penyataan masalah - Universiti Teknologi Malaysia

1
KAJIAN KEBERKESANAN PENGGUNAAN GEOPROTECT
SEBAGAI KAWALAN HAKISAN TEBING SUNGAI
RAZALI BIN KASSIM
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
2
PSZ 19:16 (Pind. 1/97)
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
BORANG PENGESAHAN STATUS TESISŒ
JUDUL :
KAJIAN KEBERKESANAN PENGGUNAAN GEOPROTECT
SEBAGAI KAWALAN HAKISAN TEBING SUNGAI
SESI PENGAJIAN : 2006/2007
RAZALI BIN KASSIM
Saya
(HURUF BESAR)
mengaku membenarkan tesis (PSM/Sarjana/Doktor Falsafah)* ini disimpan di Perpustakaan
Universiti Teknologi Malaysia dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut :
1.
2.
3.
4.
Tesis adalah hak milik Universiti Teknologi Malaysia.
Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dibenarkan membuat salinan untuk tujuan
pengajian sahaja.
Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara institusi
pengajian tinggi.
** Sila tandakan ( 9 )
9
99
SULIT
(Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau
Kepentingan Malaysia seperti yang termaktub di dalam
AKTA RAHSIA RASMI 1972)
TERHAD
(Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditentukan
Oleh organisasi / badan di mana penyelidikan dijalankan)
TIDAK TERHAD
Disahkan oleh
(TANDATANGAN PENULIS)
Alamat Tetap :
No 10, JLN SG. LEMBING
KG. PADANG PERDANA
25200 KUANTAN
PAHANG DARUL MAKMUR
TARIKH : 10 APRIL 2007
CATATAN :
(TANDATANGAN PENYELIA)
PM DR. NORHAN BIN ABD. RAHMAN
TARIKH : 10 APRIL 2007
* Potong yang tidak berkenaan.
** Jika tesis ini SULIT atau TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak
berkuasa / organisasi berkenaan dengan menyatakan sekali sebab dan
tempuh tesis ini perlu dikelaskan sebagai SULIT atau TERHAD.
♦ Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana
secara penyelidikan, atau disertai bagi pengajian secara kerja kursus dan
penyelidikan, atau Laporan Projek Sarjana Muda (PSM).
3
KAJIAN KEBERKESANAN PENGGUNAAN GEOPROTECT SEBAGAI
KAWALAN HAKISAN TEBING SUNGAI
RAZALI BIN KASSIM
Laporan Projek Sarjana Muda ini dikemukakan
sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat penganugerahan
Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam
Fakulti Kejuruteraan Awam
Universiti Teknologi Malaysia
APRIL 2007
4
THE STUDY OF AN EFFECTIVENESS OF GEOPROTECT AS A RIVER
BANK EROSION PROTECTION
RAZALI BIN KASSIM
Project report is submitted
as a partial requirement for the award of the
Bachelor Degree in Civil Engineering
Faculty of Civil Engineering
Universiti Teknologi Malaysia
APRIL 2007
5
“Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan
Saya karya ini adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan
Penganugerahan ijazah Sarjana Muda/Sarjana/Doktor Falsafah
Kejuruteraan Awam”
Tandatangan
: ………………………….
Nama Penyelia
: PM DR NORHAN B. ABD RAHMAN
Tarikh
:…………………………..
6
“Saya akui bahawa karya ini yang bertajuk ‘Kajian Keberkesanan Penggunaan
Geoprotect Sebagai Kawalan Hakisan Tebing Sungai’ adalah hasil kerja saya sendiri
kecuali nukilan dan ringkasan yang tiap-tiap satunya telah saya jelaskan sumbernya”
Tandatangan
: ………………………….
Nama Penulis
: RAZALI BIN KASSIM
Tarikh
:…………………………..
7
Teristimewa buat,
AL-FATIHAH kepada ayahanda Kasim bin Adam,
bonda tersayang yang sentiasa
mendoakan kejayaan dan kebahagian.
Isteri-isteri dan anak-anak yang tercinta
diatas dorongan dan pengertian kalian.
PENGHARGAAN
Bismillahirahmanirahhim….
Syukur kehadrat Ilahi kerana dengan limpah kurniaNya, akhirnya saya dapat
menyiapkan Projek Sarjana Muda yang bertajuk “ Kajian Keberkesanan Penggunaan
Geoprotect Sebagai Kawalan Hakisan Tebing Sungai” dalam tempoh yang ditetapkan.
Setinggi-tinggi penghargaan saya tujukan khas buat penyelia saya iaitu PM Dr.
Norhan bin Abd Rahman yang telah meluangkan masa untuk memberi tunjuk ajar dan
nasihat serta bimbingan dalam menyiapkan tesis ini. Tidak lupa juga kepada Tn. Hj.
Gulam Rusol bin Md Ismail (Pegawai Eksekutif Asmana Sdn. Bhd), yang banyak
membantu dalam membekalkan maklumat dan bahan rujukan bagi melengkapkan
kajian saya ini.
Jutaan terima kasih juga buat isteri saya yang telah banyak membantu dan
memberikan sepenuh sokongan serta galakan dalam menaikan semangat saya untuk
menyiapkan tesis ini dengan sebaik mungkin. Tidak dilupakan juga ucapan terima
kasih untuk teman-teman seperjuangan di atas pandangan bernas mereka serta semua
pihak tertentu yang terlibat secara langsung atau tidak langsung dalam usaha saya
menyiapkan tesis ini.
Segala pengorbanan yang telah diberikan akan sentiasa dikenang dan diingati
buat selama-lamanya. Semoga Allah akan sentiasa memberkati dan mengurniakan
ganjaran atas segala kebaikan yang diberikan ini.
Amin..
ii
ABSTRAK
Hakisan tebing sungai merupakan satu proses semulajadi yang berlaku akibat
daripada peningkatan jumlah kadar alir dan halaju aliran sungai tersebut. Aktiviti
hakisan ini bukan sahaja mengakibatkan masalah kepada persekitaran tetapi juga
menimbulkan pelbagai kesulitan kepada kehidupan persekitaran. Hakisan yang berlaku
menyebabkan keadaan topografi dan bentuk muka bumi berubah, kerosakkan kepada
struktur hidraulik yang dibina sehingga memerlukan kos penyelenggaraan yang tinggi,
kualiti air terjejas dan habitat flora dan fauna terganggu. Langkah bagi mengelakkan
masalah ini berlaku ialah dengan memberikan perlindungan pada kaki tebing sungai
daripada terhakis. Geoprotect merupakan salah satu kaedah perlindungan hakisan yang
dimaksudkan. Memandangkan produk ini masih baru, maka kajian ini menumpukan
sejauh mana keberkesanan penggunaannya melalui beberapa kajian di lokasi-lokasi
kajian kes yang dipilih. Selain daripada itu, pemerhatian juga dibuat bagi mengetahui
masalah-masalah yang berlaku dan bagaimana ianya boleh diatasi. Pengukuran halaju
dan jumlah kadar alir sungai juga dikira bagi melengkapkan lagi kajian ini. Semoga
kajian ini dapat memberikan maklumat dan pengetahuan bagi mengatasi masalahmasalah aktiviti hakisan yang semakin ketara.
iii
ABSTRACT
River bank erosion is a natural phenomenon due to increase in water flow rate
and the velocity of the river. These erosion activities not only causes problems to
environment itself but also difficulties to the surrounding ecosystem. These erosion
will affects the topography and contributes to high maintenance cost to hydraulic
structure, low water quality and disturbs the flora and fauna habitat. The most effective
measure to overcome this problem is by protecting the river toe from erosion.
Geoprotect is one of the method solution for protecting the river toe from erosion.
Since this product is still new in the market, therefore this study emphasize on the
effectiveness application through several study at selected locations. Also, visual
checking have been done to relate the current problem and how to solve it. The velocity
and total flow rate of the river also to be measured to complete this study. Hopefully,
this study shall give useful information knowledge to overcome current erosion
activities that seriously occurred.
iv
KANDUNGAN
BAB
BAB 1
PERKARA
MUKA SURAT
PENGHARGAAN
i
ABSTRAK
ii
ABSTRACT
iii
KANDUNGAN
iv
SENARAI JADUAL
viii
SENARAI RAJAH
ix
SENARAI LAMPIRAN
xii
PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan
1
1.2 Penyataan Masalah
2
1.3 Objektif Kajian
3
1.4 Skop Kajian
3
1.5 Kepentingan Kajian
4
v
BAB
PERKARA
MUKA SURAT
BAB 2
KAJIAN LITERATUR
2.1 Pengenalan
6
2.2 Mekanisma Hakisan Sungai
7
2.3 Kesan-kesan Hakisan
9
2.3.1 Perubahan Topografi Setempat
9
2.3.2 Perubahan Bentuk Rupa Bumi
9
2.3.3 Air Sungai Menjadi Keruh
10
2.3.4 Keseimbangan Ekologi Terganggu
10
2.3.5 Kualiti dan Kuantiti Air Menurun
10
2.3.6 Mengakibatkan Banjir
11
2.3.7 Struktur Hidraulik Kehilangan Fungsi
11
2.3.8 Kos Penyelenggaraan Yang Tinggi
11
2.4 Kaedah-kaedah Kawalan Hakisan Sungai
12
2.4.1 Kaedah Perlindungan Tebing Secara
12
Langsung
2.4.1.1 Tumbuh-tumbuhan
12
2.4.1.2 Dinding Batu
13
2.4.1.3 Blok Konkrit Bercantum
14
2.4.1.4 Lapisan Geotekstil Berisi Bahan
15
Berbutir
2.4.1.5 Dinding Konkrit
16
2.4.1.6 Gabion
17
2.4.2 Kaedah Perlindungan Tebing Secara
17
Langsung
2.5 Penggunaan Geoprotect
18
2.5.1 Modul Geoprotect
18
2.5.2 Struktur Geoprotect
19
2.5.3 Penyambung Menegak
21
vi
BAB
PERKARA
BAB 2
KAJIAN LITERATUR
BAB 3
MUKA SURAT
2.5.4 Klip Pengunci
22
2.5.6 Pengisi
24
2.5.7 Kaedah Pemasangan
24
2.5.8 Konsep Rekabentuk Yang Digunakan
26
2.5.9 Kelebihan-kelebihan Geoprotect
28
2.6 Pengukuran Halaju
29
2.7 Pengukuran Kadar Alir Sungai
29
2.7.1 Kaedah Keratan Purata
30
2.7.2 Kaedah Keratan Antara
32
2.7.3 Kaedah Luas Kecerunan
33
2.7.4 Kaedah-kaedah Lain Pengukuran
33
METODOLOGI DAN KAWASAN KAJIAN
3.1 Pengenalan
35
3.2 Pemilihan Kawasan Kajian
36
3.2.1 Lokasi 1
37
3.2.2 Lokasi 2
38
3.3 Pengukuran Hakisan Dan Mendapan
38
3.3.1 Pancang Tanda
39
3.3.2 Lokasi Pemasangan Pancang Tanda
41
3.4 Pengukuran Halaju Aliran Sungai
42
3.4.1 Alat Flow Probe FP101
42
3.5 Pengukuran Kadar Alir Sungai
44
3.6 Kaedah Penganalisaan Data
44
vii
BAB
PERKARA
BAB 4
ANALISIS DAN PERBINCANGAN
MUKA SURAT
4.1 Analisis Hakisan Dan Pengenapan
45
4.2 Analisis Di Lokasi 1
46
4.3 Analisis Halaju Sungai
54
4.3.1 Halaju Sungai Di Lokasi 1
54
4.3.2 Halaju Sungai Di Lokasi 2
54
4.4 Analisis Kadar Alir Sungai
56
4.4.1 Kadar Alir Sungai Di Lokasi 1
56
4.4.2 Kadar Alir Sungai Di Lokasi 2
61
4.5 Pemerhatian Dan Analisis Penggunaan
65
Geoprotect
BAB 5
KESIMPULAN DAN CADANGAN
5.1 Pengenalan
67
5.2 Kesimpulan
68
5.3 Cadangan
68
BIBLIOGRAFI
70
LAMPIRAN
71
viii
SENARAI JADUAL
NO JADUAL
2.1
TAJUK
Klasifikasi saiz partikel menurut Piawaian
MUKA SURAT
8
British
2.2
Spesifikasi asas selinder
20
2.3
Sifat-sifat fizikal selinder
21
2.4
Spesifikasi penyambung menegak
21
2.5
Spesifikasi klip pengunci
22
2.6
Sifat-sifat mekanikal klip pengunci
23
4.1
Ukuran pengenapan dan hakisan Sungai Air
49
Itam, Pulau Pinang
ix
SENARAI RAJAH
NO RAJAH
TAJUK RAJAH
MUKA SURAT
2.1
Corak aliran sungai di kawasan berliku
8
2.2
Kawasan yang mengalami hakisan
19
2.3
Asas selinder
20
2.4
Selinder dalam bentuk modul
20
2.5
Penyambung menegak
22
2.6
Klip pengunci
23
2.7
Keadaan tapak yang telah dibersihkan
25
2.8
Jajaran yang telah siap dibina di sepanjang tebing
25
sungai
2.9
Rekabentuk ringkas untuk melindungi kaki
26
tebing mengunakan modul tunggal 1.5 ke 2.0
meter dipasang secara horizontal
2.10
Gabungan modul tunggal 2.0 meter dipasang
27
sebaris bersama modul 1.0 meter
2.11
Rekabentuk bertangga iaitu gabungan modul 1.5
27
meter di hadapan, 0.5 dan 0.25 meter di bahagian
atas
2.12
Kaedah luas halaju
30
2.13
Pembahagian sungai bagi kaedah keratan purata
31
2.14
Pembahagian sungai bagi kaedah keratan antara
32
x
NO RAJAH
TAJUK RAJAH
MUKA SURAT
3.1
Carta alir kajian
36
3.2
Peta lokasi 1 kajian kes
37
3.3
Peta lokasi 2 kajian kes
38
3.4
Pancang tanda yang telah dilebel dan ditanda
39
setiap 100 mm
3.5
Kerja-kerja memasang pancang tanda di lokasi
40
kajian kes
3.6
Pancang yang telah dipasang di lokasi kajian kes
40
3.7
Lokasi pemasangan pancang tanda di sungai Air
41
Itam, Pulau Pinang
3.8
Flow probe EF101
43
3.9
Pengukuran halaju sedang dijalankan
43
4.1
Kedudukan pancang tanda di lokasi 1A dan 1B
46
4.2
Pemasangan pancang tanda di lokasi 2
47
4.3
Pemasangan pancang tanda di lokasi 3
47
4.4
Bahagian sungai yang mengalami pengenapan dan
50
hakisan
4.5
Bahagian sungai yang tidak dipasang Geoprotect
51
mengalami hakisan
4.6
Bahagian sungai yang mengalami pengenapan dan
52
hakisan
4.7
Graf pengagihan halaju Sungai Air Itam, Pulau
55
Pinang
4.8
Graf pengagihan halaju Sungai Maran, Pahang
55
xi
NO RAJAH
TAJUK RAJAH
MUKA SURAT
4.9
Keratan rentas Sungai Air Itam, Pulau Pinang
56
4.10
Keratan rentas Sungai Maran, Pahang
61
4.11
Keadaan Geoprotect yang tumbang di Sungai
66
Maran, Pahang
xii
SENARAI LAMPIRAN
LAMPIRAN
A-1
TAJUK
Pelan Punca Sungai Pulau Pinang
MUKA SURAT
72
BAB 1
PENGENALAN
1.1
Pendahuluan
Sungai dan persekitarannya sangat perlu dipelihara selaras dengan kehendak
kerajaan dan masyarakat masa kini yang mahu memastikan kepesatan pembangunan
negara diharmoniskan dengan keadaan alam sekitar yang bersih.
Sungai dan persekitarannya adalah ‘harta’ yang tidak ternilai yang perlu dijagai
dan dilindungi bersama agar tidak terus diekploitasi secara berlebihan dan tanpa
kawalan yang akhirnya kemusnahan persekitaran dan pencemaran airnya terlalu mahal
dan sukar untuk dipulihkan kembali. Sungai juga merupakan kawasan semulajadi
‘terakhir’ bagi penghuni-penghuninya di dalam sebuah kota yang padat dengan
infrastrukturnya untuk menikmati ketenangan dan keindahan pemandangan serta
menjalankan kegiatan rekreasi dan sosial yang sihat.
Sungai dan persekitarannya adalah eko-sistem yang mengandungi berbagai
binatang dan tumbuh-tumbuhan yang ‘menghidupkan’ sesebuah kotaraya. Negaranegara maju seperti Jepun pada masa ini sedang berusaha untuk memulihkan kembali
2
persekitaran sungai-sungai mereka supaya masyarakatnya dapat ‘lari’ dari ‘hutan
konkrit yang mati’ ketika kelapangan.
1.2
Penyataan Masalah
Sungai-sungai di Malaysia pada kebiasaannya mempunyai kecerunan yang
agak tinggi di bahagian hulu dan sangat landai di bahagian pertengahan dan hilirnya.
Hakisan tebing sungai adalah proses semulajadi berlaku kepada semua sungai
dalam usahanya untuk menstabilkan semula regim sungai dan ianya akan bertambah
dengan pembangunan pesat kawasan tadahannya ekoran dari pertambahan kadaraliran
puncak yang perlu ditampung oleh sungai. Ini menyebabkan hakisan kepada dasar dan
tebing sungai. Diantara beberapa punca utama masalah hakisan tebing sungai adalah
seperti berikut;
(i)
Hakisan bahagian kaki tebing yang boleh menjejaskan kestabilan tebing
sungai.
(ii)
Kadar aliran yang tinggi di sungai menyebabkan pemindahan tanah dari
tebing sungai ke bahagian sungai lainnya.
(iii)
Limpahan air sungai ke ban atau dataran banjir semasa kadar aliran tinggi.
(iv)
Penurunan paras air sungai secara mendadak.
(v)
Angin dan pengangkutan air yang menjadikan sungai berombak.
3
Masalah ini menjadi semakin serius apabila aktiviti-aktiviti manusia
mengakibatkan hakisan terpecut (accelerated erosion) dan hakisan geologi (geological
erosion) yang berlaku secara semula jadi.
1.3
Objektif Kajian
Kajian ini dijalankan bagi mencapai objektif-objektif berikut;
(i)
Mengkaji keberkesanan penggunaan Geoprotect bagi kaedah kawalan hakisan
tebing sungai.
(ii)
Mengkaji aktiviti hakisan dan pengenapan yang berlaku di sungai hasil
daripada penggunaan Geoprotect.
1.4
Skop Kajian
Untuk mendapat maklumat yang lebih jelas mengenai pengunaan geoprotect
sebagai salah satu kaedah kawalan hakisan maka beberapa skop kajian telah dijalankan
bagi membuat kajian ini;
(i)
Mengkaji kaedah pemasangan Geoprotect di tebing sungai.
4
(ii)
Mengkaji keberkesanan Geoprotect dalam menghalang hakisan di tepi
tebing sungai.
(iii)
Mengenal pasti masalah-masalah yang timbul hasil penggunaan Geoprotect.
(iv)
Mengira halaju dan jumlah kadar alir sungai yang dipilih sebagai kajian kes.
(v)
Menganalisa corak hakisan dan pengenapan yang berlaku di sungai yang
telah dipasang dengan Geoprotect.
1.5
Kepentingan kajian
Sungai merupakan anugerah alam semulajadi yang amat berharga kepada
manusia, haiwan dan tumbuh-tumbuhan. Oleh yang demikian ia perlu dipelihara agar
tidak hanya berperanan sebagai saliran semasa hujan semata-mata. Ekologi air dan
tebing sungai bukan hanya memainkan peranan penting dalam penghidupan ikan,
binatang dan serangga malah ianya juga berperanan dalam memecahkan sisa biologi
yang memasuki sistem sungai kepada bahan yang tidak memudaratkan. Kawasan
lapang sepanjang sungai terutama di kawasan bandar perlu dipelihara dan kawasan
tersebut boleh dipromosikan sebagai kawasan riadah dan rekreasi.
Berdasarkan kepentingan di atas, pertimbangan yang sewajarnya perlu
diberikan semasa pemilihan kaedah perlindungan tebing yang sesuai untuk memastikan
ianya mengambil kira keadaan alam semulajadi.
5
Konsep pembangunan berhadapan sungai yang akan diperkenalkan dalam
perancangan pembangunan dipercayai akan memulihkan kembali sikap masyarakat
untuk bersama-sama memelihara kesejahteraan dan keharmonian sungai. Sungai dan
persekitarannya melalui perancangan dan pembinaan yang prihatin terhadap alam
sekitar akan tidak lagi dianggap sebagai saluran buangan semata-mata di negara ini.
Kajian ini dilakukan adalah untuk melihat perbezaan dan kesesuaian
penggunaan Geoprotect sebagai salah satu kaedah kawalan hakisan sungai untuk
digunapakai dalam konsep pembangunan di hadapan sungai. Nilai estetik pada alat
kawalan hakisan, kaedah pemasangan yang mudah, jangka hayat yang panjang dan
harga yang murah adalah penting sebagai daya sokongan untuk menarik minat kepada
pemaju dan agensi kerajaan untuk mengunapakai Geoprotect sebagai pengawalan
kestabilan tebing sungai yang lebih mesra alam.
6
BAB 2
KAJIAN LITERATUR
2.1
Pengenalan
Fungsi utama sebuah sungai adalah untuk mengalirkan air dari kawasan
tadahannya ke lautan. Sejarah menunjukkan sungai dan persekitarannya sejak dahulu
lagi amat penting di dalam kehidupan manusia dari segi sosial dan ekonomi. Sungai
juga berperanan dalam kemudahan perhubungan yang menyebabkan banyak
penempatan masyarakat tertumpu di sepanjang tebing sungai. Pada masa ini dapat
dilihat di kawasan lembah yang pesat dengan pembangunan infrastrukturnya, kawasan
yang berhampiran sungai adalah kawasan lapang yang masih dapat dinikmati oleh
penduduk warga kota.
7
2.2
Mekanisma hakisan sungai
Kebanyakkan sungai adalah lurus (kebiasaannya dalam jarak yang pendek) dan
berkelok-kelok. Pembentukkan sungai berkait rapat dengan tatarajah saliran, geometri
dan keadaan profail sungai. Ia juga bergantung pada tempoh masa aliran serta pelbagai
jenis dan saiz partikel yang melalui sungai tersebut. Air yang mengalir dalam saluran
terbuka akan mengalami geseran di antara aliran air dengan dasar serta dinding saluran
berkenaan. Geseran ini menunjukkan adanya rintangan yang berlaku di dalam saluran
dan ianya akan menyebabkan berlakunya hakisan dalam saluran tersebut.
Keadaan sungai yang berliku menyebabkan corak aliran sungai tidak sama di
mana terdapat perbezaan halaju antara satu tempat dengan tempat yang lain. Keadaan
halaju yang berbeza ini juga menyebabkan ada bahagian sungai akan mengalami
hakisan dan enapan pada bahagian lainnya. Situasi ini menghasilkan perubahan pada
kedalaman sungai. Kawasan sepanjang sungai akan mempunyai kedalaman yang
berbeza terhasil daripada aktiviti hakisan dan pengenapan ini. Fenomena ini dapat
digambarkan seperti Rajah 2.1. Bagi sungai yang berkeadaan lurus pula aliran sungai
yang mempunyai halaju tinggi akan menyebabkan dasar dan tebingnya terhakis. Tanah
yang terhakis ini akan dibawa oleh arus sungai dan akan mendap di kawasan hilir
sungai.
Bahan-bahan yang terenap pula merupakan hasil hakisan yang dibawa oleh arus
sungai. Bahan yang terenap di mana-mana bahagian sungai akan membuatkan sungai
menjadi cetek. Jadual 2.1 menunjukkan jenis-jenis bahan enapan dan saiz partikel yang
wujud dalam sungai.
8
Kawasan yang
mengalami hakisan
Kawasan yang
mengalami enapan
Garisan yang
menunjukkan halaju
maksimum aliran
Rajah 2.1 : Corak aliran sungai di kawasan yang berliku
( Sumber: Novak, et al., 1990)
Jadual 2.1 Klasifikasi saiz partikel menurut Piawaian British
( Sumber: Basak, 2001)
Jenis partikel
Saiz
Clay
< 2 µm
Fine silt
2 – 6 µm
Medium silt
6-20 µm
Coarse silt
20 – 60 µm
Fine silt
60 – 200 µm
Medium sand
200 – 600 µm
Coarse sand
600 µm – 2mm
Fine gravel
2 mm – 6 mm
Medium gravel
6 mm – 20 mm
Coarse gravel
20 mm – 60 mm
Cobbles
60 mm – 200 mm
9
2.3
Kesan-kesan hakisan
Hakisan tanah, pengangkutan dan pengenapan kelodak (sediment) dalam sungai
akan memberikan kesan kepada sungai tersebut. Antara kesan-kesan hakisan yang
terjadi ialah perubahan kepada topografi dan rupa bentuk bumi, kualiti dan kuantiti air
menurun, keseimbangan ekologi terganggu dan sebagainya.
2.3.1
Perubahan topografi setempat
Lapisan tanah asal (topsoil) yang mengandungi organik, humus, nutrien dan
partikel untuk tumbuhan dan organisma mikro dalam tanah akan menjadi semakin
nipis. Kehilangan lapisan tanah asal (topsoil) akan mengurangkan kesuburan tanah
untuk pelbagai tanaman selain keupayaannya untuk bertindak sebagai penutup yang
kukuh. Kehilangan lapiasan tanah asal yang berketelapan ini juga akan menyebabkan
lapisan tanah yang kurang telap terdedah dan seterusnya menambahkan air larian
permukaan dan kemungkinan berlakunya kejadian banjir di hilir turut meningkat.
2.3.2
Perubahan bentuk rupa bumi
Kawasan yang terhakis akan mengalami perataan (akibat hakisan kepingan) dan
membentuk alur atau sungai (akibat hakisan alur). Kawasan delta pula terbentuk akibat
pengenapan kelodak yang berlaku.
10
2.3.3
Air sungai menjadi keruh
Kekeruhan yang serius menyebabkan cahaya matahari tidak dapat menembusi
permukaan sungai. Ini menyebabkan tumbuhan akuatik tidak dapat melakukan proses
fotosintesis manakala kekurangan oksigen pula mengakibatkan kehidupan akuatik lain
seperti ikan akan terjejas. Kekeruhan juga mengakibatkan nilai estetik kawasan
rekreasi menurun.
2.3.4
Keseimbangan ekologi terganggu
Pengenapan kelodak yang mengandungi nitrogen, fosforus dan nutrien lain
menggiatkan pertumbuhan alga yang banyak dan penguraian alga oleh bakteria secara
aerobik dan anaerobik menyebabkan terhasilnya bau busuk. Pertumbuhan alga yang
banyak juga akan menghalang cahaya matahari daripada menembusi permukaan sungai
Ini menyebabkan tumbuhan di dasar sungai tidak dapat cahaya matahari yang
secukupnya.
2.3.5
Kualiti dan kuantiti air menurun
Pengenapan kelodak yang terhasil dalam kolam takungan menyebabkan
kapasiti air yang ditakung menurun manakala kualiti air tersebut juga menjadi tidak
sesuai untuk kegunaan manusia seharian.
11
2.3.6
Mengakibatkan banjir
Pengenapan kelodak juga menyebabkan paras air sungai menjadi cetek
manakala kapasiti saluran juga akan berkurangan. Ini mengakibatkan banjir mudah
berlaku.
2.3.7
Struktur hidraulik kehilangan fungsi
Empangan, pam dan turbin boleh kehilangan fungsi dan rosak akibat kehadiran
pengenapan kelodak. Kerosakkan yang berlaku ini akan mengganggu aktiviti harian
manusia.
2.3.8
Kos penyelenggaraan yang tinggi
Perbelanjaan yang tinggi diperlukan untuk mengeluarkan enapan kelodak
dalam sungai selain kos memperbaiki struktur-struktur hidraulik, mesin atau pam yang
rosak. Sungai yang tercemar juga perlu dibersihkan untuk meningkatkan kualiti air
bagi memastikan pengunaan sumber air mentah kepada manusia dan kehidupan yang
lain lebih selamat.
12
2.4
Kaedah-kaedah kawalan hakisan sungai
Terdapat pelbagai kaedah kawalan hakisan tebing sungai dan ianya boleh
dibahagikan kepada dua iaitu kawalan secara langsung dan tidak langsung.
2.4.1
Kaedah perlindungan tebing secara langsung
Pembinaan lapisan struktur secara terus ke atas permukaan tebing yang terhakis
untuk mengelakkan permukaan tebing dari terus terhakis. Di antara contoh-contoh
kaedah perlindungan tebing secara langsung yang banyak digunakan pada masa ini
ialah penanaman rumput, pembinaan dinding batu dan lain-lain seperti yang dinyatakan
berikutnya.
2.4.1.1 Tumbuh-tumbuhan
Tumbuh-tumbuhan seperti rumput dan buluh tumbuh dengan semulajadi di
sepanjang sungai. Perlindungan tebing dalam bentuk tumbuh-tumbuhan adalah satu
alternatif yang paling menarik dari segi estetik sekiranya tumbuh-tumbuhan dapat
diselenggara dengan baik. Akar-akar menjalar yang terbentuk dengan baik akan
mengikat dan mengukuhkan tebing. Lapis rumput yang dipasang sebagai pelindung
tebing akan dapat menahan hakisan dan dapat mengurangkan halaju sungai 1.0 m/s
hingga 1.5 m/s.
13
Kepentingan tumbuh-tumbuhan sebagai lapis lindung juga adalah penting
kepada pemeliharaan eko-sistem sungai. Lapis lindung tumbuh-tumbuhan juga tidak
akan menghalang interaksi dinamik di antara tebing sungai dengan air yang mana
adalah sungguh mustahak untuk rangkaian ekologi yang menjana kehidupan akuatik.
Lapis lindung dalam bentuk tumbuh-tumbuhan juga akan menyumbang kearah
pemeliharaan kualiti air sungai kerana ia akan menggalakkan kehidupan organisma
mikro dan seterusnya akan membersihkan sungai-sungai daripada sisa organik. Dalam
jangka masa panjang, kehidupan organisma mikro ini akan menggalakkan atau
mencetus satu habitat yang sesuai bagi tumbuh-tumbuhan, haiwan, burung, ikan dan
sebagainya.
Kerja-kerja penyelenggaraan sungai haruslah dirancang supaya tumbuhtumbuhan di sepanjang sungai tidak musnah, umpamanya semasa pergerakan loji-loji
berat di sepanjang tebing sungai ketika kerja-kerja penyelenggaraan dijalankan.
2.4.1.2 Dinding Batu (rip-rap)
Batu merupakan bahan yang paling banyak digunakan sebagai lapis lindung
untuk mencegah hakisan tebing. Kaedah lapis lindung menggunakan batu adalah
dengan cara meletakkannya terus ke atas tebing tanpa disimen dan ia adalah sesuai bagi
kecerunan tebing yang kurang 10%. Lapis lindung batu juga digunakan bagi mencegah
hakisan laut (scouring). Di antara kaedah-kaedah lain lapis lindung batu yang
digunakan adalah dengan meletakkan batu di dalam sangkar (gabion), diletakkan
dengan tangan dan disimen dengan konkrit.
14
Lapis lindung batu adalah fleksibel dan dapat bertahan daripada pergerakan
kecil di tebing akibat proses pemendapan. Ia juga mudah diselenggarakan kerana
sebarang kerosakan atau kehilangan batu hanya perlu diganti atau ditambah dengan
batu yang lain. Lapis-lindung batu juga adalah berdaya tahan dan boleh diguna semula
di tempat yang lain (recoverable).
Kadar alir sungai, kadar luahan, kedalaman aliran, dasar sungai dan jenis tebing
adalah parameter utama hidraulik dalam mereka bentuk lapis lindung batu. Kaedah
memilih jenis lapis lindung batu pula adalah bergantung kepada ‘design runoff’, saiz
batu dan lokasi, ‘riprap gradation’, ketebalan lapis-lindung batu, tebing sungai,
keperluan tapisan (filter requirement) dan kualiti batu.
2.4.1.3 Blok Konrit Bercantum (interlocking concrete blocks)
Blok konkrit yang terbentuk daripada blok-blok geometrik yang bercantum
menggembleng berat batu yang bersebelahan untuk kestabilan. Blok konkrit bercantum
ini boleh mentoleransi pergerakan kecil tebing kerana ianya adalah lebih fleksibel
berbanding lapis-lindung konkrit atau batu.
Blok konkrit bercantum ini digunakan secara meluas di tebing-tebing sungai di
bandar-bandar dan kawasan rekreasi. Blok-blok konkrit tersebut ada antaranya dibina
ruang-ruang kosong di setiap blok untuk membolehkan tumbuh-tumbuhan tumbuh di
dalamnya dan seterusnya membuatkan lapis lindung ini lebih mesra alam.
15
Pada amnya, konsep lapis lindung menggunakan kaedah blok konkrit
bercantum ini tidak boleh diguna pakai pada tebing yang kecerunannya melebihi 1 : 2
(2 mendatar, 1 menegak). Kecerunan yang sesuai adalah kecerunan yang landai
daripada 1 : 1.5.
Keburukan yang ada pada lapis lindung jenis ini adalah ianya mudah rosak
akibat daripada jentera-jentera berat yang menjalankan kerja-kerja penyelenggaraan
sungai. Penggantian blok atau pun pembaikian blok amat payah untuk dilakukan
terutama sekali di dalam air. Kerja-kerja pemasangan yang tidak cermat pula akan
mengakibatkan kekoyakkan kepada ‘geotextile’ yang dipasang di bawah lapis lindung
ini yang seterusnya mengakibatkan hakisan laut (scouring) pada tanah-tanah di
belakang lapis lindung ini. Fenomena ini akan mengakibatkan keruntuhan kepada lapis
lindung tersebut.
2.4.1.4 Lapisan Geotekstil Berisi Bahan Berbutir (sand filled tubular mattress)
Tubular mattress merupakan salah satu sistem perlindungan hakisan tebing
yang mudah lentur di mana dua lapisan geotekstil diisi dengan bahan yang berbutir
yang ada di kawasan tempatan. Secara umum, bahan permukaan tubular mattres dibuat
daripada bahan yang dicucuk secara jarum (needle-punched) ke dalam geotekstil
bertenun (woven geotextile) untuk menjadi satu komposit. Bahan ini telah distabilkan
untuk menahan sinaran ultraviolet (UV) dan diberi warna hijau supaya berpadu dengan
tumbuh-tumbuhan persekitaran. Tubular mattress berkemampuan untuk menangkap
benih-benih rumput dan menggalakkan pertumbuhannya dengan pesat. Ini akan
menjadikan sistem ini sangat mesra dengan alam persekitaran.
16
Kerja penyelidikan untuk mattress ini adalah terhad. Secara umum, halaju
maksima yang disyorkan tidak melebihi 3 m/s.
Tubular mattress terdedah kepada laku musnah dan degradasi UV jangka
panjang sebelum ‘mattress’ dilindungi oleh rumput. Lapisan atas akan menghilang
lebih kurang 20% kekuatan tegangan jalur (strip tensile strength) selepas terdedah
sinaran matahari selama 6 bulan. Mattress ini juga boleh dirosakkan oleh mesin
pengorek semasa kerja penyelenggaraan sungai dijalankan. Kerosakan mattress mudah
diperbaiki di atas paras air akan tetapi sukar diperbaiki di bawah paras air.
2.4.1.5 Dinding Konkrit
Tebing buatan konkrit mengakibatkan kehilangan morfologi semulajadi sungai.
Ia juga boleh mencetuskan pendalaman dasar sungai sebelah hulu. Yang pentingnya,
permukaan konkrit menghapuskan semua habitat sungai untuk segala jenis ikan dan
kehidupan air. Selain itu ianya mengubah sungai yang semulajadi berliku-liku dengan
pelbagai keluasan, kedalaman dan kederasan menjadi terusan yang seragam. Semua
perlindungan dan tempat pembiakan (tempat bertelur) terhapus disebabkan tiada
tempat untuk melekatkan telur. Tumbuh-tumbuhan juga terhapus. Oleh itu peranan
tumbuhan dan hidupan air terhadap pembersihan air tidak wujud.
Apabila arus rendah, suhu air akan meningkat apabila melalui permukaan
konkrit. Ini membiakkan pertumbuhan alga yang kemudiannya menurunkan tahap
kandungan oksigen dalam air. Keadaan ini yang sangat tidak sesuai untuk kehidupan
air.
17
2.4.1.6 Gabion
Gabion terdiri daripada kotak jaringan dawai multisel empat segi yang diisi
dengan batu-bata. Gabion sesuai dipakai di mana batu-bata yang ada terlalu kecil untuk
digunakan sebagai tebing batu (rip-rap). Mattress gabion biasanya lebih lentur dan
masih mengekalkan fungsinya sekiranya asasnya mendap.
Kelasakan gabion bergantung kepada jangka hayat dawai galvanise yang
biasanya dianggap lebih kurang 15 tahun. Aliran air yang membawa kelodak, pasir atau
batu boleh mematahkan dawai dan mengurangkan jangka hayat dawai. Dawai gabion
yang terdedah kepada pengakisan oleh agen kimia perlu disalut dengan plastik.
Gabion memerlukan penyelenggaraan dan perlu diperiksa untuk menentukan
kedudukan dawai. Sekiranya terdapat dawai gabion patah, gabion itu perlu diperbaiki
dengan tenunan dawai yang baru.
2.4.2
Kaedah perlindungan tebing secara langsung
Kawalan hakisan tebing secara tidak langsung pula merupakan kaedah di mana
struktur-struktur yang sesuai dibina bagi mengelakkan masalah hakisan tebing sungai
di kawasan berhampiran. Antara contoh-contoh perlindungan secara tidak langsung
ialah pembinaan groin, struktur kawalan dasar, peluncur batu (rock chutes), empang
dasar (weir) dan struktur kawalan (drop structure).
18
2.5
Penggunaan Geoprotect
Geoprotect KSN 1/2000 merupakan satu kaedah bagi pengawalan hakisan
tebing sungai. Buat masa kini, penggunaannya banyak di kawasan Pulau Pinang dan
sebahagiannya di negeri-negeri lain seperti Johor, Perlis, Selangor dan Pahang. Produk
ini merupakan hak berpaten JPS Pulau Pinang dan dikomersialkan secara eksklusif
oleh Asmana Sdn Bhd. Pemasangan awal telah dipasang di Sungai Air Itam, Pulau
Pinang berhadapan Masjid Negeri pada 5 Oktober 2001 dan ianya dijadikan sebagai
Projek Inovasi oleh Jabatan Parit Dan Saliran Daerah Timur Laut, Pulau Pinang.
Sehingga kini, penggunaan produk ini di Malaysia telah mencapai lebih kurang 10
kilometer. Produk ini juga telah memenangi Pingat Emas Geneva pada tahun 2004.
Produk ini mempunyai prospek yang baik di masa hadapan memandangkan masalah
hakisan sungai telah menjadi isu di negara kita dewasa ini. Selain daripada itu,
kelebihan-kelebihan penggunaan kaedah ini juga memberi satu alternatif baru selain
daripada penggunaan kaedah-kaedah sedia ada.
2.5.1
Modul Geoprotect
Geoprotect KSN 1/2000 terdiri daripada kombinasi blok-blok selinder berongga
saling mengunci (interlocking Modular Block) telah diiktiraf hakciptanya dibawah
Syarikat Asmana Sdn. Bhd.
Produk ini telah pun diuji dari segi bahan dan struktur binaannya. Ianya
didapati sangat sesuai digunakan untuk melindungi hakisan tebing dan kerukan di kaki
tebing sungai terutama sungai yang berpasir seperti Rajah 2.2. Pada masa ini terdapat
19
dua kaedah penghasilan Geoprotect iaitu dengan bahan binanya yang diperbuat
daripada Geo-U-PVC dan silicon-fibre composite (SFC) menjadikan ianya lebih ringan
dan mudah untuk kerja-kerja pemasangan di tapak. Pemasangannya juga tidak
melibatkan penggunaan jentera yang besar dan juga boleh dibawa dengan hanya
mengunakan tenaga manusia terutama untuk ke lokasi-lokasi yang tidak mempunyai
laluan kenderaan.
Geoprotect
Pengisi
Kawasan yang mengalami
hakisan (kerukan tebing)
Paras muka air
Aras dasar
Rajah 2.2: Kawasan yang mengalami hakisan
2.5.2
Struktur Geoprotect
Unit asas selinder UPVC mempunyai spesifikasi asas sebagaimana dalam
Jadual 2.2 manakala sifat-sifat fizikalnya seperti dalam Jadual 2.3. Unit asas ini
disusun secara saling mengunci menggunakan klip pengunci bagi membentuk satu
modul seperti dalam Rajah 2.3. Modul ini boleh dibina dalam berbagai-bagai bentuk
yang berlainan seperti tiga segi, secara berbaris atau bentuk-bentuk lain yang sesuai. Ia
juga merupakan bahagian asas bagi struktur penahan hakisan di tebing sungai.
20
Modul-modul ini boleh disusun sama ada secara menegak atau horizontal bagi
menghasilkan satu struktur saling mengunci yang kukuh dan kuat seperti dalam Rajah
2.4. Strukturnya direkabentuk berdasarkan pelbagai teknik geografi dan sentiasa
memenuhi keperluan mesra alam.
Jadual 2.2 : Spesifikasi asas selinder
Perkara
Spesifikasi
Bahan
UPVC MS628:1982
Diameter
110 mm
Ketebalan dinding
4 mm
Panjang asas
1000 mm
Lubang penyambung
6 – 8 mm Ø lubang di setiap hujung silinder
Berat ketika kosong
1.95 kg
Rajah 2.3: Asas Selinder
Rajah 2.4 : Selinder dalam bentuk modul
21
Jadual 2.3 : Sifat-sifat fizikal selinder
Perkara
Kaedah Ujian
Nilai
Unit
Graviti tentu
ASTM D-792
1.46
-
Kekerasan
ASTM D-785
120
Rockwell
Penyerapan air
ASTM D-570
0.04 – 0.06
Mg/cm2 (psi)
2.5.3
Penyambung menegak (Vertical Connector)
Vertical Connector digunakan untuk penyambungan antara modul secara
menegak seperti Rajah 2.5. Jadual 2.4 menunjukkan spesifikasi penyambung menegak.
Jadual 2.4 Spesifikasi penyambung menegak
Perkara
Spesifikasi
Bahan
UPVC MS628 : 1982
Diameter
OD 100 mm
Ketebalan dinding
4 mm
Panjang
330 mm
Berat
0.65 kg
Kegunaan
Untuk menyambung modul-modul secara
menegak
22
Rajah 2.5 : Penyambung menegak
2.5.4 Klip Pengunci ( Mechanical Connector )
Klip Pengunci (Mechanical Connector) digunakan untuk penyambungan antara
selinder dalam keadaan horizontal dengan kaedah saling mengunci seperti Rajah 2.6.
Spesifikasi klip pengunci ditunjukkan dalam Jadual 2.5 manakala sifat-sifat
mekanikalnya adalah seperti dalam Jadual 2.6.
Jadual 2.5: Spesifikasi klip pengunci
Perkara
Spesifikasi
Bahan
UPVC/ ABS
Diameter
Dasar : 10 mm
Badan : 8 mm
Panjang keseluruhan
24 mm
Kegunaan
Untuk menyambung silinder secara ufuk
23
Rajah 2.6 : Klip pengunci
Jadual 2.6 : Sifat-sifat mekanikal klip pengunci
Perkara
Kaedah Ujian
Nilai
Unit
Kekuatan tegangan
BS 2782-320A
500-550
Kg/cm2
Kekuatan ricih
ASTM D-732
400
Kg/cm2
Kekuatan mampatan
ASTM D-695
660
Kg/cm2
Kekuatan lentur
ASTM D-790
860
Kg/cm2
Modulus kekenyalan
ASTM D-747
2.8 x 104
Kg/cm2
Had pemanjangan
BS 2782-320A
50-150
%
700F
-
2.7
Kekuatan hentaman
ASTM D-256
6
Nisbah Poisson pada
Kg/cm2
24
2.5.6
Pengisi (Filler)
Setelah selesai pemasangan modul-modul ini mengikut rekabentuk yang
dikehendaki, selinder-selinder tersebut akan diisi penuh dan dipadatkan dengan pasir
atau tanah. Bahan-bahan pengisi ini boleh diperolehi terus di tapak dengan mudah,
tanpa perlu membawanya masuk (import) dari luar. Secara tidak langsung ianya juga
dapat mengurangkan pencemaran sungai semasa kerja-kerja pemasangan Geoprotect.
Pada permukaan atas Geoprotect yang dipenuhi dengan tanah juga memberi peluang
kepada tumbuhan lain seperti rumput untuk tumbuh dan ini menampakkannya lebih
mesra alam.
2.5.7
Kaedah Pemasangan
Geoprotect boleh dipasang dalam pelbagai bentuk keadaan sama ada dengan
hanya satu lapisan ataupun beberapa lapisan yang disusun secara bertingkat.
Kawasan yang hendak dipasang perlu dibersihkan terlebih dahulu daripada kayu, batu
atau sebarang tumbuhan yang boleh menganggu semasa kerja-kerja pemasangan
seperti Rajah 2.7. Rentangan tali benang digunakan untuk mendapat jajaran yang lurus
bagi memastikan Geoprotect yang dipasang berada dalam keadaan yang lurus seperti
Rajah 2.8.
Ianya dipasang secara menegak dengan mengunakan teknik pancutan air (water
jetting) dengan memasukkan selinder tersebut satu demi satu ke dasar sungai sehingga
2/3 daripada panjang keseluruhan selinder tersebut. Selinder yang telah siap dipasang
akan disambung secara saling mengunci antara satu sama lain dalam bentuk horizontal
dengan mengunakan klip pengunci (mechanical connector ). Ruang selinder yang
25
berongga pula akan diisi penuh dengan pasir atau tanah bagi tujuan pertumbuhan
rumput. Berdasarkan rekabentuk dan warnanya yang hijau, ianya lebih menampakkan
keadaan mesra alam apabila dipenuhi dengan rumput kelak.
Rajah 2.7 : Keadaan tapak yang telah dibersihkan
Rajah 2.8 : Jajaran yang telah siap dibina di sepanjang tebing sungai
26
2.5.8
Konsep rekabentuk yang digunakan
Beberapa konsep rekabentuk digunakan dalam mengaplikasikan penggunaan
Geoprotect ini. Kepelbagaian konsep yang digunakan bergantung kepada keadaan
tebing sungai yang hendak dilindungi. Konsep ini sama ada menggunakan modul
tunggal atau gabungan modul bergantung kepada kesesuaian tebing. Antara konsep
yang digunakan adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.9, 2.10 dan 2.11
dibawah.
keratan
rumput
pengisi
air
keratan
Rajah 2.9 : Rekabentuk ringkas untuk melindungi kaki tebing menggunakan modul
tunggal 1.5 m ke 2.0 m dipasang secara horizontal
Modul tunggal ini sesuai digunakan bagi perlindungan kaki tebing kolamkolam takungan dan tasik buatan.
27
keratan
Pengisi
pasir
air
keratan
Rajah 2.10 : Gabungan modul tunggal 2.0 m dipasang sebaris bersama modul 1.0 m
keratan
air
keratan
Rajah 2.11 : Rekabentuk bertangga iaitu gabungan modul 1.5 m di hadapan, 0.5 m dan
0.25 m di bahagian atas
28
Penggunaan modul gabungan ini pula sesuai digunakan bagi sungai-sungai di
kawasan bandar atau alur-alur biasa. Modul gabungan ini lebih kuat berbanding modul
tunggal.
2.5.9
Kelebihan penggunaan Geoprotect
Penggunaan kaedah ini mempunyai banyak kelebihan dari segi rekabentuk,
pemasangan, penggunaan dan penyelenggaraan. Antara kelebihan-kelebihan
penggunaan kaedah ini ialah;
i)
Produk ini lebih kukuh dan tahan lasak serta mempunyai tempoh jangka
hayat yang panjang.
ii)
Tidak memerlukan penyelenggaraan setelah pemasangan selesai.
iii)
Rekabentuknya lebih mesra alam maka tidak perlu membina landskap
bagi menampakkan keadaan semulajadi di sepanjang tebing sungai.
iv)
Pemasangannya lebih mudah dan cepat di mana ianya tidak memerlukan
proses yang rumit dan jentera yang besar dan berat.
v)
Sifatnya yang ringan memudahkannya untuk diangkut ke lokasi-lokasi
yang jauh dan pedalaman.
vi)
Kos yang lebih efektif berbanding kaedah-kaedah sedia ada.
29
2.6 Pengukuran halaju
Pengukuran halaju sungai adalah penting bagi mendapatkan nilai kadar alir
yang melalui sungai tersebut. Selain daripada itu, halaju aliran sungai juga
mempengaruhi aktiviti hakisan dan pengenapan di sepanjang tebing dan dasar sungai.
Pelbagai kaedah pengukuran boleh dilakukan bagi mendapatkan nilai halaju aliran
sungai. Keadah lama yang biasa digunakan adalah lebih mudah dan ringkas iaitu
kaedah pelampung (float) di mana ianya mengukur halaju dengan mengambil kira
tempoh masa dan jarak tertentu. Kaedah ini tidak tepat kerana ianya dipengaruhi oleh
tekanan atmosfera dan kelajuan angin di permukaan air. Walaubagaimana pun kaedah
ini masih popular digunakan. Penggunaan meter arus untuk mengukur halaju sungai
adalah lebih tepat dan mudah.
2.7 Pengukuran kadar alir sungai
Terdapat banyak kaedah pengiraan kadar alir sungai yang boleh digunakan.
Kaedah pengiraan ini berbeza berdasarkan jenis dan keadaan sungai sama ada lebar
atau dalam dan sebagainya. Aktiviti hakisan dan pengenapan akan mempengaruhi
jumlah kadar alir sungai.
Kaedah yang paling popular dan digunakan oleh hampir 90% negara-negara di
dunia adalah Kaedah Luas Halaju (Area Velocity Method). Kaedah ini melibatkan
pengukuran halaju pugak merentasi lebar sungai pada kedalaman 0.6y, 0.2y atau 0.8y.
30
0.6y
y
Rajah 2.12 : Kaedah Luas Halaju
Dalam kaedah ini, graf pengagihan halaju akan dilukis berdasarkan kontur
halaju aliran sungai yang diperolehi seperti dalam Rajah 2.12. Nilai halaju purata
adalah halaju pada kedalaman 0.6 daripada jumlah kedalaman sungai, y iaitu 0.6y.
2.7.1 Kaedah Keratan Purata (Mean section method)
Lebar sungai akan dibahagikan kepada beberapa bahagian yang sama saiz dan
kedalaman sungai diukur pada paras, y yang berlainan pada setiap pembahagi. Pada
setiap titik pembahagi halaju diukur menggunakan meter arus pada kedalaman sama
ada 0.6y jika menggunakan kaedah satu titik atau 0.2y dan 0.8y jika menggunakan
kaedah dua titik.
31
Kadar alir sungai akan dapat dikira melalui persamaan di bawah. Kaedah ini
diilustrasikan seperti Rajah 2.13 dibawah.
datum
bi
bi-n
di
di-n
Rajah 2.13: Pembahagian sungai bagi kaedah keratan purata
Q
=
Σ qi
=
vi-n + vi
di-n + di
2
2
Di mana,
=
Σ va
( bi – bi-n)
bi
=
jarak titik i dari tebing (datum)
n
=
bilangan sub keluasan
32
2.7.2
Kaedah Keratan Antara (Mid section method)
Kaedah pembahagian sungai adalah sama dengan kaedah keratan purata.
Persamaan yang digunakan bagi mendapatkan jumlah kadar alir sungai adalah seperti
dibawah berdasarkan Rajah 2.14 berikut.
datum
Bi-n
bi
bi+n
di
Rajah 2.14 : Pembahagian sungai bagi kaedah keratan antara
Q
=
Σ qi
=
( bi – bi-n)
2
=
Σ va
(vi di)
33
2.7.3 Kaedah Luas Kecerunan (area-slope method)
Kaedah ini merupakan anggaran secara kasar sahaja dengan menggunakan
persamaan Manning atau Chezy. Persamaan ini memerlukan nilai pekali Manning atau
Chezy bagi mendapatkan nilai kadar alir sungai.
Q
=
AV
Di mana, V adalah :
V
=
R2/3 S1/2 / n
Persamaan Manning
V
=
CR1/2 S1/2
Persamaan Chezy
Di mana,
n
=
pekali Manning
C
=
pekali Chezy
A
=
luas
R
=
ukur lilit basah
S
=
kecerunan
2.7.4 Kaedah-kaedah lain pengukuran
Selain daripada kaedah-kaedah tersebut diatas, terdapat juga kaedah-kaedah
lain pengukuran kadar alir sungai seperti kaedah Weir dan Flume yang sesuai
digunakan bagi sungai yang kecil. Prinsip yang digunakan adalah mengukur paras atau
turus air pada hulu struktur. Walaubagaimana pun, kaedah ini kurang sensitif pada
keadaan aliran di hilir, kekasaran sungai dan kesan aliran balik.
34
Kadar alir sungai juga boleh dikira berdasarkan Lengkung Perkadaran Sungai
di mana pertalian antara kedalaman dan kadar alir luahan sungai diterbitkan pada
stesen cerapan. Ianya berguna bagi mengetahui keadaan kadar alir sungai pada
kedalaman tertentu dan digunakan sebagai rujukan bagi tujuan kawalan banjir, bekalan
sumber air dan sebagainya. Lengkung perkadaran ini boleh diplot dalam bentuk graf,
jadual dan persamaan. Ianya juga perlu diuji setiap masa bagi memastikan
ketepatannya kerana dikhuatiri berlaku perubahan pada keadaan dan rupabentuk
sungai.
35
BAB 3
METODOLOGI DAN KAWASAN KAJIAN
3.1
Pengenalan
Pengunaan Geoprotect adalah satu kaedah kawalan hakisan yang baru
diperkenalkan oleh Syarikat Asmana Sdn Bhd. Kajian kes ini dijalankan untuk
mengetahui kadar hakisan dan kelakunan secara langsung tentang hakisan dan
mendapan hasil dari penggunaan Geoprotect sebagai penahan hakisan tebing sungai di
mana belum ada lagi kajian kes yang dilakukan sebelum ini oleh mana-mana agensi
atau individu mahupun syarikat pengeluar itu sendiri.
36
3.2
Pemilihan Kawasan Kajian
Kawasan kajian yang dipilih ialah kawasan sungai yang telah dipasang
Goeprotect sebagai satu kaedah kawalan hakisan tebing sungai. Dua lokasi sungai telah
dipilih bagi mengkaji keberkesanan penggunaan Geoprotect. Carta alir dalam Rajah 3.1
menunjukkan metodologi kajian yang dijalankan.
Memilh kawasan kajian kes
Lokasi 1- Sungai Air Itam
3 lokasi
Lokasi 2 – Sungai Maran
1 lokasi
Pemasangan pancang tanda
di lokasi 1
Merekod bacaan kedalaman sungai
pada pancang tanda
Mengukur halaju sungai
menggunakan Flow Probe FP101
Sungai Air Itam
dan Sungai
Maran
Menganalisis
corak
hakisan
dan
Menganalisis
corak
hakisan
dan
pemendapan serta mengira halaju
pengenapan serta
halaju dan kadar alir
dan kadar alir
Rajah 3.1: Carta alir kajian
37
3.2.1
Lokasi 1
Lokasi 1 ialah Sungai Air Itam yang terletak di Pulau Pinang manakala
kawasan kajian kes tertumpu di Kampung Melayu. Sungai Air Itam mempunyai
keluasan kira-kira 10.64 kilometer persegi dengan panjang 6.50 kilometer dan lebarnya
4.57 meter. Hulu sungainya berhampiran dengan kaki Bukit Bendera dan mengalir
keluar antara Selat Utara dan Selatan melalui Sungai Pinang seperti lampiran A-1.
Rajah 3.2 menunjukkan lokasi kajian kes di Sungai Air Itam, Pulang Pinang.
Rajah 3.2: Peta Lokasi 1 Kajian Kes (Kampung Melayu, Pulau Pinang)
38
3.2.2
Lokasi 2
Lokasi 2 ialah Sungai Maran yang terletak dalam Daerah Maran, Pahang Darul
Makmur dan kawasan kajian kes tertumpu di dalam kawasan sungai yang merentasi
Bandar Maran di mana pengunaan Geoprotect telah dipasang sepanjang 100 meter.
Rajah 3.3 menunjukkan peta lokasi kajian kes di Sungai Maran, Pahang.
Geoprotect
Rajah 3.3: Peta Lokasi 2 Kajian Kes (Bandar Maran, Pahang)
3.3
Pengukuran Hakisan Dan Mendapan
Pengukuran hakisan dan mendapan adalah penting untuk mengetahui kesan
sebenar akibat daripada halaju aliran sungai. Andaian yang dibuat ialah kelajuan aliran
39
sungai akan memberi kesan kepada hakisan dan mendapan terutama dasar dan tebing
sungai yang berpasir. Bagi mendapat data-data hakisan dan mendapan di kawasan
kajian, beberapa pancang kayu berlabel yang ditanda kedalamannya dipasang di tapak
lokasi di negeri yang dipilih iaitu Pulau Pinang. Pancang kayu yang dipasang ini akan
memberikan maklumat dan data untuk dianalisis kemudiannya.
3.3.1 Pancang tanda
Kayu yang berukuran 50 x 25 milimeter dan panjang 1500 milimeter digunakan
sebagai pancang tanda dan akan ditanam di lokasi-lokasi tertentu sepanjang tebing
sungai kajian kes. Pancang tersebut akan ditanda setiap 100 milimeter bagi
memudahkan pengukuran kedalaman diambil seperti dalam Rajah 3.4. Selain daripada
itu, pancang tanda juga akan dilabel bagi memudahkan kerja-kerja pengambilan data
dilakukan. Kehilangan pancang juga akan lebih mudah dikesan melalui label yang telah
dibuat. Rajah 3.5 dan 3.6 menunjukkan kerja-kerja pemasangan pancang tanda di
lokasi kajian kes.
40
Rajah 3.4: Pancang tanda yang telah dilabel dan ditanda setiap 100 mm
Rajah 3.5: Kerja-kerja memasang pancang tanda di lokasi kajian kes
Rajah 3.6: Pancang yang telah dipasang di lokasi kajian kes
41
3.3.2 Lokasi pemasangan pancang tanda
Lokasi pemasangan pancang tanda akan direkodkan bagi memudahkan
penganalisaan dibuat. Lokasi yang akan diambil kira adalah tebing sungai yang berliku
di mana kemungkinan berlakunya hakisan yang serius terutamanya ketika hujan lebat.
Selain daripada itu, lokasi yang telah dipasang dengan perlindungan Geoprotect dan
kawasan yang tiada sebarang perlindungan hakisan juga akan dikaji bagi melihat
berlakunya kejadian hakisan atau pengenapan. Beberapa lokasi pemasangan akan
ditentukan bagi melihat corak perubahan sungai secara umum. Lokasi pemasangan
pancang adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.7.
Rajah 3.7 : Lokasi pemasangan pancang tanda di Sungai Air Itam, Pulau Pinang
42
3.4
Pengukuran Halaju Aliran Sungai
Pengukuran halaju aliran sungai adalah penting untuk menilai kadar aliran
permukaan yang disumbangkan oleh hujan yang melalui kawasan tadahan dengan
tepat. Pengukuran akan dibuat melalui satu keratan rentas sungai dalam tempoh masa
tertentu. Alat yang akan digunakan bagi tujuan ini ialah Flow Probe FP101. Halaju
sungai akan diambil pada kedalaman 0.2, 0.6 dan 0.8 daripada kedalaman sungai.
Walaubagaimana pun, halaju sungai juga boleh diperolehi dengan kaedah apungan. Ia
dilakukan secara mudah dengan melepaskan bola pimpong atau ranting kayu pada
jarak tertentu dan masa direkodkan.
3.4.1
Alat Flow Probe FP101
Flow Probe FP101 digunakan untuk mengukur purata kelajuan air. Bagi
kawasan sungai yang bersaiz kecil, alat akan digerakkan secara perlahan dan teratur
merentasi arus bagi mendapatkan purata halajunya. Alat akan dibiarkan selama lebih
kurang 5 hingga 10 saat bagi merekod bacaan halaju arus. Selepas itu, alat diangkat
secara perlahan-lahan dalam keadaan menegak dan bacaan yang ditunjukkan pada
meter bacaan direkodkan.
Bagi mendapatkan bacaan halaju yang lebih tepat, bacaan diambil di beberapa
tempat pada kedalaman yang berbeza. Data ini juga akan digunakan bagi mengira
kadar alir sungai. Bacaan yang diperolehi pada alat adalah dalam unit kaki per saat.
Rajah 3.8 adalah gambar Flow Probe FP101 manakala Rajah 3.9 menunjukkan kerjakerja pengukuran halaju aliran sungai sedang dijalankan.
43
Rajah 3.8: Flow Probe FP101
Rajah 3.9: Pengukuran halaju sedang dijalankan
44
3.5
Pengukuran kadar alir sungai
Kadar alir sungai akan dikira berdasarkan nilai halaju yang telah dicatatkan di
beberapa bahagian sungai pada kedalaman tertentu. Kaedah mengira halaju adalah
berdasarkan kaedah keratan purata.
3.6
Kaedah penganalisiaan data
Data akan dikumpulkan dalam sela masa tertentu bagi mendapatkan corak
perubahan kepada kedalaman sungai. Perubahan ini akan dianalisis dan diplotkan
dalam bentuk graf bagi melihat terjadinya proses hakisan atau pengenapan di sungai
tersebut. Data yang diambil pada hari pertama sejurus selepas pemasangan pancang
tanda merupakan datum dan akan bertindak sebagai rujukan bagi data-data yang akan
dikumpulkan berikutnya. Hasil analisis ini akan memberikan gambaran mengenai
keberkesanan penggunaan produk Geoprotect sebagai salah satu kaedah perlindungan
hakisan tebing.
Selain daripada analisis berdasarkan data-data yang dikumpulkan, analisis juga
akan dibuat berpandukan pengamatan dan pemerhatian di tapak terutamanya bagi
Sungai Maran memandangkan pemasangan Geoprotect di lokasi tersebut mengalami
masalah. Pemerhatian ini akan memberikan maklumat berkenaan masalah-masalah
yang dihadapi ketika penggunaan Geoprotect ini.
45
BAB 4
ANALISIS DAN PERBINCANGAN
4.1
Analisis hakisan dan pengenapan
Data-data yang telah dikumpulkan disusun dalam bentuk jadual bagi
memudahkan analisis dibuat. Bacaan kedalaman yang diambil pada hari pertama
selepas pemasangan pancang tanda akan dikira sebagai datum atau rujukan bagi
melihat perubahan yang berlaku pada dasar sungai. Berdasarkan data yang
dikumpulkan pada bulan berikutnya, dasar sungai didapati mengalami perubahan sama
ada semakin dalam atau semakin cetek berbanding pada hari pertama bacaan diambil.
Graf akan diplot berdasarkan bacaan-bacaan yang diambil dan daripada bentuk
graf ini dapat dipastikan sungai mengalami sama ada hakisan atau pengenapan.
Kedalaman sungai yang bertambah menunjukkan sungai telah mengalami hakisan
sebaliknya kedalaman sungai akan semakin cetek apabila pengenapan terjadi.
46
4.2
Analisis di lokasi 1
Data diambil sebanyak tiga kali dalam sela masa lebih kurang sebulan. Bagi
lokasi kajian kes di Sungai Air Itam, pancang tanda dipasang di empat kawasan
berbeza iaitu Lokasi 1A, 1B, Lokasi 2 dan Lokasi 3. Ini bertujuan bagi melihat
perbezaan kesan aliran sungai di kawasan berliku yang dipasang Geoprotect seperti
Rajah 4.1 dan 4.3, dan kawasan yang tidak ada sebarang perlindungan hakisan seperti
Rajah 4.2.
Geoprotect
Sungai Air Itam
Lokasi 1B
Geoprotect
Lokasi 1A
Rajah 4.1 : Kedudukan pancang tanda di lokasi 1A dan 1B
47
Sungai Air Itam
Rajah 4.2 : Pemasangan pancang tanda di Lokasi 2 yang tidak dipasang Geoprotect
Geoprotect
Rajah 4.3 : Pemasangan pancang tanda di Lokasi 3
48
Data kedalaman yang dicatatkan bagi tempoh dua bulan bagi lokasi-lokasi kajian kes di
Sungai Air Itam iaitu pada tarikh 10 Januari 2007, 1 Febuari 2007 dan 8 Mac 2007
adalah seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 4.1. Jumlah kedalaman dasar sungai
diukur berdasarkan penandaan setiap 100 milimeter yang telah dibuat pada pancang
sebelumnya. Ukuran ke dalam yang diambil pada tarikh 10 Januari 2007 akan dianggap
sebagai rujukan atau datum.
Pita ukur digunakan bagi mendapatkan sela bacaan yang lebih tepat. Kerjakerja mengambil bacaan agak mudah memandangkan air sungai agak cetek disebabkan
tiada hujan sepanjang tempoh kajian.
Berdasarkan data yang diambil, graf pengenapan dan hakisan diplot seperti
Rajah 4.4, 4.5, 4.6.
49
Jadual 4.1 : Ukuran Pengenapan dan Hakisan Sungai Air Itam, Pulau Pinang
Pancang
Tanda
10.01.2007
01.02.2007
08.03.2007
Ukuran (mm)
Ukuran (mm)
Ukuran (mm)
Bacaan
Pancang
Perbezaan
Datum
Bacaan
Pancang
Perbezaan
Datum
Bacaan
Pancang
Perbezaan
Datum
No.1
680
0
665
15
674
6
No.2
681
0
670
-9
705
-44
No.3
450
0
435
-35
445
-40
No.4
510
0
575
-65
562
-52
No.5
443
0
460
-17
465
-22
No.8
610
0
625
10
644
15
No.9
554
0
535
9
561
7
No.10
445
0
430
-5
454
-9
No.11
660
0
670
-10
681
-13
No.12
470
0
475
-15
482
-12
No.13
680
0
660
-20
650
-12
No.14
680
0
700
-20
694
-14
No.15
690
0
707
-17
699
-9
No.16
710
0
710
0
712
-2
No.17
800
0
785
-15
780
20
No.18
720
0
715
5
700
20
No.19
690
0
685
5
625
65
No.20
640
0
660
-20
675
-35
Lokasi 1A :
Lokasi 1B :
Lokasi 2 :
Lokasi 3 :
50
KEDALAMAN (mm)
50
PENGENAPAN
DATUM
0
5
4
3
2
1
-50
-100
10/1/2007 1/2/2007 8/3/2007
HAKISAN
-150
LOKASI
a) Corak pengenapan dan hakisan di Lokasi 1A
KEDALAMAN (mm)
30
25
PENGENAPAN
20
DATUM
15
10
5
0
-5 10
-10
9
HAKISAN
8
10/ 1/ 2007
-15
1/ 2/ 2007
8/ 3/ 2007
-20
LOKASI
b) Corak pengenapan dan hakisan di Lokasi 1B
Kawasan pengenapan
Kawasan hakisan
Geoprotect
Lokasi 1B
Geoprotect
Lokasi 1A
c) Kawasan pengenapan dan hakisan
Rajah 4.4: Bahagian sungai yang mengalami pengenapan dan hakisan
51
PENGENAPAN
KEDALAMAN
(mm)&
HAKISAN (mm)
0
11
-10
1212
PENGENAPAN
13
14
15
-20
DATUM
-30
-40
HAKISAN
10/1/2007
1/2/2007
8/3/2007
LOKASI
a) Corak hakisan di Lokasi 2
Tebing
tanah
Kawasan
hakisan
b) Kawasan yang mengalami hakisan
Rajah 4.5: Bahagian sungai yang tidak dipasang Geoprotect mengalami hakisan
100
HAKISAN (mm)
PENGENAPAN
KEDALAMAN
(mm) &
52
PENGENAPAN
50
0
-50
16
HAKISAN
17
18
19
20
DATUM
10/1/2007 1/2/2007 8/3/2007
-100
LOKASI
a) Corak pengenapan dan hakisan di Lokasi 3
Kawasan pengenapan
Kawasan hakisan
Geoprotect
b) Bahagian sungai yang mengalami pengenapan dan hakisan
Rajah 4.6: Bahagian sungai yang mengalami pengenapan dan hakisan
Lokasi ini merupakan kawaan sungai yang agak berliku dan aliran sungai yang
melaluinya telah menghakis tebing tersebut sehingga menjadi semakin dalam. Tanah
yang telah dihakis akan dibawa kebahagian berikutnya dan terenap menyebabkan
kedalaman sungai berkurangan.
53
Berdasarkan graf diatas, didapati di lokasi 1A kawasan pancang tanda bertanda
1 mengalami sedikit pengenapan manakala sebahagian besarnya mengalami hakisan
sehingga 120 mm iaitu di bahagian pancang tanda 2 hingga 5. Lokasi 1B pula adalah
kawasan tebing sungai yang berlawanan dengan lokasi 1A. Graf menunjukkan kawasan
ini mengalami sedikit hakisan di bahagian permulaan manakala enapan terjadi di
bahagian tengah ke hujung liku sungai.
Lokasi 2 merupakan kawasan tebing sungai yang tidak dipasang dengan
sebarang perlindungan hakisan tebing. Lokasi ini juga mempunyai liku sungai yang
menghampiri 90 darjah. Berdasarkan graf yang diplot, hakisan terjadi di sepanjang
tebing sungai sehingga mencecah 35 mm.
Lokasi 3 telah dipasang dengan Geoprotect sepanjang tepi sungai bagi
melindungi hakisan tebing. Hasil analisis menunjukkan proses enapan terjadi
sepanjang sungai sehingga 70 mm. Hanya sedikit hakisan terjadi di bahagian hujung
aliran sungai.
Berdasarkan analisis di ketiga-tiga lokasi tersebut didapati hakisan berlaku di
bahagian permulaan liku sungai dan proses enapan berlaku di bahagian berikutnya
sehingga ke hujung liku sungai. Pemasangan Geoprotect didapati dapat mengurangkan
proses hakisan berlaku pada tebing sungai tetapi tidak menghalangnya secara
keseluruhan di mana kawasan dasar sungai masih boleh terhakis disebabkan aliran
sungai. Keadaan ini juga banyak dipengaruhi oleh halaju sungai di mana ketika halaju
sungai tinggi contohnya ketika hujan lebat, bahagian dasar sungai akan mengalami
hakisan.
54
4.3
Analisis halaju sungai
Nilai halaju yang diperolehi di lokasi berdasarkan penggunaan alat Flow Probe
FP101 digambarkan dalam bentuk kontur. Graf pengagihan halaju dilukis berdasarkan
garisan kontur tersebut. Nilai halaju purata sungai diperolehi berdasarkan halaju pada
kedalaman 0.6 daripada jumlah kedalaman.
4.3.1
Halaju sungai di Lokasi 1
Rajah 4.7 menunjukkan graf pengagihan halaju bagi Sungai Air Itam.
Berdasarkan graf tersebut halaju yang diperolehi adalah 0.27 m/s pada kedalaman 0.6y.
4.3.2
Halaju sungai di Lokasi 2
Berdasarkan graf 4.8 pula, halaju bagi Sungai Maran yang diperolehi adalah
0.30 m/s pada kedalaman 0.6y
55
Rajah 4.7 : Graf pengagihan halaju Sungai Air Itam, Pulau Pinang
Rajah 4.8: Graf pengaihan halaju Sungai Maran, Pahang
56
4.4
Analisis kadar alir sungai
Kadar alir sungai di kedua-dua lokasi akan dianalisis dengan menggunakan
kaedah keratan purata.
4.4.1
Kadar alir sungai di Lokasi 1 (Sungai Air Itam)
6.60 meter
0.2D
0.2D
0.2D
0.2D
0.36 m
0.8D
1.05 m
1.50 m
0.8D
0.8D
1.50 m
0.8D
1.50 m
1.05 m
Rajah 4.9 : Keratan rentas Sungai Air Itam, Pulau Pinang
Pengiraan :
57
Panel 1
Lebar
=
1.05 meter
Ukurdalam purata
=
(0.36 + 0.36) / 2
=
0.36 meter
=
lebar x ukurdalam
=
1.05 x 0.36
=
0.378 m2
=
(V0.2D + V0.8D ) + 0
Luas
Halaju purata
2
2
=
( 0.253 + 0.125 ) / 2 + 0
=
0.189 m/s
=
Luas x halaju
=
0.378 x 0.189
=
0.071 m3/s
Lebar
=
1.50 meter
Ukurdalam purata
=
(0.36 + 0.36) / 2
=
0.36 meter
=
lebar x ukurdalam
=
1.50 x 0.36
=
0.540 m2
=
(V0.2D + V0.8D ) + (V0.2D + V0.8D)
Kadar alir, q1
Panel 2
Luas
Halaju purata
58
2
2
2
=
[ ( 0.253 + 0.125 ) / 2 + ( 0.374 + 0.213) / 2 ] / 2
=
(0.189 + 0.2935 )/ 2
=
0.241 m/s
=
Luas x halaju
=
0.540 x 0.24125
=
0.130 m3/s
Lebar
=
1.50 meter
Ukurdalam purata
=
(0.36 + 0.36) / 2
=
0.36 meter
=
lebar x ukurdalam
=
1.50 x 0.36
=
0.540 m2
=
(V0.2D + V0.8D ) + (V0.2D + V0.8D)
Kadar alir, q2
Panel 3
Luas
Halaju purata
2
2
2
Kadar alir, q3
Panel 4
=
[ ( 0.374 + 0.213 ) / 2 + ( 0.357 + 0.229) / 2 ] / 2
=
(0.2935 + 0.293 )/ 2
=
0.293 m/s
=
Luas x halaju
=
0.540 x 0.29325
=
0.158 m3/s
59
Lebar
=
1.50 meter
Ukurdalam purata
=
(0.36 + 0.36) / 2
=
0.36 meter
=
lebar x ukurdalam
=
1.50 x 0.36
=
0.540 m2
=
(V0.2D + V0.8D ) + (V0.2D + V0.8D)
Luas
Halaju purata
2
2
2
=
[ ( 0.357 + 0.229 ) / 2 + ( 0.262 + 0.183) / 2 ] / 2
=
(0.293 + 0.2225 )/ 2
=
0.257 m/s
=
Luas x halaju
=
0.540 x 0.25775
=
0.139 m3/s
Lebar
=
1.05 meter
Ukurdalam purata
=
(0.36 + 0.36) / 2
=
0.36 meter
=
lebar x ukurdalam
=
1.05 x 0.36
=
0.378 m2
=
(V0.2D + V0.8D ) + 0
Kadar alir, q4
Panel 5
Luas
Halaju purata
60
2
2
Kadar alir, q5
=
( 0.262 + 0.183 ) / 2 + 0
=
0.223 m/s
=
Luas x halaju
=
0.378 x 0.2225
=
0.084 m3/s
Maka, jumlah kadar alir bagi Sungai Air Itam ialah,
Q
=
q1 + q2 + q3 + q4 + q5
=
0.071 + 0.130 + 0.158 + 0.139 + 0.084
=
0.58 m3/s
4.4.2 Kadar alir sungai di Lokasi 2 (Sungai Maran)
61
5.50 meter
0.2D
0.2D
0.2D
0.2D
0.16 m
0.8D
1.10 m
0.8D
0.8D
1.10 m
1.10 m
0.8D
1.10 m
1.10 m
Rajah 4.10 : Keratan rentas Sungai Maran, Pahang.
Pengiraan :
Panel 1
Lebar
=
1.10 meter
Ukurdalam purata
=
(0.16 + 0.16) / 2
=
0.16 meter
=
lebar x ukurdalam
=
1.10 x 0.16
Luas
62
Halaju purata
=
0.176 m2
=
(V0.2D + V0.8D ) + 0
2
2
=
( 0.198 + 0.171 ) / 2 + 0
=
0.1845 m/s
=
Luas x halaju
=
0.176 x 0.1845
=
0.032 m3/s
Lebar
=
1.10 meter
Ukurdalam purata
=
(0.16 + 0.16) / 2
=
0.16 meter
=
lebar x ukurdalam
=
1.10 x 0.16
=
0.176 m2
=
(V0.2D + V0.8D ) + (V0.2D + V0.8D)
Kadar alir, q1
Panel 2
Luas
Halaju purata
2
2
2
Kadar alir, q2
=
[ ( 0.198 + 0.171 ) / 2 + ( 0.305 + 0.268) / 2 ] / 2
=
(0.1845 + 0.2865 )/ 2
=
0.236 m/s
=
Luas x halaju
=
0.176 x 0.2355
63
=
0.041 m3/s
Lebar
=
1.10 meter
Ukurdalam purata
=
(0.16 + 0.16) / 2
=
0.16 meter
=
lebar x ukurdalam
=
1.10 x 0.16
=
0.176 m2
=
(V0.2D + V0.8D ) + (V0.2D + V0.8D)
Panel 3
Luas
Halaju purata
2
2
2
=
[ ( 0.305 + 0.268 ) / 2 + ( 0.329 + 0.283) / 2 ] / 2
=
(0.2825 + 0.306 )/ 2
=
0.294 m/s
=
Luas x halaju
=
0.176 x 0.29425
=
0.0518 m3/s
Lebar
=
1.10 meter
Ukurdalam purata
=
(0.16 + 0.16) / 2
=
0.16 meter
=
lebar x ukurdalam
=
1.10 x 0.16
=
0.176 m2
=
(V0.2D + V0.8D ) + (V0.2D + V0.8D)
Kadar alir, q3
Panel 4
Luas
Halaju purata
64
2
2
2
=
[ ( 0.329+ 0.283 ) / 2 + ( 0.188 + 0.167) / 2 ] / 2
=
(0.306 + 0.1775 )/ 2
=
0.241 m/s
=
Luas x halaju
=
0.176 x 0.24175
=
0.043 m3/s
Lebar
=
1.10 meter
Ukurdalam purata
=
(0.16 + 0.16) / 2
=
0.16 meter
=
lebar x ukurdalam
=
1.10 x 0.16
=
0.176 m2
=
(V0.2D + V0.8D ) + 0
Kadar alir, q4
Panel 5
Luas
Halaju purata
2
2
Kadar alir, q5
=
( 0.188 + 0.167 ) / 2 + 0
=
0.178 m/s
=
Luas x halaju
=
0.176 x 0.1775
=
0.031 m3/s
Maka, jumlah kadar alir bagi Sungai Maran ialah,
65
Q
=
q1 + q2 + q3 + q4 + q5
=
0.032 + 0.041 + 0.052 + 0.043 + 0.031
=
0.20 m3/s
4.5 Pemerhatian dan analisis penggunaan Geoprotect
Berdasarkan pemerhatian di Sungai Maran, didapati Geoprotect yang dipasang
sepanjang tebing sungai telah tumbang. Keadaan ini disebabkan adanya tekanan
daripada tanah di bahagian belakang Geoprotect yang dipasang.
Didapati juga, tanah di sepanjang tebing sungai tersebut merupakan dari jenis
tanah liat, dan bukannya tanah pasir sepertimana di Sungai Air Itam. Jenis tanah
sebegini menyebabkan aliran air tidak dapat melaluinya lalu menambah tekanan di
belakang Geoprotect yang dipasang. Akhirnya Geoprotect tersebut tumbang kerana
tidak mampu menahan tekanan tersebut.
Selain daripada itu, keadaan tebing Sungai Maran juga sangat tinggi dan agak
curam berbeza dengan Sungai Air Itam yang mempunyai tebing yang landai. Ini
menunjukkan Geoprotect tidak sesuai dipasang di kawasan sungai yang bertebing
tinggi dan curam memandangkan ianya bukan struktur penahan tanah dan tidak boleh
berfungsi sebagai tembok penahan. Walaubagaimana pun, kaedah pemasangan
mungkin boleh diubah atau diperkembangkan bagi membolehkan ianya digunakan di
kawasan tebing sungai yang tinggi dan curam.
66
Rajah 4.11 Keadaan Geoprotect yang tumbang di Sungai Maran, Pahang
67
BAB LIMA
KESIMPULAN DAN CADANGAN
5.1
Pengenalan
Penggunaan Geoprotect sebagai kawalan hakisan tebing sungai sangat efektif
memandangkan kelebihan-kelebihan yang ada pada produk ini. Rupa bentuknya juga
boleh dieksploitasi sebagai satu landskap yang menarik dengan kos yang murah dan
lebih mesra alam. Walaubagaimana pun, berdasarkan kajian ini kesesuaian penggunaan
produk ini perlu diberi perhatian terutamanya keadaan tebing sungai dan jenis tanah
yang hendak dilindungi.
68
5.2
Kesimpulan
Berdasarkan kajian yang telah dijalankan ini, beberapa kesimpulan boleh dibuat
iaitu ;
i)
Geoprotect hanya sesuai bagi melindungi tebing sungai yang berpasir.
ii)
Penggunaannya di kawasan tebing yang tinggi dan curam adalah tidak
sesuai kerana adanya tekanan daripada tanah di bahagian belakang struktur
berkenaan.
iii)
Geoprotect bukan struktur penahan tanah dan tidak berfungsi sebagai
tembok penahan. Sekiranya ketinggiannya dari paras tanah melebihi 500
mm, ianya akan patah.
5.3
Cadangan
Berdasarkan kajian yang dijalankan, didapati penggunaan Geoprotect hanya
sesuai digunakan di kawasan tebing yang berpasir. Beberapa perubahan boleh
dilakukan bagi membolehkan produk Geoprotect ini digunakan di kawasan yang bukan
berpasir seperti menambah struktur perembat dari bahan yang sama di bahagian
belakang Geoprotect yang kemudiannya ditanam di dalam tanah. Ini akan
menambahkan kekuatan pada Geoprotect yang dipasang di tebing sungai dan
mengelakkannya daripada tumbang akibat tekanan daripada tanah. Keadaan ini amat
sesuai untuk kawasan tebing sungai yang tinggi dan tanah selain daripada pasir.
69
Selain daripada itu, penambahan struktur di bahagian dalam produk yang akan
bertindak seperti tetulang juga boleh dilakukan. Ini akan menambahkan kekuatan pada
Geoprotect yang dipasang dan mengelakkannya daripada patah. Ianya boleh
diaplikasikan di kawasan tebing sungai yang agak curam.
Walaubagaimana pun, penggunaan produk ini tidak sesuai bagi sungai yang
mempunyai kadar halaju tinggi melebihi 4 m/s kerana halaju yang tinggi akan
menyebabkan struktur rosak seperti tumbang dan klip pengunci akan tercabut .
Keadaan ini bersesuaian dengan kehendak JPS di mana had halaju dibenarkan bagi
sesuatu saliran ialah kurang daripada 4 m/s.
Beberapa kajian juga perlu dilakukan dan diperluaskan lagi bagi membolehkan
penggunaan produk ini dipelbagaikan mengikut kesesuaian jenis tanah dan sungai.
Selain daripada itu, kajian bagi memperkembangkan lagi konsep rekabentuk produk
Geoprotect ini juga boleh dilakukan. Pemantauan dari masa ke semasa di sungai-sungai
yang telah dipasang dengan Geoprotect juga perlu bagi melihat kesan tindakbalas
kadar aliran, halaju sungai, aktiviti manusia di sekitar tebing sungai, hujan dan
sebagainya pada produk berkenaan.
70
BIBLIOGRAFI
[1] Novak, P., Moffat, A.I.B., Nalluri, C. and Narayanan, R. (1990), “Hydraulic
Structures”, London: Unwin Hyman, 3rd Edition.
[2] Basak, N.N. (2001), “ Irrigation Engineering”, New Delhi: McGraw Hill.
[3] Asmana Sdn. Bhd (2007), Brochure Geoprotect KSN 1/2000 The Product Of
Choice For Soil Erosion Control.
[4] Boiten, W. (2000) “ Hydrometry”, Rotterdam: A.A.Balkema.
[5] Garg, Santosh Kumar (1976), “Irrigation Engineering And Hydraulic
Structures”, New York: Khanna.
71
LAMPIRAN
72