ipi33481

1) Alumnus Prodi Teknik Lingkungan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura 2) Staf Pengajar Prodi Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura

3) Staf Pengajar Prodi Teknik Lingkungan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura

151

KAJIAN SEDIMENTASI PADA SUMBER AIR BAKU PDAM

KOTA PONTIANAK

Ella Prastika Erlanda1)

, Stefanus Barlian Soeryamassoeka2)

, Erni Yuniarti3)

Abstrak

Peristiwa sedimentasi atau pengendapan partikel-partikel tanah yang terbawa aliran sungai

seringkali terjadi di sungai-sungai, tidak terkecuali Sungai Kapuas di Pontianak Kalimantan Barat,

khususnya pada sumber-sumber air baku PDAM Kota Pontianak. Tingkat sedimentasi yang tinggi

mengakibatkan pendangkalan dan perubahan kualitas air sungai sehingga dapat mempengaruhi

beberapa aktivitas masyarakat yang memanfaatkan sumber-sumber air baku tersebut, sehingga

perlu diketahui besarnya tingkat sedimentasi dan debit air yang terjadi di sekitar intake PDAM

Kota Pontianak. Metode yang digunakan pada saat pengambilan data primer menggunakan metode

sesaat di mana hasil yang ada menggambarkan kondisi pada lokasi tertentu pengambilan sampel.

Dalam menganalisis data digunakan metode grab sample (metode sesaat) dan metode L.C Van

Rijn. Analisis data perhitungan menggunakan kedua metode ini menghasilkan nilai yang berbeda

karena cara pandang setiap metode berbeda. Untuk metode sesaat debit sedimen dipengaruhi oleh

debit aliran dan konsentrasi sedimen, sedangkan metode L.C Van Rijn debit sedimen dipengaruhi

oleh diameter ukuran sedimen, kerapatan jenis, dan kecepatan. Dari hasil analisis didapat besar

debit sedimen dengan metode sesaat di intake Selat Panjang saat pasang 3393,387 ton/hari, saat

surut 927,208 ton/hari; di intake Imam Bonjol saat pasang 308,558 ton/hari, saat surut 158,506

ton/hari; di intake Penepat saat pasang 55,019 ton/hari, saat surut 34,388 ton/hari. Jumlah

angkutan sedimen dengan metode L.C Van Rijn di intake Selat Panjang saat pasang 980,0276

ton/hari, saat surut 1,1517 ton/hari; di intake Imam Bonjol saat pasang 129,7662 ton/hari, saat

surut 0,4585 ton/hari; di intake Penepat saat pasang 0,1267 ton/hari, saat surut 0,2964 ton/hari.

Debit air di intake Selat Panjang saat pasang 1354,321 m3/detik, saat surut 357,989 m

3/detik, di

intake Imam Bonjol saat pasang 223,205 m3/detik, saat surut 114,660 m

3/detik; di intake Penepat

saat pasang 18,729 m3/detik, saat surut 12,876 m

3/detik.

Kata-kata kunci: PDAM Kota Pontianak, debit aliran, debit sedimen

1. PENDAHULUAN

Kota Pontianak merupakan Ibu Kota

Provinsi Kalimantan Barat yang terletak

di Delta Kapuas. Kota Pontianak dilalui

banyak sumber air baku permukaan, di

antaranya Sungai Kapuas dan Sungai

Landak. Selain perairan Penepat, kedua

sumber air baku ini telah lama dijadikan

sebagai sumber air baku PDAM Kota

Pontianak. Sumber air baku PDAM Kota

Pontianak yang berada di Delta Kapuas

antara lain intake Selat Panjang yang

berada di Sungai Landak, intake Penepat

yang berada di perairan Penepat, serta

intake Imam Bonjol yang berada di

Sungai Kapuas Kecil (Barlian, 2011).

JURNAL TEKNIK SIPIL UNTAN / VOLUME 12 NOMOR 2 DESEMBER 2012

152

Sumber-sumber air baku PDAM Kota

Pontianak tersebut sangat potensial untuk

dikembangkan. Sungai ini sangat besar

perannya bagi aspek-aspek kehidupan

masyarakat di sekitarnya, selain sebagai

sumber air baku, juga digunakan sebagai

sumber irigasi serta sangat dominan digu-

nakan untuk sarana transportasi air yang

menghubungkan pemukiman-pemukiman

sekitarnya dengan Kota Pontianak.

Meningkatnya aktivitas manusia di

sepanjang aliran Sungai Kapuas telah

memberi pengaruh terhadap ekosistem

perairan sumber air baku PDAM Kota

Pontianak tersebut. Kegiatan yang

memberikan dampak terhadap perairan

tersebut antara lain penebangan hutan di

bagian hulu. Kegiatan ini menyebabkan

meningkatnya pengikisan tanah di sepan-

jang aliran sungai. Sebagai dampaknya,

jumlah sedimen di dalam sungai

(suspended solid) bertambah dan menye-

babkan pendangkalan dan perubahan

kualitas air, di mana perubahan yang

terjadi ini berpengaruh besar terhadap

produktivitas kinerja intake serta aktivitas

masyarakat yang memanfaatkan air

sungai tersebut. Dengan demikian, perlu

mempelajari pengetahuan mengenai ang-

kutan sedimen yang akan memungkinkan

untuk melakukan pengukuran sedimen

yang melayang terbawa aliran

(suspended load) ataupun sedimen yang

bergerak di dasar sungai (bed load).

Adapun pembatasan masalah dalam

penelitian ini antara lain:

a) Di dalam penulisan ini, yang dibahas adalah proses angkutan sedimentasi.

b) Daerah aliran sungai yang diteliti adalah daerah aliran Sungai Kapuas

(lokasi PDAM di Sungai Kapuas

Kecil, yaitu Imam Bonjol) dan

Landak (intake Selat Panjang), dan

perairan di sekitar intake Penepat

c) Untuk perhitungan sedimen layang digunakan metode perhitungan debit

sedimen berdasarkan pengukuran

metode sesaat dan metode L.C Van

Rijn, sedangkan sedimen dasar

digunakan metode L.C Van Rijn.

Metode perhitungan debit sedimen

berdasarkan lengkung debit sedimen

(hubungan antara debit dengan

suspended load dan bed load).

Data yang digunakan merupakan data

primer (intake Penepat) dan sekunder

(intake Imam Bonjol dan Selat Panjang).

Tujuan yang ingin dicapai dalam

penelitian ini yaitu mengetahui besarnya

sedimentasi (suspended load dan bed

load) dan mengetahui debit air di sekitar

intake PDAM Kota Pontianak.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Sedimen adalah hasil proses erosi, baik

berupa erosi permukaan, erosi parit, atau

jenis erosi tanah lainnya yang mengendap

di bagian bawah kaki bukit, di daerah

genangan banjir, saluran air, sungai, dan

waduk (Asdak, 1995).

Dasar sungai biasanya tersusun oleh

endapan material angkutan sedimen yang

terbawa oleh aliran sungai dan material

tersebut dapat terangkut kembali apabila

kecepatan aliran cukup tinggi. Angkutan

Kajian Sedimentasi pada Sumber Air Baku PDAM Kota Pontianak (Ella Prastika Erlanda, Stefanus Barlian Soeryamassoeka, Erni Yuniarti)

153

sedimen dapat bergerak, bergeser di

sepanjang dasar sungai atau bergerak

melayang pada aliran sungai, tergantung

pada komposisi serta kondisi aliran.

Menurut sumber asalnya angkutan

sedimen dibedakan menjadi (Soewarno,

2000):

a) muatan material dasar (bed material load);

b) muatan bilas (wash load). Menurut mekanisme pengangkutannya,

angkutan sedimen dibedakan menjadi:

a) muatan sedimen melayang (suspended load);

b) muatan sedimen dasar (bed load).

Menurut Asdak (1995), pada saat sedimen

memasuki badan sungai maka berlang-

sunglah transport sedimen. Kecepatan

transport sedimen merupakan fungsi dari

kecepatan aliran sungai dan ukuran partikel

sedimen. Partikel sedimen ukuran kecil

seperti tanah liat dan debu dapat diangkut

aliran air dalam bentuk terlarut,

sedangkan partikel yang lebih besar,

antara lain, pasir cenderung bergerak

dengan cara melompat. Partikel yang

lebih besar daripada pasir, seperti kerikil

(gravel) bergerak dengan cara merayap

atau menggelinding di dasar sungai.

Untuk menerangkan tentang tanah

berdasarkan ukuran-ukuran partikelnya,

beberapa organisasi telah mengembangkan

batasan-batasan ukuran jenis tanah yang

telah dikembangkan MIT (Massachussetts

Instute of Tecnology), USDA (U.S.

Departement of Agriculture), AASHTO

(America Association of State Highway

and Transportation Officials) dan oleh

U.S. Army Corps of Engineers dan U.S.

Bureau of Reclamation yang kemudian

menghasilkan apa yang disebut sebagai

USCS (Unified Soil Classification System)

(La An, 2007). Dalam penelitian ini

digunakan metode USDA. Menurut Das

(1993) metode USDA terdiri dari tiga

jenis fraksi ukuran butiran tanah yaitu:

Pasir : butiran dengan diameter 0,05 2 mm

Lanau : butiran dengan diameter 0,002 0,05 mm

Lempung : butiran dengan diameter < 0,002 mm.

2.1 Analisis Angkutan Sedimentasi dengan Metode Sesaat

Berdasarkan angkutan sedimen yang

terjadi maka debit angkutan sedimen

layang dihitung dengan rumus

(Soewarno, 2000):

Qs = 0,0864CQw (1)

di mana

Qs : debit angkutan sedimen (ton/hari)

C : konsentrasi sedimen (mg/l)

Qw : debit sungai (m3/detik).

Oleh karena Qi dan Ci, kedua-duanya

tidak tetap selama periode waktu 24 jam

maka besarnya rata-rata debit sedimen

hariannya dihitung dengan persamaan

n

iwii

s tQC

Q1 24

0864,0 (2)

di mana

Qs : rata-rata debit sedimen harian

(ton/hari)


154

Ci : konsentrasi sedimen pada saat ti

(mg/l)

Qwi : besar aliran pada saat ti (m3/detik)

ti : interval waktu pengukuran (jam) n : jumlah pengukuran.

2.2 Analisis Angkutan Sedimen dengan Metode L.C. Van Rijn

Muatan sedimen layang bergerak

bersama dengan aliran air sungai, terdiri

dari pasir halus yang senantiasa didukung

oleh air, dan hanya sedikit sekali

berinteraksi dengan dasar sungai karena

sudah didorong ke atas oleh turbulensi

aliran. Di samping itu, dalam sedimen

layang juga terdapat sedimen bilas (wash

load) yang berukuran sangat kecil (


155

serta Gambar 2, terlihat bahwa tingkat

sedimentasi pada intake Selat Panjang,

intake Imam Bonjol dan intake Penepat

paling tinggi terjadi saat pasang.

Berdasarkan hasil analisis yang telah

dilakukan terlihat bahwa jumlah

angkutan sedimen di lokasi intake Selat

Panjang lebih tinggi dibanding intake

Imam Bonjol dan intake Penepat

terutama pada saat terjadinya pasang.

Lokasi intake Selat Panjang memiliki

tingkat sedimentasi yang paling tinggi

dibandingkan lokasi intake lainnya

terutama pada saat terjadinya pasang. Hal

ini dapat disebabkan oleh lokasi intake

Selat Panjang berada di muara Sungai

Landak (pertemuan Sungai Kapuas Kecil

dan Sungai Landak), sehingga

sedimentasi akan semakin besar ke arah

hilir terutama di muara/kuala sungai.

4.2 Persamaan Debit Lengkung dan Perhitungan Korelasi Debit Sedimen

Besarnya debit sedimen memiliki

hubungan dengan parameter-parameter

lainnya, antara lain debit sedimen dengan

kedalaman, debit aliran sungai dan

kecepatan aliran sungai. Penjabaran

Tabel 1. Data hasil perhitungan dengan metode sesaat saat pasang

No Lokasi Qw (m3/detik) C (TSS) (mg/l) Qs (ton/hari)

1 Intake Penepat* 18,729 34 55,019

2 Intake Imam Bonjol**

223,205 16 308,558

3 Intake Selat Panjang**

1354,321 29 3393,387

Keterangan: * data primer ** data sekunder

Tabel 2. Data hasil perhitungan dengan metode sesaat saat surut

No Lokasi Qw (m3/detik) C (TSS) (mg/l) Qs (ton/hari)

1 Intake Penepat* 12,876 31 34,488


114,660 16 158,506


357,989 30 927,908


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Intake

Penepat

Intake

Imam

Bonjol

Intake

Selat

Panjang

Qs

(ton/h

ari)

Lokasi

Saat pasang

Saat surut

Gambar 1. Debit sedimen metode sesaat


156

persamaan lengkung debit sedimen yaitu

menggunakan model analisis regresi

linier dan polinomial derajat dua.

Korelasi antarparameter tersebut dapat

dilihat pada Gambar 3 s.d. Gambar 14.

Berdasarkan grafik korelasi yang telah

dibuat, dapat diketahui bahwa debit

sedimen dan parameter yang ada

memiliki hubungan yang positif. Korelasi

antara debit sedimen dan kedalaman

menunjukkan bahwa semakin dalam

dasar sungai maka debit sedimen yang

dihasilkan semakin besar. Korelasi antara

debit sedimen dan lebar menunjukkan

bahwa semakin lebar suatu penampang

sungai maka semakin besar pula debit

sedimen yang dihasilkan. Korelasi antara

debit sedimen dan kecepatan

menunjukkan bahwa semakin tinggi

kecepatan sungai maka debit yang

dihasilkan akan semakin besar pula.

Korelasi antara debit sedimen dan debit

air menunjukkan bahwa semakin besar

debit air yang terjadi maka debit sedimen

yang dihasilkan akan semakin besar.

Tabel 3. Data hasil perhitungan sedimen total metode L. C. Van Rijn saat pasang

No Lokasi Bed load

(ton/hari)

Suspended load

(ton/hari)

Total load

(ton/hari)

1 Intake Penepat* 0,0002 0,216 0,2167


0,8994 128,8668 129,7662


2,9808 977,0467 980,0276

Keterangan: * data primer

** data sekunder

Tabel 4. Data hasil perhitungan sedimen total metode L. C. Van Rijn saat surut

No Lokasi Bed load

(ton/hari)

Suspended load

(ton/hari)

Total load

(ton/hari)

1 Intake Penepat* 0,0006 0,4576 0,2964


0,0008 0,4577 0,4585


0,0015 1,1502 1,1517


0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Intake

Penepat

Intake

Imam

Bonjol

Intake

Selat

Panjang

To

tal

loa

d(t

on/h

ari)

Lokasi

Saat pasang

Saat surut

Gambar 2. Debit sedimen total metode L. C. Van Rijn


157

Gambar 3. Korelasi debit sedimen dan kedalaman saat pasang metode sesaat

Gambar 4. Korelasi debit sedimen layang dan kedalaman saat surut metode sesaat

Gambar 5. Korelasi debit sedimen total dan kedalaman saat pasang metode L.C.Van Rijn

y=843,88x2884,9x+13589

R2 = 1

y=208,7x2- 2039x+3360

R2 = 1

y=230,94x2-2256,8x+3682,2

R2 = 1


158

Gambar 6. Korelasi debit sedimen total dan kedalaman saat surut metode L.C.Van Rijn

Gambar 7. Korelasi debit sedimen layang dan kecepatan saat pasang metode sesaat

Gambar 8. Korelasi debit sedimen layang dan kecepatan saat surut metode sesaat

y=0,1867x2-1,8147x+3,2527

R2 = 1

y=2372,2x2-1783,6x+346,44

R2 = 1

y=74578x2-39682x+4551,6

R2 = 1


159

Gambar 9. Korelasi debit sedimen total dan kecepatan saat pasang metode L.C.Van Rijn

Gambar 10. Korelasi debit sedimen total dan kecepatan saat surut metode L.C. Van Rijn

Gambar 11. Korelasi debit sedimen layang dan debit air saat pasang metode sesaat

y=562,28x2-281,02x+35,275

R2 = 1

y=66,234x2-34,995x+4,2673

R2 = 1

y=0,0011x2+0,9705x+36,451

R2 = 1


160

Gambar 12. Korelasi debit sedimen layang dan debit air saat surut metode sesaat

Gambar 13. Korelasi debit sedimen total dan debit air saat pasang metode L.C. Van Rijn

Gambar 14. Korelasi debit sedimen total dan debit air saat surut metode L.C. Van Rijn

y=0,0056x2+0,5002x+27,114

R2 = 1

y=0,00009x2+0,6122x-11,28

R2 = 1


161

5. KESIMPULAN

Dari kajian yang telah dilakukan maka

dapat ditarik beberapa kesimpulan antara

lain:

a) Proses sedimentasi di sumber air baku PDAM Kota Pontianak yang

disurvei (Sungai Landak, Sungai

Kapuas Kecil dan perairan Penepat)

sangat dipengaruhi oleh pasang surut,

kecepatan aliran dan lebar sungai,

namun tidak memperhitungkan

faktor curah hujan.

b) Debit air yang dihasilkan:

Saat pasang di intake Selat Panjang adalah 1354,321

m3/detik, di intake Imam Bonjol

adalah 223,205 m3/detik, di

intake Penepat adalah 18,729

m3/detik.

Saat surut di intake Selat Panjang adalah 357,989 m

3/detik, di

intake Imam Bonjol adalah

114,660 m3/detik, di intake

Penepat adalah 12,876 m3/detik.

c) Hasil analisis dengan metode sesaat:

Debit sedimen saat pasang di intake Selat Panjang sebesar

3393,387ton/hari, di intake Imam

Bonjol 308,558 ton/hari dan

intake Penepat 55,019 ton/hari.

Debit sedimen saat surut di intake Selat Panjang sebesar

927,908 ton/hari, di intake Imam

Bonjol 158,506 ton/hari dan di

intake Penepat 34,488 ton/hari.

d) Hasil analisis dengan metode L.C Van Rijn:

Total load saat pasang di intake Selat Panjang sebesar 980,0276

ton/hari, di intake Imam Bonjol

129,766 ton/hari, di intake

Penepat 0,2167 ton/hari.

Total load saat surut di intake Selat Panjang sebesar 1,1517

ton/hari, di intake Imam Bonjol

sebesar 0,4585 ton/hari, di intake

Penepat sebesar 0,2964 ton/hari.

e) Setiap intake memiliki lebar (b) dan kecepatan (v) yang berbeda, di intake

Selat Panjang b = 412,00 m dan v =

1,57 m/detik, di intake Imam Bonjol

b = 156,80 m dan v = 0,3 m/detik,

intake Penepat b = 150,81 m dan v =

0,24 m/detik.

f) Sedimentasi yang terjadi di intake Selat Panjang lebih tinggi daripada

intake Imam Bonjol dan intake

Penepat, karena semakin lebar

penampang sungai, dan kecepatan

aliran berkurang mengakibatkan

angkutan sedimen akan lebih banyak

mengendap di dasar sungai.

g) Nilai TSS (C) digunakan untuk menganalisis debit sedimen layang

dengan metode sesaat dan

berbanding lurus dengan nilai Qw, C

intake Selat Panjang 29 mg/L, C

intake Imam Bonjol 16 mg/L, C

intake Penepat 34 mg/L. Semakin

besar nilai TSS (C) dan Qw maka

semakin besar debit sedimen yang

dihasilkan.

h) Sedimentasi yang tinggi menyebabkan pendangkalan. Apabila

terjadi secara terus menerus dapat

mengganggu aktivitas transportasi di


162

sekitar pemukiman-pemukiman Kota

Pontianak serta mempengaruhi

kualitas, kuantitas dan kontinuitas

debit air yang masuk ke intake

semakin banyak jumlah sedimen

yang terjadi, dapat mengganggu

kelancaran produktivitas intake

tersebut.

i) Grafik korelasi polinomial menghasilkan nilai korelasi yang

lebih akurat yaitu R = 1

dibandingkan grafik korelasi linear.

Hal ini menunjukkan bahwa grafik

korelasi polinomial lebih presisi dan

sesuai daripada grafik korelasi linear.

Daftar Pustaka

Asdak, Chay. 1995. Hidrologi dan

Pengelolaan Daerah Aliran

Sungai. Yogjakarta: Universitas

Gajah Mada.

Barlian, Stefanus. 2011. Kajian

Sedimentasi Pada Sumber Air

Baku PDAM Kota Pontianak.

Pontianak : Jurusan Teknik Sipil

Universitas Tanjungpura.

La An. 2007. Segitiga Tekstur.

http://mbojo.wordpress.com/2007/

08/15/segitiga-tekstur/, diakses

pada tanggal 22 September 2012.

Rijn, L. C. Van. 1987. Mathematical

Modelling of Morphologicak

Processes in The Case of

Susupended Sediment Transport.

Thesis Approved By The Delft

University Of Technoilogy.

Soewarno. 2000. Hidrologi :

Pengukuran dan Pengolahan Data

Aliran Sungai (Hidrometri).

Bandung: NOVA.

ipi33481

Documents

Transcript of ipi33481