PERBANDINGAN PROFIL MUKA AIR DENGAN MENGGUNAKAN …eprints.umm.ac.id/63888/43/PENDAHULUAN.pdf ·...

PERBANDINGAN PROFIL MUKA AIR DENGAN MENGGUNAKAN METODE

INTEGRASI MANUAL DAN PROGRAM HEC-RAS (Studi Kasus Pelimpah

Samping Bendungan Bajulmati)

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik dalam Menyelesaikan Program

Sarjana Teknik

Oleh :

Shahnaz

201410340311074

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2020

iii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Dengan mengucapkan segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan

penyusunan Tugas Akhir saya yang berjudul “Perbandingan Profil Muka Air

dengan Menggunakan Metode Integerasi Manual dan Program HEC-RAS (Studi

Kasus Pelimpah Samping Bendungan Bajulmati)”. Penyusun mengucapkan terima

kasih yang sebanyak-banyaknya kepada:

1. Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Malang.

2. Lourina Evanale Orfa, ST., M.Eng atas kepercayaan dan segala bantuan

yang diberikan.

3. Seluruh dosen Jurusan Teknik Sipil khususnya Dr. Ir. Sulianto, MT selaku

dosen pembimbing 1, Ir. Suwignyo, MT dan Ir. Ernawan Setyono, MT

selaku dosen pembimbing 2, Ir. Chairil Saleh, MT selaku dosen penguji 1

dan Lourina Evanale Orfa, ST., M.Eng selaku dosen penguji 2 atas waktu

yang sudah diluangkan dan ilmu yang diberikan dalam setiap diskusi.

4. Ir Erwin Rommel, MT selaku dosen wali dari kelas Sipil B angkatan 2014

dan seluruh teman-teman yang sudah memberi warna dalam 6 tahun masa

studi penulis.

5. Seluruh Staff Administrasi Universitas Muhammadiyah Malang khususnya

Staf Administrasi Jurusan Teknik Sipil.

6. Seluruh keluarga besar khususnya mama, para kakak dan para abang yang

selalu memberi dukungan baik secara fisik, mental dan finansial.

7. Seluruh teman dan “teman” yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu untuk

segala bantuan yang diberikan.

Penyusun mengharapkan semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat

bagi pembaca pada umumnya dan bagi mahasiswa Teknik Sipil pada khususnya.

Malang, Juli 2020

Yang menyatakan,

Shahnaz

vi

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... i

SURAT PERNYATAAN ........................................................................................ ii

KATA PENGANTAR ............................................................................................. iii

ABSTRAK ............................................................................................................... iv

ABSTRACT .............................................................................................................. v

DAFTAR ISI ............................................................................................................ vi

DAFTAR TABEL.................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 2

1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 2

1.3 Tujuan .......................................................................................................... 2

1.4 Manfaat ......................................................................................................... 2

1.5 Batasan Masalah............................................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 4

2.1 Pelimpah ........................................................................................................ 4

2.1.1 Dasar Pelimpah ......................................................................................... 4

2.1.2 Pelimpah Samping (Side Channel Spillway) ............................................ 4

2.2 Analisa Hidrologi .......................................................................................... 5

2.2.1 Hidrograf Satuan....................................................................................... 5

2.2.2 Curah Hujan Maksimum Boleh Jadi (CMB) ............................................ 6

vii

2.2.3 Penelusuran Banjir .................................................................................... 9

2.3 Analisa Hidrolika .......................................................................................... 10

2.3.1 Prinsip Dasar............................................................................................. 10

2.3.1.1 Aliran Saluran Terbuka dan Penggolongannya.................................... 11

2.3.1.2 Saluran Terbuka dan Sifat-sifatnya ...................................................... 12

2.3.1.3 Prinsip Energi dan Momentum ............................................................ 15

2.3.1.4 Perhitungan Aliran Kritis ..................................................................... 17

2.3.2 Aliran Berubah Lambat Laun ................................................................... 19

2.3.2.1 Anggapan Dasar ................................................................................... 19

2.3.2.2 Persamaan Dinamik Aliran Berubah Lambat Laun ............................. 20

2.3.2.3 Analisa Profil Aliran ............................................................................ 21

2.3.3 Metode Perhitungan Manual .................................................................... 22

2.3.3.1 Metode Integrasi Numerik ................................................................... 22

2.3.3.2 Metode Tahapan Langsung .................................................................. 23

2.3.3.3 Metode Tahapan Standar...................................................................... 24

2.3.3.4 Loncatan Hidrolik ................................................................................ 24

2.3.4 Program HEC-RAS 4.1 ............................................................................ 26

2.3.4.1 Analisis Hidraulika............................................................................... 27

2.3.4.2 Persamaan Dasar Aliran ....................................................................... 28

BAB III METODE PENELITIAN ........................................................................ 29

3.1 Lokasi Penelitian ........................................................................................... 29

viii

3.2 Pengumpulan Data ........................................................................................ 30

3.2.1 Data Teknis Bangunan Pelimpah ............................................................. 30

3.2.2 Debit Banjir .............................................................................................. 31

3.3 Pengolahan Data............................................................................................ 31

3.3.1 Membuat Profil Aliran dengan HEC-RAS ............................................... 31

3.3.2 Membuat Profil Aliran dengan Metode Integrasi Langsung .................... 32

3.3.3 Pembahasan .............................................................................................. 32

BAB IV PEMBAHASAN ........................................................................................ 35

4.1 Profil Muka Air Menggunakan Software HEC-RAS.................................... 35

4.2 Profil Muka Air Menggunakan Hitungan Manual ........................................ 55

4.2.1 Pelimpah Samping .................................................................................... 55

4.2.2 Saluran Transisi ........................................................................................ 61

4.2.3 Saluran Peluncur ....................................................................................... 63

4.3 Perbandingan Profil Muka Air ...................................................................... 68

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 79

5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 79

5.2 Saran ............................................................................................................... 79

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 80

LAMPIRAN

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Unsur-unsur Geometris Penampang Saluran ........................................... 15

Tabel 4. 1 Cross Section Pelimpah Samping Bendungan Bajulmati ........................ 38

Tabel 4. 2 Output HEC-RAS Simulasi 1 dengan Q1000 ............................................. 50

Tabel 4. 3 Output HEC-RAS Simulasi 1 dengan QPMF ............................................. 55

Tabel 4. 4 Perhitungan Penurunan Muka Air Untuk Penetapan Penapang Kontrol

Q1000 ........................................................................................................................ 56

Tabel 4. 5 Penetapan Penampang Kontrol ................................................................ 58

Tabel 4. 6 Perhitungan profil muka air pada pelimpah samping menggunakan metode

integrasi manual pada Q1000 ...................................................................................... 59

Tabel 4. 7 Perhitungan profil muka air pada pelimpah samping menggunakan metode

integrasi manual pada QPMF ...................................................................................... 60

Tabel 4. 8 Analisa Profil Muka Air pada Saluran Transisi dengan Q1000 ................. 62

Tabel 4. 9 Analisa Profil Muka Air pada Saluran Transisi dengan QPMF ................. 62

Tabel 4. 10 Analisa Profil Muka Air pada Saluran Peluncur dengan QPMF .............. 63

Tabel 4. 11 Analisa Profil Muka Air pada Saluran Peluncur dengan Q1000 .............. 65

Tabel 4. 12 Perbandingan Profil Muka Air Pelimpah Samping Simulasi 1 Kala Ulang

Q1000........................................................................................................................... 68


QPMF........................................................................................................................... 69

Tabel 4. 14 Output HEC-RAS Simulasi 2 dengan Q1000 ........................................... 73

Tabel 4. 15 Output HEC-RAS Simulasi 2 dengan QPMF ........................................... 74

x


QPMF........................................................................................................................... 77


Q1000........................................................................................................................... 77

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Mercu Pelimpah Samping .................................................................... 5

Gambar 2. 2 Faktor Pengali Terhadap Deviasi (Km) ............................................... 7

Gambar 2. 3 Faktor Koreksi Xn ................................................................................ 8

Gambar 2. 4 Faktor Penyesuaian .............................................................................. 8

Gambar 2. 5 Lengkung Reduksi Luas ....................................................................... 9

Gambar 2. 6 Aliran di Saluran Terbuka .................................................................... 13

Gambar 2. 7 Energi dalam Aliran Saluran Terbuka Berubah Beraturan .................. 15

Gambar 2. 8 Energi Spesifik Aliran Terbuka............................................................ 17

Gambar 2. 9 Lengkung-lengkung Untuk Menentukan Kedalaman Kritis ................ 19

Gambar 2. 10 Bagian Saluran Untuk Menurunkan Metode Tahapan Langsung ...... 23

Gambar 2. 11 Panjang loncatan yang dinyatakan dengan kedalaman akhir y2, pada

saluran datar .............................................................................................................. 26

Gambar 2. 12 Diagram Aliran Berubah Beraturan ................................................... 28

Gambar 3. 1 Peta Lokasi Bendungan Bajulmati (7°54'47.4"S 114°21'23.8"E) ........ 29

Gambar 3. 2 Detail Pelimpah Samping Bendungan Bajulmati ................................. 29

Gambar 3. 3 Detail Potongan Pelimpah Samping Bendungan Bajulmati ................. 30

Gambar 3. 4 Diagram Alir ....................................................................................... 34

Gambar 4. 1 Layar Utama HEC-RAS ....................................................................... 35

Gambar 4. 2 Layar Pembuatan Project Baru ............................................................. 36

Gambar 4. 3 Layar Editor Data Geometri ................................................................. 36

xii

Gambar 4. 4 Layar Pengisian Nama Sungai dan Ruas Sungai ................................. 37

Gambar 4. 5 Layar Editor Data Geometri yang Menampakkan Seluruh Tampang

Lintang ...................................................................................................................... 43

Gambar 4. 6 Layar Editor Storage Area ................................................................... 43

Gambar 4. 7 Layar Editor Data Lateral Structure .................................................... 44

Gambar 4. 8 Layar Editor Lateral Weir Embankment .............................................. 45

Gambar 4. 9 Layar Editor Data Lateral Structure Setelah Data Geometri ................ 46

Gambar 4. 10 Layar Editor New Flow Data pada Steady Flow Data ....................... 46

Gambar 4. 11 Tampilan Awal Steady Flow Data ..................................................... 47

Gambar 4. 12 Layar Editor untuk Menambah RS ke Dalam Steady Flow ............... 47

Gambar 4. 13 Layar Editor Setelah Debit dimasukkan............................................. 48

Gambar 4. 14 Layar Editor Data Aliran Permanen untuk Syarat Batas.................... 48

Gambar 4. 15 Layar Hitungan Aliran Permanen ...................................................... 49

Gambar 4. 16 Layar Hitungan Setelah dihitung........................................................ 49

Gambar 4. 17 Profil Aliran Simulasi 1 dengan Q1000 ................................................ 50

Gambar 4. 18 Menu File pada Steady Flow Data ..................................................... 51

Gambar 4. 19 Layar Editor New Flow Data pada Steady Flow Data ....................... 51

Gambar 4. 20 Layar Editor untuk Menambah RS kedalam Steady Flow ................. 52

Gambar 4. 21 Steady Flow Data QPMF ...................................................................... 52

Gambar 4. 22 Layar Editor Data Aliran Permanen untuk Syarat Batas Hilir ........... 53

Gambar 4. 23 Layar Hitungan Aliran Permanen ...................................................... 53

xiii

Gambar 4. 24 Layar Hitungan Setelah dihitung........................................................ 54

Gambar 4. 25 Profil Aliran Simulasi 1 dengan QPMF ................................................ 54

Gambar 4. 26 Profil Aliran Hitungan Manual Kala Ulang PMF .............................. 66

Gambar 4. 27 Profil Aliran Hitungan Manual Kala Ulang 1000 tahun .................... 67

Gambar 4. 28 Perbandingan Profil Muka Air HEC-RAS dengan Hitungan Manual

Simulasi 1 Kala Ulang Q1000 ..................................................................................... 70

Gambar 4. 29 Perbandingan Profil Muka Air HEC-RAS dengan Hitungan Manual

Simulasi 1 Kala Ulang QPMF .................................................................................... 71

Gambar 4. 30 Geometri Data pada Pelimpah Samping untuk Simulasi 2 ................ 72

Gambar 4. 31 Geometri Data pada Saluran Transisi dan Saluran Peluncur untuk

Simulasi 2 .................................................................................................................. 73

Gambar 4. 32 Perbandingan Profil Muka Air Menggunakan HEC-RAS dan Hitungan

Manual Simulasi 2 Kala Ulang Q1000 ........................................................................ 75

Gambar 4. 33 Perbandingan Profil Muka Air Menggunakan HEC-RAS dan Hitungan

Manual Simulasi 2 Kala Ulang QPMF ........................................................................ 76

81

DAFTAR PUSTAKA

Chow, V.T. 1989. Hidrolika Saluran Terbuka (Terjemahan). Jakarta: Penerbit Erlangga.

Ismawati, Sintya Maghfiro. 2017. Permodelan Aliran 1D pada Bendungan Tugu

menggunakan Software Hec Ras. Skripsi Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh

November: Tidak diterbitkan.

Istiarto. 2014. Simulasi Aliran 1-Dimensi Dengan Bantuan Paket Program Hidrodinamika

Hec-Ras. Junction and Inline Structures. Yogyakarta.


Hec-Ras. Lateral Structure, Storage Area, and Pump Station. Yogyakarta.


Hec-Ras. Modul Pelatihan Simple Geometry River. Yogyakarta.

Mawardi, Erman. 2010. Desain Hidraulik Bangunan Irigasi. Bandung: Penerbit Alfabeta.

Soedibyo, Ir. 2003. Teknik Bendungan. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.

Soemarto. 1987. Hidrologi Teknik. Usaha Nasional. Surabaya.

US Army Corps of Engineers. 2010. HEC-RAS River Analysis System: Hydraulic Refrence

Manual. Hydrologic Engineering Center.

US Army Corps of Engineers. 2010. HEC-RAS River Analysis System: User’s Manual.

Hydrologic Engineering Center.

Wigati, Restu. 2016. ANALISIS BANJIR MENGGUNAKAN SOFTWARE HEC-RAS 4.1

(Studi kasus sub DAS CisimeuthilirHM 0+00 Sampai dengan HM69+00). Jurnal

Fondasi, Vol 5 Nomor 1, hal 13-23. Banten.

Mahasiswa/i atas nama,

Nama : Shahnaz

NIM : 201410340311074

Telah dinyatakan memenuhi standar maksimum plagiasi dengan hasil,

BAB 1 10 % ≤ 10%

BAB 2 16 % ≤ 25%

BAB 3 27 % ≤ 35%

BAB 4 13 % ≤ 15%

BAB 5 5 % ≤ 5%

Naskah Publikasi 20 % ≤ 20% Malang, 09 Juli 2020

Surat keterangan ini digunakan untuk mendaftar

sidang Tugas Akhir khusus Wisuda Periode III 2020 Amalia Nur Adibah

SURAT KETERANGAN LOLOS PLAGIASI

PERBANDINGAN PROFIL MUKA AIR DENGAN MENGGUNAKAN …eprints.umm.ac.id/63888/43/PENDAHULUAN.pdf ·...

Documents

Transcript of PERBANDINGAN PROFIL MUKA AIR DENGAN MENGGUNAKAN …eprints.umm.ac.id/63888/43/PENDAHULUAN.pdf ·...