METODOLOGI DAN DESKRIPSI LOKASI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI DAN DESKRIPSI LOKASI PENELITIAN

III.1. Metodologi Penelitian Ruang lingkup pekerjaan yang dilakukan, meliputi:  Inventarisasi data penampang memanjang sungai pada daerah yang disurvey.  Inventarisasi data penampang melintang sungai pada daerah yang disurvey.  Melakukan survey ke lapangan untuk mengambil sampel sedimen yang dibutuhkan.  Perhitungan kemiringan dasar sungai.  Perhitungan kedalaman sungai.  Perhitungan transportasi sedimen.  Perhitungan muatan sedimen yang dihasilkan. Mulai Perumusan Masalah Universitas Sumatera Utara Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian III.1.1. Metode Kerja a. Inventarisasi data penampang memanjang dan melintang sungai. • Data penampang yang diperoleh terdiri dari beberapa section. Perhitungan Muatan Sedimen • Mendapatkan karakteristik butiran sedimen • Kecepatan jatuh � Perhitungan Kedalaman rerata ruas sungai Uji Laboratorium Perhitungan Kemiringan Dasar Sungai • Sampel Sedimen • Survey Lokasi • Peta topografi • Data penampang memanjang melintang sungai Tujuan Mengetahui jumlah muatan sedimen yang terjadi dengan persamaan angkutan sedimen Pengambilan data Kesimpulan Saran Primer Sekunder Universitas Sumatera Utara • Data penampang yang diperoleh memiliki panjang 1 km. b. Mengadakan surveypenelitian langsung di lapangan untuk mengambil sampel sedimen dengan menggunakan alat pengambil sampel sedimen Van Veen Grab yang berasal dari Laboratorium Bapedaldasu. c. Menghitung kemiringan dasar sungai berdasarkan data penampang memanjang dan melintang yang didapat. III.1.2. Pengambilan Sampel Sedimen di Lapangan Pengambilan sampel sedimen berlokasi di bagian hulu dari jembatan sungai Wampu. Pengambilan sampel dilakukan di lima titik pada satu bentang sungai. Adapun alasan mengapa dilakukan hanya pada satu bentang yaitu karena kondisi medan yang sulit ditambah dengan kondisi cuaca yang tidak mendukung pada saat itu. Pengambilan sampel dilakukan denganmenggunakan alat Bottom Grab, biasa disebut dengan Van Veen Grab milik Laboratorium Bapedaldasu. Prinsip kerjanya adalah apabila alat ini diturunkan sampai dasar sungai maka alat keruk sampel grab kedua-duanya terbuka kemudian kabel penggantung dikendurkan dan sambil alat ini diangkat alat keruk sampel tertutup. Dapat dioperasikan secara manual dengan menggunakan berbagai alat penggantung, akan tetapi alat ini mempunyai kelemahan apabila material dasarnya terdiri dari kerikil sehingga pada saat alat diangkat, grab akan terbuka dan sampel material dasarnya akan lepas. Alat Van Veen Grab ada dua jenis. Pertama adalah yang ukuran kecil, dengan berat 2,4 kg yang dapat memuat sampel sebanyak 0,5 dm 3 . Yang kedua adalah ukuran medium dengan berat 5,25 kg dan ukuran ekstra medium dengan berat 11 kg yang Universitas Sumatera Utara dapat memuat sampel sebanyak 2 dm 3 . Untuk tugas akhir ini digunakan Van Veen Grab yang berukuran kecil untuk mengambil sampel sedimen. Sampel yang telah diambil langsung dilakukan uji laboratorium untuk mendapatkan data-data karakteristik butiran sedimen. III.1.3. Perhitungan Kemiringan Dasar Sungai Rumus yang dipakai untuk menghitung kemiringan dasar sungai adalah : S = ∆� ∆� …………………………………………………..……………..……3.1 Dimana : S = Kemiringan dasar sungai ∆� = Beda tinggi ∆� = Jarak memanjang III.1.4. Perhitungan Kedalaman Sungai Untuk menghitung kedalaman rerata ruas sungai digunakan pendekatan Einstein. Pendekatan Einstein Langkah-langkah perhitungannya : Universitas Sumatera Utara 1. Asumsikan harga R’ 2. Untuk menentukan harga V digunakan gambar 3.9 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang, halaman 71. V = 5.75U log 12.27 � ′ �� ∗ � ...............................................3.2 Hubungan antara x dan k s δ’ Einstein 1950 3. Hitung � dan hubungan antara V U dengan menggunakan gambar. � = � � − � � ∗ � 35 �� ′ …………………….……….………..3.3 Universitas Sumatera Utara 4. Hitung � ∗ = � � ∗ V .......................................................................3.4 R ” = � ∗ 2 �� ........................................................................3.5 5. Hitung R = R ’ + R ” 6. Hitung Q = VA, jika Q hasil hitungan sama dengan harga Q awal maka perhitungan sudah benar, jika belum sama maka asumsikan kembali harga R’ sampai harga Q hasil hitungan dan harga Q awal sama. III.1.5. Perhitungan Transportasi Sedimen Untuk menghitung transportasi sedimen maka jenis angkutan sedimen yang digunakan adalah bed load transport . Perhitungan transportasi sedimen dengan menggunakan persamaan: a. Metode Yang’s Universitas Sumatera Utara b. Metode Engelund and Hansen c. Metode Shen and Hungs Pemilihan ketiga metode tersebut berdasarkan lokasi penelitian, karena lokasi yang ditinjau adalah Sungai. Pada umumnya ketiga metode tersebut yang cocok digunakan di sungai.

A. Metode Yang’s

Dalam metode Yang’s diperlukan data-data sebagai berikut : • Ukuran diameter sedimen d 50 • Kemiringan dasar sungai S • Kedalaman sungai D • Lebar dasar sungai B • Debit sungai Q • Berat jenis sedimen � � • Berat jenis air � • Gravitasi g • Kecepatan jatuh � Langkah-langkah perhitungan yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Menghitung luas penampang A 2. Menghitung kecepatan rata-rata V 3. Menghitung kecepatan geser U 4. Menghitung nilai Bilangan Reynold Re 5. Menghitung harga parameter kecepatan kritis V cr 6. Menghitung konsentrasi sedimen total Ct Universitas Sumatera Utara 7. Menghitung volume air berat G w 8. Menghitung muatan sedimen Qs

B. Metode Engelund and Hansen

Dalam metode Engelund and Hansen diperlukan data-data sebagai berikut: • Ukuran diameter sedimen d 50 • Kemiringan dasar saluran S • Lebar dasar saluran B • Debit sungai Q • Berat jenis sedimen � � • Berat jenis air � Langkah-langkah perhitungan yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Menghitung luas penampang A 2. Menghitung kecepatan rata-rata V 3. Menghitung harga q s dengan terlebih dahulu mencari nilai tegangan geser � = �DS ………………………………………………………...3.6 4. Menghitung muatan sedimen Qs

C. Metode Shen and Hungs

Dalam metode Einstein diperlukan data-data sebagai berikut : • Ukuran diameter sedimen d 50 • Kemiringan dasar sungai S • Lebar dasar sungai S • Debit sungai Q Universitas Sumatera Utara • Berat jenis sedimen � � • Berat jenis air � • Gravitasi g Langkah-langkah perhitungan yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Menghitung luas penampang A 2. Menghitung kecepatan rata-rata V 3. Menghitung konsentrasi sedimen 4. Menghitung konsentrasi sedimen total Ct 5. Menghitung volume air berat G w 6. Menghitung muatan sedimen Qs III.2. Lokasi Studi Penelitian Daerah Aliran Sungai Wampu merupakan daerah aliran sungai di provinsi Sumatera Utara dengan luas 416.175,19 Ha. Secara geografis DAS Wampu terletak antara 02 o 58’51” – 04 o 36’00” LU dan 97 o 48’03” – 98 o 38’50” BT, dengan sungai utama yang melaluinya adalah sungai Wampu. Sungai Wampu ini mengalir dari daerah hulu yang terletak di sebagian kecil Kabupaten Karo dan Kabupaten Deli Serdang, hingga bermuara pada daerah hilir di sebagian besar Kabupaten Langkat dan kemudian terus mengalir sampai ke selat Malaka Pantai Timur Sumatera Utara. III.2.1. Batas Wilayah Administrasi Secara administratif wilayah DAS Ular berbatasan dengan : • Sebelah Utara : Daerah Aliran Sungai Batang Serangan • Sebelah Selatan : Daerah Aliran Sungai Singkil • Sebelah Barat : Daerah Aliran Sungai Asam Kumbang, Bleawan, Deli Universitas Sumatera Utara • Sebelah Timur : Daerah Aliran sungai Batang Serangan dan Singkil III.2.2. Kondisi DAS Wampu Berdasarkan hasil analisa Sistem Informasi Geografis dan Check Lapangan maka DAS wampum terbagi atas 13 tiga belas Sub DAS yaitu sebagai berikut: Tabel 3.1 Luas Sub DAS di DAS Wampu No Sub DAS Luas Ha 1 Lau Bekulap 12.833,94 2 Lau Berkali 29.223,29 3 Lau Biang 22.102,19 4 Lau Biang Hulu 97.945,46 5 Lau Meriah 10.508.25 6 Salapian 14.986,50 7 Lau Tebah 25.994,63 8 Sei Bingei 33.800,84 9 Sei Mencirim 11.064,08 10 Ketekukan 33.415,73 11 Tembo 32.923,40 12 Wampu Hilir 39.723,07 13 Wampu Hulu 51.653,41 Sumber : BWS Sumatera II III.2.2.1. Kondisi Bio-fisik DAS Wampu a. Morfologi Keberadaan Sub-Sub DAS di DAS Wampu berdasarkan morfologi yang terbagi atas Hulu, Tengah dan Hilir beserta luasannya disajikan pada tabel berikut: Universitas Sumatera Utara Tabel 3.2 Luas Sub DAS di DAS Wampu Berdasarkan Morfologi Hulu, Tengah dan Hilir Sub DAS Morfologi Luas Ha Hulu Ha Tengah Ha Hilir Ha Bekulap 5,114.26 7,718.01 1.67 12,833.94 Berkali 27,748.60 1,475.06 29,223.29 Lau Biang 19,698.84 1,872.19 531.17 22,102.19 Lau Biang Hulu 24,726.85 72,285.56 933.05 97,945.46 Lau Meriah 7,330.51 3,177.75 10,508.25 Salapan 3,438.41 11,548.08 14,986.50 Lau Tebah 25,441.41 553.22 25,994.63 Sei Bingei 20,072.80 10,920.13 2,807.92 33,800.84 Sei Mencirim 79.17 10,820.40 164.51 11,064.08 Ketekunan 25,241.72 8,174.01 33,415.73 Tembo 9,914.35 20,958.57 2,050.48 32,923.40 Wampu Hilir 1,584.06 38,139.01 39,723.07 Wampu Hulu 21,986.33 26,624.33 3,042.76 51,563.41 Total DAS Wampu 190,793.25 177,711.37 47,670.57 416,175.19 Sumber: BWS Sumatera II b. Kemiringan Lereng Kemiringan lereng Sub-Sub DAS di DAS Wampu diklasifikasikan menjadi 5 kelas yaitu kelas I datar, kelas II landai, kelas III agak curam, kelas IV curam, dan V sangat curam, disajikan pada tabel dibawah ini: Tabel 3.3 Luas Sub DAS di DAS Wampu Berdasarkan Kemiringan Lereng Sub DAS Kelas Kemiringan Lereng Luas Ha I II III IV V Bekulap 7,565.68 1,233.13 1,402.18 1,196.13 1,436.81 12,833.94 Berkali 1,759.86 446.04 313.52 26,703.80 29,223.29 Lau Biang 479.81 1.05 728.24 5,722.62 15,170.47 22,102.19 Lau Biang Hulu 44,820.34 21,209.08 8,652.13 10,901.41 12,362.50 97,945.46 Lau Meriah 1,980.39 139.35 1,541.45 1,510.63 5,336.43 10,508.25 Salapian 8,036.38 3,254.41 1,380.56 1,405.48 909.66 14,986.50 Universitas Sumatera Utara Lau Tebah 11.60 208.48 2,676.35 23,098.20 25,994.63 Sei Bingei 12,871.86 4,772.85 2,595.86 3,614.19 9,946.08 33,800.84 Sei Mencirim 10,670.95 393.13 11,064.08 Ketekukan 3,403.83 3,509.72 3,557.46 3,887.53 19,057.19 33,415.73 Tembo 22,925.18 6,011.20 3,440.20 501.20 45.62 32,923.40 Wampum Hilir 39,723.07 39,723.07 Wampu Hulu 28,656.29 1,742.73 205.32 166.68 20,882.40 51,653.42 Total DAS Wampu 182,905.23 42,712.69 23,711.87 31,895.74 134,949.66 416,175.19 Sumber: BWS Sumatera II Universitas Sumatera Utara

BAB IV PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMEN