i PENGGUNAAN BENDUNG KONSOLIDASI SEBAGAI KONTROL MUKA AIR UNTUK MENGURANGI RESIKO LONGSOR PALUNG SUNGAI BRANTAS DI KAMPUS III UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

i

PENGGUNAAN BENDUNG KONSOLIDASI SEBAGAI

KONTROL MUKA AIR UNTUK MENGURANGI RESIKO

LONGSOR PALUNG SUNGAI BRANTAS DI KAMPUS III

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan

Akademik dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

Ach. Hadi S.

09520058

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

iii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur Kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan Rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

Tugas Akhir ini dengan judul : “ PENGGUNAAN BENDUNG KONSOLIDASI

SEBAGAI KONTROL MUKA AIR UNTUK MENGURANGI RESIKO LONGSOR PALUNG SUNGAI BRANTAS DI KAMPUS III UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Penulis menyadari sepenuhnya bahwasannya Skripsi ini tidak dapat terselesaikan dengan baik tanpa bantuan dan bimbingan yang telah diberikan oleh berbagai pihak. Oleh karena itu penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Dr. Muhadjir Effendy, MAP selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang.

2. Ir. Alik Ansyori, MT., selaku Pembantu Dekan III Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

3. Ir. Rofikatul Karimah, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.

4. Ir. Sulianto, MT, selaku Dosen Pembimbing I. 5. Ir. Chairil Shaleh, MT. selaku Dosen Pembimbing II.

6. Bapak dan Ibu Dosen Fakultas Teknik khususnya Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan kepada penulis selama menempuh kuliah.

iv 8. Kepada Atine Hasyyati Hani

9. Kepada keluarga Kine Klub Umm, HMJ Sipil, Ikatan Mahasiswa

Muhammadiyah Malang. “terimakasih untuk pengetahuan dan

pengalamannya”

10. Kepada sahabat sahabat saya Maulina Balqis, Erlan setyawan ST ,Nashrul Faroby, Ivan, Ardi, Haris Saputra,Lukman Hakim,Nasruddin, Bapak sugianto, Bapak ervan ,dan seluruh sahabat seperjuangan teknik sipil angkatan2009“Jalan Terus”

11. Kepada sheila on 7”menjadi teman selama mengerjakan skripsi ini” 12. Kepada Keluarga kos Taman Embong Anyar 2 blok c 10.”Rocks”

13.Pihak – pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu dalam penulisan skripsi ini.

Semoga Allah SWT membalas dengan rahmat dan karunia yang tak terhingga kepada semua pihak yang telah banyak membantu dan memberikan dorongan selama ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwasannya skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, namun penulis berharap apa yang telah dihasilkan ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.

Malang, Juni 2015

vii DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... i

SURAT PERNYATAAN ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Hipotesis Penelitian ... 3

1.6 Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Peneliti Terdahulu ... 5

2.2 Perencanaan Pekerjaan Sungai ... 5

2.1.2 Sungai ... 5

2.1.3 Perencanaan persungaian ... 7

2.3 Pembagian Ruas Sungai Secara Topografis Menurut Kemiringan/Landai Dasar ... 28

2.4 Pembagian Kecepatan Pada Penampang Saluran ... 30

2.5 Sedimen ... 32

2.6 Bendung Konsolidasi ... 34

2.6.1 Umum ... 34

2.6.2 Penempatan bendung konsolidasi ... 36

2.6.3 Formasi bendung konsolidasi ... 36

2.6.4 Tinggi bendung konsolidasi ... 37

viii

2.7 SMS ... 37

2.7.1 Tampilan (Interface) SMS ... 38

2.7.2. RMA2 ... 41

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 43

3.1 Lokasi Studi ... 43

3.2 Pengumpulan Data ... 43

3.2.1 Data Primer ... 44

3.2.2 Data Sekunder ... 44

3.3 Jadwal Penelitian ... 44

3.4 Langkah Penelitian ... 44

3.4.1 Penyiapan Data Input Model SMS 8.0 ... 45

3.4.2 Running Program SMS 8.0 ... 46

3.4.3 Hasil dan Analisa Data SMS 8.0 ... 46

3.5 Diagram Alur Penelitian ... 47

BAB IV DATA DAN ANALISA ... 49

4.1 Lay Out ... 49

4.2. Geometri Sungai ... 49

4.3. Karakteristik fisik sedimen ... 54

4.4. Debit banjir rencana ( QT ) ... 57

4.5. Distribusi Frekuensi Log Pearson Type III. ... 59

4.6. Rating Curve Sungai ... 62

4.7. Metode Analisa Data ... 64

4.7.1. Pengolahan Data Geometri dengan Surface Water Modeling System ... 64

4.8. Permodelan RMA2 ... 68

4.9. Analisa profil aliran sungai kondisi eksisting ... 69

4.10. Alternatif pertama Penempatan bendung konsolidasi ... 71

4.10.1 Kondisi Setelah Pemasangan Bendung ... 71

4.10.2 Alternatif Kedua Penggunaan Bendung konsolidasi ... 72

4.10.3 Penentuan Jumlah, Letak dan tinggi Bendung Yang Optimal ... 74

ix

BAB V PENUTUP ... 76 5.1 Kesimpulan ... 76 5.2 Saran ... 76 DAFTAR PUSTAKA

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Rencana perbaikan & pengaturan sungai dan pengendalian

banjir menyeluruh. ... 9

Tabel 2.2 Koefisien Kekasaran ... 16

Tabel 2.3 Klasifikasi ukuran butir dan sedimen ... 33

Tabel 4.1 Diameter Butiran Sedimen ... 54

Tabel 4.2 diameter butiran dan kecepatan kritis ... 57

Tabel 4.3 Data Debit Banjir Tujuh Tahunan terakhir (2005 - 2011) ... 58

Tabel 4.4 Perhitungan Distribusi Frekuensi Log Pearson Type III ... 60

Tabel 4.5 Debit banjir rencana Sungai Brantas berbagai kala ulang ... 61

Tabel 4.6 Perhitungan Peringkat Peluang ... 61

Tabel 4.7. Hubungan Tr dan debit rencana ... 62

Tabel 4.8. Rating Curve di Penampang Control Hilir ... 63

Tabel 4.9. Ringkasan nilai kecepatan aliran kondisi eksisting ... 70

Tabel 4.10 Kecepatan aliran daerah rawan gerusan pada penempatan Bendung alternatif pertama ... 72

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Contoh Daerah Pengaliran Sungai ... 15

Gambar 2.2 Contoh Daerah Pengaliran Sungai ... 15

Gambar 2.3 Simbul saluran terbuka ... 15

Gambar 2.4 Potongan lintang sungai (tipe profil ganda). ... 18

Gambar 2.5 Bentuk-bentuk pertemuan sungai ... 20

Gambar 2.6 Contoh penanganan pertemuan sungai ... 20

Gambar 2.7 Muka air rencana di muara sungai. ... 21

Gambar 2.8 Retarding basin dan kolam pengatur banjir... 23

Gambar 2.9 Saluran banjir ... 24

Gambar 2.10 Sudetan ... 24

Gambar 2.11 Skematis Keadaan Sungai Mulai dari Hulu Sungai Sampai -Ke Hilir (Modul -A7.1) ... 30

Gambar 2.12 Kurva kecepatan pada penampang saluran (Ven Te Chow,25 ) 31 Gambar 2.13 Arah Vector Besaran Arus Lateral (xyz) (Ven Te Chow,25 ) .. 31

Gambar 2.14 Macam-Macam Bentuk Mesh ... 42

Gambar 3.1 Lay out sungai brantas KampusIII UMM. ... 43

Gambar 4.1. Gambar sungai UMM ... 49

Gambar 4.2 Potongan Melintang pada A-B ... 50

Gambar 4.3 Potongan Melintang pada C-D ... 50

Gambar 4.4 Potongan Melintang pada E-F ... 51

Gambar 4.5 Potongan Melintang pada G-H ... 51

Gambar 4.6 Potongan Melintang pada I-J ... 52

Gambar 4.7 Potongan Melintang pada K-L ... 52

Gambar 4.8 Potongan Melintang pada M-N ... 53

Gambar 4.9 Potongan Melintang pada O-P ... 53

Gambar 4.10 Potongan Melintang pada Q-R ... 53

Gambar 4.11. Grafik Pembagian Butiran. ... 55

Gambar 4.12. Diagram Shields ... 56

xii

Gambar 4.14. Grafik Hubungan antara ketinggian muka air dengan debit

aliran ... 64

Gambar 4.15. Curren Coordinates ... 65

Gambar 4.16. Gambar peta sungai UMM ... 65

Gambar 4.17. Hasil digitasi sungai UMM ... 66

Gambar 4.18. Mengubah kerapatan data scatter ... 66

Gambar 4.19. Redistribute vertices ... 67

Gambar 4.20. bentuk dari sungai yang telah diubah kedalam Mesh. ... 67

Gambar 4.21. Model control ... 68

Gambar 4.22. profil aliran sungai pada kondisi eksisting. ... 70

Gambar 4.23. profil setelah pemasangan Bendung. ... 71

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Chow Te Ven, 1985. Open Channel Hydraulics. Erlangga. Jakarta.

Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Pengairan. 2002. Batuan, Sedimen, Agregat, bagian 2. Jakarta, Balitbang Kimpraswil.

Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Pengairan. 2002. Bendung, Bendungan, Sungai, Irigasi, Pantai, bagian 8. Jakarta, Balitbang Kimpraswil.

Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Pengairan. 2003. Pengamanan Sungai, Modul-A7.1. Bandung, Balitbang Kimpraswil.

Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Pengairan. 2002. Standar Perencanaan Irigasi. Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (Kp-02), cetakan 2. Jakarta, Balitbang Kimpraswil.

Enviromental Modeling Research Laboratory, 2003 USA

King dan Norton (1998) : A User’s Guide To RMA2 Version 4.3 : USA.

Linsley, Ray K., dan Franzini, Joseph B. (1991), Teknik Sumber Daya Air Jilid I : Diterjemahkan oleh Djoko Sasongko : Penerbit Erlangga.

Soejadi Bambang, 2003, Sedimen Transport, Modul Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

Sosrodarsono Suyono, Ir. Tominaga, Masateru, 1985. Perbaikan dan Pengaturan Sungai. PT Pradnya Paramita. Jakarta.

Triatmojo, Bambang, 2012, Perencanaan Bangunan Pantai, Penerbit Beta Offset, Yogyakarta.

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sungai adalah suatu saluran drainase yang terbentuk secara alamiah. Akan tetapi disamping fungsinya sebagai saluran drainase dengan adanya air yang mengalir di dalamnya, sungai menggerus tanah dasar nya secara terus-menerus sepanjang masa eksistensinya dan terbentuklah lembah lembah sungai. Volume sedimen yang sangat besar yang dihasilkan dari keruntuhan tebing sungai di daerah pegunungan dan tertimbun di dasar sungai tersebut terangkut kehilir oleh aliran sungai. Karena di daerah pegunungan kemiringan sungainya curam, gaya tarik aliran airnya cukup besar.

Tetapi setelah aliran sungai mencapai daratan, maka gaya tariknya sangat menurun. Dengan demikian beban yang terdapat dalam arus sungai berangsur angsur diendapkan. Karena itu ukuran butiran sedimen yang mengedap dibagian hulu sungai lebih besar daripada bagian hilirnya (Suyono Sosrodarsono,4).

Dalam hal ini peneliti menggunakan studi kasus yang terjadi pada ruas sungai Brantas di kampus III UMM, dikarenakan pada bagian hulu sungai sangat curam dan memiliki pola distribusi kecepatan aliran yang sangat tinggi pada kondisi existing, sehingga terjadi gerusan tanah yang mengakibatkan longsor, untuk itu perlu adanya identifikasi titik titik rawan longsor dan penentuan letak bendung yang mampu secara optimal menaikan elevasi muka air sehingga dapat mengurangi resiko terjadi longsor, berikut ini gambar terjadi nya longsor di sekitar palung sungai brantas di kampus III UMM.

2

Gambar 1.1 Longsor yang Terjadi di Kampus III UMM

1.2 Rumusan Masalah

Dari uraian yang telah dipaparkan maka dapat dirumuskan masalah yang akan diteliti yaitu :

1. Bagaimana pola distribusi kecepatan aliran yang terjadi pada sungai Brantas di kampus III UMM pada kondisi aliran banjir ?

2. Bagaimana pengaruh penggunaan bendung konsolidasi terhadap pola distribusi kecepatan aliran ?

3. Bagaimana formasi bendung konsolidasi yang optimal dapat mengurangi resiko gerusan pada dasar sungai?

3

1.3 Batasan Masalah

Untuk memperjelas pembahasan pada studi ini perlu adanya batasan masalah yang diambil. Batasan-batasan masalah tersebut meliputi :

1. Data debit menggunakan data dari bendung Sengkaling. 2. Tidak mengkaji struktur perencanaan bendung.

3. Analisa vektor kecepatan dengan menggunkan bantuan software Surface Water Modeling System.

4. Data karakteristik sungai dilakukan dengan pengukuran.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan utama dari penelitian ini adalah :

1. Mengetahui pola kecepatan aliran untuk identifikasi titik titik yang beresiko longsor akibat gerusan tanah.

2. Mengetahui efektifitas penerapan bendung konsolidasi terhadap pola distribusi kecepatan aliran.

3. Mengetahui letak dan tinggi bendung konsolidasi yang optimal dapat mengurangi resiko longsor pada dasar sungai

1.5 Hipotesis Penelitian

Adanya pengaruh penggunaan bendung terhadap elevasi muka air sehingga membentuk pola distribusi kecepatan aliran yang stabil dan mengurangi resiko gerusan tanah pada ruas sungai Brantas di kampus III Universitas Muhammadiyah Malang.

4

1.6 Manfaat Penelitian

Diharapkan dari penelitian ini dapat memberikan manfaat antara lain :

1. Sebagai masukan kepada kampus untuk menjaga stabilitas palung sungai berantas dengan mengontrol elevasi muka air.

2. Sebagai bahan refrensi kepada para peneliti khususnya mahasiswa.

Sebagai masukan dalam perencanaan, pelaksanaan, dan pemeliharaan palung sungai.

xii

Gambar 4.14. Grafik Hubungan antara ketinggian muka air dengan debit

aliran ... 64

Gambar 4.15. Curren Coordinates ... 65

Gambar 4.16. Gambar peta sungai UMM ... 65

Gambar 4.17. Hasil digitasi sungai UMM ... 66

Gambar 4.18. Mengubah kerapatan data scatter ... 66

Gambar 4.19. Redistribute vertices ... 67

Gambar 4.20. bentuk dari sungai yang telah diubah kedalam Mesh. ... 67

Gambar 4.21. Model control ... 68

Gambar 4.22. profil aliran sungai pada kondisi eksisting. ... 70

Gambar 4.23. profil setelah pemasangan Bendung. ... 71

xiii

Chow Te Ven, 1985. Open Channel Hydraulics. Erlangga. Jakarta.

Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Pengairan. 2002. Batuan, Sedimen, Agregat, bagian 2. Jakarta, Balitbang Kimpraswil.

Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Pengairan. 2002. Bendung, Bendungan, Sungai, Irigasi, Pantai, bagian 8. Jakarta, Balitbang Kimpraswil.

Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Pengairan. 2003. Pengamanan Sungai, Modul-A7.1. Bandung, Balitbang Kimpraswil.

Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Pengairan. 2002. Standar Perencanaan Irigasi. Kriteria Perencanaan Bangunan Utama (Kp-02), cetakan 2. Jakarta, Balitbang Kimpraswil.

Enviromental Modeling Research Laboratory, 2003 USA

King dan Norton (1998) : A User’s Guide To RMA2 Version 4.3 : USA.

Linsley, Ray K., dan Franzini, Joseph B. (1991), Teknik Sumber Daya Air Jilid I : Diterjemahkan oleh Djoko Sasongko : Penerbit Erlangga.

Soejadi Bambang, 2003, Sedimen Transport, Modul Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

Sosrodarsono Suyono, Ir. Tominaga, Masateru, 1985. Perbaikan dan Pengaturan Sungai. PT Pradnya Paramita. Jakarta.

Triatmojo, Bambang, 2012, Perencanaan Bangunan Pantai, Penerbit Beta Offset, Yogyakarta.

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sungai adalah suatu saluran drainase yang terbentuk secara alamiah. Akan tetapi disamping fungsinya sebagai saluran drainase dengan adanya air yang mengalir di dalamnya, sungai menggerus tanah dasar nya secara terus-menerus sepanjang masa eksistensinya dan terbentuklah lembah lembah sungai. Volume sedimen yang sangat besar yang dihasilkan dari keruntuhan tebing sungai di daerah pegunungan dan tertimbun di dasar sungai tersebut terangkut kehilir oleh aliran sungai. Karena di daerah pegunungan kemiringan sungainya curam, gaya tarik aliran airnya cukup besar.

Tetapi setelah aliran sungai mencapai daratan, maka gaya tariknya sangat menurun. Dengan demikian beban yang terdapat dalam arus sungai berangsur angsur diendapkan. Karena itu ukuran butiran sedimen yang mengedap dibagian hulu sungai lebih besar daripada bagian hilirnya (Suyono Sosrodarsono,4).

Dalam hal ini peneliti menggunakan studi kasus yang terjadi pada ruas sungai Brantas di kampus III UMM, dikarenakan pada bagian hulu sungai sangat curam dan memiliki pola distribusi kecepatan aliran yang sangat tinggi pada kondisi existing, sehingga terjadi gerusan tanah yang mengakibatkan longsor, untuk itu perlu adanya identifikasi titik titik rawan longsor dan penentuan letak bendung yang mampu secara optimal menaikan elevasi muka air sehingga dapat mengurangi resiko terjadi longsor, berikut ini gambar terjadi nya longsor di sekitar palung sungai brantas di kampus III UMM.

Gambar 1.1 Longsor yang Terjadi di Kampus III UMM

1.2 Rumusan Masalah

Dari uraian yang telah dipaparkan maka dapat dirumuskan masalah yang akan diteliti yaitu :

1. Bagaimana pola distribusi kecepatan aliran yang terjadi pada sungai Brantas di kampus III UMM pada kondisi aliran banjir ?

2. Bagaimana pengaruh penggunaan bendung konsolidasi terhadap pola distribusi kecepatan aliran ?

3. Bagaimana formasi bendung konsolidasi yang optimal dapat mengurangi resiko gerusan pada dasar sungai?

3

1.3 Batasan Masalah

Untuk memperjelas pembahasan pada studi ini perlu adanya batasan masalah yang diambil. Batasan-batasan masalah tersebut meliputi :

1. Data debit menggunakan data dari bendung Sengkaling. 2. Tidak mengkaji struktur perencanaan bendung.

3. Analisa vektor kecepatan dengan menggunkan bantuan software Surface Water Modeling System.

4. Data karakteristik sungai dilakukan dengan pengukuran.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan utama dari penelitian ini adalah :

1. Mengetahui pola kecepatan aliran untuk identifikasi titik titik yang beresiko longsor akibat gerusan tanah.

2. Mengetahui efektifitas penerapan bendung konsolidasi terhadap pola distribusi kecepatan aliran.

3. Mengetahui letak dan tinggi bendung konsolidasi yang optimal dapat mengurangi resiko longsor pada dasar sungai

1.5 Hipotesis Penelitian

Adanya pengaruh penggunaan bendung terhadap elevasi muka air sehingga membentuk pola distribusi kecepatan aliran yang stabil dan mengurangi resiko gerusan tanah pada ruas sungai Brantas di kampus III Universitas Muhammadiyah Malang.

1.6 Manfaat Penelitian

Diharapkan dari penelitian ini dapat memberikan manfaat antara lain :

1. Sebagai masukan kepada kampus untuk menjaga stabilitas palung sungai berantas dengan mengontrol elevasi muka air.

2. Sebagai bahan refrensi kepada para peneliti khususnya mahasiswa.

Sebagai masukan dalam perencanaan, pelaksanaan, dan pemeliharaan palung sungai.