tipe-tipe struktur pelindung tebing sungai
-
Upload
independent -
Category
Documents
-
view
3 -
download
0
Transcript of tipe-tipe struktur pelindung tebing sungai
BAB 1PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANGSungai memiliki peranan yang sangat penting bagi
kehidupan manusia. Kenyataan ini dapat dilihat dari
pemanfaatan sungai yang makin lama makin kompleks, mulai
dari sarana transportasi, sumber air baku, sumber tenaga
listrik dan sebagainya.
Menurut asalnya saluran dapat digolongkan menjadi
saluran alam (natural) dan saluran buatan (artificial).
Saluran alam meliputi semua alur air yang terdapat secara
alamiah di bumi, mulai dari anak selokan kecil di
pegunungan, selokan kecil, sungai kecil dan sungai besar
sampai ke muara sungai. Sungai merupakan suatu saluran
drainase yang terbentuk secara alami yang mempunyai fungsi
sebagai saluran. Air yang mengalir di dalam sungai akan
mengakibatkan proses penggerusan tanah dasarnya.
Penggerusan yang terjadi secara terus menerus akan
membentuk lubang-lubang gerusan di dasar sungai. Proses
gerusan dapat terjadi karena adanya pengaruh morfologi
sungai yang berupa tikungan atau adanya penyempitan saluran
sungai.
Aliran yang terjadi pada sungai model shazy shabayek
juga disertai proses penggerusan dan endapan sedimen.
Gerusan (scouring) merupakan suatu proses alamiah yang
1
terjadi di sungai sebagai akibat pengaruh morfologi sungai
(dapat berupa tikungan atau bagian penyempitan aliran
sungai) atau adanya bangunan air (hydraulic structur)
seperti: jembatan, bendungan, pintu air, dan lain-lain.
Morfologi sungai merupakan salah satu faktor yang
menentukan dalam proses terjadinya gerusan. Hal ini
disebabkan aliran saluran terbuka mempunyai permukaan bebas
(free surface). Kondisi aliran saluran terbuka berdasarkan
pada kedudukan permukaan bebasnya cenderung berubah sesuai
waktu dan ruang, disamping itu ada hubungan ketergantungan
antara kedalaman aliran, debit air, kemiringan dasar
saluran dan permukaan saluran bebas itu sendiri.
Aliran sungai tersebut bisa menyebabkan erosi. Erosi
yang yang terjadi di sungai adalah erosi pada tebing sungai
(river bank erosion). Erosi ini terjadi sebagai akibat
pengikisan tebing sungai oleh air yang mengalir dari bagian
atas tebing atau oleh terjangan aliran sungai yang kuat
pada belokan sungai. Misalnya begini, ketika terjadi banjir
di sungai terjadi peningkatan energi pada aliran air
sehingga arus air mengikis tanah atau tebing sungai. Jika
batuan penyusun tebing sungai tidak kompak maka pengikisan
tanah sangat mudah terjadi. Oleh karena itu perlu adanya
usaha perlindungan tebing sungai agar tidak tejadi
pendangkalan akibat gerusan oleh air terhadap tebing sungai
seperti riprap, bronjong, dinding beton dan sebagainya.
2
Dalam makalah ini akan dibahas beberapa usaha dalam
menjaga sungai akibat gerusan oleh air dan bangunan penarah
arus serta pengendali sedimen.
1.2. Rumusan masalah
1. Apa saja tipe-tipe struktur perlindungan tebing akibatgerusan oleh air?
2. Apa saja tipe-tipe struktur bangunan pengarah arus?
3. Apa saja tipe-tipe struktur pengendali sedimen?
4. Debit rencana untuk soal no 1, 2, dan 3
1.3. Tujuan
1. Untuk mengetahui apa saja tipe-tipe struktur perlindungantebing sungai
2. Untuk mengetahui apa saja tipe-tipe bangunan pengarah arusbeserta fungsinya
3. Untuk mengetahui apa saja tipe-tipe bangunan pengendalisedimen
4. Untuk mengetahui debit rencana yang digunakan dalammendesain bangunan-bangunan tersebut
3
BAB 2
PEMBAHASAN
2.1. TIPE-TIPE STRUKTUR PENAHAN TEBING SUNGAI
Perkuatan lereng/Revetments merupakan struktur perkuatan
yang ditempatkan di tebing sungai untuk menyerap energi air
yang masuk guna melindungi suatu tebing alur sungai atau
permukaan lereng tanggul terhadap erosi dan limpasan
gelombang (overtopping) ke darat dan secara kesuluruhan
berperan meningkatkan stabilitas alur sungai atau tubuh
tanggul yang dilindungi.
Daerah yang dilindungi revertment adalah daratan tepat
di belakang bangunan. Permukaan bangunan yang menghadap arah
datangnya gelombang dapat berupa sisi vertikal atau miring.
Bangunan ini bisa terbuat dari pasangan batu, beton,
tumpukan pipa (buis) beton, turap, kayu atau tumpukan batu
ataupun beberapa jenis revertment yang di produksi oleh
pabrik. Namun yang sering di jumpai di lapangan adalah
revertment yang terbuat dari tumpukan batu dengan lapis
4
luarnya terdiri dari batu dengan ukuran yang lebih besar.
Adapun jenis-jenis konstruksinya antara lain :
a. Riprap Batu
Gambar 2. 1. Riprap sebagai Revetment
Tipe :
Cara langsung, fleksibel revetment
Gambaran umum
Melindungi bagian tebing dengan lapisan batu
dengan membentuk kemiringan alami tebing
Tujuan:
Melindungi tebing sungai dari gaya erosi air
Penggunaan
Pada sungai kecil hingga sedang dan pada semua
tipe karakter sungai
umumnya digunakan pada sungai dengan kecepatan
air melebihi 2 m/s atau pada tebing dimana
perlindungan dengan tanaman saja tidak cukup.
Pada sungai dengan muka air yang berfluktuasi.
5
33
Pada sungai yang tererosi secara aktif, umumnya
pada sungai yang tidak lurus atau pada tempat
yang diperlukan penurunan energi air.
b. Bronjong Atau Gabion
Gambar 2.2. Bronjong Gambar
2.3. Gabion
Tipe :
Cara langsung, Armoring fleksibel revetment
Gambaran umum
Keranjang kawat atau plastik yang diisi dengan
batu. Keranjang diikatkan bersama untuk membentuk
dinding atau bantalan untuk mengontrol erosi
sepanjang tebing sungai.
Tujuan:
Melindungi lereng tebing sungai dimana terdapat
permasalahan penggerusan dan penggerowongan.
Penggunaan :6
Melapisi dinding tebing sungai.
Pada sungai dari ukuran sedang hingga besar dan
pada semua jenis karakter sungai.
c. Campuran Semen-Tanah
Gambar 2.4. Campuran semen-tanah sebagai revetment
Tipe :
Armoring, rigid revetment
Gambaran umum :
Melindungi bagian tebing dengan lapisan campuran
antara semen dan tahah asli tebing.
Tujuan :
Melindungi tebing sungai secara permanen dari gaya
erosi air
Penggunaan :
Pada daerah yang jarang terdapat bahan riprap,
menggunakan tanah dilokasi yang dicampur dengan
semen dapat menjadi alternatif yang praktis
Pada daerah dengan material tanah mudah dihaluskan
dengan komposisi lanau (silt) dan lempung (clay)
(material dengan kelulusan saringan no.200) tidak
kurang dari15%, tetapi tidak lebih dari 35%. Tanah
7
dengan tekstur lebih baik umumnya lebih sukar
untuk dihaluskan dan memerlukan lebih banyak semen
seperti pada 100% butiran tanah yang tidak lolos
pada saringan no.200.
d. Kantong
Gambar 2.5. Kantong goni berisi pasir
Tipe :
Armoring, rigid revetment
Gambaran umum:
Kantong (goni, kertas, plastik dll) dapat
digunakan untuk melindungi daerah tebing sungai bila
ukuran dan kualitas batuan untuk riprap susah didapat
serta karena alasan biaya.
Tujuan :
Membangun pelindungan sementara atau permanen
untuk mencegah erosi dan penggerusan.
Penggunaan :
Pekerjaan darurat sepanjang tanggul dan tebing
sungai selama banjir.
8
Pada sungai dari ukuran sedang hingga besar dan
pada semua jenis karakter sungai.
e. Dinding Penahan Beton
Gambar 2.6. Dinding penahan dari beton Gambar 2.7.
Dinding penahan dari beton
Gambaran umum :
Perkerasan dengan beton à merupakan perkuatan lereng
dengan beton yang dicorkan langsung pada lereng sungai
yang telah disiapkan tulangannya. Dan petakan-petakan ini
dibatasi dengan beton bertulang.
Tujuan :
Melindungi tebing sungai secara permanen dari gaya
erosi airPenggunaan :
Melapisi dinding tebing sungai. Pada sungai dengan kecepatan aliran rendah hingga
tinggi.
f. A-Jack
9
Gambar 2.8. A-Jack Kombinasi Tanaman Gambar 2.9. A-Jack
Kombinasi Riprap
Gambaran umum :
Beton berbentuk yang berbentuk A-jack yang diletakan pada
kaki tebing.
Tujuan :
Melindungi tebing dari gaya erosi oleh aliran air.
Menstabilkan tanah sepanjang tebing sungai.
Penggunaan :
Sepanjang kaki tebing yang tererosi
Pada sungai dengan kecepatan aliran rendah hingga
tinggi.
2.2. TIPE-TIPE STRUKTUR PENGARAH ARUS
Bangunan pengaturan sungai adalah suatu bangunan air
yang dibangun pada sungai dan berfungsi untuk mengatur
10
aliran air agar tetap stabil dan sebagai pengendalian
banjir.
a. Krib (spurs)Banguan yang dibuat mulai dari tebing sungai kearah
tengah guna mengatur arus sungai. Funsi utama krib
adalah:
1. Mengatur arah arus sungai
2. Mengurangi kecepatan arus sungai sepanjang tebing
sungai, mempercepat sedimentasi, dan menjamin keamanan
tanggul / tebing terhadap gerusan.
3. Mempertahankan lebar dan kedalaman air pada alur
sungai.
4. Mengkonsentrasikan arus sungai dan memudahkan
penyadapan.
Krib secara garis besar terbagi menjadi 4 tipe
konstruksi, antara lain sebagai berikut :
1) Krib Permeabel
Pada tipe permeabel air dapat mengalir melalui
krib. Krib permeabel tersebut melindungi tebing
terhadap gerusan arus sungai dengan cara meredam
energi yang terkandung dalam aliran sepanjang tebing
sungai dan bersamaan dengan itu mengendapkan sedimen
yang terkandung dalam aliran tersebut.
2) Krib Impermeabel
Krib tipe impermeabel disebut pula krib padat, air
sungai tidak dapat mengalir melalui tubuh krib. Krib
11
tipe ini dipergunakan untuk membelokan arah arus
sungai dan karenanya sering terjadi gerusan yang
cukup dalam di depan ujung krib tersebut atau bagian
di sebelah hilirnya. Krib impermeabel dapat dibedakan
menjadi 2 jenis, yaitu jenis yang terbenam dan jenis
tidak terbenam.
Krib tipe impermeabel disebut pula krib padat, air
sungai tidak dapat mengalir melalui tubuh krib. Krib
tipe ini dipergunakan untuk membelokan arah arus
sungai dan karenanya sering terjadi gerusan yang
cukup dalam di depan ujung krib tersebut atau bagian
di sebelah hilirnya. Krib impermeabel dapat dibedakan
menjadi 2 jenis, yaitu jenis yang terbenam dan jenis
tidak terbenam.
3) Krib Semi –Permeabel
Krib semi permeabel ini berfungsi ganda yaitu
sebagai krib permeabel dan krib padat. Biasanya
bagian yang padat terletak di sebelah bawah dan
berfungsi sebagai pondasi, sedang bagian atasnya
merupakan konstruksi yang permeabel disesuaikan
dengan fungsi dan kondisi setempat. Tujuan dari krib
semi permeabel adalah agar dapat diperoleh efek
positif dari kedua tipe krib di atas, yaitu di satu
pihak lebih meningkatkan kemampuan pengaturan arus
sungai dan dipihak lain meningkatkan stabilitas krib
tersebut dengan penempatan sedemikian rupa, sehingga
dapat dibatasi bahkan dapat mencegah gerusan
yang terlalu dalam.
12
4) Krib -Krib Silang dan Memanjang
Krib yang formasinya tegak lurus atau hampir tegak
lurus arah arus sungai dapat merintangi arus tersebut
dan dinamakan krib melintang (transversal dyke),
sedang krib yang formasinya hampir sejajar arah arus
sungai disebut krib memanjang (longitudinal dyke).
Biasanya gerusan dasar sungai secara intensif terjadi
di depan ujung krib melintang. Oleh karena itu perlu
diadakan pelindung berupa krib memanjang di ujung
depan krib - krib melintang tersebut.
Gambar 2.10. krib
2.3. TIPE-TIPE STRUKTUR PENGENDALI SEDIMEN
Usaha untuk memperlambat proses sedimentasi adalah dengan
mengadakan pekerjaan teknik sipil untuk mengendalikan gerakannya
menuju bagian sungai di sebelah hilir. Pekerjaan teknik sipil
tersebut berupa pembangunan bendung penahan (check dam), kantong
lahar, bendung pengatur (sabo dam), bendung konsolidasi serta
pekerjaan normalisasi alur sungai dan pengendalian erosi di
lereng-lereng pegunungan.
13
a. Bendung Penahan (check dam)
Bendung-bendung penahan dibangun di sebelah hulu yang
berfungsi memperlambat gerakan dan berangsur-angsur
mengurangi volume banjir lahar. Untuk menghadapi gaya-
gaya yang terdapat pada banjir lahar maka diperlukan
bendung penahan yang cukup kuat. Selain itu untuk
menampung benturan batu-batu besar, maka mercu dan sayap
bendung harus dibuat dari beton atau pasangan yang cukup
tebal dan dianjurkan sama dengan diameter maksimum batu-
batu yang diperkirakan akan melintasi. Sangat sering
runtuhnya bendung penahan disebabkan adanya kelemahan
pada sambungan konstruksinya, oleh sebab ini sambungan-
sambungan harus dikerjakan dengan sebaik-baiknya.
Walaupun terdapat sedikit perbedaan perilaku gerakan
sedimen, tetapi metode pembuatan desain untuk
pengendaliannya hampir sama, kecuali perbedaan pada
konstruksi sayap mercu serta ukuran pelimpah dan bahan
tubuh bendung. Untuk bendung pengendali gerakan sedimen
secara fluvial yang bahannya berbutir halus, mercunya
dapat dibuat lebih tipis. Bahan untuk tubuh beton selain
beton dan pasangan batu dapat juga dari kayu, bronjong
kawat, atau tumpukan batu. Sedangkan untuk bendung
penahan gerakan massa biasanya digunakan beton dan
pasangan batu. Tipe bendung yang dipakai adalah tipe
gravitasi yang lebih rendah dari 15 m.
14
Gambar 2.11. a. Bendung Penahan (check dam)
b. Bendung Pengatur (sabo dam)
Di samping dapat pula menahan sebagian gerakan
sedimen, fungsi utama bendung pengatur adalah untuk
mengatur jumlah sedimen yang bergerak secara fluvial
dalam kepekatan yang tinggi, sehingga jumlah sedimen yang
meluap ke hilir tidak berlebihan. Dengan demikian
besarnya sedimen yang masuk akan seimbang dengan
kemampuan daya angkut aliran air sungainya, sehingga
sedimentasi pada daerah kipas pengendapan dapat
dihindarkan.
Kadang-kadang sebuah bendung memerlukan beberapa buah
sub-dam, sehingga dapat dicapai kelandaian yang stabil
pada dasar alur sungai di hilirnya. Stabilitas dasar alur
sungai tersebut dapat diketahui dari ukuran butiran
sedimen, debit sungai dan daya angkut sedimen, kemudian
barulah jumlah sub-dam dapat ditetapkan. Selanjutnya
harus pula diketahui kedalaman gerusan di saat terjadi
banjir besar dan menetapkan jumlah sub-dam yang
diperlukan, agar dapat dihindarkan terjadinya keruntuhan
bendung-bendung secara beruntun. Penentuan tempat
15
kedudukan bendung, biasanya didasarkan pada tujuan
pembangunannya sebagaimana tertera di bawah ini:
1) Untuk tujuan pencegahan terjadinya sedimentasi
yang mendadak dengan jurnlah yang sangat besar
yang dapat timbul akibat terjadinya tanah
longsor, sedimen luruh, banjir lahar dan lain-
lain maka tempat kedudukan bendung haruslah
diusahakan pada lokasi di sebelah hilir dari
daerah sumber sedimen yang labil tersebut,
yaitu pada alur sungai yang dalam, agar dasar
sungai naik dengan adanya bendung tersebut
2) Untuk tujuan pencegahan terjadinya penurunan dasar
sungai, tempat kedudukan bendung haruslah sebelah
hilir dari diusahakan penempatannya di ruas sungai
tersebut. Apabila ruas sungai tersebut cukup
panjang, maka diperlukan beberapa buah bendung yang
dibangun secara berurutan membentuk terap-terap
sedemikian, sehingga pondasi bendung yang lebih
hulu dapat tertimbun oleh tumpukan sedimen yang
tertahan oleh bendung di hilirnya.
3) Untuk tujuan memperoleh kapasitas tampung yang
besar, maka tempat kedudukan bendung supaya
diusahakan pada lokasi di sebelah hilir ruas sungai
yang lebar sehingga dapat terbentuk semacam
kantong. Kadang-kadang bendung ditempatkan pada
16
sungai utama di sebelah hilir muara anak-anak
sungai yang biasanya berupa sungai arus deras
(torrent) dapat berfungsi sebagai bendung untuk
penahan sedimen baik dari sungai utama maupun dari
anak-anak sungainya.
Gambar 2.12. Bendung Pengatur (sabo dam)
c. Bendung Konsolidasi
Peningkatan agradasi dasar sungai di daerah kipas
pengendapan dapat dikendalikan dan dengan demikian
alur sungai di daerah ini tidak mudah berpindah-
pindah. Guna lebih memantapkan serta mencegah
terjadinya degradasi alur sungai di daerah kipas
pengendapan ini, maka dibangun bendung-bendung
konsolidasi (consolidation dam). Jadi bendung konsolidasi
tidak berfungsi untuk menahan atau menampung sedimen
yang berlebihan.
Apabila elevasi dasar sungai telah dimanfaatkan
oleh adanya bendung-bendung konsolidasi, maka
17
degradasi dasar sungai yang diakibatkan oleh gerusan
dapat dicegah. Dengan demikian dapat dicegah pula
keruntuhan bangunan perkuatan lereng yang ada pada
bagian sungai tersebut. Selanjutnya bendung-bendung
konsolidasi dapat pula mengekang pergeseran alur
sungai dan dapat mencegah terjadinya gosong pasir.
Tempat kedudukan bendung konsolidasi ditentukan
berdasarkan tujuan pembuatannya dengan persyaratan
sebagai berikut:
1) Untuk tujuan pencegahan degradasi dasar sungai,
bendung-bendung konsolidasi ditempatkan pada
ruas sungai yang dasarnya selalu menurun. Jarak
antara masing-masing bendung didasarkan
pertimbangan kemiringan sungai yang stabil.
2) Apabila terdapat anak sungai, mesti
dipertimbangkan penempatan bendung-bendung
konsolidasi pada lokasi yang terletak di
sebelah hilir muara anak sungai tersebut.
3) Untuk tujuan pencegahan gerusan pada lapisan
tanah pondasi suatu bangunan sungai, bendung-
bendung konsolidasi ditempatkan di sebelah
hilir bangunan tersebut.
18
4) Untuk menghindarkan tergerus dan jebolnya
tanggul pada sungai-sungai arus deras serta
mencegah keruntuhan lereng dan tanah longsor,
bendung-bendung konsolidasi ditempatkan
langsung pada kaki-kaki tanggul, kaki lereng
dan kaki tebing bukit yang akan diamankan.
5) Apabila pembangunan sederetan bendung-bendung
konsolidasi dikombinasikan dengan perkuatan
tebing, jarak antara masing-masing bendung yang
berdekatan supaya diarnbil 1,5 – 2,0 kali lebar
sungai
d. Kantong Lahar
Bahan-bahan endapan hasil letusan gunung berapi
atau hasil pelapukan batuan lapisan atas permukaan
tanah yang oleh pengaruh air hujan bergerak turun
dari lereng-lereng gunung berapi atau pegunungan
memasuki bagian hulu alur sungai arus deras. Oleh
aliran air sungai arus deras ini bahan-bahan endapan
ini bergerak turun baik secara massa maupun secara
fluvial dengan konsentrasi yang tinggi memasuki
bagian sungai di sebelah hilirnya.
Salah satu usaha yang dilaksanakan dalam rangka
mengurangi suplai sedimen ini adalah menampungnya
19
baik untuk selama mungkin atau untuk sementara pada
ruangan-ruangan yang dibangun khusus yang disebut
kantong lahar. Dalam rangka pengendalian banjir
lahar, kantong lahar ini merupakan salah satu
komponen sistem pengendalian banjir lahar. Di saat
terjadinya banjir lahar, bahan-bahan yang berukuran
besar diharapkan dapat tertahan pada deretan bendung
penahan, sedangkan kantong-kantong lahar diharapkan
dapat berfungsi menahan dan menampung bahan-bahan
berbutir lebih halus (pasir dan kerikil), Dengan
demikian suplai sedimen ke bagian hilirnya akan
dapat dikurangi, hingga pada tingkat yang seimbang
dengan kemampuan daya angkut aliran sungai sampai
muaranya.
2.4. Debit rencana
Debit banjir rencana (design flood) adalah besarnya
debit yang direncanakan melewati penampang sungai dengan
periode ulang tertentu. Besarnya debit banjir ditentukan
berdasarkan curah hujan dan aliran sungai antara lain :
besarnya hujan, intensitas hujan, dan luas Daerah
Pengaliran Sungai (DAS).
Untuk mencari debit banjir rencana dapat digunakan
beberapa metode diantaranya
20
hubungan empiris antara curah hujan dengan limpasan. Metode
ini paling banyak dikembangkan sehingga didapat beberapa
rumus diantaranya sebagai berikut :
1. Metode Rasional
2. Metode Melchior.
3. Metode Weduwen.
4. Metode Haspers.
5. Metode FSR Jawa – Sumatera
BAB 3PENUTUP
3.1. KESIMPULAN
Perkuatan lereng/Revetments merupakan struktur perkuatan
yang ditempatkan di tebing sungai untuk menyerap energi air
yang masuk guna melindungi suatu tebing alur sungai atau21
permukaan lereng tanggul terhadap erosi dan limpasan
gelombang (overtopping) ke darat dan secara kesuluruhan
berperan meningkatkan stabilitas alur sungai atau tubuh
tanggul yang dilindungi. Sedangkan bangunan pengarah arus
serta pengendali sedimen berfungsi mencegah terjadinya
penggerusan dasar yang membahayakan stabilitas saluran
drainase.
jika tebing sungai tidak di lindungi dengan perkuatan-
perkuatan seperti penjelasan di atas, maka bisa menyebabkan
erosi atau pengikisan tebing dan membentuk sedimen sehingga
terjadinya pendangkalan serta meluapnya air pada intensitas
hujan yang besar.
Pembangunan strutur-struktur bangunan perkuatan tebing
biasanya di bangun pada daerah tikungan sungai, karena pada
daerah tersebut merupakan daerah yang mengalami pergesekan
yang besar antara arus air dengan tebing sungai.
Dalam mendesain bangunan perlindungan tersebut,
diperlukan data hidrologi seperti debit rencana yang
digunakan sebagai acuan untuk memperoleh dimensi bangunan
yang akan dibuat.
22