KAJIAN LAJU ANGKUTAN SEDIMEN PADA SUNGAI SUNGAI DI SUMATERA SELATAN TESIS

Transkripsi

1 KAJIAN LAJU ANGKUTAN SEDIMEN PADA SUNGAI SUNGAI DI SUMATERA SELATAN (Sungai Enim, Sungai Lematang, Sungai Lakitan dan Sungai Batanghari Leko) TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh: SARWAN NIM : Program Studi Teknik Sumberdaya Air INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008

2 KAJIAN ANGKUTAN SEDIMEN PADA SUNGAI-SUNGAI DI SUMATERA SELATAN ( Sungai Enim, Sungai Lematang, Sungai Lakitan, Sungai Batanghari Leko ) Oleh: SARWAN NIM : Program Studi Teknik Sumberdaya Air Institut Teknologi Bandung Meyetujui : Pembimbing Tanggal, Juni 2008 DR. Ir. M. Cahyono NIP

3 ABSTRAK Kajian Laju Angkutan Sedimen Pada Sungai-Sungai Di Sumatera Selatan (Sungai Enim, Sungai Lematang, Sungai Lakitan Dan Sungai Batanghari Leko) oleh : Sarwan NIM : Beberapa metode perhitungan angkutan sedimen telah diterapkan pada sungaisungai yang ada di Indonesia. Rumus-rumus angkutan sedimen total yang diterapkan seperti metode Yang s, Ackers and White, Einstein, Engelund and Hansen, Shen and Hung, Laursen, Leo Van Rijn, Colby s, Karim and Kennedy s dan Chang, Simon and Richardson s. Adapun sungai yang akan diteliti yaitu Sungai Enim,Sungai Lematang, Sungai Lakitan dan Sungai Batanghari Leko. Dari hasil perhitungan didapatkan muatan angkutan sedimen total untuk masingmasing sungai, lalu dibandingkan dengan data lapangan, ternyata dari 10 (sepuluh) metode yang dipakai hanya beberapa metode saja yang cocok dipakai pada perhitungan angkutan sedimen di sungai Enim, sungai Lematang, sungai Lakitan dan sungai Batanghari Leko. Untuk sungai Enim metode perhitungan yang cocok dipakai adalah metode Einstein s, untuk sungai Lematang metode perhitungan yang cocok dipakai adalah metode Acker dan White, untuk sungai Lakitan metode perhitungan yang cocok dipakai adalah metode Yang s dan untuk sungai Batanghari Leko metode perhitungan yang cocok dipakai adalah metode Yang s. i

4 ABSTRACK Study Of Sediment Transport At Rivers In Sumatera Selatan (Enim River, Lematang River, Lakitan River and Batanghari Leko River) by : Sarwan NIM : Some of sediment transport calculation methods have been applied by the rivers where exist in Indonesia. The total sediment transport formulas which applied are Yang s method, Ackers and White, Einstein, Engelund and Hansen, Shen and Hung, Laursen, Leo Van Rijn, Colby s, Karim and Kennedy s and Chang, Simon and Richardson s. Some of the rivers that would be observe for this case are Enim river, Lematang river, Lakitan river and Batanghari Leko river. From the calculation we found the total sediment transport capacity for each river, then compared by the real data. Obviously, there are only some methods that appropriately compatible which applied for sediment load calculation by Enim river, Lematang river, Lakitan river and Batanghari Leko river. The one of compatible calculation for enim river is only Einstein metod, for Lematang river is only Acker and White method, for Lakitan river the compatible method is Yang s method and then for the last one, a compatible calculation for Batanghari Leko is Yang s method. ii

5 PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan, terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi perpustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung iii

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, atas berkat rahmat dan karunia-nya, tesis yang berjudul Kajian Laju Angkutan Sedimen Pada Sungai-Sungai Di Sumatera Selatan : (Sungai Enim, Sungai Lematang, Sungai Lakitan, Sungai Batanghari Leko) dapat selesai pada waktunya. Terima kasih saya ucapkan kepada istri dan anakku yang tercinta, orang tua penulis, saudara-saudara dan keponakan-keponakan penulis, yang senantiasa mendoakan, memberi semangat, dan nasehat yang sangat berarti selama penulis menjalankan tugas belajar dan pengerjaan tesis ini. Terima kasih saya ucapkan kepada Bapak. Dr. Ir. M. Cahyono sebagai pembimbing, atas segala saran, bimbingan, dan nasehatnya selama penelitian berlangsung dan selama penulisan tesis ini. Terima kasih saya ucapkan kepada Bapak. Dr. Ir. M. Syaril. BK dan Bapak Dr. Ir.Agung. W. M. eng, sebagai penguji tesis, atas segala saran, bimbingan, dan nasehatnya selama penelitian berlangsung dan selama penulisan tesis ini. Terima kasih saya ucapkan kepada Bapak. Dr.Ir. Ilyas Suratman, sebagai sekretaris Program Magister Teknik Sipil ITB atas segala saran dan nasehatnya. Terima kasih saya ucapkan kepada Bapak. Dr. Ir. Nazili, atas segala saran dan nasehatnya. Terima kasih saya ucapkan kepada Bpk. Ir. M. Lukman, MT, atas data-data yang diperlukan dalam penulisan tesis ini. iv

7 Terima kasih saya ucapkan kepada rekan-rekan di Balai Musi dan Sugihan Sumatera Selatan, Bapak Ir. Anton Budiono, Sp, Bapak Ir. Jamahir, Sp, atas data-data yang diperlukan dalam penulisan tesis ini. Terima kasih penulai sampaikan kepada rekan-rekan di Dinas Pekerjaan Umum Subdin Pengairan Kabupaten Lahat, Bapak Ir. Budi Wasis Prasetyo, MT, dan Kakanda M. Yamin, SIp yang senantiasa memberikan dukungan dan bantuan selama penulis menjalankan tugas belajar dan penulisan tesis ini. Terima kasih saya ucapkan kepada pak Nanang yang senantiasa selalu meluangkan waktu menemani penulis dalam menyelesaikan tesis ini. Terima kasih juga saya ucapkan kepada rekan-rekan angkatan 2005 dan 2006 yang senantiasa mendukung dan memberikan semangat dalam pengerjaan tesis ini. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangannya. Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun sehingga dapat memperbaiki segala kekurangan yang ada. Harapan penulis semoga tesis ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak. Terima Kasih. v

8 DAFTAR ISI ABSTRAK... i ABSTRACT... ii PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi BAB I Pendahuluan... I-1 I.1 Latar Belakang... I-1 I.2 Maksud dan Tujuan Penulisan... I-2 I.3 Metodelogi Penelitian... I-2 BAB II Tinjauan Pustaka... II-1 II.1 Uraian... II-1 II.2 Sedimentasi... II-1 II.2.1 Angkutan Sedimen... II-2 II.2.2 Rumus-Rumus Angkutan Sedimen... II-7 II.3 Morfologi Sungai... II-18 II.4 Giometri dan Geoteknik Sungai... II-19 BAB III Studi Kasus... III-1 III.1 Gambaran Umum Wilayah Kabupaten Lahat... III-1 III.2 Gambaran Umum Wilayah Kabupaten Muara Enim... III-3 III.3 Gambaran Umum Wilayah Kabupaten Musi Rawas... III-5 III.4 Gambaran Umum Wilayah Kabupaten Musi Banyuasin... III-7 BAB IV Perhitungan Muatan Angkutan Sedimen... IV-1 IV.1 Perhitungan Luas Penampang Rerata... IV-1 IV.2 Perhitungan Kemiringan Dasar Sungai... IV-2 IV.3 Perhitungan Kedalaman... IV-3 IV.4 Perhitungan Transportasi Sedimen... IV-8 vi

9 IV.4.1 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Yang s... IV-8 IV.4.2 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Acker s Dan White... IV-11 IV.4.3 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Einstein... IV-14 IV.4.4 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Engelund dan Hansen... IV-18 IV.4.5 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Shen dan Hung... IV-20 IV.4.6 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Laursen s... IV-22 IV.4.7 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Leo Van Rijn... IV-25 IV.4.8 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Colby s... IV-29 IV.4.9 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Karim dan Kennedy s... IV-31 IV.4.10 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Chang, Simon s dan Richardson s... IV-36 BAB V Perbandingan Beberapa Metode Hasil Penelitian... V-1 V.1 Sungai Enim... V-1 V.2 Sungai Lematang... V-7 V.3 Sungai Lakitan... V-13 V.4 Sungai Batanghari Leko... V-18 V.5 Perhitungan Persentase Kesalahan... V-24 V.5.1 Perhitungan Persentase Kesalahan Sungai Enim... V-24 V.5.2 Perhitungan Persentase Kesalahan Sungai Lematang... V-25 V.5.3 Perhitungan Persentase Kesalahan Sungai Lakitan... V-26 V.5.4 Perhitungan Persentase Kesalahan Sungai Batanghari Leko... V-27 vii

10 BAB VI Kesimpulan dan Saran... VI-1 VI.1 Kesimpulan... VI-1 VI.2 Saran... VI-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A Perhitungan Muatan Sedimen Sungai Enim LAMPIRAN B Perhitungan Muatan Sedimen Sungai Lematang LAMPIRAN C Perhitungan Muatan Sedimen Sungai Lakitan LAMPIRAN D Perhitungan Muatan Sedimen Sungai Batangharileko viii

11 DAFTAR GAMBAR Ganbar I.1 Bagan alir metodelogi penelitian... I-3 Ganbar II.1 Gaya yang bekerja pada butiran di dasar sungai... II-3 Gambar II.2 Diagram Shields... II-4 Gambar II.3 Sketsa pengendapan pertikel sedimen layang... II-6 Gambar II.4 Grafik hubungan antara ω dan d... II-7 Gambar II.5 Grafik hubungan antara k s δ dan x... II-10 Gambar II.6 Grafik hubungan antara I 1 dan A... II-10 Gambar II.7 Grafik hubungan antara I 2 dan x... II-11 Gambar II.8 Grafik hubungan antara D dan q ti... II-14 Gambar II.9 Harga nilai k 1, k 2 dan k 3... II-14 Gambar II.10 Grafik hubungan antara U ( γ γ ) d dan Kt... II-17 V τ S * s 50 Gambar II.11 Grafik hubungan antara ξ a dan I 1... II-17 Gambar II.12 Grafik hubungan antara ξ a dan I 2... II-18 Gambar III.1 Peta Wilayah Kabupaten Lahat... III-1 Gambar III.2 Sungai Lematang bagian hulu... III-2 Gambar III.3 Sungai Lematang bagian tengah... III-2 Gambar III.4 Sungai Lematang bagian hilir... III-2 Gambar III.5 Peta wilayah kabupaten Muara Enim... III-3 Gambar III.6 Danau Gemurak sumber mata air sungai Enim... III-4 Gambar III.7 Sungai Enim bagian hulu... III-4 Gambar III.8 Sungai Enim bagian hilir... III-4 Gambar III.9 Peta wilayah kabupaten Musi Rawas... III-5 Gambar III.10 Sungai Lakitan... III-6 Gambar III.11 Peta wilayah kabupaten Musi Banyuasin... III-7 Gambar III.12 Sungai Batanghari Leko... III-8 Gambar IV.1 Kemiringan dasar sungai Lematang... IV-3 ix

12 Gambar IV.2 Faktor koreksi distribusi kecepatan... IV-4 V Gambar IV.3 Hubungan antara " U dan Ψ... IV-4 * Gambar IV.4 Grafik hubungan antara ω dan d... IV-9 Gambar IV.5 Grafik hubungan antara k s δ dan x... IV-16 Gambar IV.6 Grafik hubungan antara I 1 dan A... IV-17 Gambar IV.7 Grafik hubungan antara I 1 dan A... IV-17 Gambar IV.8 Gambar IV.9 Grafik hubungan antara ω dan d... IV-21 Grafik hubungan antara ω dan d... IV-23 Gambar IV.10 Grafik hubungan antara Re dan τ... IV-24 Gambar IV.11 Grafik hubungan antara Gambar IV.12 Grafik hubungan antara D dan U U * ω dan ( ) * i f ω... IV-25 i q ti... IV-30 Gambar IV.13 Harga nilai k 1, k 2 dan k 3... IV-31 Gambar IV.14 Grafik hubungan antara Re dan τ... IV-34 Gambar IV.15 Grafik hubungan antara Re dan τ... IV-35 Gambar IV.16 Grafik hubungan antara U ( γ γ ) d dan Kt... IV-38 Gambar IV.17 Grafik hubungan antara Gambar IV.18 Grafik hubungan antara V τ S * s 50 ξ a dan I 1... IV-39 ξ a dan I 2... IV-39 Gambar V.1 Hubungan antara Q aliran dan Q sedimen sungai Enim... V-1 Gambar V.2 Hubungan antara Q aliran dan Q sedimen sungai Lematang... V-4 Gambar V.3 Hubungan antara Q aliran dan Q sedimen sungai Lakitan... V-6 Gambar V.4 Hubungan antara Q aliran dan Q sedimen sungai Batanghari Leko... V-8 x

13 DAFTAR TABEL Tabel II.1 Klasifikasi ukuran partikel sedimen... II-2 Tabel II.2 Metode perhitungan dan karateristiknya... II-20 Tabel IV.1 Data pengukuran kemiringan dasar sungai Lematang... IV-2 Tabel IV.2 Kemiringan dasar sungai... IV-3 Tabel IV.3 Perhitungan kedalaman sungai Lematang... IV-6 Tabel IV.4 Kedalaman sungai... IV-7 Tabel V.1 Hasil perhitungan debit sedimen total sungai Enim... V-2 Tabel V.2 Hasil perhitungan debit sedimen total sungai Lematang... V-4 Tabel V.3 Hasil perhitungan debit sedimen total sungai Lakitan... V-6 Tabel V.4 Hasil perhitungan debit sedimen total sungai Batanghari Leko... V-8 Tabel V.5 Hasil perhitungan debit sedimen dan persentase kesalahan sungai Enim... V-10 Tabel V.6 Hasil perhitungan debit sedimen dan persentase kesalahan sungai Lematang... V-12 Tabel V.7 Hasil perhitungan debit sedimen dan persentase kesalahan sungai Lakitan... V-14 Tabel V.8 Hasil perhitungan debit sedimen dan persentase kesalahan sungai Batanghari Leko... V-16 Tabel V.9 Metode hitungan yang mendekati data lapangan... V-18 xi

14 DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG Singkatan Nama Pemakaian pertama kali di halaman BT Bujur Timur III-1 DAS Daerah Aliran Sungai I-1 ft Feet IV-8 Kab Kabupaten III-1 LS Lintang Selatan III-1 Prov Provinsi III-1 ppm Partikel per million IV-11 xii