Pengembangan Sumber Daya Air Sedimenta
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sebagai salah satu sumber daya, potensi yang terkandung dalam air dapat memberikan
manfaat ataupun kerugian bagi kehidupan dan penghidupan manusia serta lingkungannya.
Perubahan fungsi lingkungan yang disebabkan oleh laju pertumbuhan jumlah penduduk,
serta meningkatnya aktivitas masyarakat dalam memenuhi kebutuhan hidup, telah
berdampak negatif terhadap kelestarian sumber daya air, serta meningkatnya perubahan
morfologi sungai akibat daya rusak air yang disebabkan antara lain berupa banjir, erosi
dan sedimentasi.
Analisis angkutan sedimen bertujuan untuk mengetahui besaran
sedimen serta pengaruhnya terhadap morfologi sungai dan cara pengendalian yang tepat
untuk mengurangi efek daya rusak air sehingga tercipta kehidupan masyarakat yang aman
dan nyaman.
1.2 Tujuan
Tujuan dari tugas ini adalah sebagai berikut :
1. Menganalisa angkutan sedimentasi dan mengapa analisanya sangat diperlukan dalam
pengembangan sumberdaya air.
2. Menghitung dan menganalisa besarnya debit sedimen dengan menggunakan Rumus
Van Rijn dan MPM (Meyer Peter dan Muller).
1.3 Dasar Teori
1. Sedimentasi
Tanah atau bagian-bagian tanah yang terangkut oleh air dari suatu tempat yang
mengalami erosi pada suatu daerah aliran sungai (DAS) dan masuk kedalam suatu badan
air secara umum disebut sedimen. Sedimen yang dihasilkan oleh proses erosi dan terbawa
oleh aliran air akan diendapkan pada suatu tempat yang kecepatan alirannya melambat
atau terhenti. Peristiwa pengendapan ini dikenal dengan peristiwa atau proses sedimentasi.
(Arsyad, 2010). Proses sedimentasi berjalan sangat komplek, dimulai dari jatuhnya hujan
yang menghasilkan energi kinetik yang merupakan permulaan dari proses erosi. Begitu
tanah menjadi partikel halus, lalu menggelinding bersama aliran, sebagian akan tertinggal
1
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
di atas tanah sedangkan bagian lainnya masuk ke sungai terbawa aliran menjadi angkutan
sedimen.
2. Muatan Sedimen Dasar (bed load)
Partikel-partikel kasar yang bergerak sepanjang dasar sungai secara keseluruhan
disebut dengan muatan sedimen dasar (bed load). Adanya muatan sedimen dasar
ditunjukan oleh gerakan partikel-partikel dasar sungai. Gerakan itu dapat bergeser,
menggelinding, atau meloncat-loncat, akan tetapi tidak pernah lepas dari dasar sungai.
Gerakan ini kadang-kadang dapat sampai jarak tertentu dengan ditandai bercampurnya
butiran partikel tersebut bergerak ke arah hilir. (Soewarno, 1991) .
3. Perkiraan Muatan Sedimen Dasar dengan Rumus Empiris
Berbagai persamaan untuk memperkirakan muatan sedimen dasar telah banyak
dikembangkan, walaupun demikian penerapannya untuk penyelidikan di lapangan masih
perlu pengkajian lebih lanjut. Tetapi ada beberapa persamaan yang umumnya digunakan
untuk memperkirakan muatan sedimen dasar. (Soewarno, 1991).
a. Persamaan Meyer-Peter
Persamaan muatan sedimen dasar dari meyer-peter dapat ditulis sebagai berikut
(Soewarno, 1991) :
Keterangan:
q
= debit aliran per unit lebar ( /det )
qb
= debit muatan sedimen dasar (kg/det/m)
= berat jenis (spesific gravity) dari air
s
= berat jenis partikel muatan sedimen dasar
D
= diameter butir (mm)
S
= kemiringan garis energi/kemiringan dasar saluran (m/m)
Persamaan (1) digunakan untuk ukuran butir yang seragam. Dikembangkan di
laboratorium dengan luas penampang 2
dengan 5
3/det
, panjang 50 m, debit bervariasi sampai
dan debit sedimen dasar sampai 4,3 kg/det/m. Persamaan (1) dapat
ditulis juga sebagai berikut :
Keterangan: notasi sama dengan persamaan (1), ditambah dengan
2
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
= kerapatan (density) air (kg/m)
= kerapatan partikel sedimen (kg/m)
50
= ukuran median butir (m)
g
= percepatan gravitasi (9,81 m/det2)
R
= jari-jari hidrolis
n’
= koefisien kekasaran untuk dasar rata
n
= koefisien kekasaran aktual
Intensitas aliran dihitung dengan rumus:
Intensitas angkutan muatan sedimen dasar:
Laju muatan sedimen dasar per satuan lebar:
dengan:
Maka debit muatan sedimen dasar untuk seluruh lebar dasar aliran adalah:
Keterangan:
Qb
= debit muatan sedimen dasar (kg/det)
W
= lebar dasar (m)
b. Persamaan Van Rijn
Menurut Van Rijn angkutan sedimen dasar dapat dianalisa cukup akurat
dengan dua parameter yang tak berdimensi (dimensionless parameters) yang
dikemukakan oleh Ackers White dan Yallin (Van Rjin, 1984a), yaitu:
Parameter partikel (particle parameter)
(7)
Dimana:
= parameter partikel
50=
ukuran partikel (m)
3
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
g = percepatan gravitasi (9,81 m/det2)
= spesific density =
v = koefisien kekentalan kinematik (1.10-6 m2/det)
Stage parameter
(8)
Dimana:
u’* = kecepatan geser dasar berhubungan dengan butiran partikel (m/det)
*
T
C'
= kecepatan geser dasar kritis menurut Shield (m/det)
= Stage parameter
= koefisien Chezy
= kecepatan aliran rata-rata (m/det)
Kecepatan geser dasar kritis ( * ) dapat dihitung dengan diagram yang
diberikan oleh Shield.
Sumber : (Van Rjin, 1984)
4
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
Untuk C’ dihitung dengan persamaan :
(9)
Dimana :
Rb
= jari – jari hidrolik (m)
D90
= ukuran partikel sedimen (m)
Angkutan sedimen dasar (bed load) per satuan lebar sungai dapat dihitung dengan
persamaan:
(10)
Debit angkutan sedimen dasar untuk seluruh lebar dasar saluran :
(11)
Keterangan:
qb
= Angkutan sedimen dasar pada satu
B
= lebar sungai (m)
4. Debit Dominan
Salah satu faktor yang mempengaruhi proses sedimentasi adalah debit aliran. Selama
aliran rendah angkutan sedimen bisa jadi sedikit, sedangkan pada saat aliran tinggi sungai
bisa mengangkut muatan sedimen yang tinggi dengan ukuran sedimen dalam range yang
lebih luas. Namun dalam kenyataannya, aliran sungai mengalirkan debit yang sangat
bervariasi dengan membawa muatan sedimen. Pada beberapa sungai perbandingan (ratio)
debit maksimum dan debit minimum dapat mencapai nilai 1000 atau lebih (Garde, 1977).
Variasi yang beragam pada aliran sungai membawa kesulitan dalam memilih suatu debit
yang mewakili dalam mempelajari karakteristik aliran sungai.
Masing-masing peneliti
mengusulkan cara yang berbeda-beda dalam memilih sebuah debit yang mewakili (Garde,
1977), yaitu sebagai berikut :
1. Inggris memperkenalkan konsep “debit dominan”. Menurutnya terdapat suatu
kemiringan dan debit dominan pada saluran yang terjadi (berulang) setiap tahun. Pada
debit ini, dicapai kondisi paling mendekati equilibrium (kesetimbangan), dengan
sangat sedikit kecenderungan untuk berubah. Kondisi ini dapat dianggap berkaitan
dengan pengaruh penggabungan dari berbagai variasi kondisi yang terjadi dalam suatu
5
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
periode waktu yang panjang. Dengan kata lain debit dominan adalah hipotetik debit
tetap (steady) yang akan memberikan hasil yang sama (untuk ukuran saluran rerata)
yang sesungguhnya pada berbagai debit.
2. Blench mengatakan sebagai debit dominan apabila kejadiannya > 50%.
3. USBR mendefinisikan debit dominan sebagai debit yang terbanyak membawa muatan
sedimen dengan material lebih kasar dari 0,0625 mm, serta hubungannya dengan
waktu. Debit yang ditemukan ini sedikit lebih besar dari debit rerata.
6
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
BAB II
DATA – DATA PERHITUNGAN
2.1 Data Perhitungan
Lebar sungai (b)
:
Lebar untuk sungai A, B, dan C adalah sama.
- Sungai A
= 679 + (dua digit terakhir no. mahasiswa)
= 679 + 89
= 768 m
kecepatan arus (U)
- Sungai A
:
= 0,541 + (dua digit terakhir no. mahasiswa dalam Desimal)
= 0,541 + 0,89
= 1,431 m/det
- Sungai B
= 0,527 + (dua digit terakhir no. mahasiswa dalam Desimal)
= 0,527 + 0,89
= 1,417 m/det
- Sungai C
= 0,670 + (dua digit terakhir no. mahasiswa dalam Desimal)
= 0,670 + 0,89
= 1,56 m/det
Massa jenis sedimen (ρs) :
Massa jenis sedimen untuk sungai A, B, dan C adalah sama.
- Sungai A
= 1,65 + (dua digit terakhir no. mahasiswa dalam Desimal)
= 1,65 + 0,89
= 2,54 kg/m3
7
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
Tabel 1. Data Perhitungan Bed Load Dengan Formula L.C. Van rijn
No
1
Posisi
2
d
A
m
2
b
u
Qw
g
m
m
m/detik
m /detik
m/detik
m /detik
3
4
5
6
7
8
9
3
v
2
S
2
10
D50
D90
Rb
m
m
m
12
13
11
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.8
7.6
9.517
4828
5396
6757.07
710
710
710
0.851
0.837
0.98
4108.628
4516.452
6621.9286
9.81
9.81
9.81
8.41E-07
8.41E-07
8.41E-07
2.43
2.54
2.45
0.000037
0.0000433
0.0000293
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.8
7.6
9.517
4828
5396
6757.07
710
710
710
0.851
0.837
0.98
4108.628
4516.452
6621.9286
9.81
9.81
9.81
8.41E-07
8.41E-07
8.41E-07
2.43
2.54
2.45
0.000037
0.0000433
0.0000293
Kondisi Pasang
0.0000703 6.672194583
0.000092 7.440706012
0.000072 9.268525199
Kondisi Surut
0.0000703 6.672194583
0.000092 7.440706012
0.000072 9.268525199
D*
θ cr
(U',cr)2
m/detik
C'
U*
m0,5/detik
m/detik
14
15
16
17
18
1.000529
1.200170
0.795987
0.23987321
0.199971645
0.301512552
0.000084
0.000082
0.000083
100.42872
99.17795
102.81129
1.000529
1.200170
0.795987
0.23987321
0.199971645
0.301512552
0.000084
0.000082
0.000083
100.42872
99.17795
102.81129
qb
qb
m3/detik
ton/hari
19
20
21
0.02654
0.02643
0.02986
7.42730
7.56827
9.71338
2.46732E-06
3.07679E-06
3.27155E-06
0.518018193
0.675219841
0.692520829
0.02654
0.02643
0.02986
7.42730
7.56827
9.71338
2.46732E-06
3.07679E-06
3.27155E-06
0.518018193
0.675219841
0.692520829
T
Tabel 2. Data Perhitungan Suspended Load Dengan Formula L.C. Van rijn
No
Posisi
1
S
2
D50
m
3
D90
m
4
u
m/det
5
a
m
6
a min
m
7
8
D84
m
9
Ca
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
0.0026
0.0089
0.0063
0.000037 0.0000703
0.0000433 0.000092
0.0000293 0.000072
0.851
0.837
0.98
0.0002109
0.000276
0.000216
0.068
0.076
0.09517
1
1
1
0.0000637
0.000045
0.000062
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
0.0026
0.0089
0.0063
0.000037 0.0000703
0.0000433 0.000092
0.0000293 0.000072
0.851
0.837
0.98
0.0002109
0.000276
0.000216
0.068
0.076
0.09517
1
1
1
0.0000637
0.000045
0.000062
D16
m
10
σ s
Ds
11
12
Kondisi Pasang
0.0000029
0.9
3.772E-05
0.0000042 0.5681293 4.689E-05
0.0000023 1.0972696 2.882E-05
Kondisi Surut
0.0000029
0.9
3.772E-05
0.0000042 0.5681293 4.689E-05
0.0000023 1.0972696 2.882E-05
Ws
U*
β
ϕ
Z
Z'
F-factor
13
14
15
16
17
18
19
qs
m3/detik
20
qs
ton/hari
21
0.000919397 0.0265403 1.0024001
0.001411884 0.0264329 1.0057061
0.000534893 0.0298552 1.000642
0.002820184
0.003776055
0.001804599
0.0863964 0.0892166 0.3565665 463.51751 104124.57
0.1327771 0.1365531 0.2328066 1138.7755 875672.84
0.0447619 0.0465665 0.5269254 2675.0355 1456075.3
0.000919397 0.0265403 1.0024001
0.001411884 0.0264329 1.0057061
0.000534893 0.0298552 1.000642
0.002820184
0.003776055
0.001804599
0.0863964 0.0892166 0.3565665 463.51751 104124.57
0.1327771 0.1365531 0.2328066 1138.7755 875672.84
0.0447619 0.0465665 0.5269254 2675.0355 1456075.3
8
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
Tabel 3. Data Perhitungan Debit Sedimen Dengan Formula Mayer – Peter Muller
No
Posisi
1
d
Qw
A
b
u
g
m
2
m /det
3
m
4
m
5
m/det
6
m/det
7
3
2
2
D50
D90
Rb
m
8
m
9
m
10
Kondisi Pasang
6.6722
7.4407
9.2685
Kondisi Surut
6.6722
7.4407
9.2685
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.80
7.60
9.52
4109
4516
6622
4828.0
5396.0
6757.1
710
710
710
0.85
0.84
0.98
9.81
9.81
9.81
0.000037
0.000043
0.000029
0.000070
0.000092
0.000072
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.80
7.60
9.52
4109
4516
6622
4828.0
5396.0
6757.1
710
710
710
0.85
0.84
0.98
9.81
9.81
9.81
0.000037
0.000043
0.000029
0.000070
0.000092
0.000072
S
S
3
17
m /det/m
18
ton/hari
19
7.0468
8.3533
14.4199
148.1553
191.5134
435.9215
0.0001
0.0002
0.0002
8.8410
14.4682
18.3313
7.0468
8.3533
14.4199
148.1553
191.5134
435.9215
0.0001
0.0002
0.0002
8.8410
14.4682
18.3313
I
C
C'
11
12
13
14
15
16
0.0026
0.0089
0.0063
6.4611
3.2525
4.0556
109.0169
107.7661
111.3995
0.0144
0.0052
0.0069
0.96
0.96
0.96
0.0026
0.0089
0.0063
6.4611
3.2525
4.0556
109.0169
107.7661
111.3995
0.0144
0.0052
0.0069
0.96
0.96
0.96
9
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
10
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
BAB III
ANALISA PERHITUNGAN
3.1 Perhitungan Bed Load dengan Formula L.C Van Rijn
(tabel terlampir)
a. Kondisi Pasang
Sungai A
Diketahui :
d = 6,8 m
v = 8,41 x 10-7 m2/detik
b = 679 + 89 = 768 m
S = 2,43
0,541 + 0,89 = 1,431 m
D50 = 0,000037 m
g = 9,81 m/detik2
-
D90 = 0,0000703 m
Luas penampang basah (A)
=bxd
= 768 m x 6,8 m
= 5222,4 m2
-
Debit air total (Qw)
=Ax
= 5222,4 m2 x 1,431 m
= 7473,254 m3/detik
-
Jari-jari hidraulis (Rb)
A
b + 2d
5222,4
=
768 + (2 x 6,8)
=
= 6,682 m
-
Diameter partikel (D*)
S 1g
D50
2
v
1
3
(2,43 1)x 9,81
= 0,000037 x
8,41 x 10
/
= 1,0005
10
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
-
Shield Curve (θ cr)
= 0,24 x D*-1
= 0,24 x 1,0005-1
= 0,2399
-
Kecepatan geser pada dasar sungai menggunakan Shields (U’,cr)2
= θ cr x Δ x g x D50
= 0,2399 x 1,54 x 9,81 x 0,000037
= 0,000134 m/detik
-
Koefisien Chezy (C’)
12Rb
3D90
12 x 6,682
= 18 Log
3 x 0,0000703
= 18 Log
= 100,44 m0,5/detik
-
Kecepatan geser dasar efektif dihubungkan dengan butir (U*)
=
=
g ,
C
9,81 ,
x 1,431
100,44
=0,04462 m/detik
-
Transport stage parameter (T)
=
=
(U
U cr)
U cr
(0,04462
0,000134)
0,000134
= 13,85
-
Bed load transport (Qb)
= 0,053 (g)0,5 d501,5 D*-0,3 T2,1
= 0,053 x 1,540,5 x 0,0000371,5 x 1,0005-0,3 x 13,852,1
= 1,156 x 10-5 m3/detik x 2,43 x 24 x 3600
= 2,428 ton/hari
Perhitungan sungai B & C dalam kondisi pasang, serta perhitungan sungan A, B, & C pada
kondisi surut sama dengan formula diatas.
11
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
re
h
n
iatguBed Load Dengan Formula L.C Van Rijn
No
Posisi
d
m
A
m
2
b
m
υ
m/detik
Qw
g
m /detik
6
m/detik
7
3
2
v
S
D50
m /detik
8
9
m
10
2
Kondisi Pasang
D90
m
11
Rb
m
12
D*
cr
13
14
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.8
7.6
9.517
5222.4
5836.8
7309.1
768
768
768
1.431
1.417
1.56
7473.254
8270.746
11402.13
9.81
9.81
9.81
8.41E-07
8.41E-07
8.41E-07
2.43
2.54
2.45
0.000037
0.0000433
0.0000293
0.0000703
0.000092
0.000072
6.682
7.453
9.287
1.0005
1.2002
0.7960
0.2399
0.2000
0.3015
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.8
7.6
9.517
5222.4
5836.8
7309.1
768
768
768
-0.349
-0.363
-0.22
-1822.62
-2118.76
-1607.99
9.81
9.81
9.81
8.41E-07
8.41E-07
8.41E-07
2.43
2.54
2.45
0.000037
0.0000433
0.0000293
0.0000703
0.000092
0.000072
6.6817
7.4525
9.2868
1.0005
1.2002
0.7960
0.2399
0.2000
0.3015
(U',cr)
2
C'
Kondisi Surut
U*
m/detik
15
m /detik
16
m/detik
17
0.000134
0.000131
0.000133
100.440
99.190
102.827
0.000134
0.000131
0.000133
100.440
99.190
102.827
0,5
T
qb
qb
18
m /detik
19
ton/hari
20
0.04462
0.04474
0.04752
13.85126
14.30467
15.91779
1.15673E-05
1.48366E-05
1.16911E-05
2.428576105
3.255971314
2.474764295
-0.01088
-0.01146
-0.00670
0.11665
0.00438
0.66354
5.08781E-10
6.18938E-13
1.47848E-08
0.00010682
1.3583E-07
0.003129641
3
12
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
3.2 Pehitungan Suspended Load dengan Formula L.C Van Rijn
(tabel terlampir)
a. Kondisi Pasang
Sungai A
S = 0,0026
D16 = 0,0000029 m
D50 = 0,000037 m
d = 6,8 m
= 1,431 m/det
D90 = 0,0000703 m
D89 = 0,0000637 m
a
= 3 x D90 = 3 x 0,0000703
= 0,000211 m
a min = 0,01 x d = 0,01 x 6,8
= 0,068 m
s = 0,5 .
+
,
= 0,5 .
+
,
,
,
= 0,9
Ds = D50 . ( 1 + 0,011 . (s-1) . (T-25))
= 0,000037 . ( 1 + 0,011 . (0,9 -1) . (13,85-25))
= 3,75 . 10-5
Ca = 0,015 .
.
.
,
,
= 0,015 .
,
,
. ,
.
,
,
,
= 2,89
Ds = 3,75 . 10-5
ϕ = 0,002677
Ws = 0,0009066
z
U* = 0,044624
z’ = 0,052431
= 0,050754
β = 1,0024001
F-factor = 0,500848
qs = 1094,816 m3/det
= 245939,6 ton/hari
Perhitungan sungai B & C dalam kondisi pasang, serta perhitungan sungan A, B, & C pada
kondisi surut sama dengan formula diatas.
13
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
Perhitungan Suspended Load Dengan Formula L.C Van Rijn
No
Posisi
1
2
D50
m
3
D90
m
4
υ
m/det
5
a
m
6
amin
m
7
S
D16
m
10
s
Ds
Ws
U*
8
D84
m
9
11
12
13
14
Ca
Kondisi Pasang
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
0.0026
0.0089
0.0063
0.000037
0.0000433
0.0000293
7.03E-05
0.000092
0.000072
1.431
1.417
1.56
0.000211
0.000276
0.000216
0.068
0.076
0.09517
2.89
2.56
2.97
0.0000637
0.000045
0.000062
0.0000029
0.0000042
0.0000023
0.9
0.568129
1.09727
3.75E-05
4.55E-05
2.9E-05
0.000906694
0.001329662
0.000542137
0.044624
0.044744
0.047517
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
0.0026
0.0089
0.0063
0.000037
0.0000433
0.0000293
7.03E-05
0.000092
0.000072
-0.349
-0.363
-0.22
0.000211
0.000276
0.000216
0.068
0.076
0.09517
0.00222
0.00001
0.02539
0.0000637
0.000045
0.000062
0.0000029
0.0000042
0.0000023
0.9
0.568129
1.09727
3.8E-05
4.84E-05
2.85E-05
0.00093396
0.001507145
0.000524414
0.010883
0.011462
0.006701
Kondisi Surut
15
16
17
18
19
qs
m /detik
20
1.000826
1.001766
1.00026
0.002677023
0.003473367
0.001690125
0.050754
0.074162
0.028516
0.053431
0.077635
0.030206
0.500848
0.402875
0.618888
1094.816
3336.24
5001.396
245939.6
2565435
2722360
1.014729
1.034578
1.012248
0.000481564
8.82481E-05
0.001174322
0.211429
0.317731
0.193275
0.21191
0.31782
0.194449
0.112152
0.043985
0.124325
59.79002
93.31046
141.6883
13431.23
71752.01
77123.77
Z
Z'
F-factor
3
qs
ton/hari
21
14
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
3.3 Perhitungan Debit Sedimen dengan Formula Mayer – Peter – Muller
(tabel terlampir)
a. Kondisi Pasang
Sungai A
d = 6,80 m
0,541 + 0,89 = 1,431 m
Qw = 7473 m3/detik
g = 9,81 m/detik2
A = 5222,4 m2
D50 = 0,000037 m
b = 679 + 89 = 768 m
D90 = 0,0000703 m
Rb =
=
5222,4
768 + (2 x 6,8)
= 6,682 m
I = 0,0026
C=(
) ,
=
,
( ,
= 18 Log
C’ = 18 Log
,
μ =
,
=
=
Δ =
Ψ =
,
=
= (4
,
,
,
0,188)
x (g x
,
,
= 109,028
= 0,0314
= 1,54 (ρ s = 1,65 + 0,89 = 2,54)
,
,
Debit Sedimen;
S=
= 10,857
) ,
,
,
,
,
= 9,5806
= (4 x 9,5806
0,188)
,
= 235,4931
x D503)0,5
= 235,4931 x (9,81 x 1,54 x 0,0000373)0,5
= 0,0002 m3/det/m
= 17,7987 ton/hari
15
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
Perhitungan Debit Sedimen dengan Formula Meyer - Peter - Muller
No
Posisi
1
d
m
2
Qw
3
m /det
3
A
2
m
4
b
m
5
υ
m/det
6
g
2
m/det
7
D50
m
8
D90
m
9
Rb
m
10
I
C
C'
11
12
13
14
0.000037
0.000043
0.000029
0.000070
0.000092
0.000072
6.6817
7.4525
9.2868
0.0026
0.0089
0.0063
10.8570
5.5020
6.4494
109.0280
107.7785
111.4149
0.0314
0.0115
0.0139
0.000037
0.000043
0.000029
0.000070
0.000092
0.000072
6.6817
7.4525
9.2868
0.0026
0.0089
0.0063
2.6479
1.4095
0.9095
109.0280
107.7785
111.4149
0.0038
0.0015
0.0007
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.80
7.60
9.52
7473
8271
11402
5222.4
5836.8
7309.1
768
768
768
1.43
1.42
1.56
9.81
9.81
9.81
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.80
7.60
9.52
-1823
-2119
-1608
5222.4
5836.8
7309.1
768
768
768
-0.35
-0.36
-0.22
9.81
9.81
9.81
Kondisi Pasang
Kondisi Surut
15
16
17
S
3
m /det/m
18
S
ton/hari
19
1.54
1.54
1.54
9.5806
11.4728
18.0587
235.4931
308.9741
611.5345
0.0002
0.0003
0.0004
17.7987
29.5640
32.5710
1.54
1.54
1.54
1.1539
1.4876
0.9564
9.3167
13.8321
6.9376
0.000008
0.000015
0.000004
0.7042
1.3235
0.3695
16
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
BAB IV
PENUTUP
IV.1 Kesimpulan
Kondisi Pasang
Sungai A 2.42857611
245939.5609
Sungai B 3.25597131
2565435.29
Sungai C 2.4747643
2722359.98
Kondisi Surut
Sungai A 0.00010682
13431.23036
Sungai B 1.3583E-07
71752.0129
Sungai C 0.00312964
77123.76736
17.79874835
29.56395583
32.57099066
0.704160736
1.323517998
0.369506326
Pada kedua metode Van Rijn & MPM, dalam keadaan pasang, sedimen yang diangkut
oleh aliran air lebih besar jumlahnya daripada dalam keadaan surut, karena pada
keadaan pasang kecepatan rata-rata relative lebih laju disbanding dalam keadaan surut.
IV.2 Saran
Perlu dipertimbangkan dan dipergunakan data yang handal dan fasih dalam analisis
angkutan sedimen untuk mendapatkan keadaan yang mendekati dengan kondisi
dilapangan.
17
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sebagai salah satu sumber daya, potensi yang terkandung dalam air dapat memberikan
manfaat ataupun kerugian bagi kehidupan dan penghidupan manusia serta lingkungannya.
Perubahan fungsi lingkungan yang disebabkan oleh laju pertumbuhan jumlah penduduk,
serta meningkatnya aktivitas masyarakat dalam memenuhi kebutuhan hidup, telah
berdampak negatif terhadap kelestarian sumber daya air, serta meningkatnya perubahan
morfologi sungai akibat daya rusak air yang disebabkan antara lain berupa banjir, erosi
dan sedimentasi.
Analisis angkutan sedimen bertujuan untuk mengetahui besaran
sedimen serta pengaruhnya terhadap morfologi sungai dan cara pengendalian yang tepat
untuk mengurangi efek daya rusak air sehingga tercipta kehidupan masyarakat yang aman
dan nyaman.
1.2 Tujuan
Tujuan dari tugas ini adalah sebagai berikut :
1. Menganalisa angkutan sedimentasi dan mengapa analisanya sangat diperlukan dalam
pengembangan sumberdaya air.
2. Menghitung dan menganalisa besarnya debit sedimen dengan menggunakan Rumus
Van Rijn dan MPM (Meyer Peter dan Muller).
1.3 Dasar Teori
1. Sedimentasi
Tanah atau bagian-bagian tanah yang terangkut oleh air dari suatu tempat yang
mengalami erosi pada suatu daerah aliran sungai (DAS) dan masuk kedalam suatu badan
air secara umum disebut sedimen. Sedimen yang dihasilkan oleh proses erosi dan terbawa
oleh aliran air akan diendapkan pada suatu tempat yang kecepatan alirannya melambat
atau terhenti. Peristiwa pengendapan ini dikenal dengan peristiwa atau proses sedimentasi.
(Arsyad, 2010). Proses sedimentasi berjalan sangat komplek, dimulai dari jatuhnya hujan
yang menghasilkan energi kinetik yang merupakan permulaan dari proses erosi. Begitu
tanah menjadi partikel halus, lalu menggelinding bersama aliran, sebagian akan tertinggal
1
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
di atas tanah sedangkan bagian lainnya masuk ke sungai terbawa aliran menjadi angkutan
sedimen.
2. Muatan Sedimen Dasar (bed load)
Partikel-partikel kasar yang bergerak sepanjang dasar sungai secara keseluruhan
disebut dengan muatan sedimen dasar (bed load). Adanya muatan sedimen dasar
ditunjukan oleh gerakan partikel-partikel dasar sungai. Gerakan itu dapat bergeser,
menggelinding, atau meloncat-loncat, akan tetapi tidak pernah lepas dari dasar sungai.
Gerakan ini kadang-kadang dapat sampai jarak tertentu dengan ditandai bercampurnya
butiran partikel tersebut bergerak ke arah hilir. (Soewarno, 1991) .
3. Perkiraan Muatan Sedimen Dasar dengan Rumus Empiris
Berbagai persamaan untuk memperkirakan muatan sedimen dasar telah banyak
dikembangkan, walaupun demikian penerapannya untuk penyelidikan di lapangan masih
perlu pengkajian lebih lanjut. Tetapi ada beberapa persamaan yang umumnya digunakan
untuk memperkirakan muatan sedimen dasar. (Soewarno, 1991).
a. Persamaan Meyer-Peter
Persamaan muatan sedimen dasar dari meyer-peter dapat ditulis sebagai berikut
(Soewarno, 1991) :
Keterangan:
q
= debit aliran per unit lebar ( /det )
qb
= debit muatan sedimen dasar (kg/det/m)
= berat jenis (spesific gravity) dari air
s
= berat jenis partikel muatan sedimen dasar
D
= diameter butir (mm)
S
= kemiringan garis energi/kemiringan dasar saluran (m/m)
Persamaan (1) digunakan untuk ukuran butir yang seragam. Dikembangkan di
laboratorium dengan luas penampang 2
dengan 5
3/det
, panjang 50 m, debit bervariasi sampai
dan debit sedimen dasar sampai 4,3 kg/det/m. Persamaan (1) dapat
ditulis juga sebagai berikut :
Keterangan: notasi sama dengan persamaan (1), ditambah dengan
2
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
= kerapatan (density) air (kg/m)
= kerapatan partikel sedimen (kg/m)
50
= ukuran median butir (m)
g
= percepatan gravitasi (9,81 m/det2)
R
= jari-jari hidrolis
n’
= koefisien kekasaran untuk dasar rata
n
= koefisien kekasaran aktual
Intensitas aliran dihitung dengan rumus:
Intensitas angkutan muatan sedimen dasar:
Laju muatan sedimen dasar per satuan lebar:
dengan:
Maka debit muatan sedimen dasar untuk seluruh lebar dasar aliran adalah:
Keterangan:
Qb
= debit muatan sedimen dasar (kg/det)
W
= lebar dasar (m)
b. Persamaan Van Rijn
Menurut Van Rijn angkutan sedimen dasar dapat dianalisa cukup akurat
dengan dua parameter yang tak berdimensi (dimensionless parameters) yang
dikemukakan oleh Ackers White dan Yallin (Van Rjin, 1984a), yaitu:
Parameter partikel (particle parameter)
(7)
Dimana:
= parameter partikel
50=
ukuran partikel (m)
3
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
g = percepatan gravitasi (9,81 m/det2)
= spesific density =
v = koefisien kekentalan kinematik (1.10-6 m2/det)
Stage parameter
(8)
Dimana:
u’* = kecepatan geser dasar berhubungan dengan butiran partikel (m/det)
*
T
C'
= kecepatan geser dasar kritis menurut Shield (m/det)
= Stage parameter
= koefisien Chezy
= kecepatan aliran rata-rata (m/det)
Kecepatan geser dasar kritis ( * ) dapat dihitung dengan diagram yang
diberikan oleh Shield.
Sumber : (Van Rjin, 1984)
4
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
Untuk C’ dihitung dengan persamaan :
(9)
Dimana :
Rb
= jari – jari hidrolik (m)
D90
= ukuran partikel sedimen (m)
Angkutan sedimen dasar (bed load) per satuan lebar sungai dapat dihitung dengan
persamaan:
(10)
Debit angkutan sedimen dasar untuk seluruh lebar dasar saluran :
(11)
Keterangan:
qb
= Angkutan sedimen dasar pada satu
B
= lebar sungai (m)
4. Debit Dominan
Salah satu faktor yang mempengaruhi proses sedimentasi adalah debit aliran. Selama
aliran rendah angkutan sedimen bisa jadi sedikit, sedangkan pada saat aliran tinggi sungai
bisa mengangkut muatan sedimen yang tinggi dengan ukuran sedimen dalam range yang
lebih luas. Namun dalam kenyataannya, aliran sungai mengalirkan debit yang sangat
bervariasi dengan membawa muatan sedimen. Pada beberapa sungai perbandingan (ratio)
debit maksimum dan debit minimum dapat mencapai nilai 1000 atau lebih (Garde, 1977).
Variasi yang beragam pada aliran sungai membawa kesulitan dalam memilih suatu debit
yang mewakili dalam mempelajari karakteristik aliran sungai.
Masing-masing peneliti
mengusulkan cara yang berbeda-beda dalam memilih sebuah debit yang mewakili (Garde,
1977), yaitu sebagai berikut :
1. Inggris memperkenalkan konsep “debit dominan”. Menurutnya terdapat suatu
kemiringan dan debit dominan pada saluran yang terjadi (berulang) setiap tahun. Pada
debit ini, dicapai kondisi paling mendekati equilibrium (kesetimbangan), dengan
sangat sedikit kecenderungan untuk berubah. Kondisi ini dapat dianggap berkaitan
dengan pengaruh penggabungan dari berbagai variasi kondisi yang terjadi dalam suatu
5
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
periode waktu yang panjang. Dengan kata lain debit dominan adalah hipotetik debit
tetap (steady) yang akan memberikan hasil yang sama (untuk ukuran saluran rerata)
yang sesungguhnya pada berbagai debit.
2. Blench mengatakan sebagai debit dominan apabila kejadiannya > 50%.
3. USBR mendefinisikan debit dominan sebagai debit yang terbanyak membawa muatan
sedimen dengan material lebih kasar dari 0,0625 mm, serta hubungannya dengan
waktu. Debit yang ditemukan ini sedikit lebih besar dari debit rerata.
6
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
BAB II
DATA – DATA PERHITUNGAN
2.1 Data Perhitungan
Lebar sungai (b)
:
Lebar untuk sungai A, B, dan C adalah sama.
- Sungai A
= 679 + (dua digit terakhir no. mahasiswa)
= 679 + 89
= 768 m
kecepatan arus (U)
- Sungai A
:
= 0,541 + (dua digit terakhir no. mahasiswa dalam Desimal)
= 0,541 + 0,89
= 1,431 m/det
- Sungai B
= 0,527 + (dua digit terakhir no. mahasiswa dalam Desimal)
= 0,527 + 0,89
= 1,417 m/det
- Sungai C
= 0,670 + (dua digit terakhir no. mahasiswa dalam Desimal)
= 0,670 + 0,89
= 1,56 m/det
Massa jenis sedimen (ρs) :
Massa jenis sedimen untuk sungai A, B, dan C adalah sama.
- Sungai A
= 1,65 + (dua digit terakhir no. mahasiswa dalam Desimal)
= 1,65 + 0,89
= 2,54 kg/m3
7
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
Tabel 1. Data Perhitungan Bed Load Dengan Formula L.C. Van rijn
No
1
Posisi
2
d
A
m
2
b
u
Qw
g
m
m
m/detik
m /detik
m/detik
m /detik
3
4
5
6
7
8
9
3
v
2
S
2
10
D50
D90
Rb
m
m
m
12
13
11
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.8
7.6
9.517
4828
5396
6757.07
710
710
710
0.851
0.837
0.98
4108.628
4516.452
6621.9286
9.81
9.81
9.81
8.41E-07
8.41E-07
8.41E-07
2.43
2.54
2.45
0.000037
0.0000433
0.0000293
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.8
7.6
9.517
4828
5396
6757.07
710
710
710
0.851
0.837
0.98
4108.628
4516.452
6621.9286
9.81
9.81
9.81
8.41E-07
8.41E-07
8.41E-07
2.43
2.54
2.45
0.000037
0.0000433
0.0000293
Kondisi Pasang
0.0000703 6.672194583
0.000092 7.440706012
0.000072 9.268525199
Kondisi Surut
0.0000703 6.672194583
0.000092 7.440706012
0.000072 9.268525199
D*
θ cr
(U',cr)2
m/detik
C'
U*
m0,5/detik
m/detik
14
15
16
17
18
1.000529
1.200170
0.795987
0.23987321
0.199971645
0.301512552
0.000084
0.000082
0.000083
100.42872
99.17795
102.81129
1.000529
1.200170
0.795987
0.23987321
0.199971645
0.301512552
0.000084
0.000082
0.000083
100.42872
99.17795
102.81129
qb
qb
m3/detik
ton/hari
19
20
21
0.02654
0.02643
0.02986
7.42730
7.56827
9.71338
2.46732E-06
3.07679E-06
3.27155E-06
0.518018193
0.675219841
0.692520829
0.02654
0.02643
0.02986
7.42730
7.56827
9.71338
2.46732E-06
3.07679E-06
3.27155E-06
0.518018193
0.675219841
0.692520829
T
Tabel 2. Data Perhitungan Suspended Load Dengan Formula L.C. Van rijn
No
Posisi
1
S
2
D50
m
3
D90
m
4
u
m/det
5
a
m
6
a min
m
7
8
D84
m
9
Ca
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
0.0026
0.0089
0.0063
0.000037 0.0000703
0.0000433 0.000092
0.0000293 0.000072
0.851
0.837
0.98
0.0002109
0.000276
0.000216
0.068
0.076
0.09517
1
1
1
0.0000637
0.000045
0.000062
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
0.0026
0.0089
0.0063
0.000037 0.0000703
0.0000433 0.000092
0.0000293 0.000072
0.851
0.837
0.98
0.0002109
0.000276
0.000216
0.068
0.076
0.09517
1
1
1
0.0000637
0.000045
0.000062
D16
m
10
σ s
Ds
11
12
Kondisi Pasang
0.0000029
0.9
3.772E-05
0.0000042 0.5681293 4.689E-05
0.0000023 1.0972696 2.882E-05
Kondisi Surut
0.0000029
0.9
3.772E-05
0.0000042 0.5681293 4.689E-05
0.0000023 1.0972696 2.882E-05
Ws
U*
β
ϕ
Z
Z'
F-factor
13
14
15
16
17
18
19
qs
m3/detik
20
qs
ton/hari
21
0.000919397 0.0265403 1.0024001
0.001411884 0.0264329 1.0057061
0.000534893 0.0298552 1.000642
0.002820184
0.003776055
0.001804599
0.0863964 0.0892166 0.3565665 463.51751 104124.57
0.1327771 0.1365531 0.2328066 1138.7755 875672.84
0.0447619 0.0465665 0.5269254 2675.0355 1456075.3
0.000919397 0.0265403 1.0024001
0.001411884 0.0264329 1.0057061
0.000534893 0.0298552 1.000642
0.002820184
0.003776055
0.001804599
0.0863964 0.0892166 0.3565665 463.51751 104124.57
0.1327771 0.1365531 0.2328066 1138.7755 875672.84
0.0447619 0.0465665 0.5269254 2675.0355 1456075.3
8
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
Tabel 3. Data Perhitungan Debit Sedimen Dengan Formula Mayer – Peter Muller
No
Posisi
1
d
Qw
A
b
u
g
m
2
m /det
3
m
4
m
5
m/det
6
m/det
7
3
2
2
D50
D90
Rb
m
8
m
9
m
10
Kondisi Pasang
6.6722
7.4407
9.2685
Kondisi Surut
6.6722
7.4407
9.2685
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.80
7.60
9.52
4109
4516
6622
4828.0
5396.0
6757.1
710
710
710
0.85
0.84
0.98
9.81
9.81
9.81
0.000037
0.000043
0.000029
0.000070
0.000092
0.000072
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.80
7.60
9.52
4109
4516
6622
4828.0
5396.0
6757.1
710
710
710
0.85
0.84
0.98
9.81
9.81
9.81
0.000037
0.000043
0.000029
0.000070
0.000092
0.000072
S
S
3
17
m /det/m
18
ton/hari
19
7.0468
8.3533
14.4199
148.1553
191.5134
435.9215
0.0001
0.0002
0.0002
8.8410
14.4682
18.3313
7.0468
8.3533
14.4199
148.1553
191.5134
435.9215
0.0001
0.0002
0.0002
8.8410
14.4682
18.3313
I
C
C'
11
12
13
14
15
16
0.0026
0.0089
0.0063
6.4611
3.2525
4.0556
109.0169
107.7661
111.3995
0.0144
0.0052
0.0069
0.96
0.96
0.96
0.0026
0.0089
0.0063
6.4611
3.2525
4.0556
109.0169
107.7661
111.3995
0.0144
0.0052
0.0069
0.96
0.96
0.96
9
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
10
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
BAB III
ANALISA PERHITUNGAN
3.1 Perhitungan Bed Load dengan Formula L.C Van Rijn
(tabel terlampir)
a. Kondisi Pasang
Sungai A
Diketahui :
d = 6,8 m
v = 8,41 x 10-7 m2/detik
b = 679 + 89 = 768 m
S = 2,43
0,541 + 0,89 = 1,431 m
D50 = 0,000037 m
g = 9,81 m/detik2
-
D90 = 0,0000703 m
Luas penampang basah (A)
=bxd
= 768 m x 6,8 m
= 5222,4 m2
-
Debit air total (Qw)
=Ax
= 5222,4 m2 x 1,431 m
= 7473,254 m3/detik
-
Jari-jari hidraulis (Rb)
A
b + 2d
5222,4
=
768 + (2 x 6,8)
=
= 6,682 m
-
Diameter partikel (D*)
S 1g
D50
2
v
1
3
(2,43 1)x 9,81
= 0,000037 x
8,41 x 10
/
= 1,0005
10
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
-
Shield Curve (θ cr)
= 0,24 x D*-1
= 0,24 x 1,0005-1
= 0,2399
-
Kecepatan geser pada dasar sungai menggunakan Shields (U’,cr)2
= θ cr x Δ x g x D50
= 0,2399 x 1,54 x 9,81 x 0,000037
= 0,000134 m/detik
-
Koefisien Chezy (C’)
12Rb
3D90
12 x 6,682
= 18 Log
3 x 0,0000703
= 18 Log
= 100,44 m0,5/detik
-
Kecepatan geser dasar efektif dihubungkan dengan butir (U*)
=
=
g ,
C
9,81 ,
x 1,431
100,44
=0,04462 m/detik
-
Transport stage parameter (T)
=
=
(U
U cr)
U cr
(0,04462
0,000134)
0,000134
= 13,85
-
Bed load transport (Qb)
= 0,053 (g)0,5 d501,5 D*-0,3 T2,1
= 0,053 x 1,540,5 x 0,0000371,5 x 1,0005-0,3 x 13,852,1
= 1,156 x 10-5 m3/detik x 2,43 x 24 x 3600
= 2,428 ton/hari
Perhitungan sungai B & C dalam kondisi pasang, serta perhitungan sungan A, B, & C pada
kondisi surut sama dengan formula diatas.
11
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
re
h
n
iatguBed Load Dengan Formula L.C Van Rijn
No
Posisi
d
m
A
m
2
b
m
υ
m/detik
Qw
g
m /detik
6
m/detik
7
3
2
v
S
D50
m /detik
8
9
m
10
2
Kondisi Pasang
D90
m
11
Rb
m
12
D*
cr
13
14
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.8
7.6
9.517
5222.4
5836.8
7309.1
768
768
768
1.431
1.417
1.56
7473.254
8270.746
11402.13
9.81
9.81
9.81
8.41E-07
8.41E-07
8.41E-07
2.43
2.54
2.45
0.000037
0.0000433
0.0000293
0.0000703
0.000092
0.000072
6.682
7.453
9.287
1.0005
1.2002
0.7960
0.2399
0.2000
0.3015
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.8
7.6
9.517
5222.4
5836.8
7309.1
768
768
768
-0.349
-0.363
-0.22
-1822.62
-2118.76
-1607.99
9.81
9.81
9.81
8.41E-07
8.41E-07
8.41E-07
2.43
2.54
2.45
0.000037
0.0000433
0.0000293
0.0000703
0.000092
0.000072
6.6817
7.4525
9.2868
1.0005
1.2002
0.7960
0.2399
0.2000
0.3015
(U',cr)
2
C'
Kondisi Surut
U*
m/detik
15
m /detik
16
m/detik
17
0.000134
0.000131
0.000133
100.440
99.190
102.827
0.000134
0.000131
0.000133
100.440
99.190
102.827
0,5
T
qb
qb
18
m /detik
19
ton/hari
20
0.04462
0.04474
0.04752
13.85126
14.30467
15.91779
1.15673E-05
1.48366E-05
1.16911E-05
2.428576105
3.255971314
2.474764295
-0.01088
-0.01146
-0.00670
0.11665
0.00438
0.66354
5.08781E-10
6.18938E-13
1.47848E-08
0.00010682
1.3583E-07
0.003129641
3
12
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
3.2 Pehitungan Suspended Load dengan Formula L.C Van Rijn
(tabel terlampir)
a. Kondisi Pasang
Sungai A
S = 0,0026
D16 = 0,0000029 m
D50 = 0,000037 m
d = 6,8 m
= 1,431 m/det
D90 = 0,0000703 m
D89 = 0,0000637 m
a
= 3 x D90 = 3 x 0,0000703
= 0,000211 m
a min = 0,01 x d = 0,01 x 6,8
= 0,068 m
s = 0,5 .
+
,
= 0,5 .
+
,
,
,
= 0,9
Ds = D50 . ( 1 + 0,011 . (s-1) . (T-25))
= 0,000037 . ( 1 + 0,011 . (0,9 -1) . (13,85-25))
= 3,75 . 10-5
Ca = 0,015 .
.
.
,
,
= 0,015 .
,
,
. ,
.
,
,
,
= 2,89
Ds = 3,75 . 10-5
ϕ = 0,002677
Ws = 0,0009066
z
U* = 0,044624
z’ = 0,052431
= 0,050754
β = 1,0024001
F-factor = 0,500848
qs = 1094,816 m3/det
= 245939,6 ton/hari
Perhitungan sungai B & C dalam kondisi pasang, serta perhitungan sungan A, B, & C pada
kondisi surut sama dengan formula diatas.
13
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
Perhitungan Suspended Load Dengan Formula L.C Van Rijn
No
Posisi
1
2
D50
m
3
D90
m
4
υ
m/det
5
a
m
6
amin
m
7
S
D16
m
10
s
Ds
Ws
U*
8
D84
m
9
11
12
13
14
Ca
Kondisi Pasang
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
0.0026
0.0089
0.0063
0.000037
0.0000433
0.0000293
7.03E-05
0.000092
0.000072
1.431
1.417
1.56
0.000211
0.000276
0.000216
0.068
0.076
0.09517
2.89
2.56
2.97
0.0000637
0.000045
0.000062
0.0000029
0.0000042
0.0000023
0.9
0.568129
1.09727
3.75E-05
4.55E-05
2.9E-05
0.000906694
0.001329662
0.000542137
0.044624
0.044744
0.047517
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
0.0026
0.0089
0.0063
0.000037
0.0000433
0.0000293
7.03E-05
0.000092
0.000072
-0.349
-0.363
-0.22
0.000211
0.000276
0.000216
0.068
0.076
0.09517
0.00222
0.00001
0.02539
0.0000637
0.000045
0.000062
0.0000029
0.0000042
0.0000023
0.9
0.568129
1.09727
3.8E-05
4.84E-05
2.85E-05
0.00093396
0.001507145
0.000524414
0.010883
0.011462
0.006701
Kondisi Surut
15
16
17
18
19
qs
m /detik
20
1.000826
1.001766
1.00026
0.002677023
0.003473367
0.001690125
0.050754
0.074162
0.028516
0.053431
0.077635
0.030206
0.500848
0.402875
0.618888
1094.816
3336.24
5001.396
245939.6
2565435
2722360
1.014729
1.034578
1.012248
0.000481564
8.82481E-05
0.001174322
0.211429
0.317731
0.193275
0.21191
0.31782
0.194449
0.112152
0.043985
0.124325
59.79002
93.31046
141.6883
13431.23
71752.01
77123.77
Z
Z'
F-factor
3
qs
ton/hari
21
14
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
3.3 Perhitungan Debit Sedimen dengan Formula Mayer – Peter – Muller
(tabel terlampir)
a. Kondisi Pasang
Sungai A
d = 6,80 m
0,541 + 0,89 = 1,431 m
Qw = 7473 m3/detik
g = 9,81 m/detik2
A = 5222,4 m2
D50 = 0,000037 m
b = 679 + 89 = 768 m
D90 = 0,0000703 m
Rb =
=
5222,4
768 + (2 x 6,8)
= 6,682 m
I = 0,0026
C=(
) ,
=
,
( ,
= 18 Log
C’ = 18 Log
,
μ =
,
=
=
Δ =
Ψ =
,
=
= (4
,
,
,
0,188)
x (g x
,
,
= 109,028
= 0,0314
= 1,54 (ρ s = 1,65 + 0,89 = 2,54)
,
,
Debit Sedimen;
S=
= 10,857
) ,
,
,
,
,
= 9,5806
= (4 x 9,5806
0,188)
,
= 235,4931
x D503)0,5
= 235,4931 x (9,81 x 1,54 x 0,0000373)0,5
= 0,0002 m3/det/m
= 17,7987 ton/hari
15
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
Perhitungan Debit Sedimen dengan Formula Meyer - Peter - Muller
No
Posisi
1
d
m
2
Qw
3
m /det
3
A
2
m
4
b
m
5
υ
m/det
6
g
2
m/det
7
D50
m
8
D90
m
9
Rb
m
10
I
C
C'
11
12
13
14
0.000037
0.000043
0.000029
0.000070
0.000092
0.000072
6.6817
7.4525
9.2868
0.0026
0.0089
0.0063
10.8570
5.5020
6.4494
109.0280
107.7785
111.4149
0.0314
0.0115
0.0139
0.000037
0.000043
0.000029
0.000070
0.000092
0.000072
6.6817
7.4525
9.2868
0.0026
0.0089
0.0063
2.6479
1.4095
0.9095
109.0280
107.7785
111.4149
0.0038
0.0015
0.0007
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.80
7.60
9.52
7473
8271
11402
5222.4
5836.8
7309.1
768
768
768
1.43
1.42
1.56
9.81
9.81
9.81
1
2
3
Sungai A
Sungai B
Sungai C
6.80
7.60
9.52
-1823
-2119
-1608
5222.4
5836.8
7309.1
768
768
768
-0.35
-0.36
-0.22
9.81
9.81
9.81
Kondisi Pasang
Kondisi Surut
15
16
17
S
3
m /det/m
18
S
ton/hari
19
1.54
1.54
1.54
9.5806
11.4728
18.0587
235.4931
308.9741
611.5345
0.0002
0.0003
0.0004
17.7987
29.5640
32.5710
1.54
1.54
1.54
1.1539
1.4876
0.9564
9.3167
13.8321
6.9376
0.000008
0.000015
0.000004
0.7042
1.3235
0.3695
16
DITA INDAH LESTARI | D121 11 089
BAB IV
PENUTUP
IV.1 Kesimpulan
Kondisi Pasang
Sungai A 2.42857611
245939.5609
Sungai B 3.25597131
2565435.29
Sungai C 2.4747643
2722359.98
Kondisi Surut
Sungai A 0.00010682
13431.23036
Sungai B 1.3583E-07
71752.0129
Sungai C 0.00312964
77123.76736
17.79874835
29.56395583
32.57099066
0.704160736
1.323517998
0.369506326
Pada kedua metode Van Rijn & MPM, dalam keadaan pasang, sedimen yang diangkut
oleh aliran air lebih besar jumlahnya daripada dalam keadaan surut, karena pada
keadaan pasang kecepatan rata-rata relative lebih laju disbanding dalam keadaan surut.
IV.2 Saran
Perlu dipertimbangkan dan dipergunakan data yang handal dan fasih dalam analisis
angkutan sedimen untuk mendapatkan keadaan yang mendekati dengan kondisi
dilapangan.
17