35 BAB III METODOLOGI 3.1 Kerangka Pikir Permasalahan Kerangka berfikir merupakan model konseptual tentang bagaimana teori berhubungan dengan berbagai faktor yang telah diidentifikasi sebagai masalah penting (Sugiyono, 2009). Adapun kerangka berpikir dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : Gambar 3. 1 Kerangka berpikir Analisis Sedimentasi Tidak Penanganan dan Pengendalian 36 3.2 Survei Lapangan dan Pengumpulan Data 3.2.1 Survei Lapangan Kegiatan survei lapangan telah dilakukan oleh penulis dengan lokasi sebagai berikut : a. Hulu Sungai Babon di Bendung Pucang Gading; b. Hilir Sungai Babon di penanganan tanggul dan normalisasi; c. Menyusuri Sungai Babon mulai dari Bendung Pucang Gading turun sampai ke muara Sungai Babon di daerah Kawasan Industri Terboy o sejauh 17 Km; d. Survei di 3 titik : hulu, tengah, dan hilir untuk melakukan pengambilan sedimen. 3.2.1.1 Pengukuran Debit Sungai Besarnya debit atau aliran sungai dihitung berdasarkan data luas penampang basah dan hasil pengukuran kecepatan aliran. Pengukuran kecepatan aliran dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan diantaranya current meter tipe baling- baling, pelampung, dll. Pengukuran debit secara langsung dapat dilakukan dengan cara merawas, perahu, jembatan, kereta gantung dan winch cable. Pengukuran debit dengan cara merawas terlihat seperti gambar di bawah, dilakukan untuk kedalaman air maksimum adalah setinggi 1,2 m dan kecepatan aliran < 1 m/s. Petugas pengukur minimal dua (2) orang, seorang bertugas untuk mengoperasikan peralatan dan seorang lainnya bertugas untuk mencatat data pengukuran. Gambar 3. 2 Pengukuran sungai dengan cara merawas 37 Pengukuran debit dengan cara merawas perlu memperhatikan hal-hal sebagai berikut: a) Hanya dapat dilaksanakan pada lokasi dimana pengukur mampu merawas/berdiri dengan tegak. b) Posisi berdiri pengukur harus berada di hilir alat ukur kecepatan arus/current meter dan tidak boleh menyebabkan berubahnya garis aliran pada jalur vertikal yang diukur dan atau menyebabkan terjadi penyempitan penampang melintang. c) Letakkan tongkat penduga tegak lurus pada jarak antara 2,5 - 7,5 cm di hilir kabel baja yang telah direntangkan. Apabila arah aliran tidak tegak lurus pada jalur pengukuran/penampang sungai, maka arah current meter perlu disesuaikan sehingga sejajar arah aliran dan jarak antar raai perlu dikoreksi dengan memperhitungkan koefisien sudutnya. Posisi dan jumlah titik pengukuran tergantung dari kedalaman air, dengan ketentuan sebagai berikut : a. Untuk kedalaman air ≤ 0,75 m atau ≤ enam (6) kali diameter baling-baling (propeller) yang digunakan, pengukuran dilakukan dengan menggunakan metode satu titik, yaitu pada titik vertikal 0,6d yang diukur dari permukaan air. Kecepatan aliran pada kedalaman 0,6 d (V 0,6) merupakan kecepatan rata- rata pada rai tersebut. Gambar 3. 3 Penempatan alat current meter dengan metode satu titik 38 b. Untuk kedalaman air > 0,75 m, pengukuran dilakukan dengan menggunakan metode dua (2) titik, yaitu pada titik vertikal 0,2d dan 0,8d atau menggunakan metode tiga (3) titik, yaitu pada titik vertikal 0,2d, 0,6d dan 0,8d Gambar 3. 4 Penempatan Alat Current Meter dengan Metode Dua Titik c. Apabila distribusi kecepatan ke arah vertikal tidak normal, maka pengukuran kecepatan arus menggunakan metode tiga (3 titik yaitu pada titik vertikal 0,2d, 0,6d, 0,8d). Gambar 3. 5 Penempatan alat current meter dengan metode tiga titik Pengukuran dan perhitungan debit secara langsung ini mengacu pada SNI 8066 2015 tentang tata cara pengukuran debit aliran sungai dan saluran terbuka menggunakan alat ukur arus dan pelampung. 3.2.1.2 Pengambilan Sampel Sedimen Tata cara pengambilan sampel sedimen melayang dapat dilihat pada SNI 3414:2008 tentang Tata cara pengambilan contoh muatan sedimen melayang di sungai dengan cara integrasi kedalaman berdasarkan pembagian debit. Pengambilan sampel sedimen melayang dapat dilaksanakan dengan bantuan wahana: a) Merawas b) Menggunakan perahu 39 c) Menggunakan jembatan d) Menggunakan kereta gantung e) Menggunakan winch cable way Pemilihan lokasi pengambilan contoh muatan sedimen melayang dengan mempertimbangkan beberapa faktor, diantaranya: a) Lokasi pengambilan contoh muatan sedimen melayang dilakukan pada lokasi pengukuran debit b) Penetapan titik pengambilan sampel sebagaimana terlihat pada gambar berikut. Gambar 3. 6 Sketsa Titik Pengambilan Contoh Muatan Sedimen Melayang Dalam metode ini penampang sungai dibagi atas beberapa bagian (sub-penampang) dimana setiap bagian ini harus mempunyai debit aliran yang sama. Pengambilan sampel sedimen perlu dilaksanakan pada bagian tengah dari setiap sub-penampang tersebut seperti terlihat dalam gambar dibawah ini. Misalnya pada setiap sub-penampang direncanakan menampung 25 % dari total debit (atau akan dilakukan pengambilan sampel sedimen pada empat vertikal), maka pengambilan sedimen harus dilaksanakan pada vertikal yang mempunyai besar aliran kumulatif sebesar 12 %, 38%, 62%, dan 88%. Gambar 3. 7 Pengambilan Sampel Sedimen Dengan cara Equal Dicharge Increment 40 Bilamana akan dilakukan pengambilan tiga (3) sampel maka pengambilan sampel sedimen dilakukan pada vertikal yang mempunyai besar aliran kumulatif sebesar 1/6, 3/6 dan 5/6 dari debit total pada penampang tersebut. Dalam gambar diatas terlihat bahwa: W1 z W2 z W3 …… z Wn Q1 = Q2 = Q3 ………= Qn V1 | V2 | V3 ……..| Vn Keterangan: W : jarak antara vertikal Q : debit per segmen V : volume sampel sedimen ( misalnya berkisar antara 350-400 ml) Kegiatan pengambilan material dasar sungai yang di data dari lapangan juga dipertimbangkan dan diskemakan dalam model. Untuk menerapkan cara ini, pengukuran debit harus dilakukan terlebih dahulu sebelum dilakukan pengambilan sampel sedimen. Sampel sedimen diambil tepat di bagian tengah dari setiap bagian penampang. Misal, bila setiap bagian penampang menampung 25 % dari debit total saat pengukuran, maka sampel sedimen harus diambil pada jalur vertikal yang mempunyai debit kumulatif mulai dari 12,5 %; 37,5 %; 62,5 % sampai 87,5 % dari debit total. Umumnya penampang pengukuran dibagi menjadi 3 (pengambilan sampel dilakukan pada lokasi dimana debit kumulatif 1/6, 3/6 dan 5/6) sampai 10 bagian. Untuk mengambil contoh muatan sedimen dasar digunakan alat Helley Smith. Alat ini terdiri dari mulut pipa (nozzle), kantung sampel (sample bag) dan rangka (frame). Mulut pipa berbentuk empat persegi dengan kantung sampel terbuat dari bahan polyester. Pengambilan contoh muatan sedimen dasar dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: a) Turunkan alat pengambil sampel ke dasar sungai b) Gunakan waktu pengambilan sampel yang telah ditentukan (biasanya 2 menit) c) Angkat alat pengambil sampel secara perlahan-lahan 41 d) Alirkan sedimen dari dalam keranjang ke tabung gelas yang telah dikalibrasi e) Baca volume sedimen terambil f) Pindahkan sedimen yang terambil ke tabung sampel untuk analisis di laboratorium g) Apabila diperlukan pindah lokasi pengambilan sampel dan ulangi prosedur pengambilan sampel di atas. h) Lakukan pencatatan pada lembar perhitungan. Analisis laboratorium diperlukan untuk menentukan berat isi kering dari setiap sampel dan distribusi ukuran partikel sedimen dengan menggunakan saringan (grain size analysis) atau dengan pengendapan (hydrometer). Selain contoh sedimen dasar diperlukan juga pengambilan contoh material dasar sungai. Material dasar sungai diambil dengan alat Grab Sampler. Tahapan pekerjaan yang harus dilakukan pada kegiatan pengambilan contoh dasar material dasar adalah sebagai berikut: a) Tentukan titik pengambilan material dasar, ambil sebanyak 3 contoh, masing- masing kiri, kanan dan tengah sungai. b) Periksa apakah bagian dalam grab sampler sudah bersih dari kotoran dan benda-benda lain.