pelabuhan batang bab ii.doc

30
Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang BAB II METODOLOGI PELAKSANAAN STUDI SEDIMENTASI 2.1. Ruang Lingkup Dalam melaksanakan studi sedimentasi Pelabuhan Batang, diperlukan metodologi pelaksanaan yang sesuai dengan upaya untuk mencapai tujuan dan sasaran yaitu mengatasi permasalahan pandangkalan alur sungai yang mengganggu kelancaran kegiatan bahari Pelabuhan Batang. Waktu studi dilakukan pada bulan September - Oktober 2003, sedangkan lokasi studi di daerah muara Sungai Sambong Pelabuhan Batang Kecamatan Batang, Kabupaten Batang. Objek utama dalam studi ini adalah sedimen dasar, sedimen melayang, air laut dan air tawar muara Sungai Sambong Pelabuhan Batang dan lingkungan perairan pantai sekitarnya. Selama studi dilaksanaakan beberapa peralatan yang diperlukan baik di lapangan maupun di laboratorium yang tercantum dalam tabel 1 dan 2 di bawah ini : C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 6

Upload: siddhi-saputro

Post on 26-Oct-2015

79 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

BAB II

METODOLOGI PELAKSANAAN STUDI SEDIMENTASI

2.1. Ruang Lingkup

Dalam melaksanakan studi sedimentasi Pelabuhan Batang, diperlukan

metodologi pelaksanaan yang sesuai dengan upaya untuk mencapai tujuan dan

sasaran yaitu mengatasi permasalahan pandangkalan alur sungai yang mengganggu

kelancaran kegiatan bahari Pelabuhan Batang. Waktu studi dilakukan pada bulan

September - Oktober 2003, sedangkan lokasi studi di daerah muara Sungai Sambong

Pelabuhan Batang Kecamatan Batang, Kabupaten Batang.

Objek utama dalam studi ini adalah sedimen dasar, sedimen melayang, air

laut dan air tawar muara Sungai Sambong Pelabuhan Batang dan lingkungan

perairan pantai sekitarnya. Selama studi dilaksanaakan beberapa peralatan yang

diperlukan baik di lapangan maupun di laboratorium yang tercantum dalam tabel 1

dan 2 di bawah ini :

Tabel 1. Alat yang digunakan di lapangan

No Nama alat Satuan Kegunaan1 Tongkat duga berskala M Mengukur gelombangdan pasut2 Bola duga - Mengukur kecepatan arus3 Sedimen Grap Mengambil sedimen4 Sedimen trap - Menjebak sedimen5 Botol sampel ml Tempat sampel air 6 Kompas/Busur ( 0 ) Mengetahui arah dan sudut7 Tali m Alat bantu pelampung debit8 Roll meter m Mengukur jarak9 Stopwatch detik Mengukur waktu10 GPS (0 ‘“ ) Mengetahui posisi11 Perahu - Transportasi di perairan12 Peta Lokasi Sampling dan Pengamatan

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 6

Page 2: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

Tabel 2. Alat yang digunakan di Laboratorium

No Nama alat satuan Kegunaan

1 Oven 0C Mengeringkan sedimendan2 Timbangan analitik gr Menimbang sampel3 Alumunium foil - Tempat sample sedimen4 Kertas saring Whatman Ashless No. 42 m Menyaring sampel air5 Vacump Pump - Menyaring sampel air6 Gelas ukur ml Tempat sampel air7 Pipet ml Alat pengambil air 8 Desikator ml Menampung air9 Automatic Sieve shaker mm Mengayak sample sedimen10 Komputer Mengolah data

2.2. Metodologi Pelaksanaan Studi

Metode yang digunakan dalam studi ini adalah metode deskriptif analitis,

yaitu merupakan studi untuk membuat gambaran mengenai situasi atau kejadian

yang diteliti atau dikaji pada waktu terbatas dan tempat tertentu untuk mendapatkan

gambaran tentang situasi dan kondisi secara lokal dengan menunjukkan hubungan

antara berbagai variasi ( Hadi, 1987). Sedangkan pelaksanaan studi direncanakan

dengan pola alur pikir pelaksanaan yang dibagi menjadi beberapa tahapan. Tahapan

pelaksanaan meliputi, tahap persiapan dengan mencari dan mengumpulkan data-data

sekunder yang sudah ada, ataupun hasil-hasil peneliti terdahulu baik diwilayah lokasi

studi maupun di daerah sekitarnya, selanjutnya dilakukan pengamatan dilapangan

dan kemudian di lakukan analisa data yang di sambung dengan penyusunan laporan.

2.3 Lokasi Pengamatan dan Pengukuran

Penentuan lokasi pengukuran dan pengamatan dilakukan secara purposif

yaitu penentuan titik sampling dengan memperhatikan sistem aliran air morfologi

sungai, dan kemudahan pencapaian (Supriharyono dkk, 1988). Dalam studi ini

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 7

Page 3: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

ditentukan 11 titik pengambilan sampel, agar didapatkan data yang dapat mewakili

kondisi daerah lokasi studi.

Dalam studi ini pembagian wilayah pengamatan dan pengambilan sampel di

bagi dalam empat bagian sebagai berikut (periksa gambar 1):

1. Wilayah sungai, daerah ini dipengaruhi aliran sungai dari daratan bagian hulu

secara dominan. Pada wilayah ditentukan 3 titik pengambilan sampel, yang

masing-masing stasiun berjarak 500m, mulai dari muara sungai kearah PPI

Pelabuhan Batang.

2. Wilayah Perairan Pantai/Laut, daerah ini sangat didominasi oleh pengaruh

kegiatan karakteristik fisik parameter hidro-oseanografi dan jarak antar stasiun

diambil 100 m, yang berjumlah 8 lokasi, dengan pembagian 4 di sebelah Barat

Jetty dan 4 di sebelah Timur Jetty.

2.4. Pengukuran dan Pengambilan Sampel

A. Pemasangan Sedimen Trap

Pemasangan sedimen trap dilakukan dengan tujuan mendapatkan data

laju sedimentasi pada titik pengambilan sampel. Ukuran sedimen trap

menggunakan rasio berdiameter 3 inch (7.62 cm) dan tinggi 30 cm. White (1990)

mengatakan bahwa silinder dengan perbandingan tinggi dan diameter atau aspek

rasio 3 merupakan kolektor yang efisien pada kecepatan aliran air sampai 0,2

m/s, dan penggunaan silinder trap sebagai kolektor tidak disetujui pada aliran air

diatas 0,2 m/s. Model sedimen trap dapat dilihat seperti pada gambar 2.

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 8

Page 4: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

Gambar 1. Peta Lokasi Sampling Sedimen

Gambar 2. Penampang sedimen trap

B. Pengambilan Sampel Sedimen Dasar

Pengambilan sampel sedimen dasar dilakukan dengan menggunakan grap

sampler pada stasiun sungai, muara dan laut. Sampel yang telah diambil

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 9

1

2

3

108

957

6 4

11

Keterangan :

A : Silinder trapB : Beton cor/alasd : Diameter = 7.62 cm (3

inch)t : Tinggi = 30 cmA

B

Page 5: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

dimasukkan ke dalam kantong plastik dan di analisa di laboratorium untuk

mengetahui ukuran butir sedimen pada masing-masing stasiun pengamatan.

Selanjutnya sampel sedimen dianalisa untuk menentukan ukuran butir dengan

menggunakan metode Buchanan (1984) dalam Holme and Mc Intyre (1984).

C. Pengambilan Sampel MPT

Pengambilan sampel air sungai dan laut dilakukan dengan menggunakan

Nansen Bottle, menggunakan metode titik sederhana (simplified method).

Pengambilan sampel MPT dilakukan pada kedalaman 0.2 d, 0.6 d dan 0.8 d dari

kedalaman total perairan pada semua stasiun. Sedangkan frekuensi pengambilan

dilakukan pengambilan setiap minggu satu kali.

D. Pengukuran Debit Sungai

Peralatan yang dipergunakan dalam pengukuran adalah alat ukur

kecepatan aliran berupa pelampung permukaan dan tali ukur sebagai penampang

basah. Kemudian dilakukan penentuan lokasi pengukuran dengan syarat

minimal alur sungai dengan bagian lurus yang cukup panjang, sehingga lintasan

pelampung minimal memerlukan waktu 40 detik, dengan maksud agar diperoleh

data dengan ketelitian dalam menentukan kecepatan lintasan pelampung

(Soewarno, 1991), dan pengukuran debit sungai di lakukan pada daerah

pengaliran yang kemungkinan tidak mendapat pengaruh pasang dari laut.

Selanjutnya penentuan jalur lintasan sesuai dengan pertimbangan lebar sungai

sesuai dengan metode Suwarno (1991) periksa tabel 3 sebagai berikut :

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 10

Page 6: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

Tabel 3. Penentuan jumlah jalur lintasan pelampung

Lebar alur (m) <50 50-100 100-200 200-400 400-800 >800

Banyaknya

Jalur lintasan

3 4 5 6 7 8

Sumber :Soewarno (1991)

Pengukuran debit sungai dilakukan tiap satu minggu satu kali pada

kedalaman 0,2 d, 0,6 d, dan 0,8 d dari kedalaman sungai, sesuai dengan lintasan

yang telah ditentukan kedalaman masing-masing jalur lintasan yaitu pada

kedalaman, setelah dilakukan perhitungan luas penampang dan kecepatan rata-

rata sungai pada tiap-tiap penampang.

Kecepatan air rata-rata ditentukan dengan pengukuran di berbagai titik

dalam suatu irisan. Pengukuran menggunakan alat sederhana berupa bola duga

yang diberi pemberat sehingga melayang pada kedalaman yang hendak diukur

kecepatannya, sesuai dengan prosedur sebagai berikut:

1. Mengukur jarak antar penampang bagian hulu (awal) dan hilir (akhir), dalam

studi ini ditetapkan sebesar 50 meter sebagai batas jarak antar penampang

awal dan akhir.

2. Melepaskan pelampung dari bagian penampang awal

3. Mencatat lama lintasan pelampung diantara dua penampang.

4. Menghiting kecepatan lintasan pelampung.

5. Mengulangi butir ke (2) sampai (4) untuk jalur lintasan pelampung

berikutnya.

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 11

Page 7: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

Gambar 3. Sketsa perhitungan luas penampang dan kecepatan aliran dengan metode

pelampung (Sosrodarsono dan Takeda, 1987)

Pada setiap jalur lintasan dilaksanakan pengukuran kecepatan lintasan

pelampung sebanyak 3 kali. Posisi lintasan pelampung dan data pengukuran

digambar seperti terlihat pada gambar 3, sehingga dapat dihitung luasan

penampang basah awal dan akhir serta kecepatan aliran rata-ratanya.

Dengan rumus sebagai berikut (Sosrodarsono dan Takeda, 1987) :

keterangan :

Q = debit total (m3/s)

q = debit pada penampang (m3/s)

k = faktor koreksi kecepatan (0,85)

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 12

Luasan penampang 1

Luasan penampang 2

Luasan penampang 3

Penampang hulu

Penampang hilir

Lintasan pelampung

Batas bagian penampang

Page 8: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

v = kecepatan alir rata-rata pada tiap bagian penampang (m/s)

= luas rata-rata penampang basah hulu dan hilir tiap lintasan (m2)

m = jumlah bagian penampang

E. Parameter Oseanografi

1. Gelombang

Pengamatan gelombang tidak dilakukan, data gelombang diperoleh

berdasarkan atas peramalan gelombang dari data angin dari BMG Semarang

selama 11 tahun. Dari seluruh data gelombang dilakukan analisa tinggi

gelombang, kedalaman gelombang pecah, koeffesien refraksi dan

pendangkalan yang di dasarkan atas rumus-rumus dari Triatmodjo (1999)

sebagai berikut :

Hubungan kecepatan angin terkoreksi dengan kecepatan angin terukur

diberikan dalam persamaan :

keterangan :

Us : kecepatan angin terukur (knot)

U : kecepatan angin terkoreksi (knot)

UA = 0,71 U1.23

Sedangkan hubungan kecepatan angin di laut dan di darat diberikan

dalam hubungan :

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 13

Page 9: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

Kecepatan angin di laut ( Uw) = RL x UL ,dengan pembacaan tabel

grafik seperti dalam lampiran 9. Dari pembacaan grafik, kemudian dihitung

berdasarkan panjang fetch dan durasi angin dengan rumus sebagai berikut :

Keterangan :

Feef = fetch rerata efektif

Xi : = panjang segmen fetch yang diukur dari titik observasi gelombang

ke ujung akhir fetch

α = deviasi kedua sisi dari arah angin, dengan menggunakan

pertambahan 60 sampai sudut sebesar 420 pada kedua sisi arah angin

Penentuan arah penarikan fetch didasarkan pada arah dating angin

dominan pada lokasi studi. Dari data UA dan panjang fetch serta durasi angin

maka dapat diketahui tinggi dan periode gelombang, dengan menggunakan

grafik seperti pada lampiran 9.

Peramalan gelombang dilakukan dengan langkah-langkah berikut :

a. Penentuan Probabilitas gelombang

Keterangan :

P (Hs < Hs) : probabilitas bahwa Hs tidak dilampaui

H = tinggi gelombang representatif

H = tinggi gelombang dengan nilai tertentu

A = parameter skala

B = parameter lokasi

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 14

Page 10: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

Data masukan disusun dalam urutan dari besar ke kecil. Selanjutnya

probabilitas ditetapkan untuk setiap tinggi gelombang sebagai berikut :

Keterangan:

P (Hs < Hsm) = probabilitas dari tinggi gelombang representatif ke m yang

tidak dilampaui

Hsm = tinggi gelombang urutan ke m

m = nomor urut gelombang signifikan = 1,2,3,…, N

NT = jumlah kejadian gelombang selama pencatatan (bisa lebih besar dari

gelombang representatif).

Parameter A dan B di dalam persamaan 1 dihitung dari metode kuadrat

terkecil untuk setiap tipe distribusi yang digunakan. Hitungan didasarkan pada

analisis regresi linier dari hubungan berikut :

dimana ym diberikan oleh bentuk berikut :

dengan A dan B adalah perkiraan dari parameter skala dan lokal yang diperoleh

dari analisis regresi linier. Tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode

ulang dihitung dari fungsi distribusi probabilitas dengan rumus sebagai

berikut :

dimana yr diberikan oleh bentuk berikut :

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 15

Page 11: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

Keterangan :

Hnr = tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang Tr

Tr = periode ulang (tahun)

K = periode data (tahun)

L = rerata jumlah kejadian per tahun =

Dalam penghitungan ini digunakan pendekatan yang dilakukan oleh

Gumbel (1958) dan Goda (1988) (dalam Triatmojo,1999) untuk perkiraan

deviasi standar dari nilai ulang. Deviasi standar yang dinormalkan dihitung

dengan persamaan sebagai berikut :

Keterangan :

σnr = standar deviasi yang dinormalkan dari tinggi gelombang signifikan

dengan periode ulang Tr

N = jumlah data tinggi gelombang signifikan

α1, α2, e, ε, k : koefisien empiris yang diberikan oleh Tabel 4

Tabel 4 Koefisien untuk menghitung deviasi standart

Distribusi α1 α2 K c ε

FT-1

Weibull (K=0,75)

Weibull (K= 1,0)

Weibull (K= 1,4)

Weibull (K= 2,0)

0,64

1,65

1,92

2,05

2,24

9,0

11,4

11,4

11,4

11,4

9,0

0,63

0,00

0,69

1,34

0,0

0,0

0,3

0,4

0,5

1,33

1,15

0,90

0,72

0,54

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 16

Page 12: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

Besaran absolut dari deviasi standart dari tinggi gelombang signifikan

dihitung dengan rumus berikut :

Keterangan :

σr = kesalahan standart dari tinggi gelombang signifikan dengan periode ulang

TrσHs = deviasi standart dari data tinggi gelombang signifikan

Interval keyakinan dihitung dengan anggapan perkiraan tinggi

gelombang signifikan pada periode ulang tertentu terdistribusi normal terhadap

fungsi distribusi yang diperkirakan. Batas interval keyakinan terhadap Hsr

dengan berbagai tingkat keyakinan diberikan dalam Tabel 7, perlu diingat

bahwa lebar interval keyakinan tergantung pada fungsi distribusi N dan Y

tetapi tidak berkaitan dengan seberapa baik data mengikuti fungsi distribusi.

Tabel 5. Batas interval keyakinan tinggi gelombang signifikan ekstrim

Tingkat keyakinan

(%)

Batas interval Keyakinan

terhadap Hsr

Probabilitas Batas Atas Terlampaui (%)

8095909599

1,28σr1.44 σr1,65 σr1,96 σr2,5 σr

10,07,55,02,50,5

2 Arus Sepanjang Pantai

Kecepatan arus sepanjang pantai dalam studi ini dihitung dengan

menggunakan rumus dari Longuet-Higgins dalam Triatmodjo (1999) sebagai

berikut :

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 17

Page 13: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

Keterangan:

V = arus sepanjang pantai (m/det)

g = percepatan gravitasi (m/det2)

Hb = tinggi gelombang pecah (m)

b = sudut datang gelombang pecah ( 0 )

F. Pengamatan Pasang Surut

Pengamatan pasang surut dilakukan dengan menggunakan metode

pengamatan langsung di daerah muara Sungai Sambong, dengan menggunakan

rambu pasut berskala yang berimpit dengan permukaan air secara terus menerus

pada selang waktu tertentu (Ilahude, 2000) . Rambu paut yang digunakan yaitu

tongkat berskala yang ditempatka pada daerah perairan dekat muara sungai yang

tidak terpengaruh oleh aksi gelombang, yang secara terus menerus tergenangi

oleh air baik pada waktu pasang maupun surut. Pencatatan ketinggian permukaan

air pada rambu pasut dilakukan selang 1 jam sekali selama 3 kali 24 jam,

selanjutnya ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik

2.5 Analisa Sedimen Trap/Dasar.

A Analisa Ukuran Butir

a. Pengayakan

Analisa ukuran butir dengan metode pengayakan sampel sedimen

dilakukan dengan menggunakan metode Buchanan (1984) dalam Holme and

Mc Intyre (1984) dengan prosedur sebagai berikut :

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 18

Page 14: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

1. Sampel ditimbang sebanyak 25 gram, kemudian disaring dengan

saringan ukuran 0,063 mm dan diayak dalam baskom yang diisi 1 liter

aquades hingga terbagi menjadi dua bagian, yaitu sampel yang

mengendap dan sampel yang lolos saringan.

2. Sampel yang tidak lolos saringan dimasukkan dalam oven pada

temperatur 1000 C hingga kering, kemudian dihaluskan.

3. Sampel diayak dengan saringan bertingkat dimulai dari diameter

ayakan terbesar ( 2.0 mm, 0.420 mm, 0.297 mm, 0.150 mm dan 0.063

mm ) kemudian hasil ayakan masing-masing ditimbang.

4. Sampel yang lolos saringan paling bawah ditimbang dan dicampur

dengan sampel yang lolos pada saringan pertama, kemudian

dipindahkan dalam gelas ukur volume 1 liter, dikocok hingga homogen

untuk dilakukan pemipetan.

b. Pemipetan

Metode analisa pemipetan dilakukan menurut prosedur sebagai berikut

Buchanan (1984) dalam Holme and Mc Intyre (1984) :

1. Sampel sedimen yang lolos pada saringan pertama denganayakan ukuran

0.063 mm dicampur dengan sampel yang lolos pada saringan kedua

(0.063 mm) dimasukkan ke dalam gelas ukur volume 1 liter aquades,

dikocok hingga homogen, setelah berada dalam kondisi homogen

(tercampur sempurna) dilakukan pemipetan.

2. Pengambilan larutan homogen dilakukan dengan mengambil sebanyak 20

ml pad kedalaman tertentu dan waktu tertentu, seperti tercantum dalam

tabel 6.

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 19

Page 15: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

3. Hasil pemipetan diletakkan kertas saring yang sebelumnya telah di

keringkan dalam oven da ditimbang beratnya (a gr), secara berurutan

waktu dan kedalamannya, kemudian dioven kembali pada suhu 100 0C

hingga didapat berat kering.

4. Setelah dioven kertas saring dtimbang sampai didapatkan berat konstan

(b gr), kemudian dilakukan perhitungan berat yaitu: berat sampel hasil

pemipetan = (b)gr – (a)gr

Tabel 6. Jarak dan waktu pemipetan

DiameterJarak

Tenggelam (cm)

Waktu

Jam Menit Detik

0,0625

0,0312

0,0156

0,0078

0,0039

20

10

10

10

10 2

1

7

31

3

58

56

48

0

0

Sumber : Buchanan (1984) dalam Holme and Mc Intyre (1984)

Masing-masing hasil pemipetan diletakkan pada cawan yang sebelumnya

ditimbang dan dimasukkan dalam oven pada suhu 1000 C hingga kering. Sampel

diambil dan dimasukkan kedalam desikator selama 10 menit, kemudian

ditimbang untuk mendapatkan prosentase masing-masing fraksi.

Prosentasi ukuran butir dari masing-masing tingkatan nama, sesuai

dengan skala ASTM dipergunakan untuk penamaan masing-masing sampel

sedimen.

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 20

Page 16: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

2.6. Analisa Sedimen Tersuspensi (MPT)

Analisa sampel air dilakukan untuk mengetahui kandungan sedimen

tersuspensi (muatan padatan tersuspensi) dengan menggunakan metode APHA

(1976) dalam Supriharyono (1988) dengan prosedur sebagai berikut :

1. Sampel air disaring menggunakan kertas saring milipore 0,42 m yang telah

diketahui beratnya (h) gr dengan bantuan pompa hisap.

2. Kertas saring dikeringkan dalam oven pada suhu 105 0 C selama 2 jam.

3. Sampel yang sudah kering dimasukkan dalam desikator, kemudian ditimbang

(a) gr.

4. Nilai MPT diperoleh melalui perhitungan :

Keterangan :

a = berat kertas saring dan residu setelah pemanasan (mg)

h = berat kertas saring setelah pemanasan (mg)

V = volume air sampel yang tersaring (lt)

Total konsentrasi sedimen tersuspensi seluruh penampang kedalaman dirumuskan

sebagai berikut (APHA, 1976 dalam Supriharyono, 1988):

Keterangan :MPTtotal = Konsentrasi rata-rata (Kg/m3)qd = debit di tiap kedalaman (m3/det)MPTd = Konsentrasi rata-rata pada penampang vertikal tiap kedalaman

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 21

Page 17: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

2.7 Analisa Debit Sedimen

A Perhitungan Debit Sedimen Tersuspensi

Besarnya debit sdimen tersuspensi dalam studi ini dihitung berdasarkan

rumus empiris (Soewarno, 1991).

Keterrangan :

Qs = debit sedimen tersuspensi (kg/s)

C = konsentrasi sedimen tersuspensi (mg/l)

Q = debit air (m3/s)

K = faktor konversi kecepatan aliran sungai (0,85)

B. Perhitungan Debit Muatan Dasar

Muatan sedimen dasar dihitung berdasarkan metode perkiraan muatan

sedimen dasar. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan persamaan Meyer-

Peter-Muller (MPM) dalam Yang (1996) sebagai berikut :

T= 8 b (D50 )3/2 {(U h I g)/ D50 ) – 0.047}1/2

U = (C/Ci) 3/2

C = V/(h. I) 1/2

Ci = 18 Log (12 h / D50 )

Keterangan :

T = Debit muatan sedimen dasar (kg/detik/m)

D50 = diameter butir sedimen rata-rata (mm)

I = Kemiringan/slope

U = ripple faktor

h = kedalaman rata-rata (m)

b = lebar sungai

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 22

Page 18: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

2.8 Analisa Laju Sedimentasi

Laju sedimentasi dalam studi ini dihitung berdasar banyaknya sedimen

yang terhimpun dalam sedimen trap selama kurun waktu satu mingguan dalam

rentang waktu satu bulan. Laju sedimentasi dihitung dengan cara sampel sedimen

yang terhimpun dalam sedimen trap ditempatkan dalam wadah dan dikeringkan.

Kemudian ditempatkan dalam alumunium foil yan telah diketahui beratnya.

Sampel sedimen dalam alumunium foil dipanaskan dalam oven sampai mencapai

berat konstan, kemudian ditimbang. Selisih berat akhir (sedimen dan

alummunium foil) dikSambongi berat alumunium foil merupakan berat sampel

sedimen. Kemudian dihitung laju sedimentasi dengan rumus sebagai berikut :

Laju sedimentasi =

2.9. Transpor Sedimen Sepanjang Pantai

Besarnya transpor sedimen sepanjang pantai dalam studi ini dihitung dengan

menggunakan rumus yang didasarkan pada hubungan antara transpor sedimen

dengan komponen fluks energi gelombang. Formulasi perhitungan ini

dirumuskan sebagai berikut (CERC; Komar & Inman dalam Triatmodjo, 1999) :

Apabila besar transpor sedimen sepanjang pantai hendak dikonversi

dalam satuan m3/hari, maka rumus yang dipergunakan adalah (CERC, 1984

dalam Triatmodjo, 1999) sebagai berikut:

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 23

Page 19: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

keterangan :

Pi = komponen fluks energi gelombang sepanjang pantai saat gelombang

pecah(Nm/d/m)

= massa jenis air laut (kg/m3)

Cb = cepat rambat saat gelombang pecah (m/det)

b = sudut datang gelombang pecah ( 0 )

Qs = Besar transpor sedimen sepanjang pantai (m3/tahun)

2.10. Analisa Stabilitas Muara

Perhitungan untuk menentukan nilai stabilitas muara dilakukan dengan

cara menghitung debit pasang surut, yang lebih dikenal dengan prisma pasang

surut dan perhitungan sedimen netto sepanjang pantai dalam m3/tahun. Nilai

stabilitas dihitung dengan rumus empiris sebagai berikut (Triatmodjo, 1999) :

Keterangan :

S = nilai stabiitas muara (non dimensional)

P = prisma pasang surut (m3/s)

Tp ; Ts = priode pasang ; periode surut (s)

Qt = Debit pasang surut

Mtotal = sedimen netto sepanjang pantai (m3/tahun)

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 24

Pasang Tinggi

Page 20: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

Gambar 4 : Prisma Pasang Surut ( Triatmodjo, 1999)

Persamaan umum prisma pasang surut menurut Jarrett, 1976 (Triatmodjo, 1999)

A =a1 Pm1

A = 1.58 x 10 –4 P 0.95

Keterangan :

A = luas penampang aliran muka air rata-rat saat pasang purnama (m2)

P = Prisma pasang surut (m3)

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 25

Debit Sungai Kecil

Debit Sungai Besar

Waktu

Waktu

Surut Rendah

Volume Air Pasang > Volume Air Surut

Volume Air Pasang Volume Air Surut

Page 21: PELABUHAN BATANG BAB II.doc

Studi Sedimentasi Pelabuhan Batang

2.11. Analisa Data meteorologi

Data meteorologi meliputi curah hujan dan angin yang dipergunakan

untuk mengetahui kondisi cuaca pada saat dilakukan studi yaitu pada bulan

Agustus – September 2002 dan analisa pelurusan muara sungai untuk

memperkirakan debit minimum saat terjadi pelurusan tersebut. Data angin

dianalisis untuk mendapatkan prosentase kecepatan dan arah angin berdasarkan

rumus peramalan gelombang berdasar data kecepatan dan arah angin

(Triatmodjo, 1999) sehingga diperoleh gambaran kondisi gelombang di lokasi

studi berdasarkan nilai kecepatan angin tersebut.

C .V. Rajawali Mandiri Perkasa 26