## Estimasi  Angkutan Sedimen Total pada Sungai Indulung Kota Tarakan
Asta 1 , Fransisca Noni Sepliana* 1
1 Jurusan Tek. Sipil, FT UBT Universitas Borneo Tarakan,
3 Program Studi Teknik Sipil, FT UBT, Tarakan e-mail: salsa_sah@yahoo.com , fransiscanonisepliana@gmail.com
Received 13 March 2023; Reviewed 17 April 2023; Accepted 24 April 2023 Journal Homepage: http://jurnal.borneo.ac.id/index.php/borneoengineering Doi: https://doi.org/10.35334/be.v1i1.3602

## Abstract
As the population increases, the water demand is also increasing. The river flow is the dominant water source to fulfill the needs of human life, so the river should always be kept its sustainability, the way to keep is by trying the cross-sectional capacity of the river stable from sediment deposits. Indulung  River  is  one  of  the  rivers  in  Tarakan  City  which  is  experiencing  siltation  due  to sedimentation. Total sediment analysis was conducted to obtain the value of sediment transport and to obtain a method that can be used as a benchmark in determining the total sediment discharge in the Indulung river, using the Yang method and Bagnold method method. From the research results, the average sediment discharge using the Yang method is 4.34 tons/year and Bagnold's method is 2.01 tons/year. Based on the recapitulation, which produces the largest value is the Yang method, with a value of 4.34 tons/year, so that the Yang method is used as a benchmark for other sediment transport methods.

## Key words: total sediment transport, Yang method, Bagnold method

## Abstrak
Seiring  dengan  peningkatan  populasi,  maka  kebutuhan  air  pun  kian  meningkat.  Aliran  sungai merupakan  sumber  air  dominan  untuk  memenuhi  kebutuhan  hidup  manusia,  sehingga  sungai harusnya selalu dijaga kelestariannya, yaitu dengan cara mengusahakan agar kapasitas penampang sungai tetap stabil dari endapan sedimen. Sungai Indulung adalah salah satu sungai di Kota Tarakan yang  mengalami  pendangkalan  akibat  adanya  sedimentasi.  Analisis  sedimen  total  ini  dilakukan untuk memperoleh nilai angkutan sedimen dan untuk memperoleh metode yang dapat dijadikan tolak ukur dalam menentukan debit sedimen total pada sungai Indulung, dengan menggunakan metode Yang dan metode Bagnold. Dari hasil penelitian, debit sedimen rata-rata menggunakan metode Yang memperoleh  nilai  4,34  ton/tahun  dan  Metode  Bagnold  sebesar  2,01  ton/tahun.  Berdasarkan rekapitulasi, yang menghasilkan nilai terbesar adalah metode Yang, dengan nilai 4,34 ton/tahun, sehingga yang dijadikan sebagai tolak ukur dari metode angkutan sedimen lainnya adalah metode Yang.
Kata Kunci: angkutan sedimen total, metode Yang, metode Bagnold

## 1. Pendahuluan
Air merupakan elemen penting yang sangat dibutuhkan  oleh seluruh makhluk hidup di muka bumi ini.  Seiring  dengan  peningkatan  populasi  di  suatu  daerah,  maka  penggunaan  sumber  daya  alam terkhusus air juga kian meningkat. Oleh karena itu sumber daya air harus ditingkatkan pelestariannya dengan cara menjaga keseimbangan siklus air di bumi yang dikenal dengan daur hidrologi.
Menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Nomor 28 Tahun 2015, daerah aliran sungai (DAS) adalah suatu wilayah daratan yang merupakan suatu kesatuan dengan sungai dan  anak-anak  sungainya  yang  berfungsi  menampung,  menyimpan,  dan  mengalirkan,  air  yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan. Aliran  sungai  merupakan  sumber  air  yang  dominan  untuk  memenuhi  kebutuhan  hidup  manusia sehingga  sungai  tersebut  harusnya  diusahakan  kelestariannya  yaitu  salah  satunya  dengan mengusahakan agar kapasitas penampang sungai tetap stabil dari endapan sedimen.
Menurut Tatipata (2015) Sedimen adalah suatu kepingan atau potongan yang terbentuk oleh proses fisik dan kimia dari batuan atau tanah. Bentuk dari kepingan tersebut bervariasi dan tidak terbatas dari  mulai  yang  berbentuk  bulat  sampai  yang  berbentuk  tajam.  Dalam  kerapatan  dan  komposisi materialnya  juga  beragam dengan  kuarsa  yang  dominan  dimana sedimen tersebut  terbawa  hanyut oleh  aliran  air  yang  dapat  dibedakan  sebagai  endapan  dasar  ( bed  load )  dan  muatan  melayang ( suspended load ). Sedimentasi itu sendiri disebabkan oleh adanya erosi. Proses sedimentasi adalah kejadian yang simultan yang dapat menyebabkan pendangkalan pada dasar sungai dan perubahan elevasi  sehingga  akan  mengakibatkan  morfologi  sungai  tersebut  sedikit  banyak  mempengaruhi ketersediaan air dilingkungan sekitar, pada saat musim kemarau akan berdampak kekurangan air dan pada musim penghujan akan mengalami kebanjiran bahkan pendangkalan pada saluran pembuangan. Kota Tarakan memiliki beberapa embung sebagai wadah penampungan untuk kebutuhan air bersih masyarakat,  dan  salah  satunya  adalah  embung  indulung  yang  berlokasi  di  kelurahan  Juata  Laut Kecamatan Tarakan Utara. Yang dimana pada embung  indulung terdapat sungai yang mengalami pendangkalan  akibat  adanya  sedimentasi  sehingga  saluran  pembuangan  atau downstream pada embung mengalami disfungsi atau tidak berfungsinya downstream secara maksimal.
Maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian yang berjudul “Analisis Angkutan Sedimen Total pada  Sungai  Indulung”  dengan  menentukan  besaran  debit  angkutan  sedimen  total  pada  Sungai Indulung dan memperoleh metode yang tepat untuk dijadikan sebagai tolak ukur dalam menentukan debit  angkutan  sedimen  total  pada  Sungai  Indulung  dengan  menggunakan  menggunakan perbandingan metode Yang dan  metode Bagnold.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Sumber Data
Sumber data yang digunakan adalah data primer. Data tersebut diperoleh dari data langsung yang didapatkan  di  lapangan  dengan  cara  peninjauan  langsung  ke  lapangan.  Adapun  data-data  yang didapat meliputi Penampang sungai, Kecepatan aliran, Suhu dan Sampel sedimen. Pada pengujian sampel sedimen terdapat 2 jenis pengujian, yaitu pengujian berat jenis dan analisa saringan. Untuk memperoleh nilai-nilai pada pengujian tersebut, maka dilakukanlah pengujian di laboratorium.

## 2.2 Metode Analisis Data
Hasil dari pengujian pada sampel sedimen sungai dianalisis menggunakan dua metode, yaitu metode Yang dan  metode Bagnold Dalam penelitian ini dilakukan beberapa tahap, yaitu:
1. Pengolahan data primer yang sudah didapatkan berupa penampang sungai, kecepatan aliran, suhu, dan sampel sedimen. Sampel sedimen diteliti lebih lanjut mengenai berat jenis tanah dan analisa saringan  tanah.  Sampel  sedimen  itu  sendiri  diteliti  di  laboratorium  Teknik  Sipil  Universitas Borneo Tarakan.
2. Mengonversi satuan – satuan data yang diperoleh dari data primer
3. Melakukan perhitungan dengan menggunakan metode Yang dan  metode Bagnold
Metode Yang Yang memberikan definisi bahwa keadaan aliran seperti kecepatan, slope product , merupakan dasar  dari  unit  berat  air.  Untuk  menentukan  total  konsentrasi  sedimen  yang  mempertimbangkan  sebuah hubungan yang relevan antara variabel-variabel seperti yang ditunjukkan pada persamaa 1,
Log Ct = 5,435 - 0,268Log 𝜔𝑑 𝑉 – 0,457Log 𝑈 ∗ 𝜔 + (1,799 – 0,409Log 𝜔𝑑 𝑣 – 0,314Log 𝑈 ∗ 𝜔 ) Log ( 𝑉𝑆 𝜔 - 𝑉𝑐𝑟𝑆 𝜔 )                                                (1)
dimana, Ct = Konsentrasi sedimen total (ppm); ω = Kecepatan jatuh sedimen (ft/s); d = Diameter tengah partikel (ft); v =  Viskositas kinematik (ft 2 /s); V = Kecepatan aliran (ft/s); S = Kemiringan Saluran; Vcr = Kecepatan kritis; U* = Kecepatan Geser (ft/s)
Bagnold mengembangkan fungsi serta rumus dari angkutan sedimennya berdasarkan konsep power (tenaga). Bagnold menganggap keterkaitan hubungan antara energi rata-rata yang tersedia di sistem aliran dan kerja rata-rata telah bekerja bersama pada satu sistem tersebut selama proses pengangkutan sedimen terjadi. Hubungan tersebut diwujudkan di dalam persamaan 2,
qt = 𝛾 𝛾 𝑠 −𝛾 𝜏 V ( 𝑒 𝑏 tan 𝛼 + 0,01 𝑉 𝜔 )                                             (2)
dimana, qt = Total angkutan sedimen; γ = Berat jenis air (lb/ft 3 ); γs= Berat jenis sedimen (lb/ft 3 ); τ = Tekanan geser (lb/ft 2 ); ω = Kecepatan jatuh sedimen (ft/s); V = Kecepatan rata-rata aliran (ft/s); eb = Koefisien efisien; tan α = Tekanan geser normal

## 3 Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Hasil Analisis Angkutan Sedimen Total
Hasil akhir dari analisis angkutan sedimen total ini adalah dengan menggunakan dua metode untuk mendapatkan  metode  yang  tepat  dalam  menentukan  debit  angkutan  sedimen  total  pada  Sungai Indulung.

## 3.1.1 Hasil Analisis Data Sungai Indulung
Data  yang  didapatkan  berupa  penampang  sungai,  kecepatan  aliran,  suhu,  dan  sampel  sedimen. Sampel  sedimen  telah  diteliti  lebih  lanjut  mengenai  berat  jenis  tanah  dan  analisa  saringan  tanah. Sampel  sedimen  itu  sendiri  diteliti  di  laboratorium  Teknik  Sipil  Universitas  Borneo  Tarakan  dan perhitungan  ini  terdapat  jumlah  lima  titik  segmen  dengan  jarak  tiap  segmennya  25  m.  Setelah
dilakukannya  penelitian  di  laboratorium,  maka  didapatkan  hasil  penelitian  seperti  yang  ada  pada Tabel 1,

## Tabel 1 Rekapitulasi Hasil Uji Laboratorium pada Sampel Sedimen
Titik Koordinat Berat Jenis (γs) Analisa Saringan (d 50 ) kg/m³ mm 1 3 ° 23'40"N 117°38'43"E 2309,7768 0,1550 2 3 ° 23'40"N 117°38'42"E 2645,7989 0,2700 3 3 ° 23'41"N 117°38'41"E 2645,7989 0,2375 4 3 ° 23'41"N 117°38'40"E 2645,5026 0,3000 5 3 ° 23'41"N 117°38'39"E 2446,1722 0,2875
Dari  Tabel  1,  dapat  diketahui  ada  5  sampel  yang  diteliti  di  laboratorium  dengan  masing-masing koordinat  yang  berbeda  tiap  titik  pengambilan  sampelnya.  Berdasarkan  hasil  uji  laboratorium tersebut,  nilai  d 50 pada  kelima  sampel seluruhnya masuk  kedalam  kategori  pasir dengan  diameter butiran yaitu 0,1-10 mm. Dalam pengujian berat jenis sedimen (γs), sampel sedimen pada titik 2, 3, dan 4, merupakan berat jenis sedimen yang masuk kedalam kategori pasir. Dari pengujian tersebut, diketahui bahwa kandungan organik dapat mempengaruhi nilai berat jenis sedimen, sehingga pada sampel  sedimen  titik  1  dan  5  nilainya lebih  rendah  dibandingkan  dengan  sampel  sedimen titik  2, 3,dan 4. Berikut Gambar penampang melintang pada titik pertama,

## Gambar 1 Potongan Melintang Titik 1
Gambar  1,  memperlihatkan  potongan  melintang  sungai  pada  titik  pertama  pengambilan  sampel. Sumbu X menunjukkan lebar sungai (W) dengan nilai 7,4 m, dan sumbu Y menunjukkan kedalaman sungai disertai batas muka air yang berada di angka 0 pada sumbu Y. Untuk pengukuran kedalaman dilakukan  sebanyak  3  kali  disetiap  titik  pengambilan  sampel,  dengan  jarak  tiap  pengukuran sepanjang ¼, 2/4, dan 3/4 dari lebar sungai.  Jika dirata-ratakan, nilai dari kedalaman sungai (D) pada titik  pertama  pengambilan sampel  adalah  0,7 m.  Selain  data-data  pada  gambar  diatas,  didapatkan juga data-data yang diperoleh langsung dari lapangan dan hasil uji laboratorium.
Tabel  2  merupakan  nilai  hasil  dari  data  primer  yang  didapatkan  pada  titik  pertama  pengambilan sampel. Data yang didapat tersebut menggunakan satuan metrik dan kemudian dikonversi menjadi satuan  imperial  yang  selanjutnya  diolah  menggunakan  metode  Yang  dan  Bagnold.  Untuk mendapatkan  luas  dari  penampang  melintang  sungai  (A),  rumus  yang  digunakan  adalah  dengan menjumlahkan luas segitiga pada bagian kanan sungai, luas dua trapesium pada tengah sungai, dan luas  segitiga  pada  bagian  kiri  sungai.  Setelah  dijumlahkan  seluruh  luasnya,  didapatkanlah  nilai 3,9775 m 2 . Sedangkan untuk nilai d 50 adalah nilai diameter butiran yang diperoleh dari 50% berat sampel sedimen yang lolos saringan, dan didapatkanlah nilai 0,000155 m.
-1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 De p th (m ) Channel Width (m)
Tabel 2 Data Primer Titik 1 Keterangan Satuan Metrik Satuan Imperial Diameter butiran (d50) 0,000155  m 0,000509  ft Kecepatan aliran (V) 0,30  m/s 0,985237  ft/s Kemiringan (S) 0,003333 Suhu air sungai (T) 29  °C 84,2  °F Kedalaman rata-rata (D) 0,716667  m 2,351269  ft Lebar Sungai (W) 7,4  m 24,27822  ft Gravitasi (g) 9,81  m/s 32,2  ft/s Berat jenis air (γ) 995,931  kg/m³ 62,17  lb/ft³ Berat jenis sedimen (γs) 2309,777  kg/m³ 144,1943  lb/ft³ Kecepatan jatuh (ω) 1,7  cm/s 0,055774  ft/s Viskositas Kinematik (v) 0,082342  m²/s 0,88632  ft²/s Luas penampang sungai (A) 3,9775  m² 42,81  ft²
Kecepatan aliran (V), nilai pada Tabel 2 didapatkan dari hasil rata-rata antara kecepatan aliran pada tepi  dan  tengah  sungai  sehingga  diperoleh  nilai  0.30  m/s.  Pada  kemiringan  (S),  nilai  tersebut didapatkan  dari  hasil  perbandingan  antara  selisih  kedalaman  titik  hulu  dan  hilir  tiap  segmen, kemudain dibandingkan dengan jarak per segmen, sehingga diperoleh nilai 0,0033 untuk kemiringan. Nilai berat jenis air (γ) dan viskositas kinematic (v) di Tabel 4.2, diperoleh dari hasil interpolasi pada tabel Properties  of  Water dalam buku Sediment  Transport,  Theory  and  Practice,  Chih  Ted  Yang . Sedangkan  nilai  berat  jenis  sedimen  (γs),  diperoleh  dari  hasil  uji  laboratorium  sehingga didapatkanlah nilai 2309,777 kg/m 3 .
3.1.2 Ha s il Analisis Angkutan Sedimen Total Metode Yang
Berdasarkan perhitungan debit sedimen total menggunakan metode Yang dan metode Bagnold pada semua titik, maka hasil perhitungan tersebut dapat dilihat pada Tabel 3,

## Tabel 3 Rekapitulasi Debit Sedimen Total per Detik
Lokasi Metode Yang (ton/s) Metode Bagnold (ton/s) Titik 1 0,00000012 0,00000007 Titik 2 0,00000020 0,00000010 Titik 3 0,00000013 0,00000004 Titik 4 0,00000010 0,00000005 Titik 5 0,00000013 0,00000006 Rata-rata 0,00000014 0,00000006
Berdasarkan  Tabel  3  diketahui  pada  Titik  1  debit  sedimen  yang  paling  besar  diperoleh  dengan menggunakan metode Yang dengan nilai 0,00000012 ton/s, Titik 2 debit sedimen yang paling besar diperoleh  dengan  menggunakan  metode  Yang  dengan  nilai  0,00000020  ton/s,  dan  debit  sedimen yang paling kecil diperoleh dengan menggunakan motede Bagnold dengan nilai 0,00000010 ton/s. Pada Titik 3 debit sedimen yang paling besar diperoleh dengan menggunakan metode Yang dengan nilai  0,00000013  ton/s,  debit  sedimen  yang  paling  besar  diperoleh  dengan  menggunakan  metode Yang  dengan  nilai  0,00000010  ton/s,  dan  debit  sedimen  yang  paling  kecil  diperoleh  dengan menggunakan  motede  Bagnold  dengan  nilai  0,00000005  ton/s,    debit  sedimen  yang  paling  kecil diperoleh dengan menggunakan motede Bagnold dengan nilai 0,00000006 ton/s.
Berikut  adalah  hasil  perhitungan  debit  sedimen  total  menggunakan  metode  Yang  dan  metode Bagnold dapat dilihat pada Tabel 4,

## Tabel 4 Rekapitulasi Debit Sedimen Total per Tahun
Lokasi Metode Yang (ton/tahun) Metode Bagnold(ton/tahun) Titik 1 3,91 2,32 Titik 2 6,38 3,04 Titik 3 4,12 1,37 Titik 4 3,27 1,48 Titik 5 4,01 1,84 Rata-rata 4,34 2,01
Gambar 2 Grafik Rekapitulasi Debit Sedimen Total (Qt)
Dari kelima titik jika di rata-ratakan, maka hasil debit sedimen yang paling besar diperoleh dengan menggunakan  metode  Yang  dengan  nilai  4,34  ton/tahun,sedangkan  metode  Bagnold  memperoleh hasil debit sedimen yang terkecil  sebanyak 2,01 ton/tahun dengan selisih nilai menggunakan metode Yang sebanyak 2,33 ton/tahun.
Berdasarkan peneliti sebelumnya, Pangestu (2013) menyatakan bahwa metode Yang dapat dipilih sebagai  tolak  ukur  dari  metode  lainnya  dalam  menentukan  angkutan  sedimen  total  dikarenakan metode tersebut memperoleh nilai terbesar dibandingkan dengan metode lainnya. Begitu pun dengan hasil penelitian ini, metode Yang juga memperoleh nilai angkutan sedimen terbesar dibandingkan metode Bagnold, sehingga metode Yang dapat dipilih sebagai tolak ukur dari metode lainnya untuk menentukan angkutan sedimen total.

## 4 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat ditarik berdasarkan hasil dan pembahasan, yaitu pada perhitungan debit angkutan sedimen total, hasil yang diperoleh tiap  titik untuk tiap metode rata-ratanya adalah, metode Yang = 4,34 ton/tahun, metode dan  Bagnold = 2,01 ton/tahun. Berdasarkan tabel rekapitulasi, nilai rata-rata debit angkutan sedimen total yang menghasilkan nilai debit angkutan  sedimen  terbesar  adalah  metode  Yang,  dengan  nilai  =  4,34  ton/tahun,  sehingga
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4
Titik 5 Metode Yang (ton/tahun)
Metode Bagnold (ton/tahun)
yang  dapat  dijadikan  sebagai  tolak  ukur  dari  metode  angkutan  sedimen  lainnya  adalah metode Yang

## Daftar Pustaka
Aryangganis,  Rindi.  2020.  “ Analisa  Angkutan  Sedimen  Dasar  pada  Hilir  Sabodam  Kali  Nangka Desa  Belanting  Kecamatan  Sambelia  Kabupaten  Lombok  Timur”. Skripsi.  Fakultas  Teknik, Jurusan  Teknik  Sipil,  Universitas  Muhammadiyah  Mataram.  Mataram.  Diakses  dari https://repository.ummat.ac.id/1080/1/01%20COVER-BAB%20III.pdf  pada  tanggal  17  Juni 2021 pukul 16:44 Wita
Asdak, Chay. 2010. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Air Sungai (Edisi Revisi Kelima) . Yogyakarta: Gadjah Mada University Press Yogyakarta
Budiman, M. Arief. 2019. Analisa Angkutan Sedimen Total pada Sungai 35 Ilir Kecamatan Ilir Barat II  Palembang .  Tugas  Akhir  Thesis.  Fakultas  Teknik,  Jurusan  Teknik  Sipil,  Universitas Teknologi Yogyakarta. Yogyakarta. Diakses dari http://eprints.uty.ac.id/3194/ pada tanggal 20 Juni 2021 pukul 14:13 Wita
Daulay, Arief Budiman. 2014. Karakteristik Sedimen di Perairan Sungai Carang Kota Rebah Kota Tanjungpinang Provinsi Kepulauan Riau . Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan, Universitas Maritim  Raja  Ali  Haji.  Tanjung  Pinang.  Diakses  dari  http://jurnal.umrah.ac.id/wp- content/uploads/gravity_forms/1-ec61c9cb232a03a96d0947c6478e525e/2014/07/Jurnal-Arief- Budiman-Daulay-090254241102-Ilmu-Kelautan.pdf pada tanggal 28 Oktober 2021 pukul 23:44 Wita
Hardiyatmo,    H.C.  2012. Mekanika  Tanah  1  Edisi  Keenam .  Yogyakarta:  Gajah  Mada  University Press
Junaidi  dan  Restu,  M.  2011. Analisis  Parameter  Statistik  Butiran  Sedimen  Dasar  pada  Sungai Alamiah (Studi Kasus Sungai Krasak Yogyakarta) . Wahana Teknik Sipil. Vol 16,  No.2: 46-57
Munandar,  R.K,  Dkk.  2014. Karakteristik  Sedimen  di  Perairan  Kelurahan  Tarempa  Barat Kecamatan Siantan Kabupaten Kepulauan Anambas . Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan, Universitas Maritim Raja Ali Haji
Pangestu,  H.  2013. Analisis  Angkutan  Sediman  Total  pada  Sungsi  Dawas  Kabupaten  Musi Banyuasin. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan, Vol 1, No.1:103-109
Rendi. 2021 . Analisis Angkutan Sedimen Melayang di Sungai Raya Dalam . JeLAST. Vol 8, No.1 : 1-12
Sabrina, Tipani U. 2018. Kajian Sedimentasi pada Muara Sungai Batang Arau Kota Padang. JIRS, Vol 15, No.1:37-44