KAJIAN PENANGANAN SEDIMENTASI SUNGAI BANJIR KANAL BARAT KOTA SEMARANG (Study of Sedimentation Mitigation West Floodway Semarang City)

Transkripsi

1 KAJIAN PENANGANAN SEDIMENTASI SUNGAI BANJIR KANAL BARAT KOTA SEMARANG (Study of Sedimentation Mitigation West Floodway Semarang City) Dani Prasetyo 1, Very Dermawan 2, Andre Primantyo H 2 1 Mahasiswa Program Magister Teknik Pengairan Universitas Brawijaya, Malang, Jawa Timur, Indonesia; daniunnes@gmail.com 2 Pengajar, Program Studi Magister Sumber Daya Air, Teknik Pengairan Universitas Brawijaya, Malang, Jawa Timur, Indonesia ABSTRAK: Untuk upaya pengendalian banjir Kota Semarang, salah satu yang diperlukan adalah penanganan sedimentasi di sungai Banjir Kanal Barat. Kajian ini dilakukan untukmemprediksi pola sebaran dan besarnya volume sedimen di sungai Banjir Kanal Barat.Tahapan analisis dalam penelitian ini dimulaidengan simulasi awal kondisi eksisting untuk penentuan model angkutan sedimen.model selanjutnya digunakan untuk simulasi prediksi sedimentasi sampai dengan tahun 2019 dan 2024 pada kondisi tanpa penanganan dan dengan alternatif penanganan.hasil simulasi pada kondisi eksisting tanpa penanganan diperoleh kenaikan elevasi dasar rata-rata pada tahun 2019 sebesar 1,864 mdan pada tahun 2024 sebesar 2,210 m dengan perkiraan volume endapan sedimen pada tahun 2019 dan 2024 sebesar m³ dan m³. Hasil simulasi angkutan sedimen dengan penempatan bangunan kantong sedimen diperoleh kenaikan elevasi dasar rata-rata terendah pada tahun 2019 dan 2024 sebesar 1,379 m dan1,922m. Alternatif penanganan melalui pengerukan dengan dredger diperoleh perkiraan volume endapan sedimen terendah pada tahun 2019 dan 2024 sebesar m³ dan m³. Berdasarkan analisa biaya, penanganan melalui pengerukan dengan dredger diperoleh estimasi biaya terendah yaitu sebesar Rp ,-. Kata kunci: sedimentasi, HEC-RAS, prediksi, elevasi, volume, biaya. ABSTRACT: For the flood control of Semarang City,one of part needed is sedimentation mitigation atthe West Floodway river. This study is carried out to predictdistribution patterns and sediment volumein the West Floodway. The simulation of existing conditions is the first step for determination of sediment transport model. The models will be used to predicting sedimentation until year 2019 and 2024 on the condition without and with sediment mitigation alternatives. Based on the existing condition simulation, the average of elevation increase in 2019 and 2024 respectively are 1,864 m and 2,210 m. The estimation of sediment volume in 2019 and 2024 respectively are m³ and m³. The results of sediment transport prediction with sediment pocket showing the lowest average elevation in 2019 and 2024 respectively are 1,379 m and 1,992 m.the smallest volume of sediment obtained by dredging with dredger in 2019 and 2024 respectively are m³ and m³. Based on cost estimation,the cost of dredging with dredger is the lowest, at a cost IDR. Keyword: sedimentation, HEC-RAS, prediction, elevation, volume, cost A. PENDAHULUAN Siklus hidrologi menggambarkan fenomena alam yang menghubungkan antara erosi, sedimentasi dan limpasan.terjadinya erosi tergantung dari beberapa faktor diantaranya karakteristik hujan, kemiringan lereng, tanaman penutup, serta kemampuan tanah untuk menyerap dan melepas air ke dalam lapisan tanah dangkal. Dampak dari erosi tanah dapat menyebabkan sedimentasi di sungai. Proses sedimentasi yang terjadi secara terus-menerus akan menyebabkan pendangkalan yang berpengaruh terhadap penurunan kapasitas 76

2 Prasetyo, dkk., Kajian Penanganan Sedimentasi Sungai Banjir Kanal Barat Kota Semarang 77 pengaliran sungai. Partikel sedimen yang terbawa oleh aliran sungai menuju ke laut akan menyebabkan pengendapan di daerah muara sehingga akan menghalangi aliran sungai ke laut. Tingginya tingkat konsentrasi sedimen akan mengakibatkan kekeruhan sehingga menurunkan kualitas air sungai. Salah satu faktor penyebab banjir di Semarang adalah menurunnya kapasitas pengaliran sungai Banjir Kanal Barat akibat besarnya endapan sedimen. Usaha pengendalian banjir dan penanganan sedimentasi dilakukan melalui kegiatan Integrated Water Resources and Flood Management Project for Semarang yang meliputi kegiatan normalisasi alur sungai Banjir Kanal Barat. Kegiatan ini merupakan bagian dari Master Plan Pemerintah Kota Semarang untuk mengatasi permasalahan banjir yang terjadi hampir setiap tahun.selain untuk mengatasi banjir, kegiatan ini dilakukan untuk penataan kembali sungai Garang dan Banjir Kanal Barat dan daerah di sepanjang pengalirannya, serta untuk mengembangkan potensi wisata sungai di Kota Semarang. Pasca pelaksanaan normalisasi tahun 2012, penumpukan sedimen sudah mulai terlihat cukup besar dibeberapa ruas sungai Banjir Kanal Barat. Dengan potensi sedimen dan biaya operasional pemeliharaan yang cukup besar, maka diperlukan suatu alternatif dan konsep penanganan yang tepat untuk mengatasi permasalahan sedimentasi tersebut. Berbagai alternatif penanganan sedimentasi harus dibuat dengan tetap mempertahankan prinsip kestabilan dasar sungai agar fungsi dan manfaat sungai Banjir Kanal Barat dapat dipertahankan. Berdasarkan latar belakang di atas perlu adanya suatu kajian untuk menganalisis permasalahan sedimentasi yang terjadi di alur sungai Banjir Kanal Barat. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pola sebaran dan prediksi besarnya volume sedimen yang terjadi serta alternatif penanganannya sehingga akan diperoleh suatu konsep penanganan sedimentasi yang optimal demi menjaga fungsi dan manfaat utama sungai Banjir Kanal Barat sebagai pengendali banjir. Rumusan masalah dalam kajian ini adalah sebagai berikut : 1. Berapakah besarnya volume sedimen dan bagaimana pola sebaran sedimen sungai Banjir Kanal Barat sampai dengan tahun 2014? 2. Bagaimana prediksi perubahan elevasi dasar dan besarnya volume sedimen sungai Banjir Kanal Barat untuk jangka pendek (2019) dan jangka panjang (2024)? 3. Bagaimana alternatif penanganan sedimentasi yang optimal untuk mengatasi permasalahan sedimentasi sungai Banjir Kanal Barat? B. TINJAUAN PUSTAKA 1. Analisa Hidrologi Tujuan dari analisis frekuensi dari data hidrologi adalah mencari korelasi antara besarnya kejadian ekstrim terhadap frekuensi kejadian dengan menggunakan disribusi probabilitas. Analisis frekuensi dapat diterapkan untuk data debit sungai atau data hujan. Data yang digunakan adalah data debit atau hujan maksimum tahunan, yaitu data terbesar yang terjadi selama satu tahun yang terukur selama beberapa tahun (Triatmodjo, 2010). 2. Kemiringan Seimbang Dinamis Keseimbangan sungai bergerak diantara keseimbangan dinamis dan statis.kemiringan stabil dinamis ini dapat diperoleh dari persamaan angkutan sedimen yang dikembangkan oleh Brown (Sosrodarsono, 1994). Adapun persamaan keseimbangan dinamis Brown adalah: { { ( ) ( ) }...(1) }...(2) qb = Debit beban dasar (volume sedimen yang masuk ke alur sungai) per satuan lebar. I = Kemiringan seimbang dinamis d = Ukuran butiran rata-rata λ = Angka pori pasir-kerikil (0.4) n = Koefisien kekasaran Manning q = Debit persatuan lebar R = Kedalaman hidrolis, R = H 3. Pemodelan Angkutan Sedimen Pemodelan Angkutan Sedimend engan menggunakan software HEC-RAS Secara umum persamaan angkutan sedimen adalah sebagai fungsi berikut ini. ( )...(3) = Laju angkutan sedimen pada

3 78 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 6, Nomor 1, Mei 2015, hlm D V S B d ρ ρ s s f d i p i T kelompok butiran i = Kedalaman aliran = Kecepatan aliran rata-rata = Kemiringan energi = Lebar efektif sungai = Ukuran diameter butiran yang mewakili = Kerapatan air = Kerapatan partikel sedimen = Faktor bentuk partikel sedimen = Diameter rata-rata geometri partikel dalam ukuran kelas ke-i = Fraksi ukuran partikel kelas ke-i di dasar sungai = Suhu air Debit sedimen dasar (bed load) dapat ditentukan berdasarkan hasil pengukuran sedimen layang (suspended load) dengan ketentuan seperti pada Tabel 1. Sumber :Anonim, 2010 Hasil perhitungan pengangkutan sedimen rerata sangat sensitif terhadap distribusi ukuran butir, terutama untuk butiran halus. Tabel 3.Jangkauan Nilai Input untuk Pengangkutan Sedimen Fungsi Tabel 1.Persentase Korelasi Bed Load Sumber :Anonim, 1974 Kapasitas pengangkutan ditentukan untuk setiap ukuran butir mewakili ukuran butiran tertentu yang membentuk 100% dari material dasar. Kapasitas pengangkutan untuk kelompok ukuran tertentu tersebut kemudian dikalikan dengan pecahan dari total sedimen yang mewakili ukuran tertentu tersebut. Kapasitas pengangkutan untuk ukuran butir tertentu tersebut kemudian dijumlahkan dengan ukuran butiran lain untuk menjadi kapasitas pengangkutan sedimen total. Ukuran kelas angka standar berdasarkan pada skala klasifikasi American Geophysical Union (AGU) yang ditunjukkan pada Tabel 2. Tabel 2.Ukuran Butiran dari Klasifikasi Material Sedimen American Geophysical Union Sumber :Anonim, 2010 Keterangan notasi pada Tabel 3 adalah sebagai berikut: d = diameter partikel keseluruhan, mm d m = diameter partikel rata-rata, mm s = berat jenis sedimen, g/cm³ V = kecepatan aliran rata-rata, fps D = kedalaman aliran, m S = kemiringan garis energi W = lebar saluran, ft T = suhu air, F R = jari-jari hidrolik, ft NA = data tidak tersedia 4. Persamaan Angkutan Sedimen a. Ackers-White (1973) Persamaan transport sedimen Ackers-White adalah sebagai berikut: ( ) (4) ( ) (5)

4 Prasetyo, dkk., Kajian Penanganan Sedimentasi Sungai Banjir Kanal Barat Kota Semarang 79 X = konsentrasi sedimen G gr = parameter transport sedimen s = specific gravity sedimen d s = diameter partikel D = kedalaman efektif U* = kecepatan geser V = kecepatan rata-rata saluran n = transisi eksponen C = koefisien F gr = parameter angkutan sedimen A = parameter angkutan sedimen kritis b. Englund-Hansen (1972) PersamaanEnglund-Hansenadalahsebagai berikut: ( ) [ ] (6) g s = angkutan sedimen γ = berat jenis air γ s = berat jenis sedimen V = kecepatan aliran rata-rata Ʈ 0 = tegangan geser dasar d 50 = diameter partikel 50% c. Laursen (Copeland) (1958) Persamaan transport sedimen untuk Laursen (Copeland) adalah sebagai berikut: ( ) ( ) (7) C m = konsentrasi debit sedimen (berat/volume) γ = berat jenis air d s = diameter partikel D = kedalaman aliran efektif τ o = tegangan geser dasar = tegangan geser kritis τ c d. Meyer-Peter Muller (1948) Persamaan ini banyak digunakan untuk perhitungan transport sedimen sungai dengan material sedimen berbutir kasar dengan ukuran partikel antara 0.4 sampai 29 mm dan specific gravity ( ) ( ) ( ) (8) = angkutan sedimen rata-rata (berat/waktu/unit lebar) k r = koefisien kekasaran k r = koefisien kekasaran berdasarkan butiran γ = berat jenis air γ s = berat jenis sedimen = percepatan gravitasi d m = diameter butiran R = jari-jari hidraulis S = kemiringan garis energi e. Toffaleti (1958) Toffaleti adalah modifikasi dari persamaan Einstein dimana distribusi sedimen layang (suspended load) dibagi dalam beberapa zona vertikal untuk menggambarkan pergerakan sedimen secara 2 dimensi. Persamaannya adalah sebagai berikut: ( ) (9) ( ) [( ) ( ) ] (10) ( ) ( ) [ ( ) ]..(11) (12) (13) (14) g ssl = angkutan sedimen layang pada zona bawah (ton/hr/m) g ssm = angkutan sedimen layang pada zona tengah (ton/hr/m) g ssu = angkutan sedimen layang pada zona atas (ton/hr/m) = total transport sedimen (ton/hr/m) M = konsentrasi sedimen C L = konsentrasi sedimen pada zona bawah R = jari-jari hidraulis d m = diameter butiran z = hubungan antara sedimen dengan karakteristik hidraulik = temperatur n v

5 80 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 6, Nomor 1, Mei 2015, hlm f. Yang (1973) Persamaan Yang adalah sebagai berikut: ( (Untuk gravel dm 2mm) (15) ( ) ) ) ( (Untuk gravel dm 2mm) (16) Ct = total konsentrasi sedimen ω = kecepatan jatuh partikel d m = diameter partikel rata-rata v = kekentalan kinematik u* = kecepatan geser V = kecepatan aliran rata-rata S = kemiringan garis energi 5. Uji Statistik Penentuan Model Angkutan Sedimen Salah satu analisis statistik yang digunakan adalah metode Root Mean Square Error (RMSE). Metode ini dinyatakan dalam persamaan berikut: RMSE = n i 1 n = Jumlah data 2 ( El. dasar( i) observasi El. dasar( i) HecRas ) (17) n 6. Alternatif Penanganan Sedimen Alternatif penanganan sedimentasi yang diusulkan dalam penelitian ini diantaranya adalah: pengerukan dengan dredger, penempatan kantong sedimen, penempatan bangunan ambang. C. METODE DAN BAHAN Data-data yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut : 1. Data geometri sungai Banjir Kanal Barat tahun Data debit hasil pengamatan debit limpasan harian Bendung Simongan tahun dan data debit maksimum bulanan tahun Data pasang surut harian sungai Banjir Kanal Barat tahun Data geometri sungai Banjir Kanal Barat tahun Data sedimen sungai Banjir Kanal Barat meliputi data gradasi butiran sedimen dasartahun 2014 dan pengukuran debit sedimen layang tahun Skematisasi pemodelan angkutan sedimen ditunjukkan Gambar 1. Gambar 1. Skematisasi Pemodelan Sedimen Sungai Banjir Kanal Barat

6 Prasetyo, dkk., Kajian Penanganan Sedimentasi Sungai Banjir Kanal Barat Kota Semarang 81 Tahapan analisis pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Input Data Pada Model HEC-RAS a. Input Data Geometri b. Input Data QuasiUnsteady Flow c. Input Data Sedimen 2. Pemilihan Persamaan Angkutan Sedimen Persamaan angkutan sedimen yang digunakan yaitu: Ackers-White, Englund-Hansen, Laursen (Copeland), Meyer-Peter-Muller, Tofaletti, Yang. Hasil simulasi di uji dengan metode (RMSE). 3. Simulasi Angkutan Sedimen Tanpa Alternatif Penanganan Dari hasil simulasi awal, model angkutan sedimen yang terpilih dan sesuai dengan kondisi existing akan digunakan untuk simulasi prediksi perubahan elevasi dasar sungai dan volume sedimentasi Sungai Banjir Kanal Barat untuk jangka pendek (2019) dan jangka panjang (2024) 4. Simulasi Angkutan Sedimen Dengan Alternatif Penanganan Pada tahap simulasi ini akan di coba beberapa alternatif penanganan diantaranya adalah: 1. Pengerukan dengan dredgersection WF. -9 WF Penempatan kantong sedimen pada section WF.76 WF. 86 dan WF. 30 WF Penempatan bangunan ambang pada section WF. 30 Hasil simulasipada tahap ini akan dibandingkan dengan simulasi tanpa penanganan. D. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Analisa Debit Berdasarkan hasil analisa frekuensi diperoleh debit banjir rancangan untuk sungai Banjir Kanal Barat pada Tabel 4. Tabel 4. Debit Banjir Rancangan Sungai Banjir Kanal Barat No. Kala Ulang Qmaks (m³/det) 1 1,01 207, ,05 232, ,11 249, ,25 274, , , , , , , ,464 Sumber : Hasil Perhitungan Untuk memperoleh debit dominan yang sesuai dengan kondisi di lapangan, maka perlu perhitungkan pula debit modus yang diperoleh dari data debit maksimum bulanan sungai Banjir Kanal Barat. Adapun hasil analisa debit Qmodus adalah ditunjukkan pada Tabel 5. Tabel 5. Debit Modus Sungai Banjir Kanal Barat No Debit Sumber: Hasil Perhitungan Hasil analisa debit modus diperoleh debit sebesar 120,14 m³/s. 2. Penentuan Debit Dominan Debit dominan ditentukan melalui pendekatan kecepatan aliran berdasarkan diagram Hjulstrom. Dengan d 50 = 1 mm, diperoleh hasil sebagai berikut: Gambar 2. Diagram Hjulstrom Xi Frekuensi Kumulatif Berdasarkan hasil plot diameter butiran d50 pada diagaram Hjulstrom diperoleh batas kecepatan terjadinya angkutan sedimen dasar (transport bedload) adalah pada kecepatan (V): 0,6< V < 3,5 (m/dt), Selanjutnya dapat dilakukan penentuan debit dominan berdasarkan kondisi angkutan sedimennya. Hasil analisa ditunjukkan pada Tabel 6. Fi Frekuensi

7 Sedimen (Mg/lt) 82 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 6, Nomor 1, Mei 2015, hlm Tabel 6. Analisa Kecepatan Aliran Dan Kondisi Angkutan Sedimen Debit (m³/s) 0, , , ,070 Muka Air Hilir (m) Kecepatan Rata-Rata Aliran (m/s) Kondisi (Agradasi/Degradasi) HWL 0,001 Agradasi SWL 0,002 Agradasi LWL 0,002 Agradasi HWL 0,438 Agradasi SWL 0,503 Agradasi LWL 0,592 Agradasi HWL 0,867 Transport Bedload SWL 0,977 Transport Bedload LWL 1,081 Transport Bedload HWL 1,190 Transport Bedload SWL 1,281 Transport Bedload LWL 1,373 Transport Bedload Sumber: Hasil Perhitungan Berdasarkan hasil analisa kecepatan aliran maka ditentukan debit dominan untuk simulsi model adalah 120,14 m³/s 3. Analisa Data Pasang Surut Skenario yang digunakan dalam pemodelan ini adalah dengan melakukan simulasi dengan empat kondisi tinggi muka air di hilir saluran yaitu: tinggi muka air pasang (HWL), tinggi muka air rata-rata (SWL), tinggi muka air surut (SWL), dan tinggi muka air normal (S=0,000371). Dari hasil analisa data pasang surut tahun maka ditetapkan tinggi muka air HWL = 1m, SWL = 0,5 m, dan LWL = 0 m. 4. Analisa Data Sedimen Data sedimenyang digunakan dalam penelitian ini adalah data gradasi butiran sedimen dasar dan konsentrasi sedimen layang sungai Banjir Kanal Barat.Data sedimen hasil pengukuran digunakan sebagai dasar input data sedimen pada software HEC-RAS. Berdasarkan hasil pengukuran dan pengujian sampel sedimen diperoleh hasil seperti pada Tabel 7. Tabel 7. Hasil Analisa Saringan Sedimen Sungai Banjir Kanal Barat Jenis Material Diameter Butiran (mm) Persentase Lolos Butiran (%) Min Rata- Rata Maks WF.80 WF.35 WF.15 WF. -9 Clay Very Find Silt Fine Silt Medium Silt Coarse Silt Very Find Sand Find Sand Medium Sand Coarse Sand Very Coarse Sand Very Find Gravel Find Gravel Medium Gravel Coarse Gravel Very Coarse Gravel Small Cobbles Large Cobbles Small Boulders Medium Boulders Large Boulders Sumber: Hasil Pengukuran Dari hasil pengukuran sedimen layang tahun 2013 diperoleh kurva hubungan antara debit aliran dengan konsentrasi sedimen layang (suspended load) seperti ditunjukkan pada Gambar Gambar 3. Kurva Liku Sedimen Sumber: Pusat Studi LPPM, Simulasi Awal Simulasi awal ini dilakukan untuk penentuan model angkutan sedimen yang sesuai dengan kondisi aktual. Sistematika perubahan parameter model adalah sebagai berikut: Data Hasil Pengukuran Gambar 4. Sistematika Perubahan Parameter Model Berdasarkan hasil simulasi kondisi eksisting dengan berbagai perubahan parameter model, maka diperoleh hasil uji RMSE seperti pada Tabel 7. Tabel 7.Uji Kesesuaian Model No. Sumber : Hasil Perhitungan y = 6.099x R² = Input Data Persamaan Angkutan Sedimen Kondisi Muka Air Debit (m3/dt) Trial Persamaan Angkutan Sedimen 1. Ackers-White 2. Engelund-Hansen 3. Laursen 4. Meyer-Peter Muller 5. Toffaleti 6. Yang Trial Fall Velocity Method 1. Ruby 2. Tofaletti Trial Tinggi Muka Air Hilir 1. HWL (High Water Level) -- 1,0 m 2. SWL (Stage Water Level) 0,5 m 3. LWL (Lowest Water Level) 0 m 4. Normal (S=0,000371) Ruby Hasil Uji RMSE Output Model : 1. Pola sebaran sedimen 2. Perubahan elevasi dasar Tofaletti 1 Ackers-White HWL 0,317 0,704 SWL 0,218 0,514 LWL 0,474 0,479 Normal 0,908 0,501 2 England-Hansen HWL 1,512 1,934 SWL 1,384 1,797 LWL 1,262 1,656 Normal 0,990 1,294 3 Laursen (Copeland) HWL 0,668 0,709 SWL 0,484 0,514 LWL 0,372 0,382 Normal 0,926 1,115 4 Meyer Peter Muller HWL 2,543 2,718 SWL 3,014 2,708 LWL 3,019 2,745 Normal 3,013 3,013 5 Tofaletti HWL 1,173 1,404 SWL 0,956 1,152 LWL 0,732 0,904 Normal 0,583 0,583 6 Yang HWL 0,975 1,322 SWL 0,805 1,098 LWL 0,594 0,860 Normal 0,733 0,576 Berdasarkan hasil uji kesesuaian model dengan metode RMSE, maka dipilih model angkuan sedimen dengan nilai uji RMSE terendah yaitu sebesar 0,218 dengan persamaan Ackers- White pada kondisi muka air Stage Water Level

8 (SWL) dan menggunakan Fall Velocity Method :Ruby. Hasil simulasi dengan model angkutan sedimen terpilih diperoleh pola sebaran sedimen sampai dengan tahun 2014 ditunjukkan pada Gambar Sedimentasi BKB Plan: BKB AW-SWL 2/1/2015 WS 01Jan EG 01Jan Elevation (m) Crit 01Jan BKB Semarang Kanal Banjir Ground WF. 94 WF. 91 WF. 88 WF. 85 WF. 82 WF. 79 WF. 76 WF. 73 WF. 70 WF. 67 WF. 64 WF. 61 WF. 58 WF. 55 WF. 52 WF. 49 WF. 46 WF. 43 WF. 40 WF. 37 WF. 34 WF. 31 WF. 28 WF. 25 WF. 22 WF. 19 WF. 16 WF. 13 WF. 10 WF. 7 WF. 4 WF. 1 WF. -2 WF. -5 WF. -8 Prasetyo, dkk., Kajian Penanganan Sedimentasi Sungai Banjir Kanal Barat Kota Semarang Elevasi Awal Tahun 2012 Elevasi Tahun 2014 Elevasi Tahun 2019 Elevasi Tahun Gambar 7.Prediksi Pola Sebaran Sedimen Sungai Banjir Kanal Barat Kondisi Tanpa Penanganan Gambar 5. Profil Muka Air dan Pola Sebaran Sedimen Tahun Main Channel Distance (m) Skema perubahan elevasi dasar sungai Banjir Kanal pada tahun 2019 dan 2024 ditunjukkan Gambar 8. d:\s2 Pengair an\tes is \Thes is k u\analis is data\input Data HEC- RAS\Sedimentas ibkb.s ed62 28Jun :00:00 28Jun :00: Skema perubahan elevasi dasar pada tahun 2014 ditunjukkan Gambar E Jan :00:00 29Jun :00: E Gambar 8. Skema Perubahan Elevasi Dasar sungai Banjir Kanal Barat Kondisi Tanpa Penanganan Tahun 2019 dan 2024 Gambar 6. Skema Perubahan Elevasi Dasar Sungai Tahun 2014 Dari hasil simulasi kondisi eksisting diperoleh volume sedimen sungai Banjir Kanal Barat sampai dengan tahun 2014 adalah sebesar m³. 6. Simulasi Prediksi Angkutan Sedimen periode 5 dan 10 Tahun. Hasil prediksi sedimentasi Sungai Banjir Kanal Barat untuk jangka pendek (2019) dan jangka panjang (2024) ditunjukkan pada Gambar 7. Kenaikan rata-rata elevasi dasar terhadap kondisi awal pada tahun 2019 dan 2024 adalah berturut-turut sebesar 1,864m dan 2,210 m. Perkiraan volume endapan sedimen pada tahun 2019 dan 2024 dengan total volume endapan sedimen berturut-turut sebesar m³ dan m³. 7. Simulasi Prediksi Angkutan Sedimen Periode 5 dan 10 Tahun Dengan Pengerukan Dredger Hasil simulasi dengan pengerukan dredger diperoleh hasil seperti ditunjukkan pada Gambar 9.

9 WF. 94 WF. 91 WF. 88 WF. 85 WF. 82 WF. 79 WF. 76 WF. 73 WF. 70 WF. 67 WF. 64 WF. 61 WF. 58 WF. 55 WF. 52 WF. 49 WF. 46 WF. 43 WF. 40 WF. 37 WF. 34 WF. 31 WF. 28 WF. 25 WF. 22 WF. 19 WF. 16 WF. 13 WF. 10 WF. 7 WF. 4 WF. 1 WF. -2 WF. -5 WF WF. 94 WF. 91 WF. 88 WF. 85 WF. 82 WF. 79 WF. 76 WF. 73 WF. 70 WF. 67 WF. 64 WF. 61 WF. 58 WF. 55 WF. 52 WF. 49 WF. 46 WF. 43 WF. 40 WF. 37 WF. 34 WF. 31 WF. 28 WF. 25 WF. 22 WF. 19 WF. 16 WF. 13 WF. 10 WF. 7 WF. 4 WF. 1 WF. -2 WF WF. -8 Elevation (m) 84 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 6, Nomor 1, Mei 2015, hlm Elevasi Tahun 2014 Elevasi Tahun 2019 Elevasi Tahun 2024 Gambar 9. Prediksi Pola Sebaran Sedimen Dengan PengerukanDredger Kenaikan elevasi dasar hasil simulasi melalui pengerukan dengan dredger pada tahun 2019 sebesar 1,451 m sedangkan untuk tahun 2024 sebesar 1,966 m dengan skema perubahan elevasi dasar sungai ditunjukkan pada Gambar Penanganan Sedimentasi dengan Penempatan Kantong Sedimen Penempatan kantong sedimen direncanakan pada titik WF.86 WF.76 dengan lebar rata-rata 50 m, maka dicoba panjang kantong sedimen (L) untuk lokasi 1 adalah sepanjang 800 m. Lokasi 2 direncanakan pada WF. 40 WF. 31 dengan lebar rara-rata sungai 100 m maka dicoba dengan panjang 500 m. Kedalaman kantong sedimen untuk masing-masing lokasi adalah 1 m dari elevasi desain. Penempatan kantong sedimen dapat dilihat pada Gambar 11. Sedimen_Deposit Plan: BKB Semarang Kanal Banjir 5.0 Sediment Fill 4.5 Ground Jul :00:00 28Jun :00:00 28Jun :00: E E Gambar 11. Skema Penempatan Kantong Sedimen Main Channel Distance (m) Gambar 10. Skema Perubahan Elevasi Dasar Dengan Pengerukan Dredger Besarnya volume sedimen untuk tahun 2019 dan 2024 berturut-berturut adalah sebesar m³ dan m³. Perkiraan anggaran biaya pengerukan sebesar Rp ,- 8. Penentuan Kemiringan Seimbang Dinamis Brown Untuk memperoleh keseimbangan dalam proses angkutan sedimen maka diperlukan kemiringan sungai yang stabil. Untuk memperoleh kemiringan stabil maka perlu diperhitungkan kemiringan seimbang dinamis dengan persamaan Brown. Berdasarkan hasil perhitungan Brown diperoleh kemiringan seimbang dinamis sebesar Kemiringan seimbang dinamis Brown akan coba dicapai melalui alternatif penanganan dengan penempatan kantong sedimen dan bangunan ambang. Hasil simulasi model angkutan sedimen dengan penempatan kantong sedimen sampai dengan tahun 2019 dan 2024 ditunjukkan Gambar Elevasi Tahun 2014 Elevasi Tahun 2019 Elevasi Tahun 2024 Gambar 12. Prediksi Pola Sebaran Sedimen Dengan Penempatan Kantong Sedimen

10 BKB Semarang Kanal Banjir 4 Ground Main Channel Distance (m) Elevation (m) WF. 94 WF. 91 d:\s2 Pengairan\Tesis \Thesisku\Analisis data\input Data HEC -R AS\Sedim entasibkb.sed65 WF. 88 WF. 85 WF. 82 WF. 79 WF. 76 WF. 73 WF. 70 WF. 67 WF. 64 WF. 61 WF. 58 WF. 55 WF. 52 WF. 49 WF. 46 WF. 43 WF. 40 WF. 37 WF. 34 WF. 31 WF. 30 WF. 27 WF. 24 WF. 21 WF. 18 WF. 15 WF. 12 WF. 9 WF. 6 WF. 3 WF. 0 WF.-3 WF.-6 WF.-9 Prasetyo, dkk., Kajian Penanganan Sedimentasi Sungai Banjir Kanal Barat Kota Semarang 85 30Jun :00: Jun :00: Jun :00: Elevasi Tahun 2014 Elevasi Tahun 2019 Elevasi Tahun E E Gambar 15. Prediksi Pola Sebaran Sedimen Dengan Penempatan Bangunan Ambang 28Jun :00:00 28Jun :00: Gambar 13. Skema Perubahan Elevasi Dasar Dengan Penempatan Kantong Sedimen Hasil simulasi dengan penempatan kantong sedimen menunjukkan sebaran sedimen terlihat merata sepanjang sungai Banjir Kanal Barat dengan kenaikan elevasi dasar rata-rata untuk tahun 2019 dan 2024 berturut-turut adalah 1,379 m dan 1,922 m. Total volume endapan sedimen untuk tahun 2019 dan 2024 berturut-turut adalah m³ dan m³. Rencana anggaran biaya penanganan sedimentasi dengan penempatan kantong sedimen sebesar Rp , Penanganan Sedimentasi dengan Bangunan Ambang Penempatan ambang direncanakan pada ruas WF. 30 dengan tinggi ambang direncanakan sekitar 0,5 m. Sketsa penempatan ambang dapat dilihat pada Gambar 14. Gambar 14. Skema Penempatan Bangunan Ambang Simulasi model angkutan sedimen dengan penempatan bangunan ambang di Sungai Banjir Kanal Barat untuk prediksi sedimentasi sampai dengan tahun 2019 dan 2024 diperoleh hasil seperti ditunjukkan pada Gambar 15. Sedimen_Deposit Plan: Gambar 16. Skema Perubahan Elevasi Dasar Dengan Penempatan Bangunan Ambang Hasil simulasi angkutan sedimen dengan penempatan bangunan ambang menunjukkan kenaikan elevasi dasar rata-rata untuk tahun 2019 dan 2024 sebesar 1,451 m dan 1,965 m. Prediksi volume endapan sedimen di sepanjang sungai Banjir Kanal Barat untuk tahun 2019 dan 2024 berturut-turut adalah sebesar m³ dan m³. Rencana anggaran biaya penanganan dengan penempatan bangunan ambang adalah sebesar Rp Perbandingan Pola Sebaran Sedimen Perbandingan prediksi perubahan elevasi dasar hasil simulasi untuk jangka pendek (2019) dan jangka panjang (2024) dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. Rekapitulasi Perubahan Elevasi Dasar Hasil Simulasi No Model Simulasi E-02 (Sumber : Hasil Perhitungan) (m) (m) 1 Tanpa Penanganan 1,864 2,210 2 Dengan Penanganan Sistem Dredging 1,451 1,966 Penempatan Kantong Sedimen 1,379 1,922 Penempatan Bangunan Ambang 1,451 1, E

11 WF. 94 WF. 91 WF. 88 WF. 85 WF. 82 WF. 79 WF. 76 WF. 73 WF. 70 WF. 67 WF. 64 WF. 61 WF. 58 WF. 55 WF. 52 WF. 49 WF. 46 WF. 43 WF. 40 WF. 37 WF. 34 WF. 31 WF. 30 WF. 27 WF. 24 WF. 21 WF. 18 WF. 15 WF. 12 WF. 9 WF. 6 WF. 3 WF. 0 WF. -3 WF. -6 WF. -9 WF. 94 WF. 91 WF. 88 WF. 85 WF. 82 WF. 79 WF. 76 WF. 73 WF. 70 WF. 67 WF. 64 WF. 61 WF. 58 WF. 55 WF. 52 WF. 49 WF. 46 WF. 43 WF. 40 WF. 37 WF. 34 WF. 31 WF. 30 WF. 27 WF. 24 WF. 21 WF. 18 WF. 15 WF. 12 WF. 9 WF. 6 WF. 3 WF. 0 WF. -3 WF. -6 WF Jurnal Teknik Pengairan, Volume 6, Nomor 1, Mei 2015, hlm Grafik perbandingan prediksi perubahan elevasi dasar sungai Banjir Kanal Barat untuk jangka pendek (2019) dan jangka panjang (2024) ditunjukkan pada Gambar 17 dan Gambar Gambar 17. Grafik Perbandingan Perubahan Elevasi Dasar Tahun Gambar 18. Grafik Perbandingan Perubahan Elevasi Dasar Tahun Perbandingan Volume Sedimen Perbandingan Volume sedimentasi hasil simulasi tanpa penanganan dan dengan alternatif penanganan ditunjukkan Tabel 9. Tabel9.Rekapitulasi Prediksi Volume Sedimen Sungai Banjir Kanal Barat No Model Simulasi Sumber : Hasil Perhitungan 13. Perbandingan Rencana Anggaran Biaya Penanganan Rencana anggaran biaya penanganan sedimentasi untuk ketiga alternatif ditunjukkan Tabel 10. Tabel 10. Rencana Anggaran Biaya Sumber : Hasil Perhitungan Elevasi Awal Elevasi 2014 Elevasi 2019 Elevasi 2019 (Dredger) Elevasi 2019 (Kantong Sedimen) Elevasi 2019 (Ambang) Elevasi Awal Elevasi 2014 Elevasi 2024 Elevasi 2024 (Dredger) Elevasi 2024 (Kantong Sedimen) Elevasi 2024 (Ambang) (m) (m) 1 Tanpa Penanganan 1,864 2,210 2 Dengan Penanganan Sistem Dredging 1,451 1,966 Penempatan Kantong Sedimen 1,379 1,922 Penempatan Bangunan Ambang 1,451 1,965 No 1 Pengerukan Sistem Dredging Alternatif Penanganan 2 Penempatan Kantong Sedimen Rencana Anggaran Biaya (Rp.) , ,53 3 Penempatan Bangunan Ambang ,14 E. KESIMPULAN DAN SARAN 1. Kesimpulan Berdasarkan hasil simulasi model prediksi sedimentasi Sungai Banjir Kanal Barat maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Volume sedimen dari kondisi awal tahun 2012 sampai dengan tahun 2014 diperkirakan sebesar m³. Berdasarkan hasil simulasi, sebaran sedimen di sungai Banjir Kanal Barat sampai dengan tahun 2014 cenderung tidak merata dan lebih banyak terkonsentrasi di titik antara WF. 30 WF. 60. Hal ini dikarenakan pengaruh dari pasang air laut sehingga aliran air menuju ke muara terhambat dan terjadinya aliran balik (back water). Adanya Aliran balik akan mengakibatkan terjadinya penurunan kecepatan aliran sehingga akan mengurangi besarnya angkutan sedimen menuju ke hilir atau muara sungai. 2. Simulasi prediksi perubahan elevasi dasar sungai dan volume endapan sedimen untuk jangka pendek (2019) dan jangka panjang (2024) diperoleh hasil sebagai berikut: a. Kenaikan elevasi dasar sungai terhadap elevasi awal pada kondisi awal (eksisting) tanpa penanganan adalah 1,864 m dan 2,210 dengan total volume sedimen sebesar m³ dan m³. b. Kenaikan elevasi dasar sungai terhadap elevasi awal melalui alternatif pengerukan dengan dredger adalah1,451m dan 1,966 m dengan total volume sedimen sebesar m³ dan m³. c. Kenaikan elevasi dasar sungai terhadap elevasi awal dengan penempatan kantong sedimen adalah 1,379 m dan 1,922 m dengan total volume sedimen adalah sebesar m³ dan m³. d. Kenaikan elevasi dasar sungai terhadap elevasi awal dengan penempatan bangunan ambang adalah 1,451 m dan 1,965 m dengan total volume sedimen sebesar m³ dan m³. 3. Simulasi model melalui pengerukan dengan dredger menunjukkan hasil yang signifikan dalam mengurangi volume endapan sedimen dibanding tanpa penanganan yaitu sebesar m³. Ditinjau dari segi biaya, alternatif penanganan sedimentasi dengan

12 Prasetyo, dkk., Kajian Penanganan Sedimentasi Sungai Banjir Kanal Barat Kota Semarang 87 pengerukan menggunakan dredger memiliki anggaran biaya terendah diantara alternatif lainnya sebesar Rp , Saran Beberapa saran yang dapat penulis berikan dalam studi ini diantaranya: a. Untuk penelitian selanjutnya, perlu dilakukan analisa yang lebih detailterhadap sedimentasi di hulu sungai dan upaya pengendaliannya untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dan investigasi lebih detail terhadap kondisi sedimentasi di Sungai Banjir Kanal Barat. b. Detail desain bangunan kantong sedimen dan ambang beserta variasi penempatan perlu dipertimbangkan untuk penelitian selanjutnya untuk mendapatkan penanganan sedimen yang lebih optimal. c. Penanganan sedimensungai Banjir Kanal Barat perlu dilakukan secara terintegrasi dari hulu sampai ke hilir dan berkelanjutan oleh pihak-pihak yang terkait dalam pengelolaan sungai Banjir Kanal Barat mengingat besarnya potensi sedimentasi sungai tersebut. d. Dalam pelaksanaan operasi dan pemeliharaan sungai Banjir Kanal Barat perlu adanya kerjasama yang berkesinambungan antar pihak-pihak terkait untuk mempertahankan fungsi dan manfaat sungai Banjir Kanal Barat. DAFTAR PUSTAKA 1. Anonim Design of Small Dam. US Departement of The Interior, Bureau of Reclamation, Oxford & IBH Publishing Co. 2. Anonim HECRAS 4.1 Hydraulic Reference Manual.California: U.S. Army Corps of Engineering. 3. Pusat Studi LPPM Analisa Sedimentasi Kaligarang/ Banjir Kanal Barat Semarang. Semarang : Universitas Diponegoro. 4. Sosrodarsono, S dan Tominaga, M Perbaikan dan Pengaturan Sungai. Jakarta : PT. Pradnya Paramita. 5. Triatmodjo, Bambang Hidrologi Terapan. Yogyakarta: Beta Offset.