ANALISIS PENINGKATAN SEDIMENTASI DI WADUK MRICA …repository.ump.ac.id/8827/1/Dewi laras Sulastri...

ANALISIS PENINGKATAN SEDIMENTASI DI WADUK

MRICA DENGAN METODE ANGKUTAN SEDIMEN

SKRIPSI

Dewi Laras Sulastri Ningsih

1403010077

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK DAN SAINS

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

MEI, 2018

Analisis Peningkatan Sedimentasi... Dewi Laras Sulastri Ningsih, Fakultas Teknik Dan Sains UMP, 2018

i



SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Sipil

Dewi Laras Sulastri Ningsih

1403010077

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK DAN SAINS

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

MEI, 2018


ii


iii


iv


v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa Allah SWT

yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat

melaksanakan skripsi serta dapat menyelesaikannya tepat waktu dan tanpa adanya

halangan yang berarti.

Dalam penyusunan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bantuan dari

berbagai pihak, oleh sebab itu penulis ingin mengungkapkan rasa terima kasih

kepada yang terhormat:

1. Allah SWT atas segala Rahmat dan Hidayah-Nya, serta Nabi Muhammad

SAW yang selalu jadi panutan terbaik,

2. Muhammad Taufiq Tamam, S.T., M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik,

3. M. Agus Salim Al Fathoni, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik

Sipil,

4. Ir. Teguh Marhendi, S.T., M.T., IPM selaku Dosen Pembimbing Skripsi I,

5. M. Agus Salim Al Fathoni, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Skripsi II

6. Keluarga tercinta khususnya ke dua orang tua yang telah memberi doa restu

dan dukungan dalam menyelesaikan tugas akhir.

7. Untuk sahabatku Yuliana Dwi Saputri dan Dwi Amelia Agustin yang sudah

seperti keluarga sendiri, senang, sedih kita bersama, saling mendukung untuk

tugas akhirnya selesai dengan tepat waktu.

8. Untuk Mohamad Reza Nurwinahyu selalu mendukung, memberikan arahan

serta saran untuk menyelesaikan tugas akhir.

9. Untuk teman Skripsi Online (Yuliana, Satrio, Bagus, dan Iqbal) yang berjuang

mulai dari judul skirpsi bareng-bareng, saling mendukung, saling membantu

dalam menyelesaikan tugas akhir nya tepat waktu.

10. Untuk teman-teman kelas A sipil, yang sudah sama-sama berjuang untuk

menyelesaikan tugas akhirnya, semoga kita sukses terus, solidaritas nya tetap

terjaga.

Penulis menyadari adanya kekurangan dalam penulisan skripsi ini, oleh

karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun agar


vi


vii


viii



Dewi Laras Sulastri Ningsih., Ir. Teguh Marhendi, S.T., M.T., IPM

. (Pembimbing I)., M. Agus Salim Al Fathoni, S.T., M.T., (Pembimbing II)

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik dan Sains Universitas

Muhammadiyah Purwokerto

ABSTRAK

Penelitian ini di latar belakangi oleh adanya permasalahan sedimentasi pada

waduk yang menyebabkan peningkatan produksi sedimen dan berdampak pada

pengurangan kapasitas maupun umur fungsi waduk. Sedimentasi terjadi karena

proses erosi pada suatu lahan atau tanah yang terbawa, terangkut (transport),

ataupun tergerus oleh air yang akhirnya akan tertampung atau mengendap pada

sebuah bendungan ataupun waduk. Hal ini bertujuan untuk mengetahui

peningkatan sedimentasi di waduk Mrica dengan menggunakan metode angkutan

sedimen, dengan menghitung angkutan sedimen yang melayang dan mengendap,

serta didukung oleh metode Mayer Petter Muller dalam persamaan pendekatan

empirik. Metode tersebut memperkirakan 10 tahun terakhir, mulai dari tahun 2005

hingga 2014 dan menghitung prediksi 10 tahun yang akan mendatang sampai

dengan 2024. Selain itu digunakan parameter statistik dengan dua metode yaitu

metode Gumbel dan Log Person Tipe III. Dari penelitian tersebut diperoleh hasil

analisis debit sedimen setiap tahun mengalami kenaikan dan penurunan. Hal ini

berkaitan dengan debit aliran yang terjadi di waduk Mrica. Debit sedimen ini

diprediksi untuk 2 tahun, 5 tahun, dan 10 tahun yang akan mendatang menggunakan

metode Gumbel dengan hasil QS = 0,95672 ton/hari, QS = 1,1615 ton/hari dan QS

= 1,297 ton/hari. Sedangkan metode Loh Person Tipe III dengan hasil QS = 0,9722

ton/hari, QS = 1,1119 ton/hari dan QS = 1,1929 ton/hari. Selanjutnya dilakukan uji

kesesuaian dengan melakukan uji Chi-Kuadrat dan uji Smirnov-Kolmogorof

dengan hasil dari kedua uji dapat diterima.

Kata Kunci : Sedimentasi, angkutan sedimen, metode Mayer Petter Muller


ix

AN ANALYSIS OF SEDIMENTATION INCREASE IN MRICA

RESERVOIR WITH SEDIMENT TRANSPORT METHOD

Dewi Laras Sulastri Ningsih , Ir. Teguh Marhendi, S.T., M.T., IPM (Supervising

I) and M. Agus Salim Al Fathoni, S.T., M.T (Supervising II)

ABSTRACT

This research was conducted due to the existence of sedimentation problems

in the reservoir that causing increased sediment production and affecting a

reduction of capacitance and age of the reservoir function. Sedimentation occurs

due to the erosion process on a land or because of the carried, transported, or eroded

land by water that will eventually be accommodated or settled in a dam or reservoir.

It aims to find out the increase of sedimentation in Mrica Reservoir by using

sediment transport method, with calculating the drifting and sedimentation of

sediment transport, and it supported by Mayer Petter Muller method in empirical

approach equation. The method estimates the last 10 years, from 2005 to 2014 and

calculates the upcoming 10 years prediction up to 2024. In addition, statistical

parameters are used with two methods: Gumbel method and Log Person Type III.

From this research, the result shows that the analysis of sediment discharge in every

year has been increasing and decreasing. It is related to the flow of discharge that

happened in the Mrica Reservoir. This sediment discharge is predicted for 2 years,

5 years and 10 years to come using Gumbel method with QS = 0.95672 ton/day,

QS = 1.1615 ton/day and QS = 1.297 ton/day, while Loh method Person Type III

with QS result = 0.9722 ton/day, QS = 1.1119 ton/day and QS = 1.1929 ton/day.

Furthermore, Chi-Square test and Smirnov-Kolmogorof test were used as suitability

test. The results showed that both tests were acceptable.

Keywords: Sedimentation, sediment transport, Mayer Petter Muller method


x

MOTTO

Sesungguhnya sedudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah

selesai dari suatu urusan, kerjakanlah dengan sungguh – sungguh urusan yang

lain, dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.

(Al – Insyirah, 6 – 8)


xi

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan kepada keluarga tercinta papah (Ir. Heri

Prajitno) dan ibu (Ai Nia Farida R.) yang selalu mendukung dalam segala hal yang

memang terbaik buat saya, terimakasih papah dan ibu selalu mendoakan saya

sehinga bisa sampai sekarang. Makasih papah dan ibu sudah tegas dan sabar untuk

saya, makasih papah dan ibu sudah mendidik saya dalam segala hal apapun

sehingga aku bisa belajar untuk lebih dewasa, mandiri sampai saat ini. Saya yang

belum bisa membalas jasa kalian, tapi saya selalu mendoakan papah dan ibu sehat

terus dan bisa liat saya sampai cita-cita saya dapat tercapai.

Pencapaian ini tidak lupa karena doa dan ikhtiar yang selalu saya harapkan

ridho dan ikhlas nya kepada Alloh SWT, dengan rasa syukur dan bangga nya saya

dapat menyelesaikan nya dengan baik dan sempurna. Alhamdulilllah...


xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ............................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... iii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... iv

KATA PENGANTAR ....................................................................................... v

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH .......................... vii

ABSTRAK ......................................................................................................... viii

ABSTRACT ......................................................................................................... ix

MOTTO ............................................................................................................. x

PERSEMBAHAN .............................................................................................. xi

DAFTAR ISI ....................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xv

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................xvii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ....................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah .................................................................................. 3

C. Tujuan Penilitian ................................................................................... 3

D. Manfaat Penelitian ................................................................................ 4

E Batasan Masalah .................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A Umum ..................................................................................................... 5

B Sedimentasi ............................................................................................ 5

C Angkutan Sedimen ................................................................................. 6

D Formula Angkutan Sedimen Metode Mayer Petter Muller .................... 9

E Analisis Frekuensi .................................................................................. 13

F Penelitian Terdahulu ............................................................................... 31

BAB III METODE PENELITIAN

A. Lokasi Penelitian ................................................................................... 33

B. Bagan Alir Penelitian ............................................................................. 33

C. Studi Pustaka ....................................................................................... 34

D. Teknik Pengumpulan Data .................................................................. 35

E Analisis Data ........................................................................................ 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Analisis Debit Aliran ............................................................................. 38

B. Konsentrasi Sedimen ............................................................................. 39

C. Analisis Angkutan Sedimen ................................................................. 39

D. Analisis Debit Sedimen 10 Tahun Mendatang ..................................... 49

E. Pembahasan ............................................................................................ 64


xiii

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan ............................................................................................ 68

B. Saran ..................................................................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Perkembangan Volume Sedimen Waduk Mrica ...................... 3

Gambar 2.1 Ragam Gerakan Sedimen dalam Media Cair ............................ 7

Gambar 2.2 Kurva Distribusi Frekuensi Normal .......................................... 21

Gambar 3.1 Lay Out Waduk Mrica ............................................................. 33

Gambar 3.2 Langkah Pelaksanaan Penelitian .............................................. 34

Gambar 3.3 Diagram Alir Analisis Peningkatan Sedimen ........................... 36

Gambar 3.4 Diagram Alir Analisis Debit Sedimen 10 Tahun Mendatang .. 37

Gambar 4.1 Gradasi Butiran Sedimen .......................................................... 46

Gambar 4.2 Curve Fitting Menggunakan Regeresi Linier ........................... 65

Gambar 4.3 Curve Fitiing Menggunakan Regeresi Linier ........................... 66


xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Jenis Sedimen Berdasarkan Ukuran Partikel .................................. 8

Tabel 2.2 Reduced Mean (Yn) ........................................................................ 15

Tabel 2.3 Reduced Standard Deviation (Sn) ................................................... 15

Tabel 2.4 Reduced Variate (Yt) ...................................................................... 16

Tabel 2.5 Harga k untuk Distribusi Log Person tipe III .................................. 18

Tabel 2.6 Nilai Variabel K Reduksi Gauss .................................................... 22

Tabel 2.7 Standard Variabel ............................................................................ 24

Tabel 2.8 Pedoman Penentuan Jenis Sebaran ................................................. 25

Tabel 2.9 Nilai Kritis untuk Disitribusi Chi-Square ....................................... 27

Tabel 2.10 Nilai Delta Kritis untuk Uji Kesesuai Smirnov-Kolmogorof .......... 30

Tabel 4.1 Rata – rata Debit Aliran di Waduk Mrica (2005-2014) ................... 38

Tabel 4.2 Luas Penampang Basah & Kedalaman ............................................ 40

Tabel 4.3 Klasfikasi waduk Berdasarkan Nilai m ........................................... 40

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Lebar Dasar pada Waduk Mrica ....................... 41

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Keliling Basah Waduk Mrica ............................. 41

Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Jari-jari Hidraulis pada Waduk Mrica ................ 42

Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Kecepatan Aliran di Waduk Mrica..................... 43

Tabel 4.8 Tipikal Harga Koefisien Manning’s ............................................... 44

Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Kemiringan Lereng di Waduk Mrica ................. 44

Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Suspended Load di Waduk Mrica ...................... 45

Tabel 4.11 Kemiringan Lereng & Kedalaman pada Waduk Mrica ................... 47

Tabel 4.12 Hasil Ripple Factor di Waduk Mrica .............................................. 48

Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Data Sedimen di Waduk Mrica ......................... 49

Tabel 4.14 Parameter Statistik Data Debit Sedimen ......................................... 50

Tabel 4.15 Perhitungan Metode Gumbel .......................................................... 52

Tabel 4.16 Perhitungan Debit Sedimen Rencana Metode Gumbel ................... 53

Tabel 4.17 Perhitungan Distribusi Metode Log Person Tipe III ........................ 53

Tabel 4.18 Perhitungan Debit Sedimen Rencana Metode Log Person Tipe III . 54

Tabel 4.19 Perhitungan Metode Normal ............................................................ 54


xvi

Tabel 4.20 Perhitungan Debit Sedimen Rencana Metode Normal .................... 55

Tabel 4.21 Perhitungan Metode Log Normal .................................................... 55

Tabel 4.22 Perhitungan Debit Sedimen Rencana Metode Log Normal ............. 56

Tabel 4.23 Hasil Perhitungan Debit Sedimen Rencana ..................................... 57

Tabel 4.24 Hasil Uji Distribusi Statistik ........................................................... 57

Tabel 4.25 Uji Kesesuaian Distribusi dengan Uji Chi-Kuadrat ......................... 59

Tabel 4.26 Uji Kesesuaian Distribusi dengan Uji Chi-Kuadrat ......................... 60

Tabel 4.27 Uji Smirnov-Kolmogorov ................................................................ 61

Tabel 4.28 Perhitungan Angka Baku ................................................................ 61

Tabel 4.29 Uji Smirnov-Kolmogorov ................................................................ 62

Tabel 4.30 Perhitungan Angka Baku ................................................................ 63

Tabel 4.31 Debit Sedimen di Waduk Mrica dengan Metode Gumbel ............... 65

Tabel 4.32 Debit Sedimen di Waduk Mrica dengan Metode Log Person Tipe

III...................................................................................................... 66


xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1

1. Data Debit Aliran Waduk Mrica

2. Data Kedalaman dan Luas Waduk Mrica 2005-2014

3. Data Diameter Butiran pada Waduk Mrica

4. Data Konsentrasi Sedimen Waduk Mrica


ANALISIS PENINGKATAN SEDIMENTASI DI WADUK MRICA …repository.ump.ac.id/8827/1/Dewi laras Sulastri...

Documents

Transcript of ANALISIS PENINGKATAN SEDIMENTASI DI WADUK MRICA …repository.ump.ac.id/8827/1/Dewi laras Sulastri...