Bangunan Pengamanan Sungai dan Saluran 1. Tanggul

xxxi V : Kecepatan rata-rata � g : Percepatan gravitasi � 2 : Kehilangan energi akibat gesekan dasar saluran : Kehilangan energi akibat pusaran Dari rumus standar step method ini akan diketahui ketinggian muka air didalam saluran floodway yang mana hasilnya akan dibandingkan dengan perencanaan awal apakah masih memenuhi syarat atau tidak. II.4. Bangunan Pengamanan Sungai dan Saluran II.4.1. Tanggul Tanggul adalah salah satu bangunan yang paling utama dan paling penting dalam usaha melindungi kehidupan dan harta benda masyarakat terhadap genangan-genangan yang disebabkan oleh banjir dan badai gelombang pasang . Tanggul dibangun terutama dengan konstruksi urugan tanah karena tanggul merupakan bangunan menerus yang sangat panjang serta membutuhkan bahan urugan yang volumenya sangat besar. Kecuali tanah, kiranya amatlah sukar untuk memperoleh bahan urugan untuk pembangunan tanggul dan bahan tanah dapat diperoleh dari hasil galian di kanan-kiri trase rencana tanggul atau bahkan dapat diperoleh dari hasil pekerjaan normalisasi sungai, berupa galian pelebaran alur sungai, yang biasanya dilaksanakan bersamaan dengan pembangunan tanggul. Dalam tahap perencanaan kiranya perlu diperhatikan, agar hasil dari pekerjaan normalisasi sungai dapat dimanfaatkan sebagai bahan tanggul. Tentulah terbatas pada hasil galian yang memenuhi syarat untu bahan urugan tanggul. Selain itu tanah merupakan bahan yang sangat mudah penggarapanya dan xxxii setelah menjadi tanggul sangat mudah pula menyesuaikan diri dengan lapisan tanah pondasi yang mendukungnya serta mudah pula menyesuaikan dengan kemungkinan penurunan yang tidak rata, sehingga perbaikan yang disebabkan oleh penurunan tersebut mudah dikerjakan. Selanjutnya tanah merupakan bahan bangunan yang sangat stabil dan tidak akan rusak selama puluhan, bahkan yang sangat stabil dan tidak akan rusak selama puluhan, bahkan ratusan tahun. Apabila di beberapa tempat terjadi kerusakan tanggul, perbaikannya sangat mudah dan cepat menggunakan tanah yang tersedia di sekitar lokasi kerusakan.  Berbagai Jenis Tanggul Berdasarkan fungsi dan dimensi tempat serta bahan yang digunakan dan kondisi topografi setempat lihat gbr.2.2 tanggul dapat dibedakan sebagai berikut : Gambar.2.2. Berbagai Jenis Tanggul xxxiii 1. Tanggul Utama Bangunan tanggul sepanjang kanan-kiri sungai guna menampung debit banjir rencana. 2. Tanggul Sekunder Tanggul yang dibangun sejajar tanggul utama, baik di atas bantaran di depan tanggul utama yang disebut tanggul musim panas maupun tanggul disebelah belakang tanggul utama yang berfungsi untuk pertahanan kedua, andaikan terjadi bobolan pada tanggul utama. Tergantung pada pentingnya suatu areal yang dilindungi kadang-kadang dibangun pula tanggul tersier. 3. Tanggul Terbuka Pada sungai-sungai yang deras arusnya, biasanya dapat dibangun tanggul-tanggul yang tidak menerus, tetapi terputus-putus. Dengan demikian puncak banjir yang tinggi tetapi periode waktunya pendek dapat dipotong, karena sebagian banjir mengalir keluar melalui celah-celah antara tanggul-tanggul tersebut memasuki areal-areal di belakang tanggul yang dipersiapkan untuk penampungan banjir sementara. Biasanya areal-areal penampungan tersebut dikeliingi tanggul-tanggul pula. Setelah banjir mereda, maka air yang tertampung tersebut, kemudian mengalir kembali kedalam ke dalam sungai melalui celah-celah ini. Jadi tidak diperlukan adanya pintu-pintu atau pelimpah serta bangunan pelengkap lainnya. 4. Tanggul Pemisah Tanggul semacam ini dibangun di antara dua buah sungai yang berdekatan, agar arus sungai pada muara kedua sungai tersebut tidak saling mengganggu, terutama pada sungai-sungai yang kemiringannya dan kondisi hidrologinya berbeda. Selain itu pada sungai-sungai yang banyak mengandung sedimen dapat dihindarkan terjadinya xxxiv pengendapan pada pertemuan kedua sungai tersebut dan perbedaan permukaan air di muara masing-masing sungai dapat disesuaikan secara individual. 5. Tanggul Melingkar Biasanya dibangun untuk melindungi areal-areal yang tidak terlalu luas tetapi penting dan tanggul semacam ini sudah tidak digolongkan sebagai tanggul dalam rangka perbaikan dan pengaturan sungai. 6. Tanggul Sirip Tanggul Melintang Pada sungai-sungai yang besar dengan bantaran yang sangat lebar dan tanah bantarannya diusahakan untuk kegiatan pertanian, kadang-kadang dibangun tanggul melintang untuk melindungi areal pertanian tersebut terhadap debit banjir yang lebih kecil dari debit banjir rencananya. Selain itu tanggul tersebut dapat berfungsi sebagai penghambat kecepatan arus sungai dan areal diantara kedua tanggul tersebut dapat pula berfungsi sebagai panampung banjir sementara. Tanggul semacam ini biasanya ditempatkan lebih kurang tegak lurus terhadap tanggul utama dan melintang arah alur sungai. 7. Tanggul Pengarah Tanggul semacam ini berfungsi sebagai pengarah arus di muara-muara sungai untuk menjaga agar muara sungai tidak mudah berpindah-pindah dan sebagai pemandu arus sungai. 8. Tanggul Keliling dan Tanggul Sekat Andaikan pda suatu sungai dibangun penampung banjir sementara retarding basin dengan sistem tanggul, maka tanggulsebelah luar disebut tanggul keliling surrounding levee dan bagian tanggul yang terletak di tepi alur sungai disebut tanggul sekat encircling levee . xxxv 9. Penyadap Banjir Bangunan ini berfungsi sebagai penyadap sebagian aliran banjir, pada saat muka air banjir di dalam sungai telah melampui tinggi yang diperkirakan. Biasanya merupakan salah satu komponen utama dari retarding basin atau berfungsi sebagai bangunan atau pintu pembagi banjir. 10. Tanggul Tepi Danau dan Tanggul Pasang Tanggul tepi danau dibangun disekeliling danau atau rawa-rawa dan tanggul pasang dibangun di muara sungai yang dipengaruhi oleh pasang-surut air laut. Kedua jenis tanggul tersebut diperhitungkan juga daya tahannya terhadap gaya-gaya hempasan ombak baik dari danau maupun dari laut. 11. Tanggul Khusus Pada pemukiman yang padat penduduk, biasanya biaya pembebasan tanah untuk pembangunan tanggul sangat tinggi. Dalam keadaan demikian untuk mengurangi areal tanah yang harus dibebaskan, biasanya tanggul dibuat berupa dinding pasangan atau dinding beton. 12. Tanggul Belakang Biasanya dibangun pada muara anak-anak sungai untuk mencegah limpasan, akibat aliaran air pada anak-anak sungai tertahan dan permukaannya naik, karena naiknya permukaan air pada sungai utama di waktu banjir.

II.4.2. Perkuatan Lereng

xxxvi Perkuatan lereng revetments adalah bangunan yang ditempatkan pada permukaan suatu lereng guna melindungi suatu tebing alur sungai atau permukaan lereng tanggul dan secara keseluruhan berperan meningkatkan stabilitas alur sungai atau tubuh tanggul yang dilindunginya. Telah terjadi pengembangan yang sangat lanjut terhadap konstruksi salah satu bangunan persungaian yang sangat vital ini dan pada saat ini telah dimungkinkan memilih salah satu konstruksi, bahan dan cara pelaksanaan yang paling cocok disesuaikan dengan berbagai kondisi setempat. Walaupun demikian konstruksi perkuatan lereng secara terus menerus dikembangkan dan disempurnakan  Klasifikasi dan Konstruksi Perkuatan Lereng 1. Klasifikasi Berdasarkan Lokasi Sebagaimana yang tertera pada gbr.2.3. berdasarkan lokasi, perkuatan lereng dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu perkuatan lereng tanggul levee revetment , perkuatan tebing sungai low water revetment dan perkuatan lereng menerus high water revetment . xxxvii Gambar 2.3. Jenis-jenis Perkuatan Lereng a. Perkuatan Lereng Tanggul Dibangun pada permukaan lereng tanggul guna melindunginya terhadap gerusan arus sungai dan konstruksi yang kuat perlu dibuat pada tanggul-tanggul yang sangat dekat dengan tebing alur sungai atau apabila diperkirakan terjadi pukulan air water hummer. b. Perkuatan Tebing Sungai Perkuatan semacam ini diadakan pada tebing alur sungai, guna melindungi tebing tersebut gerusan arus sungai dan mencegah proses meander pada alur sungai. Selain itu harus diadakan pengamanan-pengamanan terhadap kemungkinan kerusakan terhadap bangunan semacam ini, karena di saat terjadinya banjir bangunan tersebut akan tenggelam seluruhnya. c. Perkuatan Lereng Menerus Perkuatan lereng menerus dibangun pada lereng tanggul dan tebing sungai secara menerus pada bagian sungai yang tidak ada bantarannya . 2. Konstruksi Perkuatan Lereng Konstruksi perkuatan lereng umumnya seperti yang tertera pada gambar 2.4 Dengan kombinasi-kombinasi sebagaimana uraian dibawah ini. xxxviii Gambar.2.4. Konstruksi Perkuatan Lereng a. Pelindung Lereng Pelindung Lereng merupakan bagian utama dari bangunan perkuatan lereng dan dimaksudkan untuk melindungi permukaan lereng tanggul atau permukaan tebing sungai terhadap gerusan arus sungai. Pemilihan konstruksi pelindung lereng haruslah didasarkan pada resim sungai atau lokasinya. b. Pondasi dan Pelindung Kaki Pondasi adalah semacam konstruksi yang akan berfungsi sebagai landasan atau tumpuan pelindung lereng dan penempatannya pada kaki tanggul atau kaki tebing sungai. Mengingat sebab utama kerusakan perkuatan lereng diawali dengan kerusakn pondasinya, maka pondasi dan pelindung kaki harus dikerjakan dengan hati-hati. c. Sambungan Sambungan dibuat pada setiap jarak 20 m perkuatan lereng, sebagai sambungan pemisah konstruktif, guna melokalisir kemungkinan kerusakn. Selain itu apabila lereng yang dilindungi cukup tinggi, maka diadakan pula sambungan memanjang. xxxix d. Konsolidasi Guna lebih menjamin stabilitas pondasi dan melindunginya terhadap gerusan arus sungai, maka di atas permukaan dasar sungai di depan pondasi ditempatkan hamparan pelindung atau konsolidasi pondasi yang dapat berfungsi pula untuk melindungi permukaan dasar sungai terhadap gerusan. Aadapun jenis, dimensi serta metode pelaksanaanya sangatlah beraneka ragam dan sangat tergantung pada kondisi setempat. e. Pelindung Mercu Perkuatan tebing alur sungai dan perkuatan lereng tanggul yang karena fungsi dan dimensinya mungkin tenggelam di saat terjadi banjir besar agar tidak mengalami kerusakan-kerusakan diperlukan adanya pelindung pada bagian mercunya. Salah satu caranya adalah seperti yang tertera pada skema gbr.2.4.

II.4.3. Bendung

Bendung ditempatkan melintang sungai, guna mengatur aliran air sungai yang melalui bendung tersebut. Berdasarkan fungsinya bendung dapat diklasifikasikan dalam bendung pembagi banjir, bendung penahan air pasang dan bendung penyadap. Selain itu tergantung dari konstruksinya bendung dapat pula diklasifikasikan dalam bendung tetap dan bendung bergerak.  Klasifikasi Berdasarkan Fungsi a. Bendung Pembagi Banjir xl Bendung semacam ini didirikan pada percabangan sungai untuk mengatur muka air, sehingga terjadi pemisahan antara debit banjir dan debit rendah sesuai dengan kapasitas yang telah ditetapkan sebelumnya. b. Bendung Penahan Air Pasang Bendung ini dibangun di bagian sungai yang dipengaruhi pasang-surut air laut untuk mencegah masuknya air asin dan untuk menjamin, agar aliran air sungai senantiasa dalam keadaan normal. c. Bendung Penyadap Bendung ini digunakan untuk mengatur muka air di dalam sungai guna memudahkan penyadapan airnya untuk keperluan air minum, air perkotaan, irigasi dan pembangunan tenaga listrik. d. Lain-lain Terdapat pula beberapa tipe khusus, antara lain bendung untuk mengatur muka air debit sungai dan mengatur resim hidrologi sungai, bendung yang berfungsi sebagai ambang untuk mencegah turunnya dasar sungai yang biasanya dibangun pada suatu saluran pembuang, saluran banjir atau sudetan, bendung untuk menjaga air sungai pada kedalaman tertentu yang diperlukan bagi lalu-lintas sungai dan bendung serbaguna yang memiliki beberapa fungsi.  Klasifikasi Berdasarkan Tipe Konstruksi a. Bendung Tetap xli Bendung ini tidak dapat mengatur tinggi dan debit air sungai. b. Bendung Gerak Bendung ini dapat digunakan untuk mengatur tinggi dan debit air sungai dengan pembukaan pintu-pintu yang terdapat pada bendung. c. Bendung Kombinasi Bendung ini berfungsi ganda, yaitu sebagai bendung tetap dan bendung gerak. Gambar.2.5. Komponen Utama Bendung xlii Gambar.2.6. Komponen utama bendung gerak Gambar.2.7. Komponen Utama Bendung Tetap xliii BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1. Umum Sungai Belawan, sungai Deli dan sungai Percut merupakan sungai utama yang melewati kawasan pemukiman kota Medan. Ketiga sungai ini relatif kecil dan kapasitas alirannya hanya mampu menampung air banjir periode ulang 2 tahun. Sungai Deli melintasi pusat kota, kantor pemerintahan, pusat bisnis dan pemukiman, sehingga tidak memungkinkan jika dilakukan perbaikan sungai. Untuk itu dipilihlah alternatif kedua yaitu pembangunan floodway. Berdasarkan kondisi topografi maka direncanakan floodway dari sungai Deli ke sungai Percut. III.2. Gambaran Umum Lokasi Floodway Pembangunan Kanal banjir kota Medan FW0 sampai FW24 dan PE274 sampai PE 274+ 320. Konstruksi kanal Belanda terbuka yang menghubungkan bagian hulu sungai Deli dan sungai Percut sepanjang 2.680 m. Bagian ini sesuai dengan desain awal memliki penampang trapesium tunggal dengan pekerjaan tambahan seperti jembatan, jalan raya dan fasilitas drainase.Sebelum dilaksanakan pembangunan floodway ini lokasinya merupakan daerah pemukiman penduduk yang sebahagian terletak dikota Madya Medan dan sebagian dikabupaten Deli Serdang.Floodway ini banyak memotong jalan seperti jalan Bajak, jalan xliv STM ujung, jalan Medan Deli Tua, jalan SMA 12 sehingga disepanjang Floodway ini dibutuhkan pembangunan 6 lokasi jembatan. Gambar.3.1. Lokasi Floodway Kanal III.3. Desain Awal Floodway Pada awalnya Floodway ini didesain dengan penampang trapesium tunggal dan trapesium ganda yang mana untuk trapesium tunggal dinding saluran terbuat dari beton dan untuk trapesium ganda dinding saluran terbuat dari pasangan batu kali.Untuk saluran dengan pasangan batu kali lebar dasarnya adalah 5 m dengan kemiringan talud 1:1,5 sedangkan saluran dinding beton lebar dasarnya adalah 8,9 m dengan kemiringan talud 1:0,5 seperti xlv ditunjukkan pada gambar 3.1.Pada pertemuan dengan sungai Percut, arah Floodway berbelok seperempat lingkaran seperti ditunjukkan pada gambar 3.2. Gambar.3.1. Desain Awal Tampang Saluran Floodway xlvi Gambar.3.1. Desain Awal Denah Pertemuan Floodway dan Sungai Percut III.4. Perubahan Desain Floodway Selama Konstruksi Selama masa pelaksanaan proyek banyak terjadi perubahan-perubahan desain yang disebabkan oleh keterbatasan lahan atau pembebasan lahan. Perubahan-perubahan itu antara lain: 1. Pada pertemuan antara floodway dengan sungai Percut Pada daerah ini tidak bisa dibebaskan lahan karena sudah dibangun perumahan Villa Mutiara maka floodway yang tadinya berbelok seperempat lingkaran menjadi lurus sehingga pertemuannya dengan sungai Percut membentuk sudut 90 . xlvii 2. Pada lokasi FW31 sampai FW35 Pada daerah ini tampang saluran sesuai desain yg merupakan tampang trapesium. Disebabkan keterbatasan lahan, tampang saluran diubah menjadi empat persegi. Dengan adanya perubahan bentuk dari tampang saluran terhadap desain maka akan terjadi perbedaan besarnya kehilangan energi dari desain awal sehingga mempengaruhi tingginya muka air didalam saluran. Perhitungan kehilangan energi ini akan dijelaskan pada bab IV dengan menggunakan metode tahapan standar Standard Step Method . III.5. Metode Penentuan Muka Air di Floodway Dengan Metode Tahapan Standar Seperti telah dijelaskan pada bab II.3.3 yang mana rumusnya adalah sebagai berikut: � 1 + ∝ 1 � 1 2 2 = � 2 + ∝ 2 � 2 2 2 + + Dalam hal ini adalah merupakan kehilangan energi akibat friction gesekan antara dinding saluran dengan air sedangkan adalah kehilangan energi tambahan akibat pembelokan aliran, perubahan penampang saluran, adanya rintangan atau halangan aliran didalam saluran seperti pilar jembatan dll. 1. Kehilangan energi akibat pembelokan saluran xlviii h e = C L . � 2 2 3.1. Dimana: C L : Perbandingan kehilangan energi headloss dengan tinggi kecepatan velocity head . C L = 2. � 3.2. Dimana: b: Lebar saluran r c : Jari-jari belokan terhadap centre line saluran Sumber: open channel flow by: F.M.HENDERSON 2. Kehilangan energi akibat pembesaran tampang saluran = 0,3 � 1 −� 2 2 2 3.3. Gambar 3.3. xlix 3. Kehilangan energi akibat konstraksi penyempitan saluran a Kontraksi dengan ujung persegi = 0,23 � 3 2 2 3.4. b Kontraksi dengan ujung bulat = 0,11 � 3 2 2 3.5. Sumber: open channel flow by: F.M.HENDERSON 4. Kehilangan energi akibat pilar jembatan Bridge Piers = � � 2 2 2 3.6. Besarnya koefisien � tergantung pada bentuk pilar pier . Pilar yang ujungnya persegi � = 0,35 dan yang ujungnya bulat � = 0,18. V 2 adalah kecepatan aliran dibagian hilir pilar. l BAB IV ANALISA PEMBAHASAN

IV.1. Debit Didalam Floodway