Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk...

16
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa Bandungharjo Kecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan) 2014 Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 1 PERENCANAAN SPILLWAY DAN OPTIMASI PENGOPERASIAN WADUK PADA BENDUNGAN DESA BANDUNGHARJO KECAMATAN TOROH KABUPATEN GROBOGAN NASKAH PUBLIKASI Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Sipil Diajukan Oleh: PEKIK GUNAWAN NIM : D 100 090 043 NIRM : 09.6.106.03010.50043 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014

Transcript of Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk...

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 1

PERENCANAAN SPILLWAY DAN OPTIMASI PENGOPERASIAN

WADUK PADA BENDUNGAN DESA BANDUNGHARJO

KECAMATAN TOROH KABUPATEN GROBOGAN

NASKAH PUBLIKASI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Sipil

Diajukan Oleh:

PEKIK GUNAWAN

NIM : D 100 090 043

NIRM : 09.6.106.03010.50043

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2014

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 2

LEMBAR PENGESAHAN

NASKAH PUBLIKASI

PERENCANAAN SPILLWAY DAN OPTIMASI PENGOPERASIAN

WADUK PADA BENDUNGAN DESA BANDUNGHARJO

KECAMATAN TOROH KABUPATEN GROBOGAN

Naskah publikasi ilmiah ini disetujui dan layak untuk dipublikasikan untukmemenuhi sebagai persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1

Program Studi Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas Muhammadiyah Surakarta

diajukan oleh :Pekik Gunawan

NIM : D 100 090 043NIRM : 09.6.106.03010.50043

Susunan Dewan Penguji:

Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping

Ir. H. A. Karim Fatchan, M.T. Gurawan Djati W. S.T., M.T.NIK : 496 NIK : 782

Anggota

Kuswartomo, S.T., M.T.NIK : 651

Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratanUntuk mencapai derajat Sarjana-1 Teknik Sipil

Surakarta, ..............................

Dekan Fakultas Teknik Ketua Program Studi Teknik Sipil

Ir. H. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D Mochamad Solikin, S.T., M.T., Ph.DNIK : 682 NIK : 792

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 3

PERENCANAAN SPILLWAY DAN OPTIMASI PENGOPERASIAN WADUK PADA

BENDUNGAN DESA BANDUNGHARJO KECAMATAN TOROH KABUPATEN

GROBOGAN

ABSTRAKSI

Bendungan Bandungharjo dibangun di Desa Bandungharjo, Kecamatan Toroh, KabupatenGrobogan. Fungsi dari bendungan tersebut adalah sebagai penyimpan air pada saat musim penghujandan akan memanfaatkan air pada saat dibutuhkan, baik sebagai kebutuhan air baku maupun sebagai airirigasi. Bendungan bandungharjo ini dilengkapi bangunan pelimpah (spillway) sebagai pelimpah airsaat kondisi air banjir.

Perencanaan ini dilakukan analisis kebutuhan air dengan menggunakan Penman method sertapada analisis ketersediaan air menggunakan metode rasional. Hasil analisis tersebut didapatkan neracaair dengan membandingkan hasil dari kedua analisis tersebut dan didapatkan nilai prosentase seberapabesar ketersediaan dapat memenuhi kebutuhan air. Sebagai kontrol bendungan aman terhadapoverlaping, maka dalam merencanakan bangunan pelimpah (spillway) dilakukan kontrol kestabilanbaik terhadap rembesan air tanah (piping) dan momen guling. Analisis pengoperasian waduk, denganmembandingkan beberapa alternatif, sehingga diperoleh pola pengoperasian waduk yang baik.

Analisis neraca air selama 1 tahun didapatkan faktor (k) potensi inflow bendunganBandungharjo dapat memenuhi kebutuhan air sebesar 86,80 %. Analisis bangunan pelimpah dilakukankontrol kestabilan terhadap rembesan sehingga didapatkan hasil CL = 2,916 > 1,6 (pada saat kondisiair normal) dan CL = 2,232 > 1,6 (pada saat kondisi air banjir), kestabilan terhadap momen gulingdidapatkan hasil FS = 6,118 > 1,5 (pada saat kondisi air normal) dan FS = 2,241 > 1,5 (pada saatkondisi air banjir), kestabilan terhadap gaya geser didapatkan hasil SF = 5,555 (pada saat kondisi airnormal) dan SF = 3,914 > 1,5 (pada saat kondisi air banjir), serta kestabilan daya dukung pondasididapatkan hasil σmax 3,028 ton/m2 < 4,339 ton/m2 (pada saat kondisi air normal) dan σmax = 1,877 <4,339 ton/m2 (pada saat kondisi air banjir). Analisis pengoperasian waduk diambil alternatif ke IIIsebagai pola pengoperasian waduk nantinya.

Kata kunci: Analisis, kebutuhan air, ketersediaan air, spillway, waduk.

LATAR BELAKANGAir merupakan salah satu kebutuhan

pokok makhluk hidup di alam ini. Kegunaanair antara lain untuk kebutuhan air bakumanusia maupun untuk kebutuhan irigasi bagitanaman di persawahan. Persoalan yang seringterjadi adalah sewaktu musim hujan kerapmenimbulkan banjir, sedangkan pada waktukemarau terjadi kurangnya ketersadiaan air.Oleh sebab itu, diperlukan adanya pengelolaansumber daya air yang baik, sehinggapenggunaan air dapat digunakan secaraoptimal, baik pada musim penghujan dankemarau. Bangunan air yang dapatmenampung kelebihan air pada musimpenghujan dan dimanfaatkan pada saat-saatkekurangan air adalah waduk atau bendungan.Waduk yang akan dibangun nantinya harusmampu menyimpan air dan untuk memenuhi

kebutuhan air serta aman terhadap banjir yangdirencanakan, sehingga diperlukan desainspillway yang mampu mengalirkan banjir yangdirencanakan.

Rumusan Masalah1. Desain spillway dengan

mempertimbangkan kondisi geotekniksetempat dan debit outflow padaperhitungan penelusuran banjir.

2. Kuat dukung tanah dasar spillway setelahditentukan desain spillway nya.

3. Kestabilan bangunan pelimpah (spillway),pada kondisi muka air rencana dan padakondisi muka air banjir.

4. Pengoptimalan operasi waduk.

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 4

TINJAUAN PUSTAKA

Agus Murtiana (2006) dalam tugasakhirnya yang berjudul “Optimasi manajemenair rowo jombor”. Tugas Akhir (Penelitian) inimemiliki tujuan yaitu mengetahui karakteristikimbangan air Rowo Jombor kemudianmengoptimalkannya. Dengan pola operasialternatif dapat diminimalisir dan bahkansebenarnya ketinggian air yang dibutuhkanyaitu dengan peil alternatif setengah bulananyang dimulai Bulan Oktober.

Bayu Ramadhan (2008) dalam tugasakhirnya yang berjudul “OptimasiPengoperasian Waduk Wonogiri”. Wadukwonogiri memiliki peran yang sangat pentingdalam hal irigasi, karena air waduk inidigunakan untuk menyuplai daerah irigasisebesar 28.000 ha. Kenyataan di lapangansering kali pasokan air kurang pada saat musimkemarau, jadi dalam studi penelitian inidimaksudkan untuk lebih mengoptimalkanpengoperasian waduk sehingga tidak terjadikekurangan air lagi. Dari perbandingan antarapedoman operasi Waduk Wonogiri alternatf 10

dengan pedoman operasi Waduk Wonogirihistoris didapatkan nilai faktor (k) pedomanopersi Waduk Wonogiri alternatif 10 > operasiWaduk Wonogiri historis, hal ini disebabkankarena kurang sesuainya pelepasan air wadukdengan kebutuhan irigasi pada pedomanoperasi Waduk Wonogiri historis.

Ardhani Agnas Pratama dan PranataSetyo Kuntoro (2009) dalam tugas akhirnyayang berjudul “Perencanaan BendunganGonggang Kabupaten Magetan, Jawa Timur”.Tujuan perencanaan tersebut dilakukan untukkeperluan irigasi. Rencana pembangunan diatas sungai gonggang yang memiliki luasdaerah aliran 12,657 km2 dan terletak diKecamatan Poncol, Kabupaten MagetanPropinsi Jawa Timur. Setelah dilakukanperhitungan Bendungan Gonggangdirencanakan dengan spesifikasi Urugan ZonaInti Kedap Air Tegak setinggi 45 m denganlebar 10 m, Bangunan Pelimpah Mercu Ogeedengan lebar 10 m, Kolam Olak USBR Tipe Idan Bangunan Penyadap Menara.

LANDASAN TEORIAnalisis Kebutuhan dan Ketersediaan Air1. Kebutuhan Air Tanaman ( Etc )

a. EvapotranspirasiEvapotranspirasi dihitung denganmenggunakan Metode Penman.

b. PerkolasiLaju perkolasi normal sesudahdilakukan penggenangan berkisar antara1-3 mm/hari. Untuk perhitungankebutuhan air laju perkolasi diambilharga standar 2 mm/hari.

c. Curah Hujan EfektifMetode yang digunakan untukmenghitung curah hujan efektif adalahmetode R80. (Standard PerencanaanIrigasi KP-01, 1986)

d. Kebutuhan Air untuk Pengelolaan LahanKebutuhan air didasarkan pada airkonstan dalam lt/det selama periodepenyiapan lahan.

e. Kebutuhan Air untuk PertumbuhanKebutuhan air untuk pertumbuhantanaman dipengaruhi oleh besarnyaevapotranspirasi tanaman (ETC),perkolasi (P), penggantian air genangan(W) dan hujan efektif (Re).

2. Kebutuhan Air IrigasiRencana pola tanam untuk jaringan

Irigasi Bandungharjo dari SK. KeputusanBupati setempat adalah sebagai berikut :

Gambar 1 Rencana Pola Tanam3. Kebutuhan Air Baku

Asumsi dasar besarnya kebutuhan airuntuk penduduk berdasarkan PedomanKonsumsi Air (Kimpraswil, 2003).

4. Analisis Debit AndalanData debit tercatat di sungai Glugu

tidak didapatkan, sehingga untukmemperkirakan debit sungai digunakanmodel hujan limpasan dengan metoderasional.

5. Neraca AirUntuk mengetahui apakah debit yang

tersedia cukup atau tidak,Desain Struktur Spillway1. Rencana Teknis Bangunan Pelimpah

(Spillway)a. Saluran Pengarah Aliran

Pada saluran pengarah aliran inikecepatan masuknya aliran air supayatidak melebihi 4 m/det dan lebar saluranmakin mengecil ke arah hilir.

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

Padi I Padi II Palawija (Jagung)

1,11,100,951,05 0,500,951,051,05 00,951,021,050,960,591,051,11,1

April Mei Juni Juli Agustus SeptemberOktober Nopember Desember Januari Februari Maret

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 5

b. Saluran Pengatur AliranBentuk dan sistem kerja saluranpengatur aliran ini menggunakan tipebendung pelimpah (over flow weir type).

c. Saluran TransisiPerhitungan saluran transisimenggunakan persamaan Bernoulli.

d. Saluran PeluncurPerhitungan saluran peluncur padabagian terompet menggunakanpersamaan kekekalan momentum

e. Peredam EnergiPeredam energi berfungsi untukmeredam energi aliran dari saluranpeluncur.

Stabilitas Bangunan Pelimpah (Spillway)Kestabilan bangunan pelimpah (spillway),meliputi:a. Stabilitas terhadap erosi bawah tanah

(piping)b. Kontrol terhadap penggulinganc. Stabilitas daya dukung tanah pondasi.

Optimasi Operasi Waduk

Langkah analisis operasi waduk dengan modelsimulasi dengan tujuan akhir adalah penetapanrule curve waduk (rerata elevasi muka airwaduk tiap periode tertentu sebagai pedomanopersai waduk)

METODE PENELITIA

Gambar 2 Bagan Alir

ANALISIS DAN PEMBAHASANAnalisis Kubutuhan dan Ketersediaan Air1. Evapotranspirasi (ET0)

Tabel 1. Perhitungan ET0 denganmenggunakan Penman Method

Bulan ET0 Bulan ET0

Januari 5,865 Juli 5,284

Februari 5,921 Agustus 5,598

Maret 5,146 September 5,206

April 5,695 Oktober 5,792

Mei 5,043 Nopember 5,615

Juni 4,694 Desember 4,797

2. Analisis Data HujanPada perhitungan curah hujan areal

diperlukan adanya:a. Pengisian Data Hujan

Pada penelitian ini disetiap stasiun hujanmenggunakan 3 stasiun pengamatanhujan lainnya sebagai backup, yangdianggap sebagai 3 stasiun hujanterdekat dan hasilnya data yangdidapatkan panggah (layak) digunakan.

b. Uji KonsistensiTabel 2 Perhitungan Uji KonsistensiData Hujan

StasiunQmaks

Ski**

Syarat Keterangan

Qijin Qmaks < Qijin

Geyer 4,153 4,570

PanggahAsemrudung 4,111 4,570

Sanggeh 1,189 4,570

Semen 1,271 4,570

c. Curah Hujan ArealPada perhitungan curah hujan arealmenggunakan metode rerata, data curahhujan yang dirata-rata yaitu 3 stasiunpengamatan curah hujan (stasiun hujanGeyer, Sanggeh, dan Semen).

3. Hujan Efektifa). Hujan efektif untuk tanaman padi

Re = 807,0 RTabel 3 Curah Hujan Efektif UntukTanaman Padi

R Re R Re(mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari)

I 5,93 4,153 I 0,00 0II 5,00 3,500 II 0,00 0I 6,56 4,589 I 0,00 0II 3,31 2,315 II 0,00 0I 5,58 3,904 I 0,00 0II 3,75 2,625 II 0,00 0I 6,38 4,464 I 1,51 1,058II 2,96 2,069 II 4,10 2,873I 2,02 1,416 I 4,18 2,924II 0,15 0,102 II 6,40 4,480

I 0,67 0,467 I 2,82 1,976

II 0,07 0,047 II 7,35 5,148

Bulan Periode

Agustus

September

Oktober

Nopember

Desember

PeriodeBulan

Januari

Februari

Maret

April

Mei

Juni

Juli

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 6

b).Hujan efektif untuk tanaman palawijaTabel 4 Curah Hujan Efektif Untuk Tanaman Palawija

4. Analisis Kebutuhan Air

a. Kebutuhan Air Irigasi

Tabel 5 Kebutuhan Bersih Air di Persawahan

b. Kebutuhan Air BakuTabel 6 Jumlah Penduduk KabupatenGrobogan Tahun 2011

No KecamatanPenduduk

2006 2007 2008 2009 2010

1 Toroh 114785 115618 116145 116729 117143

2 Geyer 70764 70860 69748 70086 70428

Jumlah 185549 186478 185893 186815 187571

Dari data di atas didapatkan persamaan :y = 438,1 x – 693243,6Misalkan waduk masih memenuhi untukpelayanan air 50 tahun, Jadi proyeksiyang didapat untuk 50 tahun mendatangdidapatkan :y = 209681 orangUntuk analisis kebutuhan air baku,perhitungan sebagai berikut :Jadi, konsumsi air atau kebutuhan airbaku penduduk Kecamatan Toroh danGeyer sebesar :Jumlah SR+HU = 0,239 + 0,068 = 0,307m3/detik.

c. Analisis Ketersediaan AirTabel 7 Perhitungan Debit Andalan

Eto Tamp Faktor Etc R Re(mm/hari) Efektif Tamp (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari)

Juni II 4,694 0,50 80 1,004 2,347 0,07 0,067I 0,59 80 1,004 3,118 0 0II 0,96 80 1,004 5,073 0 0I 1,05 80 1,004 5,878 0 0II 1,02 80 1,004 5,710 0 0I 0,95 80 1,004 4,945 0 0II 0 80 1,004 0 0 0

Kc

Juli

Agustus

September

Bulan

5,284

5,598

5,206

Jumlah Setengah Eto Eo P Re WLR M IR Etc NFR NFR NFR

Hari Bulan (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (m3/detik) (lt/detik)/Ha

I 1,058 LP LP LP 0,000 13,899 0,245 0,025

II 2,873 LP 1,1 LP 0,000 12,084 0,213 0,021

I 2,924 1,1 1,1 1,1 6,177 6,952 0,123 0,012

II 4,480 1,1 1,05 1,08 6,065 5,285 0,093 0,009

I 1,976 1,05 1,05 1,05 5,037 6,762 0,119 0,012

II 5,148 1,05 0,95 1 4,797 3,349 0,059 0,006

I 4,153 1,7 0,95 0 0,48 2,815 2,362 0,042 0,004

II 3,500 panen 0 0 0,000 0,000 0,000 0,000

I 4,589 LP LP LP 0,000 11,258 0,198 0,020

II 2,315 LP 1,1 LP 0,000 13,531 0,239 0,024

I 3,904 1,1 1,1 1,1 5,660 5,456 0,096 0,010

II 2,625 1,1 1,05 1,08 5,557 6,632 0,117 0,012

I 4,464 1,05 1,05 1,05 5,979 5,215 0,092 0,009

II 2,069 1,05 0,95 1 5,695 7,326 0,129 0,013

I 1,416 1,7 0,95 0 0,48 2,421 4,705 0,083 0,008

II 0,102 panen 0 0 0,000 0,000 0,000 0,000

I 0 LP 0,000 2,000 0,035 0,004

II 0,067 0,5 2,347 4,280 0,075 0,008

I 0,000 0,59 3,118 5,118 0,090 0,009

II 0,000 0,96 5,073 7,073 0,125 0,012

I 0,000 1,05 5,878 7,878 0,139 0,014

II 0,000 1,02 5,710 7,710 0,136 0,014

I 0,000 0,95 4,945 6,945 0,122 0,012

II 0,000 0 0,000 0,000 0,000 0,000

Januari 31 6,452 2 8,452 1,048

1,7 8,177 0,981

Desember 31 4,797 5,277 2

5,865

November 30 5,615 2

Kc 1 Kc 2

4,298 7,262

1,7 7,277 0,902

Padi II

Jagung

5,206

5,598

5,284

4,694

5,043

5,695

7,726 4,636

4,844

Agustus 31 6,158 2 8,158 5,058

7,81331 5,813 2

30 5,726 2

7,547 0,936

Juni 30 5,164 2 7,164

1,7 8,264 0,992

Mei 31 5,547 2

April 30 6,264 2

pengolahan 8,514 0,954

Maret 31 5,660 2

Februari 28 6,514 2

1,7

5,921

5,146 7,660 0,950

Juli

September

6,177

Ket.

Oktober 31 5,792 6,371 2 pengolahan 8,371

Bulan K

1,038 12,957

Padi I

13,847

Kc

Periode PeriodeSetengah Setengah

Bulanan (m3/det) Bulanan (m3/det)I. 1-15 0,744 I. 1-15 0,00

II. 16-31 0,627 II. 16-31 0,00I. 1-15 0,822 I. 1-15 0,00

II. 16-28 0,415 II. 16-31 0,00I. 1-15 0,699 I. 1-15 0,00

II. 16-31 0,470 II. 16-30 0,00I. 1-15 0,799 I. 1-15 0,189

II. 16-30 0,370 II. 16-31 0,514I. 1-15 0,253 I. 1-15 0,524

II. 16-31 0,018 II. 16-30 0,802I. 1-15 0,084 I. 1-15 0,354

II. 16-30 0,008 II. 16-31 0,922

Debit Andalan

Oktober

Nopember

Desember

Debit AndalanBulan

Mei

Juni

Juli

Agustus

September

Bulan

Januari

Februari

Maret

April

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 7

5. Neraca AirTabel 8 Perhitungan Neraca Air

Gambar V.2. Grafik Neraca Air

Faktor ketersediaan air global (1 tahun) =airkebutuhan

waduki

nflow

=17,12852949

20,11162260= 0,868

Dari faktor (k) global tersebut dapat disimpulkan bahwa potensi inflow waduk Bandungharjo

hanya dapat memenuhi kebutuhan air sebesar 86,8 %.

m3/det m

3m

3/det m

3

I 15 0,74 963638 0,517 669924II 16 0,63 812054 0,485 670351I 15 0,82 1064694 0,430 556906II 15 0,41 537205 0,400 518800I 15 0,70 905892 0,426 552548II 16 0,47 609041 0,366 506228I 15 0,80 1035820 0,349 452032II 16 0,37 480014 0,307 424603I 15 0,25 328431 0,470 609575II 13 0,02 23685 0,510 573315I 15 0,08 108274 0,403 522712II 16 0,01 10827 0,424 586231I 15 0,00 0 0,399 517211II 15 0,00 0 0,436 565437I 15 0,00 0 0,390 505562II 16 0,00 0 0,307 424603I 15 0,00 0 0,342 443759II 15 0,00 0 0,383 495854I 15 0,19 245421 0,397 514988II 16 0,51 666561 0,432 596968I 15 0,52 678517 0,446 578045II 16 0,80 1039430 0,443 612488I 15 0,35 458360 0,430 556745II 15 0,92 1194397 0,307 398065

Σ 8,61 11162260,20 9,80 12852949,17

Mei8

April7

Maret6

Februari5

Jumlah

September12

Agustus11

Juli

Juni

VolumeKebutuhan AirDebit Andalan

(Outflow)(Inflow)

Januari4

Desember3

Nopember2

Oktober1

JumlahHari

9

No. Bulan Periode

10

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 8

).5,0.(.2 0 ZhPg A

Desain Struktur Bangunan Pelimpah (Spillway)1. Desain Bangunan Pelimpah (spillway)

a. Saluran Pengarah AliranTabel 9 Hasil Perhitungan Saluran Pengarah Aliran di Titik AElevasi Elevasi Tinggi Lebar

OutflowPo

Tinggi Kec. Tinggi

Air MercuTekanan

TotalSaluran

MukaAir

AliranTek.

Aliran

Banjir Spillway (HA) (B)(1/5 .HA)

(hA) (vA) (hvA)

(m) (m) (m) (m) (m3/det) (m) (m) (m) (m/det)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)

70,326 70,000 0,326 20,00 8,098 0,50 0,313 0,498 0,013b. Saluran Pengatur Aliran

B

Saluran Pengatur

R=0,5 hA

R=0,2 hA

0,282 hA

0,175 hA

hA

A

Saluran Pengarah

x

y

P0

Z

Gambar 3 Saluran Pengatur AliranTabel V.10. Hasil Perhitungan Saluran Pengarah Aliran di Titik B

KecepatanTinggi

TekananElevasi

BilanganFroude

Aliran Titik BKecepatan

AliranMuka Air Di Titik B

(vB) (hv,B) (hB) (Fr)

(vB2/2.g)

Q = vB .(20.hB)

(m/detik) (m) (m)

(1) (2) (3) (4)

4,218 0,907 0,096 4,346( Sumber : Hasil Perhitungan )

c. Saluran TransisiTabel 11 Hasil Perhitungan Saluran Transisi di Titik C

d. Saluran PeluncurPada perencanaan saluran

peluncur terdiri dari dua tahappekerjaan. Pada tahap pertama, saluran

berbentuk lurus. dan tahap kedua,saluran berbentuk terompet.1) Tahap pertama Saluran lurus

b1 b2 y ∆X hc vc

(m) (m) (m) (m) (m) (m/detik)20 15 2,5 12 0,1 0,102 5,284 5,277

S0 Fr

B

B

hg

v

.

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 9

Ditetapkan nilai X = 36 m,sehingga melalui perhitungandiperoleh hasil:S0 = 0,25H = 9,29hD = 0,065 m

Dv = 8,346 m/detikFr = 10,476 m

2) Tahap Kedua Saluran TerompetAnalisis data:

Tanθ =Fr.3

1

=476,10.3

1

= 0,032θ = 1,822Ditetapkan nilai:BD/b1 = 15 mBE/b2 = 17 mKemudian melalui perhitungandiperoleh hasil:y = 1 mS0 = 0,25H = 8,262 mZ = 32,496 m

Eh = 0,031 m

Ev = 15,576 m/detikFr = 28,436

PUN

CAK

BEN

DU

NG

AN

+73

,00

m

S. G

LU

GU

S. G

LUG

U

Dusun Klumpit,Desa Bandungharjo

Ke Toroh

Ke

Ben

dung

an B

andu

ngha

rjo

A

A

75

70

65

60

55

75

70

65

60

55JEM

BATAN PENGHUBUNG

B

B

SAL. PIPA PESATINTAKE

BANGUNAN PELIMPAH (SPILLWAY)

Gambar 4 Lokasi Bangunan Spillway

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 10

A

BS alu ran P en g atu r

C

D

EF

S a lu ran p e lu n cu r lu ru s S a lu ran p e lu n cu r te ro m p e t k e su n g a iS a lu ran p e red ame n erg i

S a lu ran tra n s is i

S a lu ran p e n g a tu rS a lu ra n p en g a rah

1 m 0 ,8 m 1 2 m 3 6 m 3 2 m 4 m

1 9 ,5 0 2 m

2 0 m 1 5 m 1 5 m 1 7 m

S K A L A 1 :4 0 0

G am b ar T am p ak A ta s

G am b a r T a m p ak S am p in g

G am b ar D esa in S p illw a y

M u k a tan ah a s li k an an sp illw a yM u k a ta n ah a s li k iri sp illw a y

1 0 ,0 0 m

8 5 ,8 m

Gambar 5 Desain Spillway keseluruhane. Bangunan Peredam Energi

D E 2 =h E/2E E =h E

D E 1 =h E

E F = 0,15 .h F

D F = 0,15 .h F

T E =h E T F= 0,2 .h F

L F= 0,3T F

kem iringan 2 :1

saluran peluncur peredam energ i sungai

T am pak atas

T am pak sam pingE F

h F

Gambar 6 Bangunan Peredam EnergiAnalisis data:1) Tinggi muka air di titik F

E

F

h

h=

1.81.5,0 2

rF

031,0Fh

=

1436,28.81.5,0 2

Fh = 1,215 m2) Panjang saluran

L = 4 . hF

= 4 . 1,215 = 4,859 m ~ 5 m3) Kecepatan aliran (vF)

vF =A

Q

=215,1.17

098,8= 0,392 m/detik

4) Balok peredam titik E1) DE1= hE = 0,031 m

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 11

2) DE2 =2Eh

= 0,015 m

3) EE = hE = 0,031 m4) TE = hE = 0,031 m

5) Balok peredam titik F

1) DF = 0,15 . hF = 0,182 m2) EF = 0,15 . hF = 0,182 m3) TF = 0,2 . hF = 0,243 m4) LF = 0,3. TF = 0,073 m

2. Analisis Stabilitas Bangunan Pelimpaha. Stabilitas muka air normal

A

B C

D

E

F G

H I

J K

L0,3

0,05

0,107

0,15 3,00 0,15 0,469 0,20

0,157

0,05

0,50

0,75

0,096

Gambar 7 Tampak SampingBangunan Pelimpah Kondisi MukaAir NormalTabel 12 Perhitungan Rembesan danTekanan Air Tanah Kondisi MukaAir Normal

1) Angka rembesan (CL)(CL) = (Σ LV + Σ ⅓LH)/ H

= (0,86 + 1,32) / 0,75= 2,916

Berdasarkan penelitianpenyelidikan tanah pada lokasibangunan pelimpah pondasibangunan pelimpah terletak padalapisan lempung sangat keras.

Dari KP-06 StandarPerencanaan Irigasi, harga amanuntuk jenis tanah tersebut, CL ijin=1,6. Karena CL > CL ijin, makastruktur bangunan pelimpah padasaat kondisi muka air normal amanterhadap rembesan.Tabel 13 Perhitungan stabilitasPelimpah Kondisi Muka Air NormalTerhadap Gaya Horizontal

Tabel 14 Perhitungan stabilitasPelimpah Kondisi Muka Air NormalTerhadap Gaya Vertikal

2) Kontrol terhadap gaya gulingFS = MV/MH

= 1,008/0,165= 6,118 >1,50 aman

3) Kontrol terhadap gaya geser

SF = 3

2tan

W

UG

= 5,555 >1,50 aman4) Kontrol terhadap daya dukung

tanah pondasiKeruntuhan geser umum:qult = c . Nc + b . D . Nq + 0,5 . b .B . NDari hasil penyelidikan tanahpada lokasi bendungan,didapatkan data tanah dasar untuklokasi pondasi adalah sebagaiberikut:c = 0,635b = 18,37 kN/m3 =1,837 ton/m3

ɸ = 35D = 0,451 mB = 0,819 mNc = 55,74Nq = 39,51N = 40,13

Beda Tekanan Air Beda Tinggi Energi Tekanan Air TanahLV LH 1/3LH Lw ∆H=Lw/CL H P=H-∆H

m m m m Ton/m2 Ton/m2 Ton/m2

A 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,500 0,500B A-B 0,350 0,000 0,000 0,350 0,120 0,850 0,730C B-C 0,000 0,150 0,050 0,400 0,137 0,850 0,713D C-D 0,050 0,000 0,000 0,450 0,154 0,800 0,646E D-E 0,000 3,000 1,000 1,450 0,497 0,800 0,303F E-F 0,157 0,000 0,000 1,607 0,551 0,957 0,406G F-G 0,000 0,150 0,050 1,657 0,568 0,957 0,389

H G-H 0,050 0,000 0,000 1,707 0,585 0,907 0,322

I H-I 0,000 0,469 0,156 1,863 0,639 0,907 0,268J I-J 0,050 0,000 0,000 1,913 0,656 0,957 0,301K J-K 0,000 0,200 0,067 1,980 0,679 0,957 0,278L K-L 0,207 0,000 0,000 2,187 0,750 0,750 0,00

Σ 0,86 1,32

Titik Garis

Panjang Rembesan

Lengan Momen

Ton m Ton.mW1 0,5 x PA x 0,5 0,125 0,624 0,078W2 0,5 x (PA+PB) x 0,2 0,215 0,374 0,080W3 - 0,5 x (PC+PD) x 0,05 -0,034 0,274 -0,009W4 0,5 x (PE+PF) x 0,557 0,056 0,052 0,003W5 - 0,5 x (PG+PH) x 0,3 -0,003 0,017 -0,0001W6 0,5 x (PI+PJ) x 0,05 0,014 0,017 0,0002W7 - 0,5 x PK x 0,207 -0,029 0,069 -0,002

P Aktif 0,5 x 0,4572 x tan2(45-12,46/2) x 1,837 0,123579 0,152333 0,018825

P Pasif -0,5 x 0,2072 x tan2(45+12,46/2) x 1,837 -0,061012 0,069 -0,00421ΣH 0,407 ΣMH 0,165

Terhadap Titik K

Gaya Luas x TekananGaya

Lengan MomenTon m Ton.m

U1 -0,5 x (PB+PC) x 0,15 -0,108 4,000 -0,433U2 -0,5 x (PD+PE) x 1,50 -1,423 3,100 -4,410U3 -0,5 x (PF+PG) x 0,15 -0,060 2,000 -0,119U4 -0,5 x (PH+PI) x 0,469 -0,138 0,513 -0,071U5 -0,5 x (PJ+PK) x 0,2 -0,008 0,133 -0,001

ΣU -1,737 ΣMU -5,034G1 0,35 x 0,15 x 2,4 0,126 3,894 0,491G2 3 x 0,3 x 2,4 2,160 2,319 5,009G3 0,15 x 0,9463 x 2,4 0,341 0,482 0,164G4 0,4845 x 0,469 x 2,4 0,545 0,435 0,237G5 0,207 x 0,2 x 2,4 0,099 0,104 0,010G6 0,5 x 0,4188 x 0,469 x 2,4 0,236 0,513 0,121G7 0,5 x 0,334 x 0,2 x 2,4 0,080 0,133 0,011

ΣG 3,587 ΣMV 6,043ΣV 1,850 Σ ΜV 1,008

Gaya Luas x TekananGaya

Terhadap Titik K

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 12

Perhitungan:qult = c . Nc + b . D . Nq + 0,5 . b . B . N

= 0,635.55,74 + 1,837.0,451.39,51 +0,5.0,837.1,819.40,13

= 84,562 ton/m3

SF = safety factor = 2,0 - 3,0Faktor keamanan diambil 3, makabesarnya daya dukung ijin tanahadalah:

σ =SF

qult

=3

562,84

= 28,187 ton/m2

Keruntuhan geser lokal:Untuk perhitungan keruntuhangeser lokal perhitungannyasebagai berikut:c’ = 2/3 . c = 2/3 . 0,635

= 0,423 kN/m2

ϕ’ = arc tg (2/3 . tg ϕ)= arc tg (2/3 . tg34,5°)= 24,62°

Nc’ = 14,57Nq’ = 5,47Nγ ‘ = 3,08γ = 1,837 ton/m3

D = 0,451 m (SyaratTerzaghi : Df < B)B = 0,819 mMaka perhitungan pada kondisiKeruntuhan Geser Lokal (LocalShear Failure) :qult ‘= c’ . Nc’ + γ . D . Nq’ + ½ . γ . B . Nγ’

= 0,423 . 14,57 + 20 . 0,451 . 5,47 + ½ .1,837 . 0,819 . 3,08= 13,019 ton/m2

SF = safety factor = 2,0 - 3,0Faktor keamanan diambil 3, makabesarnya daya dukung ijin tanahadalah:

σ’ =SF

qult

=3

019,13

= 4,339 ton/m2

Nilai eksentrisitas

e =

2

B

V

MHMV<

6

B

=

2

819,0

850,1

165,0008,1 <6

819,0

= 0,046 < 0,136 okTegangan yang terjadi:

σmax =

B

e

LB

V .61.

.≤ σ ijin

tanah; (L= 1 m)

=

819,0

046,0.61.

1.819,0

850,1

= 3,028 ton/m2<σdanσ’ aman

σmin =

B

e

LB

V .61.

.> 0

=

819,0

046,0.61.

1.819,0

850,1

= 1,489 ton/m2 > 0 amanb. Stabilitas muka air banjir

A

B C

D

E

F G

H I

J K

L0,3

0,05

0,107

0,15 3,00 0,15 0,469 0,20

0,157

0,05

0,50

0,326

0,98

0,096

Gambar 8 Tampak SampingBangunan Pelimpah Kondisi Muka

Air BanjirTabel 15 Perhitungan Rembesan danTekanan Air Tanah Kondisi MukaAir Banjir

1) Angka rembesan (CL)(CL) = (Σ LV + Σ ⅓LH)/ H

= (0,86 + 1,32) / 0,98= 2,231

Berdasarkan penelitianpenyelidikan tanah pada lokasibangunan pelimpah pondasibangunan pelimpah terletak padalapisan lempung sangat keras.

Dari KP-06 StandarPerencanaan Irigasi, harga amanuntuk jenis tanah tersebut, CL ijin=1,6. Karena CL > CL ijin, makastruktur bangunan pelimpah padasaat kondisi muka air banjir amanterhadap rembesan.

Beda Tekanan Air Beda Tinggi Energi Tekanan Air TanahLV LH 1/3LH Lw ∆H=Lw/CL H P=H-∆H

m m m m Ton/m2

Ton/m2

Ton/m2

AA 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,326 0,326A 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,826 0,826B A-B 0,350 0,000 0,000 0,350 0,157 1,176 1,019C B-C 0,000 0,150 0,050 0,400 0,179 1,176 0,997D C-D 0,050 0,000 0,000 0,450 0,202 1,126 0,924E D-E 0,000 3,000 1,000 1,450 0,650 1,126 0,476F E-F 0,157 0,000 0,000 1,607 0,720 1,283 0,563G F-G 0,000 0,150 0,050 1,657 0,743 1,283 0,540

H G-H 0,050 0,000 0,000 1,707 0,765 1,233 0,468

I H-I 0,000 0,469 0,156 1,863 0,835 1,233 0,398J I-J 0,050 0,000 0,000 1,913 0,857 1,283 0,426K J-K 0,000 0,200 0,067 1,980 0,887 1,283 0,396L K-L 0,207 0,000 0,000 2,187 0,980 1,076 0,096

Σ 0,86 1,32

Titik Garis

Panjang Rembesan

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 13

Tabel 16 Perhitungan stabilitasPelimpah Kondisi Muka Air BanjirTerhadap Gaya Horizontal

Tabel 17 Perhitungan stabilitasPelimpah Kondisi Muka Air BanjirTerhadap Gaya Vertikal

2) Kontrol terhadap gaya gulingFS = MV/MH

= 0,888/0,396= 2,241 >1,50 aman

3) Kontrol terhadap gaya geser

SF = 3

2tan

W

UG

= 3,914 >1,50 aman4) Kontrol terhadap daya dukung

tanah pondasiNilai eksentrisitas

e =

2

B

V

MHMV<

6

B

=

2

819,0

032,1

396,0888,0 <6

819,0

= 0,066 < 0,136 okTegangan yang terjadi:

σmax =

B

e

LB

V .61.

.≤ σ ijin

tanah; (L= 1 m)

=

819,0

066,0.61.

1.819,0

032,1

= 1,877 ton/m2<σdanσ’ aman

σmin =

B

e

LB

V .61.

.> 0

=

819,0

066,0.61.

1.819,0

032,1

= 0,643 ton/m2 > 0 amanDari hasil perhitungan di

atas, dapat diambil kesimpulanbangunan spillway dinyatakanaman terhadap stabilitas dayadukung tanah.

Lengan Momen

Ton m Ton.mW1 0,5 x (PAA+PA) x 0,5 0,288 0,624 0,180W2 0,5 x (PA+PB) x 0,2 0,323 0,374 0,121W3 - 0,5 x (PC+PD) x 0,05 -0,048 0,274 -0,013W4 0,5 x (PE+PF) x 0,307 0,082 0,052 0,004W5 - 0,5 x (PG+PH) x 0,05 -0,006 0,017 -0,0001W6 0,5 x (PI+PJ) x 0,05 0,021 0,017 0,0003W7 - 0,5 x (PK+PL) x 0,207 -0,051 0,069 -0,004W8 - 0,5 x PL x 0,096 -0,005 0,332 -0,002

P Aktif 0,5 x 0,4572 x tan2(45-12,46/2) x 1,837 0,123741 0,933333 0,115492

P Pasif -0,5 x 0,2072 x tan2(45+12,46/2) x 1,837 -0,061012 0,1 -0,006101ΣH 0,666 ΣMH 0,396

Gaya Luas x TekananGaya

Terhadap Titik K

Lengan MomenTon m Ton.m

U1 -0,5 x (PB+PC) x 0,15 -0,151 2,400 -0,363U2 -0,5 x (PD+PE) x 3,50 -2,101 2,200 -4,622U3 -0,5 x (PF+PG) x 0,15 -0,083 0,769 -0,064U4 -0,5 x (PH+PI) x 0,469 -0,203 0,513 -0,104U5 -0,5 x (PJ+PK) x 0,2 -0,017 0,133 -0,002

ΣU -2,555 ΣMU -5,155G1 0,35 x 0,15 x 2,4 0,126 3,894 0,491G2 3 x 0,3 x 2,4 2,160 2,319 5,009G3 0,15 x 0,9463 x 2,4 0,341 0,482 0,164G4 0,4845 x 0,469 x 2,4 0,545 0,435 0,237G5 0,207 x 0,2 x 2,4 0,099 0,104 0,010G6 0,5 x 0,4188 x 0,469 x 2,4 0,236 0,513 0,121G7 0,5 x 0,334 x 0,2 x 2,4 0,080 0,133 0,011

ΣG 3,587 ΣMV 6,043ΣV 1,032 Σ ΜV 0,888

Gaya Luas x TekananGaya

Terhadap Titik K

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 14

C. Operasi Waduk

Tabel 18 Perhitungan Rerata Elevasi Muka Air Di Waduk (Oktober 1998 - September 2012)Periode Elevasi

1/2 Bulanan ke-1 ke-2 ke-3 ke-4 ke-5 ke-6 ke-7 ke-8 ke-9 ke-10 ke-11 ke-12 ke-13 ke-14 rata-rata1 I. 1-15 70,00 67,70 68,43 67,27 62,88 61,75 63,66 63,72 63,28 62,34 63,36 61,98 64,99 65,65 64,79

2 II. 16-31 70,00 68,23 68,65 67,24 62,40 61,69 63,22 63,56 62,90 62,50 63,95 62,00 64,83 65,89 64,793 I. 1-15 70,00 68,52 68,64 67,14 62,89 61,21 63,57 63,15 62,98 63,56 64,01 61,80 65,04 66,46 64,934 II. 16-28 70,00 69,02 68,76 67,16 63,58 62,75 63,90 63,41 63,18 63,18 63,93 62,11 65,62 66,68 65,235 I. 1-15 70,00 69,08 68,54 67,03 64,50 63,95 63,83 63,14 63,79 63,42 63,70 61,90 66,55 66,70 65,446 II. 16-31 70,00 69,22 68,35 67,03 65,01 64,97 64,04 63,53 64,24 65,25 63,70 62,26 66,75 67,14 65,827 I. 1-15 70,00 69,21 68,43 67,12 65,23 65,13 64,10 64,32 63,95 65,35 63,88 63,00 67,14 67,61 66,038 II. 16-30 70,00 69,66 68,44 67,10 65,04 65,25 64,26 64,88 64,27 66,07 63,84 63,96 67,44 68,12 66,319 I. 1-15 70,00 69,82 68,65 66,93 65,38 65,71 63,83 65,41 64,30 66,26 64,68 64,57 67,53 68,28 66,52

10 II. 16-31 70,00 69,73 68,45 66,86 65,34 65,46 63,66 65,86 64,76 66,30 64,76 64,31 67,36 68,67 66,5411 I. 1-15 69,86 69,86 68,99 66,86 65,46 66,42 63,76 66,15 65,39 66,55 64,86 64,29 67,52 68,55 66,7512 II. 16-30 69,78 70,00 69,05 66,96 65,22 66,20 64,88 66,42 65,62 66,43 64,81 65,46 67,73 68,34 66,9213 I. 1-15 69,76 70,00 69,05 67,14 64,89 66,63 66,08 66,73 66,15 66,52 64,96 66,01 68,10 68,26 67,1614 II. 16-31 69,60 70,00 68,93 66,84 64,86 66,55 65,73 66,69 66,05 66,27 65,10 66,42 68,06 68,17 67,0915 I. 1-15 69,48 70,00 68,75 66,67 64,77 66,38 65,53 66,89 65,75 66,15 64,87 66,74 68,03 67,94 67,0016 II. 16-31 69,23 69,94 68,70 66,37 64,52 66,39 65,21 66,72 65,72 65,85 64,95 66,68 67,83 67,76 66,8517 I. 1-15 68,99 69,78 68,65 66,12 64,21 66,24 65,15 66,45 65,62 65,54 65,09 66,76 67,60 67,64 66,7018 II. 16-30 68,82 69,54 68,39 65,80 63,88 65,93 65,18 66,13 65,33 65,20 64,74 66,49 67,79 67,39 66,4719 I. 1-15 68,54 69,40 68,19 65,47 63,45 65,73 64,99 65,80 64,96 64,83 64,37 66,17 67,54 67,08 66,1820 II. 16-31 68,23 69,22 68,02 65,07 62,94 65,36 64,62 65,40 64,54 64,40 63,92 65,84 67,21 66,75 65,8221 I. 1-15 68,02 68,96 67,71 64,66 62,42 64,96 64,48 65,01 64,10 64,01 63,46 65,48 66,87 66,40 65,4722 II. 16-30 67,76 68,74 67,37 64,20 61,83 64,52 64,09 64,58 63,63 63,79 63,00 65,10 66,51 66,02 65,0823 I. 1-15 67,45 68,51 67,09 63,77 61,98 64,14 63,70 64,18 63,17 63,72 62,51 64,76 66,26 65,67 64,7824 II. 16-31 67,45 68,42 66,98 63,45 61,81 64,06 63,79 63,83 62,77 63,35 62,16 64,54 65,99 65,36 64,57

No Bulan

Mei

Juni

Maret

Desember

Januari

Oktober

Nopember

Februari

April

September

Juli

Agustus

Tahun

Gambar 9 Grafik Muka Air Di Waduk Tahun 1998-2012

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 15

Tabel V 19 Nilai Rata-rata faktor (k) AlternatifTerhadap Pola Tanam

Cara pemilihan pola operasialternatif Rowo Jombor yang terbaikberdasarkan nilai rata-rata faktor (k) pada 5alternatif tersebut, dengan mencermati nilaifaktor (k) pada masing-masing pola tanam.Terlihat dari tabel bahwa nilai faktor k terbesarpada masa pengolahan lahan Padi I adalahpada alternatif III, sebesar 0,696. Untuk masatanam Padi I faktor (k) terbesar pada alternatifV, sebesar 0,710. Sedangkan masa pengolahanlahan Padi II adalah pada alternatif III, sebesar0,791. Untuk masa tanam Padi II faktor (k)terbesar pada alternatif II, sebesar 0,696.kemudian masa pengolahan lahan Palawijaadalah pada alternatif III, sebesar 1,000.Untuk masa tanam Palawija faktor (k) terbesarpada alternatif II sebesar 0,793.

Dengan melihat hasil pengamatan diatas dapat di ambil kesimpulan bahwa padawaktu pengolahan lahan pada pola operasialternatif III nilai faktor (k) lebih baik di

bandingkan dengan alternatif lainnya, yaitupada masa pengolahan lahan padi I , masapengolahan padi II dan masa pengolahanpalawija, maka dari itu pola operasi waduktersebut yang dapat digunakan adalah alternatifIII, dikarenakan nilai faktor (k) paling optimal.KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan1. Dari analisis imbangan air didapatkan hasil

bahwa, ketersediaan air mampu memenuhikebutuhan air sebesar 86,80 %.

2. Desain bangunan pelimpah (spillway)diperoleh hasil sebagai berikut :a. Memiliki panjang total 85,8 m dan

tinggi 19,502 m. Dengan lebar yangbervariatif di setiap salurannya, seperti:1) Saluran pengarah aliran dengan lebar

20 m.2) Saluran pengatur aliran dengan lebar

20 m.3) Saluran transisi dengan lebar 20 m

menyempit menjadi 15 m.4) Saluran peluncur lurus lebar 15 m.5) Saluran peluncur terompet lebar 15

m melebar menjadi 17 m.6) Saluran peredam energi lebar 17 m.

b. Angka rembesan pada saat kondisi airnormal sebesar 1,96 dan pada saatkondisi air banjir sebesar 1,63 lebihbesar dari nilai CL ijin sehinggabangunan spillway dinyatakan amanterhadap rembesan.

c. Kontrol terhadap penggulingan padasaat kondisi normal sebesar 14,928 dan

Pola Nilai faktor k rata-rata

TanamAlternatif

IAlternatif

IIAlternatif

IIIAlternatif

IVAlternatif

V

LP 0,695 0,695 0,696 0,693 0,695

Padi I 0,684 0,689 0,548 0,706 0,710

LP 0,740 0,738 0,791 0,757 0,540

Padi II 0,695 0,696 0,692 0,694 0,690

LP 0,372 0,374 1,000 0,370 0,364

Palawija 0,849 0,793 0,788 0,856 0,861

Gambar 10 Grafik Rule Curve Alternatif I Muka Air Di Waduk

Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)

2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 16

pada saat kondisi banjir sebesar 12,485kurang dari 1,5 sehingga bangunanspillway aman terhadap penggulingan.

d. Melalui perhitungan didapatkan nilaiuntuk tegangan maksimum spillwaypada saat air normal sebesar 2,026ton/m2 dan saat air banjir sebesar 2,313ton/m2 kurang dari kuat daya dukungtanah dasar ijin. Jadi dapat diambilkesimpulan bahwa stabilitas desainspillway aman terhadap daya dukungtanah pondasi.

3. Dari beberapa alternatif yang dilakukan, ditetapkan rulecurve operasi waduk inimenggunakan alternatif III.

SARAN1. Untuk perencanaan lebih lanjut dapat

dilakukan perencanaan detail Intake sebagaipintu pengambilan.

2. Pada perencanaan desain dan kestabilanspillway masih mengunakan perhitunganmanual, untuk selanjutnya dapat dibandingkan menggunakan software.

DAFTAR PUSTAKAMurtiana, A. 2006. Optimasi Manajemen Air

Rowo Jombor. Tugas Akhir,Program studi Teknik Sipil,Fakultas Teknik. UniversitasMuhammadiyah Surakarta.

Departemen Pemukiman dan PrasaranaWilayah. 2002. KriteriaPerencanaan (01-07). BadanPenelitian dan Pengembangan.Jakarta.

Hardiyatmo, H.C. 1994. Mekanika Tanah 2.Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Sudjarwadi. 1987. Teknik Sumber Daya Air.Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil,Fakultas Teknik, Universitas GajahMada. Yogyakarta.

Triatmodjo, B. 1995. Hidrolika II. Beta Offset.Yogyakarta.

Chow, Ven Te. 1989. Hidrolika SaluranTerbuka. Erlangga. Jakarta.

Hardiyatmo, H.C. 1996. Teknik Pondasi. PTGramedia Pustaka Utama. Jakarta.