EVALUASI KANTONG LUMPUR DI.AEK SIGEAON PADA BENDUNG AEK SIGEAON KABUPATEN TAPANULI UTARA PROPINSI SUMATERA UTARA

Transkripsi

1 EVALUASI KANTONG LUMPUR DI.AEK SIGEAON PADA BENDUNG AEK SIGEAON KABUPATEN TAPANULI UTARA PROPINSI SUMATERA UTARA TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi Syarat untuk menempuh ujian sarjana Teknik Sipil Disusun Oleh : GSP PAULUS PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 LEMBAR PENGESAHAN Evaluasi Kantong Lumpur DI.Aek Sigeaon Pada Bendung Aek Sigeaon Kabupaten Tapanuli Utara Provinsi Sumatera Utara TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Dikerjakan oleh : GSP PAULUS Pembimbing : Penguji I Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc NIP Penguji II Ivan Indrawan, S.T, M.T Riza Inanda, S.T, M.T NIP NIP Koordinator, PPSE Departemen T. Sipil FT USU Mengesahkan Ketua Departemen T. Sipil FT USU Ir. Zulkarnain A. Muiz, M. Eng.Sc Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan NIP : NIP : PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016

3 SURAT PERNYATAAN Mahasiswa yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : GSP Paulus NIM : Menyatakan bahwa Tugas Akhir saya ini dengan judul Evaluasi Kantong Lumpur DI.Aek Sigeaon Pada Bendung Aek Sigeaon Kabupaten Tapanuli Utara Provinsi Sumatera Utara bebas plagiat. Apabila di kemudian hari terbukti terhadap plagiat dalam Tugas Akhir saya tersebut, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan. Demikian pernyataan ini saya perbuat untuk dipergunakan sebagaimana mestinya. Medan, April 2016 Penyusun, GSP Paulus NIM

4 KATA PENGANTAR Puji dan syukur yang sebesar besarnya penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat yang diberikan-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademik yang harus dipenuhi untuk diajukan dalam ujian sajana pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. Adapun judul dari tugas akhir ini adalah EVALUASI KANTONG LUMPUR DI.AEK SIGEAON KABUPATEN TAPANULI UTARA PROVINSI SUMATERA UTARA. Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak berupa dukungan moril, materil, spritual dan administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan banyak terima kasih serta penghargaan yang sebesar - besarnya kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannnes Tarigan selaku Ketua Jurusan Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 2. Bapak Ir. Syahrizal, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 3. Bapak Ir. Zulkarnain, A. Muis, M. Eng. Sc., selaku Koordinator Program Pendidikan Ekstension Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 4. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc., sebagai staff pengajar dan pembimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 5. Bapak Ivan Indrawan, S.T, M.T., dan Ibu Riza Inanda, S.T, M.T, selaku Dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan masukan dan

5 kritikan yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini serta kepada Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Sipil dan Fakultas Teknik. 6. Bapak Hasan Gultom sebagai pembimbing di lapangan dalam penelitian penulis di Bendung Aek Sigeaon. 7. Orang tua penulis yang banyak mendukung melalui doa serta nasehatnya. 8. Edo Elnatan Napitupulu, Dedek N, Rizky Gusnita Hsb, Hilda Yanti Nst, dan Silma Tambunan selaku sahabat penulis yang banyak membantu. 9. Rekan rekan mahasiswa di Program Pendidikan Ekstension 2011, 2012 dan Serta pihak lain yang turut berperan serta dalam membantu penulis menyelesaikan tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir ini, namun tidak tertutup kemungkinan masih terdapat kesalahan-kesalahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini, untuk itu penulis sangat mengharapkan masukan-masukan, segala kritik, saran dan pendapat yang bersifat membangun guna memperbaiki Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini dapat berguna dan bermanfaat bagi siapa saja yang membaca. Medan, April 2016 Hormat saya, Penulis GSP Paulus

6 ABSTRAK Daerah Irigasi Aek Sigeaon adalah merupakan penggabungan daerah irigasi Sigeaon, DI. Panaharan dan DI. Panganan Lombu. Daerah irigasi tersebut seluas Ha pada Kec. Sipoholon dan Kec. Tarutung di Kabupaten Tapanuli Utara untuk dijadikan dalam satu sistem jaringan irigasi. Kondisi pada ketiga daerah irigasi Sigeoan, DI. Panganan Lombu tersebut adalah merupakan daerah irigasi desa dengan menggunakan pengambilan bebas (free intake). Kondisi saat ini di ketigadaerah irigasi sudah tidak berfungsi lagi akibat turunnya muka air sungai Aek Sigeoan sehingga air tidak dapat masuk ke saluran. Untuk mencapai pemanfaatan areal daerah irigasi ini berproduksi secara optimal maka diperlukan perencanaan secara menyeluruh terhadap sarana dan prasarana jaringan irigasi sehingga seluruh bangunan utama, bangunan pelengkap maupun saluran mampu menyuplai air secara penuh untuk kebutuhan areal persawahan. Untuk mencegah sedimen masuk ke salauran dikonstruksikan bangunan kantong lumpur tepat setelah bangunan pengambilan. Bangunan kantong lumpur merupakan bangunan pelengkap atau bagian dari bangunan utama yang berfungsi untuk mengelakkan angkutan sedimen dasar dan layang terutama fraksi pasir dan yang lebih besar agar tidak masuk ke jaringan pengairan. Bangunan kantong lumpur pada daearah irigasi ada 2 kiri dan kanan sebelum masuk ke saluran induk. Operasi dan pemeliharaan bangunan kantung lumpur yang kurang tepat di lapangan akan mengakibatkan efisiensi kantong lumpur menurun sehingga terjadi penumpukan sedimen di saluran. Pada beberapa kasus juga ditemukan bahwa akibat konsep desain yang kurang baik telah mengakibatkan bangunan sukar dioperasikan dan memerlukan biaya pemeliharaan yang tinggi. Kata Kunci : Kantong Lumpur, sedimen

7 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT KATA PENGANTAR ABSTRAK... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR NOTASI... DAFTAR LAMPIRAN... i iii iv vi vii ix x BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Bangunan Utama Kantong Lumpur Sedimen Pengujian Sampel Kondisi-Kondisi Batas Dasar-Dasar Perencanaan Dimensi Kantong Lumpur BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Studi Kasus Pengumpulan Data... 34

8 3.3 Analisa Perhitungan Data Bagan Alir Metodologi Pengerjaan BAB IV ANALISIS DATA 4.1 Perhitungan Dimensi Kantong Lumpur Pengontrolan terhadap Berfungsinya Kantong Lumpur BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR KEPUSTAKAAN LAMPIRAN-LAMPIRAN

9 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Daftar Faktor Koreksi Terhadap Suhu Tabel 2.2 Klasifikasi Jenis Tanah Tabel 2.3 Berat Jenis Partikel Sedimen Tabel 2.4 Hasil Grafik Lolos Saringan dan Diameter Butir Tabel 2.5 Kecepatan Jatuh Partikel Tabel 2.6 Koefisien Kekasaran Strickler menurut Subarkah (1980:45)... 23

10 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Tata Letak Kantong Lumpur... 6 Gambar 2.2. Denah Kantong Lumpur... 7 Gambar 2.3. Hubungan Antara Lolos Saringan dan Diameter Butir Gambar 2.4. Konsentrasi Sedimen ke Arah Vertikal Gambar 2.5. Skema Kantong Lumpur Gambar 2.6. Kemiringan Kantong Lumpur Gambar 2.7. Hubungan Antara Diameter Saringan dan Kecepatan Endap untuk Air Tenang Gambar 2.8. Tegangan Geser Kritis dan Kecepatan Geser Kritis sebagai Fungsi Ukuran Butiran untuk ρs = 2650 km/m 3 (pasir) Gambar 2.9. Gaya Tarik (Traksi) pada Bahan Kohesif Gambar Potongan Melintang dan Potongan Memanjang Kantong Lumpur yang Menunjukkan Metode Pembuatan Tampungan Gambar Grafik Pembilasan Sedimen dari Camp untuk Aliran Turbulensi (Cump 1945) Gambar 3.1. Metodologi Pengerjaan Skripsi Gambar 3.2. Peta Lokasi Bendung Gambar 4.1. Potongan Melintang Kantong Lumpur dalam Keadaan Penuh pada Q n Gambar 4.2. Potongan Melintang Kantong Lumpur dalam Keadaan Kosong pada Q b Gambar 4.3. Potongan melintang dan memanjang kantong lumpur... 43

11 DAFTAR NOTASI A b : Luas basah selama pembilasan (m 2 ) A n : Luas basah eksploitasi normal (m 2 ) B : Lebar kantong lumpur (m) g : Percepatan gravitasi (m/detik 2 ) h : Kedalaman air saluran (m) h b : Tinggi air pada waktu pembilasan (m) h n : Tinggi air pada waktu eksploitasi normal (m) I : Kemiringan energi I b I n : Kemiringan energi selama pembilasan : Kemiringan energi selama eksploitasi normal Ks : Koefisien kekasaran Strickler (m 1/2 /detik) L : Panjang kantong lumpur (m) R b : Jari-jari hidrolis selama pembilasan (m) R n : Jari-jari hidrolis selama eksploitasi normal (m) V* : Kecepatan geser (m/detik) V : Volume kantong lumpur (m 3 ) V : Kecepatan aliran dalam kantong lumpur (m/detik) V b : Kecepatan rata-rata selama pembilasan (m/detik) V n : Kecepatan rata-rata selama eksploitasi normal (m/detik) W : Kecepatan endap sedimen (m/detik) Q : Debit saluran (m 3 /detik) Q n : Kebutuhan pengambilan rencana (m 3 /detik) ΔT : Jangka waktu pembilasan (detik) τ 0 : Tegangan geser dasar (N/m 2 ) ρ w : Kerapatan jenis air (kg/m 3 )

12 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Dokumentasi Penelitian Lampiran 2 Laporan Hasil Lab Lampiran 3 Peta Situasi Bendung Lampiran 4 Gambar Kerja Kantong Lumpur Aek Sigeaon Lampiran 5 Skema Jaringan