
Batang Suliti.
2. Menganalisis laju angkutan sedimen dan besar volume sedimen yang
terbawa pada saluran DAS Batang Suliti.
3. Mendeskripsikan dan menjelaskan konsep-konsep dasar perencanaan
check dam, dasar-dasar perhitungan, serta tahap-tahap perhitungan check
dam sehingga diperoleh suatu struktur bangunan yang memenuhi
1.5 MANFAAT
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bagi penulis : Sebagai studi mahasiswa tentang mata kuliah yang
berkaitan dengan analisis hidrologi dan teknik sungai dan endapan
sedimen yang dipelajari serta bagaimana aplikasi di lapangan.
2. Bagi akademik : Sebagai mutu pembelajaran bagi pihak-pihak yang
membutuhkan
3. Bagi masyarakat : memberikan masukan terhadap bangunan check dam
yang telah ada berdasarkan pengkajian terhadap laju angkutan dan
perubahan iklim serta kondisi sungai berdasarkan data-data terbaru dari
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Check Dam atau Dam Penahan adalah suatu bangunan yang dibangun di
lembah sungai yang cukup dalam untuk menahan, menampung dan
mengendalikan sedimen agar jumlah sedimen yang mengalir menjadi lebih kecil.
Atau sebagai sarana untuk usaha melestarikan sumber-sumber air dan
pengendalian sedimen (Dasar – dasar teknik sungai. Prof Oehadijono.1993).
Gambar 2.1 Check Dam
Dalam pemilihan lokasi check dam harus pada lokasi yang paling
menguntungkan di berbagai aspek, seperti dari segi perencanaan, pengoperasian,
dampak bangunan, dan sebagainya. Pemilihan lokasi check dam dipilih atas
1. Kondisi topografi di sekitar check dam
`Check dam sebaiknya ditempatkan di daerah yang relatif datar dan luas
agar volume tampungan menjadi lebih besar, dan gaya yang bekerja relatif lebih
kecil dibandingkan dengan daerah yang agak curam.
2. Kondisi hidraulik dan morfologi sungai yang meliputi :
• Pola aliran sungai, kecepatan alirannya disaat debit banjir, sedang, dan
kecil.
• Kedalaman dan lebar muka air disaat debit banjir, sedang, dan kecil.
• Tinggi muka air pada waktu debit banjir rencana.
3. Kondisi Tanah pondasi
Check dam sebaiknya ditempatkan pada tanah yang pondasinya cukup baik,
agar bangunan menjadi kokoh dan stabil. Secara teknis check dam bisa saja
dibangun pada tanah yang pondasinya kurang baik, namun hal ini dapat
menimbulkan biaya yang besar, dan pengerjaan yang cukup sulit.
4. Biaya Pelaksanaan
Beberapa alternatif lokasi juga harus mempertimbangkan besarnya biaya
pelaksanaan, teknis pengerjaan, dan tenaga yang dibutuhkan.
5. Faktor-faktor lainnya
Faktor lain yang mesti dipertimbangkan adalah penggunaan lahan disekitar
bangunan, kemungkinan pengembangan daerah di sekitar check dam, perubahan
2.2 Daerah Pengaliran Sungai
Pada dasarnya perlakukan terhadap suatu sungai secara langsung juga akan
mempengaruhi kondisi alamiahnya. Secara hidrologis, sesuai dengan lokasi
daerah studi daerah pengairan sungai Batang Suliti berhulu sungai di jajaran
perbukitan bukit barisan di bagian timur dan bermuara di Batang Bangko di
teruskan ke Batang Hari Pantai Timur Sumatera, kecamatan Koto Parik Gadang
Diateh, Kabupaten Solok. Di hulu batang suliti atau di sekitar bendung yang
terdapat di batang suliti banyak terdapat endapan sedimen,serta di bagian hilir
banyak terdapat batuan dan juga endapan sedimen. Fenomena tersebut
menggindikasikan bahwa sungai mempunyai kemiringan yang tinggi atau dekat
dengan sumber produksi sedimen.
Endapan sedimen yang tidak terkendali selalu menjadi masalah setiap
bangunan air yang disebabkan oleh salah posisi bangunan tsb atau pengrusakan
hutan di Catchment Area hulu sungai. Berdasarkan hasil pengamatan dilapangan,
khusus Bendung Batang Suliti sering terjadi kekurangan pasokan air sawah
yang disebabkan banyak endapan sedimen disaluran kiri atau kanan. Oleh karena
itu diperlukan sebuah infrastruktur sungai berbentuk check dam yang berfungsi
untuk menahan sedimen-sedimen sungai yang mengalir di sungai tersebut.
2.2Analisis Hidrologi
2.3.1 Analisis Curah Hujan Rata-rata
Data yang digunakan dalam perhitungan curah hujan rata-rata merupakan
data curah hujan maksimum dari setiap hujan harian. Ada tiga metode yang dapat
A. Metoda Aljabar
B. Metoda Poligon Thiessen
C. Metoda Poligon Isoyet
2.3.1.1 Metoda Rata – Rata Aljabar
Merupakan metode yang paling sederhana dalam analisa hujan kawasan.
Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa semua penakar hujan mempunyai
pengaruh yang sama. Metoda ini cocok untuk kawasan dengan topografi rata dan
datar dengan luas < 500 km².
(2.1)
Dengan : P� = curah hujan rata-rata
Pi = curah hujan pada masing – masing stasiun
n = jumlah stasiun
2.3.1.2 Metoda Poligon Thiessen
Metoda ini memberikan proporsi luasan daerah pengaruh pos penakar hujan
untuk mengakomodasi ketidak seragaman jarak.
Metoda ini cocok untuk daerah datar dengan luas 500 – 5.000 km2.
P
�=P1+ P2+ P3… … … +Pn
n =
∑ni=1Pi n
P
�=P1A1+ P2A2+ P3A3… … … +PnAn A1+ A2+ A3… … … An =
∑ni=1PiAi
Dengan :P� = curah hujan rata-rata
Pi = curah hujan pada masing – masing stasiun
Ai = luas areal polygon
2.3.1.3Metode Isohyet
Metode ini menggunakan kontur kedalaman air hujan dengan
menghubungkan titik yang mempunyai kedalaman air yang sama. Metode ini
cocok untuk daerah berbukit dan tidak teratur dengan luas lebih dari 5.000 km2.
Dengan : P� = curah hujan rata-rata
Pn = curah hujan pada masing – masing stasiun
An = luas areal polygon
Gambar 2. 2 Metoda Polygon Thiessen
P
�=
A1�P1 + P2 2�+ A2�P2 2+ P3�+⋯An−1�Pn−12+ Pn�
2.3.2 Analisis Curah Hujan Rencana
Curah hujan rencana merupakan curah hujan terbesar tahunan dengan
suatu kemungkinan periode ulang tertentu. Analisa curah hujan rencana bertujuan
untuk menentukan periode ulang pada peristiwa hidrologis masa yang akan
datang. Analisa hujan rencana dapat diperhitungkan untuk periode ulang 2 tahun,
5 tahun, 10 tahun, 20 tahun. 50 tahun dan 100 tahun. Metoda yang digunakan
antara lain : a. Distribusi Normal
b. Distribusi Gumbel Tipe I
c. Distribusi Log Pearson Tipe III
2.3.2.1Distribusi Normal
Distribusi normal atau kurva normal disebut juga distribusi Gauss. Rumus
yang di pakai pada distribusi normal adalah :
Dimana : XT = curah hujan kala ulang T-tahun (mm)
X
� = nilai rata-rata hitung variat
S = Standar Deviasi
KT merupakan variable reduksi Gauss yang didapat dari :
Gambar 2. 3 Metoda Polygon Isohyet
KT=XT−X� S
(2.5)
Standart Deviasi dihitung dengan menggunakan rumus :
Dimana : X� = Curah hujan maksimum harian rata-rata
Xi = Curah Hujan ke- i
N = Banyak data tahun pengamatan
Tabel 2. 1 Nilai Variabel Reduksi Gauss
No.
Periode Ulang, T
Peluang KT
(tahun)
1 1.001 0.999 -3.05
2 1.005 0.995 -2.58
3 1.010 0.990 -2.33
4 1.050 0.950 -1.64
5 1.110 0.900 -1.28
6 1.250 0.800 -0.84
7 1.330 0.750 -0.67
8 1.430 0.700 -0.52
9 1.670 0.600 -0.25
10 2.000 0.500 0
11 2.500 0.400 0.25
12 3.330 0.300 0.52
13 4.000 0.250 0.67
14 5.000 0.200 0.84
S =�∑ �Xi−X� 2 n
i=1 n−1
15 10.000 0.100 1.28
16 20.000 0.050 1.64
17 50.000 0.020 2.05
18 100.000 0.010 2.33
19 200.000 0.005 2.58
20 500.000 0.002 2.88
21 1,000.000 0.001 3.09
Sumber : Bonnier, 1980
Prosedur perhitungan :
1. Hitung curah hujan maksimum rata-rata
2. Hitung nilai standar deviasi.
3. Tentukan nilai KT ( Tabel 3.1 )
4. Hitung curah hujan kala ulang T-tahun
2.3.2.2 Distribusi Gumbel Type I
Metode distribusi Gumbel Type I ini disebut juga dengan metode distribusi
ekstrim. Umumnya digunakan untuk analisa data maksimum. Adapun persamaan
yan digunakan adalah :
Dimana :
Xt = Curah hujan kala ulang T tahun (mm)
T = Periode ulang (tahun)
X = Curah hujan maksimum rata-rata (mm)
S = Standar Deviasi
K adalah faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang T-tahun.
Dapat dihitung dengan :
Dimana : Yt = Reduced Variated
Yn = Reduced Mean
Sn = Reduced Standart Deviation
Standart Deviasi dihitung dengan menggunakan rumus :
Dimana :
X
� = Curah hujan maksimum harian rata-rata
Xi = Curah Hujan ke- i
n = Banyak data tahun pengamatan
Prosedur perhitungan :
1. Hitung curah hujan maksimum rata-rata
2. Hitung nilai standar deviasi.
3. Tentukan nilai Yt ( Table 2.2 ) dan Yn ( Table 2.3 )
4. Hitung nilai K
5. Hitung curah hujan kala ulang T-tahun
S =�∑ �Xi−X� 2 n
i=1 n−1
(2.9)
K =Yt−Yn Sn
Tabel 2. 2 Reduced Variated sebagai Fungsi Balik Waktu Return Period (Tahun) T Reduced variated (Yt)
2 0.36651
5 1.9940
10 2.25037
20 2.97019
50 3.90194
100 4.60015
200 5.29561
500 6.21361
1.000 6.90726
2.000 7.60065
5.000 8.51709
10.000 9.21029
20.000 9.90346
50.000 10.81977
100.000 11.51292
Sumber data : Hidrologi Teknik edisi ke 2 oleh Ir. CD.Soemarto.
Tabel 2. 3 Reduced Mean (Yn) & Reduced Standar Deviasi (Sn)
n Yn Sn n Yn Sn N Yn Sn
8 0.4843 0.9043 39 0.543 1.1388 70 0.5548 1.1854
9 0.4902 0.9288 40 0.5436 1.1413 71 0.5550 1.1863
10 0.4952 0.9496 41 0.5362 1.1436 72 0.5552 1.1873
12 0.5035 0.9833 43 0.538 1.1480 74 0.5557 1.1890
13 0.5070 0.9971 44 0.5388 1.1490 75 0.5559 1.1898
14 0.5100 1.0096 45 0.5396 1.1518 76 0.5561 1.1906
15 0.5128 1.0206 46 0.5402 1.1538 77 0.5563 1.1915
16 0.5157 1.0316 47 0.5410 1.1557 78 0.5565 1.1923
17 0.5181 1.0411 48 0.5418 1.1574 79 0.5567 1.1930
18 0.5202 1.0493 49 0.5428 1.1590 80 0.5569 1.1938
19 0.5220 1.0565 50 0.5430 1.1607 81 0.5570 1.1945
20 0.5236 1.0628 51 0.5436 1.1623 82 0.5572 1.1953
21 0.5252 1.0696 52 0.5442 1.1638 83 0.5574 1.1959
22 0.5268 1.0754 53 0.5448 1.1653 84 0.5576 1.1967
23 0.5283 1.0811 54 0.5453 1.1667 85 0.5578 1.1973
24 0.5296 1.0864 55 0.5458 1.1681 86 0.5580 1.1980
25 0.5309 1.0915 56 0.5463 1.1696 87 0.5581 1.1987
26 0.5320 1.0961 57 0.5468 1.1708 88 0.5583 1.1994
27 0.5332 1.1004 58 0.5413 1.1721 89 0.5585 1.2001
28 0.5353 1.1047 59 0.5477 1.1734 90 0.5586 1.2007
29 0.5353 1.1086 60 0.5481 1.1747 91 0.5587 1.2013
30 0.5380 1.1124 61 0.5524 1.1759 92 0.5589 1.2020
31 0.5362 1.1159 62 0.5527 1.1770 93 0.5591 1.2026
32 0.5380 1.1193 63 0.5530 1.1782 94 0.5592 1.2032
33 0.5388 1.1226 64 0.5533 1.1793 95 0.5593 1.2038
34 0.5396 1.1255 65 0.5535 1.1803 96 0.5595 1.2044
35 0.5403 1.1285 66 0.5538 1.1814 97 0.5596 1.2049
Sumber data : Hidrologi Teknik edisi ke 2 oleh Ir. CD. Soemarto.
2.3.2.3 Distribusi Log Pearson Tipe III
Metode distribusi log Pearson tipe III banyak digunakan dalam
analisa hidrologi terutama dalam analisa data maksimum dan minimum
dengan nilai extrim. Persamaan yang digunakan :
Dimana : XTR = Curah hujan maksimum dalam PUH TR (mm/jam)
KTR = Skew curve faktor, dihitung dengan menggunakan Tabel
2.4 dan Tabel 2.5
Bentuk kumulatif dari distribusi log-Pearson tipe III dengan nilai variatnya X
apabila digambarkan pada kertas peluang logaritmik (logarithmic probality paper)
akan merupakan model matematik persamaan garis lurus. Persamaan garis
lurusnya adalah :
Dimana : Y = nilai logaritma dari X (nilai curah hujan harian)
�� = nilai rata-rata dari Y
S = Standar Deviasi dari Y
K = karakteristik dari distribusi log Person tipe III 37 0.5418 1.1339 68 0.5543 1.8340 99 0.5599 1.2060
38 0.5424 1.1363 69 0.5545 1.8440 100 0.5600 1.2065
�=�� − �.� (2.11)
Persamaan-persamaan yang digunakan :
Dimana : Xi = Logaritma hujan harian maksimum (mm/jam)
�� = Rata-rata Xi
N = Banyaknya data
S logX
��������= Standar Deviasi dari log Xi
Cs = Koefisien kemencengan (Skewnes) XI
Prosedur perhitungan :
1. Tentukan Logaritma dari semua X
2. Hitung nilai rata-rata log X
3. Hitung standar deviasi Log X
4. Hitung nilai koefisien kemencengan
5. Hitung curah hujan kala ulang T-tahun
log X
������=∑ log X n i=1
n (2.12)
S logX
��������=�∑ (LogXi−LogX�������) 2 n
i=1
n−1
(2.13)
Cs = n∑ �LogXi−LogX� 3 n
i=1
(n−1)(n−2)(S logX)3
Untuk mendapatkan X yang diharapkan terjadi pada tingkat
peluang atau periode tertentu sesuai dengan nilai Cs nya. Apabila nilai Cs
= 0, maka nilai distribusi log Pearson III identik dengan log normal,
sehingga distribusi komulatifnya akan tergambar sebagai garis lurus pada
kertas grafik log normal.
Tabel 2. 4 Nilai KTR untuk Distribusi Person III (kemencengan Positif)
Skew Coefficient
Cs or Cw
Return Period in Years
2 5 10 25 50 100 200
Exceedence Probability
0.50 0.20 0.10 0.04 0.02 0.01 0.005
3.0
-0.396 0.420 1.180 2.278 3.152 4.051 4.970
2.9
-0.390 0.440 1.195 2.277 3.134 4.013 4.909
2.8
-0.384 0.460 1.210 2.275 3.114 3.973 4.847
2.7
-0.376 0.479 1.224 2.272 3.093 3.932 4.783
2.6
-0.368 0.499 1.238 2.267 3.071 3.889 4.718
2.5
-0.360 0.518 1.250 2.262 3.048 3.845 4.652
2.4
-0.351 0.537 1.262 2.256 3.023 3.800 4.584
2.3
-0.341 0.555 1.274 2.248 2.997 3.573 4.515
2.2
-0.330
2.1
-0.319 0.592 1.294 2.230 2.942 3.656 4.372
2.0
-0.307 0.609 1.302 2.219 2.912 3.605 4.298
1.9
-0.294 0.627 1.310 2.207 2.881 3.553 4.223
1.8
-0.282 0.643 1.318 2.193 2.848 3.499 4.147
1.7
-0.268 0.660 1.324 2.179 2.815 3.444 4.069
1.6
-0.254 0.675 1.329 2.163 2.780 3.388 3.990
1.5
-0.240 0.690 1.333 2.146 2.743 3.330 3.910
1.4
-0.225 0.705 1.337 2.128 2.706 3.271 3.828
1.3
-0.210 0.719 1.339 2.108 2.666 3.211 3.745
1.2
-0.195 0.732 1.340 2.087 2.626 3.149 3.661
1.1
-0.180 0.745 1.341 2.066 2.585 3.087 3.575
1.0
-0.164 0.758 1.340 2.043 2.542 3.022 3.489
0.9
-0.148 0.769 1.339 2.018 2.498 2.957 3.401
0.8
-0.132 0.780 1.336 1.993 2.453 2.891 3.312
0.7
-0.116 0.790 1.333 1.967 2.407 2.824 3.223
0.6
0.5 0.083 0.808 1.323 1.910 2.311 2.686 3.041
0.4
-0.660 0.816 1.317 1.880 2.261 2.815 2.949
0.3
-0.050 0.824 1.309 1.849 2.211 2.544 2.856
0.2
-0.033 0.830 1.301 1.818 2.159 2.472 2.763
0.1
-0.017 0.836 1.292 1.785 2.107 2.400 2.670
0.0 0 0.842 1.282 1.751 2.054 2.326 2.576
Sumber data : Hidrologi Terapan oleh Bambang Triatmodjo.
Tabel 2. 5 Nilai KTR untuk Distribusi Persoon III (kemencengan Negatif)
Skew Coefficient Cs or Cw
Return Period in Years
2 5 10 25 50 100 200
Exceedence Probability
0.50 0.20 0.10 0.04 0.02 0.01 0.005
-0.1 0.017 0.846 1.270 0.716 2.000 2.252 2.482
-0.2 0.033 0.850 1.258 1.680 1.945 2.178 2.388
-0.3 0.050 0.853 1.245 1.643 1.890 2.104 2.294
-0.4 0.066 0.855 1.231 1.606 1.834 2.029 2.201
-0.5 0.083 0.856 1.216 1.567 1.777 1.955 2.108
-0.6 0.099 0.857 1.200 1.528 1.700 1.880 2.016
-0.7 0.116 0.857 1.183 1.488 1.663 1.806 1.926
-0.9 0.148 0.854 1.147 1.407 1.549 1.660 1.749
-1.0 0.164 0.852 1.128 1.366 1.492 1.588 1.664
-1.1 0.180 0.848 1.107 1.324 1.434 1.518 1.581
-1.2 0.195 0.844 1.086 1.282 1.379 1.449 1.501
-1.3 0.210 0.838 1.064 1.240 1.324 1.383 1.424
-1.4 0.225 0.835 1.041 1.198 1.270 1.318 1.351
-1.5 0.240 0.825 1.018 1.157 1.217 1.256 1.282
-1.6 0.254 0.817 0.994 1.116 1.166 1.197 1.216
-1.7 0.268 0.808 0.970 0.075 1.116 1.140 1.155
-1.8 0.282 0.799 0.945 1.035 1.069 1.087 1.097
-1.9 0.294 0.788 0.920 0.996 1.023 1.037 1.044
-2.0 0.307 0.777 0.895 0.959 0.980 0.990 0.995
-2.1 0.319 0.765 0.869 0.923 0.939 0.946 0.949
-2.2 0.330 0.752 0.844 0.888 0.900 0.905 0.907
-2.3 0.341 0.739 0.819 0.855 0.864 0.867 0.869
-2.4 0.351 0.725 0.795 0.823 0.830 0.832 0.833
-2.5 0.360 0.711 0.771 0.793 0.798 0.799 0.800
-2.6 0.368 0.696 0.747 0.764 0.768 0.769 0.769
-2.7 0.376 0.681 0.724 0.738 0.740 0.740 0.741
-2.8 0.384 0.666 0.702 0.712 0.714 0.714 0.714
-2.9 0.390 0.651 0.681 0.683 0.689 0.690 0.690
-3.0 0.396 0.636 0.666 0.666 0.666 0.667 0.667
Sumber data : Hidrologi Terapan oleh Bambang Triatmodjo.
Ada dua cara yang dapat dilakukan untuk menguji apakah jenis distribusi
yang dipilih sesuai dengan data yang ada, yaitu uji Chi-Kuadrat dan Smirnov
Kolmogorov (Sri Harto, 1991). Pengujian ini dilakukan setelah digambarkan
hubungan antara kedalaman hujan atau debit dan nilai probalitas diatas kertas
probalitas pada kertas probalitas.
A. Uji Chi-Kuadrat
B. Uji Smirnov Kolmogorov
2.3.3.1 Uji Chi-Kuadrat
Uji Chi-Kuadrat menggunakan X2 yang dapat dihitung dengan persamaan berikut
:
Dimana :
X2 = Nilai Chi-Kuadrat terhitung
Ef = Frekuensi (banyak pengamatan) yang diharapkan sesuai dengan
pembagian kelasnya
Of = Frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama
N = Jumlah sub kelompok dalam satu group
Perkiraan / interprestasi hasil dari nilai Xcr2 (Chi-Kuadrat kritik) :
1. Apabila peluang lebih dari 5 % maka persamaan distribusi teoritis
yang diuji tersebut dapat digunakan.
2. Apabila peluang kecil < 1 % maka distribusi yang diuji tidak dapat
digunakan.
3. Bila berada 1-5 % maka perlu penambahan data.
Derajat kebebasan dihitung dengan persamaan :
Dimana :
X2 =�(Of−Ef) 2
Ef N
t=1
(2.15)
DK = Derajat kebebasan
K = Banyaknya kelas
α = Banyaknya keterikatan (banyaknya parameter), untuk uji Chi-Kudrat adalah 2.
2.3.3.2 Uji Smirnov Kolmogorov
Uji kecocokan Smirnov Kolmogorov juga disebut uji kecocokan
non parametik karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi
tertentu, namun dengan kurva dan pengambaran data pada kertas
probalitas. Dari gambar dapat diketahui jarak penyimpangan setiap titik
data terhadap kurva dan penggambaran kurva dan penggambaran data
pada kertas probalitas. Dari gambar dapat diketahui jarak penyimpangan
setiap titik data terhadap kurva. Jarak penyimpangan terbesar merupakan
∆maks dengan kemungkinan didapat nilai lebih kecil dari nilai ∆kritik, (tabel
2.7) maka jenis distribusi yang dipilih dapat digunakan.
Tabel 2.6 Nilai ∆kritik Uji Smirnov-Kolgomorov
n
α
0.20 0.10 0.05 0.01
5 0.45 0.51 0.56 0.67
10 0.32 0.37 0.41 0.49
15 0.27 0.30 0.34 0.40
20 0.23 0.26 0.29 0.36
25 0.21 0.24 0.27 0.32
30 0.19 0.22 0.24 0.29
35 0.18 0.20 0.23 0.27
40 0.17 0.19 0.21 0.25
45 0.18 0.18 0.20 0.24
50 0.15 0.17 0.19 0.23
n>50 1.07 √�
1.07 √�
1.07 √�
α = Derajat kepercayaan
Tabel 2. 7 Nilai Xcr2
DK
Distribusi X2
0.995 0.99 0.975 0.95 0.05 0.025 0.01 0.005 1 0.04393 0.03157 0.03982 0.02393 3.841 5.024 6.635 7.879
2 0.0100 0.0201 0.0506 0.103 5.991 7.378 9.210 10.597
3 0.0717 0.115 0.216 0.352 7.815 9.348 11.345 12.838
4 0.207 0.297 0.484 0.711 9.488 11.143 13.277 14.860
5 0.412 0.554 0.831 1.145 11.07 12.832 15.086 16.750
6 0.076 0.872 1.237 1.635 12.592 14.449 16.812 18.548
7 0.989 1.239 1.690 2.167 14.067 16.013 18.475 20.278
8 0.989 1.239 1.690 2.167 14.067 16.013 18.475 20.278
9 1.735 2.088 2.700 3.325 16.919 19.023 21.666 23.589
10 2.156 2.558 3.247 3.940 18.307 20.483 23.209 25.188
11 2.603 2.053 3.816 4.575 19.675 21.920 24.725 26.757
12 3.074 3.571 4.404 5.226 21.026 23.337 26.217 28.300
13 3.565 4.107 5.009 5.892 22.362 24.736 27.688 29.819
14 4.075 4.660 5.629 6.571 23.685 26.119 29.141 31.319
15 4.601 5.229 6.262 7.261 24.996 27.488 30.578 32.801
16 5.142 5.812 9.900 7.962 26.296 28.845 32.000 34.267
18 6.265 7.015 8.231 9.390 28.869 313.526 34.805 37.156
19 6.844 7.633 8.907 10.117 30.144 32.852 36.191 38.582
20 7.434 8.260 9.591 10.851 31.410 34.170 37.566 39.997
21 8.034 8.897 10.283 11.591 31.671 35.479 38.932 41.401
22 8.643 9.542 10.982 12.338 33.924 36.781 40.289 42.796
23 9.260 10.196 11.689 13.091 35.72 38.076 41.638 44.181
24 9.886 10.856 12.401 13.848 36.415 39.364 42.980 45.558
25 10.520 11.524 13.120 14.611 37.652 40.646 44.314 46.928
26 11.160 12.198 13.844 15.379 38.885 41.923 45.642 48.290
27 11.808 12.879 14.573 16.151 40.113 43.194 46.963 49.645
28 12.461 13.565 15.308 16.928 41.337 44.461 48.278 50.993
29 13.121 14.256 16.047 17.708 42.557 45.722 49.588 52.336
30 13.787 14.953 16.791 18.493 42.773 46.979 50.892 53.672
Sumber data : Bonnier, Januari 1981
2.3.4 Analisis Debit Banjir Rencana
Analisa debit banjir yang dilakukan dengan periode ulang 2,5,10,20,50, dan
100 tahun. Proses perhitungan debit banjir dimulai dengan pengumpulan data
hujan dan topografi. Setelah data curah hujan rata-rata dan curah hujan rencana
didapat maka perhitungan debit banjir rencana dapat dilakukan dengan beberapa
metode antara lain :
Pada perhitungan debit banjir rencana metoda Hasper, tinggi hujan yang
diperhitungkan adalah tinggi curah hujan pada titik pengamatan. Persamaannya
adalah :
Dimana :Q = debit banjir rencana untuk periode ulang T tahun (m3/dtk)
α = Koefisien aliran β = Koefisien reduksi q = Hujan maksimum ( m
3
/ dtk / km2 )
f = Luas daerah pengaliran
Besarnya koefisien aliran
Nilai koefisien reduksi
Waktu hujan maksimum
Hujan maksimum
Kondisi batas :
Untuk t < 2 jam
Untuk t = 2 - 19 jam
QT =∝ β f q (2.17)
∝= 1 + 0.12f 0.7
1 + 0.075f0.7
(2.18)
1
�= 1 +
(t + 3.710−0.4t)
t2+ 15
f3/4 12
(2.19)
t = 0.1L0.8I−0.3 (2.20)
q = Rt 3.6t
(2.21)
Rt = Rt . Sx . U (2.22)
Rt = t . R24
t + 1−{0.0008(200−R24)(2 + t2)}
(2.23)
Rt =t . R24 t + 1
Untuk t = 19 jam - 30 hari
Dimana :
t = lama hujan (jam)
q = hujan maksimum ( m3 / dtk / km2 )
R = hujan maksimum ( mm )
Sx = standar deviasi
Rt = curah hujan kala ulang T tahun
U = variabel standar deviasi pada kala ulang T tahun
Prosedur perhitungan :
1. Hitung besarnya koefisien daerah pengaliran
∝=1 + 0.012f 0.7
1 + 0.075f0.7
2. Hitung nilai koefisien reduksi
1
� = 1 +
(t + 3.710−0.4t)
t2+ 15
f3/4 12
3. Hitung waktu konsentrasi
�= 0.1�0.8�−0.3
4. Hitung hujan maksimum
q = Rt 3.6t 5. Hitung debit banjir kala ulang T-tahun
QT =∝ β f q
2.3.4.2Metode melchior
Rumus banjir Meichior Rumus banjir Meichior dikenalkan pertama kali
pada tahun 1914 dan berlaku untuk DAS dengan luas sampai 1000 km2.
Rumus-rumus yang digunakan adalah sebagai berikut: Q = α x I x A
Dimana : Q = debit maksimum (m³/dt) I = Intensitas hujan
α = Koefisien pengaliran A = Luas daerah pengaliran
β = Koefisien reuksi
Langkah perhitungan
1. Nilai koefisien pengaliran (α), umumnya bernilai 0,42 – 0,62
Ambil nilai α = 0,52
2. Menentukan koefisien reduksi (β)
2.1nilai I ,
2.2Menghitung nilai Q = β1 x I x A
2.3Menghitung nilai V
2.42.4 Menghitung nilai tc = 1036���� = 2.5 menghitung nilai β2 berdasarkan tabel
2.6 Menghitung β = β1 x 2.7 Menghitung nilai I sebenarnya:
I = 10��24��� 36��
4 menghitung nilai Qmax
2.3.4.3Metode Rasional
Metode Rasional banyak digunakan untuk memperkirakan debit puncak
yang ditimbulkan oleh hujan daerah tangkapan DAS kecil. Pemakaian metode
Rasional sangat sederhana. Beberapa parameter hidrologi yang diperhitungkan
adalah intensitas hujan, durasi hujan, frekuensi hujan, luas DAS, absraksi
(kehilangan air akibat evaporasi, intersepsi, infiltrasi, tampungan permukaan) dan
konsentrasi aliran. Metode Rasional didasarkan pada persamaan berikut:
Dimana :
Q = debit puncak banjir (m3/dt)
I = intensitas hujan (mm/jam)
A = luas daerah aliran sungai (km2)
C = Koefisien aliran yang tergantung pada jenis permukaan lahan
(Tabel 2.9)
Langkah perhitungan :
1. Hitung nilai kecepatan pengaliran (V) dengan rumus :
V = 0.72�H L�
0.6
2. Dianggap bahwa periode hujan yang akan menyebabkan debit banjir
adalah sama dengan time concentration (t)
t =L V
3. Menghitung intensitas hujan dengan rumus Dr. Mononobe.
I = R 24�
24 t �
2/3
4. Koefisien pengaliran C dari Table 2.9
5. Menghitung debit puncak dengan rumus :. Q = 0.278 C I A
Tabel 2. 8 Koefisien Aliran C
Keadaan Catchment Run off coef.
Bergunung dan curam 0.75 – 0.90
Pegunungan tertier 0.70 – 0.80
Sungai dengan tanah dan hutan dibagian
atas dan bawahnya 0.50 – 0.75
Tanah dasar yang ditanami 0.45 – 0.60
Sawah waktu diari 0.70 – 0.80
Sungai bergunung 0.75 – 0.85
Sungai dataran 0.45 – 0.75
Sumber : SK SNI M – 1989 – F
2.4 Erosi
Secara umum erosi dan sedimentasi proses terjadinya perlepasan butiran
tanah dari induknya di suatu tempat dan terangkutnya material tersebut oleh
gerakan air dan angin kemudian diikuti dengan preoses pengendapan pada tempat
yang lain (Suripin, 2001). Erosi tanah terjadi melalui tiga tahapan, yaitu tahap
pelepasan partikel tunggal dari massa tanah dan tahap pengankutan oleh media
yang erosif seperti pada aliran air dan angin. Pada kondisi dimana energi yang
tersedia tidak lagi cukup untuk mengangkut partikel, maka akan terjadi tahap ke
tiga yaitu pengendapan (Suripin, 2001).
Pada dasarnya erosi adalah akibat dari interaksi kerja antara faktor iklim,
topografi, tumbuh-tumbuhan dan manusia terhadap lahan. Meskipun faktor-faktor
tersebut dapat diprediksi menggunakan teknologi canggih yang berkembang saat
diprediksi dengan tepat. Menurut Wischemeier dan Smith dalam Asdak (2007)
menyebutkan bahwa ada empat faktor utama yang dianggapterlibat dalam proses
erosi, yaitu; sifat tanah, topografi, dan vegetasi penutup tanah. Keempat faktor
tersebut kemudian dijadikan dasar untuk menentukan laju erosi tanah melalui
sebuah persamaan umum yang dikenal sebagai USLE (Universal Soil Loss
Equation).
2.4.1 Perhitungan Prediksi Erosi dengan metode USLE
Untuk menghitung prediksi erosi yang terjadi pada suatu DAS dapat
menggunakan metode USLE (Universal Soil Loss Equation). Prediksi erosi
adalah suatu pendugaan besarnya erosi yang dipengaruhi oleh faktor iklim, tanah,
topografi dan penggunaan lahan. Menyadari adanya keterbatasan dalam
memperkirakan besarnya erosi untuk tempat-tempat di luar lokasi yang telah
diketahui spesifikasi tanahnya tersebut, maka di kembangkan cara untuk
memperkirakan besarnya erosi dengan menggunakan persamaan matematis seperti
dikemukakan oleh Wischemeier dan Smith (1978) (Asdak, 2007).USLE adalah
suatu model erosi yang dirancang untuk memprediksi ratarata erosi jangka
panjang dari erosi alur di bawah keadaan tertentu. USLE dikembangkan di
USDA-SCS (United State Departemen of Agriculture-Soil Conservation Service)
bekerja sama dengan Universitas Purdue oleh Wischemeier dan Smith, 1965.
Berdasarkan analisis statistic terhadap lebih dari 10.000 tahun data erosi dan
aliran permukaan, parameter fisik, dan pengelolaan di kelompokkan menjadi lima
variabel utama yang nilainya untuk setiap tempat dapat dinyatakan dengan
Ae = R x K x LS x C x P
Dimana:
Ae = perkiraan besarnya jumlah erosi (ton/ha/tahun)
R = faktor erosivitas curah hujan tahunan rata-rata (mm)
K = indeks erodibilitas tanah
LS = indeks panjang dan kemiringan lereng
C = indeks pengelolahan lahan
P = indeks upaya konservasi tanah atau lahan
2.4.1.1 Faktor Erosivitas Hujan (R)
Faktor erosivitas hujan adalah kemampuan air hujan sebagai penyebabkan
timbulnya erosi yang bersumber dari laju dan distribusi tetesan air hujan.
Erosivitas hujan tahunan yang dapat dihitung dari data curah hujan yang diperoleh
dari pengukuran hujan. Erosivitas hujan merupakan fungsi dari energi kinetik total
hujan dengan intensitas hujan maksimum Selama 30 menit. Perlu diperhatikan
juga bahwa curah hujan bulanan rata-rata yang digunakan adalah data jangka
panjang minimal 5 tahun dan akan lebih baik jika 20 tahun atau lebih. Faktor
erosivitas hujan bulanan (Rm) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
Untuk memperoleh nilai R dapat dihitung dengan mempergunakan persamaan
sebagai berikut:
R = 2.21 Σ
Dimana:
R = Erosivitas Curah Hujan Tahunan Rata-rata (mm)
Rm = Erosivitas Curah Hujan Bulanan (cm)
(Rain)m = Curah hujan bulanan (cm)
Nilai erosivitasi hujan setahun dihitung dihitung dengan menjumlahkan erosivitas
hujan bulanan selama satu tahun (12 bulan).
2.4.1.2 Faktor Erodibilitas Tanah (K)
Faktor erodibilitas tanah, atau faktor kepekaan erosi tanah (K) merupakan
daya tahan tanah baik terhadap pengelepasan dan pengangkutan, terutama
tergantung pada sifat-sifat tanah, seperti tekstur, stabilitas agregat, kekuatan geser,
kapasitas infiltrasi, kandungan bahan organik dan kimiawi. Atau faktor
erodibilitas tanah adalah jumlah tanah yang hilang rata-rata setiap tahun per
satuan indeks daya erosi. Faktor erodibilitas tanah adalah indeks kuantitatif
kerentanan tanah terhadap erosi air. Indeks erodibilitas tanah ini ditentukan untuk
tiap satuan lahan. Indeks ini memerlukan data ukuran partikel tanah, % bahan
organik, struktur tanah dan permeabilitas tanah. Data tersebut didapat dari hasil
analisis laboratorium contoh tanah yang diambil di lapangan atau dari data dalam
tanah pada penelitian ini sangat membantu dalam efisiensi waktu dan biaya dalam
menentukan faktor K. Apabila tidak tersedianya peta satuan tanah maka faktor K
dapat ditentukan dari penyelidikan lapangan dan menentukan nilai K dengan
menggunakan nomograf seperti gambar 2.1 berikut.
Sumber: (Suripin, 2001)
Tabel 2.9 Kode Struktur Tanah
Kelas Struktur Tanah (ukuran diameter) Kode Granuler sangat halus (< 1 mm) 1
Granuler halus (1 sampai 2 mm) 2
Granuler sedang sampai kasar (2 sampai 10 mm) 3
Berbentuk blok, pelat, masif pelat, masif 4
Sumber: Wischmeier dan Smith, 1978, dalam Suripin, 2001
Tabel 2.10 Kode Permeabilitas Profil Tanah
Kelas Permeabilitas Kecepatan Kode Sangat lambat < 0,5 1
Lambat 0,5 – 2,0 2
Lambat sampai sedang 2,0 – 6,3 3
Sedang 6,3 – 12,7 4
Sedang sampai cepat 12,7 – 25,4 5
Cepat > 25,4 6
Tabel 2.1 dan tabel 2.2 digunakan untuk menentukan nilai kode yang terdapat
pada nomograf untuk menghitung nilai erodibilitas tanah (k) dalam satuan metrik
pada gambar 2.1. Atau nilai K secara pendekatan dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan (Rauf A, 2011):
K = {2.7131,14.M (10-4 x 12 – a) + 3,25 (b - 2)+2,5(c - 3)} /100 ……...(2.4)
Dimana:
K = Factor erodibilitas tanah
M = Persentase ukuran partikel
a = Persentase bahan organik
b = Kode kelas struktur tanah
c = kode Kelas permeabilitas tanah
Tabel 2.11 Nilai M untuk Beberapa Tekstur Tanah
Kelas Tekstur Tanah Nilai M Lempung Berat 210
Lempung Sedang 750
Lempung Pasiran 1213
Lempung Ringan 1685
Geluh Lempung 2160
Pasir Lempung Liatan 2830
Geluh Lempungan 2830
Pasir 3035
Geluh Berlempung 3770
Geluh Pasiran 4005
Geluh 1390
Geluh Liatan 6330
Liat 8245
Campuran merata 4000
Sumber: Suripin (2001)
Tabel 2.3 digunakan untuk menentukan nilai m (persentase ukuran partikel) dalam
menghitung nilai k pada persamaan 2.4. Nilai erodibilitas tanah dapat ditentukan
berdasarkan identifikasi jenis tanah dalam satuan pemetaan tanah. Tabel 2.4
memperlihatkan besaran nilai K untuk berbagai jenis tanah di Indonesia.
Tabel 2.12 Nilai K untuk Berbagai Jenis Tanah
Nomor Jenis Tanah Nilai K Rataan
1 Latosol (Haplorthox) 0,09
2 Latosol merah (Humox) 0,12
3 Latosol merah kuning (Typic haplorthox) 0,26
4 Latosol coklat (Typic tropodult) 0,23
5 Latosol (Epiaquic tropodult) 0,31
6 Regosol (Troporthents) 0,14
7 Regosol (Oxic dystropept) 0,12 – 0,16
8 Regosol (Typic entropept) 0,29
9 Regosol (Typic dystropept) 0,31
11 Gley humic (Tropaquept) 0,2
12 Gley humic (Aquic entroopept) 0,26
13 Lithosol (Litic eutropept) 0,16
14 Lithosol (Orthen) 0,29
15 Grumosol (Chromudert) 0,21
16 Hydromorf abu-abu (Tropofluent) 0,2
17 Podsolik (Tropudults) 0,16
18 Podsolik Merah Kuning (Tropudults) 0,32
19 Mediteran (Tropohumults) 0,1
20 Mediteran (Tropaqualfs) 0,22
21 Mediteran (Tropudalfs) 0,23
Sumber: (Asdak, 2007dan Rauf A, 2011)
2.4.1.3 Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng (LS)
Faktor LS, merupakan kombinasi antara faktor panjang lereng (L) dan kemiringan
lereng (S) yang mana merupakan nisbah besarnya erosi dari suatu lereng dengan
panjang dan kemiringan tertentu terhadap besarnya erosi dari plot lahan. Nilai LS
untuk sembarang panjang dan kemiringan lereng dapat dihitung dengan
persamaan sebagai berikut:
LS = (L/22)z (0,006541S2 + 0,0456S + 0,065) ……… (2.5)
Dimana:
L = panjang lereng (m)
S = kemiringan lereng (%), dan
z = 0,5 jika S > 5%
z = 0,4 jika 5% > S > 3%
z = 0,3 jika 3% > S > 1%
z = 0,2 jika S < 1%
2.4.1.4 Faktor Pengolahan Lahan (C)
Faktor menggambarkan nisbah antara besarnya erosi dari lahan yang bertanaman
tertentu dan dengan manajemen tertentu terhadap besarnya erosi yang tidak
ditanami dan diolah bersih. Factor ini mengukur kombinasi pengaruh tanaman dan
pengelolaannya. Faktor C ditunjukkan sebagai angka perbandingan yang
berhubungan dengan tanah hilang tahunan pada areal yang bervegetasi dengan
areal yang sama jika areal tersebut kosong dan ditanami secara teratur. Nilai
faktor C berkisar antara 0.001 pada hutan tak terganggu hingga 1.0 pada tanah
kosong.
2.4.1.5 Faktor Konservasi Tanah (P)
Faktor konservasi tanah ialah tindakan pengawetan yang meliputi usahausaha
untuk mengurangi erosi tanah yaitu secara mekanis maupun biologis/vegetasi.
Nilai P berkisar dari 0 untuk tanah praktek pengendalian erosi sempurna, sampai
bernilai 1 untuk tanah tanpa tindakan pengendalian erosi. Indeks penutupan
vegetasi (C) dan Indeks pengolahan lahan atau tindakan konservasi tanah (P)
dapat digabung menjadi faktor CP. Tabel 2.5 menjelaskan nilai CP untuk berbagai
macam penggunaan lahan.
Nomor Macam Penggunaan Lahan Nilai Faktor CP
1 Tanah terbuka, tanpa tanaman 1
2 Belukar rawa 0.01
3 Rawa 0.01
4 Semak/belukar 0.3
5 Sawah 0.01
6 Pertanian lahan kering campur 0.19
7 Pertanian lahan kering 0.28
8 Hutan lahan kering sekunder 0.01
9 Hutan mangrove sekunder 0.01
10 Hutan rawa sekunder 0.01
11 Hutan tanaman 0.05
12 Pemukiman 0.95
13 Perkebunan 0.5
14 Tambak 0.001
15 Tumbuh air 0.001
Sumber: BPDAS Wampu-Sei Ular dalam Jayusri (2012)
Hasil perhitungan faktor erosi metode USLE akan diperoleh suatu prediksi
erosi yang mempunyai nilai-nilai indeks yang kemudian di klasifikasikan
berdasarkan jumlah tanah yang hilang akibat erosi tersebut. Nilai faktor P dalam
berbagai tindakan konservasi di jelaskan di Tabel 2.6, yaitu:
Tabel 2.14 Nilai Faktor P untuk berbagai Tindakan Konservasi Tanah
erosi
2 Terras bangku:
konstruksi baik 0.04
konstruksi sedang 0.15
konstruksi kurang baik 0.35
Terras tradisional 0.45
3 Strip tanaman:
rumput bahia 0.4
crotalaria 0.64
dengan kontur 0.2
4 Pengelolaan tanah dan
penanaman menurut
garis kontur:
kemiringan 0 – 8% 0.5
kemiringan 8 – 20% 0.75
kemiringan > 20% 0.9
Sumber: Suripin (2002)
2.5 Sedimentasi
Sedimen adalah hasil proses erosi, baik berupa erosi permukaan, erosi parit,
atau jenis erosi tanah lainnya yang mengendap di bagian bawah kaki bukit, di
daerah genangan banjir, saluran air, sungai, dan waduk (Hidrologi dan
Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Chay Asdak). Sedangkan sedimentasi adalah
proses mengendapnya material fragmental oleh air sebagai akibat dari adanya
Proses sedimentasi meliputi proses erosi, transportasi (angkutan),
pengendapan (deposition), dan pemadatan (compaction) dari sedimen itu sendiri.
Proses tersebut berjalan sangat kompleks, dimulai dari jatuhnya hujan yang
menghasilkan energi kinetik yang merupakan permulaan dari proses erosi. Begitu
tanah menjadi partikel tanah menjadi partikel halus lalu menggelinding bersama
aliran permukaan, sebagian akan tertinggal diatas tanah dan sebagian yang lain
akan masuk kedalam sungai dan akan terbawa aliran menjadi angkutan sedimen
(Loebis, 1993).
Proses sedimentasi yaitu proses terkumpulnya butir-butir tanah yang
terjadi karena kecepatan aliran air yang mengangkut bahan sedimen mencapai
kecepatan pengendapan (settling velocity). Proses sedimentasi dapat terjadi pada
lahan-lahan pertanian maupun di sepanjang dasar sungai, dasar waduk, muara, dan
sebagainya. Sebagai akibat dari adanya erosi, sedimentasi memberikan beberapa
dampak, yaitu :
a. Di sungai Pengendapan sedimen di dasar sungai yang menyebabkan naiknya
dasar sungai, kemudian mengakibatkan tingginya muka air sehingga berakibat
sering terjadi banjir.
b. Di saluran Jika saluran irigasi dialiri air yang penuh sedimen, maka akan
terjadi pengendapan sedimen di saluran. Tentu akan diperlukan biaya yang
cukupbesar untuk pengerukan sedimen tersebut dan pada keadaan tertentu
pelaksanaan pengerukan menyebabkan terhentinya operasi saluran.
c. Di waduk Pengendapan sedimen di waduk akan mengurangi volume efektif
d. Di bendung atau pintu-pintu air Pengendapan sedimen mengakibatkan pintu air
kesulitan dalam mengoperasikan pintunya, mengganggu aliran air yang lewat
melalui bendung atau pintu air, dan akan terjadi bahaya penggerusan terhadap
bagian hilir bangunan jika beban sedimen di sungai berkurang karena telah
mengendap di bagian hulu bendung, sehingga dapat mengakibatkan terangkutnya
material alas sungai.
2.5.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Sedimentasi
Proses terjadinya sedimentasi merupakan bagian dari proses erosi tanah.
Timbulnya bahan sedimen adalah sebagai akibat dari erosi tanah yang terjadi.
Proses erosi dan sedimentasi di Indonesia yang lebih berperan adalah faktor air,
sedangkan faktor angin relatif kecil. Faktor-faktor yang mempengaruhi
sedimentasi yaitu Iklim, Tanah, Topografi, Tanaman, Macam penggunaan lahan,
Kegiatan manusia, Karakteristik hidrolika sungai, Karakteristik penampung
sedimen, check dam, waduk, dan Kegiatan gunung berapi
2.5.2 Mekanisme Pengangkutan Sedimen
Mekanisme pengangkutan butir-butir tanah yang dibawa dalam air yang
mengalir dapat digolongkan menjadi beberapa bagian sebagai berikut :
a. Wash Load Movement Butir-butir tanah yang sangat halus berupa lumpur yang
bergerak bersamasama dalam aliran air, konsentrasi sedimen merata di semua
bagian pengaliran. Bah
