http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v5i2.166
Cara mensitasi artikel ini:
Utami, A. M. H., Yupi, H. M., Nindito, D. A. (2022) Uji Eksperimental Pengaruh Kecepatan Aliran dan Tinggi Muka Air terhadap  Stabilitas pada Model  Fisik  Sekat Kanal yang Terbuat dari Material Beton. Buletin Profesi Insinyur 5(2) 089-094

## Uji Eksperimental Pengaruh Kecepatan Aliran dan Tinggi
Muka Air terhadap Stabilitas Model Fisik Sekat Kanal yang terbuat dari Material Beton
Sekat  kanal  adalah  salah  satu  konstruksi  yang berfungsi  untuk  mempertahankan  tinggi  muka  air supaya  kondisi  lahan  tetap  terjaga  kelembabannya, hal  ini  bertujuan  agar  dapat  mencegah  kebakaran pada  lahan  gambut  yang  diakibatkan  adanya kekeringan  lahan  saat  musim  kemarau.  Sekat  kanal biasanya banyak dibangun pada saluran-saluran yang telah  dibuka  terutama  pada  lahan  gambut.  Studi  ini mengamati pengaruh pola variasi tinggi muka air dan kecepatan aliran air yang bertujuan untuk mengetahui stabilitas  dari  sekat  kanal  yang  terbuat  dari  bahan konstruksi beton, sehingga menghasilkan desain yang optimal.  Studi  ini  menggunakan  pemodelan  distorsi yang  dibentuk  menyerupai  sekat  kanal  di  lapangan dengan skala horizontal 1:10 dan vertikal 1:5, akan diuji pada  saluran.  Hasil  uji  eksperimental  menunjukkan bahwa  kedalaman  air  di  bagian  hulu  sekat  kanal mempengaruhi  besarnya  nilai  rembesan.  Semakin bertambah  kedalaman  air  di  bagian  hulu,  seiring bertambahnya  waktu  maka  semakin  besar  nilai rembesan yang terjadi. Selain itu juga ketinggian muka air di bagian hilir sekat mempengaruhi besar kecilnya nilai angka gerusan dengan bertambahnya ketinggian air di hilir maka angka gerusan akan semakin mengecil dan kecepatan aliran air mempengaruhi besarnya nilai gerusan, dengan meningkatnya kecepatan aliran dari arah hulu maka akan terjadi gerusan.
Kata  kunci: kecepatan  aliran , model  distorsi,  sekat  kanal beton, stabilitas
Diajukan: 26 Oktober 2022 Direvisi: 5 November 2022 Diterima: 25 November 2022 Dipublikasikan online: 26 November 2022
Aura Mayasti Hidayah Utami 1 Haiki Mart Yupi 2 Dwi Anung Nindito 3
1 Mahasiswa Program Studi S-1 Teknik Sipil, Universitas Palangka Raya
2 Dosen Program Studi S-1 Teknik Sipil, Universitas Palangka Raya
3 Dosen Program Studi S-1 Teknik Sipil, Universitas Palangka Raya
 auramayastih@gmail.com

## Pendahuluan
Pengembangan lahan gambut untuk berbagai keperluan diikuti dengan pembukaan saluran-saluran di lahan  gambut,  mempengaruhi  siklus  hidrologi  pada kawasan  tersebut.  Saat  musim  kemarau  air  berkurang lahan gambut mulai mengering dan dapat menyebabkan kebakaran pada lahan gambut, sebaliknya  saat  musim  hujan  air  menjadi  berlebihan yang  menimbulkan  genangan  atau  banjir.  Air  yang berlebih juga akan mengangkut ( leaching ) unsur karbon (C)  dalam  bentuk  TOC,  dimana  unsur  karbon  (C)  yang terdapat  di  lahan  gambut  dengan  jumlah  yang  sangat besar mempunyai peran penting dalam perubahan iklim (Yupi, dkk., 2016).
Sebagai  salah  satu  upaya  untuk  mengurangi  resiko yang  terjadi  pada  saat  musim  kemarau  maupun  hujan tersebut  yaitu  dengan  membangun  atau  mendirikan sekat kanal (Rustamaji, dkk., 2020) pada saluran-saluran yang  telah  dibuka,  karena  sekat  kanal  ini  sendiri berfungsi untuk mempertahankan tinggi muka air tanah di sekitar lahan gambut agar tetap terjaga dan kondisi tanah  gambut  tetap  lembab.  Selain  itu  juga  sebagai
sumber  air  untuk  mencegah  bila  terjadinya  kebakaran pada lahan (Baru & Nahan., 2018; Ricca dkk., 2018).
Pembangunan  sekat  kanal  ini  juga  berguna  agar upaya  restorasi  lahan  gambut  dapat  memberikan dampak  yang  baik  terhadap  lahan  gambut  secara keseluruhan.  Jenis  tipe  sekat  kanal  yang  didirikan bermacam-macam  mulai  dari  desain  dan  konstruksi (Dohong,  dkk.,  2017).  Diantaranya  1)  Sekat  papan ( plank  dam );  2)  Sekat  isi  ( composite  dam );  3)  Sekat plastik  ( plastic  dam );  4)  Sekat  geser  ( slice );  5)  Sekat beton  ( Drainpile )  (Suryadiputra  dkk.,  2005).  Stabilitas bendung  perlu  dilakukan  bertujuan  agar  dapat memperoleh  desain  konstruksi  bendung  yang    efektif (Margaretha,  dkk.,  2020).  Namun  dengan  masih minimnya  informasi  tentang  beberapa  parameter terkait  stabilitas  sekat  kanal,  yaitu  rembesan  dan gerusan,  yang  mempengaruhi  efektifitas  sekat  kanal. Sehingga dilakukan penelitian uji coba pemodelan fisik sekat  kanal,  dengan  melakukan  penyederhanaan beberapa  parameter  tinggi  muka  air  di  saluran, kecepatan,  serta  waktu  aliran  yang  sangat  sedikit dilakukan  di  lapangan.  Variasi  tinggi  muka  air  dapat mempengaruhi stabilitas geser, guling (Jusi., 2016) dan juga  dapat  mempengaruhi  stabilitas  penurunan
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v5i2.166
(Sholihah  dkk.,  2019).  Pada  penelitian  ini,  uji  coba pemodelan fisik sekat kanal bertujuan untuk mengetahui  stabilitas  bangunan  sekat  kanal  yang terbuat dari konstruksi beton.
Skala  model  merupakan  perbandingan  setiap parameter  antara  bangunan  asli  dan  bangunan  model (Triadmojo, 1993). Skala model terbagi menjadi 2 jenis yaitu  skala  model  sama  ( undistorted  model )  dan  skala model tidak sama ( distorted model ).
Pada  pengujian  ini  menggunakan  skala  tidak  sama ( distorted model ) yaitu skala horizontal dan vertikalnya bebeda.  Dalam  memodelkan  sekat  kanal  ini  sendiri memerlukan beberapa data diantaranya:
Sebangun Geometrik
nL
(1)
nL = Panjang skala geometrik model (m)
Lp = Ukuran panjang di prototipe (m)
Lm = Ukuran panjang di model (m)
nH (2)
nH = Tinggi skala geometrik model (m)
Hp = Ukuran tinggi di prototipe (m)
Hm = Ukuran tinggi di model (m)
Sebangun Kinematik nV A (3)
dalam hal ini nV = (nL) 1/2 nV = Kecepatan skala 90inematic model (m/s)
Vp = Kecepatan di prototipe (m/s)
Vm = Kecepatan di model (m/s) nT s T p T m (4)
nT = Waktu skala kinematik model
Tp = Skala waktu di prototipe Tm = Skala waktu di model

## Metode
Studi ini melakukan uji eksperimental pengaruh variasi ketinggian  muka  air  di  bagian  hulu  dan  bagian  hilir, kecepatan  aliran  dan  waktu  aliran  terhadap  stabilitas sekat  kanal  terbuat  dari  konstruksi  beton  khususnya untuk  rembesan  dan  gerusan.  Dalam  pengujian  ini terbagi  menjadi  2  kelompok  diantaranya  ada  4  skema untuk  stabilitas  rembesan  dan  ada  4  skema  untuk
stabilitas  gerusan.  Berikut  skema  8  variasi  dijelaskan dalam  Tabel  1.  Skema  pengujian  seperti  yang diperlihatkan pada Gambar 1. Notasi yang menunjukkan  dimensi  pada  Gambar  1  akan  dijelaskan dalam Tabel 2.
Tabel 1. Variasi Uji Model Fisik Stabilitas Sekat Kanal
No. Variasi Dimensi Rembesan Hu (Hulu) Hd (Hilir) 1. Hu 1 – 0 9 cm 0 2. Hu 2 – 0 18 cm 0 3. Hu 3 – 0 27 cm 0 4. Hu 4 – 0 36 cm 0 Gerusan 1. Hu 4 – Hd 1 36 cm 9 cm 2. Hu 4 – Hd 2 36 cm 18 cm 3. Hu 4 – Hd 3 36 cm 27 cm 4. Hu 4 – Hd 4 36 cm 36 cm Tabel 2. Dimensi Variasi pada Skema saat Pengujian Notasi Dimensi Tinggi muka air bagian hulu : Hu 1 9 cm Hu 2 18 cm Hu 3 27 cm Hu 4 36 cm Tinggi muka air bagian hilir : Hd 1 9 cm Hd 2 18 cm Hd 3 27 cm Hd 4 36 cm Tinggi saluran (T) 100 cm Tinggi sekat kanal (t) 54 cm Panjang saluran (P) 10 m Panjang pintu air (p) 100 cm
Dimensi prototipe sekat  kanal ( canal blocking )  ini  akan dimodelkan  dengan  model  distorsi  menggunakan  skala horizontal  1  :  10  dan  skala  vertikal  1  :  5.  Berikut  dapat terlihat seperti Gambar 2 dimensi tampak atas dan Gambar 3 tampak depan sekat kanal  prototipe.
Notasi  yang  terdapat  pada  Gambar  2  dan  Gambar  3 dijelaskan dalam Tabel 3.
Gambar 1. Skema Pengujian Stabilitas Sekat Kanal
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v5i2.166
Tabel 3. Dimensi Prototipe Tampak Atas dan Tampak Depan
Sekat Kanal Notasi Dimensi Panjang sekat kanal (P) 15 m Panjang sayap sekat kanal (Ps) 3,4 m Lebar sayap sekat kanal (Ls) 1 dan 3 1,5 m 2 2 m Lebar dinging sekat kanal (Ld) 1, 2, 3 ,4 ,5,6 0,3 m Panjang dinding sekat kanal (Pd) 1 dan 5 1,1 m 2 1,55 m 3 1,65 m 4 1,05 m Tinggi sekat kanal (t) 2,2 m Tinggi dinding sekat kanal (T) 2,7 m

## Hasil dan Pembahasan

## Skala Model Fisik
Lebar  bangun prototipe  sekat  kanal  15  m sedangkan tinggi bangun prototipenya sebesar 2,7 m. Sehigga menghasilkan ukuran  model  lebar  1,5  m  dan  tinggi  0,54  m  dengan  skala horizontal  1:10  dan  skala  vertikal  1:5  yang  diperlihatkan seperti pada Gambar 5.

## Skala Kecepatan Aliran
Perlu  dilakukan  penskalaan  terhadap  waktu  aliran  untuk mengetahui pengaruh gaya terhadap stabilitas sekat berupa rembesan dan gerusan.
Skala  model  distorsi  yaitu  vertikal  1:5  dan  horizontal  1:10, maka  didapatkan  data  skala  kecepatan  aliran  sebagai berikut:
nV = 1 x nh 1/2 nV = 2,2361
Dari perhitungan skala kecepatan yang didapatkan yaitu 2,2361  maka  ukuran  kecepatan  yang  akan  digunakan terdapat dalam Tabel 4.
Tabel 4. Ukuran Prototipe Kecepatan & Model Kecepatan
Variasi Kecepatan Prototipe Model V 1 0,029 m/s 0,013 m/s V 2 0,044 m/s 0,020 m/s Skala Waktu Aliran
nT = =
Lp Vp Lm Vm nL nV nT = nL nh -1//2 nT = 4,4721
Dimana nL (skala horizontal 1:10) dan nh (skala vertikal 1:5) maka jika  skala  waktu  aliran  model  1 jam  dan  2 jam  maka skala pada prototipenya adalah 4 jam 28 menit dan 8 jam 56 menit.
Proses awal pembuatan model dimulai dari saluran yang berbahan kayu dibuat dengan ukuran panjang 10 m  dan  lebar  1,5  m  terlihat  seperti  pada  Gambar  4. Selanjutnya mencetak model sekat kanal menggunakan skala distorsi yaitu skala vertikal 1:5 dan skala horizontal 1:10 terlihat seperti  Gambar  5, kemudian  model sekat
Gambar 3. Sketsa Tampak Depan Prototipe Sekat Kanal
Gambar 2 . Sketsa Tampak Atas Prototipe Sekat Kanal
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v5i2.166
kanal material beton dimasukkan ke dalam saluran yang sudah terbentuk yang dapat di lihat pada Gambar 6.
Gambar 4. Model Fisik Saluran
Gambar 5. Model Fisik Sekat Kanal
Gambar 6. Model Fisik Sekat Kanal dan Saluran

## Pengujian Stabilitas Rembesan
Hasil  pengujian  pada  stabilitas  rembesan  ini  akan disajikan dalam Tabel 5.
Tabel 5. Data Stabilitas Rembesan Uji Model Fisik Sekat Kanal
Variasi TMA Hulu (Hu) (cm) TMA Hilir (Hd) (cm) Kecepatan Aliran (V) (m/s) Waktu (T) (jam) Rembesan (m 3 /s) V 1 V 2 T 1 T 2 H u1 T 1 V 0 9 1,8 0 0 1 - 0.00225 H u1 T 2 V 0 9 3 0 0 - 2 0.00375
H u2 T 1 V 0 18 4 0
0 1 - 0.00501 H u2 T 2 V 0 18 5,8 0 0 - 2 0.00726
H u3 T 1 V 0 27 9,2
0 0 1 - 0.01151 H u3 T 2 V 0 27
11 0 0 - 2 0.01377 H u4 T 1 V 0 36 15,1 0 0 1 - 0.01890 H u4 T 2 V 0 36 15,9 0 0 - 2 0.01990
Dimana Hu menunjukkan ketinggian muka air di bagian hulu dengan  variasi  1,  2,  3  dan  4,  T  menunjukkan  waktu  aliran dengan  variasi  1  dan  2,  V  menunjukkan  kecepatan  aliran dengan variasi 0.
Dari  Tabel  5,  didapatkan  grafik  hubungan  seperti pada Gambar 7.
Gambar 7. Grafik Hubungan Tinggi Muka Air Hulu (Hu)
Terhadap Stabilitas Rembesan (m 3 /s) Gambar 7 menunjukkan hubungan antara ketinggian  air  di  bagian  hulu  terhadap  rembesan,  dari pola grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin tinggi atau  semakin  bertambahnya  kedalaman  air  di  bagian hulu maka angka rembesan akan semakin besar.
Gambar 8. Grafik Hubungan Waktu (T) Terhadap Rembesan  (m 3 /s)
Gambar  8  diperoleh  grafik    yang  menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara waktu aliran dengan besarnya  nilai  rembesan  yang  terjadi.  Waktu  aliran sangat berpengaruh terhadap besarnya nilai rembesan. Semakin  bertambah  waktu  maka  semakin  besar  nilai piping yang terjadi.

## Pengujian Stabilitas Gerusan
Hasil  pengujian  pada  stabilitas  gerusan  akan disajikan  dalam  Tabel  6.  Dimana  Hu  menunjukkan ketinggian muka air di bagian hulu dan Hd menunjukkan ketinggian muka air di bagian hilir dengan variasi 3 dan 4, Rh4 menunjukkan nilai ketinggian muka air minimum di  bagian  hilir,  T  menunjukkan  waktu  aliran  dengan variasi 1 dan 2, V menunjukkan kecepatan aliran dengan variasi 1 dan 2.
Pengujian  dilakukan  pada  kecepatan  (V 1 =  0,013 m/s) dan (V 2 = 0,020 m/s) dan dengan waktu aliran (T 1 = 1  jam)  dan  (T 2 =  2  jam).Hubungan  antara  kecepatan aliran dan ketinggian  muka  air di bagian hilir terhadap
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v5i2.166
gerusan  ditunjukkan  pada  Gambar  9,  Gambar  10, Gambar 11 dan Gambar 12.
Tabel 6. Data Stabilitas Rembesan Uji Model Fisik Sekat Kanal
Variasi TMA Hulu (Hu) (cm) TMA Hilir (Hd) (cm) Kecepatan Aliran (V) (m/s) Waktu (T) (jam) Geru san (cm) V 1 V 2 T 1 T 2 H u4 Rh 4 T 1 V 1 36 15,9 0,013 - 1 - 1,6 H u4 Rh 4 T 2 V 1 36 15,9 0,013 - - 2 2 H u4 Rh 4 T 1 V 2 36 15,9 - 0,020 1 - 2,6 H u4 Rh 4 T 2 V 2 36 15,9 - 0,020 - 2 5,2 H u4 H d3 T 1 V 1 36 27 0,013 - 1 - 1,3 H u4 H d3 T 2 V 1 36 27 0,013 - - 2 1,7 H u4 H d3 T 1 V 2 36 27 - 0,020 1 - 2,2 H u4 H d3 T 2 V 2 36 27 - 0,020 - 2 3 H u4 H d4 T 1 V 1 36 36 0,013 - 1 - 1,1 H u4 H d4 T 2 V 1 36 36 0,013 - - 2 1,4 H u4 H d4 T 1 V 2 36 36 - 0,020 1 - 1,6 H u4 H d4 T 2 V 2 36 36 - 0,020 - 2 2
Hubungan  kecepatan  aliran  terhadap  gerusan ditunjukkan pada Gambar 9 untuk waktu T 1 , Gambar 10 untuk waktu T 2 .
Gambar 9. 1 Grafik Hubungan Kecepatan (V) Terhadap Gerusan, untuk Waktu (T 1 )
Gambar 10. Grafik Hubungan Kecepatan (V) Terhadap Gerusan, untuk Waktu (T 2 )
Hasil grafik menunjukkan bahwa kecepatan aliran ini mempengaruhi besarnya gerusan, semakin bertambah
kecepatan  aliran  dengan  seiring  bertambahnya  waktu aliran, maka angka gerusan akan semakin besar.
Hubungan waktu aliran terhadap gerusan ditunjukkan  pada  Gambar  11  untuk  kecepatan  V 1 dan Gambar 12 untuk V 2 .
Gambar 11. Grafik Hubungan Waktu (T) Terhadap Gerusan, untuk Kecepatan (V 1 )
Gambar 12 . Grafik Hubungan Waktu (T) Terhadap Gerusan, untuk Kecepatan (V 2 )
Gerusan ini juga dipengaruhi dengan kedalaman air di bagian hilir saluran dimana semakin bertambah tinggi muka air di bagian hilir maka nilai gerusan yang terjadi akan  mengecil  seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  10 Rh 4 T 2 V 2 dimana Rh 4 menunjukkan ketinggian minimum 15,9  cm,  T 2 waktu  2  jam  dan  V 2 kecepatan  0,020  m/s dengan nilai gerusan yang besar yaitu 5,2 cm. Kemudian H 4 T 2 V 2 dimana H 4 menunjukkan ketinggian maksimal 36 cm,  T 2 waktu  2  jam  dan  V 2 kecepatan  0,020  m/s  nilai gerusannya mengecil yaitu 2cm.

## Kesimpulan
Hasil  uji  model  fisik  sekat  kanal  dari  material  beton menunjukkan  bahwa  ketinggian  muka  air  dan kecepatan  aliran  mempengaruhi  stabilitas  rembesan dan  gerusan  pada  bangunan  model  fisik.  Tingginya muka  air  di  bagian  hulu  mempengaruhi  besarnya  nilai rembesan, semakin tinggi muka air di bagian hulu maka semakin  besar  nilai  rembesan  yang  terjadi.  Kecepatan aliran  ini  juga  mempengaruhi  besarnya  gerusan  yang terjadi, semakin besar kecepatan aliran dengan seiring bertambah lamanya  waktu  maka semakin besar angka gerusan  yang  terjadi,  dan  untuk  ketinggian  muka  air dihilir  sangat  berpengaruh  terhadap  stabilitas  gerusan karena  dengan  bertambahnya  tinggi  air  di  bagian  hilir akan  mengurangi  atau  nilai  gerusan  yang  terjadi mengecil.
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v5i2.166

## Referensi
Baru,  F.  H.  R.  H.,  &  Nahan,  A.  R.  (2018).  Kajian  Stabilitas Konstruksi  Sekat  Kanal  Di  Lahan  Gambut  Dengan  Uji Model Fisik Hidraulik. Jurnal Perspektif Arsitektur, 13(1), 359–373.
Dohong, A., Cassiophea, L., Sutikno, S., Triadi, B.L., Wirada, F.,  Rengganis,  P.,  &  Sigalingging,  L.  (2017).  Modul Pelatihan:  Pembangunan  Infrastruktur  Pembasahan Gambut  Sekat  Kanal  Berbasis  Masyarakat,  Badan Restorasi Gambut Republik Indonesia, Jakarta.
Jusi,U. (2016). Pengaruh Tinggi Muka Air Terhadap Stabilitas
Bangunan Inlet. Jurnal Sainsteks STT, 4(1), 8-17.
Margaretha,  N.Y.,  Kamiana,  I.M.,  &  Nindito,  D.A.  (2020).
Studi  Analisis  Dimensi  Dan  Stabilitas Tubuh  Bendungan Urugan Beringin Sila. Jurnal Teknika: Jurnal Teoritis Dan Terapan Bidang Keteknikan, 4(1), 81–89. https://doi.org/10.52868/jt.v4i1.2651
Sholihah, S. M., Hoesain, I., Sulistyowati, T. (2019). Pengaruh Variasi  Kedalaman  Muka  Air  Terhadap  Keruntuhan
Pondasi  pada  Tanah  Pasir  Pantai  dengan  Perkuatan Anyaman Bambu. Jurnal Spektrum Sipil,  6(1). 69-77 Ricca, R.R.P., Rinaldi, R. & Fauzi, M. (2018) Model Fisik Canal Blocking Bentuk Tabung. Jurnal Online Mahasiswa, 4(1), 1-11. Universitas Riau.
Rustamaji, R. M., Sujana, I., Hardiansyah, G., Suparta, W., &
Others.  (2020).  Preventing  Climate  Disasters  In  Peat Ecosystem  Using  Bio-Waste  Materials  For  Canal  Block Modules. Geographia Technica, 15, 123-132. https://orcid.org/0000-0002-6193-1867
Suryadiputra, I. N. N., Dohong, A., Roh, S. B. W., Muslihat, L., Lubis, I. R., Hasudungan, F., & Wibisono., I. T. C., (2005). Panduan  Penyekatan  Parit,  Indonesia  Programme: Wetlands International.
Triadmojo,  Bambang.,  (1993).  Hidrologi  Terapan,  Beta Offset, Yogyakarta.
Yupi,  H.  M.,  Inoue,  T.,  Bathgate,  J.,  &  Putra,  R.  (2016). Concentrations, loads and yields of organic carbon from two  tropical  peat  swamp  forest  streams  in  Riau province, Sumatra, Indonesia. Mires and Peat, 18(14),1– 15. https://doi.org/10.19189/MaP.2015.OMB.181