Pengaruh Variasi Bukaan Pintu Sorong Tonjol terhadap Penggerusan Sedimen di Hilir Pintu.
PENGARUH VARIASI BUKAAN PINTU SORONG
TONJOL TERHADAP PENGGERUSAN SEDIMEN DI
HILIR PINTU
Adam Reza Fachrudin
NRP: 1321060
Pembimbing: Robby Yussac Tallar, Ph.D.
ABSTRAK
Sistem pengairan diperlukan dalam mengatur pergerakan air dari hulu
hingga ke hilir. Suatu sistem pengairan memerlukan pula bangunan-bangunan bagi
yang jumlahnya disesuaikan dengan daerah irigasi. Salah satu contoh bangunan air
adalah pintu sorong tonjol. Pintu sorong tonjol merupakan salah satu modifikasi
dari pintu sorong yang berguna mengatur dan meninggikan muka air. Penggerusan
di hilir pintu sorong tonjol dimungkinkan akibat aliran bawah pintu yang memiliki
energi dan kecepatan yang besar. Dalam perkembangannya masa kini Rip-Rap
menjadi salah satu cara menangani permasalahan ini. Penempatan Rip-Rap
diletakkan pada hilir pintu sorong tonjol dengan jarak tertentu.
Tujuan penelitian ini adalah menganalisis kedalaman penggerusan pada
hilir pintu yang terjadi akibat perubahan bukaan pintu air, perubahan debit, dan
penggunaan Rip-Rap. Penelitian ini membahas mengenai penggerusan yang terjadi
sebelum dan sesudah penggunaan Rip-Rap. Variasi debit rencana yang melewati
saluran terbuka adalah 50%, 60% dan 70% karena jika debit rencana terlalu rendah
tidak menimbulkan penggerusan di hilir pintu. Variasi bukaan pintu sorong tonjol
yang akan digunakan dalam penelitian adalah 1.5cm, 1.0cm dan 0.5cm.
Penggerusan lokal terjadi akibat aliran bawah pintu sorong memiliki energi
dan kecepatan yang besar. Berdasarkan hasil pengujian penggerusan tanpa Rip-Rap
diperoleh penggerusan terdalam sebesar -6,5cm pada variabel debit rencana 70%
dengan bukaan pintu sorong tonjol 0,5cm. Setelah dilakukan pengujian maka
dilakukan evaluasi berdasarkan hasil yang didapat tersebut. Salah satu cara
perbaikan yang dipilih adalah dengan penggunaan Rip-Rap pada saluran di hilir
pintu sorong tonjol. Hasil dari pengujian ini memperlihatkan perbedaan antara
saluran dengan Rip-Rap dan tanpa Rip-Rap. Penggerusan terdalam adalah -2,4cm
pada variabel debit rencana 70% dengan bukaan pintu sorong tonjol 0,5cm. Dapat
disimpulkan penggunaan Rip-Rap berupa batuan kerikil sangat efektif dalam
mengurangi penggerusan di hilir pintu sorong tonjol akibat aliran bawah pintu
sorong tonjol.
Kata kunci: Pintu Sorong Tonjol, Penggerusan Hilir, Debit Rencana
ix
Universitas Kristen Maranatha
THE EFFECT OF VARIATIONS OF OPENING
MODIFIED SLIDING GATE TO LOCAL SCOURING AT
DOWNSTREAM AREA
Adam Reza Fachrudin
NRP: 1321060
Supervisor: Robby Yussac Tallar, Ph.D.
ABSTRACT
An irrigation system is needed to control the water flow from upstream to
downstream. Due to the length, numbers of water diversion structures are needed
in the irrigation area. One example is sliding gate. Sliding gate can be modified to
control and increase the water level at irrigation area. Scouring at the downstream
in modified sliding gate affected the increasing of flow energy and velocity.
Nowadays, Rip-Rap becomes one of the problem solutions, that placed in modified
sliding gate in certain location at downstream area.
This research aims to analyze the depth and the position of scouring in
downstream caused by the changes of opening gate, discharge, and the aplication
of Rip-Rap. This research also compared the aplication of Rip-Rap related with
scouring effect. The variations of Discharges releases are 50%, 60%, and 70% from
maximum discharge. The variations of opening gate used in the research are 1.5
cm, 1.0 cm, and 0.5 cm.
The effect of local scouring mostly happen due to the increasing the energy
and velocity. The results performed the average scouring contour in -4cm and the
deepest level in -6.5 cm at variable 70% of maximum discharge with 0,5cm opening
gate. The evaluation also provided by applying the Rip-Rap at downstream area.
Therefore, the final result shows the decreasing of depth of local scouring level by
applying the Rip-Rap. The results performed the average scouring contour in -2cm
and the deepest level in -2,4 cm at variable 70% of maximum discharge with 0,5cm
opening gate.. It can be concluded that Rip-Rap method is an effective solution in
reducing local scouring especially at modified slding gate.
Keyword: Modified Sliding Gate, Downnstream Scouring, Discharge Releases
x
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN
PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN
SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR
SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR
KATA PENGANTAR
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR NOTASI
DAFTAR LAMPIRAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Tujuan Penelitian
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
1.4 Sistematika Penulisan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Saluran Terbuka
2.2 Keadaan Saluran
2.3 Jenis Aliran
2.4 Lengkung Debit
2.4.1 Pengukuran Debit Tidak Langsung
2.4.2 Pengukuran Debit Langsung
2.5 Penggerusan
2.6 Bangunan Pengatur Tinggi Muka Air
2.6.1
Pintu Skot Balk
2.6.2
Pintu Sorong
2.6.3
Pintu Sorong Tonjol
2.6.4
Mercu Tetap
2.6.5
Celah Kontrol Trapesium
2.7. Penggunaan Bangunan Pengatur Muka Air
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian
3.2 Deskripsi Model fisik
3.3 Proses Penelitian Awal
3.3.1 Pengukuran Saluran
3.3.2 Pengukuran Lengkung Debit
3.4 Skenario Penelitian
3.4.1
Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Tanpa Rip-Rap
xi
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
xiii
xvii
xviii
xix
1
1
2
2
3
4
4
5
5
7
8
11
14
15
15
16
17
17
18
19
20
20
21
29
29
29
31
31
Universitas Kristen Maranatha
3.4.2
Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Dengan Rip-Rap
BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Lengkung Debit
4.2 Analisis Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Tanpa Rip-Rap
4.3 Analisis Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Dengan Rip-Rap
4.4 Perbandingan Hasil Penggerusan
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
33
34
34
35
54
73
75
75
75
77
78
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Jenis-jenis Aliran
Gambar 2.2 Metode Satu Titik
Gambar 2.3 Metode Dua Titik
Gambar 2.4 Metode Tiga Titik
Gambar 2.5 Alat Ukur Thompson
Gambar 2.6 Alat Ukur Cipoletti
Gambar 2.7 Pintu Sorong Tonjol
Gambar 2.8 Mercu Tetap
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.2 Model Fisik Tanpa Rip-Rap
Gambar 3.3 Model Fisik Dengan Rip-Rap
Gambar 3.4 Benang
Gambar 3.5 Roll Meter
Gambar 3.6 Batuan Kerikil Rip-Rap
Gambar 3.7 Saringan
Gambar 3.8 Cawan
Gambar 3.9 Sekop
Gambar 3.10 Ember
Gambar 3.11 Sendok Semen
Gambar 3.12 Pasir
Gambar 3.13 Alat Tulis
Gambar 3.14 Milimeter Block
Gambar 3.15 Penggaris
Gambar 3.16 Peralatan untuk Mencari Lengkung Debit
Gambar 4.1 Grafik Lengkung Debit
Gambar 4.2 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan Pintu Sorong
Tonjol 1,5cm
Gambar 4.3 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.4 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.5 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.6 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
xiii
7
9
10
10
12
13
17
18
20
22
22
23
23
24
24
25
25
26
26
27
27
28
28
30
35
36
37
38
39
40
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 4.7 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.8 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.9 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong 1,5cm
Gambar 4.10 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.11 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.12 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.13 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.14 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.15 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.16 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.17 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.18 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.19 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.20 Penggerusan di Hilir Pintu Dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.21 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 50%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.22 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
xiv
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
55
56
57
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 4.23 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 50%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.24 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.25 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 50%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.26 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.27 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 60%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.28 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.29 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 60%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.30 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.31 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 60%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.32 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.33 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 70%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.34 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.35 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 70%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.36 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.37 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 70%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.38 Grafik Hubungan Debit Rencana 50%, Penggerusan
Terdalam, dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol
xv
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
74
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 4.39 Grafik Hubungan Debit Rencana 60%, Penggerusan
Terdalam, dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol
Gambar 4.40 Grafik Hubungan Debit Rencana 70%, Penggerusan
Terdalam, dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol
xvi
74
74
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Skenario Penggerusan Tanpa Rip-Rap
Tabel 3.2 Skenario Penggerusan Dengan Rip-Rap
Tabel 4.1 Debit Aliran
Tabel 4.2 Hasil Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Tanpa Rip-Rap
Tabel 4.3 Hasil Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Dengan Rip-Rap
xvii
31
31
34
54
73
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR NOTASI
α
∆h
a
A
b
B
C
Cd
d
ds
D
g
h
I
L
n
Nr
Q
t
T
v
V
��,6
��
��,
��,8
��
sudut ambang tajam (°)
Bacaan debit Thompson-elevasi awal Thompson
Konstanta dari kalibrasi alat
Luas penampang melintang saluran (m2)
Lebar ambang (m)
Konstanta dari kalibrasi alat
Koefisien Chezy
Koefisien kontraksi
Kedalaman muka air
Kedalaman penggerusan (m)
Jarak antar 2 titik (m)
Gravitasi (m/detik2)
Tinggi muka air (m)
Kemiringan energi
Panjang saluran (m)
Koefisien Manning
Banyaknya putaran rata-rata propeller atau kerucut kecil (baling-baling) per
detik
Debit (m3/detik)
Waktu (detik)
Waktu yang dibutuhkan untuk melewati jarak D (detik)
Volume bejana m
Kecepatan rata-rata yang dihitung berdasarkan pengamatan suatu alat
(m/det)
Kecepatan pada kedalaman 0,6d (m/det)
Kecepatan pada permukaan air (m/det)
Kecepatan pada kedalaman 0,2d (m/det)
Kecepatan pada kedalaman 0,8d (m/det)
Kecepatan pada dasar (m/det)
xviii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran L.1 Foto Pengujian
78
xix
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia dikenal sebagai negara agraris karena sebagian besar penduduk
Indonesia mempunyai mata pencaharian di bidang pertanian atau bercocok tanam.
Hal ini didukung oleh beberapa hal seperti letak astronomis dan geografis. Selain
itu, sebuah sistem pengairan diperlukan dalam mengatur pergerakan air dari hulu
hingga ke hilir. Daerah-daerah pertanian/irigasi biasanya berada diantara hulu
hingga hilir sebuah sungai.
Irigasi memiliki pengertian usaha penyediaan, pengaturan, dan pembuangan
air untuk menunjang pertanian. Air yang dialirkan ke lahan pertanian/irigasi diatur
dengan sebuah sistem pengairan. Sistem pengairan pada irigasi dimulai dari
bendung melewati bangunan pengambilan (intake), selanjutnya saluran induk
(primer) dialirkan ke saluran kedua (sekunder) melalui bangunan bagi (untuk
membagi air yang diperlukan untuk masing-masing daerah) dan seterusnya sampai
air dapat masuk ke lahan pertanian (daerah irigasi).
Suatu sistem pengairan memerlukan pula bangunan-bangunan bagi yang
jumlahnya disesuaikan dengan daerah irigasi. Bangunan bagi berguna untuk
membagi dan mengatur air supaya banyaknya air yang keluar dari saluran primer
ke saluran sekunder atau seterusnya dapat diatur sesuai dengan kebutuhannya.
Pengaturan air yang mengalir ke setiap saluran dilakukan dengan pintu sorong
tonjol.
Pintu sorong tonjol merupakan salah satu modifikasi dari pintu sorong yang
berguna mengatur dan meninggikan muka air. Pengaturan bukaan pintu sorong
tonjol dapat diatur sesuai kebutuhan tergantung pada kondisi air yang tersedia dan
kebutuhan air di lahan irigasi sekitarnya. Aliran setelah pintu sorong tonjol biasanya
memiliki kecepatan yang tinggi, sehingga dimungkinkan terjadi penggerusan pada
hilir saluran.
1
Universitas Kristen Maranatha
Dalam perkembangannya masa kini Rip-Rap menjadi salah satu cara
menangani permasalahan ini. Penempatan Rip-Rap diletakkan pada hilir pintu
sorong tonjol dengan jarak tertentu. Penggunaan Rip-Rap dimaksudkan sebagai
peredam energi pada hilir pintu sorong tonjol.
1.2 Tujuan Penelitian
Berdasarkan pemaparan sebelumnya, maka diperoleh sebuah tujuan utama
dari penelitian ini yaitu menganalisis penggerusan pada hilir yang terjadi akibat
perubahan bukaan pintu sorong tonjol, perubahan debit, dan penggunaan Rip-Rap.
Dari tujuan utama tersebut maka diperoleh beberapa tujuan khusus yang ingin
dicapai, antara lain:
1.
Menganalisis pengaruh perubahan debit terhadap penggerusan yang terjadi;
2.
Menganalisis pengaruh pengaturan bukaan pintu sorong tonjol terhadap
penggerusan yang terjadi;
3.
Membandingkan nilai penggerusan yang dihasilkan akibat sebelum dan setelah
penggunaan Rip-Rap.
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup dalam penelitian ini adalah:
1.
Pelaksanaan penelitian dilakukan pada Laboratorium Hidraulika, Program
Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha;
2.
Saluran yang digunakan adalah dengan panjang 15,19m; lebar 1 meter dan
tinggi 63cm serta bangunan pengatur tinggi muka air yang digunakan adalah
pintu sorong tonjol;
3.
Variasi debit rencana yang melewati saluran terbuka adalah 50%, 60% dan
70%;
4.
Variasi bukaan pintu sorong tonjol yang akan digunakan dalam penelitian
adalah 1,5cm; 1,0cm; dan 0.5cm;
5.
Sedimen yang digunakan berupa pasir Galunggung;
6.
Diameter Rip-Rap batuan kerikil berkisar antara 0,8-2,5cm;
7.
Dasar saluran tidak memiliki kemiringan sehingga ketinggian di hulu dan hilir
sama;
2
Universitas Kristen Maranatha
8.
Tinggi kekasaran saluran terbuka akibat dinding tidak diperhitungkan;
9.
Temperatur yang digunakan saat penelitian adalah temperatur ruangan (25ºC)
dengan kekentalan viskositas air adalah 0,0009;
10. Kedalaman sedimen yang digunakan 16,5cm.
11. Panjang sedimen di hulu sepanjang 1m dengan perbandingan kemiringan pasir
di hulu 1:1,5.
1.4 Sistematika Penulisan
Sistem penulisan dalam Tugas akhir dapat dijabarkan sebagai berikut:
BAB I, Pendahuluan berisi penjelasan secara singkat mengenai latar belakang,
tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II, Tinjauan Pustaka menjelaskan tentang landasan-landasan teori hidraulika
dan penjelasan-penjelasan lainnya berkaitan dengan masalah yang akan dibahas.
BAB III, Metode Penelitian berisi tentang diagram alir, deskripsi model fisik, alat
dan bahan, tahap-tahap pengujian di Laboratorium Hidraulika Universitas Kristen
Maranatha.
BAB IV, Analisis Data dan Pembahasan berisi tentang data hasil penggerusan di
Laboratorium serta analisis perbandingan hasil penggerusan yang terjadi.
BAB V, Simpulan dan saran berisi mengenai simpulan dan saran yang didapat dari
penelitian ini.
3
Universitas Kristen Maranatha
BAB V
SIMPULAN SARAN
5.1 Simpulan
Penggerusan lokal (local scouring) terjadi akibat kecepatan dan aliran
bawah pintu sorong tonjol menjadi pembahasan dalam penelitian ini. Untuk
menguji masalah penggerusan lokal ini maka digunakan beberapa variabel seperti
debit rencana 50%, 60%, dan 70% dari debit maksimum serta dengan bukaan pintu
sorong tonjol 0,5cm; 1,0cm; dan 1,5cm. Dari hasil pengujian dengan beberapa
variabel di atas maka dapat disimpulkan:
1.
Terjadi penggerusan lokal di hilir pintu akibat aliran bawah pintu sorong tonjol.
Berdasarkan data penelitian tanpa Rip-Rap penggerusan terdalam sebesar 6,5cm pada debit rencana 70% dengan bukaan pintu sorong tonjol 0,5cm.
2.
Berdasarkan hasil di atas maka dilakukan perbaikan saluran dengan
penggunaan Rip-Rap pada saluran di hilir pintu sorong tonjol. Hasil dari
pengujian ini terlihat perbedaan dengan pengujian tanpa Rip-Rap. Penggerusan
terdalam adalah -2,4cm pada debit rencana 70% dengan bukaan pintu sorong
tonjol 0,5cm.
3.
Perbedaan hasil penggerusan antara tanpa Rip-Rap dan dengan Rip-Rap sangat
terlihat ketika dibanding menggunakan grafik. Sehingga disimpulkan
penggunaan Rip-Rap berupa batuan kerikil sangat efektif dalam mengurangi
penggerusan di hilir pintu sorong tonjol akibat aliran bawah pintu.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian ini disarankan untuk penelitian selanjutnya, antara
lain:
1.
Diperlukan alat baca tetap selain mistar yang berfungsi untuk mengetahui
kedalaman penggerusan lokal karena terjadi gelombang atau gulungangulungan air di atasnya sehingga membutuhkan ketelitian yang cukup tinggi.
75
Universitas Kristen Maranatha
2.
Dalam menentukan lokasi terdalam, diperlukan ketelitian mata yang tinggi
karena selisih pada kontur yang ada cukup kecil.
3.
Diperlukan penelitian lebih lanjut terkait Rip-Rap yang digunakan, antara lain
dengan memvariasikan diameter dan jenisnya. Dalam penelitian ini hanya
digunakan satu jenis Rip-Rap yaitu dengan batuan kerikil karena keterbatasan
waktu.
76
Universitas Kristen Maranatha
PENGARUH VARIASI BUKAAN
PINTU SORONG TONJOL TERHADAP
PENGGERUSAN SEDIMEN DI HILIR PINTU
Diajukan sebagai syarat untuk menempuh ujian sarjana
di Program Studi S-1 Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Kristen Maranatha
Bandung
Disusun Oleh:
ADAM REZA FACHRUDIN
NRP: 1321060
Pembimbing:
ROBBY YUSSAC TALLAR, Ph.D.
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA
BANDUNG
2017
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala
rahmat yang dilimpahkan oleh-Nya, sehingga dapat menyelesaikan penyusunan
Tugas Akhir. Tugas Akhir merupakan pembahasan laporan penelitian dengan judul
PENGARUH VARIASI BUKAAN PINTU SORONG TONJOL TERHADAP
PENGGERUSAN SEDIMEN DI HILIR PINTU. Tugas Akhir diajukan sebagai
syarat untuk menempuh ujian sarjana di Program Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Bandung.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penyusun telah banyak menerima
bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penyusun mengucapkan
terima kasih khususnya kepada:
1.
Bapak Robby Yussac Tallar, Ph.D, selaku dosen pembimbing yang telah
banyak memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan Tugas
Akhir.
2.
Ibu Olga C. Pattipawaej, Ph.D., selaku dosen penguji yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
3.
Ibu Ir. Kanjalia T. T., M.T., selaku dosen penguji yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
4.
Ibu Ir. Endang Ariyani, Dipl. H.E., selaku dosen penguji yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
5.
Bapak Dr. Yosafat Aji Pranata, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi S-1
Teknik Sipil, Universitas Kristen Maranatha.
6.
Ibu Tan Lie Ing, S.T., M.T., selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
7.
Seluruh dosen Program Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Kristen Maranatha, yang telah mendidik dan membina sejak awal perkuliahan.
8.
Seluruh staf administrasi Program Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Kristen Maranatha.
vii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
[1] Chow, V.T., 1989, Open-Channel Hydraulic, Erlangga, Bandung.
[2] Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum, 1986, Standar
Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan, Bagian Bangunan Utama KP-02,
Badan Penerbit Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
[3] Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum, 1986, Standar
Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan, Bagian Bangunan Utama KP-04,
Badan Penerbit Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
[4] Sidharta, S.K. 1997, Irigasi dan Bangunan Air, Badan Penerbit Gunadarma.
[5] Soeherman dan Memed, M., 1990, Pintu Sorong Tonjol Sebagai Alat Pengatur
Dan Pengukur Debit, Institute of Hydraulic Engineering Agency For Research
And Development Ministry Of Public Works Of The Republic Of Indonesia,
Bandung.
[6] Sosrodarsono, S., 1980, Hidrologi untuk Pengairan, Badan Penerbit PT.
Pradnya Paramita, Jakarta.
77
Universitas Kristen Maranatha
TONJOL TERHADAP PENGGERUSAN SEDIMEN DI
HILIR PINTU
Adam Reza Fachrudin
NRP: 1321060
Pembimbing: Robby Yussac Tallar, Ph.D.
ABSTRAK
Sistem pengairan diperlukan dalam mengatur pergerakan air dari hulu
hingga ke hilir. Suatu sistem pengairan memerlukan pula bangunan-bangunan bagi
yang jumlahnya disesuaikan dengan daerah irigasi. Salah satu contoh bangunan air
adalah pintu sorong tonjol. Pintu sorong tonjol merupakan salah satu modifikasi
dari pintu sorong yang berguna mengatur dan meninggikan muka air. Penggerusan
di hilir pintu sorong tonjol dimungkinkan akibat aliran bawah pintu yang memiliki
energi dan kecepatan yang besar. Dalam perkembangannya masa kini Rip-Rap
menjadi salah satu cara menangani permasalahan ini. Penempatan Rip-Rap
diletakkan pada hilir pintu sorong tonjol dengan jarak tertentu.
Tujuan penelitian ini adalah menganalisis kedalaman penggerusan pada
hilir pintu yang terjadi akibat perubahan bukaan pintu air, perubahan debit, dan
penggunaan Rip-Rap. Penelitian ini membahas mengenai penggerusan yang terjadi
sebelum dan sesudah penggunaan Rip-Rap. Variasi debit rencana yang melewati
saluran terbuka adalah 50%, 60% dan 70% karena jika debit rencana terlalu rendah
tidak menimbulkan penggerusan di hilir pintu. Variasi bukaan pintu sorong tonjol
yang akan digunakan dalam penelitian adalah 1.5cm, 1.0cm dan 0.5cm.
Penggerusan lokal terjadi akibat aliran bawah pintu sorong memiliki energi
dan kecepatan yang besar. Berdasarkan hasil pengujian penggerusan tanpa Rip-Rap
diperoleh penggerusan terdalam sebesar -6,5cm pada variabel debit rencana 70%
dengan bukaan pintu sorong tonjol 0,5cm. Setelah dilakukan pengujian maka
dilakukan evaluasi berdasarkan hasil yang didapat tersebut. Salah satu cara
perbaikan yang dipilih adalah dengan penggunaan Rip-Rap pada saluran di hilir
pintu sorong tonjol. Hasil dari pengujian ini memperlihatkan perbedaan antara
saluran dengan Rip-Rap dan tanpa Rip-Rap. Penggerusan terdalam adalah -2,4cm
pada variabel debit rencana 70% dengan bukaan pintu sorong tonjol 0,5cm. Dapat
disimpulkan penggunaan Rip-Rap berupa batuan kerikil sangat efektif dalam
mengurangi penggerusan di hilir pintu sorong tonjol akibat aliran bawah pintu
sorong tonjol.
Kata kunci: Pintu Sorong Tonjol, Penggerusan Hilir, Debit Rencana
ix
Universitas Kristen Maranatha
THE EFFECT OF VARIATIONS OF OPENING
MODIFIED SLIDING GATE TO LOCAL SCOURING AT
DOWNSTREAM AREA
Adam Reza Fachrudin
NRP: 1321060
Supervisor: Robby Yussac Tallar, Ph.D.
ABSTRACT
An irrigation system is needed to control the water flow from upstream to
downstream. Due to the length, numbers of water diversion structures are needed
in the irrigation area. One example is sliding gate. Sliding gate can be modified to
control and increase the water level at irrigation area. Scouring at the downstream
in modified sliding gate affected the increasing of flow energy and velocity.
Nowadays, Rip-Rap becomes one of the problem solutions, that placed in modified
sliding gate in certain location at downstream area.
This research aims to analyze the depth and the position of scouring in
downstream caused by the changes of opening gate, discharge, and the aplication
of Rip-Rap. This research also compared the aplication of Rip-Rap related with
scouring effect. The variations of Discharges releases are 50%, 60%, and 70% from
maximum discharge. The variations of opening gate used in the research are 1.5
cm, 1.0 cm, and 0.5 cm.
The effect of local scouring mostly happen due to the increasing the energy
and velocity. The results performed the average scouring contour in -4cm and the
deepest level in -6.5 cm at variable 70% of maximum discharge with 0,5cm opening
gate. The evaluation also provided by applying the Rip-Rap at downstream area.
Therefore, the final result shows the decreasing of depth of local scouring level by
applying the Rip-Rap. The results performed the average scouring contour in -2cm
and the deepest level in -2,4 cm at variable 70% of maximum discharge with 0,5cm
opening gate.. It can be concluded that Rip-Rap method is an effective solution in
reducing local scouring especially at modified slding gate.
Keyword: Modified Sliding Gate, Downnstream Scouring, Discharge Releases
x
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN
PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN
SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR
SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR
KATA PENGANTAR
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR NOTASI
DAFTAR LAMPIRAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Tujuan Penelitian
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
1.4 Sistematika Penulisan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Saluran Terbuka
2.2 Keadaan Saluran
2.3 Jenis Aliran
2.4 Lengkung Debit
2.4.1 Pengukuran Debit Tidak Langsung
2.4.2 Pengukuran Debit Langsung
2.5 Penggerusan
2.6 Bangunan Pengatur Tinggi Muka Air
2.6.1
Pintu Skot Balk
2.6.2
Pintu Sorong
2.6.3
Pintu Sorong Tonjol
2.6.4
Mercu Tetap
2.6.5
Celah Kontrol Trapesium
2.7. Penggunaan Bangunan Pengatur Muka Air
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian
3.2 Deskripsi Model fisik
3.3 Proses Penelitian Awal
3.3.1 Pengukuran Saluran
3.3.2 Pengukuran Lengkung Debit
3.4 Skenario Penelitian
3.4.1
Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Tanpa Rip-Rap
xi
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
xiii
xvii
xviii
xix
1
1
2
2
3
4
4
5
5
7
8
11
14
15
15
16
17
17
18
19
20
20
21
29
29
29
31
31
Universitas Kristen Maranatha
3.4.2
Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Dengan Rip-Rap
BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Lengkung Debit
4.2 Analisis Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Tanpa Rip-Rap
4.3 Analisis Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Dengan Rip-Rap
4.4 Perbandingan Hasil Penggerusan
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
33
34
34
35
54
73
75
75
75
77
78
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Jenis-jenis Aliran
Gambar 2.2 Metode Satu Titik
Gambar 2.3 Metode Dua Titik
Gambar 2.4 Metode Tiga Titik
Gambar 2.5 Alat Ukur Thompson
Gambar 2.6 Alat Ukur Cipoletti
Gambar 2.7 Pintu Sorong Tonjol
Gambar 2.8 Mercu Tetap
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.2 Model Fisik Tanpa Rip-Rap
Gambar 3.3 Model Fisik Dengan Rip-Rap
Gambar 3.4 Benang
Gambar 3.5 Roll Meter
Gambar 3.6 Batuan Kerikil Rip-Rap
Gambar 3.7 Saringan
Gambar 3.8 Cawan
Gambar 3.9 Sekop
Gambar 3.10 Ember
Gambar 3.11 Sendok Semen
Gambar 3.12 Pasir
Gambar 3.13 Alat Tulis
Gambar 3.14 Milimeter Block
Gambar 3.15 Penggaris
Gambar 3.16 Peralatan untuk Mencari Lengkung Debit
Gambar 4.1 Grafik Lengkung Debit
Gambar 4.2 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan Pintu Sorong
Tonjol 1,5cm
Gambar 4.3 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.4 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.5 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.6 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
xiii
7
9
10
10
12
13
17
18
20
22
22
23
23
24
24
25
25
26
26
27
27
28
28
30
35
36
37
38
39
40
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 4.7 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.8 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.9 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong 1,5cm
Gambar 4.10 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.11 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.12 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.13 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.14 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.15 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.16 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.17 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.18 Penggerusan di Hilir Pintu Tanpa Rip-Rap dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.19 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.20 Penggerusan di Hilir Pintu Dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.21 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 50%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.22 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
xiv
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
55
56
57
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 4.23 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 50%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.24 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 50% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.25 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 50%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.26 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.27 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 60%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.28 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.29 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 60%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.30 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 60% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.31 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 60%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.32 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.33 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 70%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,5cm
Gambar 4.34 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.35 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 70%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 1,0cm
Gambar 4.36 Penggerusan di Hilir Pintu dengan Rip-Rap serta
Variabel Debit Rencana 70% dan Bukaan
Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.37 Profil Aliran dan Penggerusan Terdalam dengan
Rip-Rap serta Variabel Debit Rencana 70%
dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol 0,5cm
Gambar 4.38 Grafik Hubungan Debit Rencana 50%, Penggerusan
Terdalam, dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol
xv
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
74
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 4.39 Grafik Hubungan Debit Rencana 60%, Penggerusan
Terdalam, dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol
Gambar 4.40 Grafik Hubungan Debit Rencana 70%, Penggerusan
Terdalam, dan Bukaan Pintu Sorong Tonjol
xvi
74
74
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Skenario Penggerusan Tanpa Rip-Rap
Tabel 3.2 Skenario Penggerusan Dengan Rip-Rap
Tabel 4.1 Debit Aliran
Tabel 4.2 Hasil Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Tanpa Rip-Rap
Tabel 4.3 Hasil Penggerusan Pintu Sorong Tonjol Dengan Rip-Rap
xvii
31
31
34
54
73
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR NOTASI
α
∆h
a
A
b
B
C
Cd
d
ds
D
g
h
I
L
n
Nr
Q
t
T
v
V
��,6
��
��,
��,8
��
sudut ambang tajam (°)
Bacaan debit Thompson-elevasi awal Thompson
Konstanta dari kalibrasi alat
Luas penampang melintang saluran (m2)
Lebar ambang (m)
Konstanta dari kalibrasi alat
Koefisien Chezy
Koefisien kontraksi
Kedalaman muka air
Kedalaman penggerusan (m)
Jarak antar 2 titik (m)
Gravitasi (m/detik2)
Tinggi muka air (m)
Kemiringan energi
Panjang saluran (m)
Koefisien Manning
Banyaknya putaran rata-rata propeller atau kerucut kecil (baling-baling) per
detik
Debit (m3/detik)
Waktu (detik)
Waktu yang dibutuhkan untuk melewati jarak D (detik)
Volume bejana m
Kecepatan rata-rata yang dihitung berdasarkan pengamatan suatu alat
(m/det)
Kecepatan pada kedalaman 0,6d (m/det)
Kecepatan pada permukaan air (m/det)
Kecepatan pada kedalaman 0,2d (m/det)
Kecepatan pada kedalaman 0,8d (m/det)
Kecepatan pada dasar (m/det)
xviii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran L.1 Foto Pengujian
78
xix
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia dikenal sebagai negara agraris karena sebagian besar penduduk
Indonesia mempunyai mata pencaharian di bidang pertanian atau bercocok tanam.
Hal ini didukung oleh beberapa hal seperti letak astronomis dan geografis. Selain
itu, sebuah sistem pengairan diperlukan dalam mengatur pergerakan air dari hulu
hingga ke hilir. Daerah-daerah pertanian/irigasi biasanya berada diantara hulu
hingga hilir sebuah sungai.
Irigasi memiliki pengertian usaha penyediaan, pengaturan, dan pembuangan
air untuk menunjang pertanian. Air yang dialirkan ke lahan pertanian/irigasi diatur
dengan sebuah sistem pengairan. Sistem pengairan pada irigasi dimulai dari
bendung melewati bangunan pengambilan (intake), selanjutnya saluran induk
(primer) dialirkan ke saluran kedua (sekunder) melalui bangunan bagi (untuk
membagi air yang diperlukan untuk masing-masing daerah) dan seterusnya sampai
air dapat masuk ke lahan pertanian (daerah irigasi).
Suatu sistem pengairan memerlukan pula bangunan-bangunan bagi yang
jumlahnya disesuaikan dengan daerah irigasi. Bangunan bagi berguna untuk
membagi dan mengatur air supaya banyaknya air yang keluar dari saluran primer
ke saluran sekunder atau seterusnya dapat diatur sesuai dengan kebutuhannya.
Pengaturan air yang mengalir ke setiap saluran dilakukan dengan pintu sorong
tonjol.
Pintu sorong tonjol merupakan salah satu modifikasi dari pintu sorong yang
berguna mengatur dan meninggikan muka air. Pengaturan bukaan pintu sorong
tonjol dapat diatur sesuai kebutuhan tergantung pada kondisi air yang tersedia dan
kebutuhan air di lahan irigasi sekitarnya. Aliran setelah pintu sorong tonjol biasanya
memiliki kecepatan yang tinggi, sehingga dimungkinkan terjadi penggerusan pada
hilir saluran.
1
Universitas Kristen Maranatha
Dalam perkembangannya masa kini Rip-Rap menjadi salah satu cara
menangani permasalahan ini. Penempatan Rip-Rap diletakkan pada hilir pintu
sorong tonjol dengan jarak tertentu. Penggunaan Rip-Rap dimaksudkan sebagai
peredam energi pada hilir pintu sorong tonjol.
1.2 Tujuan Penelitian
Berdasarkan pemaparan sebelumnya, maka diperoleh sebuah tujuan utama
dari penelitian ini yaitu menganalisis penggerusan pada hilir yang terjadi akibat
perubahan bukaan pintu sorong tonjol, perubahan debit, dan penggunaan Rip-Rap.
Dari tujuan utama tersebut maka diperoleh beberapa tujuan khusus yang ingin
dicapai, antara lain:
1.
Menganalisis pengaruh perubahan debit terhadap penggerusan yang terjadi;
2.
Menganalisis pengaruh pengaturan bukaan pintu sorong tonjol terhadap
penggerusan yang terjadi;
3.
Membandingkan nilai penggerusan yang dihasilkan akibat sebelum dan setelah
penggunaan Rip-Rap.
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup dalam penelitian ini adalah:
1.
Pelaksanaan penelitian dilakukan pada Laboratorium Hidraulika, Program
Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha;
2.
Saluran yang digunakan adalah dengan panjang 15,19m; lebar 1 meter dan
tinggi 63cm serta bangunan pengatur tinggi muka air yang digunakan adalah
pintu sorong tonjol;
3.
Variasi debit rencana yang melewati saluran terbuka adalah 50%, 60% dan
70%;
4.
Variasi bukaan pintu sorong tonjol yang akan digunakan dalam penelitian
adalah 1,5cm; 1,0cm; dan 0.5cm;
5.
Sedimen yang digunakan berupa pasir Galunggung;
6.
Diameter Rip-Rap batuan kerikil berkisar antara 0,8-2,5cm;
7.
Dasar saluran tidak memiliki kemiringan sehingga ketinggian di hulu dan hilir
sama;
2
Universitas Kristen Maranatha
8.
Tinggi kekasaran saluran terbuka akibat dinding tidak diperhitungkan;
9.
Temperatur yang digunakan saat penelitian adalah temperatur ruangan (25ºC)
dengan kekentalan viskositas air adalah 0,0009;
10. Kedalaman sedimen yang digunakan 16,5cm.
11. Panjang sedimen di hulu sepanjang 1m dengan perbandingan kemiringan pasir
di hulu 1:1,5.
1.4 Sistematika Penulisan
Sistem penulisan dalam Tugas akhir dapat dijabarkan sebagai berikut:
BAB I, Pendahuluan berisi penjelasan secara singkat mengenai latar belakang,
tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II, Tinjauan Pustaka menjelaskan tentang landasan-landasan teori hidraulika
dan penjelasan-penjelasan lainnya berkaitan dengan masalah yang akan dibahas.
BAB III, Metode Penelitian berisi tentang diagram alir, deskripsi model fisik, alat
dan bahan, tahap-tahap pengujian di Laboratorium Hidraulika Universitas Kristen
Maranatha.
BAB IV, Analisis Data dan Pembahasan berisi tentang data hasil penggerusan di
Laboratorium serta analisis perbandingan hasil penggerusan yang terjadi.
BAB V, Simpulan dan saran berisi mengenai simpulan dan saran yang didapat dari
penelitian ini.
3
Universitas Kristen Maranatha
BAB V
SIMPULAN SARAN
5.1 Simpulan
Penggerusan lokal (local scouring) terjadi akibat kecepatan dan aliran
bawah pintu sorong tonjol menjadi pembahasan dalam penelitian ini. Untuk
menguji masalah penggerusan lokal ini maka digunakan beberapa variabel seperti
debit rencana 50%, 60%, dan 70% dari debit maksimum serta dengan bukaan pintu
sorong tonjol 0,5cm; 1,0cm; dan 1,5cm. Dari hasil pengujian dengan beberapa
variabel di atas maka dapat disimpulkan:
1.
Terjadi penggerusan lokal di hilir pintu akibat aliran bawah pintu sorong tonjol.
Berdasarkan data penelitian tanpa Rip-Rap penggerusan terdalam sebesar 6,5cm pada debit rencana 70% dengan bukaan pintu sorong tonjol 0,5cm.
2.
Berdasarkan hasil di atas maka dilakukan perbaikan saluran dengan
penggunaan Rip-Rap pada saluran di hilir pintu sorong tonjol. Hasil dari
pengujian ini terlihat perbedaan dengan pengujian tanpa Rip-Rap. Penggerusan
terdalam adalah -2,4cm pada debit rencana 70% dengan bukaan pintu sorong
tonjol 0,5cm.
3.
Perbedaan hasil penggerusan antara tanpa Rip-Rap dan dengan Rip-Rap sangat
terlihat ketika dibanding menggunakan grafik. Sehingga disimpulkan
penggunaan Rip-Rap berupa batuan kerikil sangat efektif dalam mengurangi
penggerusan di hilir pintu sorong tonjol akibat aliran bawah pintu.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian ini disarankan untuk penelitian selanjutnya, antara
lain:
1.
Diperlukan alat baca tetap selain mistar yang berfungsi untuk mengetahui
kedalaman penggerusan lokal karena terjadi gelombang atau gulungangulungan air di atasnya sehingga membutuhkan ketelitian yang cukup tinggi.
75
Universitas Kristen Maranatha
2.
Dalam menentukan lokasi terdalam, diperlukan ketelitian mata yang tinggi
karena selisih pada kontur yang ada cukup kecil.
3.
Diperlukan penelitian lebih lanjut terkait Rip-Rap yang digunakan, antara lain
dengan memvariasikan diameter dan jenisnya. Dalam penelitian ini hanya
digunakan satu jenis Rip-Rap yaitu dengan batuan kerikil karena keterbatasan
waktu.
76
Universitas Kristen Maranatha
PENGARUH VARIASI BUKAAN
PINTU SORONG TONJOL TERHADAP
PENGGERUSAN SEDIMEN DI HILIR PINTU
Diajukan sebagai syarat untuk menempuh ujian sarjana
di Program Studi S-1 Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Kristen Maranatha
Bandung
Disusun Oleh:
ADAM REZA FACHRUDIN
NRP: 1321060
Pembimbing:
ROBBY YUSSAC TALLAR, Ph.D.
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA
BANDUNG
2017
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala
rahmat yang dilimpahkan oleh-Nya, sehingga dapat menyelesaikan penyusunan
Tugas Akhir. Tugas Akhir merupakan pembahasan laporan penelitian dengan judul
PENGARUH VARIASI BUKAAN PINTU SORONG TONJOL TERHADAP
PENGGERUSAN SEDIMEN DI HILIR PINTU. Tugas Akhir diajukan sebagai
syarat untuk menempuh ujian sarjana di Program Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Bandung.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penyusun telah banyak menerima
bantuan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penyusun mengucapkan
terima kasih khususnya kepada:
1.
Bapak Robby Yussac Tallar, Ph.D, selaku dosen pembimbing yang telah
banyak memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan Tugas
Akhir.
2.
Ibu Olga C. Pattipawaej, Ph.D., selaku dosen penguji yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
3.
Ibu Ir. Kanjalia T. T., M.T., selaku dosen penguji yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
4.
Ibu Ir. Endang Ariyani, Dipl. H.E., selaku dosen penguji yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
5.
Bapak Dr. Yosafat Aji Pranata, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi S-1
Teknik Sipil, Universitas Kristen Maranatha.
6.
Ibu Tan Lie Ing, S.T., M.T., selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir.
7.
Seluruh dosen Program Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Kristen Maranatha, yang telah mendidik dan membina sejak awal perkuliahan.
8.
Seluruh staf administrasi Program Studi S-1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Kristen Maranatha.
vii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
[1] Chow, V.T., 1989, Open-Channel Hydraulic, Erlangga, Bandung.
[2] Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum, 1986, Standar
Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan, Bagian Bangunan Utama KP-02,
Badan Penerbit Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
[3] Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum, 1986, Standar
Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan, Bagian Bangunan Utama KP-04,
Badan Penerbit Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.
[4] Sidharta, S.K. 1997, Irigasi dan Bangunan Air, Badan Penerbit Gunadarma.
[5] Soeherman dan Memed, M., 1990, Pintu Sorong Tonjol Sebagai Alat Pengatur
Dan Pengukur Debit, Institute of Hydraulic Engineering Agency For Research
And Development Ministry Of Public Works Of The Republic Of Indonesia,
Bandung.
[6] Sosrodarsono, S., 1980, Hidrologi untuk Pengairan, Badan Penerbit PT.
Pradnya Paramita, Jakarta.
77
Universitas Kristen Maranatha