ANALISA DATA Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan

Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009

BAB IV ANALISA DATA

4.1 Perhitungan Hasil Analisis Data 4.1.1 Distribusi Ukuran Sedimen Data dalam penelitian ini diambil dari laporan investigasi LPPM ITB, 2003. Terdapat 20 stasiun pengamatan di laporan tersebut yang mencakup sekitar perairan pelabuhan Belawan. Berikut akan diuraikan analisa distribusi butiran sedimen untuk satu buah sampel dari sebuah stasiun pengamatan. Hasil analisa keseluruhan sampel dari seluruh stasiun akan dirangkum kemudian. Tabel 4.1 Sampel Stasiun 1 Diameter Ayakan mm Berat Tertahan Lolos 4,750 - 100,00 2,000 5,96 94,04 0,850 7,32 86,71 0,425 8,64 78,07 0,250 30,81 47,26 0,106 41,62 5,64 0,075 3,98 1,66 Gambar 4.1 Grafik Distribusi Ukuran Sedimen Stasiun 1 Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Gambar 4.2 Titik lokasi setiap stasiun Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Tabel 4.1 dan Gambar 4.1 menunjukkan tabel hasil analisa ayakan dan Gambar kurva distribusi kumulatifnya. Dari Gambar 4.1 dapat ditemukan diameter sedimen berikut D 84 = 0,50 mm, D 65 = 0,34 mm, D 50 = 0,26 mm, D 16 = 0,16 mm Kemudian Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 Menunjukkan perhitungan nilai tengah D dan variannya σ 2 . Nilai rata-rata dihitung berdasarkan tabel dibawah ini: Tabel 4.2 Nilai Rata-rata mm 013 , 1 1 1 = ∆ ∆ = ∑ ∑ = = k i k i Xi Xi f Xi Xi Xif d Nilai varian dapat dihitung berdasarkan tabel dibawah ini: Tabel 4.3 I Xi Xi – X 2 FXi ∆Xi Xi – X 2 fXi 1 0,000 0,000 0,00 0,75 0,000 2 0,075 0,198 3,98 0,031 0,788 3 0,106 0,171 41,62 0,144 7,117 4 0,250 0,072 30,81 0,175 2,218 5 0,425 0,009 8,64 0,425 0,077 6 0,850 0,108 7,32 1,15 0,091 7 2,000 2,191 5,96 2,00 13,058 Σ 4,675 Σ 23,349 I Xi FXi ∆Xi Xif XifXi 1 0,000 0,00 0,75 0,000 0,000 2 0,075 3,98 0,031 0,2985 0,009 3 0,106 41,62 0,144 4,4117 0,635 4 0,250 30,81 0,175 7,545 1,320 5 0,425 8,64 0,425 3,672 1,560 6 0,850 7,32 1,15 6,222 7,155 7 2,000 5,96 2,00 11,92 23,84 Σ 4,675 Σ 34,069 Σ 34,519 Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Nilai varian 2 1 1 2 2 mm 237 , = ∆ ∆ − = ∑ ∑ = = k i k i Xi Xi f Xi Xi f X Xi σ Standart deviasi σ = 0,486 mm Diameter rerata goemetri dapat juga dinyatakan sebagai berikut 2 1 16 84 D D D g ∗ = 2.2 = 0,50 0,16 12 = 0,282 mm Deviasi standart geometrik, σ g , berkaitan dengan D g dan ditentukan sebagai berikut [ ] 16 84 2 1 D D D D g g g + = σ 2.3 [ ] 16 , 282 , 282 , 50 , 2 1 + = g σ = 1,757 mm     + = 16 50 50 84 2 1 D D D D G       + = 16 , 26 , 26 , 50 , 2 1 = 1,77 mm Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Perhitungan dengan cara lain dari distribusi adalah Skewness, yang terjadi ketika distribusi ukuran sedimen tidak simetris yang diberikan sebagai berikut φ φ σ φ α 50 84 − = M Otto 1939 dan Inman 1952 mendefenisikan diameter rata-rata sebagai berikut 2 16 84 φ φ φ − = M Sebelumnya cari nilai φ dengan Persamaan sebagai berikut 2 ln ln D − = φ 2 ln ln 84 84 D − = φ 2 ln ln 50 50 D − = φ 2 ln ln 16 16 D − = φ 1 2 ln 50 , ln = − = 94 , 1 2 ln 26 , ln = − = 2 2 ln 16 , ln = − = Masukkan nilai φ 84 dan φ 16 kedalam Persamaan 2.6 2 16 84 φ φ φ − = M 5 , 2 2 1 − = − = Pengukuran secara numerik dari penyortiran adalah standar deviasi σ φ yang didefenisikan sebagai berikut 2 16 84 φ φ σ φ − = 5 , 2 2 1 − = − = Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Subsitusikan M 84 , φ 50 , σ φ kedalam Persamaan 2.8 φ φ σ φ α 50 84 − = M 88 , 4 5 , 94 , 1 5 , = − − − = Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Standart Deviasi pada setiap stasiun Stasiun 84 16 50 j g 1 1.942029 2.84058 1.942029 -0.44928 5.322581 2 1.362319 2.84058 2.246377 -0.73913 4.039216 3 1.246377 2.956522 2.73913 -0.85507 4.20339 4 1.289855 2.956522 2.246377 -0.83333 3.695652 5 1.246377 2.84058 2.057971 -0.7971 3.581818 6 0.304348 2.84058 1.884058 -1.26812 2.485714 7 1.246377 5.73913 2.652174 -2.24638 2.180645 8 1.550725 2.956522 2.26087 -0.7029 4.216495 9 1.289855 5.811594 2.565217 -2.26087 2.134615 10 2.318841 5.811594 2.84058 -1.74638 2.626556 11 2.84058 5.811594 2.318841 -1.48551 2.560976 12 2.652174 5.811594 2.84058 -1.57971 2.798165 13 2.956522 5.811594 2.956522 -1.42754 3.071066 14 2.057971 5.73913 2.956522 -1.84058 2.606299 15 2.956522 5.73913 2.956522 -1.3913 3.125 16 2.956522 5.73913 2.565217 -1.3913 2.84375 17 3.072464 5.73913 2.652174 -1.33333 2.98913 18 3.072464 5.811594 2.84058 -1.36957 3.074074 19 2.84058 5.811594 2.565217 -1.48551 2.726829 20 3.072464 5.811594 2.84058 -1.36957 3.074074 Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 standart deviasi 0.5 1 1.5 2 2.5 5 10 15 20 25 stasiun n ila i Bersortir baik 0.5 Bersortir jelek 1 Gambar 4.3 Grafik standart deviasi sedimen pada setiap stasiun 4.1.2 Fall Velocity Berdasarkan data distribusi sedimen pada pembahasan sebelumnya, kecepatan jatuh sedimen fall velocity dapat dihitung. Pada perhitungan dibawah diasumsikan sedimen memiliki specific gravity 2,65 dan suhu air 30 o C. Tabel 4.5 Sifat-sifat air dalam satuan metrik Temperatur o C Viskositas Kinematik m 2 s x 10 -6 1,79 10 1,31 20 1,00 30 0,801 40 0,658 50 0,554 60 0,474 70 0,413 80 0,365 90 0,326 100 0,294 Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Melanjutkan data perhitungan sebelumnya, diambil D 50 = 0,26 sebagai representasi ukuran sedimen untuk perhitungan fall velocity bagi sampel sedimen dari stasiun 1. Selanjutnya parameter yang diperlukan dalam perhitungan adalah density air laut ρ = 1030 mdtk 2 , density sedimen ρ s = 2,65 mdtk 2 , viskositas kinematik v = 0,801 x 10 6 m 2 s, maka kecepatan jatuh dihitung sebagai berikut s m s m s m s m m v g D W s T 10 4 , 2 02371 , 1 030 , 1 65 , 2 10 801 , 18 81 , 9 10 26 , 1 18 3 6 2 2 3 2 − − − × = =       − × × × × =     − = ρ ρ Kecepatan jatuh pada air tenang adalah 2,4 mms Gambar 4.4 Kecepatan jatuh pada air tenang dan pada air berarus Salah satu faktor yang sangat mempengaruhi kecepatan jatuh pada perairan pelabuhan Belawan adalah pasang surut. Kecepatan jatuh pada air tenang berbeda dengan kecepatan jatuh pada air yang memiliki arus, Berdasarkan gambar 4.4. sedimen akan jatuh sesuai dengan gaya gravitasi pada air tenang, sedangkan sedimen Travel Distence Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 akan mengalami perpindahan letak jatuh karena adanya arus. Untuk menghitung kecepatan jatuh akibat pasang surut dapat digunakan persamaan sebagai berikut: T W V d L = dimana : L = maksimum travel distance d = kedalaman V = kecepatan arus W T = kecepatan terminal Parameter yang digunakan adalah data pasang surut ditampilkan pada Gambar 4.5 dan data kecepatan arus ditampilkan pada Gambar 4.6. Gambar 4.5 Grafik Pasang Surut Grafik Pasang Surut 50 100 150 200 250 300 350 50 100 150 200 250 300 350 400 P emb acaan P al m c m Pasut 22 -Ok t 23 -Ok t 24 -Ok t 25 -Ok t 30 -Ok t 5 -No v 28 -Ok t 26 -Ok t 27 -Ok t 29 -Ok t 4 -No v 1 -No v 2 -No v 3 -No v 31 -Ok t Waktu t Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Gambar 4.6 Grafik Kecepatan Rata-rata Vs Waktu Kecepatan arus menggunakan 2 parameter yaitu pada saat pasang dan saat surut. Berdasarkan Grafik Gambar 4.5 dan 4.6, Maka didapatkan V max pasang dan V max surut yaitu:  Saat Pasang, V max = 0,255 ms m 0625 , 1 4 , 2 255 , 10 = = = T W V d L  Saat Surut, V max = 0,05 ms m 208 , 4 , 2 05 , 10 = = = T W V d L Perhitungan nilai fall velocity pada setiap stasiun ditampilkan pada Tabel 4.7 4.1.3 Incipient Motion Partikel sedimen yang diam di dasar perairan memiliki sifat bertahan untuk tidak bergerak. Sifat tersebut disebabkan karena pengaruh gaya gravitasi dan gesekan Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 dengan dasar. Tekanan geser yang terbangkitkan oleh arus menimbulkan gaya angkat dan gaya geser yang berperan menggerakkan partikel sedimen yang diam. Gaya angkat biasanya diabaikan dan dianggap sebagai bagian dari gaya geser. Jika tekanan geser dasar lebih besar daripada gaya gravitasi τ Fg dan gaya gesekan dengan dasar yang bekerja pada partikel sedimen, maka partikel sedimen tersebut bergerak. Setiap partikel sedimen memiliki tekanan geser kritis τ c yang sebanding dengan densitas ρ dan diameternya D s . Tekanan geser kritis itu adalah tekanan geser maksimum yang terjadi pada saat partikel sedimen akan mulai bergerak. Jika partikel sedimen itu bergerak maka yang terjadi adalah erosi. Gaya-gaya yang bekerja adalah gaya dorong F D , Gaya angkat F L , berat sedimen didalam air W s , dan Gaya tahan F R . Partikel sedimen dikatakan bergerak jika beberapa kondisi dibawah ini terpenuhi: F L = W s F D = F R τ = τ c Kebanyakan kriteria incipient motion berasal dari gaya geser atau kecepatan aliran rerata. Dalam hal ini kita menentukan apakah critical shear stress terlampaui oleh aliran dari situasi pada perairan Belawan. Dengan data yang diperoleh bawa partikel sedimen di perairan Belawan adalah partikel pasir sangat halus dengan nilai geometrik 0,26 x 10 -3 m dengan kedalaman d = 10 m. Temperatur air 30 ° C jadi v = 0,801 x 10 -6 m 2 s dan γ s γ = 2,65. Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Batimetri -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Stasiun Ked al aman Gambar 4.7 Grafik kedalaman laut pada setiap stasiun 10 km Gambar 4.8 Grafik kemiringan dasar laut Kemiringan S = m 0010 , 500 5 = Panjang kemiringan laut = m 500 500 5 2 2 = + Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Langkah 1 Hitung 6589 , 6 m 10 x 26 , ms 81 , 9 1 65 , 2 1 , s m 10 x 801 , m 10 x 26 , 1 1 , 3 2 2 6 3 = − =     − − − − s s s gD V D γ γ Langkah 2 Evaluasi τ berdasarkan diagram Shield dan hitung critical shear stress menggunakan Persamaan 2.37b dimana R = y = 10 m τ c = τ γ s γ - 1γ D s = 0,0452,65 – 198100,26 x 10 -3 = 0,189 Nm 2 Langkah 3 Hitung shear stress τ menggunakan Persamaan 2.38 dimana R=y= 10 m τ = γ RS 2 3 25 , 245 0025 , 10 9810 m N m m N = × × = Karena shear stress τ = 245,25 Nm 2 lebih besar dari critical shear stress τ c = 0,189 Nm 2 , perpindahan dari pasir halus terjadi. Perhitungan incipient motion pada setiap stasiun ditampilkan pada Tabel 4.7. 4.1.4 Bed Load Saat kondisi aliran memenuhi atau melebihi kriteria incipient motion, partikel sedimen sepanjang dasar endapan akan mulai bergerak. Jika pergerakan dari partikel sedimen berguling, tergelincir, atau kadang melompat sepanjang dasar, hal tersebut dinamakan perpindahan muatan dasar bed load transport. Biasanya, bed-load transport berkisar 5 – 25 berpindah dalam keadaan melayang-melayang di air Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 suspension. Walaupun demikian, pada material kasar, persentase tertinggi dari perpindahan sedimen yaitu secara bed-load. Faktor yang mempengaruhi bentuk dasar dan resistensi terhadap aliran adalah kedalaman air d , kemiringan S, densiti cairan ρ, konsentrasi material halus ψ, ukuran material dasar D s , gradasi material dasar τ o , kecepatan jatuh partikel sedimen W T . Untuk ukuran pasir D s = D m = 0,26 mm, τ c dan ψ didapatkan dari gambar 2.9 dengan nilai τ c = 0,017 kgm 2 ψ = 79 m 3 kg-dtk Menggunakan S = 0,0020, shear stress diperoleh τ o = γ d S = 9810 10 0,0025 = 245,25 kgm 2. Subsitusikan nilai ψ, τ o , τ c kedalam Persamaan 2.39, hasilnya [ ] c s g − = gs = 79 245,25245,25 – 0,017 gs = 6,24 kgm 3 Perhitungan bed load pada setiap stasiun ditampilkan pada Tabel 4.7. 4.1.5 Suspended Load Suspended load lebih condong kepada sedimen berpindah dengan melayang dalam aliran dan bertahan dalam jangka waktu tertentu. Pada kebanyakan sungai, sedimen biasanya berpindah secara suspended load. Menggunakan Persamaan 2.16a, dimana D = 0,26 mm = 0,00026 m; ρ = 1000; ρ s = 2,7; v = 1,931 x 10 -6 ms; dan g =9,81 ms 2 , didapatkan W T Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 s m s m s m s m m v g D W s T 10 4 , 2 024 , 1 00 , 1 70 , 2 10 . 1 18 81 , 9 10 26 , 1 18 3 6 2 2 3 2 − − − × = =       − × × × × =     − = ρ ρ Shear velocity ρ τ = u 487 , 1030 25 , 245 2 1 =   = Einstein 1950 mengasumsikan bahwa β = 1 dan k = 0,4. Maka 0123 , 4 , 487 , 10 4 , 2 3 = × × = = − k u W z eksponen z ditinjau untuk memperoleh nilai z pada ukuran butiran yang dominant. Nilai z untuk ukuran butiran lainnya ditentukan dari ukuran dominannya, dan dari asumsi kecepatan jatuhnya. 32 , 25 , 5 25 ,     − − = y y D C C a y = 32 , 3 25 , 5 25 , 10 10 10 26 ,     − − × − = 0,388 C y = 0,00010,388 = 3,88 x 10 -5 6 6 10 09 , 1 703 , 10 801 , 4 , × = × = − u V k Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 3 008 , 6 008 , 6 5 1 1 1 1 kgm 083 , 4 302 , 2 10 10 1 10 . 09 , 1 10 10 1 1,09.10 1 .38 10 3,88 ln 1 1 1 =               − +       − + × =                     − +     − + = − ∫ ∫ E E Z Z y sw ydy y y kV u dy y y kV u q C q Perhitungan suspended load pada setiap stasiun ditampilkan pada Tabel 4.7. . 4.1.6 Total Load Berdasarkan moda transportasi, total load adalah jumlah dari bed load dan suspended load. Berdasarkan sumber perpindahan material, total load dapat juga di definisikan sebagai jumlah perpindahan material dasar dan wash load. Menentukan debit sedimen per luas untuk perairan pelabuhan Belawan dengan kedalaman 10 m dan kecepatan arus 0,42 ms menggunakan formula Colby. Langkah 1 Hitung V c untuk kedalaman 10 m dan D 50 = 0,26: V c = 0,4673 d 0,1 D 50 0,33 V c = 0,4673 10 0,1 0,26 0,33 V c = 0,377 mdtk Langkah 2 Hitung B: Karena V – V c = 0,42 – 0,377 = 0,043 mdtk B = 1,453 0,26 -0,138 = 1,749 Langkah 3 Hitung A A = 1,329 d 0,48 untuk D 50 = 0,2 mm A = 1,4 d 0,3 untuk D 50 = 0,3 mm Karena D 50 = 0,2 mm, interpolasikan A D 50 4,013 0,2 Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 X 0,26 2,793 0,3 881 , 3 881 , 3 1 , 06 , 22 , 1 013 , 4 = = − = − − A x x Langkah 4 Mencari nilai CF = 1 menggunakan Gambar 2.11b untuk D 50 = 0,26 mm Langkah 5 Mencari nilai AF menggunakan Gambar 2.11a dengan 32 o F, AF =1 Langkah 6 Hitung gs menggunakan Persamaan 2.17 dimana 1 + AF – 1CF = 1 gs = AV – V c B 1 + AF – 1CF0,672 gs =3,8810,42 – 0,356 1,749 1 + 1-110,672 gs = 10,204 kgm 3 s Perhitungan total load pada setiap stasiun ditampilkan pada Tabel 4.7. 4.1.7 Analisa Potensi Erosi Estimasi potesi erosi sedimen didasar saluran dalam kondisi aliran normal dimana R = 10 m, S = 0,0020, koefisien Manning, 6 , 25 26 , 6 1 = n = 0,0016. D 50 dan D 90 dari sedimen adalah 0,26 dan 1,50 mm. Gunakan v = 0,801 x 10 -6 m 2 s, ρ = 1030 kgm 3 . Saluran lebar, sehingga R ≈ D kedalaman air rerata. Dari problem 1 dapat ditentukan sebgai berikut: Kecepatan geser = s m gRS 495 , 0025 , 10 81 , 9 = × × = Sebagai cobaan pertama, ambail d = D 50 = 0,26 sehingga U dv = 0,495x 0,26x10 6 1030 x 0,801 = 66,64 Kemudian dapat diambil a = 0,040 Berdasarkan Tabel 4.4 Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Selanjutnya dasar saluran = R S = 1030 x 10 x 0,0025 = 25 kgm 2 incipent motion = 0,04 s – d = 0,04 x 1650 x d Dengan menyamakan 2 persamaan di atas, akan diperoleh d = 0,378m =378.78mm Dengan d = 275,5 mm, maka U dv = 96,89 dan a =0,04 merupakan angka-angka konservatif. Tabel 4.6 Nilai pendekatan a dalam persamaan Shields U dv A 0,25 0,45 0,30 0,39 0,40 0,29 0,50 0,22 0,60 0,19 1,00 0,12 2,00 0,06 3,00 0,047 4,00 0,040 6,00 0,035 8,00 0,034 10,0 0,033 20,0 0,034 30,0 0,035 40,0 0,037 50,0 0,040 100 0,045 200 0,052 400 0,06 800 0,06 1000 0,06 Solusi II: Menggunakan Persamaan Meyer-Peter-Muller Persamaan Meyer-Peter-Muller termodifikasi untuk persamaan angkutan dasar pada incipient moion untuk partikel individu adalah { } 2 3 6 1 50 , 1 025 , 9 , 57 DS d = Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Dari problem 1 dapat ditentukan sebagai berikut: { } [ ] mm m d 17 0167 , 50 , 1 0017 , 9 , 57 0025 , 10 2 3 6 1 = = × = Solusi III: Menggunakan persamaan Einstein-Stickler-Manning Simmons dan Setruk, 1976;1992. Metode ini didasarkan pada persamaan Manning untuk mengestimasi kekasaran saluran, persamaan Sticler untuk estimasi kekaaran butiran, dan persamaan Eistein untuk incipient motion. Menurut persamaan ini, ukuran partikel pada saat incipient motion diberikan oleh D=18,18 R’S dimana R’ = jari-jari hidraulik yang berkaitan dengan kekasaran butiran. Nilai pendekatan R’ dapat diestimasi dengan persamaan Sigh,1967: R’R = n’n 32 dimana n’ = koefisien kekasaran butiran yang dapat dihitung dengan persamaan Stickler 67 , 25 6 1 50 D n = jika D 50 dalam meter atau 2 , 81 6 1 50 D n = jika D 50 dalam mm Dari problem 1 dapat ditentukan sebagai berikut: Pertama koefisien kekasaran butiran n’ = 0,26 16 81,2 = 0,00053 Jari-jari hidraulik R’ = 10 x 0,000530,0025 1,5 = 0,976 m Sehingga ukuran partikel pada saat incipient motion Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 d = 18,18 x 0,976 x 0,0025 = 6,36 mm Solusi IV: Menggunakan Persamaan Camp ASCE,1976 Metode ini didasarkan pada Persamaan Shields untuk incipient motion, tractive stress pada dasar saluran, dan persamaan Manning untuk slop energi. Menurut Persamaan ini, kecepatan saluran rata-rata untuk incipient motion, V n diberikan oleh d s a R n V 1 1 6 1 −       = atau d s a f g V 1 8 − = dimana s = spesifik graviti partikel sedimen = 2,65 f = factor gesekan Darcy-Weisbach d = ukuran partikel m Camp menganjurkan nilai koefisien a = 0,04 untuk incipient motion dan a = 0,80 untuk gerusan signifikan yang tidak tergantung dari slop energi. Untuk slop yang datar dimana U dv 0,3, nilai a yang lebih besar untuk incipient motion dapat digunakan. Dari problem 1 dapat ditentukan sebagai berikut: Kecepatan saluran rata-rata = s m V 282 , 9 0025 , 10 025 , 1 6 1 = ×       = Maka d 65 , 1 04 , 10 025 , 1 282 , 9 6 1 × × = Untuk metode ini, d = 379,31 mm Perhitungan analisa potensi erosi pada setiap stasiun ditampilkan pada Tabel 4.8. Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 Kedalaman Stasiun Fall Velocity batimetri awal sedimentasi Gambar 4.9 Grafik hasil perhitungan Fall velociti pada setiap stasiun 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 kedalaman Stasiun Bed Load Sedimentasi Batimetri awal Gambar 4.10 Grafik hasil perhitungan bed load pada setiap stasiun Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 Kedalaman Stasiun Suspended Load Sedimentasi Batimetri awal Gambar 4.11 Grafik hasil perhitungan suspended load pada setiap stasiun 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 Kedalaman Stasiun Total Load Sedimentasi Batimetri awal Gambar 4.12 Grafik hasil perhitungan total load pada setiap stasiun Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009 Tabel 4.8 Hasil perhitungan analisis potensi erosi Belawan setiap stasiun Stasiun Analisa potensi erosi solusi 1 solusi 2 solusi 3 solusi 4 1 2.755174685 16.73986729 6.368552465 379.3697862 2 5.061579097 5.125206835 13.26036515 569.2085213 3 2.755174685 3.31871827 6.368552465 379.3697862 4 2.755174685 1.368968336 7.423264899 379.3697862 5 2.755174685 3.416804556 6.688543461 379.3697862 6 2.676455408 15.81853961 6.075101387 379.3697862 7 1.003619574 3.675896429 6.332882093 189.5972603 8 1.003619574 1.587838008 4.158614506 189.5972603 9 1.003619574 2.796349157 5.042301424 189.5972603 10 1.003619574 1.894676101 6.903255274 189.5972603 11 1.003619574 4.832091344 4.420121715 189.5972603 12 1.003619574 9.220725651 7.57326543 189.5972603 13 2.838664827 18.4414513 15.14653086 379.3697862 14 2.838664827 11.97807398 15.14653086 379.3697862 15 0.974101351 1.708402278 6.332882093 189.5972603 16 2.755174685 5.592698314 10.08460285 379.3697862 17 2.838664827 3.789352201 13.80651055 379.3697862 18 2.755174685 4.234888669 15.14653086 379.3697862 19 2.755174685 4.001809155 10.08460285 379.3697862 20 2.755174685 4.234888669 15.14653086 379.3697862 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -25 -20 -15 -10 -5 Kedalaman Stasiun Potensi Erosi Batimetri Awal Erosi Gambar 4.13 Grafik hasil perhitungan lokasi potensi erosi pada setiap stasiun. Ilga Widya Panca Iskandar : Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan, 2008. USU Repository © 2009

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN