BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam perkembangan peradaban manusia, sumber daya air terutama sungai mempunyai peran vital bagi kehidupan manusia dan keberlanjutan ekosistem. Kelestarian sungai, tergantung lingkungan alam khususnya hutan di hulu dan permukiman penduduk di hilir atau sepanjang sungai. Nasib sungai juga dipengaruhi perilaku manusia yang hidup di sekitar dan sepanjang sungai. Manusia yang mengotori sungai dengan sampah dan limbah, membangun di bantarannya dan berbagai tindakan negatif lain yang berlawanan dengan fungsi sungai, berakibat sungai rusak dan tidak dapat lagi menyandang fungsi utamanya. Seperti sumber air bersih, sarana ekologi, irigasi, prasarana transportasi dan pariwisata. Suatu wilayah yang terpisah akibat keberadaan sungai biasanya di hubungkan dengan menggunakan jembatan. Di mana peran jembatan menghubungkan dua jalan yang terhalang sungai. Sehingga kegiatan pemerintahan dan perekonomian antara kedua wilayah dapat berlangsung dengan baik. Struktur bawah dari jembatan biasanya menggunakan abutment sebagai tumpuan utama untuk menyalurkan beban. Akan tetapi, dengan adanya abutment ini akan mempengaruhi perubahan morfologi sungai. Apabila terjadi debit aliran dengan kecepatan aliran yang besar pada sungai yang kemudian memicu terjadinya gerusan disekitar abutment pada jembatan. Runtuhnya sebuah Jembatan sebagian besar disebabkan oleh karena adanya gerusan di sekitar abutment dan pilar jembatan. Gerusan terjadi karena kecepatan aliran, debit aliran, kedalaman aliran, tegangan geser dan kecepatan geser pada permukaan dasar sungai, dimensi pilar serta sudut kemiringan antara pilar dengan arah aliran. GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN I-1

2 1.2 Topografi dan Morfologi Sungai Topografi dan morfologi sungai terdiri dari geometri, jenis, sifat dan perilaku sungai dengan segala aspek perubahannya dalam dimensi ruang dan waktu yang menyangkut sifat dinamik sungai dan lingkungan yang saling berkaitan. Beberapa macam morfologi sungai antara lain sungai lurus, sungai dengan tikungan dan sungai yang menganyam. Dalam mencari data masukan tentang morfologi sungai perlu dipelajari kemungkinan perubahan morfologi sungai yang menyangkut beberapa faktor, yaitu geometri, hidrograf, hidraulika, angkutan sedimen, geoteknik dan faktor lain. Air sungai dapat menunjukan gejala diam dan mengalir (turbulen dan laminer, menjeram, air loncat, pusaran dan lainnya). Parameter dalam dimensi ruang dan waktu adalah debit, tinggi air, kecepatan aliran, tekanan, gaya serta dan arah aliran. 1.3 Debit Sungai Debit sungai sangat bergantung pada luas penampang sungai dan kecepatan aliran. Luas penampang sungai dipengaruhi oleh lebar sungai dan kedalaman sungai itu sendiri. Jika salah satu atau keduanya dari dua variabel tersebut mengalami perubahan maka luas penampang sungai akan mengalami perubahan. Perubahan penampang sungai (baik itu semakin luas ataupun semakin sempit) akan berdampak pada debit sungai. Debit sungai akan mengalami fluktuasi. Variabel yang mudah dan sering mengalami perubahan adalah kedalaman sungai. Kedalaman sungai sangat sensitif terhadap perubahan. Perubahan kedalaman ini dapat terjadi karena adanya penambahan sedimen dan atau terjadi penambahan massa air yang cukup banyak yang dapat mengubah kedalaman sungai. Faktor yang terakhir ini (penambahan massa air), sangat sering dan merupakan faktor yang paling mudah mengubah kedalaman sungai terutama pada musim penghujan. Bahkan, sampai bisa mengakibatkan meluapnya air sungai (daya tampung sungai dengan jumlah air yang masuk tidak seimbang, daya tampung sungai lebih kecil dari pada jumlah air yang harus ditampung. GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN I-2

3 Sedangkan pengaruh suplai sedimen dalam mengubah kedalaman sungai adalah sangat kecil. Karena secara normal suplai sedimen terjadi secara perlahan dan dalam jumlah yang sangat sedikit (yang diendapkan sedikit). Suplai sedimen yang diendapkan akan tererosi kembali jika terjadi perubahan tingkat energi agen pembawa material sedimen. Sedimen yang diendapkan akan tererosi oleh air sungai jika pada daerah pengendapannya mengalami kenaikan energi transport. Akan tetapi hal ini akan bercerita lain jika tubuh sungai tersebut menerima pasokan material sedimen hasil longsoran dalam jumlah yang sangat banyak dan terjadi secara tiba - tiba. Akibat dari material longsoran ini bisa jadi debit sungai akan mengalami penurunan karena lajunya terhambat oleh material longsoran. 1.4 Maksud dan Tujuan Maksud Adapun maksud dari penelitian ini adalah : Mengetahui karakteristik fisik gerusan lokal yang terjadi di sekitar abutment pada jembatan tanpa tikungan, dengan tikungan 90 dan 180 Dapat membandingkan hasil pengamatan fisik gerusan lokal dengan hasil perhitungan gerusan lokal dengan metode yang sudah ada. Mengetahui metode yang memberikan hasil paling mendekati hasil pengamatan fisik untuk saluran lurus dan saluran bertikungan Tujuan Penelitian ini bertujuan antara lain: Analisis penelitian dapat dibandingkan dengan analisis penelitian sebelumya mengenai Gerusan yang Terjadi di Sekitar Abutment Tanpa Sayap pada Jembatan. Hasil penelitian dapat dijadikan sebagai referensi dalam penerapannya dilapangan. GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN I-3

4 1.5 Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian ini adalah: a. Menentukan elevasi awal dasar saluran b. Menentukan debit yang akan digunakan dalam percobaan c. Mengukur kecepatan aliran yang mengalir pada saluran d. Mengukur kedalaman gerusan lokal yang terjadi pada tiap segmen e. Menghitung kedalaman gerusan lokal dengan menggunakan metoda yang sudah ada f. Membandingkan nilai kedalaman gerusan lokal hasil perhitungan dengan hasil pengamatan visual 1.6 Kajian Penelitian Penelitian ini menggunakan kajian laboratorium dengan eksperimen menggunakan suatu model saluran terbuka menikung yang dinding salurannya terbuat dari fiberglass dan dasar saluran diberi pasir setebal 20 cm, dengan spesifikasi saluran sebagai berikut: Panjang total saluran : 12,4 m Lebar : 0,5 m Jari-jari tengah saluran (R c ) : 1,25 m Kemiringan dasar saluran : 0,0016 Agar analisis penelitian dapat di bandingkan dengan percobaan sebelumnya mengenai Gerusan yang Terjadi di Sekitar Abutment Tanpa Sayap pada Jembatan maka direncanakan menggunakan debit yang sama dengan percobaan sebelumnya, yaitu : m 3 /dtk m 3 /dtk m 3 /dtk m 3 /dtk GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN I-4

5 Gambar 1.1 Model Abutment dan Saluran (Flume) GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN I-5

6 Dimana langkah-langkah untuk percobaan dan pengolahan data adalah:. Mempelajari proses percobaan Menentukan debit yang akan digunakan dalam percobaan 4 lt/dtk 6 lt/dtk 5 lt/dtk 7 lt/dtk Persiapan alat-alat percobaan Persiapan model saluran menikung dan model abutmen yang akan digunakan dalam saluran Meratakan pasir ±20 cm pada saluran. Menyiapkan alat bantu ukur seperti meteran taraf, mistar dan lain-lain Menyiapkan Currentmeter. Pelaksanaan percobaan dan pengambilan data Pengukuran elevasi awal saluran sebelum air di alirkan Mengalirkan air ke saluran sesuai dengan debit yang ditentukan Pengukuran kecepatan aliran dengan Currentmeter Pembuatan kontur saluran dengan benang setelah di run selama 6 jam Pengukuran elevasi akhir saluran setelah air di saluran surut Pengolahan dan analisis data Perhitungan kedalaman gerusan lokal berdasarkan data-data yang diperoleh dari hasil percobaan Penggambaran kontur kedalaman gerusan lokal berdasarkan hasil pengamatan fisik Membandingkan nilai kedalaman gerusan lokal dari hasil perhitungan dengan hasil pengamatan fisik Kesimpulan Mengetahui kedalaman gerusan lokal pada tiap segmen dari hasil perhitungan dan hasil pengamatan fisik. Menentukan formula untuk menghitung gerusan yang paling mendekati hasil pengamatan fisik. Gambar 1.2 Bagan Langkah-Langkah Percobaan dan Pengolahan Data GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN I-6

7 Percobaan Dilakukan dari Tanggal 27 Februari s./d. 12 Maret 2008 Gambar 1.3 Kegiatan Saat Pengambilan Data Kecepatan GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN I-7

8 1.7 Sistematika Pembahasan Laporan Pembahasan laporan tugas akhir ini akan disajikan dalam lima bab, dengan sistematika sebagai berikut: Bab I Pendahuluan Pendahuluan berisi mengenai latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup penelitian, kajian penelitian yang terdiri dari model abutment dan saluran terbuka, skema percobaan dan sistematika pembahasan laporan. Bab II Landasan Teori Menyajikan tentang landasan teori yang diperoleh dari berbagai referensi. Teori yang dibahas di bab ini akan dipergunakan dalam proses perhitungan dan analisis. Teori dasar yang dibahas dalam dalam bab ini antara lain konsep aliran air, sungai dan gerusan. Bab III Metode Penelitian Laboratorium Bab ini akan berisi mengenai berbagai peralatan dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini beserta prosedur pengukuran dan pengamatan. Pelalatan dan bahan yang dibahas dalam bab ini adalah model saluran terbuka, material dasar, alat ukur kecepatan aliran (Currentmeter), alat ukur debit (Thomson Weir), alat ukur topografi dasar saluran dan muka air, alat suplai air (pompa air) dan alat bantu lainnya. Bab IV Analisa dan Perhitungan Data Menjelaskan tentang hasil pengamatan fisik, hasil perhitungan dengan menggunakan beberapa metoda, analisis perbandingan hasil yang diperoleh dari hasil perhitungan dengan hasil pengamatan visual. Juga berisi analisis mengenai pola gerusan yang terjadi pada abutment bersayap pada jembatan. Bab V Percobaan Abutment Kaca dan Initial Condition Berisi mengenai hasil percobaan dengan menggunakan abutment kaca dan data pengukuran kecepatan hasil dari initial condition. Bab VI Kesimpulan dan Saran Memaparkan mengenai kesimpulan dari hasil penelitian dan saran-saran untuk penelitian lebih lanjutnya. GERUSAN YANG TERJADI DI SEKITAR ABUTMENT BERSAYAP PADA JEMBATAN I-8