i

EVALUASI PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

KANTONG LUMPUR PADA BENDUNG D.I. BAJAYU

KABUPATEN SERDANG BEDAGAI

LAPORAN

Ditulis untuk Menyelesaikan

Matakuliah Tugas Akhir Semester VI

Pendidikan Program Diploma III

oleh:

FAJAR K. SITANGGANG MIKA LASRIA HARIANJA NIM 1305021029 NIM 1305021057

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI MEDAN

MEDAN

2016

iv

ABSTRAK

EVALUASI PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN KANTONG

LUMPUR PADA BENDUNG D.I. BAJAYU KABUPATEN SERDANG

BEDAGAI

Disusun oleh:

FAJAR K. SITANGGANG MIKA LASRIA HARIANJA NIM 1305021029 NIM 1305021057 Daerah Irigasi Bajayu berada pada wilayah Kabupaten Serdang Bedagai Provinsi Sumatera Utara atau tepatnya berada pada posisi: 2º57’’- 3º16’’ LU dan 98º33’’ - 99º7’’ BT. Tujuan dari penulisan laporan ini adalah untuk mengetahui bagaimana merencanakan dan menghitung dimensi kantong lumpur besera perhitungan bangunan pintu pengambilan. Teknik pengumpulan data yang dilakukan adalah data diambil dari kantor konsultan perencana proyek pembangunan Bendung Bajayu, dan mengadakan studi kepustakaan dengan mengumpulkan teori-teori yang berkaitan dengan teori perhitungan kantong lumpur dan pintu pengambilan. Hasil dari perhitungan didapat: untuk pintu pengambilan bagian kiri dengan luas layanan areal (A) = 3.558 ha, serta debit yang masuk sebesar 5,781 m3/det, dibutuhkan: 2 unit pintu pengambilan dengan lebar 1,8 m dan bukaan pintu setinggi 1,55 m; untuk pintu pengambilan bagian kanan dengan luas areal layanan (A) = 4.000 ha, dan debit yang masuk sebesar 6,423 m3/det dibutuhkan: 2 unit pintu dengan lebar 2 m, dengan bukaan pintu setinggi 1,55; untuk kantong lumpur bagian kiri didapat hn = 1,30 m, lebar (B) = 12 m, volume = 1.683,84 m3;

untuk kantong lumpur bagian kanan didapat hn = 1,25 m, lebar (B) = 14 m, volume = 1.893,02 m3.

Kata Kunci: Kantong lumpur, pintu pengambilan, efisiensi pengendapan

v

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat Rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat waktu.

Lapora Tugas Akhir ini berjudul “EVALUASI PERENCANAAN DAN

PERHITUNGAN KANTONG LUMPUR PADA BENDUNG D.I. BAJAYU

KABUPATEN SERDANG BEDAGAI ” laporan ini merupakan tugas mata

kuliah program studi Diploma III (D3) yang dilaksanakan pada semester VI untuk

memenuhi mata kuliah Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil. Dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini, penulis banyak menemukan kesulitan. Namun berkat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, penyusunan laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik dan tepat waktu..

Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak M.Syahruddin, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan;

2. Bapak Ir. Samsudin Silaen, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Politeknik Negeri Medan;

3. Bapak Ir. Sudarto, M.T., selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil

Politeknik Negeri Medan;

4. Bapak Dohar Sidabutar, S.T., M.T., selaku Wali Kelas Sipil 6A Politeknik

Negeri Medan;

5. Bapak Sopar Parulian, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing dalam

Penyusunan Laporan Tugas Akhir;

6. Kedua orangtua yang telah memberikan dorongan secara moral dan material;

7. PT. Wijaya Karya-BRANTAS. KSO, yang sudah memberikan data-data yang

diperlukan dalam penyusunan Tugas Akhir;

8. Seluruh Dosen dan Pegawai Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan;

9. Seluruh rekan-rekan mahasiswa teknik sipil angkatan 2013 POLMED,

khususnya Sipil 6A yang telah banyak membantu penyusunan laporan ini;

vi

Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil karya penulis, bukan merupakan

plagiat dan dapat dipertanggungjawabkan. Penulis menyadari mungkin masih ada

kekurangan dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, penulis

dengan senang hati akan menerima kritik dan saran untuk menyempurnakan

laporan ini.

Demikian laporan ini disusun, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi

para pembaca dan semua pihak-pihak yang berkenaan dengan perancah.

Medan, Agustus 2016

Hormat penulis:

FAJAR K. SITANGGANG MIKA LASRIA HARIANJA NIM 1305021029 NIM 1305021057

vii

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ..iii

ABSTRAK ....................................................................................................... iv

KATA PENGANTAR ...................................................................................... v

DAFTAR ISI .................................................................................................. vii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ x

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xii

BAB I PENDAHULUAN

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

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

C. Batasan Masalah .......................................................................... 2

D. Tujuan Pembahasan ..................................................................... 3

E. Manfaat Laporan Tugas Akhir ...................................................... 3

F. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data .................................. 3

G. Jadwal Pelaksanaan ...................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PROYEK

A. Tinjauan Umum Proyek ............................................................... 5

B. Lokasi Proyek .............................................................................. 6

C. Lokasi Proyek .............................................................................. 8

1. Data Non Teknis ..................................................................... 8

viii

2. Data Teknis ............................................................................ 9

D. Struktur Organisasi..................................................................... 10

E. Bagan Struktur Organisasi .......................................................... 11

BAB III TIJAUAN PUSTAKA

A. Bangunan Utama ....................................................................... 12

1. Bangunan Pengelak .............................................................. 12

2. Bangunan Pengambilan (Intake) ........................................... 12

3. Pembilas (Flushing).............................................................. 12

4. Kantong Lumpur (Sedimen Trap) ......................................... 13

5. Pengaturan Sungai ................................................................ 13

6. Bangunan-Bangunan Pelengkap ........................................... 13

B. Bendung Gerak ......................................................................... 14

1. Pemilihan Pintu .................................................................... 14

C. Bangunan Pengambilan ............................................................. 18

D. Kantong Lumpur (Sedimen Trap) .............................................. 19

E. Dasar-Dasar Perencanaan Dimensi Kantong Lumpur ................ 19

1. Volume Tampungan Kantong Lumpur .................................. 19

2. Ukuran Panjang dan Lebar Kantong Lumpur ........................ 22

3. Kemiringan Dasar Saluran .................................................... 25

a. Kemiringan Energi di Kantong Lumpur selama

Eksploitasi Normal (In) .................................................... 25

b. Kemiringan Energi di Kantong Lumpur selama selama

Pembilasan(Is) ................................................................. 26

F. Pembersihan Kantong Lumpur .................................................. 28

1. Pembersihan secara Hidrolis ................................................ 28

2. Pembersihan secara Manual/Mekanis.................................... 32

G. Pengecekan terhadap Berfungsinya Kantong Lumpur ................ 32

ix

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Desain Hidrolis Pintu Pengambilan ........................................... 35

1. Perhitungan intake Bajayu Kiri ............................................. 35

2. Perhitungan intake Bajayu Kanan ......................................... 38

B. Desain Hidrolis Kantong Lumpur .............................................. 40

1. Perhitungan Kantong Lumpur Bajayu Kiri ............................ 41

2. Perhitungan Kantong Lumpur Bajayu Kanan ....................... 47

3. Kontrol Efisiensi Pengendapan ............................................ 55

BAB V SIMPULAN dan SARAN

A. Simpulan ................................................................................... 58

B. Saran ......................................................................................... 59

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

x

DAFTAR GAMBAR Halaman

Gambar 2.1 Struktur Organisasi .................................................................. 11

Gambar 3.1 Tinggi Energi dan Bukaan Pintu .............................................. 15

Gambar 3.2 Garis Energi di Down Stream Pintu ........................................ 16

Gambar 3.3 Desain Hidrolis Pintu Geser .................................................... 17

Gambar 3.4 Bangunan Pengambilan Utama (Intake) Bendung ................... 18

Gambar 3.5 Hubungan Antara Diameter Saringan dan Kecepatan Endap

untuk Air Tenang .................................................................... 20

Gambar 3.6 Potongan Melintang dan Potongan Memanjang Kantong

Lumpur yang Menunjukkan Metode Pembuatan Tampungan .. 21

Gambar 3.7 Skema Kantong Lumpur ......................................................... 22

Gambar 3.8 Tegangan Geser Kritis dan Kecepatan Geser Kritis

sebagai Fungsi Besarnya Butir untuk 2.650 Kg/m3 (Pasir)....... 30

Gambar 3.9 Gaya Tarik (Traksi) pada Bahan Kohesif ................................ 31

Gambar 3.10 Grafik Pembuangan Sedimen Camp untuk Aliran

Turbulensi (Camp) 1945 ......................................................... 34

Gambar 4.1 Diagram Shields dengan Tegangan Geser Kritis ...................... 54

Gambar 4.2 Pengaruh Aliran Turbulensi terhadap Sedimentasi ................... 56

Gambar 4.3 Grafik Pembuangan Sedimen Camp untuk Aliran

Turbulensi (Camp) 1945.......................................................... 56

xi

DAFTAR TABEL Halaman

Tabel 1.1 Jadwal Persiapan, Pelaksanaan, dan Penulisan Laporan

Tugas Akhir .............................................................................. 4

Tabel 2.1 Luas Wilayah Kabupaten Serdang Bedagai per Kecamatan

Tahun 2007 .............................................................................. 7

Tabel 2.2 Data Perencanaan Kantong Lumpur Daerah Irigasi

Bajayu Kiri ............................................................................... 9

Tabel 2.3 Data Perencanaan Kantong Lumpur Daerah Irigasi

Bajayu Kanan ......................................................................... 10

Tabel 3.1 Koefisien Kekasaran Strickler ................................................. 27

Tabel 4.1 Nilai hn Kantong Lumpur Kiri dengan Cara Trial and Error ..... 42

Tabel 4.2 Nilai hn Kantong Lumpur Kanan dengan Cara Trial and Error 48

xii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 LEMBAR ASISTENSI

LAMPIRAN 2 GAMBAR DENAH DAN DATA PROYEK TEBING TINGGI

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Aliran pada air sungai adalah sumber air yang dapat digunakan untuk

keperluan irigasi untuk memenuhi kebutuhan air pada tanaman. Salah satu

Daerah Irigasi di Sumatera Utara adalah Daerah Irigasi Bajayu. Persoalan

banjir tahunan serta kekeringan daerah irigasi seluas 7.558 ha di Serdang

Bedagai merupakan masalah yang besar. Sungai Padang yang mengalir di

D.I. Bajayu tersebut mengalami penyusutan beberapa bulan belakangan ini

diakibatkan karena musim kemarau yang panjang.

Lebih kurang 1300 hektar areal pertanian di Desa Raya Lombang dan

Kuta Baru, Kecamatan Tebing Tinggi, Kabupaten Serdang Bedagai

Sumatera Utara kekeringan. Kondisi padi kini sudah mulai rusak, bahkan

tanah areal persawahan sudah kering dan retak-retak. Bila musim kemarau

terus berkelanjutan, ribuan hektar areal pertanian padi akan mengalami

gagal panen. Perbaikan atau pembangunan beronjongan atau bendung

Paya Lombang di seputaran Kelurahan Tanjung Marulak Hilir, Kecamatan

Rambutan Kota Tebing Tinggi tidak bermanfaat bagi para petani. Dari

faktor tersebut di atas kebutuhan air bagi tanaman padi dan pengendalian

banjir kota Tebing Tinggi merupakan masalah yang utama sesuai dengan

maksud dibangunnya D.I. Bajayu ini.

Gagalnya suatu saluran dalam mengendalikan air bisa saja

dikarenakan terlalu banyaknya sedimen yang mengendap pada saluran

primer tersebut. Untuk itu diperlukan suatu bangunan yang bisa digunakan

untuk mengendapkan sedimen-sedimen tersebut supaya tidak ikut masuk

kedalam saluran primer. Untuk mencegah agar sedimen ini tidak

mengendap di saluran irigasi, maka setelah saluran bangunan pengambilan

direncanakan membuat kantong lumpur.

Kantong lumpur merupakan bagian dari bagunan utama pada bendung

yang berfungi untuk mengurangi kecepatan aliran dari bangunan

2

pengambilan dan mengendapkan atau menampung sedimen dari sungai

agar tidak masuk kedalam saluran irigasi pada saat pembilasan.D.I. Bajayu

berada pada wilayah Kabupaten Serdang Bedagai Provinsi Sumatera Utara

atau tepatnya berada pada posisi: 2º57’’- 3º16’’ LU dan 98º33’’ - 99º7’’

BT, dengan luas wilayah 1.900,22 km² dan memiliki 17 Kecamatan, 237

Desa, dan 6 Kelurahan (lihat pada tabel 2.1). Oleh sebab itu diperlukan

perencanaan yang matang yang mampu meningkatkan produksi tani

melalui peningkatan irigasi dan penyatuan beberapa daerah irigasi di D.I.

Bajayu, D.I. Paya Lombang, dan D.I. Langau menjadi satu kesatuan sistem

dengan bangunan utama Bajayu sebagai bangunan pengambilan untuk

ketiga daerah irigasi tersebut.

Berdasarkan uraian tersebut, penulis tertarik untuk menyusun Tugas

Akhir dengan judul "Evaluasi Perencanaan dan Perhitungan Dimensi

Kantong Lumpur Daerah Irigasi Bajayu Kabupaten Serdang Bedagai”.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang, rumusan masalah dapat

disusun sebagai berikut:

1. Bagaimana menentukan perencanaan dan perhitungan dimensi pintu

pengambilan (intake)?

2. Bagaimana menentukan perencanaan dan perhitungan dimensi kantong

lumpur (sediment trap)?

C. Batasan Masalah

Untuk menghindari lingkup penelitian yang terlalu luas, serta dapat

memberikan arah yang lebih baik dan memudahkan dalam penyelesaian

masalah sesuai dengan tuntutan yang ingin dicapai, maka dilakukan

pembatasan dalam ruang lingkup penelitian yang dikerjakan. Adapun

batasan ruang lingkup penelitian ini adalah:

1. Menghitung dimensi pintu pengambilan (intake);

2. Menentukan perencanaan dan perhitungan dimensi kantong lumpur.

3

D. Tujuan Pembahasan

Adapun tujuan penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah:

1. Untuk mengetahui perhitungan pintu pengambilan (intake);

2. Untuk mengetahui perhitungan kantong lumpur;

3. Untuk mengetahui kantong lumpur;

4. Untuk memahami bangunan intake dan bangunan kantong lumpur.

E. Manfaat Laporan Tugas Akhir

Manfaat yang kami harapkan dari penulisan laporan Tugas Akhir ini

adalah:

1. Penulis bisa menjadikan Tugas Akhir ini sebagai pengalaman yang

berharga sebagai modal untuk mencari lapangan pekerjaan disamping

untuk menyelesaikan program studi D– III;

2. Memperluas dan menambah wawasan tentang perencanaan dan

perhitungan intake;

3. Memperluas dan menambah wawasan tentang perencanaan dan

perhitungan kantong lumpur;

4. Pembahasan pada Laporan Tugas Akhir inidapatdijadikan referensi

bagi mahasiswa lain yang akan membahas hal yang sama;

5. Sebagai kepentingan penulis dalam memahami syarat kelulusan

Program Diploma III Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan.

F. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data

1. Teknik Pengumpulan Data:

a. Mengadakan studi pendahuluan;

b. Mengadakan studi kepustakaan;

c. Mengumpulkan data dan informasi dengan cara konsultasi.

4

G. Jadwal Pelaksanaan

Jadwal persiapan, pelaksanaan, dan penulisan laporan Tugas Akhir

dapat di lihat pada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Jadwal Persiapan, Pelaksanaan dan Penulisan Laporan Tugas Akhir

No. Kegiatan Bulan April Mei Juni Juli

1. Memilih Jenis TA (PKL, Perencanaan atau Riset) dan Mengajukan Judul.

2. Bimbingan tahap awal (Untuk Proposal atau Penetapan Judul dan Topik Pembahasan)

3. Mendapatkan Persetujuan Proposal/Judul TA

4. Bimbingan Untuk Pelaksanaan TA 5. Bimbingan Untuk Pengumpulan Data 6. Pengumpulan Data 7. Bimbingan Untuk Pengolahan Data 8. Pengolahan Data 9. Bimbingan Untuk Penulisan Bab I 10. Penulisan Bab I (Pendahuluan) 11. Bimbingan Untuk Penulisan Bab II dan Bab

III

12. Penulisan Bab III (Tinjauan Kepustakaan) 13. Bimbingan Untuk Penulisan Bab IV dan

Bab V

14. Penulisan Bab IV (Hasil Pengumpulan Data dan Pengolahan Data)

15. Penulisan Bab V (Pembahasan) 16. Bimbingan Untuk Penulisan Bab VI 17. Bimbingan Untuk Penulisan Bab VI

(Simpulan dan Saran)