EVALUASI PERENCANAAN HIDROLIK SUNGAI
PERCUT PENGENDALIAN BANJIR DARI BENDUNG
BANDAR SIDORAS PE- 71 SAMPAI KE PE-129
(MFC-2)
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian Pendidikan sarjana teknik sipil
IRIN MARYAM RUFAEDAH SIREGAR
06 0404 045
SUBJURUSAN TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011
ABSTRAK
Sungai-sungai utama yang berada di kota Medan yaitu sungai Deli, sungai Percut, dan sungai Belawan. Seiring berjalannya waktu dari hari ke hari jumlah debit air yang ada di sungai Deli semakin lama semakin bertambah, dengan begitu diperlukan adanya normalisasi pada sungai Deli tersebut. Namun dikarenakan sungai Deli berada atau melintasi pusat pemerintahan dan melintasi pusat pemukiman kota Medan, maka sangat sulit dilakukannya normalisasi sungai. Dengan begitu pemerintah kota Medan membuat proyek MFC-2 yang salah satunya membangun floodway yaitu saluran yang menghubungkan antara sungai Deli dan sungai Percut yang memiliki debit sungai yang tidak begitu banyak dan dapat dilakukan normalisasi pada sungai Percut ini karena sungai percut ini tidak banyak pemukiman warga di sekitarnya. Dengan begitu sebagian debit air yang ada di sungai Deli dapat mengalir ke sungai Percut.
Dalam perhitungan tinggi muka air pada saluran penampang dapat digunakan beberapa metode yaitu metode grafis, metode Integrasi langsung, metode tahapan langsung, dan metode tahapan standar. Sebelum dilakukan perhitungan tinggi muka air harus dicari dulu parameter-parameter hidrolik yang ada seperti luas penampang basah, keliling penampang basah, debit dan sebagainya. Tahapan- tahapan yang dilakukan dalam penulisan ini pertama-tama yaitu menetapkan tujuan yang akan dicari, kemudian menjelaskan permasalahan yang akan dibahas, kemudian mengumpulkan data-data yang ada, kemudian menetapkan memakai metode yang akan digunakan untuk perhitungan pada penulisan, kemudian pembahasan yang membahas tentang perhitungan pada penulisan ini, setelah dikerjakan perhitungannya maka yang terakhir yaitu pengambilan kesimpulan dan saran.
Untuk mengevaluasi tinggi muka air antara penampang saluran pada saat perencanaan (Design Note) dan pada penampang saluran pada saat setelah pengerjaan (As Built Drawing), metode yang paling tepat digunakan yaitu metode Tahapan standar (Standard Step Method). Dan nilai debit yang dipakai yaitu debit masterplan Q100= 320 m3/s yang berasal dari nilai Debit sungai Deli (QDeli= 200
m3/s) ditambah dengan nilai debit dari saluran floodway (Qfloodway= 120 m3/s).
Dari hasil evaluasi tinggi muka air pada penampang saluran pada saat perencanaan (Design Note) dan pada penampang saluran pada saat setelah pengerjaan (As Built Drawing) terjadi kenaikan tinggi muka air yang signifikan namun tidak begitu tinggi. Maka penampang saluran pada as built drawing tersebut masih aman dan memadai karena di samping kenaikan tinggi muka air nya tidak begitu tinggi, saluran penampang tersebut juga memiliki tinggi freeboard sebesar 80cm.
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 Sungai Percut Pengendalian Banjir Dari Bendungan Bandar Sidoras PE-71 sampai ke PE-129 (MFC-2)”.
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. Sufrizal M.Eng selaku pembimbing I yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis.
2. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT. selaku pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan daan masukan kepada penulis.
3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johanes Tarigan sebagai Ketua Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Syahrizal, MT sebagai sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera utara.
5. Bapak/ibu Dosen di lingkungan Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
6. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan-bantuannya.
7. Teristimewa untuk kedua orang tua Ayahanda Ir. Amru Siregar,MT dan ibunda Salmah, 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 nenek tercinta Siti Aisyah yang telah memberikan semangat.
9. Terima kasih buat adik-adik penulis yang telah memberikan semangat, Bukhari Siregar, Anggi siregar, Hafidz Siregar, Habib Siregar.
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, Yovanka, Nurul, Ani, Adhe, Janet, Maya, Lastri, Marni, Heri, Fauzi, Rivana, Riky, Angga, Radi, Izul, Haikal,
Anggi, Tami, Ucup, Fahim, Alfi, Tosek, Andi, Iqbal, Lamreta, Yudi, Muek, Opung, Dorlen, dan banyak lagi yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
11. Terima kasih buat abang dan kakak senior antara lain Bang Bibi, Bang Buaya, Bang Jefri, kak Tantri, kak Dzi, Bang Nasrul, dan yang lainnya yang tidak bisa disebutkan satu persatu
12. Terima kasih buat adik-adik junior, Fina, Dean, Dita, Bembeng, Udin, Lia, Gorby, Ryan, Onza. Mia, Firdha, Dewi, dan banyak lagi yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
13. Terima kasih buat temen-temen penulis yang ada di luar kota yaitu Putri, Dewi, Minda, Marta, dan Ibnu Indra Kusuma.
Medan, Juni 2011
Irin Maryam Rufaedah Siregar 06 0404 045
DAFTAR ISI
HALAMAN ABSTRAK ... i KATA PENGANTAR ... ii DAFTAR ISI ... v DAFTAR TABEL ... ix DAFTAR GAMBAR ... x DAFTAR NOTASI ... xiDAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I : PENDAHULUAN ... 1
I.1. Latar Belakang ... 1
I.2. Permasalahan ... 3
I.3. Tujuan Penelitian ... 4
I.4. Pembatasan Masalah ... 5
I.5. Metode Pembahasan ... 5
I.6. Sistematika Penulisan ... 6
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA ... 8
II.1. Tinjauan Umum ... 8
II.2. Faktor-faktor penyebab terjadi banjir ... 9
II.3. Pengendalian Banjir ... 12
II.3.1. Metode Struktur ... 13
HALAMAN
II.4. Aliran Saluran ... 18
II.4.1. Saluran Terbuka dan Sifat-sifatnya ... 18
II.4.1.1. Klasifikasi Saluran Terbuka Berdasarkan Asal Usul ... 18
II.4.1.2. Klasifikasi Saluran Terbuka Berdasarkan Konsistensi Bentuk Penampang dan Kemiringan Dasar ... 19
II.4.1.3. Klasifikasi Saluran Terbuka Berdasarkan Geometri Penampang Melintang ... 19
II.5. Geometri Penampang Melintang Saluran ... 20
II.5.1. Unsur-unsur Geometri Penampang Saluran ... 20
II.6. Rumus Manning ... 25
II.6.1. Penentuan Koefisien Kekasaran Manning ... 26
II.6.2. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Koefisien Kekasaran Manning ... 26
II.7.Tinggi Muka Air Sungai ... 29
II.7.1. Metode Integrasi Grafis ... 30
II.7.2. Metode Integrasi Langsung ... 30
II.7.3. Metode Tahapan Langsung ... 31
II.7.4. Metode Tahapan Standard (Standard Step Method) ... 34
II.8. Erosi dan Sedimentasi... 38
HALAMAN
II.8.2. Sedimentasi... 41
BAB III : GAMBARAN KONDISI DAERAH MEDAN FLOOD CONTROL ... 44
III.1. Proyek MFC-2 ... 44
III.1.1. Pekerjaan Sungai (River Works) ... 44
III.1.2. Pembersihan Lokasi (PE-46 s/d PE-129) ... 45
III.1.3. Pengikisan Top Soil (PE-46 s/d PE-129) ... 45
III.1.4. Pekerjaan Galian Tanah (Excavation) (PE-46 s/d PE-129) ... 46
III.1.5. Perbaikan Tanggul Tanah (PE-46 s/d PE-129) ... 46
III.1.6. Groundsill (PE55+00) ... 46
III.1.7. Perkerasan Dinding Saluran Berupa Wet Stone Masonry (Revetment/Wet Stone Masonry) (PE 46 sampai PE 82) ... 47
III.1.8. Soldding ... 47
III.1.9. Pekerjaan Bendung Bandar Sidoras (rubber dam works) PE71 ... 47
III.1.10.Pekerjaan Jembatan (Bridge Works) ... 48
III.1.11.Pekerjaan Saluran Drainase (Drainage Works) ... 49
III.1.12.Pekerjaan Tambahan (Additional Works) ... 50
BAB IV : METODOLOGI PENELITIAN ... 51
HALAMAN
IV.2. Permasalahan ... 52
IV.3. Pengumpulan Data ... 52
IV.4. Analisa Data ... 53
BAB V : PERHITUNGAN EVALUASI TINGGI MUKA AIR ... 56
V.1. Tinggi Muka Air Sungai ... 56
V.2. Bentuk Penampang Saluran (Design Note) ... 65
V.3. Perbandingan Muka Air Sungai ... 68
BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN ... 73
VI.1. Kesimpulan ... 73
VI.2. Saran ... 74
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Unsur-Unsur Geometris Penampang Saluran
Tabel 2.2 Hubungan Luas DAS dan sediment Delivery Ratio (SDR) Tabel 3.1 Pekerjaan Jembatan MFC-2
Tabel 5.1 Perhitungan Tinggi Energi (H1) Setelah Pengerjaan di Lapangan
( As Built Drawing) dengan Metode tahapan Standar Tabel 5.2 Tinggi muka air pada saluran perencanaan (Design Note)
Tabel 5.3 Perbandingan tinggi muka air banjir pada penampang perencanaan (Design Note) dengan penampang sekarang (As Built Drawing)
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta Lokasi Paket MFC-1 sampai Paket MFC-8 Gambar 2.1 Penampang Saluran Trapesium
Gambar 2.2 Penampang Saluran Persegi
Gambar 2.3 Bagian Saluran untuk menurunkan Metode Tahapan Gambar 3.1 Lokasi MFC-2
Gambar 3.2 Bendung karet Bandar Sidoras Gambar 4.1 Diagram Metodologi Penelitian
Gambar 4.2 Bagan Alir Langkah-langkah Metode Tahapan Standar Gambar 5.1 Masterplan Desain Banjir Sungai Percut (Q100)
Gambar 5.2 Grafik Perbandingan Tinggi muka air rencana dan Tinggi muka air As Built Drawing
DAFTAR NOTASI
B = Lebar Penampang melintang bagian bawah dasar
m = Angka penyebut pada perbandingan antara sisi vertical terhadap sisi horizontal (kemiringan dinding saluran).
A = luas penampang melintang yang tegak lurus aliran.
P =Panjang garis perpotongan dari permukaan basah saluran dengan bidang penampang melintang yang tegak lurus arah aliran.
R = Perbandingan antara luas basah A dengan keliling P
Z =
jarak vertical titik terendah dasar saluran hingga permukaan air. V= Kecepatan Alirann= Koefisien manning (kekasaran) S= Kemiringan Energi
α= Koefisien Energi
S0= Kemiringan Dasar Saluran
Sf= Kemiringan Gesek
Q= Debit Aliran
hf= Kehilangan Energi akibat gesekan dasar saluran
he= Kehilangan Energi akibat pusaran
yn= Kedalaman Normal
yc= Kedalaman kritis
E= Energi Spesifik
g= Percepatan gravitasi
E= Kehilangan tanah ( Erosi total) R=faktor erosivitas curah hujan K=faktor eridibilitas lahan
LS=faktor panjang-kemiringan lereng
C =faktor tanaman penutup lahan atau pengelolaan tanaman P =faktor tindakan konservasi lahan
Y = hasil sedimen per luas Ws = Luas daerah aliran sungai
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Site Plan MFC-2 dari PE-71 sampai PE-129 As Built Drawing Lampiran B Cross Section PE-71 sampai PE-129 As Built Drawing
