i
EVALUASI PERENCANAAN HIDROLIK FLOODWAY UNTUK
KEPERLUAN BANJIR KOTA MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Tugas dan Memenuhi Syarat Syarat untuk Menempuh Ujian
ii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah sebagai ekspresi syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, yang diajukan
untuk memenuhi syarat dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang studi Keairan pada Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
Salawat dan salam tak lupa pula hamba haturkan kepada Sang inspirator nabi
Muhammad SAW, yang telah membawa banyak perubahan dan kebaikan bagi seluruh umat
manusia.
Adapun judul dari tugas akhir ini adalah “Evaluasi Perencanaan Hidrolik
Floodway Untuk Keperluan Banjir Kota Medan’’ Penulis telah berusaha dengan seluruh
daya upaya dalam menyelesaikan tugas akhir ini, namun penulis menyadari masih banyak
kekurangan. Keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pengalaman merupakan penyebab dari
ketidaksempurnaan tugas akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran
dari Bapak dan Ibu dosen serta rekan-rekan mahasiswa demi kemajuan penulis nantinya.
Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya atas
bimbingan dan bantuan yang diberikan untuk terselesaikannya tugas akhir ini kepada:
1. Bapak Ir. Boas Hutagalung, M.Sc selaku pembimbing yang telah banyak meluangkan
waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johanes Tarigan sebagai Ketua Departemen Teknik Sipil,
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Syahrizal, MT sebagai sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
iii
4. Bapak Ir. Teruna Jaya, M.Sc dan Bapak Ivan Indrawan, ST selaku Dosen
Pembanding/Penguji yang telah memberikan masukan dan kritikan yang membangun
dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Bapak/ibu Dosen di lingkungan Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera
Utara.
6. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Sumatera
Utara kak Lince, bang Amin, bang Zul, bang edi, mas Bandi, kak Dina yang telah
memberikan bantuan-bantuannya.
7. Teristimewa untuk kedua orang tua saya Ir. Sufrizal, M.Eng dan Hj. Merry Erzita
yang telah membesarkan, mendidik, memberikan dorongan baik material, spiritual
serta semangat dengan sabar dan penuh kasih sayang yang tidak dapat dibalas jasa
dan pengorbanannya.
8. Terima kasih buat abang dan adik yang telah memberikan semangat kepada penulis
dalam menyelesaikan tugas akhir ini,Yovan Rizaldy,SE,M.Sc dan Yodist Ryan
Rizaldy.
9. Teristimewa untuk Om Jum, Om mis, Om Asril, Bu Fit, Nenek Nursima atas doa
yang diberikan kepada saya.
10. Terima kasih buat teman-teman penulis yang sudah banyak memberikan semangat
dan bantuan, buat teman-teman sejawat 06 di teknik sipil Atha, Winda, Citra, Diana,
Didik, Irin, Nurul, Ani, Adhe, Janet, Maya, Lastri, Marni, Heri, Fauzi, Rivana, Riky,
Angga, Radi, Muntasir, Haikal, Anggi, Tami, Ucup, Fahim, Alfi, Tosek, Andi, Iqbal,
Lamreta, Yudi, Muek, Opung, Dorlen, Sammy, dan banyak lagi yang tidak bisa
iv
11. Terima kasih buat abang dan kakak senior antara lain Bang Bibi, Bang Andre, Bang
Jefri, kak Sakinah, Bang Nasrul, dan yang lainnya yang tidak bisa disebutkan satu
persatu
12. Terima kasih buat temen-temen penulis yang sudah seperti saudara sendiri yaitu Rini,
Tari, Nila Iswar, Silvana, Ilfi, Fitri, Yuki.
Medan, Agustus 2011
v
ABSTRAK
Salah satu cara menangani permasalahan banjir di Kota Medan adalah
mambangun Floodway (saluran pengelak banjir) dari sungai Deli ke sungai Percut.
Hal ini telah dilakukan suatu studi oleh JICA antara tahun 1990 – 1992 yang bekerja sama dengan Direktorat Jenderal Pengembangan Sumber Daya Air yang mana hasil
studi tersebut menyatakan pembangunan Floodway sangat layak dilakukan. Begitupun
penelitian ini bertujuan untuk meng evaluasi kembali elevasi muka air didalam
Floodway, mengingat selama pelaksanaan, terjadi perubahan perubahan perencanaan.
Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah dengan
pembelajaran melalui studi literatur yaitu mengumpulkan data-data primer dan
sekunder dari instansi terkait dan masyarakat sekitar, serta keterangan dari buku-buku
yang berhubungan.
Penelitian ketinggian muka air didalam Floodway dilakukan dengan
menggunakan metode Tahapan Standar dengan memperhitung kehilangan energi
akibat gesekan (friction) dan adanya perubahan perubahan penampang saluran
terhadap perencanaan. Kehilangan energi tambahan akibat perubahan penampang
terjadi dilokasi FW29, FW31 dan FW36. Sedangakan pada pertemuan antara
Floodway dengan sungai Percut pada awalnya berbelok menjadi lurus. Perhitungan
ketinggian muka air dalam Floodway direncanakan untuk debit 120 m3/detik dengan
dua jenis material dinding saluran yaitu dari pasangan batu kali dan beton bertulang.
Kehilangan energi yangdiperhitungkan dalam evaluasi ketinggian muka air
disamping akibat gesekan (friction) antara air dengan dinding saluran juga akibat
kehilangan energi pada pembelokan saluran, kehilangan energi akibat pembesaran
tampang saluran dan kehilangan energi akibat konstraksi ( penyempitan ) saluran.
Dari hasil perhitungan dengan menggunakan metode Tahapan Standar ternyata
ternyata ketinggian muka air lebih rendah kira kira 0,4 m dari ketinggian muka air
yang direncanakan seperti tergambar dalam As- Built Drawing untuk debit 120
m3/detik. Begitupun pada saat ini terdapat permasalahan sedimen, vegetasi dan
sampah didalam Floodway, maka disarankan untuk melakukan pembersihan dan
perawatan secara rutin. Yang berkaitan dengan sedimen disarankan juga untuk
vi
II.2. Penentuan Debit Rencana dan Elevasi Air di Saluran ... 11
II.2.1. Debit Banjir Rencana ... 11
vii
II.3. Ketinggian Muka Air di Saluran ... 16
II.3.1. Metode Tahapan (Step Method )... 16
II.3.2. Metode Integrasi langsung ... 17
II.3.3. Metode Tahapan Standar ... 18
II.4. Bangunan Pengamanan Sungai dan Saluran... 19
II.4.1. Tanggul... 19
II.4.2. Perkuatan Lereng... 24
II.4.3. Bendung... 28
BAB III- METODOLOGI PENELITIAN ... 32
II.1. Umum... 32
III.2. Gambaran Umum Lokasi Floodway... 32
III.3. Desain Awal Floodway ... 33
III.4. Perubahan Design Floodway Selama Konstruksi... 36
III.5. Metode Penentuan Muka Air di Floodway dengan Metode Tahapan Standar ... 37
BAB IV- ANALISA PEMBAHASAN... 41
IV.1. Debit didalam Floodway... 41
IV.2. Penentuan Muka Air Pada Pertemuan Floodway dan Sungai Percut... 43
IV.3. Perhitungan Ketinggian Muka Air Pada Floodway... 43
IV.4. Evaluasi Ketinggian Muka Air Pada Floodway ... 53
BAB V- KESIMPULAN DAN SARAN ... 57
V.1. Kesimpulan... 57
viii Daftar Pustaka ... 59
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Koefisien Kekasaran 15
Tabel 4.1. Perhitungan Elevasi Muka Air di Floodway dengan Meenggunakan
Standard Step Method 51
x
DAFTAR GAMBAR & GRAFIK
Gambar 1.1. Peta lokasi paket MFC-1 sampai paket MFC-8 2
Gambar 1.2. Bendung floodway 5
Gambar 1.3 Peta Umum Sungai Sungai Belawan – Padang 6
Gambar 1.4 Lokasi Floodway 7
Gambar 2.1. Berbagai Jenis Tanggul 20
Gambar 2.2. Berbagai Jenis Tanggul 25
Gambar 2.3. Konstruksi Perkuatan Lereng 26
Gambar.2.4. Komponen Utama Bendung 30
Gambar 2.5. Komponen utama bendung gerak 31
Gambar 2.6. Komponen Utama Bendung Tetap 31
Gambar 3.1. Lokasi Floodway ( Kanal ) 33
Gambar 3.2. Desain Awal Tampang Saluran Floodway 34
Gambar 3.3. Desain Awal Denah Pertemuan Floodway dan Sungai Percut 35
Gambar 3.4. Kehilangan energi 38
Gambar 3.5. Skema Pengendalian Banjir 40
Gambar 4.1. Skema Debit Banjir 42
Gambar 4.2. Sket denah Flood Way 44
Gambar.4.3. Tampang Saluran di FW2 45
Gambar.4.4. Tampang Saluran di FW29 46
Gambar.4.5. Tampang Saluran di FW31 47
Gambar.4.6. Tampang Saluran di FW36 48
xi
i : Kemiringan dasar sungai atau garis energi
n : Koefisien kekasaran Manning
P : Perimeter, keliling basah
Q : Debit
R : Radius hidrolis
x : Jarak dari titik referensi
v
ABSTRAK
Salah satu cara menangani permasalahan banjir di Kota Medan adalah
mambangun Floodway (saluran pengelak banjir) dari sungai Deli ke sungai Percut.
Hal ini telah dilakukan suatu studi oleh JICA antara tahun 1990 – 1992 yang bekerja sama dengan Direktorat Jenderal Pengembangan Sumber Daya Air yang mana hasil
studi tersebut menyatakan pembangunan Floodway sangat layak dilakukan. Begitupun
penelitian ini bertujuan untuk meng evaluasi kembali elevasi muka air didalam
Floodway, mengingat selama pelaksanaan, terjadi perubahan perubahan perencanaan.
Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah dengan
pembelajaran melalui studi literatur yaitu mengumpulkan data-data primer dan
sekunder dari instansi terkait dan masyarakat sekitar, serta keterangan dari buku-buku
yang berhubungan.
Penelitian ketinggian muka air didalam Floodway dilakukan dengan
menggunakan metode Tahapan Standar dengan memperhitung kehilangan energi
akibat gesekan (friction) dan adanya perubahan perubahan penampang saluran
terhadap perencanaan. Kehilangan energi tambahan akibat perubahan penampang
terjadi dilokasi FW29, FW31 dan FW36. Sedangakan pada pertemuan antara
Floodway dengan sungai Percut pada awalnya berbelok menjadi lurus. Perhitungan
ketinggian muka air dalam Floodway direncanakan untuk debit 120 m3/detik dengan
dua jenis material dinding saluran yaitu dari pasangan batu kali dan beton bertulang.
Kehilangan energi yangdiperhitungkan dalam evaluasi ketinggian muka air
disamping akibat gesekan (friction) antara air dengan dinding saluran juga akibat
kehilangan energi pada pembelokan saluran, kehilangan energi akibat pembesaran
tampang saluran dan kehilangan energi akibat konstraksi ( penyempitan ) saluran.
Dari hasil perhitungan dengan menggunakan metode Tahapan Standar ternyata
ternyata ketinggian muka air lebih rendah kira kira 0,4 m dari ketinggian muka air
yang direncanakan seperti tergambar dalam As- Built Drawing untuk debit 120
m3/detik. Begitupun pada saat ini terdapat permasalahan sedimen, vegetasi dan
sampah didalam Floodway, maka disarankan untuk melakukan pembersihan dan
perawatan secara rutin. Yang berkaitan dengan sedimen disarankan juga untuk
xii
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Proyek Pengendalian Banjir Medan (Medan Flood Control Project) ini dimulai
dengan studi Belawan Padang Integrated River Basin yang merupakan kerjasama JICA dan
Pemerintah Republik Indonesia, Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal
Pengembangan Sumber Daya Air pada tahun 1990-1992.Studi ini meliputi sungai-sungai
antara lain: sungai Belawan, sungai Deli-Percut, sungai Serdang, sungai Ular, sungai Belutu,
sungai Padang. Salah satu kajian dari studi tersebut adalah pengendalian banjir (flood
control) terhadap sungai-sungai tersebut diatas.
Berdasarkan kajian cost benefit analysis (analisis biaya keutungan) yang dilakukan
oleh JICA ternyata pekerjaan pengendalian banjir untuk Kota Medan (pengendalian banjir
sungai Deli-Percut ) memiliki nilai Economic Internal Rate of Return (EIRR) yang paling
tinggi 20,03 % . Ini artinya pelaksanaan program pengendalian banjir Kota Medan
merupakan prioritas utama untuk dilaksanakan.
Pembangunan di Daerah Aliran Sungai Deli dan Sungai Percut meliputi:
1. Perbaikan upstream (hulu) Sei Deli
2. Perbaikan Sei Percut
xiii Pada tahun 1999 Pemerintah Indonesia melalui LOAN IP-495 memperoleh dana
pinjaman dari pemerintah Jepang untuk melaksanakan Pembangunan Medan Flood Control
berupa kegiatan Konstruksi dan Supervisi.
Pembangunan Proyek Medan Flood Control, perencanaan dan pengawasannya
dilaksanakan oleh Konsultan Jepang yaitu CTI ENGINEERING CO, LTD dan bekerja sama
dengan konsultan-konsultan Indonesia. Dalam pelaksanaan proyek pengendalian banjir ini
terdiri dari 8 paket kegiatan seperti pada gambar berikut:
xiv Sungai Belawan, sungai Deli dan sungai Percut merupakan sungai utama yang
melewati kawasan pemukiman kota Medan. Ketiga sungai ini relatif kecil dan kapasitas
alirannya hanya mampu menampung air banjir periode ulang 2 tahun.Sungai Deli melintasi
pusat kota, kantor pemerintahan, pusat bisnis dan pemukiman sehingga tidak memungkinkan
jika dilakukan perbaikan sungai. Untuk itu dipilihlah alternatif kedua yaitu pembangunan
floodway. Berdasarkan kondisi topografi maka direncanakan floodway dari Sungai Deli ke
Sungai Percut.
Pada tugas akhir ini secara khusus akan mengambil kajian topik tentang EVALUASI
PERENCANAAN HIDROLIK FLOODWAY UNTUK KEPERLUAN BANJIR KOTA MEDAN.
I.2. PERMASALAHAN
Dalam perjalanan pembangunan proyek Pengendalian Banjir Kota Medan (MFC
Project) ini banyak terdapat berbagai perubahan-perubahan perencanaan yang
disebabkan oleh keterbatasan lahan sehingga diperlukan evaluasi apakah perencanaan
tersebut sesuai dengan yang diinginkan. Permasalahan dalam perencanaan ini antara
lain meliputi masalah Hidrologi, struktur bangunan, Mekanika Tanah, Hidrolika, dan
lain-lain
I.3. TUJUAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi perencanaan hidrolik saluran
pengelak banjir (floodway) dari sungai Deli ke sungai Percut sehingga bisa diketahui
xv Disamping itu juga akan dievaluasi tinggi mercu yang sesuai untuk mengalihkan
banjir yang ditetapkan dari Sungai Deli ke Sungai Percut.
I.4. PEMBATASAN MASALAH
Permasalahan pada tugas akhir ini dibatasi pada :
1. Evaluasi perencanaan hidrolik floodway dari sungai deli ke sungai percut (MFC 5,
6, 7)
2. Tinggi muka air sepanjang floodway
3. Tujuan akhir yang ingin dicapai adalah untuk mengetahui efektivitas floodway
untuk keperluan banjir kota Medan.
I
.
5. METODE PEMBAHASAN
Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah dengan
Pembelajaran melalui studi literatur yaitu mengumpulkan data-data primer dansekunder dari instansi terkait dan masyarakat sekitar, serta keterangan dari buku-buku
xvi
Gambar.1.2. Bendung floodway
Data-data yang diperlukan antara lain debit banjir yang diperhitungkan dalam
merencanakan floodway ini, dan gambar bangunan yang terpasang (as built drawing )
yang didapat dari proyek. Dari data-data tersebut dievaluasi muka air banjir yang terjadi
didalam floodway dengan metode tahapan standar. Dari hasil perhitungan muka air
didalam floodway yang didapat akan dibandingkan dengan muka air yang
xvii
I.6. Lokasi Studi
Saluran Medan Floodway yang akan mengalirkan banjir dari sungai Deli ke Sungai
Percut, Titi Kuning ke Tembakau sepanjang 3,8 Km.
xviii
xix
I.7. Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan
Bab ini meliputi tinjauan latar belakang, permasalahan, tujuan studi, Pembatasan
masalah, metode pembahasan, lokasi studi, sistematika penulisan yang digunakan
dalam tulisan ini.
BAB II Tinjauan Pustaka
Bab ini meliputi tinjauan umum, debit rencana, ketinggian muka air disaluran yang
metode perhitungannya antara lain : metode tahapan ( step method ), metode
integrasi langsung ( direct integration method ), metode tahapan standar ( standar
step method ), bangunan pengaman sungai dan saluran yang meliputi : tanggul,
perkuatan lereng, bendung.
BAB III Metodologi Penelitian
Bab ini meliputi gambaran umum lokasi floodway, desain awal floodway, perubahan
desain floodway selama konstruksi, dan metode penentuan muka air di floodway
dengan metode tahapan standar.
BAB IV Analisa Pembahasan
Bab ini membahas debit didalam floodway, penentuan muka air pada pertemuan
floodway dan sungai Percut, perhitungan ketinggian muka air pada floodway,
xx BAB V Kesimpulan dan Saran
Bab ini menyampaikan kesimpulan dari hasil peninjauan evaluasi perencanaan
hidrolik floodway untuk keperluan banjir kota Medan yang dilanjutkan dengan
penyusunan rekomendasi, serta saran-saran.
xxi
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA II.1 Umum
Banjir merupakan salah satu masalah lingkungan yang sering terjadi di lingkungan
daerah sekitar hilir Sungai. Banjir yang terjadi dapat mengakibatkan kerugian.
Diakibatkan karena keadaan alur sungai yang belum stabil, bahkan ada beberapa alur yang
dipersempit, pendangkalan dasar sungai dan kelongsoran tebing sungai, hal ini
mengakibatkan berkurangnya kapasitas sungai untuk menampung air sehinga terjadilah
banjir.
Setiap sungai akan mengalami banjir yang dapat terjadi secara berkala. Sehingga
diperlukan adanya suatu untuk meminimalisasi terjadinya banjir dan dampak negatif yang
ditimbulkan dari banjir tersebut. Untuk meminimalisasi terjadinya banjir tersebut, maka
dibutuhkanlah adanya suatu perencanaan floodway (saluran banjir) yang mampu mengatur
ketinggian muka air sungai, sehingga banjir yang terjadi dapat diatasi dengan baik tanpa
adanya kerugian yang ditimbulkan dan sungai dapat berfungsi dengan baik untuk
menampung curah hujan dan mengalirkannya ke laut. Floodway adalah saluran baru yang
dibuat untuk mengalirkan ir secara terpisah dari sungai utamanya. Saluran banjir
(floodway) ini dapat mengalirkan sebagian atau bahkan seluruh debit banjir.
Saluran banjir (floodway) dibuat dalam keadaan berbagai kondisi, tetapi tujuan utamanya
adalah untuk menghindarkan pekerjaan sungai didaerah pemukiman yang padat atau untuk
memperpendek salah satu ruas sungai. Biasanya saluran banjir (floodway) dilengkapi
xxii seksama perlu dilakukan untuk rencana floodway, terutama untuk floodway yang besar,
karena floodway ini dapat mengubah resim bagian hilir sungai yang sudah ada dan daerah
pantai yang akan menjadi muara banjir kanal.
Perencanaan perbaikan dan pengaturan sungai diadakan, agar disesuaikan dengan tingkat
perkembangan suatu lembah sungai serta kebutuhan masyarakat. Sungai diperbaiki dan
diatur sedemikian rupa, sehingga dapat diadakan pencegahan terhadap bahaya banjir dan
sedimentasi serta mengusahakan agar alur sungai senantiasa dalam keadaan stabil,
sehingga memudahkan pemanfaatan air yang akan memberikan kemudahan dalam
penyadapannya, pelestarian lingkungan dan menjamin kelancaran serta keamanan
lalu-lintas sungai.
Perencanaan pengamanan terhadap banjir disebut juga perencanaan pengendalian banjir
yang akan digunakan sebagai landasan yang penting dalam menetapkan berbagai
pekerjaan sipil yang harus dilaksanakan dalam rangka usaha pengamanan terhadap
bencana banjir tersebut.
Pekerjaan-pekerjaan pokok dalam rangka pengamanan banjir secara umum dapat dibagi
menjadi:
1. Pembangunan sistem pengamanan dan pengendalian banjir seperi bendung,
floodway, tanggul, dan lain-lain.
2. Pekerjaan non-sipil.
Pekerjaan sipil adalah usaha pencegahan bahaya banjir dengan suatu sistem pengaman
banjir yang terdiri dari normalisasi alur sungai seperti perencanaan floodway .
Sebaliknya pekerjaaan non-sipil adalah usaha pencegahan banjir dengan
xxiii mungkin terjadi, apabila teradi banjir, antara lain pengaturan penggunaan tanah didaerah
bantaran sungai, mendrikan bangunan yang tahan terhadap genangan air, asuransi banjir
dan kegiatan-kegiatan pengamanan terhadap kemungkinan terjadinya bencana banjir.
Dalam perencanaan perbaikan dan pengaturan sungai yang diutamakan adalah konsep
pengaliran banjir sungai secara aman, guna mencegah terjadinya luapan-luapan yang
dapat menyebabkan terjadinya bencana banjir. Dengan demikian usaha yang penting
adalah membuat dan kemudian mempertahankan penampang basah yang cukup memadai
sesuai dengan kapasitas pengaliran rencananya, yakni dengan konsep pencegahan
sedimentasi didasar sungai dan mengatur alur sungai agar senantiasa dalam keadaan
stabil.
II.2. Penentuan Debit dan Elevasi Muka Air di Saluran II.2.1. Debit Banjir Rencana
Debit banjir rencana pada setiap profil sungai merupakan data yang paling penting
untuk perencanaan perbaikan dan pengaturan sungai.
Debit banjir rencana pada setiap profil sungai ditetapkan setelah diadakan perhitungan
statistik dari data yang tercatat dan disesuaikan dengan tingkat pengamanan banjir yang
diinginkan.
Biasanya data debit dari sungai-sungai yang akan ditangani jarang yang sudah
mencukupi, sehingga debit banjir harus dihitung dari data curah hujan. Untuk perhitungan ini,
formula rasional hanya digunakan apabila dibutuhkan debit maksimumnya saja. Untuk
pengendalian banjir atau untuk mengetahui debit suatu anak sungai , selain dari debit
xxiv satuan atau cara fungsi penampungan. Angka debit banjir rencana yang sesuai untuk suatu
sungai harus ditentukan sebelum dilakukan tahapan perencanaan selanjutnya. Akan tetapi,
untuk menentukan besarnya debit banjir rencana tersebut bukanlah pekerjaan yang mudah,
lebih-lebih jika dikaitkan dengan tingkat pengembangan daerah-daerah yang akan
diamankan.
Dalam penetapan curah hujan rencana, terdapat beberapa masalah teknis yang perlu
diperhatika yakni untuk sungai dengan daerah pengalirannya yang luas, terjadinya hujan
rencana untuk seluruh daerah pengaliran tidak dapat dihitung. Dalam keadaan demikian,
curah hujan rencana dihitung menggunakan beberapa polahujan dari analisa data yang pernah
tercatat. Sesuai dengan prosedur diatas, debit banjir rencana yang mengalir dari tiap anak
sungai ditetapkan terlebih dahulu dan debit banjir rencana dihitung dengan penjumlahan
kurva debit anak sungai dan sungai utamanya serta kemungkinan adanya pemotongan debit
oleh waduk pengendalian banjir, kemudian untuk titik yang penting dapat ditentukan.
II.2.2 PENENTUAN ELEVASI MUKA AIR
Elevasi muka air rencana ditentukan dengan perhitungan aliran uniform atau aliran
non-uniform. Perhitungan aliran uniform biasanya dipakai formula Manning untuk mendapatkan
kecepatan arus rata-rata.
v = 1 . 3 2 . 21
Dimana:
v: Kecepatan arus rata-rata sungai ( � )
xxv
kekasaran menunjukkan kekasaran dasar sungai dan besarnya tergantung dari berbagai
macam faktor. Angka-angka koefisien kekasaran tertera dalam tabel 2.1
Aliran saluran terbuka dikatakan seragam bila kedalaman aliran sama pada setiap
penampang saluran. Suatu aliran seragam (uniform flow) dapat bersifat tetap atau tidak tetap,
tergantung apakah kedalamannya berubah-ubah sesuai dengan perubahan waktu.
Aliran seragam yang tetap (steady uniform flow) merupakan tipe pokok aliran yang
dibahas dalam hidrolika saluran terbuka. Kedalaman aliran tidak berubah selama suatu waktu
tertentu yang telah diperhitungkan. Penetapan bahwa suatu aliran bersifat seragam yang tak
tetap (unsteady uniform flow) harus dengan syarat bahwa permukaan air berfluktuasi
sepanjang waktu dan tetap sejajar dasar saluran. Jelas bahwa hal ini merupakan suatu keadaan
yang praktis tidak mungkin terjadi. Sebab itu istilah aliran seragam disini hanya digunakan
untuk menyatakan aliran seragam yang tetap.
Apabila air yang mengalir dianggap sebagai aliran uniform dan kecepatan arus rata-rata
dihitung dihitung dengan rumus manning, maka tinggi muka berdasarkan debit banjir rencana
dapat dengan mudah ditentukan dengan mengadakan perhitungan coba banding.
Apabila digunakan rumus Manning sebagai hukum lawan gesekan, persamaan gerakan
xxvi
Perhitungan aliran non-uniform ini agak sulit, tetapi harus dilakukan apabila resim
alirannya sangat berubah-ubah.Tinggi muka air rencana sebaiknya lebih rendah dari tinggi
muka air maksimum sebelumnya. Jadi apabila muka air dari hasil peritungan terlalu tinggi,
maka sungainya harus diperlebar atau diperdalam.
Tabel 2.1. Koefisien Kekasaran
xxvii
Saluran galian tanah, lurus dan berprofil
sama
Trase dan profil teratur, air dalam
Trase dan profil teratur, bertanggul kerikil
dan berumput
xxviii Metode tahapan ini digunakan apabila kemiringan ( �) dan tampang saluran seragam.
Yang mana persamaannya adalah sebagai berikut :
xxix Persamaan diferensial aliran berubah lambat laun tidak dapat dinyatakan secara tegas
untuk y pada setiap jenis penampang melintang saluran, sehingga suatu integral langsung
yang tepat terhadap persamaan tersebut sesungguhnya praktis tidak dapat dilakukan.
Berbagai usaha telah dilakukan, baik untuk menyelesaikan persamaan bagi kejadian-kejadian
khusus maupun maupun membuat pemisalan agar persamaan tersebut dapat diintegrasikan
secara matematis. Persamaanya dalah sebagai berikut:
= �−
�: Kemiringan Dasar Saluran
:Kemiringan Gesekan
� ∶Bilangan Froude
� : Kecepatan Aliran ( �2 )
xxx Metode ini digunakan untuk saluran tidak prismatis. Pada saluran tidak prismatis,
elemen hidrolis tergantung pada jarak disepanjang saluran. Pada saluran alam, biasanya perlu
dilakukan penelitian dilapangan untuk mengumpulkan data yang diperlukan disetiap
penampang yang perlu dihitung. Perhitungan dilakukan tahap demi tahap dari suatu pos
pengamat ke pos berikutnya yang sifat-sifat hidrolisnya telah ditetapkan. Dalam hal ini jarak
setiap pos diketahui dan dilakukan penentuan kedalaman aliran di tiap pos. Cara semacam ini
biasanya dibuat berdasarkan perhitungan coba-coba.
RUMUS STANDAR STEP METHOD :
xxxi
V : Kecepatan rata-rata ( �)
g : Percepatan gravitasi ( �2)
: Kehilangan energi akibat gesekan dasar saluran
: Kehilangan energi akibat pusaran
Dari rumus standar step method ini akan diketahui ketinggian muka air didalam
saluran floodway yang mana hasilnya akan dibandingkan dengan perencanaan awal
apakah masih memenuhi syarat atau tidak.
II.4. Bangunan Pengamanan Sungai dan Saluran II.4.1. Tanggul
Tanggul adalah salah satu bangunan yang paling utama dan paling penting dalam usaha
melindungi kehidupan dan harta benda masyarakat terhadap genangan-genangan yang
disebabkan oleh banjir dan badai ( gelombang pasang ). Tanggul dibangun terutama dengan
konstruksi urugan tanah karena tanggul merupakan bangunan menerus yang sangat panjang
serta membutuhkan bahan urugan yang volumenya sangat besar. Kecuali tanah, kiranya
amatlah sukar untuk memperoleh bahan urugan untuk pembangunan tanggul dan bahan tanah
dapat diperoleh dari hasil galian di kanan-kiri trase rencana tanggul atau bahkan dapat
diperoleh dari hasil pekerjaan normalisasi sungai, berupa galian pelebaran alur sungai, yang
biasanya dilaksanakan bersamaan dengan pembangunan tanggul. Dalam tahap perencanaan
kiranya perlu diperhatikan, agar hasil dari pekerjaan normalisasi sungai dapat dimanfaatkan
sebagai bahan tanggul. Tentulah terbatas pada hasil galian yang memenuhi syarat untu bahan
xxxii setelah menjadi tanggul sangat mudah pula menyesuaikan diri dengan lapisan tanah pondasi
yang mendukungnya serta mudah pula menyesuaikan dengan kemungkinan penurunan yang
tidak rata, sehingga perbaikan yang disebabkan oleh penurunan tersebut mudah dikerjakan.
Selanjutnya tanah merupakan bahan bangunan yang sangat stabil dan tidak akan rusak selama
puluhan, bahkan yang sangat stabil dan tidak akan rusak selama puluhan, bahkan ratusan
tahun. Apabila di beberapa tempat terjadi kerusakan tanggul, perbaikannya sangat mudah dan
cepat menggunakan tanah yang tersedia di sekitar lokasi kerusakan.
Berbagai Jenis Tanggul
Berdasarkan fungsi dan dimensi tempat serta bahan yang digunakan dan kondisi
topografi setempat ( lihat gbr.2.2 ) tanggul dapat dibedakan sebagai berikut :
xxxiii
1. Tanggul Utama
Bangunan tanggul sepanjang kanan-kiri sungai guna menampung debit banjir rencana.
2. Tanggul Sekunder
Tanggul yang dibangun sejajar tanggul utama, baik di atas bantaran di depan tanggul
utama yang disebut tanggul musim panas maupun tanggul disebelah belakang tanggul
utama yang berfungsi untuk pertahanan kedua, andaikan terjadi bobolan pada tanggul
utama. Tergantung pada pentingnya suatu areal yang dilindungi kadang-kadang
dibangun pula tanggul tersier.
3. Tanggul Terbuka
Pada sungai-sungai yang deras arusnya, biasanya dapat dibangun tanggul-tanggul
yang tidak menerus, tetapi terputus-putus. Dengan demikian puncak banjir yang tinggi
tetapi periode waktunya pendek dapat dipotong, karena sebagian banjir mengalir
keluar melalui celah-celah antara tanggul-tanggul tersebut memasuki areal-areal di
belakang tanggul yang dipersiapkan untuk penampungan banjir sementara. Biasanya
areal-areal penampungan tersebut dikeliingi tanggul-tanggul pula. Setelah banjir
mereda, maka air yang tertampung tersebut, kemudian mengalir kembali kedalam ke
dalam sungai melalui celah-celah ini. Jadi tidak diperlukan adanya pintu-pintu atau
pelimpah serta bangunan pelengkap lainnya.
4. Tanggul Pemisah
Tanggul semacam ini dibangun di antara dua buah sungai yang berdekatan, agar arus
sungai pada muara kedua sungai tersebut tidak saling mengganggu, terutama pada
sungai-sungai yang kemiringannya dan kondisi hidrologinya berbeda. Selain itu pada
xxxiv pengendapan pada pertemuan kedua sungai tersebut dan perbedaan permukaan air di
muara masing-masing sungai dapat disesuaikan secara individual.
5. Tanggul Melingkar
Biasanya dibangun untuk melindungi areal-areal yang tidak terlalu luas tetapi penting
dan tanggul semacam ini sudah tidak digolongkan sebagai tanggul dalam rangka
perbaikan dan pengaturan sungai.
6. Tanggul Sirip ( Tanggul Melintang )
Pada sungai-sungai yang besar dengan bantaran yang sangat lebar dan tanah
bantarannya diusahakan untuk kegiatan pertanian, kadang-kadang dibangun tanggul
melintang untuk melindungi areal pertanian tersebut terhadap debit banjir yang lebih
kecil dari debit banjir rencananya. Selain itu tanggul tersebut dapat berfungsi sebagai
penghambat kecepatan arus sungai dan areal diantara kedua tanggul tersebut dapat
pula berfungsi sebagai panampung banjir sementara. Tanggul semacam ini biasanya
ditempatkan lebih kurang tegak lurus terhadap tanggul utama dan melintang arah alur
sungai.
7. Tanggul Pengarah
Tanggul semacam ini berfungsi sebagai pengarah arus di muara-muara sungai untuk
menjaga agar muara sungai tidak mudah berpindah-pindah dan sebagai pemandu arus
sungai.
8. Tanggul Keliling dan Tanggul Sekat
Andaikan pda suatu sungai dibangun penampung banjir sementara ( retarding basin)
dengan sistem tanggul, maka tanggulsebelah luar disebut tanggul keliling
(surrounding levee ) dan bagian tanggul yang terletak di tepi alur sungai disebut
xxxv
9. Penyadap Banjir
Bangunan ini berfungsi sebagai penyadap sebagian aliran banjir, pada saat muka air
banjir di dalam sungai telah melampui tinggi yang diperkirakan. Biasanya merupakan
salah satu komponen utama dari retarding basin atau berfungsi sebagai bangunan atau
pintu pembagi banjir.
10. Tanggul Tepi Danau dan Tanggul Pasang
Tanggul tepi danau dibangun disekeliling danau atau rawa-rawa dan tanggul pasang
dibangun di muara sungai yang dipengaruhi oleh pasang-surut air laut. Kedua jenis
tanggul tersebut diperhitungkan juga daya tahannya terhadap gaya-gaya hempasan
ombak baik dari danau maupun dari laut.
11. Tanggul Khusus
Pada pemukiman yang padat penduduk, biasanya biaya pembebasan tanah untuk
pembangunan tanggul sangat tinggi. Dalam keadaan demikian untuk mengurangi
areal tanah yang harus dibebaskan, biasanya tanggul dibuat berupa dinding pasangan
atau dinding beton.
12. Tanggul Belakang
Biasanya dibangun pada muara anak-anak sungai untuk mencegah limpasan, akibat
aliaran air pada anak-anak sungai tertahan dan permukaannya naik, karena naiknya
permukaan air pada sungai utama di waktu banjir.
xxxvi Perkuatan lereng ( revetments ) adalah bangunan yang ditempatkan pada permukaan
suatu lereng guna melindungi suatu tebing alur sungai atau permukaan lereng tanggul dan
secara keseluruhan berperan meningkatkan stabilitas alur sungai atau tubuh tanggul yang
dilindunginya.
Telah terjadi pengembangan yang sangat lanjut terhadap konstruksi salah satu
bangunan persungaian yang sangat vital ini dan pada saat ini telah dimungkinkan memilih
salah satu konstruksi, bahan dan cara pelaksanaan yang paling cocok disesuaikan dengan
berbagai kondisi setempat. Walaupun demikian konstruksi perkuatan lereng secara terus
menerus dikembangkan dan disempurnakan
Klasifikasi dan Konstruksi Perkuatan Lereng
1. Klasifikasi Berdasarkan Lokasi
Sebagaimana yang tertera pada gbr.2.3. berdasarkan lokasi, perkuatan lereng dapat
dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu perkuatan lereng tanggul ( levee revetment ),
perkuatan tebing sungai ( low water revetment ) dan perkuatan lereng menerus ( high
xxxvii
Gambar 2.3. Jenis-jenis Perkuatan Lereng
a. Perkuatan Lereng Tanggul
Dibangun pada permukaan lereng tanggul guna melindunginya terhadap gerusan arus
sungai dan konstruksi yang kuat perlu dibuat pada tanggul-tanggul yang sangat dekat
dengan tebing alur sungai atau apabila diperkirakan terjadi pukulan air ( water hummer).
b. Perkuatan Tebing Sungai
Perkuatan semacam ini diadakan pada tebing alur sungai, guna melindungi tebing
tersebut gerusan arus sungai dan mencegah proses meander pada alur sungai. Selain itu
harus diadakan pengamanan-pengamanan terhadap kemungkinan kerusakan terhadap
bangunan semacam ini, karena di saat terjadinya banjir bangunan tersebut akan
tenggelam seluruhnya.
c. Perkuatan Lereng Menerus
Perkuatan lereng menerus dibangun pada lereng tanggul dan tebing sungai secara
menerus ( pada bagian sungai yang tidak ada bantarannya ).
2. Konstruksi Perkuatan Lereng
Konstruksi perkuatan lereng umumnya seperti yang tertera pada gambar 2.4
xxxviii
Gambar.2.4. Konstruksi Perkuatan Lereng
a. Pelindung Lereng
Pelindung Lereng merupakan bagian utama dari bangunan perkuatan lereng dan
dimaksudkan untuk melindungi permukaan lereng tanggul atau permukaan tebing
sungai terhadap gerusan arus sungai. Pemilihan konstruksi pelindung lereng haruslah
didasarkan pada resim sungai atau lokasinya.
b. Pondasi dan Pelindung Kaki
Pondasi adalah semacam konstruksi yang akan berfungsi sebagai landasan atau tumpuan
pelindung lereng dan penempatannya pada kaki tanggul atau kaki tebing sungai.
Mengingat sebab utama kerusakan perkuatan lereng diawali dengan kerusakn
pondasinya, maka pondasi dan pelindung kaki harus dikerjakan dengan hati-hati.
c. Sambungan
Sambungan dibuat pada setiap jarak 20 m perkuatan lereng, sebagai sambungan
pemisah konstruktif, guna melokalisir kemungkinan kerusakn. Selain itu apabila lereng
xxxix
d. Konsolidasi
Guna lebih menjamin stabilitas pondasi dan melindunginya terhadap gerusan arus
sungai, maka di atas permukaan dasar sungai di depan pondasi ditempatkan hamparan
pelindung atau konsolidasi pondasi yang dapat berfungsi pula untuk melindungi
permukaan dasar sungai terhadap gerusan. Aadapun jenis, dimensi serta metode
pelaksanaanya sangatlah beraneka ragam dan sangat tergantung pada kondisi setempat.
e. Pelindung Mercu
Perkuatan tebing alur sungai dan perkuatan lereng tanggul yang karena fungsi dan
dimensinya mungkin tenggelam di saat terjadi banjir besar agar tidak mengalami
kerusakan-kerusakan diperlukan adanya pelindung pada bagian mercunya. Salah satu
caranya adalah seperti yang tertera pada skema gbr.2.4.
II.4.3. Bendung
Bendung ditempatkan melintang sungai, guna mengatur aliran air sungai yang melalui
bendung tersebut.
Berdasarkan fungsinya bendung dapat diklasifikasikan dalam bendung pembagi
banjir, bendung penahan air pasang dan bendung penyadap. Selain itu tergantung dari
konstruksinya bendung dapat pula diklasifikasikan dalam bendung tetap dan bendung
bergerak.
Klasifikasi Berdasarkan Fungsi
xl Bendung semacam ini didirikan pada percabangan sungai untuk mengatur muka air,
sehingga terjadi pemisahan antara debit banjir dan debit rendah sesuai dengan
kapasitas yang telah ditetapkan sebelumnya.
Bendung ini digunakan untuk mengatur muka air di dalam sungai guna memudahkan
penyadapan airnya untuk keperluan air minum, air perkotaan, irigasi dan
pembangunan tenaga listrik.
d. Lain-lain
Terdapat pula beberapa tipe khusus, antara lain bendung untuk mengatur muka air
debit sungai dan mengatur resim hidrologi sungai, bendung yang berfungsi sebagai
ambang untuk mencegah turunnya dasar sungai yang biasanya dibangun pada suatu
saluran pembuang, saluran banjir atau sudetan, bendung untuk menjaga air sungai pada
kedalaman tertentu yang diperlukan bagi lalu-lintas sungai dan bendung serbaguna
yang memiliki beberapa fungsi.
Klasifikasi Berdasarkan Tipe Konstruksi
xli Bendung ini tidak dapat mengatur tinggi dan debit air sungai.
b. Bendung Gerak
Bendung ini dapat digunakan untuk mengatur tinggi dan debit air sungai dengan
pembukaan pintu-pintu yang terdapat pada bendung.
c. Bendung Kombinasi
Bendung ini berfungsi ganda, yaitu sebagai bendung tetap dan bendung gerak.
xlii
Gambar.2.6. Komponen utama bendung gerak
xliii
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
III.1. Umum
Sungai Belawan, sungai Deli dan sungai Percut merupakan sungai utama yang
melewati kawasan pemukiman kota Medan. Ketiga sungai ini relatif kecil dan kapasitas
alirannya hanya mampu menampung air banjir periode ulang 2 tahun. Sungai Deli melintasi
pusat kota, kantor pemerintahan, pusat bisnis dan pemukiman, sehingga tidak memungkinkan
jika dilakukan perbaikan sungai. Untuk itu dipilihlah alternatif kedua yaitu pembangunan
floodway. Berdasarkan kondisi topografi maka direncanakan floodway dari sungai Deli ke
sungai Percut.
III.2. Gambaran Umum Lokasi Floodway
Pembangunan Kanal banjir kota Medan FW0 sampai FW24 dan PE274 sampai PE
274+ 320. Konstruksi kanal Belanda terbuka yang menghubungkan bagian hulu sungai Deli
dan sungai Percut sepanjang 2.680 m. Bagian ini sesuai dengan desain awal memliki
penampang trapesium tunggal dengan pekerjaan tambahan seperti jembatan, jalan raya dan
fasilitas drainase.Sebelum dilaksanakan pembangunan floodway ini lokasinya merupakan
daerah pemukiman penduduk yang sebahagian terletak dikota Madya Medan dan sebagian
xliv STM ujung, jalan Medan Deli Tua, jalan SMA 12 sehingga disepanjang Floodway ini
dibutuhkan pembangunan 6 lokasi jembatan.
Gambar.3.1. Lokasi Floodway ( Kanal )
III.3. Desain Awal Floodway
Pada awalnya Floodway ini didesain dengan penampang trapesium tunggal dan
trapesium ganda yang mana untuk trapesium tunggal dinding saluran terbuat dari beton dan
untuk trapesium ganda dinding saluran terbuat dari pasangan batu kali.Untuk saluran dengan
pasangan batu kali lebar dasarnya adalah 5 m dengan kemiringan talud 1:1,5 sedangkan
xlv ditunjukkan pada gambar 3.1.Pada pertemuan dengan sungai Percut, arah Floodway berbelok
seperempat lingkaran seperti ditunjukkan pada gambar 3.2.
xlvi
Gambar.3.1. Desain Awal Denah Pertemuan Floodway dan Sungai Percut III.4. Perubahan Desain Floodway Selama Konstruksi
Selama masa pelaksanaan proyek banyak terjadi perubahan-perubahan desain yang
disebabkan oleh keterbatasan lahan atau pembebasan lahan. Perubahan-perubahan itu antara
lain:
1. Pada pertemuan antara floodway dengan sungai Percut
Pada daerah ini tidak bisa dibebaskan lahan karena sudah dibangun perumahan Villa
Mutiara maka floodway yang tadinya berbelok seperempat lingkaran menjadi lurus
xlvii
2. Pada lokasi FW31 sampai FW35
Pada daerah ini tampang saluran sesuai desain yg merupakan tampang trapesium.
Disebabkan keterbatasan lahan, tampang saluran diubah menjadi empat persegi.
Dengan adanya perubahan bentuk dari tampang saluran terhadap desain maka akan
terjadi perbedaan besarnya kehilangan energi dari desain awal sehingga mempengaruhi
tingginya muka air didalam saluran. Perhitungan kehilangan energi ini akan dijelaskan pada
bab IV dengan menggunakan metode tahapan standar ( Standard Step Method ).
III.5. Metode Penentuan Muka Air di Floodway Dengan Metode Tahapan Standar
Seperti telah dijelaskan pada bab II.3.3 yang mana rumusnya adalah sebagai berikut:
�1+ ∝1 �12
2 = �2+ ∝2
�22
2 + +
Dalam hal ini adalah merupakan kehilangan energi akibat friction ( gesekan ) antara
dinding saluran dengan air sedangkan adalah kehilangan energi tambahan akibat
pembelokan aliran, perubahan penampang saluran, adanya rintangan atau halangan aliran
didalam saluran seperti pilar jembatan dll.
xlviii he = CL. �
2
2 ( 3.1. )
Dimana:
CL: Perbandingan kehilangan energi ( headloss ) dengan tinggi kecepatan
(velocity head ).
CL = 2. � ( 3.2. )
Dimana:
b: Lebar saluran
rc: Jari-jari belokan terhadap centre line saluran
( Sumber: open channel flowby: F.M.HENDERSON )
2. Kehilangan energi akibat pembesaran tampang saluran
= 0,3 (�1−�2 )2
2 ( 3.3. )
xlix 3. Kehilangan energi akibat konstraksi ( penyempitan ) saluran
a) Kontraksi dengan ujung persegi
= 0,23 �32
2 ( 3.4.)
b) Kontraksi dengan ujung bulat
= 0,11 �32
2 ( 3.5. )
( Sumber: open channel flowby: F.M.HENDERSON )
4. Kehilangan energi akibat pilar jembatan ( Bridge Piers )
= � �22
2 ( 3.6. )
Besarnya koefisien � tergantung pada bentuk pilar ( pier ). Pilar yang ujungnya
persegi �= 0,35 dan yang ujungnya bulat � = 0,18. V2 adalah kecepatan aliran
l
BAB IV
ANALISA PEMBAHASAN
IV.1. Debit Didalam Floodway
Didalam perencanaan detail Medan Flood Control Project ( Proyek Pengendalian Banjir
Kota Medan ) debit banjir rencana ditetapkan dalam beberapa tingkatan yaitu :
1. Immediate Plan (rencana jangka pendek ) dengan periode ulang banjir 25 tahunan.
2. Urgent Plan ( rencana jangka menengah ) dengan periode ulang banjir 40 tahunan.
3. Master Plan ( rencana jangka panjang ) dengan periode ulang banjir 100 tahunan.
Urgent Plan ( rencana jangka menengah ) digunakan dengan membangun bendungan di
Lausimeme disungai Percut. Sedangkan Master Plan ( rencanan jangka panjang )
direncanakan dengan membangun bendungan di Lausimeme ( Sungai Percut ) dan
Namobatang ( Sungai Deli ). Debit banjir Floodway untuk Immediate Plan ( rencana jangka
pendek ) adalah 70 m3/det sedangkan untuk Urgent Plan dan Master Plan direncanakan debit
banjir 120 m3/det. Skema besarnya debit banjir untuk Sungai Deli, Sungai Percut, dan
li
lii
IV.2. Penentuan Muka Air Pada Pertemuan Floodway dan Sungai Percut
Didalam desain awal penentuan muka air pada pertemuan floodway dan sungai Percut
yaitu pada section FW3 ( PE274 + 233 ) diperhitungkan dengan aliran seragam ( Uniform
Flow ) yang mana kemiringan muka air dianggap sejajar dengan dasar saluran. Kemiringan
dasar saluran floodway adalah 1:2350 dengan kedalaman air rata-rata 5,8 m. Pada potongan
FW3 tersebut elevasi dasar saluran adalah 24,930 m sehingga kedalaman muka air disini
untuk debit 120 m3/det dan elevasi muka airnya adalah 30,73 m. Dengan adanya perubahan
desain pada pertemuan floodway dengan sungai Percut berarti terjadi perubahan elevasi muka
air di FW3. Pada perubahan desain ini awal perhitungan elevasi muka air dimulai dari FW2
dimana dengan cara yang sama seperti desain awal elevasi muka air pada lokasi FW2 ini
untuk debit 120 m3/det adalah 30,625 m.
IV.3. Perhitungan Ketinggian Muka Air Pada Floodway
Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa penentuan ketinggian muka air dengan
menggunakan metode tahapan standar ( Standard Step Method ). Perhitungan ketinggian
muka air dimulai dari bagian hilir yaitu pertemuan Floodway dengan Sungai Percut di FW2.
Perhitungan ketinggian muka air ini dapat dilihat pada tabel 4.1. Langkah-langkah
perhitungan adalah sebagai berikut:
1) Kolom 1 menunjukkan lokasi yang ditinjau.
2) Kolom 2 menunjukkan ketinggian elevasi muka air. Pada awalnya elevasi muka air ini
telah ditetapkan di FW2 yang mana elevasinya adalah 30,625 m. Untuk elevasi muka
liii 3) Kolom 3 adalah luas penampang basah dari masing-masing lokasi yang ditinjau.
Bentuk-bentuk penampang di floodway adalah sebagai berikut:
Lokasi FW2 sampai FW28+25
liv
Lokasi FW29 sampai FW30+86,2
lv
Lokasi FW31 sampai FW35
lvi
Lokasi FW36 sampai FW38+72,54
lvii 4) Kolom adalah tingi kecepatan ( v2/ 2g ) dimana v= Q/A sedangkan g adalah gravitasi
yang besarnya 9,81 m/det2.
5) Kolom 5 adalah total tinggi tekanan atau energi ( H ) yang mana ini adalah tinggi
muka air ditambah tinggi kecepatan ( v2/ 2g ) dalam satuan m.
6) Kolom 6 adalah Perimeter ( keliling basah ) dalam satuan meter.
7) Kolom 7 adalah jari-jari hidrolik ( R ) yaitu A/P dalam satuan meter.
8) Kolom 8 adalah R4/3
9) Kolom 9 adalah Friction Slope ( kemiringan garis energi ) yaitu Sf
= �2.42 3
10) Kolom 10 adalah kemiringan garis energi rata-rata atau kemiringan energi pada
lokasi yang ditinjau ditambah dengan kemringan energi dibagi dua.
11) Kolom 11 adalah jarak antara masing-masing penampang yang ditinjau.
12) Kolom 12 adalah kehilangan energi ( Head Loss ) akibat gesekan ( Friction ) antara
aliran air dan dinding saluran yang besarnya hf = Sf x Jarak.
13) Kolom 13 adalah kehilangan energi tambahan akibat pembelokan saluran, akibat
pembesaran tampang saluran, akibat kontraksi ( penyempitan ) saluran, akibat pilar
jembatan ( Bridge Piers ).
Pada lokasi FW29 terjadi pembesaran tampang saluran maka he dihitung dengan
rumus 3.3. Pada lokasi FW32 terjadi kontraksi ( penyempitan ) saluran maka
digunakan rumus 3.4. Demikian juga pada lokasi FW36 digunakan rumus 3.4 juga.
14) Kolom 14 adalah Total Head ( total tinggi tekanan ) yang mana besarnya adalah
Total Head pada lokasi sebelumnya ditambah dengan hf dan he.
Jika harga kolom 14 tidak sama dengan harga kolom 5 maka taksiran tinggi muka air
harus diubah dan perhitungan dilanjutkan sampai harga kolom 14 menjadi sama
lviii
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.I. Kesimpulan
1) Pada awalnya floodway direncanakan dengan tampang trapesium dan debit 120
m3/det sedangkan trase floodway pada pertemuan dengan sungai Percut berbelok sesuai
seperti pada gambar 3.3. Tetapi pada pelaksanaannya trase floodway menjadi lurus
sehingga pertemuannya dengan sungai floodway membentuk sudut 90o dan panjang
floodway sedikit lebih pendek. Sedangkan pada lokasi FW31-FW35 tampang saluran
menjadi empat persegi dengan konstruksi sheetpile dari beton. Perubahan ini disebabkan
oleh keterbatasan lahan.
2) Dengan adanya perubahan desain dengan pelaksanaan tentunya akan mengakibatkan
terjadinya perubahan elevasi muka air didalam saluran. Dari hasil perhitungan kembali
dengan menggunakan metode tahapan standar ternyata ketinggian muka air masih lebih
rendah dari yang diperhitungkan didalam as built drawing. Ketinggian muka air yang
diperhitungkan dengan menggunakan metode tahapan standar lebih rendah sekitar 0,4 m
dari yang diperkirakan didalam as built drawing yang berarti floodway sangat aman
untuk debit 120 m3/det.
V.2. Saran
1) Mengingat adanya permasalahan sedimen didalam floodway dan pertemuan dengan
sungai Percut untuk ini disarankan dilakukan penelitian lebih lanjut cara-cara mengatasi
lix 2) Pada saat ini didasar floodway terdapat sampah dan vegetasi yang mana ini juga dapat
mengganggu kapasitas aliran didalam floodway. Untuk ini disarankan agar dilakukan
lx
Daftar Pustaka
Chow Ven Te. Hidrolika saluran terbuka,1984.Erlangga.Jakarta.
CTI ENGINEERING CO (1996), The detailed design study on medan flood control
Project, volume II.
Henderson., F.M , Open Channel Flow, 1966, Mac Milan Publishing Co., Inc, Newyork.
Japan International Cooperation Agency (1992), The study on belawan-padang integrated
river basin development.
Raju Rangga K.G. Aliran melalui saluran terbuka, 1986.Erlangga.Jakarta
Sosrodarsono Suyono,Dr,Ir. Perbaikan dan pengaturan sungai,1984,Pradnya
