debit minimum kali porong untuk menjamin angkutan …/debit...perpustakaan.uns.ac.id...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

HALAMAN JUDUL

DEBIT MINIMUM KALI PORONG UNTUK MENJAMIN

ANGKUTAN SEDIMEN SAMPAI KE MUARA KALI PORONG

(Minimum Flow Requirement for Transporting Sediments To The Estuary of Porong River)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Oleh :

Chitra Hermawan

NIM. I 01017005

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN


ANGKUTAN SEDIMEN SAMPAI KE MUARA KALI PORONG (Minimum Flow Requirement for Transporting Sediments To The Estuary of Porong River)

Disusun Oleh:

Chitra Hermawan

NIM. I 0107005

SKRIPSI

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan tim penguji pendadaran

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Disetujui

Pembimbing I

Dr. Ir. Mamok Suprapto R, M.Eng

NIP. 19510710 198103 1 003

Pembimbing II

Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc

NIP. 19630822 198903 2 001


commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN


ANGKUTAN SEDIMEN SAMPAI KE MUARA KALI PORONG (Minimum Flow Requirement for Transporting Sediments To The Estuary of Porong River)

SKRIPSI

Disusun Oleh:

Chitra Hermawan

NIM. I 0107005

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret pada hari......... 2012:

1. …………………………. ……………………………... NIP. 2. ………………………… ……………………………… NIP. 3. ................................ NIP. 4. ………………………… NIP.

Mengetahui,

a.n. Dekan Fakultas Teknik UNS

Pembantu Dekan I

Disahkan,

Ketua Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik UNS

Kusno Adi Sambowo, ST,M.Sc, Phd

NIP.19691026 199503 1 002

Ir.Bambang Santosa, MT

NIP. 19590823 198601 1 001


commit to user

iv


commit to user

v

MOTTO & PERSEMBAHAN

************************

المؤمن القوي خیر وأحب إلى اهللا من المؤمن الضعیف وفي :قال رسول اهللا صلى اهللا علیھ وسلم :عن أبي ھریرة رضي اهللا عنھ قال

تعجز كل خیر احرص على ما ینفعك واستعن باهللا وال

Dari Abu Hurairah radhiallahu ‘anhu ia berkata: telah bersabda Rasulullah Shallallahu ‘alaihi wa

sallam: “Mukmin yang kuat lebih baik dan lebih dicintai dari pada mukmin yang lemah, akan

tetapi setiap (dari mukmin yang kuat dan lemah) memiliki kebaikan, bersemangatlah untuk

melakukan segala yang bermanfaat buatmu dan minta tolonglah kepada Allah dan jangan

bermalas-malasan.”

************************

Jenius adalah 1 % inspirasi dan 99 % keringat. Tidak ada yang dapat menggantikan kerja keras.

Keberuntungan adalah sesuatu yang terjadi ketika kesempatan bertemu dengan kesiapan.

(Thomas A. Edison)

Karya ini persembahkan untuk :

Ø Ayahanda dan ibunda tercinta.

Ø Teman-Teman Parkiran danTeman-teman sipil 2007 semua.............

Ø Dan teman-teman yang tidak bisa disebut satu persatu, yang telah membantu dalam

segalanya, terima kasih semuanya.


commit to user

vi

ABSTRAK

Chitra Hermawan, 2012, Debit Minimum Kali Porong Untuk Menjamin Angkutan Sedimen Sampai Ke Muara Kali Porong. Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Luapan lumpur Lapindo yang terjadi sejak 29 Mei 2006 telah menimbulkan masalah yang sangat kompleks, untuk mengurangi dampak tersebut lumpur dialirkan ke kali Porong. Kegiatan ini dikwatirkan akan mengakibatkan kali Porong penuh dengan endapan lumpur terutama pada musim kemarau. Agar pembuangan lumpur Lapindo dapat berjalan dengan maksimal maka perlu diketahui debit minimum kali porong yang mampu membawa lumpur hingga ke muara. Lokasi penelitian pada ruas kali porong yang merupakan outlet pembuangan lumpur Lapindo. Pada penelitian ini menggunakan sampel lumpur dari kolam pengadukan lumpur, Desa Siring, Kecamatan Porong, Kabupaten Sidoarjo, kemudian dilakukan uji grand size pada sample lumpur. Data grand size dan geometri kali Porong dimasukkan pada model hec-ras dengan berbagai varian debit, yaitu 10 m3/dt-600 m3/dt. Hasil analisis berupa kapasitas angkutan massa sedimen pada tiap cross section, nilai ini kemudian dibandingkan dengan load lumpur Lapindo selama satu hari. Hasil analisis merupakan satuan debit yang menghasilkan kapasitas angkutan massa sedimen yang dapat menjamin angkutan sedimen hingga ke muara adalah 200 m3/dt. Kata Kunci: Lumpur Lapindo, Kapasitas Angkutan Massa Sedimen, Debit minimum


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah penulis ucapkan puji syukur kehadirot ALLAH SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayahNYA sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan

baik.

Penyusunan skripsi dengan judul “Debit Minimum Kali Porong Untuk Menjamin

Angkutan Sedimen Sampai Ke Muara Kali Porong” ini merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Sebelas Maret, Surakarta.

Proses penyusunan skripsi ini tidak bisa lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena

itu pada kesempatan ini penyusun menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

2. Ir.Bambang Santosa, MT, selaku Dosen Pembimbing Akademik.

3. Dr.Ir. Mamok Suprapto R, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing Skripsi I.

4. Ir.Agus Hari Wahyudi, M.Sc, selaku Dosen Pembimbing Skripsi II.

5. Bapak, ibu, kakak, serta adik tercinta yang selalu mendoakan dan mendukung disetiap

langkahku.

6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2007.

7. Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu

persatu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam

penyusunan skripsi ini, oleh karena itu penulis berharap dengan kekurangan dan keterbatasan

itu, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada

umumnya.

Surakarta, 2 Januari 2012

Penulis


commit to user

viii

DAFTAR ISI

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

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

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................................................. iii

MOTTO & PERSEMBAHAN ............................................................................................................... v

ABSTRAK ........................................................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR .........................................................................................................................vii

DAFTAR ISI ..................................................................................................................................... viii

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

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................................ xi

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

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

1.1 LATAR BELAKANG ........................................................................................................... 1

1.2 RUMUSAN MASALAH ....................................................................................................... 2

1.3 BATASAN MASALAH ........................................................................................................ 2

1.4 TUJUAN PENELITIAN ........................................................................................................ 3

1.5 MANFAAT PENELITIAN .................................................................................................... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ................................................................ 4

2.1 TINAJAUAN PUSTAKA ...................................................................................................... 4

2.1.1 Aliran Sungai .......................................................................................................... 5

2.1.2 Sedimen ................................................................................................................... 8

2.1.3 Karakteristik lumpur Lapindo ................................................................................ 13

2.2 LANDASAN TEORI ........................................................................................................... 16

2.2.1 Aliran Sungai ......................................................................................................... 16

2.2.2 Sedimen ................................................................................................................. 18

2.2.3 Analisis Angkutan Sedimen .................................................................................... 23

BAB 3 METODE PENELITIAN ........................................................................................................ 24

3.1 LOKASI PENELITIAN ....................................................................................................... 24

3.2 PARAMETER DAN VARIABLE ......................................................................................... 25


commit to user

ix

3.3 TAHAPAN PENELITIAN................................................................................................... 25

3.3.1 Pengumpulan Data ................................................................................................. 25

3.3.2 Menentukan nilai Debit (m3/dt)............................................................................... 26

3.3.3 Analisis Kapasitas Angkutan Massa Sedimen ........................................................ 26

3.3.4 Meninjau Penyebaran Area Pengendapan Lumpur .................................................. 27

3.4 DIAGRAM ALIR ................................................................................................................ 28

BAB 4 ANALISIS dan PEMBAHASAN ............................................................................................ 30

4.1 PENGUJIAN KADAR AIR LUMPUR ................................................................................ 30

4.1.1 ALAT DAN BAHAN............................................................................................. 30

4.1.2 DATA PENGUJIAN .............................................................................................. 31

4.1.3 HASIL PERHITUNGAN ....................................................................................... 31

4.2 PENGUJIAN ANALISIS BUTIRAN ................................................................................... 32

4.2.1 Hasil Pengujian Grand size..................................................................................... 33

4.3 HASIL PERHITUNGAN ANGKUTAN SEDIMENT .......................................................... 34

4.4 HUBUNGAN Q, STREAM POWER, DAN SEDIMENTASI MAXIMUM PADA TIAP CROSS

SECTION ...................................................................................................................................... 44

4.5 Ringkasan Analisis .............................................................................................................. 46

BAB 5 KESIMPULAN dan SARAN .................................................................................................. 47

5.1 KESIMPULAN ................................................................................................................... 47

5.2 SARAN ............................................................................................................................... 47

DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................................................xii

LAMPIRAN A .................................................................................................................................. L-1

LL AA MMPP II RR AANN BB ............................................................................................................................... L-7

LL AA MMPP II RR AANN CC ............................................................................................................................. L-21

LL AA MMPP II RR AANN DD............................................................................................................................. L-34


commit to user

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2-1. Skala partikel ....................................................................................................................... 11

Tabel 2-2. Angka Porositas Dari Berbagai Jenis Lumpur....................................................................... 22

Tabel 3-1. Parameter dan Variable ........................................................................................................ 25

Tabel 4-1. Tabel Data Pengujian Percobaan Kadar Air .......................................................................... 31

Tabel 4-2. Tabel Hasil Perhitungan Kadar Air....................................................................................... 31

Tabel 4-3. Data Pengujian Percobaan Analisa Saringan......................................................................... 33

Tabel 4-4. Perhitungan Percobaan Analisa Saringan.............................................................................. 34

Tabel 4-5. Pengendapan Tiap Cross Section pada Debit 10 m3/dt .......................................................... 35

Tabel 4-6. Hubungan Q, Stream Power, Sedimentasi Maximum ............................................................ 45

Tabel 5-1. Pengendapan Tiap Cross Section pada debit 30 m3/dt. .......................................................... 23

Tabel 5-2. Pengendapan Tiap Cross Section pada debit 40 m3/dt. .......................................................... 24

Tabel 5-3. Pengendapan Tiap Cross Section pada debit 50 m3/dt ........................................................... 25

Tabel 5-4. Pengendapan Tiap Cross Section pada Debit 60 m3/dt ......................................................... 26

Tabel 5-5. Pengendapan Tiap Cross Section paad Debit 70 m3/dt .......................................................... 27



Tabel 5-8. Pengendapan Tiap Cross Section pada Debit 100 m3/dt ........................................................ 30

Tabel 5-9. Pengendapan Tiap Cross Section pada Debit 110 ................................................................. 31

Tabel 5-10. Pengendapan Tiap Cross Section pada debit 120 m3/dt ....................................................... 32

Tabel 5-11. Pengendapan Tiap Cross Section pada Debit 200 m3/dt ...................................................... 33


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2-1. Inflow,Outflow dan Tampungan Pada Suatu Pias Sungai ................................................... 6

Gambar 2-2. Inflow,Outflow,Tampungan dan Aliran Lateral Pada Suatu Penggal Sungai ........................ 7

Gambar 2-3. Susunan Partikel Lumpur Secara Mikro Dengan Perbesaran 5000, 10.000, Dan 20.000 Kali

............................................................................................................................................................. 14

Gambar 3-1.Lokasi Penelitian ............................................................................................................... 24

Gambar 3-2. Lokasi Pembuangan lumpur ............................................................................................. 25

Gambar 3-3. Tahapan Penelitian ........................................................................................................... 29

Gambar 4-1. Oven Listrik ..................................................................................................................... 30

Gambar 4-2. Neraca dan Cawan............................................................................................................ 30

Gambar 4-3. Alat Uji Analisis Saringan (sieve analysis) ....................................................................... 32

Gambar 4-4. Visualisasi Cross section .................................................................................................. 35

Gambar 4-5. Penyebaran Endapan Lumpur Pada Kali Porong dengan Debit 10 m3/dt ............................ 36



Gambar 4-8. Penyebaran Endapan Lumpur Pada Kali Porong dengan Debit 40 m3/dt. ........................... 38


Gambar 4-10. Penyebaran Endapan Lumpur Pada Kali Porong dengan Debit 60 m3/dt .......................... 40

Gambar 4-11. Penyebaran Endapan Lumpur Pada Kali Porong dengan Debit 70 m3/dt. ......................... 40



Gambar 4-14. Penyebaran Endapan Lumpur Pada Kali Porong dengan Debit 100 m3/dt ........................ 42




Gambar 4-18. Grafik hubungan Q,Stream Power, sedimentasi maximum .............................................. 45


commit to user

xii

DAFTAR NOTASI

a angka pori

C1 Parameter Dimensi

Cu Koefisien keseragaman

Cc Koefisien Kurvature/Kelengkungan

Angla courant, hasil perkalian anatara kecepatan gelombang kinematik dan

Cr’ konsentrasi sedimen pada zona dasar

D Angka Reynold

D’ Diameter butiran

Gs Berat jenis butiran lumpur

gssL Berat sedimen yang bergerak pada zona bawah (ton/hari/m)

gssM Berat sedimen yang bergerak pada zona tengah (ton/hari/m)

gssU Berat sedimen yang bergerak pada zona atas (ton/hari/m)

gsb Berat sedimen yang bergerak pada zona dasar (ton/hari/m)

gs’ Berat sedimen total (ton/hari/m)

IJ Inflow aliran pada hulu sungai (m3/dt)

La lebar atas saluran

Oj+1 Outflow aliran pada hilir sungai (m3/dt)

M Parameter konsentrasi sedimen

p tekanan

ρ Rapat Massa

br Kepadatan massa

r s Massa Jenis

Q Debit (m3/dt)

q debit aliran per unit lebar satuan

R Jari-jari hidrolik

S kemiringan dasar saluran

T Waktu (detik)

t1 Suhu pada W4 (0C)


commit to user

xiii

t2 Suhu pada W3 (0C)

v Kecepatan Aliran (m/dt)

rv. Variable kekosongan pori

W1 Berat piknometer kosong (gr)

W2 Berat piknometer+sampel lumpur kering (gr)

W3 Berat piknometer+sampel lumpur kering + aquades (gr)

W4 Berat piknometer+aquades (gr)

Dimensi pembobotan faktor

sg berat isi butiran (gr/cm3)

wg berat jenis air (gr/cm3)

Z Bilangan yang menggambarkan hubungan antara sedimen dengan karakteristik

hidrolik


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Luapan lumpur Lapindo yang terjadi sejak 29 Mei 2006 telah menimbulkan

permasalahan yang sangat kompleks. Lumpur yang keluar dari sumur pengeboran Banjar

panji 1 milik PT Lapindo Brantas dari hari ke hari mengalami peningkatan. Diawali pada

Juni 2006 sekitar 5000 m3/hari meningkat menjadi 50.000 m3/hari pada akhir tahun 2006

dan saat ini diperkirakan antara 100.000–126.000 m3/hari (BPLS.Co.id Sekilas BPLS

Desember 2011).

Semburan lumpur panas terjadi di Desa Siring, Kecamatan Porong, Kabupaten

Sidoarjo, berjarak sekitar 12 km sebelah selatan kota Sidoarjo dan sekitar 200 m dari

sumur pengeboran gas Banjarpanji 1. Sumur eksplorasi gas milik PT Lapindo Brantas di

Desa Renokenongo terdapat di kawasan pemukiman dan di sekitarnya merupakan salah

satu kawasan industri utama di Jawa Timur.

Berdasarkan Kepres 13/2006 dibentuklah Tim Nasional Penanggulangan Semburan

Lumpur Sidoarjo (TIMNAS PSLS) untuk mengatasi dampak semburan lumpur. Tim ini

telah mengakhiri masa baktinya pada tanggal 8 April 2007. Mengingat masalah masih

serius maka dikeluarkan peraturan Presiden Republik Indonesia (PERPRES) Nomor 14

Tahun 2007 tentang Badan Penanggulangan Lumpur Sidoarjo (BPLS) dan Keputusan

Presiden Nomor 31/M/2007 tentang Pengangkatan Anggota Badan Pelaksana pada Badan

Penanggulangan Lumpur Sidoarjo.

Salah satu tugas dan tanggung jawab Badan Pelaksana BPLS adalah mengurangi

dampak dari luapan lumpur tersebut dengan cara mengalirkan lumpur ke laut melalui kali

Porong. Rencana tersebut menimbulkan pro-kontra terhadap pilihan mengalirkan lumpur

ke laut melalui kali Porong, sehingga cenderung membingungkan atau meresahkan

masyarakat. Bagi yang tidak setuju dibuang ke kali Porong dengan alasan dapat

menyebabkan banjir yang diakibatkan oleh pendangkalan Kali Porongkarena mengerasnya

endapan lumpur. Pro-kontra ini terjadi karena kurangnya pemahaman masyarakat terhadap


commit to user

2

potensi Kali Porong dan karakteristik lumpur Sidoarjo yang sebenarnya tidak mudah

mengeras seperti halnya semen (BPLS.Co.id, 2008).

Kegiatan pengaliran lumpur ke kali Porong terus-menerus akan mengakibatkan

Kali Porong penuh dengan endapan lumpur. Pada musim hujan, pengaliran lumpur ke kali

Porong dapat langsung hanyut ke hilir/muara, tetapi pada musim kemarau lumpur akan

mengendap, mengering, dan mengeras. Sehingga dikawatirkan endapan lumpur yang

mengeras dapat menghambat aliran dimusim penghujan dan air akan meluap menggenangi

wialayah disepanjang aliran kali Porong. Agar pembuangan lumpur Lapindo dapat berjalan

dengan lancar maka perlu diketahui debit minimum kali Porong yang dapat membawa

lumpur hingga ke muara.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan uraian latar belakang masalah diatas, maka dapat dirumuskan suatu

masalah sebagai berikut:

Berapakah debit minimum kali Porong yang diperlukan agar lumpur yang masuk

ke kali Porong dapat dialirkan ke muara.

1.3 BATASAN MASALAH

Untuk membatasi permasalahan agar penelitian ini lebih terarah dan tidak meluas maka

perlu adanya pembatasan sebagai berikut:

1. Wilayah kajian adalah kali Porong dimulai dari Jembatan kali Porong di lokasi

outlet sampai menuju ke muara sepanjang 12 km.

2. Data sekunder yang digunakan adalah Geometri berupa cross section dan long

section kali Porong, data debit minimum kali Porong.

3. Data Primer yang digunakan adalah sample lumpur berupa grand size, kadar air,

berat isi.

4. Faktor sosial dan kualitas air kali Porong akibat dampak luapan lumpur tidak di

analisis/diabaikan.


commit to user

3

1.4 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan yang diharapkan dari penelitian ini:

Mengetahui besarnya debit yang diperlukan agar lumpur yang masuk ke kali Porong

dapat dialirkan ke muara.

1.5 MANFAAT PENELITIAN

1. Manfaat Teoritis

Menambah pengetahuan mengenai aliran sungai dan analisis sedimen.

2. Manfaat Praktis

Hasil yang diperoleh dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam

pemeliharaan arus air kali Porong guna menjamin kegiatan pembuangan lumpur ke laut

melalui ke kali Porong.


commit to user

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 TINAJAUAN PUSTAKA

Mud Volcano adalah suatu gunung api lumpur yang berbentuk suatu kerucut tanah

liat dan lumpur berukuran kecil, dengan ketinggian air kurang dari 1-2 m. Banyak ahli

geologi yang menganalogikan semburan lumpur panas Sidoarjo dengan gejala alam yang

disebut gunung lumpur/mud volcano (Koesoemadinata, R, 2006). Gunung api lumpur kecil

ini terbentuk dari campuran air panas dan sedimen halus (tanah liat dan lumpur) dimana

terdapat (1) aliran perlahan dari suatu lubang seperti suatu arus lahar cair; atau (2)

menyembur ke udara seperti air mancur yang melepaskan air mendidih dan gas vulkanis

(Niniek Herawati, 2007).

Kali Porong merupakan anak sungai kali Brantas yang berhulu di Kota Mojokerto.

Mengalir ke arah timur dan bermuara di Selat Madura. Kali Porong berfungsi sebagai

kanal banjir (floodway) Daerah Aliran Sungai (DAS) Brantas untuk melindungi kota

Surabaya dari banjir. Seluruh aliran banjir dari Kali Brantas dialirkan ke kali Porong

dengan mengoperasikan pintu yang ada di Bendung Lengkong Baru. Dengan terjadinya

bencana Lumpur Sidoarjo pada November 2006 Pemerintah menetapkan kali Porong

sebagai tempat pembuangan lumpur Sidorajo menuju ke laut (Haries Hernanto, 2011).

Pengendalian lumpur Sidoarjo dilakukan dengan memanfaatkan debit di kali

Porong. Mekanisme ini telah dilakukan secara rutin. Lumpur dari pusat semburan di

alirkan ke kolam–kolam kemudian diencerkan dengan menambahkan air pada lumpur

tersebut, sehingga lumpur dapat dipompa ke dalam pipa baja kemudian dibuang ke kali

Porong.

Berdasarkan pengamatan sebelumnya di kali Porong, agar sedimen/lumpur dapat

tergelontor ke muara, maka diperlukan aliran minimum sebesar 270 m3/det dan 200 m3/det.

Dengan demikian, secara umum dapat disimpulkan, bahwa debit yang diperlukan untuk

dapat menggelontor sedimen/lumpur harus > 200 m3/det. Debit dengan peluang lebih dari

200 m3/det hanya terjadi pada bulan Desember–Mei (Haries Hernanto, 2011).


commit to user

5

2.1.1 Aliran Sungai

a. Klasifikasi Aliran

Di dalam aliran, gerak partikel air sulit diikuti, kecepatan aliran pada suatu titik

dipandang sebagai fungsi waktu. Dalam saluran terbuka terdapat banyak jenis aliran yang

mungkin terjadi, jenis aliran tersebut dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam:

a. Aliran invisid dan viskos,

b. Aliran laminar dan turbulen,

c. Aliran Tunak (Steady Flow) dan Aliran Tidak Tunak (Unsteady Flow).

Aliran tunak (steady flow) terjadi apabila kedalaman, luas penampang, kecepatan dan

debit aliran pada setiap penampang saluran adalah sama selama jangka waktu tertentu.

Aliran tunak memiliki kemiringan saluran (So), kemiringan muka air (SW), dan kemiringan

energi (Se) sama (Bambang Triatmodjo, 1999). Pada keadaan aliran tunak, berlaku Hukum

Kontinuitas. Pada jenis aliran tunak akan terjadi sifat aliran sebagai berikut:

1. Aliran seragam (uniform flow) yaitu terjadi bila kecepatan aliran tidak berubah dan

kedalaman sama pada setiap penampang.

2. Aliran tak seragam (non uniform flow) yaitu terjadi bila kecepatan aliran berubah

dan kedalaman tidak sama pada setiap penampang.

Aliran tunak biasa terjadi di saluran ataupun pipa, dan jarang terjadi di aliran sungai.

Akan tetapi, pada kondisi tertentu dan pendekatan tertentu, aliran sungai dapat dianggap

sebagai aliran tunak. Hal ini tergantung pada tujuan analisis yang akan dicapai.

Aliran tak tunak (Unsteady Flow) terjadi apabila kedalaman atau kecepatan aliran

yang terjadi selalu berubah. Kondisi ini terjadi jika variable dari aliran di sebarang titik

berubah dengan waktu, seperti kecepatan, tekanan, rapat massa, tampang aliran dan debit

aliran. Pada keadaan aliran tidak tunak, juga berlaku Hukum Kontinuitas.


commit to user

6

b. Flow Routing

Penelusuran aliran merupakan prosedur yang dipakai untuk mengikuti gelombang

aliran sepanjang alur sungai. Prosedur ini bisa untuk memperkirakan waktu dan besaran

aliran di suatu lokasi di sungai berdasar data di sebelah hulu. Metode penelusuran aliran

yang telah dikembangkan menurut tingkat kerumitannya dibagi menjadi tiga kelompok,

yaitu:

1) Metode penelusuran aliran secara hidrologi, meliputi pcnelusuran waduk (reservoir

routing), penelusuran aliran sungai atau saluran (stream or channel routing).

2) Metode penelusuran bcrdasarkan persamaan convection diffusion.

3) Metode penelusuran secara hidrolik, yaitu berdasarkan pada persamaan numerik

dan kontinuitas.

Ada beberapa metode yang dapat digunakan dalam penelusuran aliran, uraian dari

beberapa metode itu sebagai berikut:

1) Metode Muskingum

Metode ini dikembangkan pcrtama kali oleh US Army Corp Of Engineer dan Mc.

Carlhy untuk penelusuran aliran di sungai Muskingum di Negara bagian Ohio, Amerika

Serikat pada tahun 1934-1935. Dalam metode ini outflow dan inflow pada penggal sungai

diilustrasikan pada Gambar 2-1.

Gambar 2-1. Inflow,Outflow dan Tampungan Pada Suatu Pias Sungai

h h

L

Legenda

I : Inflow

O : Outflow

h : tinggi muka air

S : tampungan

L : panjang ruas


commit to user

7

Kelemahan–kelemahan Metode Muskingum diantaranya adalah:

Ø Hanya berlaku untuk model aliran masuk dan aliran keluar tunggal, padahal

kenyataan di alam sungai masih memiliki anak sungai

Ø Menganggap geometrik sungai uniform, padahal kenyataan di alam sungai-sungai

un uniform.

Ø Cara perhitungan yang rumit, yaitu dengan harus dengan trial dan error dalam

menentukan harga k dan x.

2) Metode O’Donnel

Metode O’Donnel (1985) merupakan perkembangan dari metode muskingum, yang

memperhatikan aliran lateral yang akan memberikan masukkan dalam penambahan inflow

terhadap saluran utama. Jika aliran lateral di asumsikan maka adanya inflow, outflow,

tampungan dan aliran lateral pada suatu penggal sungai dapat diilustrasikan pada Gambar

2-2.

Gambar 2-2. Inflow,Outflow,Tampungan dan Aliran Lateral Pada Suatu Penggal Sungai

O’Donnel (1985) mengembangkan metode Muskingum untuk mendapatkan nilai

parameter Ci secara langsung dengan cara metrik. Metode ini cukup mudah karena tidak

perlu melakukan trial dan error dalam menentukan k dan x tetapi langsung menghitung

nilai Ci.

h h

L

Legenda

I : Inflow

O : Outflow

h : tinggi muka air

S : tampungan

L : panjang ruas

Ol : aliran lateral


commit to user

8

3) Metode Muskingum Cunge

Cunge dalam Ponce, 1989 menganalisa metode Muskingum dan mengembangkanya,

sehingga muncul metode Muskingum-Cunge. Dengan metode ini hanya dengan berdasar

bacaan hidrograf di hulu akan diperoleh hidrograf aliran di hilir. Metode penelusuran aliran

yang dipakai pada penelitian ini adalah metode muskingun-cunge.

c. Debit Aliran

Data aliran sungai merupakan informasi penting dalam pengelolaan sumberdaya air.

Debit puncak diperlukan untuk merancang bangunan pengendali banjir, adapun data debit

aliran kecil diperlukan untuk perencanaan alokasi air untuk berbagai macam keperluan.

Debit aliran rerara tahunan dapat memberikan gambaran potensi sumberdaya air yang

dapat dimanfaatkan dari suatu daerah aliran sungai.

2.1.2 Sedimen

Sedimen menurut asal bahan dasarnya dibedakan menjadi: 1) muatan material dasar

(bed material load) dan muatan bilas (wash load). Muatan dapat berupa muatan dasar (bed

load) dan muatan melayang (suspended load).

Muatan dasar bergerak di dasar sungai dengan cara menggelinding (rolling),

menggeser (sliding) atau meloncat (jumping), tanpa meninggalkan dasar. Muatan

melayang adalah bahan dasar yang bergerak melayang di dalam aliran.

Persoalan tentang sungai yang selalu menarik untuk dikaji adalah proses angkutan

sedimen, baik muatan dasar (bed load) maupun muatan melayang (suspended load).

Suspended Load adalah butiran yang bergerak dalam pusaran aliran yang cenderung terus

menerus melayang bersama aliran. Ukuran partikelnya lebih kecil dari 0,1 mm (Dwi

Priyantoro,1987). Muatan layang dapat mengendap di muara-muara sungai ataupun dasar

sungai yang dapat menimbulkan pendangkalan. Muatan dasar (bed load), adalah partikel

yang bergerak pada dasar sungai dengan cara berguling, meluncur,dan meloncat. Muatan

dasar keadaannya selalu bergerak, oleh sebab itu pada sepanjang aliran dasar sungai selalu

terjadi proses degradasi dan agradasi yang disebut sebagai Alterasi Dasar Sungai (Dwi

Priyantoro, 1987).


commit to user

9

Proses pengangkutan dan pengendapan sedimen tidak hanya tergantung pada sifat

aliran tetapi juga pada sifat butiran sedimen. Namun demikian, sifat yang paling penting

adalah mengenai dimensi sedimen. Dalam beberapa studi mengenai sedimen menggunakan

bentuk rerata untuk menggambarkan karateristik sedimen secara keseluruhan. Cara ini

dapat dilakukan apabila bentuk, kepadatan, dan distribusi sedimen tidak terlalu bervariasi

dalam regim sungai.

Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil sedimen (sedimen yield) dari suatu daerah

aliran sungai menurut Strand dan Pemberton (1982) adalah:

a) Jumlah dan intensitas curah hujan,

b) Tipe lumpur dan formasi geologi,

c) Lapisan lumpur,

d) Tata guna lahan,

e) Topografi,

f) Jaringan sungai, yang meliputi: kerapatan sungai, kemiringan, bentuk, ukuran dan

jenis saluran.

1) Angkutan Sedimen

Ada dua macam angkutan sedimen, yaitu gerakan fluvial (fluvial movement) dan

gerakan massa (mass movement). Pola gerakan fluvial ditunjukkan oleh gaya-gaya yang

berkaitan dengan gerakan sedimen di permukaan dasar sungai, terdiri dari komponen gaya

gravitasi dan gaya geser. Apabila gaya tarik yang ditimbulkan oleh air lebih besar dari

gaya tarik kritis butiran sedimen, atau kecepatan geser aliran lebih besar dari kecepatan

geser butiran sedimen, maka butiran sedimen akan bergerak. Bagian sungai yang

dipengaruhi oleh aliran fluvial disebut daerah aliran sedimen (sedimen flow region).

Umumnya daerah yang demikian mempunyai tingkat aliran 3 dan kemiringan dasar lebih

landai dari 1/30.

Gerakan massa sedimen disebut sebagai aliran debris, yaitu aliran sedimen berupa

campuran sedimen dari berbagai ukuran butir, dapat terjadi di alur sungai yang mempunyai

kemiringan lebih besar dari 15o. Pada umumnya, sungai dengan tingkat aliran

kurang dari 3 dengan kemiringan lebih curam daripada 0.0033 digolongkan sebagai daerah

pengaliran massa sedimen (debris flow region).

Sedimen suspense bergerak dengan memanfaatkan energi yang dihasilkan oleh aliran

turbulen, dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara energi yang diperlukan sedimen


commit to user

10

suspensi dengan energi yang dihasilkan oleh aliran turbulen untuk menggerakkan sedimen

suspensi tersebut.

Dalam beberapa studi, menggunakan bentuk rerata untuk menggambarkan sedimen

secara keseluruhan. Cara seperti ini dapat digunakan apabila bentuk, kepadatan, dan

distribusi sedimen tidak terlalu bervariasi dalam regime sungai. Untuk mendapatkan hasil

lebih tepat, perlu gambaran sedimen yang lebih detail. Perhitungan angkutan sedimen

dapat dilakukan dengan berbagai metode antara lain metode Acker-white, metode

Englund-Hansen, metode Laursen, toffaleti dan metode Yang. Pemilihan metode yang

digunakan tergantung dari bentuk sedimen, dimensi sedimen, dan tujuan analisis. Dalam

penelitian ini dipilih metode Toffaleti karena sesuai dengan sifat sedimen yang berasal dari

lumpur Lapindo.

2) Muatan Sedimen.

Muatan layang (suspended load) diukur dengan menggunakan metode Toffaleti.

Untuk mengukur angkutan muatan layang, diperlukan pengukuran debit air (Qw) dalam

m3/det, dikombinasikan dengan Grand size sedimen (X), dan menghasilkan debit sedimen

dalam ton/hari.

Muatan dasar ini didasarkan pada prinsip bahwa angkutan sedimen sepanjang dasar

sungai bervariasi secara langsung dengan perbedaan antara tegangan geser (shear stress)

pada partikel dasar dan tegangan geser (shear stress) kritis yang diijinkan untuk partikel

yang bergerak.

3) Klasifikasi Ukuran Partikel Sedimen

Partikel sedimen alam memiliki bentuk yang tidak teratur. Dalam analisis sedimen

digunakan tiga macam diameter yaitu:

a) Diameter saringan (D), adalah panjang dari sisi lubang saringan dimana suatu

partikel dapat melaluinya.

b) Diameter sedimentasi (Ds), adalah diameter bulat dari partikel dengan berat

spesifik dan kecepatan jatuh yang sama pada cairan sedimentasi dan temperatur

yang sama pula.

c) Diameter nominal (Dn), adalah diameter bulat suatu partikel dengan volume yang

sama (dimana volume=1/6pDn3).


commit to user

11

Secara garis besar skala butiran ditunjukan dalam Tabel 2.1.

Tabel 2-1. Skala partikel

Jenis Ukuran Boulders 4000 - 250mm Cobbles 250 - 64mm Gravel 64 - 2mm Sand 2000 - 62m Silt 2 - 4m Clay 4 - 0.24m

Sumber: Chow dkk., 1988


commit to user

12

4) Bentuk Partikel dan Ukuran Sedimen

Bentuk partikel sedimen alam sangat seragam. Ukuran butiran sedimen saja belum

cukup untuk menjelaskan butir-butir sedimen. Sifat-sifat yang paling penting dan

berhubungan dengan angkutan sedimen adalah bentuk dan kebulatan butir (berdasarkan

pengamatan H, m). Bentuk partikel dinyatakan dalam kebulatannya yang didefinisikan

sebagai perbandingan daerah permukaan yang bulat dengan volume yang sama dari

partikel dengan daerah permukaan partikel. Bentuk partikel dinyatakan sebagai suatu

faktor bentuk (SF).

Untuk partikel berbentuk bola SF=1, sedangkan untuk pasir alam SF =0.7. Pengaruh

bentuk terhadap karakteristik hidraulis dari partikel/butiran (yaitu kecepatan jatuh ataupun

hambatan) tergantung pada angka Reynold.

5) Sedimentasi

Sedimentasi adalah suatu proses pengendapan material yang diangkut oleh media air,

angin, es, atau gletser di suatu cekungan. Delta yang terdapat di mulut-mulut sungai adalah

hasil dari proses pengendapan material-material yang diangkut oleh air sungai (Niniek

Herawati, 2007).

Klasifikasi sedimentasi berdasarkan pada kosentrasi partikel dan kemampuan

partikel untuk berinteraksi. Klasifikasi dapat dibagi dalam empat tipe yaitu:

1. Pengendapan partikel distrit, partikel mengendap secara individual dan tidak ada

interaksi antar partikel.

2. Pengendapan partikel flokulen, terjadi interaksi antar partikel sehingga ukuran

meningkat dan kecepatan pengendapan bertambah.

3. Pengendapan pada lumpur biologis, dimana gaya antar partikel saling menahan

partikel lainya untuk mengendap.

4. Terjadi pemampatan partikel yang telah mengendap karena berat pertikel.

6) Analisis Angkutan Sedimen

Mekanisme angkutan sedimen, proses erosi, transportasi, dan penumpukan sedimen

terjadi secara grafitasi karena adanya aliran air dan angin. Para ahli sedimen telah

mempelajari angkutan sedimen di sungai selama beberapa dekade. Studi tersebut masih


commit to user

13

berlangsung karena subyek ini melibatkan interaksi yang kompleks antara banyak variabel

yang saling berhubungan.

Banyak persamaan angkutan sedimen yang telah diusulkan berdasarkan asumsi ideal

yang telah disederhanakan. Hampir semua persamaan adalah persamaan empiris dan semi

empiris dan tergantung dari asumsi-asumsi yang belum terklastifikasi, Beberapa metode

telah dikembangkan berdasarkan pertimbangan teoritis, interpretasi statistik dari data,

eksperimen, dan berdasarkan fisika dari gerakan partikel.

2.1.3 Karakteristik lumpur Lapindo

Lumpur Sidoarjo merupakan lumpur yang keluar dari perut bumi, lumpur ini berasal

dari sedimentasi formasi Kanjung, formasi Kalibeng dan formasi Pucangan. Sedimen

formasi Kujung terdiri atas bagian sedimen yang kaya Klastik, sedimen bagian transgresi

dari air dangkal mengandung karbonat dan serpihan batu yang mengandung zat kapur

dengan karbonat terkumpul dan dilokalisir melalui daerah dataran tinggi. Rerata

porositasnya adalah 20-30 % dan premeabilitasnya adalah 160 -194 mD.

Hasil analisis keseragaman butir (grain size) menggambarkan bahwa komponen

terbesar adalah clay (sekitar 81,5%) yang berarti bahwa butiran lumpur sangat halus.

Karena ukuran partikel sangat halus, maka sesama partikel dapat meyusun diri sangat rapat

sehingga tidak mudah diintroduksi oleh molekul lain (misalnya molekul air). Tetapi

dengan pengadukan, interaksi antar partikel akan terlepas, sehingga apabila ada aliran alir

yang cukup kuat, secara perlahan lumpur akan tergerus. Pada Gambar 2.3 dapat dilihat

susunan partikel lumpur secara mikro dengan perbesaran 5000, 10.000, dan 20.000 kali.


commit to user

14

Gambar 2-3. Susunan Partikel Lumpur Secara Mikro Dengan Perbesaran 5000, 10.000,

Dan 20.000 Kali

Hasil uji terhadap pengendapan lumpur Lapindo dalam empat jenis media air yaitu

air laut Selat Madura, air kali Porong, air muara kali Porong dan air lumpur

memperlihatkan kecendrungan waktu pengendapan yang berbeda-beda, walaupun terdapat

kondisi kecepatan pengendapan yang sama saat mendekati dasar.

Uji pengendapan yang dilakukan Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi

Kelautan ini memberikan gambaran tentang karakter lumpur dalam media air dalam

kondisi tanpa gangguan. Pada lima menit pertama lumpur lebih dahulu bergerak turun pada

air Sungai Porong, pada air muara, lumpur mulai bergerak turun, sedangkan pada media air

laut Selat Madura dan air lumpur belum terjadi pengendapan. Pada menit kesepuluh,

lumpur telah bergerak pada semua media, dan pergerakan lumpur pada air S. Porong tetap

lebih cepat, sedangkan pada air muara dan air lumpur hampir sama dan pada air laut lebih

lambat. Namun setelah 40 menit kemudian menunjukkan kecenderungan kecepatan


commit to user

15

pengendapan yang sama dan melambat serta kekeruhan di bagian atas menghilang.

Perlambatan tersebut dikarenakan seluruh materi lumpur sudah mulai mendekati

dasar, sehingga tertahan oleh lumpur yang lebih dahulu mengendap. Padahal, di laut

dengan kedalaman air yang lebih besar, setelah 40 menit masih bergerak seperti pada menit

awal hingga 20 menit berikutnya.

Hasil ini memberikan gambaran bahwa lumpur Porong memiliki karateristik

bergerak ke arah dasar dan ini juga membuktikan bahwa berat jenis (BJ) lebih besar dari

media semua jenis air yang diujicobakan (test laboratorium lumpur Lapindo BJ=1,3 gr/cc).

(http://www.mgi.esdm.go.id/2006 , pusat penelitian dan pengembangan geologi kelautan)

Lumpur yang mengendap dan mengering tidak mengalami reaksi kimia dan hanya

mengalami proses fisika (pelepasan molekul air dari pori dan pengurangan jarak antar

partikel lumpur). Apabila pada lumpur yang mengering diberikan air, maka air akan segera

memasuki pori‐pori antar partikel lumpur, berarti akan terjadi pergerakan partikel lumpur.

Karena gravitasinya besar, maka diperlukan energi yang cukup besar untuk mengalirkan

lumpur.

Debit pembuangan adalah debit lumpur yang masuk ke Sungai Porong melalui pipa

pembuangan. Perbandingan air dan lumpur pada pipa pembuangan ini adalah 70 % air 30

% lumpur, hal ini dilakukan agar pompa dapat dengan maksimal memompa lumpur keluar

dari pipa pembuangan (BPLS.Co.id,2008).


commit to user

16

2.2 LANDASAN TEORI

2.2.1 Aliran Sungai

a) Jenis aliran

Keadaan aliran steady flow dapat dinyatakan dalam bentuk metematis sebagai

berikut:

2.1

dengan:

v = Kecepatan Aliran (m/dt), p = tekanan, ρ = Rapat Massa, Q = Debit (m3/dt), t = Waktu (detik). b) Flow routing

Metode ini hanya dengan berdasar bacaan hidrograf di hulu akan diperoleh

hidrograf aliran di hilir.

Oj+1 = C1IJ + C2IJ+1 + C3OJ 2.2

dengan:

C1 = 2.3

C2 = , 2.4

C3 = , 2.5

Ditetapkan, k = , dengan kecepatan gelombang aliran. Sehingga k adala

perjalanan yang dibutuhkan gelombang banjir pada jarak dengan kecepatan gelombang

aliran , pada model linear v tetap.


commit to user

17

2.6

dengan:

q = Q/La = debit aliran per unit lebar satuan, Q = debit saluran, La = lebar atas saluran, S = kemiringan dasar saluran.

Angka courant (cr) ditetapkan sebagai hasil dari perkalian antara kecepatan

gelombang kinematik dan

2.7

Angka Reynold (D)

2.8

Sehingga akan didapatkan:

2.9

Substitusikan persamaan dan persamaan kedalam persamaan menghasilkan

persamaan penelusuran sebagai berikut:

C1 = 2.10

C2 = 2.11

C3 = 2.12


commit to user

18

2.2.2 Sedimen

a) Analisis Butiran Sedimen

Analisis ini digunakan untuk mengetahui karakter butiran sedimen yang terdapat pada

aliran sungai. Sampel yang diperoleh dari lapangan dianalisis di laboratorium. Hal–hal

yang perlu dianalisis meliputi:

1) Berat Jenis Lumpur (Specify Grafity)

Berat jenis lumpur didapat dari perbandingan antara berat butir lumpur dengan berat

air di udara pada volume yang sama dan temperatur tertentu. Penelitian berat jenis butiran

lumpur (Gs) ini dilakukan berdasarkan ASTM D 854-92. Pada percobaan ini digunakan

alat piknometer, yaitu botol gelas dengan leher sempit dan bertutup yang berlubang

kapiler, dengan kapasitas 50 cc. Untuk mendapatkan besar berat jenis butiran lumpur

(specify gravity), digunakan rumus sebagai berikut:

223114

12

).().(

)(

tWWtWW

WWGs ---

-=

2.13

dengan:

Gs = Berat jenis butiran lumpur, W1 = Berat piknometer kosong (gr), W2 = Berat piknometer + sampel lumpur kering (gr), W3 = Berat piknometer + sampel lumpur kering + aquades (gr), W4 = Berat piknometer + aquades (gr), t1 = Suhu pada W4 (0C), t2 = Suhu pada W3 (0C).

2) Analisis Hidrometer (Hydrometer Analysis)

Analisis hidrometer ini dimaksudkan untuk menentukan distribusi ukuran butir

lumpur yang memiliki diameter kurang dari 0,075 mm (lolos saringan no. 200 ASTM)

dengan cara pengendapan.

Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

wss G gg .= 2.14

dengan:

sg = berat isi butiran (gr/cm3),


commit to user

19

6010

230 )(

DDD

Cc ´=

Gs = berat jenis butiran, wg = berat jenis air (gr/cm3). 3) Analisis Saringan (Sieve Analysis)

Analisis saringan ini dimaksudkan untuk menentukan distribusi ukuran butir lumpur

yang memiliki diamter lebih bsar dari 0,075 mm (tertahan di atas saringan no. 200 ASTM)

dengan cara penyaringan. Lumpur kering oven disaring pada serangkaian saringan dengan

ukuran diameter lubang saringan tertentu dari mulai yang kasar hingga yang halus disusun

dari atas kebawah. Dengan demikian butiran lumpur akan terpisah menjadi beberapa

bagian dengan batas ukuran yang diketahui yaitu sesuai dengan diameter lubang saringan.

Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

Persentase lumpur tertahan (% tertahan) = %100´total

tertahan

W

W 2.15

Persentase lumpur lolos (% lolos) = 100% - % tertahan dengan :

tertahanW = berat butir yang tertahan (gr),

totalW = berat total butir (gr). 4) Klasifikasi Sedimen Berdasarkan Analisis Hidrometer dan Analisis Saringan

Secara garis besar, lumpur dibagi dalam dua kelompok yaitu:

b) Lumpur berbutir kasar

Untuk menentukan klasifikasi lumpur berbutir kasar, dibutuhkan data:

- Koefisien Keseragaman (Cu)

10

60

'

'

D

DCu = 2.16

- Koefisien Kurvature/Kelengkungan (Cc)

2.17

dengan:

D’10 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 10 %, D’30 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 30 %, D’60 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 60 %.


commit to user

20


commit to user

21

c) Lumpur berbutir halus

Untuk menentukan klasifikasi lumpur berbutir halus dibutuhkan data tambahan

berupa nilai parameter Batas Cair (LL) yang didapatkan dari hasil pengujian Batas

Konsistensi Atterberg.

a. Porositas

Porositas h, didefenisikan sebagai persentase dari ruang pori terhadap volume sedimen

total (bulk).

totalvolume

partikelvolumetotalvolume )(%100

-´=a

2.18

Disamping porositas, h, dikenal juga istilah void ratio (v.r) dan bulk density. Void

ratio didefinisikan sebagai perbandingan antara volume ruang pori terhadap volume

partikel, atau:

aa-

=´=1

%100.partikelvolume

poriruangvolumerv

2.19

Sedangkan bulk density dihitung menurut persamaan:

sb rar )1( -= . 2.20

dengan:

r b = bulk density, r s = mass density, a = angka pori.

Secara umum dapat dikatakan bahwa material dengan ukuran butiran halus akan

mempunyai porositas lebih besar dibandingkan dengan butiran ukuran besar. Beberapa

porositas dari material sedimen dapat dilihat pada Tabel 2.2.


commit to user

22

Tabel 2-2. Angka Porositas Dari Berbagai Jenis Lumpur

Kelas lumpur h (Porositas)

q e (Porositas Efektif)

Sand 0.437

0.374-0.500 0.417

0.354-0.480

Loamy sand 0.437 0.363-0.506

0.401 0.329-0.473

Sandy loam 0.453

(0.351-0.555) 0.412

(0.283-0.541)

Loam 0.463 (0.375-0.51)

0.434 (0.334-0.534)

Silt loam 0.501

(0.420-0.582) 0.486

(0.394-0.578)

Sandy clay loam 0.398 (0.332-0.464)

0.33 (0.235-0.425)

Clay loam 0.464 (0.409-0.519)

0.3 (0.279-0.501)

Silty clay loam 0.471 (0.418-0.524)

0.432 (0.347-0.517)

Sandy clay 0.43 (0.370-0.490)

0.321 (0.207-0.435)

Silty clay 0.479

(0.425-0.533) 0.423

(0.334-0.512)

Clay 0.475 (0.427-0.523)

0.385 (0.269-0.501)

Sumber: Chow dkk., 1988


commit to user

23

2.2.3 Analisis Angkutan Sedimen

Metode yang digunakan dalam analisis ini adalah metode Toffalety, metode ini baik

digunakan pada sungai dengan material dasar sungai dengan diameter partikel antara 0,3

mm sampai dengan 0,93 mm, tetapi juga memberikan hasil yang cukup baik pada dimeter

partikel lebih kecil dari 0,095 mm. Dalam persaman ini kedalaman sungai dibagi menjadi 4

zona: upper, middle, lower, dan bed zone. Persamannya adalah:

gs = gssL+ gssM+ gssU + gsb 2.21

gssL = 2.22

gssM = 2.23

gssU = 2.24

gsb = M 2.25

M = 433.2Cr (1+ n ) 2.26

dengan:

gssL = Berat sedimen yang bergerak pada zona bawah (ton/hari/m), gssM = Berat sedimen yang bergerak pada zona tengah (ton/hari/m), gssU = Berat sedimen yang bergerak pada zona atas (ton/hari/m), gsb = Berat sedimen yang bergerak pada zona dasar (ton/hari/m), gs = Berat sedimen total (ton/hari/m), M = Parameter konsentrasi sedimen, Cr = konsentrasi sedimen pada zona dasar, R = Jari-jari hidrolik, Z = Bilangan yang menggambarkan hubungan antara sedimen dengan karakteristik

hidrolik, nv = koefisien suhu.


commit to user

24

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 LOKASI PENELITIAN

Kali Porong terletak di Kabupaten Sidoarjo dengan luas wilayah 71.424,25 Ha atau

714,24 km2; 40,81% terletak di ketinggian 3-10 meter yang berada di bagian tengah dan

berair tawar; 29,99 persen berketinggian 0-3 meter berada di sebelah timur dan merupakan

daerah pantai dan pertambakan dan 29,20 % terletak di ketinggian 10-25 meter berada di

bagian barat. Kabupaten Sidoarjo diapit oleh sungai Mas (± 32,5 km) dan sungai Porong (±

47 km).

Penelitian dimulai pada ruas kali Porong yang merupakan outlet pembuangan

lumpur. Oulet pembuangan berupa pipa baja dengan kapasitas 0.42 m3/dt. Pada ruas ini

terdapat 6 pipa outlet. Visualisasi lokasi dapat dilihat pada Gambar 3-1 dan Gambar 3.2.

Sumber: www.jatim.co.id

Gambar 3-1.Lokasi Penelitian


commit to user

25

Gambar 3-2. Lokasi Pembuangan lumpur

3.2 PARAMETER DAN VARIABLE

Sesusai dengan tujuan penelitian dan analisis yang akan digunakan, maka ragam

variable, parameter yang terkait dalam analisis tercantum dalam Tabel 3.1.

Tabel 3-1. Parameter dan Variable

Parameter Dan Variable Keterkaitan Dalam Analisis Keterangan Debit jam-jaman kali Porong Penelusuran aliran Data Sekunder Profil kali Porong Penelusuran Angkutan Sedimen dan

Aliran Sungai Data Sekunder

Karateristik butiran Angkutan Sedimen Uji lab Koefisien kekasaran Manning sungai

Penelusuran aliran sungai Diestimasi dan Kalibrasi

3.3 TAHAPAN PENELITIAN

3.3.1 Pengumpulan Data

Agar analissis dapat dilakukan maka diperlukan besaran parameter dan variable

melalui pemgumpulan data. Data yang dikumpulkan berupa data sekunder dan data primer.

Kolam pengadukan lumpur


commit to user

26

Data sekunder sebagian dapat diperoleh pada instansi-instansi yg bersangkutan antara lain

Badan Metereologi dan Geofisika, Dinas, Badan Perlumpuran Nasional, dan lain-lain

instansi sebagai sumber data. Data primer diperoleh pengambilan sampel lumpur.

a) Pengumpulan Data Primer

Data sedimen yang masuk ke kali Porong melalui pipa pembuangan. Data sedimen

yang akan diperlukan dalam penelitian ini adalah:

a. Berat jenis lumpur

b. Analisa butiran sedimen b) Pengumpulan Data Sekunder

1. Data debit jam-jam kali Porong selama 1 tahun terakhir. Debit jam-jaman dapat

diperoleh di instansi seperti Jasa Tirta dan BPLS. Data ini digunakan untuk

penelusuran aliran di kali Porong.

2. Data penampang kali Porong, berupa data potongan melintang dan memanjang,

data ini diperoleh dari BPLS. Data ini digunakan untuk penelusuran aliran dan

sedimentasi di kali Porong.

3. Data debit pembuangan, dalam hal ini debit pembuangan adalah debit lumpur yang

masuk ke kali Porong melalui pipa pembuangan. Data ini digunakan sebagai data

untuk mencari angkutan sedimen di kali Porong.

3.3.2 Menentukan nilai Debit (m3/dt)

Debit awal yang dimasukkan dalam memulai analisis kapasitas angkutan massa

adalah debit minimum kali Porong pada musim kemarau yaitu 10 m3/dt. Pada analisis

angkutan kapasitas massa sedimen, debit dianggap konstan dan dialirkan dalam satu hari.

3.3.3 Analisis Kapasitas Angkutan Massa Sedimen

Analisis ini menggunakan metode Toffaleti, dengan sofware Hec-Ras. Dari analisis

ini akan mendapatkan kapasitas angkutan massa sedimen tiap cross section. Kapasitas

angkutan massa sedimen merupakan kemampuan suatu aliran sungai untuk membawa

massa pada tiap cross section.


commit to user

27

3.3.4 Meninjau Penyebaran Area Pengendapan Lumpur

Dari analisis ini peneliti akan mendapatkan area pengendapan yang terjadi pada

kali Porong, apabila area pengendapan tersebut terjadi pada titik yang diizinkan maka debit

yang ditentukan dapat peneliti gunakan sebagai debit minimum, apabila tidak maka nilai

debit peneliti tambah pada kisaran 10 m3/dt dan melakukan analisis ulang sampai

medapatkan area pengendapan pada titik yang diizinkan. Diagram alir penelitian dapat

dilihat pada Gambar 3-3.


commit to user

28

3.4 DIAGRAM ALIR

Merumuskan Masalah

Mulai

Tinjauan Pustaka

Pengumpulan Data Primer dan Sekunder

Data Primer: -berat jenis lumpur -analisis butiran

Data Sekunder: -Q jam-jaman -Penampang Sungai -Load Sedimen

Analisis menggunakan model hec- ras

Menentukan nilai

Q (m3/s)

Kapasitas tiap cross section

mengangkut sedimen dalam

satu hari.

Kontrol Pengendapan

Q’=Qi + 10

Q (m3/s)

A

B


commit to user

29

tidak ya

ya

Gambar 3-3. Tahapan Penelitian

Selesai

Titik Pengendapan

yang diperbolehkan

A B


commit to user

30

BAB 4

ANALISIS dan PEMBAHASAN

4.1 PENGUJIAN KADAR AIR LUMPUR

Pengujian kadar air lumpur Lapindo yang dilakukan berdasarkan standar ASTM D

4643- 93. Pengujian dilakukan di lab mekanika tanah Universitas Sebelas Maret. Pengujian

dilakukan selama 3 hari.

4.1.1 ALAT DAN BAHAN

a) Alat

Alat yang digunakan dalam pengujian kadar air lumpur adalah oven, neraca, dan cawan.

Oven digunakan sebagai alat membuat lumpur menjadi kering, neraca digunakan sebagai

menghitung berat sample lumpur basah dan kering, visualisasi alat dapat dilihat pada Gambar

4-1 dan Gambar 4-2.

Gambar 4-1. Oven Listrik

Gambar 4-2. Neraca dan Cawan


commit to user

31

b) Benda Uji

Benda uji yang digunakan dalam penelitian ini berupa lumpur Lapindo dalam keadaan

basah. Lumpur di ambil di kolam pengadukan sebelum di pompa ke dalam pipa.

4.1.2 DATA PENGUJIAN

Data yang dibutuhkan berupa berat cawan, berat cawan+lumpur Asli, berat

cawan+lumpur dalam keadaan kering. Berat cawan adalah berat wadah lumpur dalam keadaan

kosong, berat cawan+lumpur asli merupakan berat wadah lumpur ditambah berat lumpur dalam

keadaan basah, berat cawan+lumpur kering adalah berat wadah lumpur ditambah lumpur dalam

keadaan kering. Lumpur dalam keadaan kering merupakan lumpur yang sudah dioven selama

24 jam. Hasil data pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.1

Tabel 4-1. Tabel Data Pengujian Percobaan Kadar Air

Data 1 2 3

(gr) (gr) (gr)

Berat Cawan (W1) 4.3 4.3 4.3

Berat Cawan + Lumpur Asli (W2) 45.21 44.73 44.26

Berat Cawan + Lumpur Kering (W3) 32.13 32.16 31.87

4.1.3 HASIL PERHITUNGAN

Pada pengujian ini berat cawan disimbolkan dengan W1, berat cawan+lumpur asli

disimbolkan dengan W2, berat cawan + lumpur kering disimbolkan dengan W3. Kadar air pada

lumpur dapat diperoleh dari hasil pengurangan W2-W3/W3-W4 dikali 100% lebih lengkapnya

dapat dilihat dalam Tabel 4.2.

Tabel 4-2. Tabel Hasil Perhitungan Kadar Air

Data 1 2 3

(gr) (gr) (gr)

Berat Cawan (W1) 4.3 4.3 4.3

Berat Cawan + Lumpur Asli (W2) 45.21 44.73 44.26

Berat Cawan + Lumpur Kering (W3) 32.13 32.16 31.87

Berat Air = (W2 - W3) 13.08 12.57 12.39

Berat Lumpur Kering = (W3 – W1) 27.83 27.86 27.57

Kadar Air = %100W-W

W-W

13

32x 46.99 45.11 44.94


commit to user

32

Data 1 2 3

(gr) (gr) (gr)

Kadar Air Rata-rata 45.7

Dari hasil perhitungan dalam Tabel 4.2 diperoleh harga kadar air (w’) pada Cawan 1

adalah 46.99 %, pada cawan 2 adalah 45.11%, pada cawan 3 adalah 44.94 %. Nilai kadar air

dalam lumpur diambil dari nilai rata-rata dari ketiga cawan yaitu 45.7 %.

4.2 PENGUJIAN ANALISIS BUTIRAN

Tujuan dari analisis saringan (sieve analysis) ini adalah untuk menentukan distribusi

ukuran butir lumpur yang memiliki diameter lebih besar dari 0.075 mm (tertahan diatas

saringan no 200 ASTM) dengan cara penyaringan.

4.2.2. Alat dan Bahan

a) Alat

Alat yang digunakan pada pengujian analisis butiran adalah sieve analysis. Alat ini

terdiri dari vibrator dan cawan saringan. Jumlah cawan saringan ada 9 buah dan 1 buah pan,

masing-masing saringan memiliki diameter lobang yang berbeda yaitu 0.075-4.75 mm.

Vibrator digunakan untuk menggetarkan susunan saringan yang diletakkan diatasnya.

Visualisasi alat dapat dilihat pada Gambar 4-3.

Gambar 4-3. Alat Uji Analisis Saringan (sieve analysis)


commit to user

33

b) Benda Uji

Benda uji berupa butiran lumpur yang tidak lolos atau tertahan diatas saringan nomor

200 (diameter butirannya > 0,075 mm).

4.2.1 Hasil Pengujian Grand size

Data pengujian Analisa Saringan berupa berat butiran lumpur yang tertahan pada

masing-masing cawan saringan. Hasil lengkapnya disajikan dalam Tabel 4.3.

Tabel 4-3. Data Pengujian Percobaan Analisa Saringan

Saringan Berat Cawan

+ Sampel Tanah

Berat Cawan

Berat Sampel Tanah Nomor

Diameter lobang

(mm) (gr) (gr) (gr)

4 4.75 523.15 522.8 0.35 8 2.36 431.95 429.67 2.28 16 1.18 452.73 450.25 2.48 20 0.85 406.52 405.23 1.29 40 0.425 371.66 368.4 3.26 80 0.18 342.79 338.08 4.71

100 0.15 348.96 347.92 1.04 120 0.125 339.97 339.54 0.43 200 0.075 389.8 387.619 2.181 PAN --- 243.779 242.09 1.689

Setelah mendapatkan berat butiran lumpur pada masing-masing saringan. Kemudian

dilakukan perhitungan persentase butiran lumpur yang tertahan dan yang lolos pada masing–

masing cawan saringan. Hasil perhitungan lengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4-4.


commit to user

34

Tabel 4-4. Perhitungan Percobaan Analisa Saringan

Saringan Berat Cawan +

Sampel tanah tertahan

Berat Cawan

Berat sampel tertahan

Persen tertahan

Persen kumulatif tertahan

Persen lolos

No Dia meter

(mm) (gr) (gr) (gr) (%) (%) (%)

4 4.75 523.15 522.8 0.35 0.58 0.58 99.42 8 2.36 431.95 429.67 2.28 3.8 4.38 95.62

16 1.18 452.73 450.25 2.48 4.13 8.52 91.48 20 0.85 406.52 405.23 1.29 2.15 10.67 89.33 40 0.425 371.66 368.4 3.26 5.43 16.10 83.90 80 0.18 342.79 338.08 4.71 7.85 23.95 76.05

100 0.15 348.96 347.92 1.04 1.73 25.68 74.32 120 0.125 339.97 339.54 0.43 0.71 26.40 73.60 200 0.075 389.8 387.619 2.181 3.63 30.04 69.97

PAN 0.000 243.77 242.09 1.689 2.81 32.85 67.15

Hasil analisis grand size pada Tabel 4.4 dimasukkan sebagai data dalam program hec-

ras untuk menghitung angkutan sedimen di kali Porong.

4.3 HASIL PERHITUNGAN ANGKUTAN SEDIMENT

Dalam penelitian ini, angkutan sediment berupa lumpur Lapindo. Lumpur Lapindo dapat

mengendap di sepanjang penampang sungai apabila debit pada kali Porong tidak mampu untuk

membawa lumpur samapai kemuara.

Debit kali Porong berkisar antara 10-600 m3 /dt. Dari rentang tersebut dicoba menaikan

nilai debit 10 m3 /dt pada setiap perhitungan kapasitas angkutan sediment pada tiap cross

section. Visualisasi Cross section dapat dilihat pada Gambar 4-4. Berikut hasil perhitungan

kapasitas angkutan sediment kali Porong dengan berbagai debit dalam rentang 10-600 m3/dt

dengan kenaikan 10 m3/dt.


commit to user

35

Gambar 4-4. Visualisasi Cross section

a. Hasil Analisis pada Debit 10 m3 /dt

Perhitungan kapasitas angkutan massa menggunakan metode toffalety pada model hec-

ras dengan input data adalah geometri, grand size lumpur, debit 10 m3/dt, dan load 50 ton.

Hasil dan penyebaran pengendapan tiap cross section dapat dilihat pada Tabel 4-5.

Tabel 4-5. Pengendapan Tiap Cross Section pada Debit 10 m3/dt

No Nama Sungai RS

Jarak Antar Cross

Section

Kapasitas Angkutan (kg/hari)

Lumpur mengendap (kg)

Lumpur Flushing (kg)

1 2 3 4 5 6 7

1 Kali Porong 25 420 16.75 4.99E+04 16.75 2 Kali Porong 24 700 11.54 5.21 11.54 3 Kali Porong 23 700 4.65 6.90 4.65 4 Kali Porong 22 700 4.79 0 4.79 5 Kali Porong 21 700 2.36 2.43 2.36 6 Kali Porong 20 700 0.33 2.03 0.33 7 Kali Porong 19 700 0.06 0.27 0.06 8 Kali Porong 18 700 0.01 0.05 0.01 9 Kali Porong 17 700 0.00 0.01 0.00

10 Kali Porong 16 700 0.00 0.00 0.00 11 Kali Porong 15 700 0.00 0.00 0.00


commit to user

36

No Nama Sungai RS

Jarak Antar Cross

Section

Kapasitas Angkutan (kg/hari)

Lumpur mengendap (kg)

Lumpur Flushing (kg)

1 2 3 4 5 6 7

12 Kali Porong 14 700 0.00 0.00 0.00 13 Kali Porong 13 700 0.00 0.00 0.00 14 Kali Porong 12 700 0.00 0.00 0.00 15 Kali Porong 11 700 0.00 0.00 0.00 16 Kali Porong 10 700 0.00 0.00 0.00 17 Kali Porong 9 700 0.00 0.00 0.00 18 Kali Porong 8 700 0.00 0.00 0.00 19 Kali Porong 7 700 0.00 0.00 0.00 20 Kali Porong 6 700 0.00 0.00 0.00 21 Kali Porong 5 700 0.00 0.00 0.00 22 Kali Porong 4 700 0.00 0.00 0.00 23 Kali Porong 3 700 0.00 0.00 0.00 24 Kali Porong 2 700 0.00 0.00 0.00 25 Kali Porong 1 700 0.00 0.00 0.00

Hasil pada Tabel 4-5 dapat dilihat terjadi pengendapan di RS 25 (hulu kali Porong) 49

ton dari load 50 ton dalam jangka waktu 24 jam dan sisanya mengendap tersebar di tiap cross

section, dari hasil tersebut dapat dinyatakan debit 10 m3/dt belum mampu untuk

menggolontorkan lumpur hingga ke muara. Grafik penyebaran endapan lumpur pada kali

Porong dapat dilihat pada Gambar 4-5.

.

Gambar 4-5. Penyebaran Endapan Lumpur Pada Kali Porong dengan Debit 10 m3/dt


commit to user

37

b. Hasil Analisis pada Debit 20 m3/dt

Hasil perhitungan kapasitas angkutan massa dan pengendapan dengan load 50 ton, untuk

debit 20 m3/dt hingga debit 200 m3/dt disajikan pada dalam Tabel L-1 hingga Tabel L-18 pada

lampiran.

Hasil analisis dengan debit 20 m3/dt tidak jauh bebeda dengan hasil pada debit 10

m3/dt, terjadi pengendapan pada RS 25 sebesar 47.5 ton. Grafik penyebaran endapan lumpur

kali Porong pada debit 20 m3/dt dapat dilihat pada Gambar 4-6.


c. Hasil Analisis pada Debit 30 m3 /dt

Pengendapan lumpur masih di bagian hulu, tapi sudah tersebar di 3 RS yaitu RS

25,24,23, jadi debit 30 hanya mampu membawa 36 ton lumpur hingga ke RS 22, dan sisanya

masih tersebar di berbagai RS. Grafik penyebaran endapan lumpur pada kali Porong pada debit

ini dapat dilihat pada Gambar 4-7.


commit to user

38


d. Hasil Analisis pada Debit 40 m3 /dt

Pada debit 40 m3/dt lumpur tidak lagi mengendap di RS 25-21, lumpur mulai

mengendap pada RS 20-10. Pengendapan lumpur terbesar terjadi pada RS 20 yaitu 38.53 ton.

Penyebaran endapan lumpur pada debit 40 m3/dt dapat dilihat pada Gambar 4-8.

Gambar 4-8. Penyebaran Endapan Lumpur Pada Kali Porong dengan Debit 40 m3/dt.


commit to user

39

e. Hasil Analisis pada Debit 50 m3 /dt

Lumpur mulai mengendap pada RS 19-10. Penegendapan lumpur terbesar telah beralih

dari RS 20 ke RS 19 yaitu 38.16 ton. Grafik penyebaran endapan lumpur dapat dilihat pada

Gambar 4-9.


f. Hasil Analisis pada Debit 60 m3 /dt

Pengendapan lumpur tidak lagi terjadi di hulu kali Porong, pengendapan mulai terjadi

pada bagian tengah sungai pada RS 19-9. pengendapan terbesar bergeser dari RS 19 ke RS 18

yaitu sebesar 35.8 ton. Penyebaran endapan lumpur pada kali Porong pada debit 60 m3/dt dapat



commit to user

40


g. Hasil Analisis pada Debit 70 m3 /dt

Pada debit 70 m3/dt, di RS 18 pengendapan lumpur sudah jauh berkurang tidak sebesar

pada saat debit 60 m3/dt. Pengendapan terbesar terjadi pada RS 17 yaitu 32.32 ton, dan sisanya

masih tersebar di bagian tengah kali Porong yaitu pada RS 18-9. Penyebaran endapan lumpur

dapat dilihat pada Gambar 4-11.

Gambar 4-11. Penyebaran Endapan Lumpur Pada Kali Porong dengan Debit 70 m3/dt.

h. Hasil Analisis pada Debit 80 m3 /dt

Dari hasil Tabel 4-12 pada debit 80 m3/dt, pengendapan terbesar terbagi pada RS 17

dan RS 16. Pengendapan RS 17 sebesar 23.56 ton dan RS 16 sebesar 19.42 ton, sisanya masih

tersebar di bagian tengah kali Porong. Peneyebaran endapan lumpur pada kali Porong dapat



commit to user

41


i. Hasil Analisis pada Debit 90 m3 /dt

Pada RS 18 dan 17 tidak ada lagi pengendapan, pengendapan dimulai pada RS 16 yaitu

32.9 ton. Pengendapan sisa load lumpur masih tersebar pada bagian tengah kali Porong yaitu

RS 15-9, dan sebagian kecil pada RS 3-1. Penyebaran endapan lumpur pada kali Porong dapat




commit to user

42

j. Hasil Analisis pada Debit 100 m3 /dt

Pengendapan terbesar terbagi pada RS 16 dan RS 15. Pengendapan RS 16 sebesar 12.4

ton dan RS 15 sebesar 20.83 ton, sisanya masih tersebar di bagian tengah dan bagian hulu Kali

Porong. Penyebaran endapan lumpur dapat dilihat pada Gambar 4-14.


k. Hasil Analisis pada Debit 110 m3 /dt

Pengendapan sudah tidak terjadi di RS 17 dan RS 16, pengendapan mulai terjadi di RS

15-9 dan RS 3-4. Pengendapan terbesar terjadi pada RS 15,14,13 yaitu 15.54 ton, 10.020 ton,

11.296 ton. Penyebaran endapan lumpur pada tiap cross section dapat dilihat pada Gambar 4-

15.


commit to user

43


l. Hasil Analisis pada Debit 120 m3 /dt

Pengendapan mulai terjadi pada RS 14-9 dan RS 3-1 pengendapan terbesar terjadi pada

RS 13 sebesar 21.810 ton. Pada RS 3-1 terjadi pengendapan sebesar 2.696 ton, 2.577 ton, 0.562

ton. Peneyebaran endapan lumpur pada kali Porong dapat dilihat pada Gambar 4-15.



commit to user

44

m. Hasil Analisis pada Debit 200 m3 /dt

Dari hasil Tabel 4-17 pengendapan lumpur sudah terjadi pada RS yang diinginkan yaitu

RS 2-1 (muara kali Porong) yaitu sebesar 5.22 ton dan 30.31 ton. Jadi dapat peneliti simpulkan

debit minimal kali Porong untuk mengglontorkan lumpur hingga ke muara adalah 200 m3/dt.

Grafik penyebaran endapan lumpur pada kali Porong dapat dilihat pada Gambar


4.4 HUBUNGAN Q, STREAM POWER, DAN SEDIMENTASI MAXIMUM PADA

TIAP CROSS SECTION

Dari hasil analisis dengan model hec ras, debit aliran berbanding lurus dengan stream

power pada aliran tersebut. Stream power merupakan kemampuan suatu aliran membawa

massa. Hasil anailis dapat dilihat pada Tabel 4-6, dan grafik hubungannya dapat dilihat pada

Gambar 4-18.


commit to user

45

Tabel 4-6. Hubungan Q, Stream Power, Sedimentasi Maximum

Debit (m3/dt) Sedimentasi (ton) Stream Power (N/ms)

10 49.983 0.001

20 47.5126 0.004 30 13.147 0.011

40 38.528 0.021

50 38.1608 0.034

60 35.80809 0.049

70 32.322039 0.066

80 23.56349 0.085 90 32.96033 0.105

100 20.8362 0.126

110 15.54526 0.148

120 21.81081 0.172

130 19.2978 0.204

140 13.99281 0.230

150 14.652997 0.258 160 13.652997 0.286

170 37.50682 0.315

180 30.44684 0.345

190 29.44684 0.456 200 30.30747 0.578

Gambar 4-18. Grafik hubungan Q,Stream Power, sedimentasi maximum


commit to user

46

4.5 Ringkasan Analisis

Dari hasil analisis dapat dilihat pola penegendapan lumpur mulai dari debit 10 m3/dt

hingga debit 200 m3/dt. Pada debit 10-30 m3/dt lumpur cendrung mengendap di bagian hulu

Kali Porong yaitu pada RS 25-21. Pada debit 40-90 m3/dt lumpur mengendap pada bagian

tengah Kali Porong yaitu pada RS 20-9. Pada debit 90-150 m3/dt lumpur sudah mulai

mengendap pada bagian hilir kali Porong yaitu pada RS 8-1 tetapi masih ada sebagian endapan

pada RS 10-9. Pada debit 150-200 m3/dt lumpur sudah mengendap pada RS 4-1.


commit to user

47

BAB 5

KESIMPULAN dan SARAN

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan, maka diperoleh kesimpulan sebagai

berikut:

1) Pada musim kemarau debit kali porong tidak mampu mengangkut lumpur hingga ke muara.

2) Kapasitas angkutan massa sedimen berbanding lurus dengan debit aliran, semakin besar

satuan debit maka kapasitas angkutan massa sedimen semakin besar pula.

3) Debit yang dapat menjamin sedimen terangkut hingga ke muara adalah 200 m3/dt

5.2 SARAN

Diperlukan sampel yang lebih mewakili keadaan lumpur, baik di semburan luapan

lumpur Lapindo maupun disepanjang aliran kali porong dari outlet pompa hingga muara,

khususnya pada musim kemarau.

debit minimum kali porong untuk menjamin angkutan …/debit...perpustakaan.uns.ac.id...

Documents