STUDI MUATAN SEDIMEN DI MUARA SUNGAI KRUENG ACEH

STUDI MUATAN SEDIMEN DI MUARA SUNGAI KRUENG ACEH Muhammad Multazam 1, Ahmad Perwira Mulia 2 1 Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email: tazzam92@yahoo.com 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email: a.perwira@usu.ac.id ABSTRAK Ada beberapa penyebab yang dapat mengakibatkan banjir, salah satunya adalah pengendapan sedimen pada sungai. Dalam menghitung besarnya muatan sedimen yang terdapat di sungai Krueng Aceh digunakan beberapa metode yang berhubungan dengan laju angkutan sedimen seperti metode Engelund and Hansen, metode Yang s, metode Shen and Hung, metode Lane and Kalinske, dan metode Laursen. Untuk penggunaan metode tersebut dibutuhkan data-data antara lain data geometri sungai dan data yang didapat dari hasil analisis lab yang menyangkut karakteristik sedimen. Total muatan sedimen yang dihitung sangat dipengaruhi oleh nilai dari debit sungai dan nilai kedalaman dari sungai. Sebagai contoh dengan metode Engelund and Hunsen untuk debit maksimum Q 93,69 m 3 /detik dengan kedalaman sungai D 1,6 m, muatan endapannya adalah q s = 27,51 kg/m/detik, untuk debit rata-rata Q 64,33 m 3 /detik dengan kedalaman sungai D 1.1 m, muatan endapannya adalah q s = 27,33 kg/m/detik, untuk debit minimum Q 41,22 m 3 /detik dengan kedalaman sungai D 0,8 m, muatan endapannya adalah q s = 21,64 kg/m/detik. Berdasarkan 5 metode di atas dengan data debit bulanan, estimasi besar endapan dihitung selama 1 tahun untuk periode tahun 2007 sd 2012. Kata kunci: Muatan sedimen, angkutan dasar, dan angkutan melayang STUDY OF SEDIMENT LOAD IN THE RIVER ESTUARY OF KRUENG ACEH ABSTRACT There are several causes that can lead to flooding, one of which is the deposition of sediment in the river. In calculating the amount of sediment load in the river contained Krueng Aceh used several methods for dealing with sediment transport rate, among others, is a method of Engelund and Hansen, Yang's method, the method of Shen and Hung, Lane and Kalinske method, and the method of Laursen. To use the method takes data such as river geometry data and the data obtained from the results of the lab. Calculated total sediment load is strongly influenced by the value of the discharge stream. As example with Engelund and Hunsen method where the maximum discharge occurs is 93.69 m 3 / s with a water depth of 1.6 m, the sediment load is 27,51 kg/m/s, the average flow is 64.33 m 3 / s with water depth 1.1 m, the sediment load is 27,33 kg/m/s, the minimum flow is 51.87 m 3 / s with a water depth of 0.8 m, the sediment load is 21,64 kg/m/s. Based on the 5 methods above with the monthly flow data, large estimates of sediment can be calculated for 1 year for the period 2007 to 2012. Keywords: Sediment load, bed load and suspended load 1

1. PENDAHULUAN Sungai Krueng Aceh merupakan salah satu sungai terbesar yang terdapat di kota Banda Aceh. Sungai ini memiliki jumlah debit air yang cukup besar yang menjadikannya sebagai salah satu sungai yang berpotensi menimbulkan banjir yang dahsyat bilamana debit sungai meningkat diakibatkan oleh hujan lebat dan adanya proses pengendapan sedimen yang menyebabkan pendangkalan sungai. Dengan adanya proses pengendapan sungai, maka perlu untuk diketahui seberapa besar muatan sedimen yang terjadi di sungai tersebut. Dalam menghitung muatan sedimen banyak parameter yang harus dipertimbangkan, seperti besarnya debit sungai, ukuran lebar sungai, kemiringan sungai, kecepatan jatuh sedimen, dan parameter lainnya yang menyangkut karakteristik sedimen. Dalam menentukan karakteristik sedimen ini, diperlukan ujicoba lab untuk mendapatkan nilai parameter yang dibutuhkan menyangkut sedimen. Tujuan studi ini adalah untuk mengetahui jumlah muatan sedimen yang terdapat di Muara Sungai Krueng Aceh. Hasilnya dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam mengestimasi besarnya pengendapan sedimen yang terjadi di sungai tersebut. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Menghitung Kemiringan Dasar Sungai Perhitungan yang digunakan untuk mencari kemiringan dasar sungai adalah sebagai berikut (Yang, 2003): S = H X... (1) di mana S = kemiringan dasar sungai, H = beda tinggi (meter), dan X = jarak memanjang (meter). 2.2. Menghitung Kedalaman Sungai Untuk menghitung kedalaman sungai dalam hal ini digunakan metode Einstein, di mana langkah-langkahnya adalah sebagai berikut (Yang, 2003): - Asumsikan harga R - Hitung kecepatan geser U (m/detik) U = ( gr S) 1/2.. (2) di mana g = gravitasi (m/detik 2 ). - Mencari nilai koefisien δ δ = 11.6v U.. (3) di mana v = viskositas kinematik (m 2 /detik). - Mencari nilai koefisien k s k s = d 65 δ.. (4) di mana d 65 = diameter yang 65% dari total masa butiran lebih halus darinya (mm). - Mencari nilai koefisien x berdasarkan nilai k s dengan Gambar 1. 2

Gambar 1 Hubungan antara x dan k s (Yang, 2003) - Mencari harga kecepatan rata-rata V (m/detik) V = 5.75*U log (12.27 R k s * x).. (5) - Mencari nilai koefisien Ѱ Ѱ = γ s γ γ * d 35 SR.. (6) di mana d 35 = diameter yang 35% dari total massa butiran lebih halus darinya (mm), γ = berat jenis air (kg/m 3 ), dan γ s = berat jenis sedimen (kg/m 3 ). - Mencari nilai koefisien V berdasarkan nilai U Ѱ dengan Gambar 2. Gambar 2 Hubungan antara V U dan Ѱ (Yang, 2003) 3

- Hitung kecepatan geser U (m/detik) U = ( V U )* V........ (7) - Mencari harga R R = (U ) 2 gs...... (8) - Tentukan harga R dan sesuaikan dengan kedalaman D dan luas penampang A R = R + R..... (9) - Tentukan nilai Q = A.V, dan ulangi perhitungan jika diperlukan. di mana R = jari-jari hidrolik (m). Catat bahwa kedalaman D R untuk sungai yang lebar. 2.3. Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Shen and Hung Metode Shen and Hung adalah salah satu metode yang digunakan untuk menghitung muatan sedimen pada kasus bed load sediment transport. Persamaan yang digunakan dalam metode ini adalah sebagai berikut (Yang, 2003): log C t = 107404,459 + 324214,747. y 32630,589. y 2 + 109503,872.y 3 (10) di mana C t = konsentrasi sedimen total (ppm), y = koefisien yang mempengaruhi konsentrasi sedimen, dengan y = [ VS0,57 ω 0,32 ]0,0075.. (11) G w = γ W D V.... (12) di mana G w = berat debit air (kg/detik), γ = berat jenis air (kg/m 3 ), W = lebar sungai (m), dan D = kedalaman sungai (m), Q s = C t * G w...... (13) di mana Q s = muatan sedimen (kg/detik). 2.4. Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Yang s Metode Yang s adalah salah satu metode yang digunakan untuk menghitung muatan sedimen pada kasus bed load transport sediment. Pada dasarnya persamaan yang digunakan dalam metode ini sama dengan metode Shen and Hung, yaitu dalam hal menghitung volume berat air dan muatan sedimen, akan tetapi perbedaannya terletak pada perhitungan konsentrasi sedimen totalnya, dimana banyak parameter yang harus dicari dan dihitung dalam metode ini. Persamaan yang digunakan dalam metode ini adalah sebagai berikut (Yang, 2003): log C t = 5,435 0,286 log ω d 50 v log ( VS ω Vcr S ω 0,457 log U + ((1,799 0,409 log ω d 50 0,314 log( U ) ω v ω )).. (14) di mana C t = konsentrasi sedimen total (ppm), d 50 = diameter median (mm), ω = kecepatan jatuh (m/detik), v = viskositas kinematik (m 2 /detik), dan V cr = kecepatan kritis (m/detik). 4

2.5. Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Engelund and Hunsen Metode Engelund and Hunsen adalah salah satu metode yang digunakan untuk menghitung muatan sedimen pada kasus bed load sedimen transport. Persamaan yang digunakan dalam metode ini adalah sebagai berikut (Yang, 2003): q s = 0,05 γ s V 2 [ d 50 g ( γ s γ 1)]1 2 [ τ o ( γ s γ)d 50 ] 3 2.. (15) τ o = γ D S... (16) di mana q s = muatan sedimen (kg/m/detik), γ s = berat jenis sedimen (kg/m 3 ), γ = berat jenis air (kg/m 3 ), dan τ o = tegangan geser (kg/m 2 ). 2.6. Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Laursen Metode Laursen adalah salah satu metode yang digunakan untuk menghitung muatan sedimen pada kasus bed load sedimen transport. Persamaan yang digunakan dalam metode ini adalah sebagai berikut (Kodoatie, 2013): 7 C t = 0.01γ ( d 50 ) 6 ( τ o 1) 10 f( d τ c50 U ω ).... (17) τ o = γ V2 58 (d 50 D )1/3..... (18) τ c50 = 4 d 50... (19) di mana C t = konsentrasi sedimen (ppm), ω = kecepatan jatuh (m/detik),dan τ o = tegangan geser (kg/m 2 ). Nilai koefisien f dihitung berdasarkan nilai U dengan Gambar 3. ω Gambar 3 Hubungan antara f dan U (Kodoatie, 2013) ω 5

2.7. Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Lane and Kalinske Metode Lane and Kalinske adalah salah satu metode yang digunakan untuk menghitung muatan sedimen pada kasus suspended load sedimen transport. Persamaan yang digunakan dalam metode ini adalah sebagai berikut (Yang, 2003): q sw = q. C a. P L exp ( 15ωa ).. (20) U D di mana q sw = muatan sedimen (kg/m/detik), q = debit aliran (m 3 /m/detik), a = ketebalan muatan dasar (m), dan C a = konsentrasi sedimen melayang (ppm). Nilai koefisien P L dihitung berdasarkan nilai ω dengan Gambar 4. U Gambar 4 Hubungan antara P L dan ω (Yang, 2003) U 3. METODOLOGI PENELITIAN DAN CONTOH PERHITUNGAN Lokasi penelitian sungai Krueng Aceh ini terletak di Provinsi Aceh dengan Ibukota Banda Aceh, di mana lokasi sungainya ini sangat strategis karena membelah kota Banda Aceh tersebut. Sungai yang akan dijadikan sebagai tempat penelitian tepatnya berada di Desa Lampulo, Kecamatan Kuta Alam, Banda Aceh. Kondisi geometri sungai yang cukup besar membuat pengambilan sampel untuk studi ini cukup rumit, untuk itu perlu adanya perencanaan yang matang sebelum memulai pengambilan sampel seperti persiapan alat yang akan digunakan di lapangan dan kondisi cuaca yang relatif baik agar dalam pengambilan sampel tidak terjadi permasalahan. Secara sistematis, penelitian ditunjukkan dengan diagram alir yang ditunjukkan pada Gambar 5. Urutan sistematika penyelesaian yang dilakukan adalah sebagai berikut. 1. Menentukan metode persamaan yang akan digunakan untuk menghitung muatan sedimen sehingga tidak timpang dalam mencari nilai parameter yang akan digunakan. 2. Melakukan survey lokasi yang akan dijadikan sebagai tempat objek penelitian. 3. Mengumpulkan data-data dari instansi tertentu yang nantinya akan digunakan sebagai referensi untuk menghitung persamaan yang akan digunakan dalam penelitian. 4. Melakukan pengambilan sampel sedimen di lapangan. 5. Melakukan uji laboratorium untuk mendapatkan karakteristik sedimen yang akan diteliti. 6

Mulai Perumusan Masalah Tujuan Mengetahui muatan sedimen yang terjadi dengan persamaan angkutan Pengambilan Data Primer Sekunder 1. Sampel sedimen 2. Survey lokasi Uji laboratorium 1. Mendapatkan karakteristik butiran sedimen. 2. Kecepatan jatuh 1. Peta topografi 2. Data penampang memanjang & melintang sungai Perhitungan kemiringan dasar sungai Perhitungan kedalaman rerata ruas sungai Perhitungan muatan sedimen Kesimpulan & Saran Gambar 5 Diagram alir penelitian 7

Data-data yang diperlukan dalam penelitian ini, yaitu: 1. Data Primer Data primer adalah data yang diperoleh langsung dari lapangan yaitu data hasil survei. Data primer yang diperlukan antara lain: a. Sampel sedimen bed load. b. Sampel sedimen suspended load. 2. Data Sekunder Data sekunder yang diperlukan dalam penyelesaian adalah: a. Data Hidrologi Data hidrologi yang diperlukan adalah data debit sungai yang diperoleh dari Badan Wilayah Sungai I PU Pengairan Banda Aceh. b. Data Topografi Data topografi digunakan untuk menentukan elevasi dan tata letak lokasi serta arah aliran jaringan sungai Krueng Aceh. c. Data Karakteristik Butiran Sedimen Hasil Uji Lab. Data karakteristik butiran sedimen diperlukan untuk menghitung total muatan sedimen. 3.1. Contoh Perhitungan Kedalaman Sungai Data yang digunakan adalah sebagai berikut : Debit sungai Q = 76.172 m 3 / detik, ukuran diameter sedimen d 65 = 0.68 mm, d 35 = 0.38 mm, kemiringan sungai S = 0.00052, lebar dasar sungai W = 60 m, berat jenis sedimen γ s = 2654 kg/m 3,berat jenis air γ = 999.14 kg/m 3, gravitasi g = 9.81 m 2 / detik, dan viskositas kinematik v = 0.0000016. Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut : a. Diasumsikan R = 0.333 m b. Hitung kecepatan geser U = (gr S) 1/2 = (9.81 0.333 0.000524) 1/2 = 0.041 m/detik c. Mencari nilai koefisien δ = 11.6v U d. Mencari nilai koefisien k s = d 65 = 11.6 0.0000016 0.041 δ = 0.00068 = 0.000453 = 1.501 0.000453 e. Nilai x didapatkan berdasarkan Gambar 1 = 1.56 f. Hitung kecepatan rata-rata V = 5.75U log(12.27 R x) = 5.75 (0.041) log(12.27 0.333 0.00068 1.56) = 0.936 m/detik g. Mencari nilai koefisien Ѱ = γ s γ * d 35 = 2654 999.14 0.00038 * = 3.591 γ SR 999.14 0.000524 0.333 h. Nilai koefisien V U didapatkan berdasarkan Gambar 2 = 13 i. Hitung kecepatan geser U = ( V U ) 1 V = ( 13 ) 1 * 0.936 = 0.072 m/detik j. Mencari nilai R = (U ) 2 = g S (0.072) 2 9.81 0.000584 = 0.904 m k. Mencari nilai R = R + R = 0.333 + 0.904 = 1.237 m l. Dicoba nilai kedalaman 1.3 m, maka luas penampang A = 60 D + 2D 2 = 60 (1.30) + 2 (1.30) 2 = 81.38 m 2, keliling basah P = 60 + 4.47 D = 60 + 4.47 (1.30) = 65.81 m, Check nilai R = A P = 81.38 65.81 = 1.237 (OK), Check nilai Q = A*V = 81.38 * 0.936 = 76.172 m 3 / detik (OK), Jadi nilai D diperoleh adalah 1.3 m. ks 8

3.2. Contoh Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Shen and Hung Data yang digunakan adalah sebagai berikut : Debit sungai Q = 76.17 m 3 / detik, kedalaman sungai D = 1.3 m, ukuran diameter sedimen d 50 = 0.53 mm, kemiringan sungai S = 0.00052, lebar dasar sungai W = 60 m, berat jenis sedimen γ s = 2654 kg/m 3,berat jenis air γ = 999.14 kg/m 3, gravitasi g = 9.81 m 2 / detik, dan kecepatan jatuh ω = 0.418 m/detik. Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut : a. Hitung luas Penampang A = W*D + 2 D 2 = 60*1.3 + 2 (1.3) 2 = 81.38 m 2 b. Hitung kecepatan rata-rata V = Q = 76.17/81.38 = 0.936 m/detik A c. Hitung konsentrasi sedimen total log C t = 107404,459 + 324214,747. y 32630,589. y 2 + 109503,872.y 3 di mana : y = [ Vs0,57 ω 0,32 ]0,0075 = [ 0.936 0.0005240,57 ] 0,0075 = 0.9697 0.418 0,32 Maka : log C t = 107404,459 + 324214,747. y 32630,589. y 2 + 109503,872.y 3 log C t = 107404,459 + 324214,747 0.9697 32630,589 (0.9697) 2 + 109503,872*(0.9697) 3 Log C t = 0.101 ; C t = 1.2618 ppm d. Hitung berat debit air G w = γ W D V= 999.14*60*1.30*0.936 = 72945.213 kg/detik e. Muatan Sedimen Q s = C t * G w = (1.2618/1000000)*72945.213 = 0.092 kg/detik = 0.092 x (86400/1000) = 7.9488 ton/hari Maka, muatan sedimen untuk bulan Januari tahun 2007 dengan menggunakan Metode Shen and Hung adalah : Q s = 7.9488 x 31 hari = 246.413 ton/bulan. 3.3. Contoh Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Yang s Data yang digunakan adalah sebagai berikut : Debit sungai Q = 76.17 m 3 / detik, kedalaman sungai D = 1.3 m, ukuran diameter sedimen d 50 = 0.53 mm, kemiringan sungai S = 0.00052, lebar dasar sungai W = 60 m, berat jenis sedimen γ s = 2654 kg/m 3,berat jenis air γ = 999.14 kg/m 3, gravitasi g = 9.81 m 2 / detik, dan kecepatan jatuh ω = 0.418 m/detik. Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut : a. Hitung luas Penampang A = W*D + 2 D 2 = 60*1.3 + 2 (1.3) 2 = 81.38 m 2 b. Hitung kecepatan rata-rata V = Q = 76.17/81.38 = 0.936 m/detik A c. Hitung kecepatan geser U* = ( g.r.s ) 0,5 = ( 9.81*1.237*0.000524) 0,5 = 0.0794 m/detik d. Hitung nilai bilangan Reynold Re = U d 50 v e. Hitung harga parameter kecepatan kritis V cr = 0,66 = 2.49578 m/detik f. Hitung konsentrasi sedimen total log Ct = 5,435 0,286 log ω d 50 U Vs Vcr S ) log ( ) ω ω ω log Ct = 5,435 0,286 log 0.418 0.00053 0.0000016 0,314 log 0.07974 0.418 v = 0.07974 0.00053 0.0000016 2,5 = 26.413 m/detik log Re 0,06 + 0,66 = 2,5 log(26.413) 0,06 + 0,457 log U + ( 1,799 0,409 log ω d 50 0,314 log ω v 0.418 0.00053 0.0000016 ) log ( 0.936 0.000524 0.418 0,457 log 0.07974 0.418 2.49578 0.000524 0.418 + ( 1,799 0,409 log log C t = 2.46413 ; C t = 291.158 ppm g. Hitung berat debit air G w = γ ω D V= 999.14*60*1.30*0.936 = 72945.213 kg/detik ) 9

h. Muatan Sedimen Q s = C t * G w = ( 291.158/1000000 ) * 72945.213 = 21.2386 kg/detik = 21.2386 x (86400/1000) = 1835.015 ton/hari Maka, muatan sedimen untuk bulan Januari tahun 2007 dengan menggunakan Metode Yang s adalah : Q s = 1835.015 x 31 hari = 56885.465 ton/bulan. 3.4. Contoh Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Engelund and Hunsen Data yang digunakan adalah sebagai berikut : Debit sungai Q = 76.17 m 3 / detik, kedalaman sungai D = 1.3 m, ukuran diameter sedimen d 50 = 0.53 mm, kemiringan sungai S = 0.00052, lebar dasar sungai W = 60 m, berat jenis sedimen γ s = 2654 kg/m 3,berat jenis air γ = 999.14 kg/m 3, gravitasi g = 9.81 m 2 / detik, dan kecepatan jatuh ω = 0.418 m/detik. Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut : a. Hitung luas Penampang A = W*D + 2 D 2 = 60*1.3 + 2 (1.3) 2 = 81.38 m 2 b. Hitung kecepatan rata-rata V = Q = 76.17/81.38 = 0.936 m/detik A c. Hitung muatan sedimen q s = 0,05 γ s V 2 [ d 50 g ( γ s γ 1)]1 2 [ τ o = γ D S= 999.14 1.30 0.000524= 0.68061 kg q s = 0,05 γ s V 2 [ 0.68061 d 50 g ( γ s γ 1)]1 2 [ τ o τ o (γ s γ)d 50 ] 3 2 m 2 (γ s γ)d 50 ] 3 2 = 0,05 *2654*(0.936) 2 [ 0.00053 9.81 ( 2654 2 999.14 1)]1 [ ( 2654 999.14)0.00053 ]3/2 = 0.45378 (kg/m/detik) d. Muatan Sedimen Total Q s = W * q s = 60 * 0.45378 = 27.227 kg/detik = 27.227 x (864000/1000) = 2352.413 ton/hari Maka, muatan sedimen untuk bulan Januari tahun 2007 dengan menggunakan Metode Engelund and Hunsen adalah : Q s = 2352.413 x 31 hari = 72924.803 ton/bulan. 3.5. Contoh Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Laursen Data yang digunakan adalah sebagai berikut : Debit sungai Q = 76.17 m 3 / detik, kedalaman sungai D = 1.3 m, ukuran diameter sedimen d 50 = 0.53 mm, kemiringan sungai S = 0.00052, lebar dasar sungai W = 60 m, berat jenis sedimen γ s = 2654 kg/m 3,berat jenis air γ = 999.14 kg/m 3, gravitasi g = 9.81 m 2 / detik, dan kecepatan jatuh ω = 0.418 m/detik. Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut : a. Hitung luas Penampang A = W*D + 2 D 2 = 60*1.3 + 2 (1.3) 2 = 81.38 m 2 b. Hitung kecepatan rata-rata V = Q = 76.17/81.38 = 0.936 m/detik A c. Hitung kecepatan geser U* = (g.r.s) 0,5 = ( 9.81*1.237*0.000524) 0,5 = 0.0794 m/detik d. Hitung nilai τ o dan τ c50 τ o = γ v2 58 (d 50 D )1/3 = 999.14 (0.936)2 58 τ c50 = 4 d 50 = 4 ( 0.00053 ) = 0.00212 ( 0.00053 1.3 )1/3 = 1.1213 kg/m 2 7 e. Menghitung nilai C t = 0.01γ ( d 50 ) 6 ( τ U o 1) 10 f( ω ), nilai f diperoleh dari Gambar 3 d τ c50 = 8.8, maka C t = 0.01( 999.14 )( 0.00053 1.3 )7/6 ( 1.1213 1) 0.00212 108.8(0.191) = 0.324 ppm f. Muatan Sedimen Q s = C t * Q= 76.17 * 0.324 = 24.702 kg/detik = 24.702 x (86400/1000) = 2134.28 ton/hari Maka, muatan sedimen untuk bulan Januari tahun 2007 dengan menggunakan Metode Laursen adalah : Q s = 2134.2834 x 31 hari = 66162.785 ton/bulan. 10

3.6. Contoh Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Lane and Kalinske Data yang digunakan adalah sebagai berikut konstanta sedimen C a = 47,2 mg/l, ketebalan muatan dasar a = 0.01 m, debit aliran q = 76.17 m 3 / detik, kecepatan jatuh ω = 0.418 m/detik. Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut : a. Hitung kecepatan geser U* = (g.r.s) 0,5 = ( 9.81*1.237*0.000524) 0,5 = 0.0794 m/detik b. Melalui Gambar 4 didapat nilai koefisien P L = 5.2 c. Muatan Sedimen q sw = q.c a. P L exp (15ωa/U D) q sw = 76.17 x 47.2 x 0.001 x 5.22 exp (15(0.418)(0.01)/ 0.079x1.3) = 74.711 kg/m/detik = 74.711 x (86400/1000) = 6455 ton/m/hari Maka, muatan sedimen untuk bulan Januari tahun 2007 dengan menggunakan Metode Lane and Kalinske adalah : q sw = 6455 x 31 hari = 200105 ton/m/bulan. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Perhitungan Kemiringan Dasar Sungai Berdasarkan data penampang melintang sungai, diketahui kemiringan rata-rata sungai yang ditunjukkan dalam Tabel 4.1. Tabel 4.1. Data Kemiringan Rata-Rata Sungai Krueng Aceh Zona Beda Tinggi ( H) Jarak memanjang ( X) Kemiringan (meter) (meter) 1 ( 1.783-1.689 ) = 0.094 100 m 0.00094 2 ( 1.916-1.883 ) = 0.033 100 m 0.00033 3 ( 1.916-1.900 ) = 0.016 100 m 0.00016 4 ( 1.900-1.872 ) = 0.028 100 m 0.00028 5 ( 1.883-1.792 ) = 0.091 100 m 0.00091 Kemiringan rata-rata 0.000524 4.2. Perhitungan Kedalaman Sungai Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan maka didapatlah nilai daripada kedalaman sungai yang ditunjukkan dalam Tabel 4.2. 11

Tabel 4.2. Kedalaman sungai Tahun Bulan Debit rata-rata (m 3 / detik) Kedalaman ( m ) 2007 Januari 76.172 1.300 Februari 57.97 0.993 Maret 64.12 1.101 April 64.73 1.113 Mei 68.22 1.165 Juni 67.92 1.163 Juli 62.28 1.073 Agustus 64.96 1.115 September 78.01 1.335 Oktober 86.81 1.476 November 89.31 1.514 Desember 90.98 1.544 2008 Januari 62.53 1.075 Februari 52.98 0.914 Maret 51.87 0.893 April 61.26 1.064 Mei 65.94 1.136 Juni 61.88 1.067 Juli 58.35 1.007 Agustus 60.83 1.048 September 60.30 1.038 Oktober 59.62 1.027 November 53.84 0.931 Desember 57.76 0.995 2009 Januari 66.23 1.134 Februari 58.13 1.005 Maret 55.95 0.967 April 63.46 1.091 Mei 69.19 1.186 Juni 65.69 1.127 Juli 62.56 1.075 Agustus 64.33 1.107 September 72.36 1.238 Oktober 70.72 1.219 November 77.07 1.316 Desember 73.45 1.261 2010 Januari 65.98 1.136 Februari 58.71 1.006 Maret 63.46 1.094 April 69.08 1.187 Mei 73.57 1.256 Juni 72.66 1.243 Juli 67.02 1.151 Agustus 67.13 1.153 September 70.86 1.213 Oktober 73.94 1.264 November 87.69 1.485 Desember 93.69 1.587 2011 Januari 59.74 1.029 Februari 59.86 1.027 Maret 64.22 1.107 April 66.21 1.138 Mei 70.83 1.214 Juni 66.49 1.147 Juli 64.22 1.106 Agustus 64.90 1.114 September 70.58 1.209 Oktober 73.18 1.252 November 85.18 1.448 Desember 89.51 1.518 2012 Januari 60.98 1.048 Februari 59.50 1.028 Maret 56.99 0.977 April 63.16 1.087 Mei 67.42 1.158 Juni 62.61 1.074 Juli 61.48 1.011 Agustus 62.21 1.069 September 71.62 1.227 Oktober 70.63 1.208 November 76.39 1.307 Desember 74.35 1.271 12

4.3. Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Shen and Hung s Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan dengan metode Shen and Hungs maka didapatlah total muatan sedimen tiap tahunnya yang ditunjukkan dalam Tabel 4.3. Tabel 4.3. Jumlah Muatan Sedimen (ton) Tahun TOTAL 2007 2819.915 2008 2307.095 2009 2596.401 2010 2798.783 2011 2707.615 2012 2647.56 4.4. Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Yang s Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan dengan metode Yang s maka didapatlah total muatan sedimen tiap tahunnya yang ditunjukkan dalam Tabel 4.4. Tabel 4.4. Jumlah Muatan Sedimen (ton) Tahun TOTAL 2007 652263.81 2008 533744.6 2009 600651.2 2010 647272.5 2011 626026.9 2012 612332.7 4.5. Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Engelund and Hunsen Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan dengan metode Engelund and Hunsen maka didapatlah total muatan sedimen tiap tahunnya yang ditunjukkan dalam Tabel 4.5. Tabel 4.5. Jumlah Muatan Sedimen (ton) Tahun TOTAL 2007 832089 2008 698220 2009 784950 2010 835617 2011 816195 2012 774368 13

4.6. Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Laursen Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan dengan metode Laursen maka didapatlah total muatan sedimen tiap tahunnya yang ditunjukkan dalam Tabel 4.6. Tabel 4.6. Jumlah Muatan Sedimen (ton) Tahun TOTAL 2007 815014.80 2008 969580.5 2009 837485.4 2010 831752.8 2011 885173.4 2012 848137.3 4.7. Perhitungan Muatan Sedimen dengan Metode Lane and Kalinske Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan dengan metode Lane and Kalinske maka didapatlah total muatan sedimen tiap tahunnya yang ditunjukkan dalam Tabel 4.7. Tabel 4.7. Jumlah Muatan Sedimen (ton) Tahun TOTAL 2007 2221569 2008 1797415 2009 2031204 2010 2195527 2011 2122147 2012 2001211 Berikut dapat dilihat besarnya total muatan sedimen yang terjadi tiap tahunnya dari beberapa metode perhitungan yang dipakai yang ditunjukkan dalam Gambar 6. 14

Muatan Sedimen (ton) 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Tahun Metode Lane and Kalinske Metode Laursen Metode Engelund and Hansen Metode Yang's Metode Shen and Hung's Gambar 6 : Gabungan Beberapa Metode Perhitungan Muatan Sedimen 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Dari hasil pembahasan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Dari hasil perhitungan yang dilakukan pada tahun 2007 didapat besarnya muatan sedimen dengan menggunakan metode shen hung adalah sebesar 2819.915 ton, dengan menggunakan metode Yang didapat muatan sedimen sebesar 652263.81 ton, dengan menggunakan metode Engelund and Hansen didapat muatan sedimen sebesar 832089.66 ton, dengan menggunakan metode Lane and Kalinske didapat muatan sedimen sebesar 2221569 ton, dengan menggunakan metode Laursen didapat muatan sedimen sebesar 815014.80 ton. 2. Dari hasil peneniltian untuk muara sungai Krueng Aceh didapat hasil muatan sedimen yang paling tinggi berada pada tahun 2007 yaitu 2221569 ton (metode Lane and Kalinske), ini disebabkan karena nilai konsentrasi sedimen (C a ) yang tinggi pada tahun tersebut. 3. Dari hasil analisa dapat disimpulkan bahwa metode yang digunakan untuk perhitungan muatan sedimen adalah metode Engelund and Hansen, karena dalam metode ini digunakan parameter qs, dimana dipengaruhi oleh lebar sungai dan faktor tegangan geser, karena pergerakan sedimen sangat dipengaruhi oleh tegangan geser, kecepatan kritis dan gaya angkat. 5.2.Saran 1. Dalam penelitian ini digunakan hanya 5 metode perhitungan angkutan sedimen, untuk penelitian lebih lanjut disarankan analisis lebih mendalam tentang perbedaan hasil hitungan yang terjadi. 2. Untuk meyakini hasil hitungan, perlu dicari nilai angkutan endapan yang diperoleh di lapangan yang dapat dijadikan pedoman. 15

6. DAFTAR PUSTAKA, (2012). Aceh Dalam Angka. Badan Pusat Statistik Provinsi Aceh, Banda Aceh. Sosrodarsono, Suyono.1985. Perbaikan Dan Pengaturan Sungai. PT PRADNYA PARAMITA. Jakarta. Soemarto, CD. 1986. Hidrologi Teknik. Usaha Nasional. Surabaya. Anasiru, T. 2006. Angkutan Sedimen Pada Muara Sungai Palu. Jurnal SMARTek, No. 1 Volume 4. Universitas Tadulako Palu. Ratih dkk. 2012. Laporan Praktikum Hidrolika. Laboratorium Hidrolika, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik. Universitas Sumatera Utara. Tobing, A. K. (2011). Studi Kecepatan Jatuh di Pantai Berlumpur. Tugas Akhir, Universitas Sumatera Utara, Medan. Ronggodigdo, S. (2011). Kajian Sedimentasi Serta Hubungannya Terhadap Pendangkalan Di Muara Sungai Belawan. Tugas Akhir, Universitas Sumatera Utara, Medan. Isma, F. (2010). Studi Karakteristik Muara Sungai Belawan. Tugas Akhir, Universitas Sumatera Utara, Medan. Triatmodjo, B. 1999. Teknik Pantai. Yogyakarta : Beta Offset Yang, C.T. (2003). Sediment Transport. Krienger Poblishing Company, Florida. Boangmanalu, A. (2013). Kajian Laju Angkutan Sedimen Pada Sungai Wampu. Tugas Akhir, Universitas Sumatera Utara, Medan. Kodoatie, R. J. 2013. Rekayasa Dan Manajemen Banjir Kota. Yogyakarta : ANDI Offset. Mawardi, M. 2012. Rekayasa Konservasi Tanah Dan Air. Yogyakarta : Bursa Ilmu. Widyanto, A. 2007. Penyusunan Master Plan dan Detail Desain Pengembangan Pelabuhan Perikanan Samudera Lampulo Banda Aceh. Jurnal Tugas Akhir, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh. 16

17