Volume Nomor, Desemer 013 ISSN 30-440 STUDI KELAYAKAN PEMBANGUNAN ALUR PELAYARAN DI MUARA SUNGAI CIUJUNG LAMA KABUPATEN SERANG Fadhila Muhammad LT 1, Feril ariati 1 Alumni Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, UIKA Bogor Dosen Tetap Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, UIKA Bogor ABSTRAK Rencana normalisasi Sungai Ciujung Lama yang mengalami sedimentasi meliputi perkuatan teing saluran dan konstruksi pelindung pantai. Studi keandalan kapasitas saluran dilakukan untuk mengetahui deit dan kecepatan rencana kanal, juga untuk mengetahui ketahanan dinding saluran terhadap penggerusan. asil perhitungan dimensi kanal yang direncanakan erupa saluran trapesium dengan lear dasar 0 meter, lear puncak 48 meter dan tinggi 7 meter, memiliki deit maksimum 473,79 m 3 /detik, deit aliran normal 49,41 m 3 /detik, dan deit jagaan 4,38 m 3 /detik. Kecepatan aliran maksimum adalah 1,99 m/detik, dan kecepatan aliran normal adalah 1,66 m/detik jauh meleihi kecepatan yang diizinkan seesar 0,00 m/detik, menunjukkan ahwa dinding saluran tidak aman terhadap erosi, sehingga direncanakan perkuatan dengan mempergunakan pasangan atu kosong (riprap) dengan erat utir antara 10-60 kg, lapis pasir kasar dengan teal 0 cm, dan filter erupa lapis geotekstil dengan ukaan O 95 0,033 mm. Sedangkan perencanaan konstruksi pelindung pantai dilakukan dengan menentukan tinggi gelomang representatif 10, penentuan kondisi gelomang, tinggi muka air rencana, dan penentuan elevasi puncak revetmen. Perencanaan struktur pelindung pantai erupa revetmen dengan tinggi 6.00 meter, kemiringan 1:, material penyusun lok eton segmental dengan teal 0,35 meter, lapis pasir kasar dengan teal 0 cm, dan filter erupa lapis geotekstil dengan ukaan O 95 0,04 mm. Kata-kata kunci : Perkuatan teing saluran, pasangan atu kosong (riprap), geotekstil, revetmen, lok eton segmental. ABSTRACT Old River Ciujung normalization plan that had sedimentation include retrofitting and construction of protective cliffs line the coast. Reliaility studies conducted to determine the channel capacity and speed discharge canal plan, also to know the channel wall of resistance against crushing. The results of calculating the dimensions of the canal is planned to e a trapezoidal channel with ase width of 0 meters, 48 meters wide and the peak height of 7 meters, has a maximum discharge m3/second 473.79, 49.41 m3/second normal flow, and discharge surveillance 4.38 m3/second. The maximum flow velocity is 1.99 m / sec, and normal flow velocity is 1.66 m / sec far exceeding the allowed speed of 0.00 m / sec, indicating that the channel walls are not safe against erosion, so the planned retrofitting of masonry using the lank (riprap) weighing etween 10-60 kg grain, coarse sand layer with a thickness of 0 cm, and a layer of geotextile filter with 0.033 mm openings O 95. While the construction of protective coastal planning is done y determining the representative wave height 10, the determination of wave conditions, water level plan, and determination of peak elevation revetmen. Planning a shore protection structure with a height of 6:00 meters revetmen, 1: slope, material constituent segmental concrete lock with a 0.35 meter thick, coarse sand layer with a thickness of 0 cm, and a layer of geotextile filter with 0.04 mm openings O 95. Keywords : Strengthening the cliff line, a lank stone masonry (riprap), geotextiles, revetmen, segmental concrete locks. 1. PENDAULUAN 1.1 Latar Belakang Sungai Ciujung yang mengalir melalui Kaupaten Serang memiliki nilai historis yang sangat penting pada tahun 194, yaitu seagai jalur pelayaran kapal-kapal dagang yang menuju kota Serang. Karena kondisi muara sungai Ciujung yang erkelok-kelok, maka pemerintah india-belanda mengalihkan jalur pelayaran dengan cara menyudet aliran sungai Ciujung. Semenjak saat itu, agian muara sungai yang erkelok menjadi sungai Ciujung Lama atau kali Mati. Walaupun demikian, adan sungai Ciujung Lama masih dipergunakan oleh kapal-kapal tradisional milik nelayan. Bahkan, wilayah di sekitar Daerah Aliran Sungai Ciujung Lama masih menjadi sentra ikan tangkap dan pertamakan. 1. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah : 1) Merencanakan struktur tanggul sungai yang tahan erosi yang diseakan oleh arus sungai dan pengaruh pasang surut air laut di muara sungai. ) Merencanakan struktur pelindung pantai dan muara sungai erupa konstruksi Jurnal Rekayasa Sipil ASTONJADRO 9
Fadhila Muhammad Lt, Studi Kelayakan Pemangunan Alur Pelayaran Di Muara Sungai Ciujung Lama Kaupaten Serang dinding penahan jenis lok eton segmental, yang didasarkan pada datadata gelomang, arus laut, dan athymetri kawasan muara sungai Ciujung Lama.. TINJAUAN PUSTAKA.1 Pantai Terdapat dua istilah yang sering rancu pemakaiannya, yaitu pesisir (coast) dan pantai (shore). Pesisir (coast) adalah daerah darat di tepi laut yang masih mendapat pengaruh dari laut seperti angin laut dan peremesan air laut. Sedang pantai adalah daerah di tepi perairan yang dipengaruhi oleh air pasang tertinggi dan air surut terendah. Daerah daratan adalah daerah yang terletak di atas dan di awah permukaan daratan dimulai dari atas garis pasang tertinggi. Daerah lautan adalah daerah yang terletak di atas dan di awah permukaan dimulai dari dari sisi laut pada saat surut terendah, termasuk dasar laut dan agian umi di awahnya. Selain itu terdapat istilah garis pantai dan sempadan. Garis pantai adalah garis pertemuan antara daratan dan air laut, sedangkan sempadan pantai adalah kawasan tertentu sepanjang pantai yang mempunyai manfaat penting untuk mempertahankan kelestarian fungsi pantai. Kriteria sempadan pantai adalah daratan sepanjang tepian yang learnya sesuai dengan entuk dan kondisi fisik pantai, minimal 100 m dari titik pasang tertinggi ke arah daratan. [1] Penjelasan diperlihatkan pada gamar 1. Gamar 1. Definisi dan atasan pantai Terdapat pula eragai definisi yang erkaitan dengan karakteristik gelomang di sekitar pantai, seperti ditunjukkan pada gamar 1. Gelomang yang meramat dari laut dalam menuju pantai akan mengalami peruahan entuk karena pengaruh peruahan kedalaman laut. Berkurangnya kedalaman laut menyeakan semakin erkurangnya panjangnya gelomang laut dan ertamah tinggi gelomang. Pada saat kemiringan gelomang (perandingan antara tinggi dan panjang gelomang) mencapai atas maksimum, gelomang akan pecah. Gamar. Karakteristik gelomang di wilayah pantai. Gelomang Gelomang di laut dapat diedakan menurut gaya pemangkitnya. Gelomang angin diangkitkan oleh tiupan angin di permukaan laut, gelomang pasang surut diangkitkan oleh gaya tarik enda-enda langit seperti ulan dan matahari, gelomang tsunami akiat gempa di dasar laut, gelomang yang diakiatkan oleh kapal yang ergerak dan lainnya. 30 hal 9-43 aspal eton aja hidro
Volume Nomor, Desemer 013 ISSN 30-440 1) Teori Gelomang Amplitudo Kecil Teori gelomang amplitudo kecil dierkenalkan oleh Airy pada tahun 1945. Teori ini diturunkan erdasar persamaan Laplace untuk aliran tak rotasi (irrotational flow) dengan kondisi atas di permukaan air dan dasar laut. Anggapan yang digunakan untuk menurunkan persamaan gelomang adalah seagai erikut ini. [1] a) Zat cair adalah homogen dan tidak termampatkan, sehingga rapat massa adalah konstan. ) Tegangan permukaan diaaikan. c) gaya Coriolis (gaya akiat perputaran umi) diaaikan. d) Tekanan pada permukaan air adalah seragam dan konstan. e) Zat cair adalah ideal, sehingga erlaku aliran tak rotasi f) Dasar laut adalah horizontal, tetap dan impermeael sehingga kecepatan vertikal di dasar adalah nol. g) Amplitudo gelomang kecil terhadap panjang gelomang dan kedalaman air. h) Gerak gelomang erentuk silinder yang tegak lurus arah penjalaran gelomang sehingga gelomang adalah dua dimensi. ) Persamaan Gelomang Gamar 3 menunjukkan gelomang yang erada dalam sistem koordinat x-y. Gelomang menjalar pada sumu-x. Notasi yang dipergunakan adalah: d : jarak antara nuka air rerata dan dasar laut (kedalaman laut) (x,t) : fluktuasi muka air terhadap muka air diam a : amplitudo gelomang L : tinggi gelomang = a : panjang gelomang, yaitu jarak antara dua puncak gelomang yang erurutan T : periode gelomang, yaitu interval waktu yang diperlukan oleh partikel air untuk kemali pada keddudukan yang sama dengan kedudukan seelumnya. C k : kecepatan ramat gelomang = L/T : angka gelomang = /L : frekuensi gelomang = /T Diilustrasikan oleh Gamar 3 Gamar 3 Definisi gelomang Besar potensial kecepatan gelomang di setiap titik yang ditinjau terhadap muka air diam adalah : ag cosh k( d y) sin( kxt) cosh kd (1) dengan: : potensial kecepatan g : percepatan gravitasi : frekuensi gelomang k : angka gelomang d : kedalaman laut y : jarak vertikal suatu titik yang ditinjau terhadap kedalaman laut x : jarak horizontal t : waktu 3) Kecepatan Ramat dan Panjang Gelomang Untuk gelomang amplitudo kecil, nilai kuadrat frekuensi adalah: gk.tanh( kd) () Jurnal Rekayasa Sipil ASTONJADRO 31
Fadhila Muhammad Lt,Feril ariati, Studi Kelayakan Pemangunan Alur Pelayaran Di Muara Sungai Ciujung Lama Kaupaten Serang Oleh karena =kc, maka persamaan (.) menjadi: g C.tanh( kd) (3) k Jika nilai k=/l disustitusikan dalam persamaan (.3), didapat: C gl.tanh( kd) (4) Persamaan (.4) menunjukkan laju penjalaran gelomang seagai fungsi kedalaman air (d) dan panjang gelomang. Jika nilai k=/c = (/T)/C disustitusikan ke dalam persamaan (.4), akan didapat nilai C seagai fungsi T dan d. C gt d.tanh L (5) Dengan memasukkan nilai k=/l dan C=L/T ke dalam persamaan (.5), akan diperoleh panjang gelomang seagai fungsi kedalaman. L gt d.tanh L (6) 4) Klasifikasi Gelomang Menurut Kedalaman Relatif Berdasarkan kedalaman relatif, yaitu perandingan antara kedalaman air d dan panjang gelomang L, (d/l), gelomang dapat diklasifikasikan menjadi tiga macam, yaitu : [1] a. gelomang di laut dangkal jika d/l O 1/0. gelomang di laut transisi jika 1/0 < d/l < 1/ c. gelomang di laut dalam jika d/l P 1/ 5) Gelomang Pecah Tinggi maksimum gelomang diatasi oleh kondisi dimana kecepatan partikel air di puncak gelomang sama dengan kecepatan ramatnya. Apaila kondisi terseut terlampaui, maka gelomang akan pecah. [] Gelomang pecah dipengaruhi oleh perandingan antara tinggi dan panjang gelomang. Pada laut dalam perandingan terseut adalah: L 0 0 1 0,14 7 Apaila gelomang ergerak ke laut dangkal, maka pada suatu titik, gelomang akan pecah. Dimana: d 1,8 6) Fluktuasi Muka Air Laut Evaluasi muka air merupakan parameter yang penting dalam perencanaan angunan pantai. Muka air laut erfluktuasi dengan periode yang leih esar dari periode gelomang angin. Proses alami yang dapat memicu terjadinya fluktuasi muka air laut diantaranya adalah kenaikan muka air karena gelomang (wave set-up), dan pasang surut. 7) Kenaikan Muka Air karena Gelomang Gelomang yang datang dari laut menuju pantai menyeakan fluktuasi muka air di daerah pantai terhadap muka air diam. Pada waktu gelomang pecah, akan terjadi penurunan elevasi muka air laut rerata terhadap muka air diam di sekitar lokasi gelomang pecah. Kemudian dari lokasi gelomang pecah, permukaan air rerata miring ke atas ke arah pantai. Turunnya muka air terseut dikenal dengan wave set-down, 3 hal 9-43 aspal eton aja hidro (7) (8) sedang naiknya muka air diseut wave setup, sepeti ditunjukkan oleh gamar.5. Kedalaman air minimum di lokasi gelomang pecah pada saat wave set-down adalah d. Peredaan elevasi muka air rerata dan muka air diam di titik terdeut adalah S. Setelah itu muka air naik dan memotong garis pantai. Peredaan elevasi antara kedua titik adalah wave set-up antara daerah gelomang pecah dan pantai dieri notasi S. Wave set-up terhadap muka air diam S w adalah peredaan antara S dan S. 8) Pasang Surut Pasang surut adalah fluktuasi muka air laut karena adanya gaya tarik enda-enda langit, terutama ulan dan matahari terhadap massa air laut di umi. Meskipun massa ulan jauh leih kecil daripada massa matahari, tetapi karena jaraknya jauh leih dekat, maka pengaruh gaya tarik ulan terhadap umi jauh
Volume Nomor, Desemer 013 ISSN 30-440 leih esar daripada gaya tarik matahari. Gaya tarik ulan yang mempengaruhi pasang surut adalah, kali leih esar daripada gaya tarik matahari. Perencanaan angunan pantai dan pelauhan sangat dipengaruhi oleh pasang surut yang terjadi. Seagai contoh, elevasi puncak pemecah gelomang dan angunan lainnya ditentukan oleh elevasi muka air pasang, sementara kedalaman alur pelayaran ditentukan oleh muka air surut. Bentuk pasang surut di eragai daerah tidaklah sama. Di suatu daerah dalam satu hari dapat terjadi satu kali atau dua kali pasang surut. Terdapat empat jenis pasang surut di Indonesia, yaitu pasang surut harian tunggal (diurnal tide), harian ganda (semi diurnal tide), pasang surut campuran condong ke harian ganda (mixed tide prevailing semidiurnal), dan pasang surut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevailing diurnal). 9) Definisi Elevasi Muka Air Dalam perencanaan angunan pantai, diperlukan elevasi yang didasarkan pada data pasang surut, elevasi terseut adalah : a) Muka air tinggi (high water level, WL), muka air tertinggi yang dicapai pada saat air pasang dalam satu siklus pasang surut. ) Muka air rendah (low water level, LWL), muka air terendah yang dicapai pada saat air pasang dalam satu siklus pasang surut. c) Muka air tinggi rerata (mean high water level, MWL), rerata dari muka air tinggi dalam periode 19 tahun. d) Muka air rendah rerata (mean low water level, MLWL), rerata dari muka air rendah dalam periode 19 tahun. e) Muka air laut rerata (mean sea level, MSL), rerata antara muka air tinggi rerata (MWL) dan muka air rendah rerata (MLWL). f) Muka air tinggi tertinggi (highest high water level, WL), adalah air tertinggi pada saat pasang surut purnama atau ulan mati. g) Muka air rendah terendah (lowest low water level, LLWL), adalah air terendah pada saat pasang surut purnama atau ulan mati. 10) Statistik dan Peramalan Gelomang Analisa statistik gelomang diperlukan untuk mendapatkan eerapa karakteristik gelomang seperti gelomang representatif ( 1, 10, s, dan seagainya), proailitas kejadian gelomang, dan gelomang ekstrim (gelomang dengan periode ulang tertentu). Pencatatan gelomang meliputi tinggi, periode dan arah datangnya gelomang. Gelomang yang terjadi sepanjang tahun digunakan untuk analisis proses pantai, sedangkan gelomang ekstrim digunakan untuk analisis stailitas angunan pantai. 11) Gelomang Representatif Untuk keperluan perencanaan angunanangunan pantai perlu dipilih gelomang representatif, yaitu gelomang individu (individual wave) dengan tinggi dan perioda yang dapat mewakili satu spektrum gelomang. Apaila tinggi gelomang dari suatu pencatatan diurutkan dari tinggi ke rendah atau sealiknya, maka akan ditentukan tinggi n yang merupakan rerata dari n persen gelomang tertinggi. Bentuk yang paling anyak dipergunakan adalah 33 atau tinggi rata-rata dari 33% nilai tertinggi dari pencatatan gelomang, yang juga diseut seagai tinggi gelomang signifikan s.[1] 1) Tinggi Gelomang Rencana Tinggi gelomang rencana tergantung pada jenis konstruksi yang akan diangun, pedoman yang umum dipergunakan adalah:[] a) Konstruksi kaku, seperti menara or lepas pantai, dipergunakan tinggi gelomang maksimum, dengan periode ulang 100 tahun. ) Konstruksi fleksiel, seperti pemecah gelomang, tinggi gelomang rencana dipakai s dengan periode ulang yang leih kecil dari konstrusi kaku. Dalam hal ini pemilihan periode ulang ditinjau dengan analisa ekonomi. c) Konstruksi semi kaku, misal dinding pantai, dipergunakan tinggi gelomang rencana 10. d) Proses tranport sedimen, dipakai tinggi gelomang rencana s atau rms tahunan. 13) Saluran Teruka Aliran permukaan eas (free surface flow) atau aliran saluran teruka (open channel flow) adalah aliran dalam saluran teruka atau tertutup yang mempunyai permukaan eas, atau memililki tekanan permukaan sama dengan permukaan atmosfer. Zat cair yang mengalir pada saluran teruka mempunyai idang kontak hanya pada dinding dan dasar saluran. Saluran teruka dapat erupa saluran alamiah dan uatan, dengan material eragam.[3] 14) Perencanaan Saluran Stail Faktor utama yag erpengaruh pada perencanaan saluran adalah kecepatan dan tegangan geser. Dalam praktek, tegangan geser sangat susah ditentukan. Oleh karena itu, kecepatan diterima seagai faktor yang Jurnal Rekayasa Sipil ASTONJADRO 33
Fadhila Muhammad Lt, Feril ariati, Studi Kelayakan Pemangunan Alur Pelayaran Di Muara Sungai Ciujung Lama Kaupaten Serang paling penting dalam perencanaan saluran yang stail. Jika kecepatan maksimum dipilih sedemikian rupa, sehingga tidak terjadi gerusan (scouring) pada kondisi kecepatan sama atau leih kecil daripada kecepatan maksimum, maka permasalahan dianggap teratasi. Kecepatan yang diizinkan terkait dengan tekstur tanah dimana saluran terseut diangun. Tekstur tanah merupakan perandingan relatif dari eragai golongan esar partikel tanah dalam suatu massa tanah, terutama fraksi tanah liat, lempung dan pasir. Pengelompokkan tekstur tanah menurut USDA dapat dilihat dalam tael 1. [3] 15) Geometri Penampang Melintang Saluran Stailitas dinding saluran trapesium ergantung pada jenis tanah dan kedalaman saluran. Tael 1 mamperihatkan esar kemiringan dinding saluran yang disarankan oleh USBR. No. Tael 1. Kemiringan Dinding Saluran yang Disarankan oleh USBR Nilai m Type Tanah Kedalaman saluran sampai dengan 1, m Kedalaman saluran leih dari 1, m 1 Turf 0 Lempung keras 0,5 1 3 Geluh kelempungan dan geluh keliatan 1 1,5 4 Geluh kepasiran 1,5 5 Pasir 3 16) Revetmen Revetmen adalah pelindung teing yang didesain untuk melindungi dan menstailisasi suatu lereng yang dipengaruhi oleh arus dan gelomang. Untuk memenuhi fungsi terseut, perlu diketahui eerapa aspek yang mempengaruhi perencanaan revetmen, yaitu: stailitas, fleksiilitas, ketersediaan material, kemudahan konstruksi dan perawatan, dan keamanan angunan.[4] Terdapat anyak tipe material yang dipergunakan dalam konstruksi revetmen, dan dapat diklasifikasikan seagai erikut: a) Batu kosong seragam. ) Unit eton, dapat erupa dolos, tetrapod, triar, atau quadripod. c) Sistem lok eton segmental, dipergunakan pada lokasi dengan tingkat. gelomang yang tidak terlalu esar, dan diutuhkan material yang fleksiel. d) Gaion atau ronjong, yaitu anyaman kawat erentuk kotak yang di dalamnya diisi atu. e) Geotekstil, dan material lain.[4] 17) Sistem Blok Beton Segmental Sistem lok eton segmental merupakan hasil farikasi dan telah digunakan secara luas dalam konstruksi dinding penahan tanah. Blok eton segmental memiliki entuk yang variatif. Blok eton segmental dapat disatukan dengan sistem interlock, menggunakan ahan pengisi (grouting), kael, klip, pin atau pun alat lain Gamar 4. Aplikasi Tipikal dari Blok Beton Segmental. [5] Blok eton segmental digunakan secara luas seagai dinding penahan tanah, proteksi saluran, dan revetmen. Penggunaan lok eton segmental seagai revetmen telah diterima di eragai elahan dunia, karena nilai estetisnya yang tinggi, dan dapat 34 hal 9-43 aspal eton aja hidro
Volume Nomor, Desemer 013 ISSN 30-440 terintegrasi dengan kawasan sekitarnya, terutama daerah padat penduduk dan lokasi wisata pantai. 18) Geotekstil Geotekstil diuat dengan mempergunakan eragai jenis polimer arifisial. Diantaranya: Polyamyde (PA), polyeater (PETP), Polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinil chloride (PVC), dan chlorinated polyethylene (CPE). [4] Produk tipikal dari geotekstil adalah woven, non-woven dan knitted.[5] Stailitas geotekstil saagai filter ditentukan oleh efektifitas dari ukaan geotekstil dalam menahan utiran tanah. Pada perencanaan lapisan filter geotekstil, dipergunakan nilai O 95, yaitu ukuran ukaan efektif dari geotekstil, dimana 95% partikel tanah dapat tertahan. Tael. Perandingan Sifat dari Beragai Jenis Polimer [5] 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Diagram Alir Metodologi Penelitian Metodologi penelitian dapat dilihat pada diagram alir di awah ini: MULAI INPUT DATA Data gelomang laut dalam Data asil Survey Data Propertis Tanah Dasar Rencana Desain Kanal Rencana Desain Revetmen Rencana Normalisasi Sungai Rencana Bangunan Pelindung Pantai Evaluasi Kecepatan Aliran V terjadi < V izin Penentuan Tinggi Gelomang Rencana Study Pustaka Ya Tidak Desain Saluran Tanpa Perkuatan Teing Desain Perkuatan Teing Saluran Lapis Pelindung Lapis Filter Desain Revetmen Lapis Pelindung Lapis Filter Final Desain Saluran Final Desain Revetmen Kesimpulan dan Saran Selesai Jurnal Rekayasa Sipil ASTONJADRO 35
Fadhila Muhammad Lt, Feril ariati, Studi Kelayakan Pemangunan Alur Pelayaran Di Muara Sungai Ciujung Lama Kaupaten Serang Gamar 3 Diagram Alir Metodologi Penelitian 4. ANALISIS DATA DAN DESAIN 4.1 Tinjauan Kondisi Muara dan Pantai 1) Oseanografi a) Angin Seagai unsur utama penggerak gelomang dan arus di lautan, faktor angin perlu diperhitungkan dalam perencanaan letak mulut dan jenis konstruksi pelindung muara Sungai Ciujung Lama/Kali Mati. Arah angin dominan yang erhemus disajikan dalam gamar 4. Gamar 4. Angin Dominan Berdasarkan musim di perairan Teluk Banten Pada umumnya, kemunculan angin ini ditandai dengan gelomang yang cukup esar dan cuaca yang kurang aik agi kapal-kapal untuk erlayar. Ketinggian gelomang antara 1.5 sampai meter sangat mungkin terjadi pada wilayah perairan Indonesia. ) Pasang Surut Dalam merencanakan kedalaman kanal dan ketinggian tanggul, faktor pasang surut merupakan hal yang penting untuk diketahui.. Gamar 5 menunjukkan searan pasang surut wilayah perairan Indonesia dan sekitarnya. Dari gamar dapat kita lihat, untuk Laut Jawa secara umum jenis pasang surutnya adalah pasang surut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevailing diurnal), yaitu dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, tetapi kadang-kadang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dengan tinggi dan periode yang sangat ereda Gamar 5. Kondisi Arus dan Sedimen Transport asil pengamatan yang telah dilakukan oleh tim TU-Delft, pada saat pasang kedalaman muara dan laut mencapai meter dan saat surut 1, meter. Dari data terseut, dapat diperkirakan kedalaman muka air laut rerata (mean sea level/m.s.l) erkisar 1,6 meter. 36 hal 9-43 aspal eton aja hidro
Volume Nomor, Desemer 013 ISSN 30-440 Satu hal yang perlu diperhitungkan juga dalam merencanakan tinggi tanggul adalah faktor seiches atau kenaikan muka laut secara tia-tia akiat faktor alam. Di wilayah Indonesia, faktor kenaikan muka air laut secara tia-tia ini sering diseut dengan anjir ro. Dari warga setempat, tinggi genangan ro erkisar 0 sampai 50 cm. c) Gelomang Dari hasil pengamatan di Muara Sungai Ciujung/Kali Mati, arah datang gelomang tegak lurus terhadap muara. Pada daerah pantai tipe gelomang pecah adalah tipe spilling, hal ini diakiatkan kondisi dasar laut yang merupakan tanah lumpur (mud coast) dan cenderung landai. Periode gelomang pada muara relatif sangat pendek yaitu 5 detik, dengan tinggi gelomang representatif 10 adalah 1, m. Data gelomang perairan muara Sungai Ciujung Lama dan contoh perhitungan penentuan tinggi gelomang reprentatif terlampir. ) Morfologi Pantai Pantai utara Banten saat ini mengalami kerusakan yang cukup parah, terleih sejak adanya penamangan pasir di pulau-pulau kecil di sekitar perairan Teluk Banten. Peta erosi dan sedimentasi wilayah pantai utara Banten disajikan pada gamar 6. Gamar 6 Data erosi dan Akresi Perairan Teluk Banten 1885-1995 (disadur dari T.U. Delft s finished project: Dynamics of suspended sediment in a marginal reef environment) Wilayah muara Sungai Ciujung Lama/Kali Mati merupakan daerah yang tererosi. Kealikan dengan muara Sungai Ciujung Baru merupakan daerah akresi (tersedimentasi). Gamar 4.4 menyajikan esarnya sediment transport yang terjadi dalam atasan suspended sediment per cuic (SSC) dengan satuan mg per liter. Gamar 7 Data Erosi dan Akresi Perairan Teluk Banten Jurnal Rekayasa Sipil ASTONJADRO 37
Fadhila Muhammad Lt, Feril ariati, Studi Kelayakan Pemangunan Alur Pelayaran Di Muara Sungai Ciujung Lama Kaupaten Serang Berdasarkan keterangan gamar 7. pada muara Sungai Ciujung Lama laju erosi sangat tinggi, erkisar antara 10-15 mg per liter suspended sediment contain, sedangkan sedimentasi di muara Sungai Ciujung Baru erkisar antara 0-30 mg per liter suspended sediment contain. 4. Rencana Normalisasi Arus Sungai Ciujung Lama Normalisasi arus sungai diterapkan untuk menyediakan alur pelayaran yang cukup agi kapal penangkap ikan yang melalui sungai : Tael 3. Perhitungan deit Andalan Ciujung Lama. Dikarenakan penyea pendangkalan adalah erosi pada muara, maka diperlukan upaya-upaya untuk mempertahankan kondisi tanggul dan muara sungai, dengan perkuatan tanggul sungai dan pantai. 1) Evaluasi Keandalan Aliran Sungai Ciujung Lama Dari hasil survey yang telah dilaksanakan oleh PT. Samudera Banten Jaya didapatkan data-data seagai erikut Perhitungan Deit 1 / 3 Q R S n Deit Andalan Kecepatan Alir 1/ A Qa V Pemeriksaan Jenis Aliran dengan Pers. Froude V N F gh Nf = 0,66 / (( 9,81 x 1,5 ) ^ 1/ ) Nf = 0,17 (Aliran Su-kritis) Perhitungan Deit Maksimum Luas Penampang A A =. h Keliling Basah O O = + h Radius idrolis R R = A / O 1 Q R S A / 3 1/ n Deit Maksimum Qmax Deit Jagaan DQ DQ=Qmax-Qa Dengan demikian dapat disimpulkan ahwa aliran air yang mengalir pada saluran merupakan aliran su-kritis, sehingga dapat terjadi proses sedimentasi. ) Dimensi Rencana Kanal +.00 MUKA AIR NORMAL (MAN) +0.00-5.00 Gamar 8 Rencana Penampang Kanal Tael 4. Perhitungan saluran 38 hal 9-43 aspal eton aja hidro
Volume Nomor, Desemer 013 ISSN 30-440 Saluran Trapesium Lear Dasar Kanal 0.00 m Lear Puncak Kanal a 48.00 m Tinggi Kanal h 5.00 m Tinggi Jagaan w.00 m Panjang Sisi Miring 15.65 m Kemiringan Dasar Saluran i 0.000461 Maka Luas Penampang A A = h/. (a+) 38.00 m Keliling Basah O O = + h 51.31 m Radius idrolis R R = A / O 4.64 1 / 3 1/ Q R S A n Deit Maksimum Qmax 473.79 m3/s Kecepatan Alir V 1.99 m/s Perhitungan Deit Normal Saluran Traperium Lear Dasar Kanal 0.00 m Lear Puncak Kanal a 40.00 m Tinggi Kanal h 5.00 m Panjang Sisi Miring 11.18 m Kemiringan Dasar Saluran i 0.000461 Maka Luas Penampang A A = h/. (a+) 150.00 m Keliling Basah O O = + h 4.36 m Radius idrolis R R = A / O 3.54 1 / 3 1/ Q R S A n Deit Normal Qmax 49.41 m3/s Kecepatan Alir V 1.66 m/s Deit Jagaan DQ DQ=Qmax-Qa 4.38 m3/s 3) Desain Struktur Perkuatan Teing Saluran Dari hasil survey yang telah dilaksanakan, diketahui ahwa tanah asli merupakan jenis lempung sedang dengan nilai D 50 = 0,04 mm, dan massa jenis () = 1,8 ton/m3. Dengan mempergunakan formula Mavis, maka kecepatan alir maksimum: 1 4 / 9 s (9) v D 1 v v v 1.0,04 0,08 ft / s 0,00m / s 1,8 1 1 Jurnal Rekayasa Sipil ASTONJADRO 43. 4 / 9 Dikarenakan kecepatan alir rencana pada saluran adalah 1,67 m/detik, maka akan terjadi penggerusan (scouring). Dengan demikian diperlukan suatu sistem proteksi teing saluran. Diasumsikan jenis atuan adalah kerakal dengan ukuran utir > 100 mm atau 10 cm, yaitu atu ongkah dengan dengan grade 10-60 kg, memerikan D 50 = 0,3 m = 30 mm, rapat jenis (s) =,65 ton/m 3, sehingga atas kecepatan maksimum menjadi: = ½ x (500) 4/9 x ((,65/1) 1) 1/ = 7, ft/dtk =, m/dtk Kecepatan maksimum yang diijinkan leih esar dari kecepatan aktual saluran. Filter diperlukan untuk mencegah keluarnya utiran halus tanah, mengingat pasangan atu kosong terdiri dari atuan yang erdiameter esar. Syarat filter harus memenuhi kriteria seagai erikut: a. stailitas interface : D 15f /D 85 < 5. stailitas internal : D 60 /D 10 10
Fadhila Muhammad Lt, Feril ariati, Studi Kelayakan Pemangunan Alur Pelayaran Di Muara Sungai Ciujung Lama Kaupaten Serang c. stailitas permeailitas : D 15f /D 15 > 5 Bila pasir kasar digunakan seagai filter, dengan ukuran utiran seagai erikut: D 10 = 180-0 m D 15 = 00-40 m D 50 = 450-500 m D 85 = 600-700 m Untuk pasangan atu kosong grade 10-60 kg D 15 = 0,15 m D 50 = 0,3 m D 85 = 0,8 m Dengan demikian Stailitas interface : D 15f /D 85 = 0,/8 = 0,007 < 5 Stailitas permeailitas : D 15f /D 15 = 0,/3 = 0,009 < 5 Pasir kasar tidak cocok untuk dijadikan filter, oleh karena itu penggunaan geotekstil perlu dipertimangkan. Dikarenakan geotekstil erfungsi seagai filter antara lapis atu kosong, dengan mempergunakan diagram alir dari Groud (1988) [4], maka lapis geotektil pada lapis antara pasir dan tanah dasar dapat didesain seagai erikut: d' 100 C' u (10) 60 d' 0 ( d Cc 30) (11) d xd 10 C u = (0,031/0,016) 1/ = 1,39 Cc = (0,0) /(0,06 x 0,019) = 0,97 Maka tanah termasuk golongan tanah seragam,dan lepas, sehingga dipakai ukuran ukaan geotekstil (O 95 ) < C u. D 50 (O 95 ) < (1,39. 0,04) = 0,033 mm Menurut Verhagen, apaila media saluran tidak mengakiatkan gaya geser yang esar, dalam hal ini pasir lepas, maka dapat diterapkan geotekstil dengan properti seagai erikut: Tael 5. Properti Geotekstil untuk Filter Saluran Gra strength Sewn seam strenght Puncture strengtht Burst strenght Trapezoid tear 80 ls 70 ls 5 ls 130 psi 5 ls Dengan demikian, dipergunakan pelindung teing saluran erupa material atu kosong (riprap) dengan erat utir antara 10-60 kg, lapis pasir kasar dengan teal 0 cm, dan filter erupa lapis geotekstil dengan ukaan O 95 0,033 mm. 4.3 Desain Struktur Perlindungan Muara Revetmen yang direncanakan akan diangun pada kedalaman 1,00 meter. Kemiringan dasar laut 1:50. Tinggi gelomang adalah 1, meter dengan periode 5 detik. Koefisian refraksi Kr = 1. Dari pengamatan di lapangan, didapat eerapa elevasi muka air, yaitu MWL = +,00 meter, MSL = 1,60 meter dan MLWL = +1,0 meter. Dengan demikian, kedalaman air di lokasi angunan erdasar WL dan LWL adalah: D WL =,00 m - (-1,00 m) = +3,00 m D LWL = 1,0 m - (-1,00 m) = +,0 m D WL = 1,60 m - (-1,00 m) = +,60 m 1) Penentuan Kondisi Gelomang Prosedur awal yang dilakukan adalah penyelidikan kondisi gelomang di lokasi rencana struktur revetmen, dengan mempergunakan Gamar.5 dan.6 untuk kemiringan dasar laut 1:50 L 0 = 1,56 T = 39 m d L 0 3,00 0,0769m 39 4 hal 9-43 aspal eton aja hidro
Volume Nomor, Desemer 013 ISSN 30-440 d L 3,00 0,959.1 Dari Lampiran A didapat 0,1368, Ks 0, 959 1 K s. K r 0 3,176 Tinggi gelomang ekivalen : 0 = K r. 0 = 1.3,176= 3,176 ' gt 0 3,176 0,0131 9,8.5 Dari gamar. 3.13 didapat: 0,85 0,85.3,176, 7350 gt,7350 9,8.5 0,011 Dari gamar. 3.14 didapat: d ' 0 Jurnal Rekayasa Sipil ASTONJADRO 43 1,5 d 1,5.,7350 3,4187m Jadi gelomang pecah terjadi pada kedalaman 3,4 meter. Karena d > D WL >D LWL maka gelomang telah pecah seelum mencapai lokasi struktur revetmen. ) Penentuan Tinggi Muka Air Rencana Elevasi muka air rencana dipengaruhi oleh tinggi gelomang, pasang surut, dan wave set-up. Setup gelomang dihitung mempergunakan pers. (.17), dengan nilai =,7350. S S S w w w 0,191,8 0,191,8 0,367m gt,7350,7350 9,8.5 Maka, tinggi muka air rencana (Design Water Level, DWL) dapat ditentukan seagai erikut: DWL MWL S DWL,00 0,367 DWL,37meter w 3) Penentuan Elevasi Puncak Revetmen Elevasi puncak revetmen dihitung erdasar tinggi Run-up. Kemiringan sisi revetmen ditetapkan 1:. Tinggi gelomang di laut dalam: L 0 = 1,56 T = 1,56.5 = 39 m tan ( / L ) Bilangan Iriaren, 869 I r 0 0,5 0,5 (1, / 39) Dihitung nilai run-up, R u /=,50, maka R u =1, x,50 = 3,05 meter. Dengan demikian, elevasi puncak revetmen dapat ditentukan dengan mempergunakan persamaan di awah ini: Elevasi. puncak DWL R Elevasi. puncak,37 3,05 0,50 Elevasi. puncak 5,9meter u tinggi. jagaan Sehingga, tinggi puncak revetmen adalah 6,00 meter. 4) Lapis Penutup (armour units) Revetmen direncanakan menggunakan sistem lok eton segmental. Untuk menentukan teal lok eton yang akan dipergunakan, formula yang dikemangkan oleh Technical Advisory Committee on Water Defences (TAW), dapat diterapkan: [6] 0,5
Fadhila Muhammad Lt, Feril ariati, Studi Kelayakan Pemangunan Alur Pelayaran Di Muara Sungai Ciujung Lama Kaupaten Serang s 6 D m / 3 opt Dengan m = kepadatan relatif sistem, m = ( c -)/) D = teal lok eton segmental (m) s = tinggi gelomang signifikan = indeks keseragaman, dimana: op tan (13) L s op Dengan L op = kemiringan lereng ( o ) = panjang gelomang di laut dalam (m), L op = 1,56 T p T p = periode gelomang (detik) Tael 6. Perhitungan Teal Sistem Blok Revetmen No Parameter Nilai Satuan 1 s 1, m Tp 5 detik 3 7 4 eton 400 kg/m3 5 105 kg/m3 6 Lop 39,00 m 7 s/lop 0,03 8 (s/lop)^0,5 0,17 9 3,00 10,08 11 1,34 1 D 0,3 m Seagai lapis penutup dapat dipergunakan lok eton segmental dengan ketealan 0,35 m. 5) Lapis Geotekstil Penggunaan geotekstil dalam revetmen erfungsi seagai filter antara lapis penutup erupa sistem lok eton segmental dan lapis tanah asli erupa lempung dengan nilai D 50 = 0,04 mm, dengan mempergunakan diagram alir dari eerten (1985) [], maka lapis geotektil pada lapis antara pasir dan tanah dasar dapat didesain seagai erikut: d 10 4 hal 9-43 aspal eton aja hidro o (1) 60 Cu (14) d Cu = (0,04/0,019) = 1,37 Maka tanah termasuk golongan tanah seragam, dan lepas. Selain itu, tanah mengalami serangan gelomang, maka diperlukan geotekstil dengan ukuran ukaan (O 95 ) < d 50. (O 95 ) < 0,04 mm. Dalam fungsinya seagai filter pada sistem lok eton segmental, maka dapat diterapkan geotekstil dengan properti seagai erikut: Tael 7. Properti Geotekstil untuk Revetmen Gra strength 90 ls Elongation 15% Sewn seam strenght Puncture strengtht Burst strenght 80 ls 40 ls 140 psi
Volume Nomor, Desemer 013 ISSN 30-440 Trapezoid tear Dengan demikian, direncanakan revetmen dengan elevasi puncak 6,00 meter, dengan material penyusun lok eton segmental dengan teal 0,35 meter, lapis pasir kasar dengan teal 0 cm, dan filter erupa lapis geotekstil dengan ukaan O 95 0,04 mm. 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Ditinjau dari hasil perencanaan angunan pelindung pantai dan proteksi teing saluran yang telah dilaksanakan, dapat ditarik eerapa kesimpulan seagai erikut: 1) Dimensi kanal yang direncanakan erupa saluran trapesium dengan lear dasar 0 meter, lear puncak 48 meter dan tinggi 7 meter, memiliki deit maksimum 473,79 m 3 /detik, deit aliran normal 49,41 m 3 /detik, dan deit jagaan 4,38 m 3 /detik. Kecepatan aliran maksimum adalah 1,99 m/detik, dan kecepatan aliran normal adalah 1,66 m/detik. ) Kecepatan alir rencana pada saluran jauh meleihi kecepatan alir maksimum yang disarankan untuk jenis tanah dasar, yakni 30 ls seesar 0,00 m/detik, sehingga direncanakan perkuatan teing saluran dengan mempergunakan pasangan atu kosong (riprap) dengan erat utir antara 10-60 kg, lapis pasir kasar dengan teal 0 cm, dan filter erupa lapis geotekstil dengan ukaan O 95 0,033 mm. 3) Untuk melindungi wilayah muara pantai dari erosi, direncanakan konstruksi revetmen dengan elevasi puncak 6.00 meter, dan kemiringan dinding 1:. Material penyusun revetmen erupa lok eton segmental dengan teal 0,35 meter, lapis pasir kasar dengan teal 0 cm, dan filter erupa lapis geotekstil dengan ukaan O 95 0,04 mm. 5. Saran Ditinjau dari hasil perencanaan angunan pelindung pantai dan proteksi teing saluran yang telah dilaksanakan, dapat disarankan ahwa perencanaan struktur proteksi teing saluran dan konstruksi pelindung pantai dapat diaplikasikan di muara Sungai Ciujung Lama, Ka. Serang. Jurnal Rekayasa Sipil ASTONJADRO 43