EVALUASI PERENCANAAN HIDROLIK SUNGAI PERCUT PENGENDALIAN BANJIR DARI BENDUNG BANDAR SIDORAS PE- 71 SAMPAI KE PE-129 (MFC-2)

Transkripsi

1 EVALUASI PERENCANAAN HIDROLIK SUNGAI PERCUT PENGENDALIAN BANJIR DARI BENDUNG BANDAR SIDORAS PE- 71 SAMPAI KE PE-129 (MFC-2) TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian Pendidikan sarjana teknik sipil IRIN MARYAM RUFAEDAH SIREGAR SUBJURUSAN TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011

2 ABSTRAK Sungai-sungai utama yang berada di kota Medan yaitu sungai Deli, sungai Percut, dan sungai Belawan. Seiring berjalannya waktu dari hari ke hari jumlah debit air yang ada di sungai Deli semakin lama semakin bertambah, dengan begitu diperlukan adanya normalisasi pada sungai Deli tersebut. Namun dikarenakan sungai Deli berada atau melintasi pusat pemerintahan dan melintasi pusat pemukiman kota Medan, maka sangat sulit dilakukannya normalisasi sungai. Dengan begitu pemerintah kota Medan membuat proyek MFC-2 yang salah satunya membangun floodway yaitu saluran yang menghubungkan antara sungai Deli dan sungai Percut yang memiliki debit sungai yang tidak begitu banyak dan dapat dilakukan normalisasi pada sungai Percut ini karena sungai percut ini tidak banyak pemukiman warga di sekitarnya. Dengan begitu sebagian debit air yang ada di sungai Deli dapat mengalir ke sungai Percut. Dalam perhitungan tinggi muka air pada saluran penampang dapat digunakan beberapa metode yaitu metode grafis, metode Integrasi langsung, metode tahapan langsung, dan metode tahapan standar. Sebelum dilakukan perhitungan tinggi muka air harus dicari dulu parameter-parameter hidrolik yang ada seperti luas penampang basah, keliling penampang basah, debit dan sebagainya. Tahapan- tahapan yang dilakukan dalam penulisan ini pertama-tama yaitu menetapkan tujuan yang akan dicari, kemudian menjelaskan permasalahan yang akan dibahas, kemudian mengumpulkan data-data yang ada, kemudian menetapkan memakai metode yang akan digunakan untuk perhitungan pada penulisan, kemudian pembahasan yang membahas tentang perhitungan pada penulisan ini, setelah dikerjakan perhitungannya maka yang terakhir yaitu pengambilan kesimpulan dan saran. Untuk mengevaluasi tinggi muka air antara penampang saluran pada saat perencanaan (Design Note) dan pada penampang saluran pada saat setelah pengerjaan (As Built Drawing), metode yang paling tepat digunakan yaitu metode Tahapan standar (Standard Step Method). Dan nilai debit yang dipakai yaitu debit masterplan Q 100 = 320 m 3 /s yang berasal dari nilai Debit sungai Deli (Q Deli = 200 m 3 /s) ditambah dengan nilai debit dari saluran floodway (Q floodway = 120 m 3 /s). Dari hasil evaluasi tinggi muka air pada penampang saluran pada saat perencanaan (Design Note) dan pada penampang saluran pada saat setelah pengerjaan (As Built Drawing) terjadi kenaikan tinggi muka air yang signifikan namun tidak begitu tinggi. Maka penampang saluran pada as built drawing tersebut masih aman dan memadai karena di samping kenaikan tinggi muka air nya tidak begitu tinggi, saluran penampang tersebut juga memiliki tinggi freeboard sebesar 80cm.

3 KATA PENGANTAR Alhamdulillah sebagai ekspresi syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, yang diajukan untuk memenuhi syarat dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang studi Keairan pada Fakultas Teknik. Salawat dan salam tak lupa pula hamba haturkan kepada Sang inspirator nabi Muhammad SAW, yang telah membawa banyak perubahan dan kebaikan bagi seluruh umat manusia. Adapun judul dari tugas akhir ini adalah Evaluasi Perencanaan Hidrolik Sungai Percut Pengendalian Banjir Dari Bendungan Bandar Sidoras PE-71 sampai ke PE-129 (MFC-2). Penulis telah berusaha dengan seluruh daya upaya dalam menyelesaikan tugas akhir ini, namun penulis menyadari masih banyak kekurangan. Keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pengalaman merupakan penyebab dari ketidaksempurnaan tugas akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari Bapak dan Ibu dosen serta rekan-rekan mahasiswa demi kemajuan penulis nantinya. Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggitingginya atas bimbingan dan bantuan yang diberikan untuk terselesaikannya tugas akhir ini kepada: 1. Bapak Ir. Sufrizal M.Eng selaku pembimbing I yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis.

4 2. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT. selaku pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan daan masukan kepada penulis. 3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johanes Tarigan sebagai Ketua Departemen Teknik Sipil,. 4. Bapak Ir. Syahrizal, MT sebagai sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera utara. 5. Bapak/ibu Dosen di lingkungan Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara. 6. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan-bantuannya. 7. Teristimewa untuk kedua orang tua Ayahanda Ir. Amru Siregar,MT dan ibunda Salmah, yang telah membesarkan, mendidik, memberikan dorongan baik material, spiritual serta semangat dengan sabar dan penuh kasih sayang yang tidak dapat dibalas jasa dan pengorbanannya. 8. Terima kasih buat nenek tercinta Siti Aisyah yang telah memberikan semangat. 9. Terima kasih buat adik-adik penulis yang telah memberikan semangat, Bukhari Siregar, Anggi siregar, Hafidz Siregar, Habib Siregar. 10. Terima kasih buat teman-teman penulis yang sudah banyak memberikan semangat dan bantuan, buat teman-teman sejawat 06 di teknik sipil Atha, Winda, Citra, Diana, Didik, Yovanka, Nurul, Ani, Adhe, Janet, Maya, Lastri, Marni, Heri, Fauzi, Rivana, Riky, Angga, Radi, Izul, Haikal,

5 Anggi, Tami, Ucup, Fahim, Alfi, Tosek, Andi, Iqbal, Lamreta, Yudi, Muek, Opung, Dorlen, dan banyak lagi yang tidak bisa disebutkan satu persatu. 11. Terima kasih buat abang dan kakak senior antara lain Bang Bibi, Bang Buaya, Bang Jefri, kak Tantri, kak Dzi, Bang Nasrul, dan yang lainnya yang tidak bisa disebutkan satu persatu 12. Terima kasih buat adik-adik junior, Fina, Dean, Dita, Bembeng, Udin, Lia, Gorby, Ryan, Onza. Mia, Firdha, Dewi, dan banyak lagi yang tidak bisa disebutkan satu persatu. 13. Terima kasih buat temen-temen penulis yang ada di luar kota yaitu Putri, Dewi, Minda, Marta, dan Ibnu Indra Kusuma. Medan, Juni 2011 Irin Maryam Rufaedah Siregar

6 DAFTAR ISI HALAMAN ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR NOTASI... DAFTAR LAMPIRAN... i ii v ix x xi xiii BAB I : PENDAHULUAN... 1 I.1. Latar Belakang... 1 I.2. Permasalahan... 3 I.3. Tujuan Penelitian... 4 I.4. Pembatasan Masalah... 5 I.5. Metode Pembahasan... 5 I.6. Sistematika Penulisan... 6 BAB II : TINJAUAN PUSTAKA... 8 II.1. Tinjauan Umum... 8 II.2. Faktor-faktor penyebab terjadi banjir... 9 II.3. Pengendalian Banjir II.3.1. Metode Struktur II.3.2. Metode Non Struktur... 17

7 HALAMAN II.4. Aliran Saluran II.4.1. Saluran Terbuka dan Sifat-sifatnya II Klasifikasi Saluran Terbuka Berdasarkan Asal Usul II Klasifikasi Saluran Terbuka Berdasarkan Konsistensi Bentuk Penampang dan Kemiringan Dasar II Klasifikasi Saluran Terbuka Berdasarkan Geometri Penampang Melintang II.5. Geometri Penampang Melintang Saluran II.5.1. Unsur-unsur Geometri Penampang Saluran II.6. Rumus Manning II.6.1. Penentuan Koefisien Kekasaran Manning II.6.2. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Koefisien Kekasaran Manning II.7.Tinggi Muka Air Sungai II.7.1. Metode Integrasi Grafis II.7.2. Metode Integrasi Langsung II.7.3. Metode Tahapan Langsung II.7.4. Metode Tahapan Standard (Standard Step Method) II.8. Erosi dan Sedimentasi II.8.1. Erosi... 39

8 HALAMAN II.8.2. Sedimentasi BAB III : GAMBARAN KONDISI DAERAH MEDAN FLOOD CONTROL III.1. Proyek MFC III.1.1. Pekerjaan Sungai (River Works) III.1.2. Pembersihan Lokasi (PE-46 s/d PE-129) III.1.3. Pengikisan Top Soil (PE-46 s/d PE-129) III.1.4. Pekerjaan Galian Tanah (Excavation) (PE-46 s/d PE-129) III.1.5. Perbaikan Tanggul Tanah (PE-46 s/d PE-129) III.1.6. Groundsill (PE55+00) III.1.7. Perkerasan Dinding Saluran Berupa Wet Stone Masonry (Revetment/Wet Stone Masonry) (PE 46 sampai PE 82) III.1.8. Soldding III.1.9. Pekerjaan Bendung Bandar Sidoras (rubber dam works) PE III.1.10.Pekerjaan Jembatan (Bridge Works) III.1.11.Pekerjaan Saluran Drainase (Drainage Works) III.1.12.Pekerjaan Tambahan (Additional Works) BAB IV : METODOLOGI PENELITIAN IV.1. Tujuan Penelitian... 52

9 HALAMAN IV.2. Permasalahan IV.3. Pengumpulan Data IV.4. Analisa Data BAB V : PERHITUNGAN EVALUASI TINGGI MUKA AIR V.1. Tinggi Muka Air Sungai V.2. Bentuk Penampang Saluran (Design Note) V.3. Perbandingan Muka Air Sungai BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN VI.1. Kesimpulan VI.2. Saran DAFTAR PUSTAKA... xiv

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 3.1 Tabel 5.1 Unsur-Unsur Geometris Penampang Saluran Hubungan Luas DAS dan sediment Delivery Ratio (SDR) Pekerjaan Jembatan MFC-2 Perhitungan Tinggi Energi (H 1 ) Setelah Pengerjaan di Lapangan ( As Built Drawing) dengan Metode tahapan Standar Tabel 5.2 Tabel 5.3 Tinggi muka air pada saluran perencanaan (Design Note) Perbandingan tinggi muka air banjir pada penampang perencanaan (Design Note) dengan penampang sekarang (As Built Drawing)

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Peta Lokasi Paket MFC-1 sampai Paket MFC-8 Penampang Saluran Trapesium Penampang Saluran Persegi Bagian Saluran untuk menurunkan Metode Tahapan Lokasi MFC-2 Bendung karet Bandar Sidoras Diagram Metodologi Penelitian Bagan Alir Langkah-langkah Metode Tahapan Standar Gambar 5.1 Masterplan Desain Banjir Sungai Percut (Q 100 ) Gambar 5.2 Grafik Perbandingan Tinggi muka air rencana dan Tinggi muka air As Built Drawing

12 DAFTAR NOTASI B = Lebar Penampang melintang bagian bawah dasar m = Angka penyebut pada perbandingan antara sisi vertical terhadap sisi horizontal (kemiringan dinding saluran). A = luas penampang melintang yang tegak lurus aliran. P =Panjang garis perpotongan dari permukaan basah saluran dengan bidang penampang melintang yang tegak lurus arah aliran. R = Perbandingan antara luas basah A dengan keliling P Z = jarak vertical titik terendah dasar saluran hingga permukaan air. V= Kecepatan Aliran n= Koefisien manning (kekasaran) S= Kemiringan Energi α= Koefisien Energi S 0 = Kemiringan Dasar Saluran S f = Kemiringan Gesek Q= Debit Aliran h f = Kehilangan Energi akibat gesekan dasar saluran h e = Kehilangan Energi akibat pusaran y n = Kedalaman Normal y c = Kedalaman kritis E= Energi Spesifik x= Interval jarak penampang saluran

13 g= Percepatan gravitasi E= Kehilangan tanah ( Erosi total) R=faktor erosivitas curah hujan K=faktor eridibilitas lahan LS=faktor panjang-kemiringan lereng C =faktor tanaman penutup lahan atau pengelolaan tanaman P =faktor tindakan konservasi lahan Y = hasil sedimen per luas W s = Luas daerah aliran sungai SDR =Sediment Delivery Ratio (Nisbah pelepasan Ratio)

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lampiran B Lampiran C Site Plan MFC-2 dari PE-71 sampai PE-129 As Built Drawing Cross Section PE-71 sampai PE-129 As Built Drawing Cross Section PE-71 sampai PE-129 Design Note