PROPOSAL TUGAS AKHIR PERENCANAAN TUBUH...

1

Proposal Tugas Akhir

Program Studi D III Teknik Sipil

Bangunan Air

PROPOSAL TUGAS AKHIR

PERENCANAAN TUBUH EMBUNG UMBARAN

GUNUNG RANCAK SAMPANG

DISUSUN OLEH :

WILDAN SYAHRIR RIDHA

NRP : 3109030078

DIMAS NURDIANSYAH

NRP : 3109030086

DOSEN PEMBIMBING :

Ir. SAPTARITA

NIP. 19530907.198403.2.001

PROGRAM DIPLOMA 3 TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2012

2



Bangunan Air

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum wr.wb,

Alhamdulillah, puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan

rahmat-Nya, penyusun dapat menyelesaikan proposal tugas akhir yang berjudul

Perencanaan Tubuh Embung Umbaran Gunung Rancak Sampang.

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi kami di

Program Studi Diploma 3 Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya.

Laporan tugas akhir ini bias terwujud berkat bimbingan, saran-saran, serta bantuan

dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini perkenankanlah penyusun

menyampaikan terimakasih dan penghargaan kepada :

1. Allah SWT, atas semua rahmat-Nya.

2. Nabi Muhammad SAW, atas semua pelajarannya.

3. Bapak Dr. Ir. M. Sigit Darmawan, M. SC, selaku Kepala Program Diploma 3

Teknik Sipil FTSP-ITS.

4. Ir.Saptarita selaku dosen pembimbing Proyek Akhir kami.

5. Kedua orang tua kami yang selalu mendukung dan memberikan do’a.

6. Bapak Ibu Dosen dan Karyawan Prodi D3 Teknik Sipil FTSP-ITS

7. Teman-teman yang selalu membantu dan memberikan dukungan kepada kami.

8. Semua pihak yang tidak bias kami sebutkan satu persatu yang telah membantu

penyusun dalam menyelesaikan laporan proyek akhir ini.

Saya menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan baik yang disengaja

maupun tidak, untuk itu mohon kritik dan saran untuk kesempurnaan laporan tugas akhir

ini. Semoga laporan tugas akhir ini bisa bermanfaat untuk kita semua

Wassalamualaikum wr.wb.

Surabaya, 5 Januari 2012

Penyusun

3



Bangunan Air

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI.........................................................................................................................1

URAIAN SINGKAT............................................................................................................2

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang..............................................................................................3

1.2 Perumusan Masalah.......................................................................................3

1.3 Batasan Masalah............................................................................................3

1.4 Tujuan Penelitian...........................................................................................4

1.5 Manfaat Penelitian.........................................................................................4

1.6 Lokasi............................................................................................................4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Analisa Hidrologi.........................................................................................5

2.1.1 Curah Hujan Rata – rata.......................................................................5

2.1.2 Analisa Hujan Rencana........................................................................5

2.1.2.1 Metode Distribusi Normal.....................................................6

2.1.2.2 Metode Distribusi Gumbel....................................................6

2.1.2.3 Metode Log Pearson Type III...............................................7

2.1.3 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi Curah Hujan Rencana........8-10

2.1.4 Hidrograf Banjir Metode Nakayasu.................................................10

2.2 Analisa Kapasitas Embung.........................................................................11

2.2.1 Menentukan Debit Inflow................................................................11

2.2.2 Menentukan Debit Outflow..............................................................11

2.2.3 Menentukan Lengkung Kapasitas Embung......................................11

2.2.4 Analisa Kebutuhan Air Baku...........................................................12

2.2.4.1 Proyeksi Jumlah Penduduk.................................................12

2.2.4.2 Perhitungan Kebutuhan Air.................................................13

2.3 Perencanaan Teknis Tubuh Embung..........................................................13

2.3.1 Perhitungan Kapasitas Pelimpah........................................................13

2.3.2 Menentukan Kapasitas Banjir............................................................14

2.3.3 Menentukan Tinggi Jagaan................................................................14

2.3.4 Menentukan Lebar Mercu Embung..................................................15

2.4 Perencanaan Stabilitas Tubuh Embung......................................................15

2.4.1 Stabilitas Tubuh Embung Terhadap Aliran Filtrasi.........................15

2.4.1.1 Penentuan Kapasitas Aliran Filtrasi....................................15

2.4.1.2 Penentuan Aliran Filtrasi Terhadap Sufosi dan Boiling......16

2.4.2 Stabilitas Tubuh Embung Terhadap Gelincir...................................16

BAB III METODOLOGI 3.1 Jadwal Kegiatan Penyusunan Proyek Akhir..............................................18

3.2 Diagram Alir Kegiatan Penyusunan Proyek Akhir....................................19

DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................................20

LAMPIRAN

4



Bangunan Air

URAIAN SINGKAT

Desa Gunung Rancak Kabupaten Sampang sering mengalami kekurangan air bersih

di musim kemarau dikarenakan tidak tersedianya tempat tampungan.Sehingga air hujan

langsung mengalir ke laut.Maka sebagai alternatif pemecahan masalah adalah dengan

membangun embung yang dimanfaatkan untuk menyimpan air di musim hujan dan

digunakan di musim kemarau.

Selain sebagai kebutuhan masyarakat, embung tersebut juga sebagai penampung

untuk mencegah terjadinya banjir yang selalu terjadi saat musim hujan di wilayah

Kabupaten Sampang.

Dengan pembuatan embung Umbaran Gunung Rancak ini diharapkan dapat

memenuhi kepentingan kebutuhan air baku bagi penduduk di desa Gunung Rancak dan

dapat mencegah terjadinya banjir pada saat musim hujan, sehingga dapat meningkatkan

taraf hidup masyarakat setempat.

5



Bangunan Air

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebutuhan air bersih merupakan hal yang sangat vital bagi kehidupan

manusia.Kekurangan sumber air bersih dapat menyebabkan terjadinya beberapa masalah,

seperti kekurangan gizi, kesulitan mencuci pakaian dan yang paling parah adalah dapat

menimbulkan sumber penyakit yang menyebabkan kematian.

Desa Gunung Rancak merupakan salah satu dari sekian banyak desa yang

mengalami kesulitan air bersih.Hal ini umumnya terjadi pada musim kemarau, sedangkan

pada musim penghujan air sangat melimpah, karena desa Gunung Rancak memiliki

tingkat curah hujan yang tinggi.

Perencanaan Embung merupakan salah satu solusi yang dapat diaplikasikan di Desa

Gunung Rancak, yang berfungsi menampung air pada musim hujan dan dapat

dimanfaatkan pada musim kemarau untuk kebutuhan air baku. Dalam perencanaan embung

terdapat beberapa aspek yang perlu diperhatikan dan dipertimbangkan antara lain,

kapasitas embung, kekuatan dan kestabilan konstruksi, efisiensi dan ketepatgunaan serta

perencanaan yang sesuai dengan standar teknis yang berlaku.

1.2 Perumusan Masalah

Rumusan masalah yang akan dibahas untuk mengatasi masalah yang terjadi di Desa

Gunung Rancak II adalah :

1. Berapa jumlah kebutuhan air baku yang diperlukan di desa Gunung Rancak ?

2. Desain Embung apa yang cocok digunakan pada wilayah desa Gunung Rancak ?

1.3 Batasan Masalah

Untuk mengatasi masalah yang begitu komplek dalam perencanaan embung ini,

maka dalam proyek akhir ini dibatasi pada permasalahan “ Perencanaan Embung Umbaran

Gunung Rancak Sampang” yang meliputi :

a. Analisa Hidrologi.

b. Menghitung kebutuhan air baku.

c. Perencanaan Hidrolis Main Dam / Bendung.

d. Perhitungan Stabilitas Main Dam / Bendung.

e. Perencanaan Hidrolis Spillway (Pelimpah).

f. Perhitungan Stabilitas Spillway (Pelimpah).

g. Merencanakan saluran pengelak.

h. Tidak membahas analisa ekonomi

i. Tidak membahas Metode Pelaksanaan

6



Bangunan Air

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari perencanaan ini adalah :

1. Menghitung jumlah kebutuhan air penduduk desa Gunung Rancak.

2. Pemilihan tipe dan perencanaan teknis embung yang cocok untuk kondisi desa

Gunung Rancak.

1.5 Manfaat Penelitian

Proposal tugas akhir ini diharapkan dapat merencanakan detail embung untuk

menampung air sesuai dengan kapasitas yang ada sehingga kebutuhan air baku di desa

Gunung Rancak Kecamatan Robatal Sampang dapat terpenuhi dan taraf hidup masyarakat

didaerah tersebut dapat meningkat.

1.6 Lokasi

Lokasi direncanakan Embung terletak di Gunung Rancak Kabupaten Sampang Madura.

Gambar 1.1 (Sumber : Dinas PU Pengairan)

Gambar 1.2 (Sumber : www.Google earth.com)

7



Bangunan Air

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Analisa Hidrologi

2.1.1 Curah Hujan Rata – rata

Data hujan yang diperoleh dari alat penakar hujan merupakan hujan yang terjadi

hanya pada satu tempat atau titik saja. Mengingat hujan sangat bervariasi terhadap tempat,

maka untuk kawasan yang luas satu alat penakar tidak dapat menggambarkan hujan

wilayah tersebut. Dalam hal ini diperlukan hujan kawasan yang diperoleh dari harga rata –

rata curah hujan beberapa stasiun penakar hujan yang ada dalam dan atau sekitar wilayah

tersebut.

Analisa secara umum perhitungan perkiraan besarnya curah hujan daerah dapat

dihitung dengan metode Thiesen-polygon sebagai berikut :

=

........................................................(1)

=

....................................................... (2)

= W R +W₂R₂+…+WnRn.................................................. (3) (Sumber : Sosrodarsono, Hal.27)

Dimana :

= Curah hujan daerah

R1, R2, Rn = Curah hujan ditiap pengamatan

A1,A2,An = Bagian luas yang mewakili tiap pengamatan

W1,W2,Wn = Koefisien Thiessen

n = Jumlah titik pengamatan

2.1.2 AnalisaHujan Rencana

Metode – metode yang digunakan untuk menghitung hujan rencana adalah sebagai

berikut :

1. Metode Distribusi Normal

2. Metedo Distribusi Gumbel

3. Metode Distribusi Log Person Type III

2.1.2.1 Metode Distribusi Normal

8



Bangunan Air

1. Nilai rata – rata

X =

∑

................................................................(4)

Dimana :

X = Nilai rata – rata (mm)

Xi = Nilai pengukuran dari suatu variant (mm)

n = Jumlah data

2. Koefisien Kemencengan (Cs)

Cs = ∑

................................................. (5)

(Sumber : Soewarno, 1995, Hal. 81)

Dimana :

Cs = Koefisien kemencengan

Sd = Standart Devisiasi dari sample (mm)

X = Rata – rata hitung dari sample (mm)

Xi = Nilai variant ke-I (mm)

n = Jumlah data

3. Koefisien Kurtosis

Ck = ∑

.................................. (6)

(Sumber : Soewarno, 1995,Hal.89)

Dimana :

Ck = Koefisien Kurtosis

Sd = Standart Deviasi dari sampel (mm)

= Rata – rata hitung dari sample (mm)

Xi = Nilai variant ke-I (mm)

n = Jumlah data

2.1.2.2 Metode Distribusi Gumbel

Untuk menghitung curah hujan dengan masa ulang tertentu menurut Gumbel dapat

dipakai perumusan sebagai berikut :

X = +

(Y – Yn)................................................................. (7)

(Sumber : Soewarno, 1995, Hal.127)

Dimana :

9



Bangunan Air

X = Hujan dengan masa ulang T

= Nilai rata-rata hitung variant

S = Standar devisiasi

Y = Nilai reduksi variant dari variable yang diharapkan terjadi pada periode

ulangtertentu, atau dapat dihitung dengan rumus :

Y = ln[-ln (

] untuk T ≥ 20, maka = ln T ............... (8)

(Sumber : Soewarno, 1995, Hal. 128)

T = Peride ulang Yn = Nilai rata – rata reduksi dari variant (mean of reduced variable) nilainya

tergantung dari jumlah data (n)

Sn = Deviasi standart dari reduksi variant (standart deviation of the reduced

variant)nilai datanya tergantung dari jumlah data (n)

2.1.2.3 Metode Log Pearson Type III

Perkiraan besarnya probabilitas hujan rencana dengan periode ulang T tahun dengan

metode ini menggunakan perumusan :

Log X = + k. ................................................ (9) (Sumber : Soewarno, 1995, Hal.143)

Dimana :

=∑

..................................................................(10)

(Soewarno, 1995, Hal.142)

= √∑

..........................................(11)


Cs = ∑

................................................(12)


Dimana :

X = Curah Hujan Rencana Periode ulang T tahun

S = Standart Deviasi

N = Jumlah Data

CS = Koefisien Kemencengan

2.1.3 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi Curah Hujan Rencana

10



Bangunan Air

Untuk menentukan kecocokan distribusi frekuensi dari sampel data terhadap fungsi

distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi

frekuensi tersebut diperlukan pengujian parameter, yaitu :

a. Metode Chi Kuadrat

Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X₂, oleh karena itu disebut

dengan uji Chi – Kuadrat. Parameter X₂ dapat dihitung dengan rumus :

X

= ∑

......................................................(13)

(Sumber : Soewarno, 1995,Hal.194)

Dimana :

X

= Parameter Chi kuadrat terhitung

∑ = Jumlah sub kelompok

Oi = Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke-i

Ei = Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke-i

b. Metode Smirnov-Kolmogorov

Uji kecocokan ini sering disebut uji kecocokan non parametic,karena pegujian tidak

mengunakan fungsi distribusi tertentu.Rumus yang digunakan adalah:

D = MaksimumPXmP’Xm............................(14)(Sumber :Soewarno, 1995, Hal. 1995)

Dengan:

P (X) =

...................................................................(15)

F (t)=

.....................................................................(16)

P(X) = f (t) = 1 - t...........................................................(17)

Tabel 2.1 Nilai Kritis Uji Kolmogorov-Smirnov

11



Bangunan Air

No. N α

0,20 0,10 0,05 0,01

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0,45

0,32

0,27

0,23

0,21

0,19

0,18

0,17

0,16

0,15

0,51

0,37

0,30

0,26

0,24

0,22

0,20

0,19

0,18

0,17

0,56

0,41

0,34

0,29

0,27

0,24

0,23

0,21

0,20

0,19

0,67

0,49

0,40

0,36

0,32

0,29

0,27

0,25

0,24

0,23

N > 50

(Sumber : Bonnier, 1980)

Catatan : α = derajat kepercayaan.

c.Distribusi Hujan Per Jam

Sebaran hujan per jam dihitung dengan menggunakan rumus Mononobe sebagai

berikut :

.............................................................(18) (Sumber : Sosrodarsono, Suyono. Bendungan Tipe Urugan. Hal : 40)

Dimana :

I : Intensitas curah hujan (mm/jam)

T : Lamanya curah hujan / durasi curah hujan (jam)

R24 : Curah hujan rencana dalam suatu periode ulang, yang nilainya didapat dari

tahapan sebelumnya (tahapan analisis frekuensi)

d. Koefisien Pengaliran

Koefisien pengaliran adalah suatu variable yang didasarkan pada kondisi daerah

aliran sungai dan karakteristik hujan yang jatuh di daerah tersebut.Adapun kondisi dan

karakteristik yang dimaksud adalah sebagai berikut :

Keadaan Hujan.

Luas dan bentuk daerah aliran.

Kemiringan daerah aliran dan kemiringan dasar sungai.

Daya infiltrasi dan perkolasi tanah.

Kelembapan tanah dan suhu udara dan angin serta evaporasi.

Tata guna tanah.

Tabel 2.2 Angka Koefisien Pengaliran

12



Bangunan Air

No Kondisi DAS Angka Pengaliran

1

2

3

4

5

6

7

8

Pegunungan

Pegunungan Tersier

Tanah berelief berat & hutan

Daerah pertanian

daerah sawah irigasi

Sungai di pegunungan

Sungai di dataran rendah

Sungai besar yang sebagian alirannya berada di dataran

rendah

0,75 - 0,90

0,70 - 0,80

0,50 - 0,75

0,45 - 0,60

0,70 - 0,80

0,75 - 0,85

0,45 - 0,75

0,50 - 0,75

2.1.4 Hidrograf Banjir Metode Nakayasu

Perhitungan banjir rencana pada embung Gunung Rancak II dihitung dengan

menggunakan unit hidrograf metode Nakayasu dengan rumus :

Qp=

................................................(19)

Tp=Tg + 0,8.Tr...............................................................(20)

T0,3=α . Tg......................................................................(21)

Dimana :

Qp : Debit puncak banjir (m3/det)

A : Luas daerah aliran sungai(km2)

Ro : Hujan satuan(mm)

Tp : Tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)

T0,3:Waktu yang diperlukan oleh penurunan debit dari debit puncak sampai debit

menjadi 30 % dari debit puncak (jam)

Untuk menentukan Tp dan T0,3 digunakan rumus pendekatan sebagai berikut :

Sungai dengan panjang > 15 km

Tg = 0,40 + ( 0,058 . L )....................................(22)

Sungai dengan panjang < 15 km

Tg = 0,21 x L0,7

................................................(23)

Dimana :

L = Panjang sungai

Α = 3 (Bagian hidrograf naik cepat dan bagian turun lambat)

Tr = 1 jam

2.2 Analisa kapasitas Embung

13



Bangunan Air

Fungsi utama Embung adalah untuk memanfaatkan air pada musim penghujan,

menampung air sehingga dapat dimanfaatkan pada musim kemarau. Hal yang terpenting

dari embung adalah kapasitas embung atau kapasitas tampungan yang meliputi :

Kapasitas efektif :Volume tampungan dari embung yang dapat dimanfaatkan

untuk melayani kebutuhan air yang ada.

Kapasitasmati :Volume tampungan untuk sedimen.

Kapasitas tampungan tersebut perlu diketahui sebab merupakan dasar

untukperencanaan bangunan-bangunan seperti :

Bendungan, Spillway maupun intake.

2.2.1 Menentukan Debit Inflow

Untuk memenuhi ketersediaan volume air didalam embung selama pengoprasian,

diperlukan debit yang diharapkan mampu mencukupi besarnya debit di pintu pengambilan

(debit outflow). Pada perencanaan ini debit andalan diambil sebesar 80% yang berarti

dihadapi besarnya resiko debit yang lebih kecil dari debit andalan adalah 20%.

Besarnya debit inflow andalan 80% didapatkan dengan menggunakan rumus

sebagai berikut :

P =

+ 1.....................................................................(24)

Dimana:

P = Probabilitas 80% terlampaui

N = Jumlah data

2.2.2 Menentukan Debit Outflow

Penentuan debit outflow disesuaikan dengan kebutuhan yang direncanakan dalam

pembangunan embung Gunung Rancak II.

2.2.3 Menentukan Lengkung Kapasitas Embung

Lengkung kapasitas embung merupakan grafik yang menghubungkan luas

daerahgenangan dengan volume tampungan terhadap elevasinya.Berhubung fungsi utama

embung adalah untuk menyediakan tampungan, maka ciri fisik utama yang terpenting

adalah kapasitas tampungan. Secara sistematis volume tampungan embung dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

Ii = (h(i + 1) – hi) x 0.5 x (Fi + F (i + 1) ......................(25)

It =∑ ..................................................................... (26)

14



Bangunan Air

Dimana :

Ii = Volume pada setiap elevasi ketinggian mulai hi sampai h(i + 1)(m3)

Fi = Luas genangan pada elevasi tinggi hi (m2)

F(i + 1) = Luas genangan pada elevasi tinggi h(i + 1)(m2)

It = Volume total (m3)

Gambar 1.3

Gambar grafik hubungan antara elevasi,luas,dan volume. (Sumber : www.google.com)

2.2.4 Analisa Kebutuhan Air Baku

Berkaitan dengan pemenuhan kebutuhan airbaku embung Gunung Rancak

berfungsiuntuk penyediaan air baku.

Untuk memperkirakan kebutuhan air bersihuntuk penduduk di sekitar embung,

faktor pertumbuhan penduduk sangat menentukan dalamperencanaan debit kebutuhan dan

sarana distribusi.

2.2.4.1 Proyeksi Jumlah Penduduk

Metode yang digunakan dalam memproyeksi pertumbuhan penduduk adalah

Metode Geometri, dengan rumus sebagai berikut :

Rumus :

Pn = Pt (1 +r)n........................................................................... (27)

(Sumber : Sarwoko Mangkudiharjo, PAB 1985.1053)

15



Bangunan Air

r = (

x 100 ................ (28)

Dimana :

Pn =Jumlah penduduk pada proyeksi n tahun

Po = Jumlah penduduk pada awal tahun data

Pt = Jumlah penduduk pada akhir tahun data

R = Laju pertumbuhan penduduk (%)

t = Selang waktu tahun data

n =Jumlah tahun proyeksi

2.2.4.2 Perhitungan Kebutuhan Air

Kebutuhan air dihitung berdasarkan perhitungan proyeksi penduduk menggunakan

metode Geometrik.

Perhitungan kebutuhan air berdasarkan penduduk tahun proyeksi 21 tahu, dengan

asumsi kebutuhan air per orang adalah 60 lt/org/hari.

Kebutuhan air/hari = Pd x Qu................................................ (29)

Vu = Jh x Pd x Qu.................................................................... (30)

Dimana :

Vu = Tampungan kebutuhan air baku(m3)

Jh = Jumlah hari musim kemarau, asumsi 6 bulan (180 hari)

Pd = Penduduk hasil proyeksi

Qu = Kebutuhan air (lt/org/hari)

2.3 Perencanaan Teknis Tubuh Embung

2.3.1 Perhitungan Kapasitas Pelimpah

Pelimpah direncanakan untuk dapat menampung debit banjir dengan periode

perulangan t tahun, persamaan yang digunakan :

Q = C .L . H3/2

........................................................................... (31) (Sumber : Sosrodarsono, Suyono. Bendungan Tipe Urugan. Hal : 181)

Dimana :

Q = Debit (besarnya debit rencana)

C = Koefisien Limpahan

L = Lebar mercu bending

H= Total tinggi tekanan air diatas mercu bendung (termasuk tinggi tekanan kecepatan

aliran pada saluran pengarah aliran)

16



Bangunan Air

2.3.2 Menentukan Kapasitas Banjir

Untuk menentukan kapasitas embung terhadap banjir rencana yang terjadi

digunakan flood routing atau penelusuran banjir. Metode penelusuran banjir di waduk yang

lazim digunakan yaitu, “Modified Pul’s Method”, dengan persamaan sebagai berikut :

-

S2 – S1.......................................................... (32)

(Sumber : Soedibyo, Hal : 198)

Dimana :

I1, I2 = inflowpada waktu t1, t2

Q1, Q2 =outflowpada waktu t1, t2

S1, S2 = Volume tampungan pada waktu t1, t2

Persamaan dengan periode penelusuran Δt setelahdisederhanakan akan menjadi :

+ (S1 -

) = (S2 -

).................................... (33)

+ (

-

) – (

-

)....................................................(34)

Jika :

(

-

) = ψ...............................................................................(35)

(

-

) = ϕ............................................................................ (36)

Maka diperoleh persamaan :

ψ = ϕ............................................................................(37)

(Sumber : C.D, Hidrologi Teknik,1999 hal.123)

I1dan I2 diketahui dari hidrograf banjir rencana, dimana merupakan debit inflow

pada jam ke-1 dan jam ke-2 dari interval waktu yang telah ditentukan Δt (detik).

S1 merupakan tampungan (storrage) embung pada permulaan penelusuran, yang

dapat diukur dari elevasi mercu pelimpah (datum). Dari persamaan diatas maka dapat

dicari hubungan elevasi, tampungan dan debit.

2.3.3 Menentukan Tinggi Jagaan

Untuk menentukan tinggi jagaan dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Hf ≥ hw +

+ hα + hi................................................. (38)

17



Bangunan Air

Hf ≥ Δh + (hw atau

) + hα + hi................................. (39)

(Sumber : Sosrodarsono, Suyono. Bendungan Tipe Urugan. Hal : 171)

Dimana :

Hf = Tinggi jagaan(m)

Δh = Tinggi kemungkinan kenaikan air embung yang terjadi akibat timbulnya banjir

Abnormal (m)

he = Tinggi ombak akibat gempa(m)

ha = Tinggi kemungkinan kenaikan permukaan air waduk, apabila terjadi kemacetan -

kemacetan pada pintu bangunan pelimpah (m)

hi = Tinggi tambahan berdasarkan tipe pelimpah(m)

hw = Tinggi ombak akibat tiupan angin(m)

2.3.4 Menentukan Lebar Mercu Embung

Untuk memperoleh lebar mercu embung dihitung dengan rumus :

b = 3,6 x H1/3

– 3,0...................................................... (40) (sumber : Sosrodarsono, Suyono.Bendungan Tipe Urugan. Hal : 174)

Dimana :

b = Lebar mercu embung

H = Tinggi embung

2.4 Perencanaan Stabilitas Tubuh Embung

2.4.1 Stabilitas Tubuh Embung Terhadap Aliran Filtrasi

2.4.1.1 Penentuan Kapasitas Aliran Filtrasi

Adalah besarnya rembesan air yang menuju ke hilir tubuh embung dan

pondasi embung, filtrasi harus mempunyai batasan tertentu agar tidak

menyebabkan bahaya sufosi dan boi’ing.

Besarnya kapasitas filtrasi yang melalui tubuh embung dapat ditentukan

melalui persamaan :

Qf = ∑ . B................................................................... (41)

q = k . i . A..................................................................... (42)

18



Bangunan Air

Maka :

Qf = k∑ . i . A............................................................. (43) (sumber : Sosrodarsono, Suyono.Bendungan Tipe Urugan. Hal : 166)

Dimana :

Qf = Kapasitas filtrasi

q = Kapasitas filtrasi per unit panjang tubuh embung

B = Lebar profil tubuh embung

i = Gradient hidrolis

A = Luas potongan melintang yang dilalui air filtrasi per unit lebar

k = Koefisien filtrasi

2.4.1.2 Penentuan Aliran Filtrasi Terhadap Sufosi dan Boiling

Sebagai syarat kestabilan bendungan terhadap sufosi dan boiling. Maka

besarnya debit filtrasi yang terjadi (Qf) tidak boleh melebihi debit filtrasi yang

diijinkan dihitung dengan rumus sebagai berikut :

= K . Yo .L................................................................ (44)

Dimana :

= Kapasitas aliran filtrasi yang diijinkan

K = Koefisien filtrasi

L = Lebar melintang bendung

2.4.2 Stabilitas Tubuh Embung Terhadap Gelincir

Konstruksi bendung urugan biasanya direncanakan pada tingkat stabilitas

dengan faktor keamanan dengan kondisi normal diambil 1,5 dan untuk kondisi

gempa diambil 1,2. Rumus yang dipakai adalah sebagai berikut :

a. Keadaan Normal

Fs = ( – )

> 1,5...................................... (45)

b. Keadaan Gempa

Fs = ( – – )

> 1,2............................... (46)

Dimana :

Fs = Faktor keamanan

N = Beban komponen vertikal yang timbul dari berat setiap irisan bidang

luncur ( .A.cos .

19



Bangunan Air

T = Beban komponen tangensial yang timbul dari berat irisan bidang luncur

( .A.sin

U = Tekanan air pori yang bekerja pada setiap irisan bidang luncur

(u.b/cos

Ne = Komponen bidang vertikal seismik yang bekerja pada setiap irisan

bidang luncur.

Te = Komponen tangensial beban seismik yang bekerja pada setiap irisan

bidang luncur (e.w.cos

W = Berat isi x luas setiap irisan bidang luncur

= Sudut geser dalam bahan yang membentuk dasar setiap bidang luncur

L = Lebar setiap irisan bidang luncur

e = Intensitas seisma horizontal = 0,15

= Berat isi dari setiap bahan pembentuk irisan bidang luncur

A = Luas dari setiap bahan pembentuk irisan bidang luncur

= Sudut kemiringan rata-rata setiap irisan bidang luncur

20



Bangunan Air

BAB III

METODOLOGI

3.1 Jadwal Kegiatan Penyusunan Proyek Akhir

Rencana kegiatan penulis untuk menyusun proyek akhir ini dapat dilihat pada tabel

berikut:

21



Bangunan Air

3.2 Diagram Alir Kegiatan Penyusunan Proyek Akhir

Gambar 1.4

Pengumpulan Data

Analisa Data

Analisa Hidrologi

1.Peta Tofografi 2. Data Hidrologi

3.Data Mekanika Tanah

4.Data Penduduk

5. Data Eksisting

Analisa Kapasitas Embung

Perencanaan Teknis Embung

Kontrol Stabilitas Embung

Kesimpulan

TIDAK

STABIL

STABIL

Mulai

Selesai

22



Bangunan Air

DAFTAR PUSTAKA

Soewarno, 1995 : Hidrologi Jilid 1

Sosrodarsono, Suyono. 1995 : Bendungan Tipe Urugan

Sosrodarsono, Suyono : Hidrologi Untuk Pengairan

PROPOSAL TUGAS AKHIR PERENCANAAN TUBUH...

Documents

Transcript of PROPOSAL TUGAS AKHIR PERENCANAAN TUBUH...