Analisa Erosi dan Sedimentasi untuk Perkuatan Tebing dan Normalisasi Sungai Lawe Sigala-gala di Kabupaten Aceh Tenggara

  

LEMBAR PENGESAHAN

  Yang bertanda tangan dibawah ini, Pembimbing dan Pembanding pada seminar Tugas Akhir yang berjudul :

  

”Analisa Erosi dan Sedimentasi untuk Perkuatan Tebing dan Normalisasi Sungai

Lawe Sigala- gala di Kabupaten Aceh Tenggara”

  Dengan ini menerangkan bahwa mahasiswa :

  Nama : Maulana Rizal Manurung NIM : 08 0404 040 Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc

  Telah menyelesaikan Tugas Akhir, Untuk diajukan melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh ujian Sarjana Teknik Sipil.

  Dosen Pembanding I Dosen Pembanding II

Ivan Indrawan, ST, MT. Riza Inanda Siregar, ST, MT.

  NIP. 19761205 200604 1 001 NIP. 19900429 2015 1 001

Medan, Agustus 2015

Dosen Pembimbing

  

Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc

NIP. 19660417 199303 1 004

  

ANALISA EROSI DAN SEDIMENTASI UNTUK PERKUATAN

TEBING DAN NORMALISASI SUNGAI LAWE SIGALA-GALA DI

KABUPATEN ACEH TENGGARA

TUGAS AKHIR

  

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-Tugas dan Memenuhi Syarat

Untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil

  Disusun Oleh :

  

MAULANA RIZAL MANURUNG

08 0404 040

Dosen Pembimbing :

  

Dr. Ir. A. Perwira Mulia, M.Sc

NIP. 19660417 199303 1 004

BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

  

2015

ABSTRAK

  Kata drainase berasal dari kata drainage yang artinya mengeringkan atau mengalirkan air. Air merupakan salah satu komponen penting untuk kehidupan semua makhluk hidup dibumi, air juga merupakan kebutuhan dasar manusia yang digunakan untuk kebutuhan minum, mandi, dan kegiatan lainnya. Ada beberapa penyebab yang mengakibatkan air meluap dari aliran sungai atau banjir, dimana penyebabnya adalah terjadinya erosi dan sedimentasi pada aliran sungai. Erosi merupakan terkikisnya permukaan tanah oleh aliran air, akibat terkikisnya permukaan tanah maka aliran sungai terjadi pengendapan sedimentasi pada sungai yang mengakibatkan terjadinya banjir. Pada kasus ini, lokasi yang diteliti oleh peneliti adalah daerah aliran sungai kecamatan lawe sigala-gala, kabupaten Aceh Tenggara.

  Kecamatan lawe sigala-gala adalah salah satu dari 16 kecamatan dikabupaten aceh tenggara. Kecamatan lawe sigala-gala berbatasan dengan kecamatan semadam disebelah utara dan kecamatan babulmakmur dibagian selatan. Kecamatan ini berpenduduk sebesar 20.872 jiwa yang luasnya adalah 4.032 Ha dan kepadatan penduduknya 15%. Kecamatan ini merupakan daerah yang sering terjadinya banjir akibat seringnya terjadi erosi yang mengakibatkan penumpukan sedimen pada aliran sungai.

  Dalam menghitung terjadinya erosi dan besarnya muatan sedimen yang terdapat pada sungai dilawe sigala-gala digunakan beberapa metode. Metode yang digunakan untuk menghitung terjadinya erosi adalah metode Roughly, rumus ketiga dan Trial n Error. Sedangkan metode yang digunakan untuk menghitung muatan sedimen adalah dengan menggunakan metode yang’s dan metode Shen and Hung.

  Dari hasil perhitungan erosi dengan menggunakan rumus roughly, rumus ketiga dan trial and error, didapat hasil bahwa aliran sungai lawe sigala-gala merupakan aliran yang rentan terjadi erosi. Untuk muatan sedimen, dari hasil perhitungan metode yang tepat untuk dipakai menghitung penumpukan sedimen adalah metode yang’s, dikarenakan hasil penumpukannya lebih besar jumlahnya mencapai 8,562 ton/hari dibandingkan metode shen and hung yang hanya mencapai 5,667 ton/hari. Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karuni-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  Adapun judul dari tugas akhir ini adalah “Analisa Erosi dan Sedimentasi untuk Perkuatan Tebing dan Normalisasi Sungai Lawe Sigala-gala di Kabupaten Aceh Tenggara”. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Strata I (S1) di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  Saya menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak. Ucapan terima kasih saya ucapkan kepada: 1.

  Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU.

  2. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU.

  3. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia Tarigan, M.Sc selaku dosen pembimbing sekaligus orang tua bagi saya yang telah berkenan meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk

membantu, membimbing dan mengarahkan saya hingga selesainya tugas akhir ini.

  4. Bapak Ivan Indrawan, ST,MT dan Ibu Riza Inanda Siregar, ST, MT selaku dosen pembanding/penguji yang telah memberikan kritikan dan nasehat yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  5. Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

  6. Ayahanda Sudirman Manurung dan Ibunda Tri Salmah yang selalu mendukung saya

dalam doa, membimbing dan memotivasi saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  7. Kepada teman-teman dan adik-adikku tersayang, yang selalu mendukung penyelesaian Tugas Akhir ini.

  8. Semua sahabat-sahabatku stambuk 2008 khususnya kepada, M.Hafis, Rumanto, Tofandi, Berry Kurniawan, Riza, Ahmad Safii, Khatab, Alfrendi, Aris, Ibnu, Ucup, Muazzi, Andi yang telah memberikan dukungan dalam pengerjaan tugas akhir.

  9. Kepada Dinas Pertanian dan Dinas Pekerjaan Umum Aceh Tenggara yang telah memberikan bantuan dan kemudahan dalam pengambilan data.

  10. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil dan Fakultas Teknik yang telah memberikan bantuan dan kemudahan dalam penyelesaian administrasi.

  i Semoga Tuhan membalas dan melimpahkan berkat dan karuni-Nya kepada kita semua

dan atas dukungan yang telah diberikan saya ucapkan terima kasih. Semoga tugas akhir ini

dapat bermanfaat bagi kita semua.

  Medan, Maret 2015 Hormat Saya

  Maulana Rizal Manurung ii

  DAFTAR ISI

  2.1 Da erah Aliran Sungai (DAS) ……………………………………………6

  2.2.3 Faktor- faktor yang Mempengaruhi Erosi …………………………18

  2.2.2 Proses Terjadinya Erosi ………………………………..………….16

  2.2.1 Pengertian Erosi …………………………………………………...12

  2.2 Erosi………………………………………………………………….....12

  2.1.3 Analisa Hidrologi ……………………………………………….....10

  2.1.2 Karateristik Wilayah Studi …………………………………………7

  2.1.1 Data Umum DAS …………………………………………………..6

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  ABSTRAK KATA PENGANTAR …………………………………………………………….i DAFTAR ISI ……………………………………………………………………..iii DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………....vii DAFTAR TABEL ………………………………………………………………viii DAFTAR NOTASI ……………………………………………………………….x DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………….xii

  1.6 Manfaat …………………………………………………………………..5

  1.5 Metode Penelitian ………………………………………………………..4

  1.4 Tujuan ……………………………………………………………………3

  1.3 Batasan Masalah …………………………………………………………2

  1.2 Perumusan Masalah ……………………………………………………...2

  1.1 Latar Belakang …………………………………………………………...1

  BAB I PENDAHULUAN

  2.2.4 Dampak Erosi ………………………………………..…………....20

  2.2.5 Perhitungan Erosi…………... ………………………………….....22

  3.6 Jadwal Pengerjaan Skripsi ……………………………………………32

  4.1.4 Pengujian Kecocokan Jenis Sebaran ……………………….…..44

  4.1.3 Pemilihan Jenis Distribusi ……………………………………...43

  4.1.2 Analisa Frekuensi Curah Huj an ………………………………..42

  4.1.1.1 Analisa Curah Hujan Distribusi Gumbel ……………...39

  4.1.1.3 Analisa Curah Hujan Distribusi Log Person III ……....37

  4.1.1.2 Analisa Curah Hujan Distribusi Log Normal ………....36

  4.1.1.1 Analisa Curah Hujan Dist ribusi Normal ……………....35

  4.1.1 Analisa Curah Hujan Harian Maksimum .………………….......34

  4.1 Curah Hujan…………….. ……………………………………………34

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  3.5 Biaya Penelit ian ……………………………………………………....31

  2.3 Fisik Sedimen ………………………………………………………....23

  3.4 Variabel yang diamati………………………………………………….31

  3.3 Pelaksanaan Penelitian ………………………………………………...31

  3.2 Rancangan Penelitian ………………………………………………….29

  3.1 Tempat dan Waktu… ………………………………………………….29

  BAB III METODE PENELITIAN

  2.3.5 Dampak Erosi dan Sedimen ……………………………………….27

  2.3.4 Rumus- rumus Angkutan Sedimen………………………………...25

  2.3.3 Ukuran Partikel Sedimen………………………………………….23

  2.3.2 Sifat- sifat Sedimen …………………………………………….....23

  2.3.1 Pengertian Sedimen ……………………………………………....23

  4.1.5 Analisa Cacthment Area dan Koefisien Run Off ……….……..46 iv

  4.1.7 Analisa Debit Rencana ………………………………………...52

  4.2 Perhitungan Erosi………………………… ………………………….53

  4.2.1 Menghitung Cara Roughly ……………………………………53

  4.2.2 Menghitung Cara Rumus Ketiga ……………………………...53

  4.2.3 Menghitung Cara Trial and Error …………………………….53

  4.2.4 Menentukan Jenis Aliran yang Stabil atau tidak Stabil ……....56

  4.3 Perhitungan Angkutan Sedimen ………………………………….....57

  4.3.1.Menghitung Angkutan Sedimen harian, bulanan dan tahunan dengan metode yang’s…………………………….............…………...57

  4.3.2 Menghitung Angkutan Sedimen harian, bulanan dan tahunan dengan metode Shen and Hung …………………....…............……....60 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan …………………………………………………………..63

  5.2 Saran …………………………………………………………………65

DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………..66

  LAMPIRAN v

  

DAFTAR GAMBAR

  30

  4.4 Penampang Sungai

  50

  4.3 Grafik Intensitas Curah Hujan

  47

  4.2 Peta Catchment Area

  41

  4.1 Grafik Curah Hujan Maksimum dan periode ulang

  32

  3.2 Jadwal pengerjaan Skripsi

  3.1 Tahapan Rencana Pelaksanaan Tugas Akhir

  Gambar Uraian

  24

  2.2 Klasifikasi Tanah Menurut USDA

  22

  2.2 Diagram Shield

  8

  2.1 Siklus Hidrologi

  4

  1.2 Peta Lokasi

  3

  1.1 Tahapan Penelitian Tugas Akhir

  66 vii

  

DAFTAR TABEL

  Tabel Uraian

  2.1 Klasifikasi Ukuran Butir dan Sedimen 24

  4.1 Data Curah Hujan

  33

  4.2 Analisa Distribusi Normal

  35

  4.3 Analisa Rencana Distribusi Normal

  35

  4.4 Analisa Distribusi Log Normal 36

  4.5 Analisa Rencana Distribusi Log Normal 36

  4.6 Analisa Distribusi Log Person III 37

  4.7 Analisa Rencana Distribusi Log Person III

  38

  4.8 Analisa Distribusi Gumbel 39

  4.9 Analisa Rencana Distribusi Gumbel

  41

  4.10 Rekapitulasi Analisa Curah Hujan Rencana Maksimum

  41

  4.11 Analisa Frekuensi Curah Hujan

  42

  4.12 Perbandingan Syarat Distribusi dan Hasil Perhitungan 44

  4.13 Perhitungan Uji Chi

  46

• – Kuadrat

  4.14 Analisa Intensitas Curah Hujan

  48

  4.15 Kriteria desain hidrologis sistem drainase perkotaan

  52

  4.16 Hasil Perhitungan Diameter

  55 viii

  A = erosi s = berat jenis sedimen

  = berat jenis ar

  g = gravitasi d

  = diameter sedimen = kinematic viscositas

  R = erosivitas curah hujan tahunan rata-rata

  = tegangan geser d

  35 = diameter sedimen 35% dari material dasar d 50 = diameter sedimen 50% dari material dasar

  d

  65 = diameter sedimen 60% dari material dasar K = indeks erodibilitas tanah V = kecepatan aliran S = kemiringan sungai LS = indeks panjang dan kemiringan lereng C = indeks pengelolahan lahan

  P = indeks upaya konservasi tanah atau lahan R

  m

  = erosivitas curah hujan bulanan

  (Rain) _{m = curah hujan bulanan}

  A = Luas penampang sungai P = Keliling basah R = jari-jari hidrolis Q

  s

  = jumlah angkutan sedimen D = kedalaman sungai W = lebar sungai ix

  = kecepatan jatuh M = persentase ukuran partikel OM = persentase bahan organik S = kode struktur tanah P = kelas permeabilitas Z = konstanta n = koefisien kekasaran manning x