PENGARUH PERLINDUNGAN TEBING SUNGAI DENGAN …

PENGARUH PERLINDUNGAN TEBING SUNGAI DENGAN

MENGGUNAKAN BATU KOSONG DAN RUMPUT BENGGALA TERHADAP GERUSAN (UJI EKSPERIMENTAL)

OLEH :

HAJRIANTO. S : 105 81 977 09

DAWAMI : 105 81 964 09

JURUSAN TEKNIK SIPIL PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan khadirat Allah SWT, atas segala

rahmat dan hidayah-Nyalah sehingga penulis dapat menyusun dan

menyelesaikan tugas akhir ini, dan Alhamdulillah dapat kami selesaikan

dengan baik.

Tugas akhir ini kami susun sebagai salah satu persyaratan

akademik yang harus di tempuh dalam rangka menyelesaikan Program

Study pada Jurusan dan Perencanaan Fakultas teknik Universitas

muhammadiyah Makassar. Adapun judul tugas akhir kami adalah:

‘PENGARUH PERLINDUNGAN TEBING SUNGAI DENGAN

MENGGUNAKAN BATU KOSONG DAN RUMPUT BENGGALA

TERHADAP GERUSAN (UJI EKSPERIMENTAL)”.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa didalam penulisan skripsi

ini masih terdapat banyak kekurangan, hal ini disebabkan sebagai

manusia biasa yang tidak luput dari kesalahan dan kekurangan, baik dari

segi teknis penulisan maupun dari perhitungan-perhitungan. Oleh karena

itu, penulis menerima dengan senang hati atas segala koreksi dan

perbaikan guna penyempurnaan tulisan ini agar kelak suatu saat dapat

bermanfaat.

Skripsi ini dapat terwujut berkat adanya bantuan, arahan dan

bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala ketulusan

dan kerendahan hati kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan

yang setinggi-tingginya kepada:

Bapak Hamzah Al Imran, ST.MT selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

Bapak Muh. Syafaat. S. Kuba, ST sebagai Ketua Jurusan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar

Bapak Ir. Andi Rahmat, MT selaku pembimbing I dan Bapak Amrullah

Mansida, ST.MT selaku pembimbing II, yang telah banyak meluangkan

waktu membimbing kami.

Bapak dan Ibu Dosen serta Staf Pegawai pada Fakultas Teknik atas

segala waktunya telah mendidik dan melayani penulis mengikuti proses

belajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.

Ayah dan Ibunda tercinta, penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya atas segala limpahan dan kasih sayang, do’a dan

pengorbanannya terutama dalam bentuk materi dalam menyelesaikan

proses study.

Saudara-saudariku serta rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik

terkhusus angkatan 2009 yang dengan ke akraban dan persaudaraannya

banyak membantu dalam menyelesaikan tugas akhir.

Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang

berlipat ganda disisi Allah SWT. Dan skripsi yang sederhana ini dapat

bermanfaat bagi penulis, rekan-rekan, masyarakat serta Bangsa dan

Negara. Amin.

Makassar 11 Maret 2017

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .................................................................................. ...i

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................... ..ii

KATA PENGANTAR ............................................................................... .iii

DAFTAR ISI ............................................................................................. ..v

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………..viii

DAFTAR TABEL ..................................................................................... ..x

DAFTAR NOTASI .................................................................................. .xii

BAB I PENDAHULUAN........................................................................... ..1

A. Latar Belakang .............................................................................. ..1

B. Rumusan Masalah. ....................................................................... ..2

C. Tujuan Penelitian........................................................................... ..3

D. Manfaat Penelitian......................................................................... ..3

E. Batasan Masalah........................................................................... ..4

F. Sistematika Penulisan ................................................................... ..4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. ..6

A. Sungai .......................................................................................... ..6

1. Alur Sungai…………………………………………………………..7

2. Fungsi Sungai……………………………………………………….8

B. Konsep Eko-Hidraulika dalam Pengelolaan Sungai……………….10

C. Bangunan Pelusuran Sungai, Sudetan, dan Tanggul……………..11

D. Eko-Hidraulika Sungai .................................................................. 12

1. Aliran Dasar………………………………………………………...13

2. Kecepatan Air………………………………………………………14

3. Sifat-Sifat Aliran…………………………………………………….15

4. Mengukur Kecepatan Aliran………………………………………16

5. Hitungan Koefisien Hambatan……………………………………17

E. Gerusan…………………………………………………………………19

F. Konsep Penanganan Tebing Sungai dengan Eko-Hidraulik .......... 21

G. Penggunaan Batu Kosong dan Rumput Benggala Sebagai

Perlidungan Tebing Sungai…………………………………………...29

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 31

A. Lokasi dan Waktu Penelitian ......................................................... 31

B. Jenis Penelitan dan Sumber ......................................................... 31

C. Alat dan Bahan .............................................................................. 32

D. Variabel yang Diteliti...................................................................... 33

E. Prosedur Penelitian……………………………………………………34

F. Perencanaan dan Pembuatan Model………………………………..35

G. Pengambilan Data……………………………………………………..36

H. Flow Chart Penelitian .................................................................... 41

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................... 42

A. Deskripsi Data ............................................................................... 42

B. Analisa Data .................................................................................. 49

1. Perhitungan Koefisien Hambatan Rumput Benggala ............... 49

2. Kecepatan Aliran...................................................................... 50

3. Perhitungan Volume Gerusan ................................................. 51

4. Perhitungan Volume Sedimentasi Melayang .......................... 53

C. Pembahasan ................................................................................. 54

1. Volume Gerusan ...................................................................... 54

2. Koefisien Hambatan Rumput Benggala ................................... 55

3. Kecepatan Aliran...................................................................... 55

4. Sedimentasi ............................................................................. 57

BAB V PENUTUP ................................................................................... 59

A. Kesimpulan .................................................................................. 59

B. Saran ............................................................................................ 60

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 61

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Nomor halaman

1. Sungai Puthe Ramang-ramang di Maros SulawesiSelatan dengan

Vegetasi di sekitar sungai .................................................................. ..7

2. Fungsi sungai kecil sebagai saluran Irigasi ....................................... ..9

3. Perubahan klasik dasi kondisi sungai alamiah (ekologis-kiri) ke

kondisi buatan (hidraulik-kanan) ........................................................ 12

4. Distribusi kecepatan dan Isovel Suatu Tampang Sumgai Alamiah .... 14

5. Jenis-jenis Pelampung……………………………………………………16

6. Cara Mengukur Kecepatan Aliran dengan Tabung Pitot……………...17

7. Ilustrasi Interaksi pada sungai dengan bataran bervegetasi ............. 18

8. . Perlindungan tebing sungai; (a) Pasangan batu kosong, (b) Krip, (c)

Tiang pancang, (d) Anyaman ranting kayu ........................................ 23

9. Batang pohon yang tak teratur ......................................................... 24

10. Gabungan (ikatan) batang dan ranting pohon membujur ................. 25

11. Penutup tebing ................................................................................. 25

12. Ikatan batang ranting pohon dengan batu dan tanah di dalamnya .... 26

13. Pagar datar ........................................................................................ 26

14. Tanaman tebing ................................................................................. 27

15. Penanaman tebing ............................................................................ 27

16. Tanaman antara batu kosong ............................................................ 28

17. Krib penahan arus ............................................................................. 28

18. Contoh penggunaan material batu dalam penelitian………………….29

19. Rumput benggala………………………………………………………….30

20. Potongan memanjang…..………………………………………………...36

21. Dena model penelitian……………………………………………………37

22. Potongan A,B,C,dan D……………………………………………………38

23. Detail I…….………………………………………………………………..39

24. Flow chart Penelitian ........................................................................ 37

25. Grafik volume gerusan sebelum menggunakan batu kosong dan

rumput benggala ................................................................................ 54

26. Grafik volume gerusan sesudah menggunakan batu kosong dan

rumput benggala. ............................................................................... 54

27. Grafik kecepatan sebelum menggunakan batu kosong dan rumput

benggala. ........................................................................................... 55

28. Grafik kecepatan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput

benggala ............................................................................................ 56

29. Grafik debit sedimen melayang sebelum menggunakan batu kosong

dan rumput benggala. ........................................................................ 57

30. Grafik debit sedimen melayang sesudah menggunakan batu kosong

dan rumput benggala ......................................................................... 57

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sungai sebagai salah satu badan air yang sangat penting untuk

memenuhi berbagai kebutuhan hidup manusia, perlu mendapat perhatian

agar tetap dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Persoalan sungai yang

menarik untuk diamati adalah terjadinya perubahan morfologi sungai.

Perubahan ini terjadi secara alami maupun karena banyak perlakuan yang

ada disepanjang sungai, misalnya adanya perubahan tata guna lahan,

pertambahan jumlah penduduk serta, kurangnya kesadaran masyarakat

terhadap pelestarian lingkungan sekitar sungai dan kondisi alam yang tak

dapat dihindarkan seperti adanya tikungan pada sungai.

Tikungan merupakan fenomena yang sangat spesifik untuk diteliti,

karena pada tikungan sungai sering terjadi gerusan dan pengendapan.

Kerusakan yang timbul paling nyata adalah semakin terjalnya tebing

sungai akibat gerusan arus dan berpotensi terjadi longsoran tebing (erosi).

Proses kelongsoran tebing terjadi akibat adanya proses gerusan

yang terus menerus di dasar saluran. Pola gerusan yang terjadi sangat

dipengaruhi oleh debit, kemiringan dasar sungai, dan waktu. Makin lama

terjadinya limpasan air dan makin besar debit aliran, maka makin dalam

dan makin panjang gerusan yang terjadi.

1

Upaya penanganan perkuatan tebing dengan menggunakan

rekayasa geoteknik pada sungai guna melindungi suatu tikungan pada

sungai dengan memakai sistem konstruksi taludisasi diantaranya

perkuatan tebing dengan menggunakan pasangan batu, bronjong kawat

silinder,beton dan lain sebagainya yang menyebabkan perubahan

lingkungan sungai. Faktor dari konstruksi pelindung tebing sungai

berkaitan dengan faktor kelemahan dari sungai yaitu: 1. Mengubah laju

sedimen yang masuk ke daerah tebing sungai, 2. Mengurangi energi

gelombang yang sampai ke tepi sungai, 3. Memperkuat tebing sungai

sehingga tahan terhadap gempuran gelombang.

Pembangunan dan pemanfaatan potensi sungai tersebut, dimana

banyak menekankan pada sistem rekayasa hidraulik murni yang kurang

mempertimbangkan dampak negatif pembangunan tersebut seperti

perubahan drastis marfologi sungai, penurunan tahanan air, meningkatkan

kemungkinan kejadian banjir, kerusakan struktur dasar sungai, menurunya

daya dinamis sungai, meningkatkan temperatur air, penurunan muka air

tanah, peningkatan biaya pemeliharaan, meningkatkan erosi dan

transportasi sedimen serta merusak ekosistem sungai.

Dampak gerusan pada tikungan sungai yang harus diwaspadai

karena berpengaruh pada penurunan stabilitas bangunan air. Mengingat

kompeks dan pentingnya permasalahan di atas, maka kami memilih

konsep ramah lingkungan dengan judul “Pengaruh Perlindungan Tebing

Sungai Dengan Menggunakan Batu Kosong dan Rumput Benggala

Terhadap Gerusan (Uji Eksperimental).

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latarbelakang di atas, masalah yang dibahas dalam

penelitian adalah dapat diuraikan sebagai berikut:

1) Berapa besar volume gerusan yang terjadi akibat pengaruh

kecepatan aliran sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong

dan rumput benggala pada tebing sungai ?

2) Berapa besar koefisien hambatan rumput benggala?

3) Berapa besar pengaruh kecepatan aliran terhadap gerusan tebing

sungai sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput

benggala ?

C. Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini :

1) Mengetahui volume gerusan yang terjadi akibat pengaruh kecepatan

aliran sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput

benggala pada perkuatan tebing sungai.

2) Mengetahui besarnya koefisiensi hambatan rumput benggala.

3) Mengetahui pengaruh kecepatan aliran terhadap gerusan tebing

sungai sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput

benggala.

D. Manfaat Penelitian.

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1) Sebagai sarana untuk mengembangkan pengetahuan yang di peroleh

di bangku perkuliahan dengan penerapan di lapangan.

2) Dengan pembangunan ramah lingkungan, masyarakat lebih mudah

menerapkan di lapangan.

3) Dengan mudah terbentuknya suatu wadah masyarakat mengenai

pandangan akan pentingnya kepedulian terhadap lingkungan

sehingga pembangunan ramah lingkungan ekologi sungai lebih baik.

4) Kualitas dan kuantitas air sungai akan menjadi lebih terjaga.

5) Pemanfaatan tanaman vegetasi di sekitar tebing akan lebih

bermanfaat sebagai bahan pakan ternak.

6) Dengan pemanfaatan eko-hidraulik ini habitat satwa sekitar sungai

akan lebih terjaga.

7) Sebagai referensi atau bahan acuan untuk dijadikan master plan

dalam pembuatan desain perkuatan tebing pada instansi

pemerintahan terkait.

8) Sebagai salah satu alternatif dalam mengurasi gerusan yang terjadi

pada belokan sungai.

9) Sebagai bahan referensi untuk memanfaat perkuatan tebing sungai

yang ramah lingkungan dan relatif murah.

E. Batasan Masalah

Agar penelitian ini dapat berjalan dengan efektif dan mencapai

sasaran yang ingin di capai maka penelitian ini diberikan batasan masalah

sebagai berikut:

1) Penelitian menggunakan batu kosong dan rumput benggala pada

perkuatan tebing sungai.

2) Menggunakan air tawar.

3) Uji model di laboratoriun.

4) Uji kecepatan aliran.

5) Uji kinerja perkuatan tebing dengan batu kosong dan rumput benggala

F. Sistematika Penulisan

Penelitian ini disusun dalam 5 (Lima) Bab dengan sistematika

penulisan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN: Dalam bab ini memuat tentang latar

belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan

penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penelitian.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA: Pada bab ini memuat secara

sistematik tentang teori, pemikiran dan hasil penelitian terdahulu yang ada

hubungannya dengan penelitian ini. Bagian ini yang akan memberikan

kerangka dasar yang komprehensif mengenai konsep, prinsip atau teori

yang akan digunakan untuk pemecahan masalah.

BAB III METODE PENEILITIAN: Bab ini menguraikan tentang

tahap penelitian diantara lain, bahan penelitian, sumber data, data-data

yang di peroleh, variabel sudut yang di butuhkan, model pelaksanaan,

metode penelitian, pengolahan data, dan analisa data.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN: Pada bab ini menjelaskan

hasil-hasil yang diperoleh dari proses penelitian dan hasil

pembahasannya. Penyajian hasil penelitian memuat deskripsi sistematik

tentang data yang diperoleh. Sedangkan pada bagian pembhasan adalah

mengolah data hasil penelitian dengan tujuan untuk mencapai tujuan

penelitian.

BAB V PENUTUP: Pada bab ini dikemukakan kesimpulan dari

seluruh rangkaian proses penelitian dan saran-saran terkait dengan

kekurangan yang didapati dalam penelitian ini, sehingga nantinya dapat

dijadikan acuan untuk penelitian selanjutnya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Sungai

Sungai merupakan saluran dimana air mengalir dengan muka air

bebas. Pada saluran terbuka, misalnya sungai variable aliran sangat tidak

teratur terhadap ruang dan waktu. Variabel tersebut adalah tampang

lintang saluran, kekasaran, kemiringan dasar, belokan debit aliran dan

sebagainya (Triatmojo, 2003).

Sungai adalah suatu alur yang panjang di atas permukaan bumi

tempat mengalirnya air yang berasal dari hujan dan senantiasa tersentuh

aliran air serta terbentuk secara alamiah (Sosrodarsono, 1994).

Kerumitan sistem sungai dapat dilihat dari berbagai komponen

penyusun sungai, misalnya bentuk alur dan percabangan sungai, formasi

dasar sungai (river bad form), morfologi sungai (river morphology), dan

ekosistem sungai (river ecosystem). Percabangan sungai akan

menyerupai pohon sungai mulai dari sungai dari orde pertama sampai

orde ke-n. Formasi dasar sungai jika diperiksa sekilas sangat sulit untuk

diadakan identifikasi dan karakteristik. Bentuk alur meander dipengaruhi

oleh kemiringan memanjang bentang alam, jenis material dasar sungai,

dan vegetasi di daerah bersangkutan (Maryono, 2007).

7

Gambar 1. Sungai Puthe Ramang-Ramang di Maros Sulawesi Selatan dengan vegetasi disekitar sungai (sodventure.blogspot.com)

Menurut Dinas PU, sungai sebagai salah satu sumber air

mempunyai fungsi yang sangat penting bagi kehidupan dan penghidupan

masyarakat. Sedangkan PP No. 35 Tahun 1991 tentang sungai, sungai

merupakan tempat-tempat dan wadah-wadah serta jaringan pengaliran air

mulai dari mata air sampai muara dengan dibatasi kanan dan kirinya serta

sepanjang pengalirannya oleh garis sempadan.

1. Alur Sungai

Suatu alur sungai dapat dibagi menjadi tiga bagian. Tiga bagian

itu adalah bagian hulu, tengah, dan hilir.

a) Bagian Hulu, bagian hulu sungai merupakan daerah konservasi dan

juga daerah sumber erosi karena memiliki kemiringan lereng yang besar

(lebih besar dari 15%). Alur di bagian hulu ini biasanya mempunyai

kecepatan yang lebih besar dari bagian hilir, sehingga saat banjir material

hasil erosi yang diangkut tidak saja partikel sedimen yang halus akan

tetapi juga pasir, kerikil bahkan batu.

b) Bagian Tengah, bagian ini merupakan daerah peralihan dari bagian

hulu dan hilir. Kemiringan dasar sungai lebih landai sehingga kecepatan

aliran relative lebih kecil dari bagian hulu. Bagian ini merupakan daerah

keseimbangan antara proses erosi dan sedimentasi yang sangat

bervariasi dari musim ke musim.

c) Bagian Hilir, alur sungai di bagian hilir biasanya melalui dataran yang

mempunyai kemiringan dasar sungai yang landai sehingga kecepatan

alirannya lambat. Keadaan ini menyebabkan beberapa tempat menjadi

daerah banjir (genangan) dan memudahkan terbentuknya pengendapan

atau sedimen. Endapan yang terbentuk biasanya berupa endapan pasir

halus, lumpur, endapan organic, dan jenis endapan lain yang sangat

stabil.

2. Fungsi Sungai

a) Fungsi sebagai Saluran Eko-Drainase (Drainase Ramah Lingkungan)

Sungai dalam suatu sistem sungai (river basin) merupakan

komponen eko-drainase utama pada basinyang bersangkutan. Bentuk

dan ukuran alur sungai alamiah, dalam kaitannya dengan eko-drainase ,

merupakan bentuk yang sesuai dengan kondisi geologi, geografi, ekologi,

dan hidrologi daerah tersebut. Konsep alamiah eko-drainase adalah

bagaimana membuang air kelebihan selambat-lambatnya ke sungai.

Sehingga sungai-sungai alamiah mempunyai bentuk yang tidak teratur,

bermeander dengan berbagai terjunan alamiah, belokan, dan lain-lain.

Bentuk-bentuk ini pada hakekatnya berfungsi untuk menahan air supaya

tidak dengan cepat mengalir ke hilir serta menahan sedimen. Di samping

itu juga dalam rangka memecah/menurunkan energi air tersebut.

b) Fungsi sebagai Saluran Irigasi

Dalam perencanaan bangunan irigasi teknis, sungai yang ada

dapat dipakai sebagai saluran irigasi teknis, jika daei segi teknis

memungkinkan. Kehilangan air di saluran dengan menggunakan sungai

kecil lebih kecil daripada menggunakan saluran tanah buatan, karena

pada umumnya porositas sungai relatif rendah mengingat adanya

kandungan lumpur dan sedimen gradasi kecil yang relatif tinggi. Gambar 4

di bawah menunjukkan ilustrasi penggunaan sungai kecil sebagai saluran

irigasi.

Gambar 2. Fungsi sungai kecil sebagai saluran irigasi.(Agus Maryono 2007)

Sungai kecil

Saluran Induk

Areal Irigasi

Sungai

Dalam kaitannya dengan ekologi sungai, perlu dipertimbangkan

besarnya debit suplai air di sungai. Sejauh mungkin tidak menimbulkan

dampak negatif terhadap kehidupan flora dan fauna sungai yang

bersangkutan. Jika pada pengambilan air dengan menggunakan bendung

harus diperhatikan jumlah debit air minimum yang harus tersedia di sungai

bagian hilir bendung agar kehidupan ekologi sungai masih dapat

berlangsung, demikian pula pada penggunaan sungai untuk saluran irigasi

harus depertimbangkan besarnya debit tambahan maksimum yang masih

dapat ditolelir, baik bagi hidraulik maupun bagi ekologi sungai tersebut.

B. Konsep Eko-Hidraulik dalam Pengelolaan Sungai

Pengelolaan sungai adalah usaha manusia guna memanfaatkan

sungai sebesar-besarnya untuk kepentingan manusia dan lingkugan

secara integral dan berkesinambungan, tanpa menyebabkan kerusakan

rezim dan kondisi ekologi sungai yang bersangkutan. Di samping itu

pengelolaan sungai harus dikerjakan secara integral baik sungai besar,

menengah, maupun kecil. Pengelolaan sungai besar saja tidak akan bisa

menyelesaikan masalah. Bahkan sangat penting untuk memprioritaskan

sungai-sungai kecil. Karena jika pengelolaan sungai kecil berhasil berarti

masalah sungai besar dapat selesai dengan sendirinya. Pengelolaan

sungai dengan konsep eko-hidraulik ini, bukan saja bertujuan untuk

melestarikan komponen ekologi di lingkungansungai, namunjuga untuk

memanfaatkan komponen ekologi sungai dalam rekayasa hidraulik.

Komponen ekologi dan hidraulik suatu sungai atau wilayah keairan

mempunyai keterkaitan yang saling berpengaruh positif. Misalnya dalam

menanggulangi banjir, maka komponen ekologi sepanjang alur sungai

dapat dimanfaatkan sebagai komponen retensi hidraulik yang menahan

aliran air, sehingga terjadi peredaman banjir sepanjang alur sungai.

Sebaliknya dengan banyaknya genangan retensi lokal di sepanjang

sungai akan meningkatkan kualitas ekologi sungai tersebut. Prinsip

pengelolaan sungai adalah bagaimana mempertahankan kondisi sungai

semaksimal mungkin masih seperti pada kondisi semula atau kondisi

alamiahnya (back to nature concept). Jika terpaksa harus diadakan

pembangunan pada sungai, misalnya untuk dibuat bendung irigasi,

sudetan, pelurusan, pembuatan tanggul, maka harus diadakan kajian

secara integral perubahan yang ada baik fisik maupun ekologi akibat

adanya konstruksi bangunan tersebut (Maryono, 2001). Jika berefek

negatif, baik hidraulik maupun ekologi, maka harus dicari solusi dan

kompensasinya sehingga dampak negatif tersebut dapat dihilangkan

sama sekali. Dalam konsep eko-hidraulik tidak ada satu faktorpun dalam

wilayah sungai yang dianggap tidak penting.

C. Bangunan Pelurusan Sungai, Sudetan, dan Tanggul

Sungai-sungai di Indonesia 30 tahun terakhir ini mengalami

peningkatan pembangunan fisik yang relatif cepat. Pembangunan fisik

tersebut misalnya pembuatan sudetan-sudetan, pelurusan-pelurusan,

pembuatan tanggul sisi, pembetonan tebing baik pada sungai besar

maupun kecil. Hal ini menyebabkan terjadinya kecepatan aliran air menuju

hilir dan sungai di bagian hilir akan menanggung volume aliran air yang

lebih besar dalam waktu yang lebih cepat dan singkat dibanding

sebelumnya (atau bisa disebut banjir). Di samping itu, aktivitas ini akan

mengakibatkan kerusakan habitat flora dan fauna sungai yang pada

gilirannya akan menurunkan kualitas ekosistem sungai. Gambar 3

menyajikan ilustrasi pola perubahan klasik yang telah dilakukan oleh para

Insinyur Teknik Sipil Hidro dan masyarakat mulai abad 16 sampai dengan

abad 20. Penyelesaian masalah banjir dengan mengadakan pelurusan,

sudetan, dan pembuatan tanggul merupakan solusi yang selalu dilakukan

baik di negara maju (seperti Eropa, Jepang, Amerika, dan Kanada) juga

negara berkembang seperti Indonesia.

Gambar 3. Perubahan klasik dari kondisi sungai alamiah (ekologis- kiri)

ke kondisi buatan (hidraulik murni- kanan) (Patt et al., 1999).

Ditinjau dari kemampuan sungai dalam menahan aliran air maka

pelurusan, sudetan, dan pembuatan tanggul guna membatasi limpasan air

sungai di daerah bantaran pada hakekatnya merupakan aktivitas yang

secara langsung menurunkan bahkan menghilangkan retensi sungai.

Komponen Retensi sungai yang sifatnya abiotik (fisik) adalah berupa

material penyusun dasar sungai, meander sungai, pulau atau delta di

sungai, serta formasi bentuk dasar sungai (lihat Maryono, 1988, 1999).

Sedang komponen retensi yang bersifat biotik adalah vegetasi di

sepanjang bantaran sungai, vegetasi di tebing kanan kiri sungai, dan

vegetasi di dasar sungai.

D. Eko-Hidraulika Sungai

1. Aliran Dasar

Sebagian besar debit aliran pada sungai kecil yang masih

alamiah adalah debit aliran yang berasal dari air tanah atau mata air dan

debit aliran air permukaan (air hujan). Dengan demikian aliran air pada

sungai kecil pada umumnya lebih menggambarkan kondisi hujan daerah

yang bersangkutan. Sedangkan sungai besar, sebagian besar debit

alirannya berasal dari sungai-sungai kecil dan sungai sedang di atasnya.

Sehingga aliran di sungai besar tidak mesti menggambarkan kondisi hujan

di lokasi yang bersangkutan. Aliran dasar pada sungai kecil terbentuk dari

aliran mata air dan air tanah, sedang aliran dasar pada sungai besar

dibentuk dari aliran dasar sungai-sungai kecil dan sedang di atasnya. Baik

pada sungai kecil, sedang, atau besar, aliran dasar ini merupakan aliran

yang sangat penting yang menentukan kondisi kualitas air dan kehidupan

flora dan fauna sungai. Flora dan fauna sungai memerlukan aliran dasar

yang relatif seimbang-dinamis serta kontinyu (keseimbangan dinamis).

Musim kemarau biasanya merupakan kondisi kritis untuk flora dan fauna

disebabkan karena langkanya air baik dari aliran dasar maupun aliran

permukaan. Stabilitas aliran dasar ini sangat ditentukan oleh kualitas

ekologi DAS dan daerah aliran sepanjang sungai yang bersangkutan.

Dengan memelihara sungai (flora dan fauna) dan ekologi DAS, berarti

memelihara aliran dasar sungai tersebut.

2. Kecepatan Air

Karakteristik kecepatan air di sungai tidak jauh berbeda dengan

karakteristik kecepatan air di suatu saluran. Distribusi kecepatan aliran

secara vertikal adalah parabola pepat, karena aliran di sungai pada

umunya adalah turbulen seperti halnya aliran di saluran. Kecepatan di

dekat permukaan adlah maksimum dam kecepatan di dasar sungai adalah

nol atau mendekati nol. Pada sungai yang masih alami, distribusi

kecepatan arah horisontal tidak teratur. Gambar berikut ini adalah contoh

garis-garis distribusi kecepatan (isovel) pada suatu alur sungai.

Gambar 4. Distribusi Kecepatan dan Isovel Suatu Tampang Sungai

Alamiah (Agus Maryono 2007)

Untuk menentukan kecepatan rata-rata V pada alur sungai atau

saluran, berlaku rumus-rumus dasar hidraulika sebagai berikut :

Q = A.V (Debit) (1)

V = C. √푅. 퐼 (Chezy) (2)

C = 푘 푅 / (Strickler) (3)

V = 푘 푅 / 퐼 / (Manning-Strickler) (4)

(Manning) (5)

Dengan:

Q = debit (m³/dt)

R = jari-jari hidraulis (m)

I = kemiringan saluran

C = koefisien Chezy

V = kecepatan aliran (m/dtk)

n = koefisien kekasaran dinding (koefisien Manning)

k = koefisien Strickler

3. Sifat-sifat Aliran : Kritis, Subkritis, dan Superkritis.

Aliran dikatakan kritis apabila kecepatan aliran sama dengan

kecepatan gelombang gravitasi dengan amplitudo kecil. Gelombang

gravitasi dapat dibangkitkan dengan merubah kedalaman. Jika kecepatan

aliran lebih kecil daripada kecepatan kritis, maka alirannya disebut

subkritis, sedangkan jika kecepatan alirannya lebih besar daripada

kecepatan kritis, maka alirannya disebut superkritis. Apabila yang

dipertimbangkan adalah besarnya perbandingan antara gaya-gaya

kelembaman dan gaya-gaya gravitasi maka aliran dapat dibagi menjadi :

1) Aliran kritis apabila angka FR = 1, berarti gaya-gaya kelembamam dan

gaya gravitasi seimbang dan aliran disebut dalam keadaan aliran kritis.

2) Aliran subkritis Apabila FR< 1, berarti gaya gravitasi menjadi dominan

dan aliran dalam keadaan aliran subkritis.

3) Aliran superkritis apabila FR> 1, maka gaya kelembaman yang

dominan dan aliran menjadi superkritis.

Parameter tidak berdimensi yang membedakan tipe aliran

tersebut adalah angka Froude (FR) yaitu angka perbandingan antara gaya

kelembaman dan gaya gravitasi :

F = (6)

Dimana :

F = Angka Froude

v = Kecepatan rata-rata aliran dalam (m/det)

L = Panjang karakteristik

g = Gaya gravitasi (m/det2)

4. Mengukur Kecepatan Aliran

Pada prinsipnya kecepatan aliran dapat diukur dengan tiga

metode, yaitu :

1) Metode Apung, prinsipnya pengukuran kecepatan metode apung

adalah kecepatan aliran.Berikut ini disajikan gambar jenis-jenis

pelampung dimana kedalaman tangkai (h) per kedalaman air (d), yaitu

kedalaman bagian pelampung yang tenggelam dibagi kedalaman air.

Gambar 5: Jenis-jenis pelampung

2) Tabung Pitot, alat ukur kecepatan menggunakan tabung pitot atau

menggunakan penggaris penahan tinggi tekanan. Tinggi kenaikan air

pada tabung pitot atau pada penggaris adalah tinggi tekanan akibat

kecepatan (h). Untuk mengukur nilai h, tabung pitot diletakkan berlawan

dengan arah aliran pada aliran air bagian permukaan.

h

permukaan aliran

arah aliran

Gambar 6: Cara mengukur kecepatan aliran dengan tabung pitot

3) Metode Flow Meter/Current meter, ada dua tipe curret meter yaitu tipe

baling-baling (propeller type) dan tipe canting (cup type). Oleh karena

distribusi kecepatan aliran di sungai tidak sama baik arah vertical maupun

horizontal, maka pengukuran kecepatan aliran dengan alat ini tidak cukup

pada satu titik.

Pada penelitian ini kecepatan aliran akan di ukur dengan

menggunakan metode flow meter/current meter. Prinsip pengukuran

kecepatan pada metode ini yaitu, flow meter diturunkan kedalam aliran air

dengan kecepatan penurunan yang konstan dari permukaan dan setelah

mencapai dasar sungai diangkat lagi ke atas dengan kecepatan yang

sama. Kecepatan aliran dihitung berdasarkan jumlah putaran baling-baling

per waktu putarannya.

5. Hitungan Koefisien Hambatan

Pada sungai alamiah berbentuk mendekati trapesium, di mana di

bagian bantarannya bervegetasi lebat, akan terjadi daerah interaksi yang

lebar dan proses kehilangan energi akibat gesekan kecepatan dari antar

tampang. Di sini aliran yang relatif cepat pada sungai utama mendesak ke

daerah bantaran dan keluar lagi dengan kecepatan yang lebih rendah.

Dengan adanya daerah interaksi ini maka akan terjadi reduksi kecepatan

secara keseluruhan. Sebagai konsekuensinya maka muka air akan naik

dan kapasitas debit aliran akan berkurang. Gambar 8 menunjukkan

ilustrasi interaksi aliran pada sungai dengan bantaran bervegetasi.

Untuk menghitung debit sungai almiah suatu sungai yang telah

direnaturalisasi kembali, disarankan menggunakan metode perhitungan

dengan pembagian tampang menjadi beberapa bagian sesuai dengan

distribusi kecepatan air dan bentuk tampang setiap bagian saluran/sungai.

Untuk hitungan debit koefisien hambatan, dapat digunakan cara

yang diusulkan oleh Merten (1989)(Agus Maryono 2007) dan DVWK

(1997)(Agus Maryono 2007). Cara Merten (1989) dapat dipilih karena cara

ini, meskipun dengan prinsip sederhana, namun cukup memuaskan

hasilnya pada penggunaanya dalam praktek perhitungan debit di

lapangan .

Gambar 7. Pembagian daerah aliran sesuai dengan bentuk bagian dan vegetasi yang ada (menurut Rouve 1987)(Agus Maryono 2007)

Pada cara Merten (1989) masih menggunakan juga konsep dasar

koefisien hambatan menurut Keulegan (1938)(Agus Maryono 2007)

√ = -2,03 . log 12,27× (7)

Untuk kekasaran daerah interaksi 푘 dihitung dengan rumus:

푘 . , , . (8)

Harga koefisien c tergantung dari komposisi vegetasi yang ada

dan dapat didekati dengan rumus sebagai berikut:

C = 1,2 – 0,3 + 0,06 ,

(9)

Dan parameter vegetasi B (periksa gambar 7) dapat didekati dengan

rumus:

B = − 1 . (10)

dengan:

푎 jarak antara vegetasi arah melintang

푎 jarak antara vegetasi arah memanjang

푑 diameter vegetasi

E. Gerusan

Gerusan merupakan penurunan dasar sungai karena erosi di

bawah permukaan alami atau datum yang di asumsikan. Gerusan adalah

proses semakin dalamnya dasar sungai karena interaksi antara aliran

dengan material dasar sungai (Legono,1990).

Gerusan didefinisikan sebagai pembesaran dari suatu aliran yang

disertai pemindahan material melalui aksi gerakan fluida. Gerusan lokal

(local scouring) terjadi pada suatu kecepatan aliran dimna sedimen

ditranspor lebih besar dari sedimen yang disuplai. Transpor sedimen

bertambah dengan meningkatnya tegangan geser sedimen, gerusan

terjadi ketika perubhan kondisi aliran menyebabkan peningkatan tegangan

geser dasar (Laursen, (1952) dalam Hanwar (1999)).

Sifat alami gerusan mempunyai fenomena sebagai berikut :

a) Besar gerusan akan sama selisihnya antara jumlah material yang

diangkut keluar daerah gerusan dengan jumlah material yang diangkut

masuk dalam daerah gerusan.

b) Besar gerusan akan berkurang apabila penampang basah di daerah

gerusan bertambah. Untuk kondisi aliran bergerak akan terjadi suatu

keadaan gerusan yang disebut gerusan batas, besarnya akan

asimtotik terhadap waktu.

Tipe gerusan yang diberikan oleh Raudkivi dan Ettema adalah

sebagai berikut :

a) Gerusan umum di alur sungai, tidak berkaitan sama sekali dengan ada

atau tidak adanya bangunan sungai.

b) Gerusan dilokalisir di alur sungai, terjadi karena penyempitan aliran

sungai menjadi terpusat.

c) Gerusan lokal disekitar bangunan, terjadi karena pola aliran lokal

disekitar bangunan sungai.

Gerusan dari jenis (b) dan (c) selanjutnya dapat dibedakan

menjadi gerusan dengan air bersih (clear water scour) maupun gerusan

dengan air bersedimen (live bed scour). Gerusan dengan air bersih

berkaitan dengan suatu keadaan dimana dasar sungai di sebelah hulu

bangunan dalam keadaan diam (tidak ada material yang terangkut) atau

secara teoritik. Sedangkan gerusan dengan air bersedimen terjadi ketika

kondisi aliran dalam saluran menyebabkan material dasar bergerak.

Peristiwa ini menunjukan bahwa tegangan geser pada saluran lebih besar

dari nilai kritiknya atau secara teoritik.

F. Konsep Penanganan Tebing Sungai dengan Eko-Hidraulik

Pada setiap perkembangan konsep baru akan dihasilkan

teknologi atau teknik rekayasa baru. Demikian juga pada pendekatan eko-

hidraulik telah menghasilkan rekayasa baru yang dapat digunakan dalam

penyelesaian masalah keairan dengan memanfaatkan faktor ekologi yang

ada (misalnya penanganan longsor tebing dengan

memanfaatkan/menggunakan vegetasi).

Teknologi berkelanjutan yang sekarang sedang banyak

diterapkan salah satunya adalah bio-engineering atau eko-engineering

(rekayasa dengan memanfaatkan komponen biologi atau ekologi). Dalam

eko-engineering dikembangkan cara-cara pemanfaatan komponen ekologi

(flora) untuk perbaikan-perbaikan struktur fisik wilayah sungai. Eko-

engineering ini merupakan salah satu komponen dalam teknologi

ecological-hydraaulic (eko-hidraulik) dan prinsip-prinsipnya dapat

digunakan juga untuk menanggulangi abrasi pantai, danau, dan lain

sebagainya. Bangunan pelindung tebing sungai sering digunakan dalam

teknik perlindungan tebing konvensional adalah perkerasan tebing dengan

pasangan batu isi atau kosong. Konstruksi ini menutup seluruh

permukaan tebing. Bangunan semacam ini secara langsung akan

memperpendek alur sungai dan menurunkan faktor kekasaran dinding

(dinding menjadi relatif halus). Di samping itu dapat menimbulkan

kesulitan bagi biota sungai untuk bermigrasi atau bergerak secara

horizontal, bahkan dapat menghilangkan kemungkinan bagi segala jenis

biota sungai pada bantaran untuk masuk dan keluar sungai sesuai dengan

pola hidupnya. Sementara dengan eko-engineering dapat menjamin

kelangsungan keluar masuknya biota ke dan dari sungai, baik bagi biota

air, amphipi, dan biota daratan (patt et al., 1988). Pada pemilihan jenis

vegetasi untuk perlindungan tebimg sungai, sangat perlu dpertimbangkan

besarnya kecepatan air. Golongan rumput-rumputan (Familia Gramineae)

dan kangkung-kangkungan (Familia Convolvulaceae) yang bersifat lentur

bisa digunakan untuk perlindungan tebing pada kecepatan arus tinggi.

Sedang yang bersifat getas (mudah patah) untuk kecepatan rendah.

Budinetro (2001) dari hasil studi yang dilakukannya, mengusulkan

tiga jenis tumbuhan yang di Indonesia bisa digunakan, yaitu Vetiveria

zizanioides (rumput vetiver atau rumput akar wangi), Ipomoea carnea

(karangkungan), dan bambu. Rumpu vetiver adalah tanaman yang sangat

mudah tumbuh di berbagai tingkat kesuburan tanah, tahan kekeringan dan

tahan genangan air, serta penanamannya mudah, relatif tanpa

pemeliharaa. Akar vetiver ini tumbuh lebat menancap ke bawah (dapat

mencapai 3 meter), sehingga tidak terjadi perebutan unsur hara dengan

tanaman lain. Sifat yang menguntungkan lainnya adalah umurnya panjang

dan dapat bertahan selama puluhan tahun.

Bambu termasuk Familia Gramineae (golongan rumput-

rumputan). Bambu tumbuh alami di hampir semua benua. Sampai saat ini

menurut FOA terdapat sebanyak 75 genus bambu dan 1.250 spesies.

Batangnya berbentuk pipa, dengan buku-buku sebagai pembatas pipa,

mempunyai lapisan kulit khusus di bagian dalam dan luar batangnya.

Kekuatan tarik lapis luar dua kali lipat dari bagian dalam. Memiliki

kekuatan tinggi secara aksial dan memiliki sifat lentur. Dalam waktu 3-

4bulan dapat mencapai ketinggian maksimum 40 meter.

Gambar 8. Perlindungan tebing sungai; (a) Pasangan batu kosong, (b) Krip, (c) Tiang pancang, (d) Anyaman ranting kayu (Budinetro, 2001).

Penelitian penahan tebing dengan vegetasi dewasa ini masih

sangat embrional seperti yang dilakukan oleh Budinetro (2001), masih

perlu dilanjutkan dengan berbagai macam variasi vegetasi.

Patt et al. (1999) mengusulkan beberapa metode penelitian

penahan tebing dengan menggunakan vegetasi setempat.

a) Batang pohon yang tak teratur; pohon tumbang baru dan belum di

potongi dahan dan rantingnya dapat dipasang pada bagian longsor bagian

bawah (akar) diletakkan di hulu membujur di sepanjang tebing yang

longsor. Pada longsoran yang panjang dapat digunakan sejumlah batang

pohon yang dipasang memanjang.

Gambar 9. Batang pohon yang tak teratur (Patt et al, 1999)

b) Gabungan ikatan batang dan ranting pohon membujur; dahan dan

ranting dapat diikat memanjang dan di pasang dengan dipatok

disepanjang kaki tebing sungai. Fungsi utamanya adalah untuk menahan

kemungkinan longsornya tebing akibat arus air. Ikatan batang dan ranting

pohon sebaiknya ditimbun tanah sebagian sehingga terdorong untuk

tumbuh. Untuk menjaga kebasahan selama masa pertumbuhan, maka

ikatan tersebut harus di letakkan di bawah atau pada muka air rata-rata.

Gambar 10. Gabungan (ikatan) batang dan ranting pohon membujur (Patt et al, 1999).

c) Penutup tebing; untuk menanggulangi erosi dapat dibuat dari

berbagai macam bahan misalnya dari alang-alang, jerami kering, rumput

gajah kering, dll.

Gambar 11. Penutup tebing (Patt et al, 1999)

d) Ikatan batang dan ranting pohon dengan batu dan tanah di

dalamnya; prinsipnya sama dengan ikatan batang, hanya di bagian dalam

ikatan tersebut diisi dengan batu dan tanah. Fungsi batu dan tanah ini

adalah sebagai alat pemberat sehingga ikatan tidak terbawa arus. Di

samping itu mempermudah tumbuhnya batang dan ranting tersebut.

Gambar 12. Ikatan batang dan ranting pohon dengan batu dan tanah di dalamnya (Patt et al, 1999).

e) Pagar datar; dapat dibuat dengan bambu atau batang dan ranting

pohon yang ada di sekitar sungai. Penancapan pilar pagar sekitar 50 cm

dan jarak pilar antara 50-80 cm. Pagar dipasang di dasar sungai dengan

bagian atas di bawah tinggi muka air rat-rata. Pemasangan pagar ini

paling tepat sebelum musim hujan. Tergantung jenis tanaman setempat,

dalam waktu beberapa bulan tanaman di belakang pagar sudah bisa

tumbuh.

Gambar 13. Pagar datar (Patt et al, 1999)

f) Tanaman tebing; untuk melindungi erosi dan longsoran tebing yang

terjal dapat digunakan cara seperti pada gambar 18. Jenis tanamannya

disesuaikan dengan jenis tanamanyang dijumpai di sekitar lokasi. Panjang

batangnya sekitar 60 cm masuk ke dalam tanah dengan diurug di atasnya

dan sekitar 20 cm yang di luar. Dengan cara pengurugan ini didapat

kondisi tanah yang gembur dan memungkinkan hidupnya tanaman

tersebut. Dengan masukan sedalam 60 cm ke dalam tanah maka akan

didapat tanaman yang kuat mengikat tebing sungai.

Gambar 14. Tanaman tebing (Patt et al, 1999)

g) Penanaman tebing (gambar 19); tebing-tebing sungai yang tanpa

tumbuhan sebaiknya sesegera mungkin ditanami. Jenis tumbuhannya

dapat di pilih dari daerah setempat. Bambu adalah salah satu jenis

tumbuhan yang banyak dijumpai di sepanjang sungai di Indonesia.

Penanaman bambu dapat dilakukan dengan memiliki beberapa jenis

bambu yang sesuai dengan lebar dan kedalam sungai. Jenis bambu yang

pendek dan kecil dapat ditanam pada sungai yang relatip kecil.

Sedangkan jenis bambu yang tinggi dan berbatang besar digunakan pada

tebing sungai yang besar. Tanaman di tebing sungai ini selain berfungsi

sebagai pelindung tebing juga berfungsi sebagai retensi aliran, sehingga

kecepatan aliaran turun dan banjir di hilir dapat dikurangi.

Gambar 15. Penanaman tebing (Patt et al, 1999)

h) Tanaman antara pasangan batu kosong (gambar 20); Pada

metode ini pasangan batu kosong akan lebih kuat jika di celah-celahnya

ditanami tumbuhan yang sesuai. Dengan adanya tumbuhan tersebut, batu

akan semakin kokoh terikat pada tebingnya.

Gambar 16. Tanaman antara batu kosong (Patt el al, 1999)

i) Krib penahan arus (gambar 21); Krib penahan arus atau pembelok

arus dapat dibuat baik dari batu-batu kosong, pagqar datar, atau batu dan

akar/potongan pohon bagian bawah. Dengan krib ini akan terjadi

sedimentasi disekitar krip khususnya dibelang krib.

Gambar 17. Krib penahan arus (Patt et al, 1999).

G. Penggunaan Batu Kosong dan Rumput Benggala Sebagai

Perlindungan Tebing Sungai.

1. Pasangan Batu Kosong

Pasangan batu merupakan perlindungan lereng yang terbuat dari

batu yang biayanya paling murah daripada perlindungan lereng lainya.

Pasangan batu terdiri dari batu kali dengan spesifikasi batuan keras,

bersih, tidak keropos dan mempunyai permukaan yang kasar. Seperti

gambar dibawah ini.

Gambar 18. Contoh penggunaan material batu dalam penelitian

Perletakan pasangan batu pada tebing disusun sepanjang patok yang

telah ditentukan, dimana tinggi pasangan batu dari dasar saluran adalah

30 cm dan diameter batu yang digunakan dalam penelitian ini antara 10-

20 cm.

2. Panicum Maximus (Rumput Benggala)

Asal rumput benggala yakni dari Afrika tepatnya Zimbabwe yang

kemudian diberi nama latin Panicum maximum. Rumput ini dapat tumbuh

baik di semua jenin tanah dengan curah hujan lebih dari 760 mm/tahun.

Ciri-ciri Rumput Benggala antara lain :

a) Berasal dari bibit unggul

b) Tumbuh tegak dengan cara berumpun dan bertunas atau rhizoma

c) Perakaran Kuat dan dalam

d) Batang mencapai ketinggian 1,8 m dan berdiameter sekitar 2,5mm

e) Batang berongga halus sehingga terasa lunak jika dipegang dan tidak

berbulu

f) Daun lebat dan berwarna hijau

g) Terdapat bunga berbentuk pita dan panjang 20-45 cm tegak, serta

bercabang-cabang

Gambar 19. Rumput Benggala (data primer praktikum ilmu tanaman pakan, 2013).

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Lokasi dan Waktu penelitian

Lokasi penelitian perkuatan tebing sungai dengan menggunakan

batu kosong dan rumput benggala bertempat di laboratorium Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar pada bulan juli 2016 sampai

oktober 2016 peoses pembuatan saluran, awal bulan November sampai

bulan Desember merupakan proses pengambilan data.

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data

1. Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang akan diteliti yaitu penelitian dengan metode

experimental dimana kondisi tersebut dibuat dan diatur oleh peneliti

dengan mengacu pada literatur-literatur yang berkaitan dengan penelitian

tersebut, serta adanya kontrol dengan tujuan untuk menyelidiki ada

tidaknya hubungan sebab akibat tersebut dengan cara memberikan

perlakuan-perlakuan tertentu pada beberapa kelompok eksperimental dan

menyediakan kontrol untuk perbandingan.

2. Sumber Data

Pada penelitian ini akan akan menggunakan 2 (dua) sumber

34

data yaitu

a) Data primer yaitu data yang diperoleh langsung dari simulasi model

fisik di laboratorium.

b) Data sekunder yaitu data yang diperoleh dari literatur dan hasil

penelitian yang sudah ada baik yang telah dilakukan di laboratorium

maupun dilakukan di tempat lain yang berkaitan dengan penelitian

perkuatan tebing sungai dengan konsep Bio Engineering

C. Alat dan Bahan

1. Alat

a) Flow watch untuk mengukur kecepatan aliran

b) Stopwatch untuk mengukur waktu yang digunakan pada

pengukuran debit aliran.

c) Mistar taraf untuk mengukur ketinggian muka air

d) Benang dan tali untuk pemandu penggalian saluran terbuka

e) Linggis dan skop untuk proses penggalian tanah saluran model.

f) Pompa yang digunakan adalah pompa sentrifugal berkapasitas

1050 ltr/menit.

g) Kamera digital digunakan untuk merekan (dalam bentuk foto)

momen-momen yang penting dalam keseluruhan kegiatan

penelitian khususnya tahap-tahap dalam pengambilan data

(penelitian).

h) Tabel data untuk mencatat data-data yang diukur, alat tulis.

i) Komputer, printer dan scanner digunakan untuk membantu edit

dan analisa data.

2. Bahan

a) Model sungai atau salauran terbuka dengan penampang

modellurus. Panjang saluran 15 m lebar dasr saluran 0,50 m, lebar

saluran atas 1,20 m, dan tinggi saluran 0,30 m.

b) Tanah

c) Air untuk mengamati aliran pada saluran.

d) Batu kali

e) Tanaman rumput benggala

D. Variabel yang Diteliti

Pada penelitian ini akan menggunakan dua jenis variabel, yaitu :

1) Variabel bebas atau variabel penyebab (Independen Variabel)

a) Tinggi muka air (h)

b) Kecepatan Aliran (v)

c) Suhu (T)

d) Volume Gerusan (Vg)

e) Pengendapan (ton/hari)

f) Sedimentasi (Cs)

g) Koefisien hambatan

2) Variabel Terikat atau Variabel tergantung (Dependent Variabel)

a) Debit (Q)

b) Waktu (t)

c) Vegetasi rumput benggala dan batu kosong

E. Prosedur Penelitian

Langkah-langkah dalam melakukan percobaan dalam penelitian

ini adalah :

1. Membuat model saluran dengan lebar dasar 50 cm dan tinggi saluran

50 cm dengan kemiringan saluran 1:1,25

2. Memasang tali grid dan membuat titik pias (station).

3. Meratakan dasar saluran dengan tinggi saluran 30 cm.

4. Melaksanakan running kosong dengan mengalirkan air tanpa

perlakuan .

5. Setelah running kosong dasar saluran diperbaiki dengan tinggi saluran

30 cm.

6. Melaksanakan pemasangan perlindungan tebing sungai

menggunakan pasangan batu kosong dan rumput benggala yang

sudah di bibit sebelumnya selama 2 (dua) bulan.

7. Setelah 1 (satu) minggu pemasangan dilaksanakan pengujian model.

8. Menjalankan pompa dengan mengalirkan air sesuai variasi debit yang

ditentukan.

9. Selanjutnya melakukan pengukuran kecepatan dengan menggunakan

alat ukur flowatch pada titik-titik grid, dan mengukur tinggi muka air

pada setiap grid dan hasilnya dicatat.

10. Dan mengambil sampel sedimen melayang di masing-masing titik-titik

grid.

11. Prosedur ini berlangsung sampai semua variasi dilakukan selama 18

kali, dimulai pada variasi debit terendah. Dimana running kosong

sebanyak 9 kali, dan dengan perlindungan sebanyak 9 kali.

F. Perencanaan dan Pembuatan Model

Pembuatan model dilakukan setelah adanya rancangan yang

telah dibuat, yang terdiri dari:

a) Bak penampungan bagian hulu

b) Kisi-kisi

c) Bak penenang

d) Pintu Pengukur debit (Thomson)

e) Bak penampungan bagian hilir

f) Saluran terbuka dengan penampang berbentuk trapezium

g) Perkuatan tebing sungai

h) Pipa PVC 3”

i) Mesin pompa air

A

A

B

C

C

D

D

Kisi-kisiBakPenampungan Air

Pintu PengaturDebit

Pintu Thompson

Bak PenenangPompa Air 3"

Pasangan BatuKosong & Rumput Benggala

Pompa Air 3"BakPenampungan Air

B

POTONGAN MEMANJANG

Kisi-kisi

BakPenampung Air

Pompa Air 3"

P1 P3P4

P2

Pasangan Batu Kosong &Rumput Benggala

BakPenampung Air

Pompa Air 3"

BakPenampungan Air

Pipa PVC 3"PintuPengatur DebitPintu ThompsonBak Penenang

Saluran Terbuka(Trapesium)

DENAH MODEL PENELITIAN

POTONGAN A - A

POTONGAN B - B

POTONGAN C - C

POTONGAN D - D

Rumput Benggala

Batu Kosong

DETAIL I - I

G. Pengambilan Data

Hal penting dalam setiap penelitian adalah pengambilan data. Pada

dasarnya data yang diambil adalah data yang akan digunakan sebagai

parameter dalam analisa. Pencacatan data dilakukan pada setiap kondisi,

yaitu data kondisi awal sebelum running, data pada pada saat running dan

data setelah dilakukan running.

1. Data sebelum running antara lain :

Konfigurasi awal dari penampang saluran yaitu lebar dasar saluran (b),

lebar atas saluran (B), tinggi saluran (h) dan volume tebing yang

terkikis/tereros.

2. Data saluran running yang perlu dicatat adalah :

a. Debit air Q (m3/dtk)

b. Kecepatan aliran V (m/dtk) diukur dengan flow watch

c. Ketinggian muka air h (m)

d. Waktu perlakuan (menit) diukur dengan menggunakan stop watch

e. Temperatur T (0C) Diukur dengan thermometer

f. Panjang gerusan (p), tinggi gerusan (t) dan lebar gerusan (l)

g. Sedimen melayang (QS) (ton/hari)

h. Diameter rumput benggala (d), jarak antara elemen rumput

benggala tegak lurus aliran ( 푎 ), jarak antara elemen rumput

benggala searah aliran (푎 ),

3. Data setelah running : Adalah data perubahan yang terjadi setelah

running dengan terlebih dahulu mengosongkan saluran percobaan.

49

H. Kerangka Pikir

KONDISI AWAL TINDAKAN KONDISI AKHIR

Mahasiswa : Belum melaksanakan uji ekperimental perlindungan tebing sungai sebelum dan sesudah dengan menggunakan batu kosong dan rumput benggala.

Melaksanaakn uji eksperimental pelindung tebing sungai sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala untk mengetahui bagaimana pengaruh yang ditimbulkan terhadap gerusan.

Diduga dengan melaksanakan uji eksperimental pelindung tebing sungai sebelum dan sesudah dengna menggunakan batu kosong dan rumput benggala dapat diketahui perubahan kedalaman gerusan yang terjadi

Hasil yang diperoleh kurang baik oleh Mahasiswa

Siklus I : Melaksanakan uji eksperimental pelindung tebing sungai tanpa menggunakan batu kosong dan rumput benggala.

Siklut II : Melaksanakan uji eksperimental pelindung tebing sungai dengan mengguanakan batu kosong dan rumput benggala.

50

I. Flow Chart PenelitianG

MULAI

Studi Literatur

Pembuatan Model

Pengambilan Data

Variabel Bebas a) Tinggi muka air (h) b) Kecepatan Aliran (v) c) Gerusan d) Pengendapan (Cs) e) Koefisen hambatan (휆)

Variabel Terikat a) Debit (Q) b) Waktu (t) c) Vegetasi rumput

benggala d) Dimensi saluran e) Kemiringan tebing

(m)

Validasi / pengolahan

Data

Analisis data

a) Koefisien hambatan (휆) tanaman

rumput benggala

b) Kecepatan aliran

c) Volume Gerusan

d) Pengendapan (Cs)

SELESAI

tidak

ya

51

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi Data

Deskripsi data adalah menggambarkan data yang diperoleh dari hasil penelitian sehingga mudah dimengerti. Dalam pendekskripsian data yang diperoleh di laboratorium dilakukan dengan menggunakan statistika deskritif. Tujuan dilakukan analisis deskritif dengan menggunakan teknik statistika adalah untuk meringkas data mentah agar menjadi lebih mudah dilihat dan dimengerti. Data yang disajikan dalam deskripsi ini adalah berupa perbandingan data hasil pengujian laboratorium sebelum menggunakan vegetasi dan setelah menggunakan vegetasi pada perlindungan tebing sungai.

Perumusan masalah penelitian berdasarkan judul yang kami angkat dalam penelitian terdiri dari variabel bebas dan variabel terikat, yakni meliputi data mengenai debit, kecepatan, luas penempang saluran, pengendapan, suhu dan volume gerusan. Adapun sampel yang digunakan dalam penelitian adalah batu kosong dan rumput benggala.

Dari hasil uji laboratorium yang dilakukan, diperoleh data awal sebelum menggunakan batu kosong dan rumput benggala dengan perlindungan tebing menggunakan batu kosong dan rumput benggala dapat dicantumkan pada tabel berikut :

49

50

1. Deaskripsi hasil sebelum menggunakan Eko-hidraulik batu kosong dan rumput benggala

Tabel 1. Data Pengamatan Sebelum perlindungan tebing sungai menggunakan Batu Kosong Dan Rumput Benggala. Pada h= 16 cm dengan Q (thompson)= 0,0190 m³/dtk

No. Bahagian Penelitian

Waktu (t) v = Kecepatan Aliran (m/dtk)

h = Tinggi Muka Air (m) Volume Gerusan (Vg)

Cs Kiri Tengah Kanan Rata-rata (m) menit Kiri Tengah Kanan Rata-

rata m m m

1 Titik I (Hulu)

2.00 0.80 0.80 0.80 0.80 0.05 0.05 0.05 0.05

0.00320 11.333 4.00 0.70 0.80 0.70 0.73 0.05 0.05 0.05 0.05

6.00 0.60 0.70 0.60 0.63 0.06 0.06 0.06 0.06

2 Titik II (Tengah)

2.00 0.70 0.80 0.80 0.77 0.05 0.05 0.05 0.05

0.02780 12.667 4.00 0.70 0.70 0.70 0.70 0.06 0.06 0.06 0.06

6.00 0.70 0.60 0.60 0.63 0.06 0.06 0.06 0.06

3 Titik III (Hilir)

2.00 0.70 0.80 0.80 0.77 0.06 0.06 0.06 0.06

0.00163 14.667 4.00 0.60 0.70 0.70 0.67 0.07 0.07 0.07 0.07

6.00 0.60 0.60 0.60 0.60 0.07 0.07 0.07 0.07

51

Kecepatan Rata-rata 0.70 Tinggi Muka Air Rata-rata 0.06 0.03263


No. Bahagian Penelitian




rata m m m

1 Titik I (Hulu)

2.00 1.00 1.00 0.90 0.97 0.06 0.06 0.06 0.06

0.0111 13.333 4.00 0.80 0.90 0.80 0.83 0.06 0.06 0.06 0.06

6.00 0.70 0.80 0.70 0.73 0.07 0.07 0.07 0.07

2 Titik II (Tengah)

2.00 0.90 0.90 0.90 0.90 0.06 0.06 0.06 0.06

0.0488 16.000 4.00 0.80 0.90 0.80 0.83 0.07 0.07 0.07 0.07

6.00 0.70 0.80 0.70 0.73 0.08 0.08 0.08 0.08

3 Titik III 2.00 0.80 0.90 0.80 0.83 0.08 0.08 0.08 0.08 0.0189 17.333

52

(Hilir) 4.00 0.70 0.80 0.80 0.77 0.08 0.08 0.08 0.08

6.00 0.70 0.70 0.70 0.70 0.07 0.07 0.07 0.07



No Bahagian Penelitian




rata M m m

1 Titik I (Hulu)

2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.07 0.07 0.07 0.07

0.0195 12.677 4.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.08 0.07 0.07 0.07

6.00 0.90 1.00 0.90 0.93 0.09 0.08 0.08 0.08

2 Titik II (Tengah)

2.00 1.00 1.00 0.90 0.97 0.07 0.07 0.07 0.07 0.0597 15.333

4.00 0.90 1.00 0.90 0.93 0.08 0.08 0.08 0.08

53

6.00 0.90 0.90 0.80 0.87 0.09 0.09 0.09 0.09

3 Titik III (Hilir)

2.00 1.00 1.00 0.90 0.97 0.09 0.09 0.09 0.09

0.0189 18.000 4.00 0.90 1.00 0.80 0.90 0.10 0.10 0.10 0.10

6.00 0.80 0.90 0.80 0.83 0.11 0.11 0.11 0.11


2. Deaskripsi hasil setelah menggunakan Eko-hidraulik batu kosong dan rumput benggala

Tabel 4. Data Pengamatan sesudah perlindungan tebing sungai Menggunakan Batu Kosong Dan Rumput Benggala. Pada h= 16 cm dengan Q (thompson)= 0,0190 m³/dtk




Cs Kiri Tengah Kanan Rata-rata (m) Menit Kiri Tengah Kanan Rata-

rata m M m

1 Titik I (Hulu)

2.00 0.50 0.50 0.50 0.50 0.06 0.06 0.06 0.06 0.0011025

1.333 4.00 0.50 0.40 0.40 0.43 0.06 0.06 0.06 0.06

54

6.00 0.30 0.40 0.40 0.37 0.07 0.08 0.07 0.07

2 Titik II (Tengah)

2.00 0.50 0.40 0.50 0.47 0.06 0.06 0.06 0.06

0.0019 1.333 4.00 0.50 0.50 0.20 0.40 0.07 0.07 0.07 0.07

6.00 0.20 0.04 0.50 0.25 0.07 0.07 0.07 0.07

3 Titik III (Hilir)

2.00 0.30 0.40 0.40 0.37 0.07 0.07 0.07 0.07

0.0011 4.000 4.00 0.40 0.30 0.30 0.33 0.07 0.07 0.07 0.07

6.00 0.20 0.30 0.40 0.30 0.07 0.07 0.07 0.07

Kecepatan Rata-rata 0.38 Tinggi Muka Air Rata-

rata 0.07 0.0041025





Cs Kiri Tengah Kanan Rata-rata (m) menit Kiri Tengah Kanan Rata

-rata M M m

55

1 Titik I (Hulu)

2.00 0.70 0.70 0.70 0.70 0.07 0.07 0.07 0.07

0.000903 5.333 4.00 0.70 0.60 0.60 0.63 0.07 0.07 0.07 0.07

6.00 0.40 0.60 0.60 0.53 0.08 0.08 0.08 0.08

2 Titik II (Tengah)

2.00 0.60 0.60 0.60 0.60 0.08 0.08 0.08 0.08

0.0030465 1.333 4.00 0.60 0.60 0.40 0.53 0.08 0.08 0.08 0.08

6.00 0.30 0.50 0.60 0.47 0.09 0.09 0.09 0.09

3 Titik III (Hilir)

2.00 0.50 0.40 0.60 0.50 0.08 0.08 0.08 0.08

0.0024 4.667 4.00 0.50 0.50 0.40 0.47 0.09 0.09 0.09 0.09

6.00 0.30 0.50 0.50 0.43 0.09 0.09 0.09 0.09


rata 0.08 0.0063495




h = Tinggi Muka Air (m) Volume Gerusan

Cs Kiri Tengah Kanan Rata-

56

Menit Kiri Tengah Kanan Rata-rata M m m rata

(m) (Vg)

1 Titik I (Hulu)

2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.08 0.08 0.08 0.08

0.0026 4.667 4.00 0.90 0.80 0.60 0.77 0.08 0.08 0.08 0.08

6.00 0.40 0.60 0.70 0.57 0.09 0.09 0.09 0.09

2 Titik II (Tengah)

2.00 0.90 0.80 0.90 0.87 0.09 0.09 0.09 0.09

0.004064 6.000 4.00 0.80 0.60 0.80 0.73 0.09 0.09 0.09 0.09

6.00 0.30 0.60 0.70 0.53 0.10 0.10 0.10 0.10

3 Titik III (Hilir)

2.00 0.70 0.70 0.80 0.73 0.11 0.11 0.11 0.11

0.003696 8.000 4.00 0.40 0.60 0.70 0.57 0.12 0.12 0.12 0.12

6.00 0.30 0.50 0.60 0.47 0.13 0.13 0.13 0.13


rata 0.10 0.01036

57

B. Analisis Data

1. Perhitungan Koefisien Hambatan Rumput Benggala

Untuk mengetahui koefisien hambatan Rumput Benggala (drag koefisien λ) dari satu tampang sungai atau saluran yang bervegatasi, dimana tinggi lebih besar dari tinggi muka air), maka besar koefisien hambatan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

휆 . . ×

Diketahui hasil pengukuran di laboratorium

diameter = 3 cm

jari-jari = 1,5 cm = 0,015 m

퐴 휋푟

푎 9 cm = 0,09 m

푎 7 cm = 0,07 m

퐶 koefisien hambatan dari sekelompok elemen (m), besarnya

퐶 untuk sekelompok biasanya terletak pada 0,60<퐶 <2,4. Untuk

pendekatan dapat dipakai 퐶 = 1,5.

휆 . , , . , × ,

= 0,6735

Dari hasil perhitungan diperoleh koefisien hambatan rumput benggala (drag koefisien λ) sebesar 0,6735.

2. Kecepatan Aliran

58

Dari hasil perhitungan kecepatan aliran, maka kecepatan aliran sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 7. Hasil perhitungan kecepatan aliran sebelum dan sesudah

menggunakan batu kosong dan rumput benggala.

Debit Saluran Titik Pengamatan

Kecepatan (v)/(m/dtk)

Sebelum Sesudah

Q1

I 0.72 0.43

II 0.70 0.37

III 0.68 0.33

Rata-rata 0.70 0.38

Q2

I 0.84 0.62

II 0.82 0.53

III 0.77 0.47

Rata-rata 0.81 0.54

Q3

I 0.98 0.78

II 0.92 0.71

III 0.90 0.59

Rata-rata 0.93 0.69

Sumber : Hasil perhitungan

Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa kecepatan aliran yang dihasilkan sebelum menggunakan batu kosong dan rumput benggala, yaitu:

1. Q1 (0.0190) m³/dtk, kecepaan aliran dengan rata-rata diperoleh 0.70

m/dtk.

59

2. Q2 (0.0260) m³/dtk, kecepatan aliran dengan rata-rata diperoleh 0.81

m/dtk.


m/dtk.

Sedangkan saat perlindungan tebing sungai menggunakan batu kosong dan rumput benggala dengan debit yang sama, yaitu:

1. Q1 (0.0190) m³/dtk, kecepaan aliran dengan rata-rata diperoleh 0.38

m/dtk.


m/dtk.


m/dtk.

60

Adapun hasil perhitungan bilangan Froude sebelum dan susudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 8. Perhitungan bilangan Froude sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala.

Debit Saluran Titik

Kedalaman rata-rata pertitik (h)/(m)

Lebar Dasar (B)/(m)

Kecepatan (v)/(m/dtk)

Bilangan Froude (Fr) Kondisi Saluran

v R/µ

Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah

Q1

I 0.05 0.060 0.50 0.72 0.43 0.998 0.545 sub-kritis sub-kritis

II 0.06 0.060 0.50 0.70 0.37 0.939 0.459 sub-kritis sub-kritis

III 0.07 0.070 0.50 0.68 0.33 0.838 0.402 sub-kritis sub-kritis

Q2

I 0.06 0.080 0.50 0.84 0.62 1.071 0.734 super-kritis

sub-kritis

II 0.07 0.070 0.50 0.82 0.53 0.992 0.590 sub-kritis sub-kritis


61

Q3

I 0.08 0.090 0.50 0.98 0.78 1.153 0.860 super-kritis

sub-kritis

II 0.08 0.090 0.50 0.92 0.71 1.041 0.743 super-kritis

sub-kritis


62

3. Perhitungan Volume Gerusan

Dari hasil perhitungan Volume gerusan, maka hasil yang didapatkan pada volume gerusan sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 9. Hasil perhitungan volume gerusan sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala.

Debit Saluran Titik

kedalaman rata-rata pertitik (h)/(m)

Lebar Dasar (B)/(m)

Luas Penampang (A)/(m2) Kecepatan (v)/(m/dtk) Volume Gerusan

(m³) (B+m.h) h

Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah

Q1

I 0.05 0.060 0.50 0.030 0.037 0.72 0.43 0.0032 0.00111

II 0.06 0.060 0.50 0.032 0.039 0.70 0.37 0.0278 0.00190

III 0.07 0.070 0.50 0.039 0.041 0.68 0.33 0.0163 0.00110

Q2

I 0.06 0.080 0.50 0.037 0.043 0.84 0.62 0.0111 0.00091

II 0.07 0.070 0.50 0.041 0.050 0.82 0.53 0.0488 0.00305

III 0.08 0.080 0.50 0.046 0.053 0.77 0.47 0.0189 0.00240

Q3 I 0.08 0.090 0.50 0.043 0.050 0.98 0.78 0.0195 0.00260

II 0.08 0.090 0.50 0.048 0.058 0.92 0.71 0.0597 0.00406

63

III 0.10 0.120 0.50 0.063 0.078 0.90 0.59 0.0189 0.00369

Sumber : Hasil perhitungan

64

4. Perhitungan Total Sedimentasi Melayang

Hasil pengambilan sampel air yang dilakukan di 3 (tiga) titik lokasi, setelah dianalisis di laboratorium untuk diukur dan dihitung nilai Cs (konsentrasi sedimen melayang), untuk selanjutnya dilakukan perhitungan untuk memperoleh hasil debit sedimen melayang (Qs) untuk sebelum menggunakan dan perlakuan dengan perlindungan tebing yang kemudian disajikan secara rinci pada tabel di bawah ini:

Tabel 10. Hasil perhitungan debit sedimen melayang (Qs) sebelum dan sesudah menggunakan Batu Kosong Dan Rumput Benggala

Lokasi Penelitian

Debit (Qw) / (m³/dtk)

Konsentrasi Sedimen (Cs) / (mg/l)

Debit Sedimen Melayang (Qs) / (m³/dtk)

Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah

Titik I 0.0190 0.011 0.003 0.0000186 0.0000044

Titik II 0.0190 0.013 0.004 0.0000208 0.0000066

Titik III 0.0190 0.015 0.005 0.0000241 0.0000077

Titik I 0.0260 0.013 0.003 0.0000300 0.0000073

Titik II 0.0260 0.016 0.005 0.0000359 0.0000117

Titik III 0.0260 0.017 0.008 0.0000389 0.0000176

Titik I 0.0333 0.013 0.004 0.0000364 0.0000114

Titik II 0.0333 0.015 0.006 0.0000441 0.0000171

Titik III 0.0333 0.018 0.007 0.0000518 0.0000190

Debit sedimen melayang pada tabel di atas setelah menggunakan perlindungan dengan batu kosong dan rumput benggala mengalami penurunan dibandingkan dengan sebelum menggunakan vegetasi. Hal ini dapat di simpulkan bahwa perlindungan tebing sungai dengan menggunakan batu

65

kosong dan rumput benggala membawa dampak yang sangat baik karena dapat menurunkan jumlah debit sedimen melayang pada sungai.

C. Pembahasan

1. Volume Gerusan

Gambar 25 : Grafik volume gerusan sebelum menggunakan batu kosong dan rumput benggala.

0.0032

0.0278

0.01630.0111

0.0488

0.01890.0195

0.0597

0.0189

00.010.020.030.040.050.060.07

Titik I Titik II Titik III

Volu

me

Ger

usan

(m³)

Q1 sebelum menggunakan rumput benggalaQ2 sebelum menggunakan rumput benggalaQ3 sebelum menggunakan rumput benggala

KeteranganKeterangan

0.00111

0.00190

0.001100.00110

0.00091

0.003050.00260

0.00406 0.00369

00.0005

0.0010.0015

0.0020.0025

0.0030.0035

0.0040.0045


Volu

me

Ger

usan

(m³)

Q1 sesudah menggunakan rumput benggalaQ2 sesudah menggunakan rumput benggalaQ3 sesudah menggunakan rumput benggala

Keterangan

66

Gambar 26 : Grafik volume gerusan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala.

Gambar 27 :Grafik volume gerusan sebelum dan sesudah menggunakan batu

kosong dan rumput benggala Berdasarkan hasil tabel 9 dengan gambar 25 dan 26 volume gerusan yang terjadi akibat pengaruh kecepatan sesudah dan sebelum menggunakan batu kosong dan rumput benggala, adapun nilai volume gerusan yang terendah sebelum menggunakan batu kosong dan rumput benggala pada Q1 di pengamatan I 0.0032 m3, kemudian nilai yang tertinggi pada Q3 di pengamatan II 0.0597 m3. Sedangkan nilai volume gerusan yang terendah sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala pada Q2 di pengamatan I 0.00091 m3, kemudian nilai yang tertinggi pada Q3 di pengamatan II 0.00406 m³.

0.00320.0111

0.0195

0.0278

0.0488

0.0597

0.01630.0189 0.0189

0.00111 0.00091 0.002600.00190 0.00305

0.004060.00110 0.00240 0.003690

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07


Volu

me

Ger

usan

(m³)

Q1 Q2 Q3

Q1' Q2' Q3'

Sebelum

Sesudah

Keterangan :

67

Maka dapat disimpulkan bahwa sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala mengalami penurunan volume gerusan.

2. Koefisien Hambatan Rumput Benggala

Berdasarkan dari hasil perhitungan yang diperoleh dari koefisien hambatan pada tanaman rumput benggala (drag koefisien λ) sebesar 0,6735.

3. Kecepatan Aliran

Gambar 28 : grafik kecepatan sebelum menggunakan batu kosong dan rumput

benggala.

Keterangan :

68

Gambar 29 : grafik kecepatan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala.

Gambar 29 : grafik kecepatan aliran sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala.

Berdasarkan hasil perhitungan tabel 7 dengan gambar 28 dan 29 besarnya kecepatan aliran sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala, maka nilai kecepatan yang terendah sebelum pada Q1 di

0.72 0.84

0.98

0.70

0.82 0.92

0.68 0.77

0.90

0.43

0.62

0.78

0.37

0.53

0.71

0.33 0.47

0.59

-

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20


Kece

pata

n Al

iran

(m/d

tk)

Q1 Q2 Q3

Q1' Q2' Q3'

Sebelum

Sesudah

Ket Keterangan :

Keterangan :

69

titik pengamatan III yaitu 0.68 m/dtk, kemudian nilai yang tertinggi pada Q3 di titik pengamatan I yaitu 0,98 m/dtk. Sedangkan nilai kecepatan yang terendah sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala pada Q1 di titik pengamatan III yaitu 0.33 m/dtk, kemudian nilai yang tertinggi pada Q3 di titik pengamatan I yaitu 0.78 m/dtk. Maka dapat disimpulkan bahwa sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala mengalami perubahan kecepatan aliran.

4. Sedimentasi (Pengendapan)

Gambar 29: Grafik debit sedimen melayang sebelum menggunakan batu kosong dan rumput benggala.

0.0000186 0.00002080.0000241

0.00003000.0000359 0.00003890.0000364

0.00004410.0000518

0.0000000

0.0000100

0.0000200

0.0000300

0.0000400

0.0000500

0.0000600


Deb

it (Q

s)/(m

³/dtk

)

Q1 sebelum menggunakan rumput benggalaQ2 sebelum menggunakan rumput benggalaQ3 sebelum menggunakan rumput benggala

Keterangan :

70

Gambar 30: Grafik debit sedimen melayang sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala

0.0000044

0.0000066 0.00000770.0000073

0.0000117

0.0000176

0.0000114

0.00001710.0000190

0.00000000.00000200.00000400.00000600.00000800.00001000.00001200.00001400.00001600.00001800.0000200


Deb

it (Q

s)/(m

³/dtk

)

Q1 sesudah menggunakan rumput benggalaQ2 sesudah menggunakan rumput benggalaQ3 sesudah menggunakan rumput benggala

Keterangan

0.0000186

0.00003000.0000364

0.0000208

0.0000359

0.0000441

0.0000241

0.0000389

0.0000518

0.0000044 0.00000730.0000114

0.0000066

0.0000117 0.00001710.0000077

0.0000176 0.0000190

0.0000000

0.0000100

0.0000200

0.0000300

0.0000400

0.0000500

0.0000600


Deb

it (Q

s) (m

³/dtk

)

Q1 Q2 Q3

Q1' Q2' Q3'

Keterangan :SebelumSesudah

71

Gambar 30: Grafik debit sedimen melayang sebelum dan sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala Berdasarkan dari tabel 10 dengan gambar 32 dan 33 dari hasil perhitungan debit sedimen melayang (Qs) sesudah dan sebelum menggunakan batu kosong dan rumput benggala, adapun nilai debit sedimen melayang (Qs) yang terendah sebelum menggunakan batu kosong dan rumput benggala pada Q1 di titik pengamatan I yaitu 0,0000186 ton/hari, kemudian nilai yang tertinggi pada Q3 di titik pengamatan III yaitu 0,0000518 ton/hari. Sedangkan nilai debit sedimen melayang (Qs) yang terendah sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala pada Q1 di titik pengamatan I yaitu 0,0000044 ton/hari, kemudian nilai yang tertinggi pada Q3 di titik pengamatan III yaitu 0.0000176 m/dtk. Maka dapat disimpulkan bahwa sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala mengalami penurunan debit sedimen melayang (Qs).

72

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut :

1. Besar volume gerusan tebing sungai sebelum menggunakan perlindungan

tebing ialah Q1 = 0.0157 m3 dengan kecepatan rata-rata 0.70 m/dtk, Q2 =

0.0262 m3 dengan kecepatan rata-rata 0.81 m/dtk, Q3 = 0.0327 m3 dengan

kecepatan rata-rata 0.93 m/dtk sedangkan setelah menggunakan

perlindungan tebing sungai ialah Q1 = 0.00137 m3 dengan kecepatan rata-

rata 0.37 m/dtk, Q2 = 0.00212 m3 dengan kecepatan rata-rata 0.54 m/dtk, Q3

= 0.00345 m3 dengan kecepatan rata-rata 0.74 m/dtk.

2. Nilai Koefisien hambatan rumput benggala sebesar 0,6735.

Kondisi aliran yang terjadi sebelum mengggunakan batu kosong dan rumput

benggala dengan menggunakan batu kosong dan rumput benggala,

menghasilkan kondisi aliran sub-kritis karena nilai dari masimg-masing

bilangan Froude kurang dari 1 ( Fr > 1 ) .

3. Dengan menggunakan batu kosong dan rumput benggala pada tebing

sungai berdampak pada pengurangan gerusan, dengan variasi debit Q1 =

69

73

0,0190m³/dtk, Q2 = 0,0260 m³/dtk, Q2 = 0,0333 m³/dtk. Sebelum

menggunakan batu kosong dan rumput benggala rata-rata kecepatan (v)

pada debit Q1 = 0.70 m/dtk, Q2 = 0.81 m/dtk, Q2 = 0.93 m/dtk, dengan

perbandingan Sesudah menggunakan batu kosong dan rumput benggala,

rata-rata kecepatan (v) pada debit Q1 = 0.38 m/dtk, Q2 = 0.54m/dtk, Q2 =

0.69 m/dtk. Jadi yang paling optimal digunakan pada sebelum dan sesudah

menggunakan batu kosong dan rumput benggala dalam mengatasi

pengurangan gerusan adalah sesudah menggunakan batu kosong dan

rumput benggala. Karena makin cepat kecepatan aliran makin

mempengaruhi gerusan yang terjadi, tapi dengan adanya perlakuan atau

perlindungan tebing sungai dengan menggunakan batu kosong dan rumput

benggala dapat mengurangi gerusan pada tebing sungai.

B. Saran

Agar proses pembelajaran dapat berjalan dengan baik dan mencapai

tujuan yang diinginkan maka disarankan:

1. Penelitian tentang perkuatan tebing sungai menggunakan batu kosong dan

rumput benggala ini perlu lebih dikembangkan lagi dengan menambahkan

variasi debit agar kedalaman optimal dapat diketahui.

2. Untuk penelitian serupa, perlu lebih dikembangkan lagi dengan berbagai

variasi sudut pada belokan sungai.

74

3. Untuk penelitian serupa, dalam proses perencanaan pembuatan saluran

harus lebih teliti lagi agar pada saat pengambilan data tidak terjadi kendala.

75

DAFTAR PUSTAKA

Bambang Triatmodjo, 2008, Hidraulika II, Beta Offset, Yogyakarta.

Budinetro, H. S., 2001 : Bio-Enggineering Pengendali Erosi Bantaran dan

Tebing Sungai, Proceeding Seminar Nasional Indonesia (ASEHI),

Yogyakarta.

DVWK, 1994 : Hydraulisch-Sedimentologische Berechnungen Naturnah

Gestalteter Fleibgewasser- Berechnungsverfahren Fur Die

Ingenieurpraxis, Mitteimngen 25, Verlag Paul Paray, Hamburg.

Kern, K., 1994: Grundlagen Naturnaher Gewassergestaltung;

Geomorphologische Entwicklung Von Fliebgewassern (Dasar-dasar

Renaturalisasi Bangunan Keairan dan Perubahan Geomorfologi Suatu

Wilayah, Springgerverlag, Berlin.

Madsen, B. L., Tent, L., 2000: Lebendige Bache und Flusse; Praxistipp zur

Gewasserunterhaltung und Revitalisierung von Tieflandgewassern

(Sungai Kecil, Sungai Menengah, dan Sungai Besar yang Hidup; Petunjuk

Bagi Pemeliharaan Wilayah Keairan dan Revitalisasi Lahan Basah),

Edmund Siemers – Stiftung, Hamburg.

Maryono, A., 1999: Inseln Deren Widerstandverhalten in Fleissegewasser

(Pulau dan Perilaku Resistensinya di Perairan Alur Sungai), Thesis Ph. D.

(Dr. Ing). Fakultas Teknik dan Pengukuran, Institute For Water Resources

72

76

Management, Hydraulic, and Rular Engneering, University of Karlsruhe,

Karlsruhe.

Maryono, A., 2001 : Penelusuran, Sudetan dan Pembuatan Tanggul Sungai

Justru Menyebabkan Banjir Besar, Artikel Pada Harian Kompas, Dimuat

Tanggal 28 Januari 2001, Jakarta.

Maryono. A, 2007, Eco-Hidraulik, Bio-Engineering, Yogyakarta.

Patt, H., Jurging, P., Kraus, W., 1999 : Naturnaher Gewasserausbau

(Renaturalisasi Sungai/Wilayah Keairan), Springer Verlag, Berlin.

Sodikin., 2013 : Ramang-ramang, Keindahan Salah Satu Sudut Karst Maros –

Pangkep, Maros (sodventure.blogspot.co.id) di akses 20 Desember 2016

Sosrodarsono S., 1994 : Perbaikan dan Pengaturan Sungai, PT. Tradnya

Paramita, Jakarta.

Yahya., 2002 : Laporan Ilmu Tanaman Pakan Erlangga, Jakarta (Hijauan

Pakan),(go-livestock.blogspot.co.id) di akses tanggal 20 Desember 2016.

PENGARUH PERLINDUNGAN TEBING SUNGAI DENGAN …

Documents

Transcript of PENGARUH PERLINDUNGAN TEBING SUNGAI DENGAN …