BAB V
RENCANA PENANGANAN
5.1. UMUM
Strategi pengelolaan muara sungai ditentukan berdasarkan beberapa pertimbangan, diantaranya adalah pemanfaatan muara sungai, biaya pekerjaan, dampak bangunan terhadap lingkungan, biaya operasi dan pemeliharaan, ketersediaan bahan bangunan, dan sebagainya. Untuk menemukan solusi yang tepat, langkah penanganan dilakukan berdasarkan skema berikut ini.
Gambar 5.1. Skema Rencana Penanganan
Berdasarkan observasi dilapangan, diperoleh kondisi eksisting muara Sungai Silandak seperti ditunjukkan dalam gambar 5.2. berikut ini.
Obsevasi di Lapangan
Analisa Permasalahan yang ada
Solusi Penanganan
Penanganan Sungai
LAUT
PANTAI PANTAI
TAMBAK
TAMBAK SUNGAI
SEDIMEN PASIR
SEDIMEN LUMPUR T
A N G G U L
T A N G G U L ARAH DATANG GELOMBANG DOMINAN
Gambar 5.2. Kondisi Eksisting Muara Sungai Silandak
5.2. PENANGANAN SUNGAI
Penanganan sungai dapat dilakukan dengan beberapa alternatif, diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Pengaturan Tata Guna Lahan
Pengaturan tata guna tanah di daerah aliran sungai, ditujukan untuk mengatur penggunaan lahan, sesuai dengan rencana pola tata ruang wilayah yang ada. Hal ini untuk menghindari penggunaan lahan yang tidak terkendali, sehingga mengakibatkan kerusakan daerah aliran sungai yang merupakan daerah tadah hujan. Pada dasarnya pengaturan penggunaan lahan di daerah aliran sungai dimaksudkan untuk:
• Untuk memperbaiki kondisi hidrologis DAS, sehingga tidak menimbulkan banjir pada musim hujan dan kekeringan pada musim kemarau.
• Untuk menekan laju erosi daerah aliran sungai yang berlebihan, sehingga dapat menekan laju sedimentasi pada alur sungai di bagian hilir.
2. Pengelolaan DAS
Pengelolaan DAS berhubungan erat dengan peraturan, perencanaan, pelaksanaan dan pelatihan. Kegiatan pengelolaan lahan dimaksudkan untuk menghemat dan menyimpan air dan konservasi tanah. Pengelolaan DAS mencakup aktifitas - aktifitas berikut ini:
• Pemeliharaan vegetasi di bagian hulu DAS.
• Penanaman vegetasi untuk mengendalikan kecepatan aliran air & erosi tanah.
• Pemeliharaan vegetasi alam, atau penanaman vegetasi tahan air yang tepat, sepanjang tanggul drainase, saluran - saluran dan daerah lain untuk pengendalian aliran yang berlebihan atau erosi tanah.
• Pembangunan secara khusus bangunan - bangunan pengendali banjir (misal Chek Dam) sepanjang dasar aliran yang mudah tererosi.
• Pengaturan kontur dan cara - cara pengolahan lahan.
• Pengelolaan khusus untuk mengantisipasi aliran sedimen yang dihasilkan dari kegiatan gunung berapi.
Sasaran penting dari kegiatan pengelolaan DAS adalah untuk mencapai keadaan -keadaan berikut:
• Mengurangi debit banjir di daerah hilir.
• Mengurangi erosi tanah dan muatan sedimen di sungai.
• Meningkatkan lingkungan di daerah DAS dan badan sungai.
3. Normalisasi Alur Sungai
Pada alur sungai yang memiliki kemiringan dasar kecil akan cenderung terjadi sedimentasi. Akibat adanya sedimen ini maka alur sungai akan menjadi sempit dan dangkal sehingga mengganggu aliran air dan akan terjadi kenaikan muka air banjir. Oleh karena itu, diperlukan pengerukan dan pelebaran saluran
mengingat kemungkinan kembalinya sungai ke bentuk semula sangat besar
4. Pembuatan Tanggul Tangkis / Krib (Groyne)
Krib adalah bangunan yang dibuat mulai dari tebing sungai ke arah tengah guna mengatur arus sungai, dan tujuan utamanya adalah sebagai berikut :
• Mengatur arah arus sungai.
• Mengurangi kecepatan arus sungai sepanjang tebing sungai, mempercepat sedimentasi, dan menjamin keamanan tanggul / tebing terhadap gerusan.
• Mempertahankan lebar dan kedalaman air pada alur sungai.
• Mengkonsentrasikan arus sungai dan memudahkan penyadapan.
5. Pembuatan Dinding Kendali (Training Wall)
Dinding kendali / pengarah ini biasanya digunakan untuk pengarah aliran, pembetulan belokan - belokan sungai dan penyempitan alur sungai. Dinding kendali ini sering dibangun bersama - sama dengan tanggul tangkis terutama pada belokan - belokan tajam.
5.3. PENANGANAN MUARA SUNGAI
sedimentasi pada muara sungai yang berasal dari sungai maupun dari laut. Oleh sebab itu, maka konstruksi yang digunakan pada muara Sungai Silandak adalah konstruksi jetty panjang.
5.4. PERENCANAAN ALTERNATIF TERPILIH
Untuk mengatasi masalah penutupan mulut sungai, maka direncanakan konstruksi jetty panjang pada muara sungai Silandak sebagai penahan sedimen. Konstruksi jetty panjang menggunakan tipe bangunan pantai bersisi miring. Kelebihan dari bangunan pantai sisi miring adalah mempunyai sifat fleksibel serta mampu meredam serangan gelombang. Konstruksi jetty dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian kepala dan bagian badan. Direncanakan konstruksi Jetty menggunakan tetrapod sebagai lapisan pelindung karena material batu alam dengan ukuran berat tertentu dalam jumlah yang banyak sukar didapat disekitar lokasi muara. Untuk lapisan pelindung digunakan tetrapod, sedangkan untuk bagian inti ( core ) konstruksi jetty menggunakan material batu alam.
5.4.1. Perhitungan Elevasi Puncak Bangunan
Elevasi puncak jetty ditetapkan dengan menggunakan persamaan di bawah ini.
Elpuncak = DWL + Ru + Fb ( 5.1 )
Dengan :
Elpuncak = Elevasi puncak jettyrencana (m)
Ru = Run Up gelombang (m)
DWL = Design Water Level (m)
Fb = Tinggi jagaan, antara 0,5 s/d 1,00 meter Perhitungan Run Up Gelombang adalah sebagai berikut : Kemiringan sisi jetty direncanakan 1 : 2
Diketahui :
T = 7,263 detik Lo = 1,56 x T2
= 1,56 x 7,2632 = 82,29 meter
Bilangan Irribaren didapatkan dengan menggunakan rumus :
Ir = Tg θ / (H/Lo)0,5 ( 5.2 )
Dimana :
Ir : bilangan Irribaren
Tg θ : kemiringan dasar bangunan
H : tinggi gelombang di lokasi bangunan L0 : panjang gelombang di laut dalam
Diketahui dari hasil perhitungan pada Bab IV kedalaman gelombang pecah adalah 4,106 meter dibawah permukaan air laut. Konstruksi jetty akan dibangun hingga kedalaman 4,5 meter dibawah permukaan air laut. Diketahui tinggi gelombang saat belum pecah adalah 3,580 meter untuk periode ulang 25 tahun dan tinggi gelombang pecah adalah 3,422 meter. Perhitungan run up gelombang berdasarkan persamaan 5.2 :
( Sumber : Bambang Triatmodjo, Teknik Pantai )
Gambar 5.3. Grafik Run-up Gelombang
Dari Grafik run up gelombang ( gambar 5.3 ) untuk lapis lindung dari tetrapod pada Ir = 2,4 didapatkan nilai run up :
Ru / H = 0,75 maka
Ru = 0,75 x 3,580 = 2,685 meter
Sehingga elevasi puncak bangunan dapat dihitung berdasarkan persamaan ( 5.2 )
Elpuncak = 1.98 m + 2,685m + 0,5 m
= 5,165 m ≈ 5,2 meter
5.4.2. Tinggi Bangunan
Tinggi bangunan jetty pada kedalaman 4,5 meter dibawah permukaan air laut :
HBangunan = Elevasi Puncak Bangunan – Elevasi Dasar laut
5.4.3. Berat Butir Lapis Pelindung
Berat butir batu pelindung dengan menggunakan Rumus Hudson (Bambang Triatmodjo, 1999) adalah sebagai berikut :
θ γ
cot ) 1
( 3
3
− =
r D
r
S K
H
W ( 5.3 )
Dimana :
W = berat butir batu pelindung ( ton )
γr = berat jenis batu ( ton/m3 )
γa = berat jenis air laut ( ton/m3 )
H = tinggi gelombang rencana ( m )
θ = sudut kemiringan sisi
KD = koefisien stabilitas bentuk batu pelindung
Tabel 5.1. Daftar Harga K∆ ( Koefisien Lapis )
Batu Pelindung n Penempatan K∆
Porositas
P (%)
Batu alam (halus) Batu alam (kasar) Batu alam (kasar) Kubus
Random (acak) Random (acak)
Random (acak) Random (acak) Random (acak) Random (acak) Random (acak) Random (acak) Random (acak) Seragam Random (acak)
1,02
( Sumber : Bambang Triatmodjo, Teknik Pantai )
Tabel 5.2. Koefisien Stabilitas KD Untuk Berbagai Jenis Butir
Lapis lindung n Penempatan
Lengan Bangunan Ujung Bangunan
Kemiringan
KD KD
Gelombang Gelombang
Pecah Tdk pecah Pecah Tdk Pecah Cot θ
Batu Pecah
¾ Bulat halus
¾ Bulat halus
¾ Bersudut kasar 2
Bersudut kasar
2 Acak 2,0 4,0
¾ Bersudut kasar
¾ Bersudut kasar
¾ Parallel epiped >3
n = 2
Perhitungan berat lapis lindung :
1. Jetty Bagian Kepala
2
Digunakan tetrapod dengan berat butir 3,8 ton Berat batu lapisan inti ( core ) :
Digunakan batu belah dengan berat 20 kilogram.
2. Jetty Bagian Lengan
2
Digunakan tetrapod dengan berat butir 3 ton Berat batu lapisan inti ( core ) :
Digunakan batu belah dengan berat 20 kilogram.
5.4.4. Menghitung Tebal Lapis Pelindung
Perhitungan tebal lapis pelindung dinyatakan dengan rumus :
t =nK∆
Bagian Kepala
Bagian Lengan
5.4.5. Lebar Puncak Bangunan
Lebar puncak jetty dapat dicari dengan persamaan di bawah ini :
B = nK∆
Bagian Kepala :
B = nK∆
Bagian Lengan :
= 3 x 1,04 x ( 3 / 2,4 )1/3 = 3,36 m ≈ 3,5 meter
5.4.6. Pelindung Kaki
Bangunan pantai yang terbuka terhadap serangan gelombang pecah perlu dilengkapi dengan pelindung kaki. Fungsi pelindung kaki adalah untuk melindungi tanah pondasi terhadap erosi yang ditimbulkan oleh serangan gelombang besar. Menurut Bambang Triatmodjo dalam Teknik Pantai halaman 266, untuk perencanaan awal, batu pelindung kaki terdiri dari batu pecah dengan berat sebesar W/10, besarnya berat ( W ) dapat dihitung dengan persamaan ( 5.3 ).
Untuk pelindung kaki, digunakan batu pecah bersudut kasar, diketahui dari perhitungan sebelumnya diperoleh berat lapis pelindung utama pada bagian badan dan lengan masing – masing 3,8 ton dan 3 ton. Berat batu pelindung kaki untuk bagian kepala :
10
Sedangkan untuk bagian lengan :
10
Lebar pelindung kaki dapat dihitung dengan persamaan ( 5.5 ). Bagian Kepala :
B = nK∆
Bagian Lengan :
B = 3 x 1,15 x 3
Tinggi pelindung kaki dapat dihitung dengan persamaan ( 5.4 ). Bagian Kepala :
t =nK∆
Bagian Lengan :
t =nK∆
W = berat butir batu pelindung ( ton ) = 3,6 ton P = porositas rata – rata dari lapis pelindung ( % )
γr = berat jenis batu pelindung ( ton/m3 )
Bagian Kepala :
3 2
100 1
⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣
⎡ −
= ∆
W x P AnK
N γr
= 10 x 2 x 1,04 x ( 1 – ( 50/100 ) ) x ( 2,4 / 3,8 )2/3 = 7,656 ≈ 8 butir untuk setiap 10 m2
Bagian Lengan :
3 2
100 1
⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣
⎡ −
= ∆
W x P AnK
N γr
200
400
15
0
Tinggi air rencana
Crucuk bambu Matras bambu Geotextile Tumpukkan batu @ 380 kg
- 4.50 Tumpukkan batu @ 20 kg Tumpukkan tetrapod @ 3,8 ton (2lapis)
+ 1.98 + 5.20
200
1 2
1 2
25 0
200
1 2
1 2
1 2
1 2
250
25
0
15
0
200 200 200
200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200
100 100
4600
- 3.00
- 4.50
350
200
2 50
Crucuk bambu Matras bambu Geotextile Tumpukkan batu @ 300kg Tumpukkan batu @ 20 kg
Tumpukkan tetrapod @ 3 ton (2lapis)
-4.20 + 5.20
1 2
1 2
+ 1.98
1 2
200
15
0
1 2
1 2
1 2
200 200 200 200
200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 4500
+ 1.98 + 5.20
- 2.70
- 4.20
5.4.8. Spesifikasi Tetrapod
Berdasarkan data hasil perhitungan berat butir lapis pelindung pada bagunan jetty, dapat dihitung spesifikasi tetrapod yang akan digunakan. Dari nilai berat butir dapat dihitung besarnya volume berdasarkan rumus dasar berat jenis.
V W =
γ ( 5.7 )
γ W
V =
Dimana :
γ = berat jenis ( ton/m3 ) W = berat ( ton )
V = volume ( m3 )
Diketahui W = 3,8 ton untuk bagian kepala dan W = 3 ton untuk bagian badan, maka :
V = 4 , 2
8 , 3
= 1,583 m3; sedangkan bagian badan :
V = 4 , 2
3
= 1,25 m3
Perhitungan volume untuk tetrapod dapat dihitung dengan rumus berikut ini.
3 280 ,
0 H
V = ( 5.8 )
( Shore Protection Manual Vol. 2, hal. 7-218 )
Bagian kepala : 1,583 = 0,280.H3
Bagian lengan : 1,25 = 0,280.H3
H3 = 4,464; H = 1,65 m
Berdasarkan nilai H yang telah diperoleh, dapat dihitung spesifikasi tetrapod yang akan digunakan. Persamaan yang digunakan dalam perhitungan spesifikasi tetrapod antara lain sebagai berikut : A = 0,302 H G = 0,215 H
B = 0,151 H H = 1 H C = 0,477 H I = 0,606 H D = 0,470 H J = 0,303 H E = 0,235 H K = 1,091 H F = 0,644 H L = 1,201 H
( Shore Protection Manual Vol. II, hal. 7-218 )
A B
C
H D
E
I J
K F
G
L
Tampak Atas
A A
Potongan A - A Tampak Bawah
Tabel 5.3. Spesifikasi Tetrapod untuk Bangunan Jetty
No. Spesifikasi Kepala Badan
( meter ) ( meter )
1 A 0.5 0.5 2 B 0.3 0.2 3 C 0.8 0.8 4 D 0.8 0.8 5 E 0.4 0.4 6 F 1.1 1.1 7 G 0.4 0.4
8 H 1.9 1.7
9 I 1.1 1.0
10 J 0.5 0.5
11 K 1.9 1.8
12 L 2.1 2.0
5.5. PERENCANAAN BANGUNAN PELINDUNG PANTAI
Telah disampaikan sebelumnya dalam Bab II bahwa dengan dibangunnya konstruksi jetty pada muara sungai akan menimbulkan dampak terhadap pantai disekitarnya. Dengan dibangunnya konstruksi jetty panjang maka transport sedimen sepanjang pantai yang dipengaruhi oleh gelombang datang yang membentuk sudut terhadap garis pantai akan terhalang dibagian sebelah kiri muara, sedangkan disebelah kanan muara akan terjadi erosi.
Untuk melindungi pantai disebelah kanan muara terhadap erosi, perlu dibuat bangunan pelindung pantai. Maka direncanakan bangunan pelindung pantai menggunakan revetmen. Rencananya revetment akan dibangun pada elevasi -0,30 meter dengan menggunakan batu belah sebagai lapis pelindung.
Dari tabel 5.1 dan 5.2 diperoleh nilai – nilai koefisien yang dibutuhkan dalam perhitungan jetty. Nilai koefisien tersebut adalah sebagai berikut.
n = 2
KD = 2
K∆ = 1,15
Porositas P (%) = 37
Cot θ = 2
γa = berat jenis air laut ( 1,025 t/m3 )
γr = berat jenis batu ( 2,65 t/m3 )
5.5.1. Perhitungan Elevasi Puncak Bangunan
Elevasi puncak revetmen ditetapkan dengan menggunakan persamaan di bawah ini.
Elpuncak = DWL + Ru + Fb
Dengan :
Elpuncak = Elevasi puncak jettyrencana (m)
Ru = Run Up gelombang (m)
DWL = Design Water Level (m)
Perhitungan Run Up Gelombang adalah sebagai berikut : Kemiringan sisibangunan direncanakan 1 : 2
Tinggi gelombang rencana di lokasi bangunan dapat dihitung dengan menggunakan grafik pada gambar 5.8.
( Sumber : Bambang Triatmodjo, Teknik Pantai )
Gambar 5.8. Grafik Penentuan Gelombang Pecah Rencana di Kaki Bangunan
ds = 1,98 – ( - 0,3 ) = 2,28 meter
2
gT ds
= 2
263 , 7 81 , 9
28 , 2
x = 0,0044
Dari gambar 5.11 diperoleh nilai Hb/ds = 0,95 Hb = 0,95 x ds = 0,95 x 2,28 = 2,166 meter
Perhitungan panjang gelombang di laut dalam adalah sebagai berikut : T = 7,263 detik
Lo = 1,56 x T2
Bilangan Irribaren didapatkan dengan menggunakan rumus : Ir = Tg θ / (H/Lo)0,5
Dimana :
Ir : bilangan Irribaren
Tg θ : kemiringan dasar bangunan
H : tinggi gelombang di lokasi bangunan L0 : panjang gelombang di laut dalam
Ir = ( 1 / 2 ) / ( 2,166 / 82,29 )0,5 = 3,1
( Sumber : Bambang Triatmodjo, Teknik Pantai )
Gambar 5.9. Grafik Run-up Gelombang
Dari Grafik run up gelombang ( gambar 5.9 ) untuk lapis lindung dari tetrapod pada Ir = 3,3 didapatkan nilai run up :
Ru / H = 0,8 maka
Ru = 0,8 x 2,166 = 1,73 meter
Sehingga elevasi puncak bangunan dapat dihitung berdasarkan persamaan ( 5.2 )
= 4,2 meter
5.5.2. Tinggi Bangunan
Tinggi bangunan revetmen pada kedalaman 0,3 meter dibawah permukaan air laut :
HBangunan = Elevasi Puncak Bangunan – Elevasi Dasar laut
= 4,2 – ( - 0,3 ) = 4,5 meter
5.5.3. Berat Butir Lapis Pelindung
Berat butir batu pelindung dengan menggunakan Rumus Hudson :
θ
KD = koefisien stabilitas bentuk batu pelindung
Untuk perhitungan digunakan batu belah bersudut kasar dengan koefisien stabilitas KD = 2, dan K∆ = 1,15.
Berat batu lapis pelindung luar :
Berat batu lapis pelindung kedua :
W/10 = 1,7 / 10 = 0,17 ton = 170 kilogram
5.5.4. Menghitung Tebal Lapis Pelindung
Perhitungan tebal lapis pelindung dinyatakan dengan rumus pada persamaan 5.4 : Tebal lapis pelindung luar :
t =nK∆
Tebal lapis pelindung kedua :
5.5.5. Lebar Puncak Bangunan
Lebar puncak revetmen dapat dicari dengan persamaan ( 5.5 ) :
B = nK∆
3 1
⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡
r
W γ
Dimana :
B = lebar puncak ( m )
n = jumlah butir batu ( n minimum = 3 ) k∆ = koefisien lapis ( tabel 5.2 )
W = berat butir batu pelindung ( ton )
γr = berat jenis batu pelindung ( ton/m3 )
B = nK∆
3 1
⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡
r
W γ
= 3 x 1,15 x ( 1,7 / 2,4 )1/3 = 2,975 m ≈ 3 meter
5.5.6. Pelindung Kaki
Direncanakan pelindung kaki menggunakan tipe pelindung seperti pada gambar berikut ini.
• Tebal toe protection
Tebal toe protection direncanakan setebal 1H = 2,2 meter, dengan tebal batu pelindung kaki sebesar r = t = 1 meter. Pada bagian permukaan dari lapis pelindung akan diisi pasir dengan tebal bidang isian sebesar :1H – r = 2,2 – 1 = 1,2 meter.
• Lebar toe protection B = 2H = 2 x 2,2 = 4,4 m
• Berat butir
Berat butir batu untuk pondasi dan pelindung kaki bangunan diberikan oleh persamaan berikut :
3 3
3
) 1 ( −
=
r s
r
S N
H
W γ ( 5.6 )
Dimana :
W : berat rata – rata butir batu ( ton )
γr : berat jenis batu ( ton/m3 ) H : tinggi gelombang rencana ( m )
Sr : perbandingan antara berat jenis batu dan berat jenis air laut Ns3 : angka stabilitas rencana untuk pelindung kaki bangunan ( lihat
Gambar 5.11. Angka stabilitas Ns untuk Pondasi Pelindung Kaki
Elevasi dasar revetmen direncanakan pada elevasi - 0,3 meter ds = 1,98 – ( -0,3 ) = 2,28
d1 = 2,28 – 1,88 = 0,4 meter
di/ds = 0,175 dari Gambar 5.11. di peroleh Ns3 = 20
3 3
3
) 1 ( −
=
r s
r
S N
H
W γ
=
3 3
) 1 025 , 1
65 , 2 ( 20
2 , 2 65 , 2
− ×
5.5.7. Jumlah Butir tiap Satuan Luas ( N )
Jumlah butir tiap satuan luas dapat dihitung dengan persamaan berikut ini :
3 2
100 1
⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣
⎡ −
= ∆
W x P AnK
N γr
Dimana :
t = tebal lapis pelindung ( m ) n = jumlah butir batu
k∆ = koefisien lapis ( tabel 5.1 ) = 1,04
W = berat butir batu pelindung ( ton ) = 3,6 ton P = porositas rata – rata dari lapis pelindung ( % )
γr = berat jenis batu pelindung ( ton/m3 )
3 2
100 1
⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣
⎡ −
= ∆
W x P AnK
N γr
200
100
200
100
120
100
440 2
1 2
1
300
250
+ 4.20 Tumpukan batu 380 kg
+ 0.00 - 0.30
Tumpukan batu 1.7 ton Tumpukan batu 170 kg
100
Isian pasir
+ 1.98
Geotextile Matras bambu
Crucuk bambu 3 O 10 - 100
