1

PERENCANAAN EMBUNG KENDO KECAMATAN RASANAE TIMUR KA BUPATEN BIMA NTB

Oleh :

Mochamad Hasan Wijaya 3107 100 512

Dosen Pembimbing :

Ir. Soekibat Roedy Soesanto Ir.Abdulah Hidayat SA,MT.

ABSTRAK

Pada musim kemarau sebagian besar wilayah di Propinsi Nusa Tenggara Barat sering mengalami kekeringan.

sungai-sungai yang pada musim penghujan banyak terdapat air, pada musim kemarau menjadi berkurang airnya dan di sebagian kawasan terkadang menjadi kering. Sungai Sori Lelamase adalah salah satu sungai yang pada musim kemarau akan mengalami kekeringan. kondisi ini membuat masyarakat di sepanjang sungai Sori Lelamase khususnya masyarakat desa Kendo dan Desa Nungga kecamatan Resenae Timur mengalami kesulitan untuk mendapatkan air bersih, Terutama untuk kebutuhan air baku

Perencanaan kapasitas embung ini didasarkan pada data curah hujan. Untuk mendapatkan data debit air yang masuk ke dalam embung, maka data curah hujan dikonversikan ke data debit air. Perencanaan pelimpah didasarkan pada analisa debit banjir rencana menggunakan hidrograf satuan sintetik Nakayasu. Tubuh bendungan menggunakan tipe urugan. Setelah desain konstruksi embung diperoleh, maka dilakukan kontrol stabilitas agar bangunan aman terhadap kondisi yang berbahaya.

Dari hasil analisa diperoleh debit banjir rencana periode ulang 100 tahun sebesar 38,194 m3/dt, volume tampungan sebesar 474522,25 m3 berada pada elevasi +136,54 m yang digunakan sebagai elevasi mercu pelimpah , elevasi muka air banjir pada ketinggian +138,65 m, elevasi puncak bendungan pada ketinggian +140,65 m, elevasi dasar sungai pada ketinggian +119,00 m, tinggi jagaan diambil 2,00 m, tinggi bendungan 21,65 m, lebar mercu bendungan 7,00 m,kemiringan lereng up stream 1 : 2,00, kemiringan lereng down stream 1 : 2,00. Konstruksi stabil terhadap gaya-gaya yang terjadi pada kondisi yang berbahaya. Tampungan yang ada, mampu memenuhi kebutuhan air baku(air minum) penduduk pada proyeksi tahun 2030 yang berjumlah 3992 jiwa dengan kebutuhan air sebesar 85 l/org/hari

Katakunci:Embung,Kapasitastampungan,Airbaku

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Masalah Pada musim kemarau sebagian besar

wilayah di Nusa Tenggara Barat sering mengalami kekeringan, sungai-sungai yang pada musim penghujan banyak terdapat air pada musim kemarau menjadi berkurang airnya dan di sebagian kawasan terkadang menjadi kering karena Posisi Muka air tanah di Daerah ini juga Cukup dalam. Sungai Sori Lelamase adalah salah satu sungai yang pada musim kemarau mengalami kekeringan, kondisi ini membuat masyarakat di sepanjang sungai Sori Lelamase khususnya masyarakat desa Kendo dan desa Nungga kecamatan Resanae Timur mengalami kesulitan dalam mendapatkan air bersih untuk keperluan air baku. Pada musim kemarau untuk mendapatkan air baku masyarakat desa Kendo dan desa Nungga harus berjalan berkilo-kilo meter untuk mencari air.

Alternatif pemecahan masalah kekeringan yang melanda desa Kendo dan sekitarnya maka pemerintah Kabupaten Bima NTB, dalam hal ini Dinas Pekerjaan Umum merencanakan pembangunan Embung Kendo di desa Kendo Kecamatan Rasanae timur Kabupaten Bima NTB.

Dengan adanya perencanaan Embung Kendo ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan air masyarakat setempat untuk kebutuhan air baku. Untuk itu perlu diketahui berapa besar kebutuhan air masyarakat setempat sehingga dapat direncanakan kapasitas tampungan embung yang sesuai agar supaya keseimbangan air pada tampungan tetap terjaga. Agar dapat melimpahkan debit banjir yang terjadi maka Embung Kendo ini dilengkapi dengan bangunan pelimpah dan kolam olak. sebelum mendesain pelimpah terlebih dahulu harus diketahui debit banjir yang terjadi sehingga dapat diketahui besarnya kapasitas

pelimpah. Setelah itu barulah dipilih tipe kolam olak yang sesuai. agar bangunan pelimpah lebih aman maka diperlukan kontrol kestabilan.

I.2. Perumusan Masalah 1. Berapa kebutuhan air Baku masyarakat

setempat 2. Berapa ketersediaan Air yang ada 3. Berapa debit banjir di sungai Sori

Lelamase 4. Bagaimana tipe bangunan pelimpah

yang akan digunakan 5. Bagaimana Kapasitas Embung dan

Kapasitas bangunan Pelimpah 6. Bagaimana kestabilan tubuh embung

dan pelimpah 1.3 Tujuan

1. Menganalisa kebutuhan air baku 2. Menganalisa debit air yang tersedia 3. Menganalisa debit banjir di sungai 4. Menentukan tipe bangunan pelimpah 5. Menganalisa kapasitas Embung dan

bangunan pelimpah 6. Menganalisa kestabilan tubuh embung

dan pelimpah 1.4 Batasan Masalah

1. Tidak membahas analisa ekonomi 2. Tidak membahas Metode pelaksanaan 3. Perencanaan bendungan ini hanya

untuk memenuhi kebutuhan air baku desa Kendo dan desa Nungga

4. Tidak melakukan perhitungan sedimentasi.

1.5 Manfaat Proposal tugas akhir ini diharapkan

dapat merencanakan detail embung untuk menampung air sesuai dengan kapasitas yang ada sehingga kebutuhan air baku di desa Kendo dan desa Nungga Kecamatan Rasanae Kota Bima NTB dapat terpenuhi dan taraf hidup masyarakat didaerah tersebut dapat meningkat.

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Perhitungan curah hujan rata-rata

• Metode Arithmatic Mean Curah hujan yang diperlukan untuk

penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada suatu titik tertentu. Curah hujan ini disebut curah hujan wilayah/daerah dan dinyatakan dalam mm.

Cara ini adalah perhitungan rata-rata secara aljabar curah hujan didalam dan disekitar daerah yang bersangkutan.

( )nRRRn

R +++= ...1

21

( soeyono sosrodarsono 2002) Dimana:

R : curah hujan daerah (mm) n : jumlah titik-titik pengamatan

R1,R2,....Rn:curah hujan ditiap titik pengamatan (mm).

2.2 Uji distribusi data hujan Sebelum dilakukan perhitungan distribusi

probabilitas dari data yang tersedia, dicoba dahulu dilakukan penelitian distribusi yang sesuai untuk perhitungan. Masing-masing distribusi yang telah disebutkan diatas memiliki sifat-sifat khas, sehingga setiap data hidrologi harus diuji kesesuaiannya dengan sifat statistik masing-masing tersebut. Pemilihan distribusi yang tidak tepat dapat menyebabkan kesalahan perkiraan yang mungkin cukup besar baik over estimated maupun under estimated yang keduanya tidak diinginkan.

Setiap jenis distribusi atau sebaran mempunyai parameter statistik diantaranya terdiri dari :

x : nilai rata-rata hitung σ atau sd : deviasi standar Cv : koefisien vareasi Ck : koefisien ketajaman Cs : koefosien kemencengan Dimana setiap parameter statistik tersebut

dicari berdasarkan rumus : • Nilai rata-rata (Mean) :

N

RR

∑=

• Deaviasi standar (Standar Deviation) :

( )1

2

−−∑=

N

RRS

• Koefisien vareasi (Coefficien of Vareation)

x

sCv =

• Koefisien Kemencengan (Coefficien of Skewness) :

( )( )( ) 3

3

.21

.

sNN

NxxCs

−−−∑=

• Koefisien ketajaman (Coefficien of Kurtosis) :

( )( )( )( ) 4

24

321

.

sNNN

NxxCk

−−−−∑=

Keterangan : R = data dari sampel

R= nilai rata-rata hitung N = jumlah pengamatan

Adapun sifat-sifat khas parameter statistik dari masing-masing distribusi teoritis adalah sebagai berikut :

• Distribusi Pearson Type III mempunyai harga Cs dan Ck yang fleksibel

• Distribusi Log Normal mempunyai harga Cs > 0

• Distribusi Log Pearson Type III mempunyai harga Cs antara 0 < Cs < 9

• Distribusi Normal mempunyai harga Cs = 0 dan Ck = 3

• Distribusi Gumbel mempunyai harga Cs = 1.139 dan Ck = 5.402

2.3 Perhitungan curah hujan rencana

• Distribusi Pearson tipe III Perhitungan Distribusi Pearson Tipe III

dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : SkXX .+=

dimana : X : besarnya suatu kejadian

X : nilai rata – rata S : standart deviasi

k : faktor sifat dari Distribusi Pearson Tipe III yang merupakan fungsi dari besarnya Cs dan peluang.

•••• Metode distribusi log normal Perhitungan Distribusi Log Normal

dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

XlogS.kLogXLogX +=

Dimana : X = besarnya suatu kejadian

LogX = nilai rata - rata

SLogX = standart deviasi

k = faktor sifat dari Distribusi Pearson Tipe III yang merupakan fungsi dari besarnya Cs dan peluang

2.4 Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi Curah

Hujan Rencan 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 :

1. Uji Chi kuadrat Pengambilan keputusan uji ini

menggunakan parameter X2, oleh karena itu disebut dengan uji Chi – Kuadrat. Parameter X2 dapat dihitung dengan rumus :

( )∑

=

−=

G

i i

iih E

EOX

1

22

dimana : 2

hX : parameter Chi – Kuadrat terhitung

G : jumlah sub – kelompok Oi : jumlah nilai pengamatan pada sub

kelompok ke – i Ei : jumlah nilai teoritis pada sub

kelompok ke – i

2. Uji Smirnov – Kolmogorov Uji kecocokan ini sering disebut uji

kecocokan non parametic,karena pegujian tidak mengunakan fungsi distribusi tertentu.Rumus yang digunakan adalah:

D = maksimum ( ) ( )[ ]XPXP ,,−

3

Dengan:

• ( ) ( )1+=

n

mXP

• ( )S

XXtF

−−=

• ( ) ( ) ttfXP −== 1,

(Soewarno, 1995) 2.5 Perhitungan Debit Puncak Banjir

• Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Nakayasu dari Jepang , telah menyelidiki hidrograf satuan pada beberapa sungai di Jepang. Rumus tersebut adalah sebagai berikut :

Qp = )3,0(6,3

..

3,0TT

RoAC

p +

Dimana : Qp = debit puncak banjir (m³/detik) Ro = hujan satuan (mm)

T p = tenggang waktu dari permulaan

hujan sampai puncak banjir (jam)

T 3,0 = waktu yang diperlukan oleh

penurunan debit, dari debit puncak sampai menjadi 30% dari debit puncak (jam).

Qa = Qp.

4,2

Tp

t

Dimana : Qa = limpasan sebelum mencapai debit puncak. (m³/detik) Bagian lengkung turun (decreasing limb) Qd > 0,3 Qp ; Qd = Qp.0,3

pangkat 3,0T

Tpt −

0,3 Qp > Qd > 0,3² Qp ; Qd = Qp.0,3

pangkat 3,0

3,0

5,1

5,0

T

TTpt +−

0,3² Qp > Qd ; Qd = Qp.0,3

pangkat 3,0

3,0

2

5,0

T

TTpt +−

Tenggang waktu Tp = tg + 0,8 tr

• L < 15 km tg = 0,21.L 7,0

• L > 15 km tg = 0,4 + 0,058 L

Dimana : L = Panjang alur sungai (km)

t g = waktu konsentrasi (jam)

t r = 0,5. tg sampai tg (jam)

T 3,0 = α . t g (jam)

Sumber : (CD. Soemarto, 1999) 2.6 Analisa Volume Embung

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. � Kapasitas mati :Volume tampungan untuk sedimen

Kapasitas tampungan tersebut perlu diketahui sebab merupakan dasar untuk perencanaan bangunan-bangunan seperti : Bendungan, Spillway maupun intake

2.6.1 Analisa Penyedia Air • Lengkung Kapasitas Waduk

Lengkung kapasitas embung merupakan grafik yang menghubungkan luas daerah genangan 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 waduk dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

I i = ( h(i + 1 ) – hi ) x 0.5 x ( Fi + F ( i + 1 )

It = Dimana :

I i = Volume pada setiap elevasi ketinggian mulai hi sampai h (i + 1) ( m

3 ) Fi = Luas genangan pada elevasi tinggi hi (m

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

1 ) (m2)

It= Volume total (m3)

Gambar grafik hubungan antara elevasi, luas

dan volume. 2.6.2 Debit Andalan

Debit andalan juga dapat diartikan suatu debit yang dapat disediakan guna kepentingan tertentu sepanjang tahun dengan resiko kegagalan yang telah diperhitungkan. Jadi diperbolehkan ditetapkan debit andalan sebesar 80% berarti akan dihadapi resiko adanya debit-debit yang kurang dari debit andalan sebesar 20%.

Perhitungan dengan Metode Ranking

Cara perhitungan adalah sebagai berikut :

• Mengurutkan data debit 10 harian dari kecil ke besar

• Menghitung debit 20% tidak memenuhi dengan rumus : m=0,2xN

Dimana :

m : jumlah tahun yasng tidak memenuhi

N : jumlah banyaknya debit tahunan

Luas Genangan (m²)

Volume tampungan (m3)

Elevasi (m)

∑=

n

i

li1

4

Pasangan batu / beton5.00 - 10.00

sampai maksimal 7.003.001.00

Type Tinggi ( m ) Lebar Puncak ( m )Urugan < 5.00 2.00

2.6.3 Analisa Kebutuhan Air Baku Berkaitan dengan pemenuhan kebutuhan air

baku maka Embung Kendo juga akan berfungsi untuk penyediaan air baku untuk kecamatan Rasanae timur khusunya untuk beberapa Desa yang ditinjau � Jumlah Penduduk

Untuk memperkirakan kebutuhan air bersih untuk penduduk di sekitar Embung, faktor pertumbuhan penduduk sangat menentukan dalam perencanaan debit kebutuhan dan sarana distribusi. Adapun jumlah penduduk di kecamatan Rasanae timur pada tahun 2008 sebanyak 3159 jiwa.

� Proyeksi Jumlah Penduduk Metode yang digunakan dalam perencanaan

ini adalah Metode Geometrik dan rumus yang digunakan adalah : Rumus :

Pn = Pt ( 1 + r )n

( Sarwoko Mangkudiharjo, PAB 1985.1053 )

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

� Konsumsi Air

Tingkat kebutuhan air untuk keperluan domestik antara satu kota dengan kota lain akan sangat berbeda. Besarnya penggunaan air untuk keperluan domestik dapat diperkirakan berdasarkan kategori kota yang mempengaruhi pola kehidupan masyarakat NTB.

� Kehilangan Air

Kehilangan air direncanakan maksimal sebesar 20% berdasarkan Kriteria Perencanaan Sector Air bersih, Direktorat Air Bersih.

2.7. Penelusuran banjir lewat waduk

Salah satu manfaat dari pembangunan bendungan adalah untuk mengendalikan suatu sungai. Apabila terjadi banjir, maka permukaan air didalam waduk naik sedikit demi sedikit dan waduk akan penuh air dan mencapai ambang bangunan pelimpah. Tinggi permukaan air waduk maksimal ini harus dapat dihitung dengan teliti dengan melakukan penelusuran banjir. Dengan mengetahui tinggi permukaan air waduk maksimal ini dapat dicari tinggi bendungan paling menguntungkan (optimal) yang masih dalam keadaan aman terhadap resiko banjir. Metode penelusuran banjir di waduk yang lazim digunakan yaitu, “Modified Pul’s Method”, dengan persamaan sebagai berikut :

( ) ( )12

2121

22SS

QQII−=

+−

+

Sumber : Soedibyo 1988

Dimana : I1, I2 = inflow pada waktu t1, t2 Q1, Q2 = outflow pada waktu t1, t2 S1, S2 = volume tampungan pada waktu t1, t2

Persamaan dengan periode penelusuran ∆t setelah disederhanakan akan menjadi :

( )

∆+=

∆−+∆+222

22

11

21 tQS

tQSt

II

Bila debit masuk, hubungan volume tampungan deng elevasi muka air, hubungan outflow dengan elevasi muka air, volume tampungan awal, debit keluar awal semuanya diketahui, maka persamaan tersebut di atas dapat digunakan setahap demi setahap untuk menghitung perubahan tampungan waduk dan outflow yang disebabkan oleh setiap banjir.

Setelah bagian kiri dari persamaan diketahui semuanya, maka bagian kanan

persamaan yaitu 2

tQS 2

2

∆+ dapat dihitung.

Dengan menggambar kurva hubungan antara

2

tQS 2

2

∆+ dengan elevasi serta kurva

hubungan antara outflow O dengan elevasi, maka dapat diketahui hubungan antara O dengan (S2 + O/2).

Pada awal penelusuran, volume tampungan awal (S) debit keluar (Q) dan debit masuk (I) diketahui.

Setelah langkah waktu ∆t telah ditetapkan, maka seluruh komponen persamaan bagian kiri telah diketahui semuanya, sehingga bagian kanan persamaan yang merupakan fungsi

2tQ

S 22

∆+ dapat dihitung.

2.8. Evaporasi Mengingat evaporasi dipengaruhi oleh

berbagai faktor, maka sulit untuk menghitung evaporasi dengan suatu rumus. Akan tetapi, kesulitan itu telah mendorong orang-orang untuk mengemukakan banyak rumus. Rumus empiris Penman :

+−=100

1)(35,0V

eeE da

(Hidrologi untuk Pengairan,, Ir.Suyono Sosrodarsono &Kensaku Takeda Hal 57) Dimana : E = evaporasi (mm/hari). ea = tekanan uap jenuh pada suhu rata-rata harian (mm/Hg) ed = tekanan uap sebenarnya (mm/Hg). V = kecepatan angin pada ketinggian 2 m di atas permukaan tanah (mile/hari)

2.9. Keseimbangan Air (Water Balance) Perhitungan Keseimbangan air ini untuk

mengetahui berapa perubahan volume waduk akibat debit Inflow dan Outflow.

• I – O = ± ∆S Dimana : I = inflow Daratan : P = Et + SRO + GWF ± ∆S O = outflow Lautan : E = P + SRO + GWF ± ∆S

∆S = change in storage GWF = ground water flow SRO = Surface run off Et = Evapotranspirasi P = Presipitasi

I > O ∆s Positif I < O ∆s Negatif

2.10. Tipe tubuh Bendungan o Lebar Puncak

Lebar puncak tubuh bendungan yang direncanakan dapat dilihat pada Tabel - 2.1.

Tabel - 2.1. Lebar Puncak Tubuh bendungan

5

Sumber : Kriteria Desain Embung Kecil Untk Daerah Semi Kering Di Indonesia PUSLITBANG PENGAIRAN, Maret 1994.

o Kemiringan Lereng Urugan Kemiringan lereng urugan ditentukan sedemikian

rupa agar stabil Dengan mempertimbangkan hal tersebut diatas dan mengambil koefisien gempa 0,15g, diperoleh kemiringan urugan yang disarankan. Stabilitas lereng urugan dihitung dengan menggunakan metode A.W.BISHOP.

o Tinggi Tubuh Bendungan Tinggi tubuh bendungan ditentukan dengan

mempertimbangkan kebutuhan tampungan air dan keamanan terhadap bahaya banjir ( peluapan ), dengan demikian tinggi tubuh embung setinggi muka air kolam pada kondisi penuh ( kapasitas tampung desain ) ditambah tinggi tampungan banjir dan tinggi jagaan.

Gambar 2.2 Penampang Tinggi Bendungan

fb HHHd +=

Dimana : Hd =Tinggi tubuh bendungan rencana, m. Hk =Tinggi muka air kolam pada kondisi penuh, m. Hb =Tinggi tampungan banjir, m. Hf =Tinggi jagaan, m.

o Tinggi Jagaan

Tinggi jagaan adalah jarak vertikal antara muka air kolam / tendon pada saat terjadi banjir ( Q 50 tahunan ) dengan puncak tubuh bendungan.

Tinggi jagaan pada tubuh bendungan dimaksudkan untuk memberikan keamanan tubuh bendungan terhadap peluapan akibat banjir. Besarnya tinggi jagaan tergantung dari type tubuh bendungan, seperti pada Tabel 2.2

Tabel - 2.2. Tinggi Jagaan

Type Tubuh Bendungan

Tinggi Jagaan ( m )

Sketsa Penjelasan

1. Urugan Homogen dan Majemuk 2. Pasangan Batu / Beton 3. Komposit

1,00

0,50 0,50

Ma banjirMa Normal

puncak bendungan

Sumber : Kriteria Desain Embung Kecil Untk Daerah Semi Kering Di Indonesia PUSLITBANG PENGAIRAN, Maret 1994.

2.11 TYPE PELIMPAH ( Spillway )

Tipe bangunan pelimpah/spillway pada bendungan direncanakan memakai tipe Ogee yang biasa digunakan pada bendungan tipe urugan. Berbagai type mercu Ogee dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Dari berbagai tipe ogee yang ada maka dipilih tipe ogee dengan kemiringan pada upstream atau hilir 1: 1 (tegak).

Persamaan lengkung spillway bagian downstream bendungan adalah sebagai berikut :

Ho

Y =

n

Ho

X

K

1

Sumber: KP02, 1986

Dimana X dan Y adalah koordinat-koordinat permukaan hilir (lihat gambar 2.3) dan Ho adalah tinggi energi rencana di atas mercu. Harga k dan n adalah parameter. Harga ini tergantung pada kecepatan dan kemiringan permukaan belakang. Tabel 2.6 menyajikan harga k dan n untuk berbagai kemiringan hilir dan kecepatan pendekatan yang rendah.

Tabel 2.3 Harga K dan n

Sumber : KP02, 1986, hal 47

Untuk bagian hulu mercu bervariasi sesuai dengan kemiringan permukaan hilir ( lihat gambar 2.3.)

Gambar 2.3. Bentuk – Bentuk Mercu Ogee (Sumber: Kriteria Perencanaan 02, Tahun 1986)

2.12. Perhitungan hidraulis pelimpah

Bangunan Pelimpah (spillway) adalah bangunan beserta instalasinya untuk mengalirkan air banjir yang masuk kedalam waduk agar tidak membahayakan keamanan bendungan. Apabila terjadi kecepatan aliran air yang besar akan terjadi olakan yang dapat mengganggu jalannya air sehingga menyebabkan berkurangnya aliran air yang masuk kebangunan pelimpah. Maka kecepatan aliran air harus dibatasi, yaitu tidak melebihi kecepatan kritisnya. Ukuran bangunan pelimpah harus dihitung dengan sebaik-baiknya, karena kalau terlalu kecil ada resiko tidak mampu melimpahkan debit air banjir yang terjadi.

Gambar 2-4 Skema suatu type bangunan pelimpah pada bendungan urugan

Puncak Bendungan

Dinding Pembatas

Saluran Peluncur

Kolam Olak

Dasar Sungai

Vertikal 2 1.853:1 1.936 1.8363:2 1.939 1.811:1 1.873 1.776

Kemiringan permukaan hilir

K n

SaluranPengarah

Bagian lurus PeredamBagian Terompet

Ambang

BagianEnergiSaluran Peluncur

TransisiSaluran Pengatur

PeredamEnergi

DENAH PELIMPAH

Saluran Pengatur

Saluran Peluncur

6

• Saluran Pengarah

Saluran pengarah adalah sebagai penuntun dan pengarah aliaran agar aliran tersebut senantiasa dalam kondisi hidrolika yang baik

(Sumber : Bendungan Tipe Urukan, Ir. Suyono Sosrodarsono)

Gambar 2-5 Saluran Pengarah

Harga h dapat dicari dengan rumus :

Q = C B h 3/2 m3/dt

Dimana :

C = Koefisien limpasan

B = Panjang pelimpah (m)

h = Tinggi air diatas mercu pelimpah(m)

A = Luas penampang basah (m2)

(Sumber : Bendungan Tipe Urukan, Ir. Suyono Sosrodarsono)

• Saluran pengatur

Saluran pengatur dibuat dengan diding tegak lurus dan makin menyempit ke hilir sebesar 12’30’

(Sumber : Bendungan Tipe Urukan, Ir. Suyono

Sosrodarsono)

Gambar 2-6 Saluran Pengatur

• Saluran Transisi dan Saluran Peluncur Saluran transisi direncanakan agar debit banjir

rencana yang akan disalurkan tidak menimbulkan air terhenti (back water) dibagian hilir saluran samping dan memberikan kondisi yang paling menguntungkan, baik didalam saluran maupun pada aliran yang akan menuju saluran peluncur.

Penentuan bentuk penampang memanjang dapat dilakukan dengan rumus Bernoulli, sebagai berikut :

hfg

VdZ

g

VdZ ++++=++

22

22

22

21

11

Gambar 2-7 Skema aliran dalam Kondisi Terjadinya Aliran Kritis diujung hilir saluran transis

• Saluran pengarah dan pengatur aliran (controle structures).

Digunakan untuk mengarahkan dan mengatur aliran air agar kecepatan alirannya kecil tetapi debit airnya besar. Rumus untuk bendung pelimpah menurut JANCOLD adalah :

23

)..( HKHNLcQ −=

Dimana :

Q = debit air (m³/detik). L = panjang bendung (m). k = koefisien kontraksi. H = kedalaman air tertinggi di sebelah hulu

bendung (m) c = angka koefisien.

2.13. Perhitungan hidraulis peredam energi

Bangunan peredam energi digunakan untuk meghilangkan atau setidak-tidaknya untuk mengurangi energi dalam aliran air agar tidak merusak tebing, jembatan, jalan, bangunan dan instalasi lain di sebelah hilir bangunan pelimpah yaitu di ujung hilir saluran peluncur.

(Soedibyo,2003,335) Khusus untuk bendungan-bendungan urugan,

biasanya digunakan tipe-tipe sebagai berikut: Tipe loncatan (water jump type) Tipe kolam olakan (stilling basin type) Tipe bak pusaran (roller backet type)

Dalam perencanaan ini menggunakan peredam energi tipe kolam olakan datar, peredam energi tipe kolam olakan memiliki 4 ( empat ) tipe antara lain : 1. Kolam olakan datar type I

Kolam olakan datar type I adalah kolam olakan dengan dasar yang datar dan terjadinya peredaman energi yang terkandung dalam aliran air dengan benturan secara langsung aliran tersebut ke atas permukaan dasar kolam. Type ini hanya sesuai untuk mengalirkan debit yang relatif kecil dan bilangan Froude < 1,7. Seperti yang terlihat pada gambar 2.8

Gambar 2.8. Bentuk Kolam olakan datar type I

2. Kolam olakan datar type II Kolam olakan tipe ini cocok untuk

aliran dengan tekanan hydrostatis yang tinggi dan debit yang besar ( q > 45 m3/dt/m, tekanan hydrostatis > 60 m dan bilangan Froude > 4,5 )

Gambar 2.9. Bentuk Kolam olakan datar type II

3. Kolam olakan datar type III Prinsip kerja kolam olakan type III ini

sangat mirip dengan type II, akan tetapi lbh sesuai untuk mengalirkan air dengan tekanan hydrostatis yang rendah dan debit yang besar per unit lebar, yaitu aliran dalam kondisi super-kritis dengan bilangan Froude antara 2,5 s/d 4,5. Bentuk kolam olakan type III dapat dilihap pada gambar di bawah ini.

S a l u r a n P e n g a t u r

b 2

1 2 ° 3 0 '

T r a n s i s ia m b a n g

1 2 ° 3 0 '

b 1

L

S p e n g a t u r

Bidang Persamaan

?x

Io

Iw

If

Z1Z2

d1

V² 2g

d2

V² 2g

hf

1 2

?Z=Io.?x

7

( Sumber : Suyono S, 2002:218 )

Gambar 2.10. Bentuk Kolam olakan datar type III 4. Kolam olakan datar type IV

Prinsip kerja kolam olakan type ini sama dengan type III, akan tetapi penggunaanya yang paling cocok adalah untuk aliran dengan tekanan hydrostatis yang rendah dan debit yang agak kecil ( q < 18,5 m3/dt/m, V < 18 m/dt, bilangan Froude > 4,5 )

Gambar 2.11. Bentuk Kolam olakan datar type IV

Dalam penentuan jenis kolam olakan sebagai patokan digunakan bilangan Froude yang dihitung dengan rumus sebagai berikut:

D1g

V=Fr

.1

Sumber : Suyono S. 2002 ; hal 220 Dimana:

Fr = bilangan Froude V1 = kecepatan aliran pada penampang 1 (m/dtk)

D1 = kedalaman air di bagian hulu kolam olak (m)

g = percepatan gravitasi (9,8 m/dtk2) Untuk mengetahui kedalaman air pada bagian hilir

kolam olakan dapat diperoleh dari rumus sebagai berikut :

( )1812

1 2

1

2 −+= FD

D

Sumber: Suyono S. 2002; hal 220 Dimana : D1 dan D2 = kedalaman air (m) Sedangkan untuk mengetahui panjang kolam olakan menggunakan grafik hubungan antara bilangan Froude

dengan 2D

L (dimana L disini ialah panjang kolam

olakan yang dicari) sebagai berikut :

Sumber :Suyono S, 2002 ; hal 222

Gambar 2.10 . Grafik hubungan antara bilangan

Froude dengan nilai 2D

L

2.14. Analisa Stabilitas

Muatan dan Gaya – Gaya yang Diperhitungkan

Muatan dan gaya – gaya yang diperhitungkan meliputi :

a. Berat Sendiri Konstruksi b. Tekanan Pori c. Tekanan Hidrostatis d. Gaya Akibat Gempa Stabilitas

1. Tubuh Embung. Stabilitas tubuh embung dikontrol

terhadap pengaruh longsor yang terjadi di lereng dengan metode irisan (Method Of Slices).

Gambar 2.11 Gaya-gaya yang bekerja pada irisan

Dimana :

Fs = Faktor Keamanan c = kohesi (kN/m²)

nL∆ = panjang irisan (m)

nW = berat irisan (kN/m)

nα = sudut yang dibentuk oleh jari-jari

lingkaran dengan garis φ = sudut geser tanah.

Sumber : Braja M.Das-Noor Endah-Indrasurya B. Mochtar, 1994

2. Pelimpah. Stabilitas konstruksi diinjau terhadap bahaya

geser, guling, daya dukung tanah dan rembesan a. Tinjauan Terhadap Bahaya Geser

Keamanan terhadap bahaya geser :

nH

Vfx≥

∑∑

b. Tinjauan Terhadap Bahaya Guling Agar konstruksi aman terhadap bahaya guling, momen tahan harus lebih besar dari momen guling.

Keamanan terhadap bahaya guling :

c. Stabilitas terhadap daya dukung tanah

2

L

V

Me −

ΣΣ= e< 1,6 L

+Σ=L

e

L

V 61σ e> 1,6 L

( )

∑

∑=

=

=

=

+∆=

pn

nnn

pn

nnnn

W

WLcFs

1

1

sin

tan.cos..

α

φα

A

B C

O

r

r

a n

W n

e

b

H tB

C A

o

R

H t

V ta

nMg

Mt ≥

−=

eL

V

2

2

3

2σ

8

BAB III METODOLOGI

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini metodologi yang digunakan adalah : 1). Study Literatur 2). Pengumpulan Data 3). Penyusunan penyelesaian Masalah 4). Mengidentifikasi Permasalahan

Gambar diagram alir pengerjaan Tugas Akhir

BAB IV ANALISA HIDROLOGI

4.1 Data Curah Hujan 4.1.1 Perhitungan Curah hujan Rencana

Dalam perhitungan curah hujan rencana hanya menggunakan satu stasiun penagkar hujan yaitu stasiun Sumi. Berikut adalah data hujan stasiun Sumi Tabel 4.1 Data Curah Hujan Stasiun Sumi

Sumber : Balai Hidrologi Propinsi NTB 4.1.2 Analisa frekuensi

Analisa frekuensi digunakan Untuk menentukan distribusi mana yang akan dipilih. Setiap distribusi memilki persyaratan nilai koefisien kemencengan (Cs) dan koefisien kurtosis (Ck) berlainan. Persyaratan tersebut harus dipenuhi agar kemencengan distribusi tidak terlalu besar. Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Analisa Frekuensi

Sumber : Hasil perhitungan

( )793,23

19

2,10756

1

2

==−−∑=

N

RRSd

334,03,71

793,23_

===R

SdCv

( )( )( ) ( )( )( )

960,1793,231819

209,451352

.21

.33

3

==−−

−∑= x

SdNN

NRRCs

Pengumpulan Data

Data Topografi Data Hidrologi Data Klimatologi Data Penduduk Data tanah

Elevasi Dan Volume Embung

Uji DistribusiData Hujan

EvaporasiKebutuhan Air

Baku

Persamaan Distribusi

Curah Hujan Efektif

Unit Hidrograp

Kapasitas Tampungan

Flood routing

Desain :Tubuh Bendungan

dan Pelimpah

Kontrol Kestabilan

Kesimpulan dan Saran

Finish

Start

Ya

Tidak

Menentukan As bendungan

No Tahun Curah Hujan (mm) Tahun Curah Hujan (mm)

1 1988 85 1989 152

2 1989 152 1988 85

3 1990 64 1993 85

4 1991 83 1991 83

5 1992 53 1994 83

6 1993 85 1995 83

7 1994 83 1996 80

8 1995 83 1997 76

9 1996 80 2006 75

10 1997 76 1999 69

11 1998 45 2005 66

12 1999 69 1990 64

13 2000 61 2003 63

14 2001 37 2002 62

15 2002 62 2000 61

16 2003 63 2007 57

17 2004 47 1992 53

18 2005 66 2004 47

19 2006 75 1998 45

20 2007 57 2001 37

Sebelum Di ranking Setelah Di ranking

No Tahun R(mm) R di Ranking R R - R ( R - R )2

( R - R )3

(R - R )4

1 1988 85 152 71.3 80.7 6512.49 525557.9 42412526

2 1989 152 85 71.3 13.7 187.69 2571.353 35227.54

3 1990 64 85 71.3 13.7 187.69 2571.353 35227.54

4 1991 83 83 71.3 11.7 136.89 1601.613 18738.87

5 1992 53 83 71.3 11.7 136.89 1601.613 18738.87

6 1993 85 83 71.3 11.7 136.89 1601.613 18738.87

7 1994 83 80 71.3 8.7 75.69 658.503 5728.976

8 1995 83 76 71.3 4.7 22.09 103.823 487.9681

9 1996 80 75 71.3 3.7 13.69 50.653 187.4161

10 1997 76 69 71.3 -2.3 5.29 -12.167 27.9841

11 1998 45 66 71.3 -5.3 28.09 -148.877 789.0481

12 1999 69 64 71.3 -7.3 53.29 -389.017 2839.824

13 2000 61 63 71.3 -8.3 68.89 -571.787 4745.832

14 2001 37 62 71.3 -9.3 86.49 -804.357 7480.52

15 2002 62 61 71.3 -10.3 106.09 -1092.73 11255.09

16 2003 63 57 71.3 -14.3 204.49 -2924.21 41816.16

17 2004 47 53 71.3 -18.3 334.89 -6128.49 112151.3

18 2005 66 47 71.3 -24.3 590.49 -14348.9 348678.4

19 2006 75 45 71.3 -26.3 691.69 -18191.4 478435.1

20 2007 57 37 71.3 -34.3 1176.49 -40353.6 1384129

Σ R 1426 10756.2 451352.9 44937950

R 71.3

( )( )( )( ) ( )

23,4793,23171819

2044937950

321

.4

2

4

24

==−−−

−∑=xxx

x

SdNNN

NRRCk

9

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Awal Data Parameter Statistik

Data Hasil Distribusi

Normal Gumbel Pearson Type III

Log Pearson Type III

Log Normal

R 71,3

Sd 23,793 Cs 1,960 0 1.139 Fleksibel 0 < Cs <9 Cs > 0 Ck 4,23 3 5.402 Fleksibel Ck >0 Cv 0,334

Dari hasil Uji Parameter Statistik diatas, dapat ditarik kesimpulan bahwa data yang ada sesuai dalam distribusi Pearson Type III 4.1.2 Metode Distribusi Person Tipe III Tabel 4.4 Distribusi Person Type III

Dari tabel 4.4 akan digunakan dalam perhitungan parameter- parameter statistik untuk distribusi Pearson Type III adalah :

4.1.3 Uji Kesesuaian Distribusi Dalam hal ini yand digunakan :

� Uji Chi Kuadrat � Uji Smirnov Kolmogorof

Apabila pada pengujian fungsi distribusi probabilitas yang dipilih memenuhi ketentuan persyaratan kedua uji tersebut maka perumusan persamaan distribusi yang dipilih dapat diterima dan jika tidak akan ditolak. 4.1.3.1 Uji Chi – Kuadrat Tabel 4.5 hasil Uji Chi kuadrat

Kesimpulan : karena 7,007 < 7,815 (5%) maka distribusi person tipe III dapat diterima.

4.1.3.2 Uji Smirnof – Kolmogorof Tabel 4.6 Hasil Perhitungan UjiSmirnov-Kolmogorof

Distribusi Person Type III

Sumber : Hasil perhitungan

Dari perhitungan pada tabel 4.6. didapatkan Dmax sebesar 0,1891, pada data dengan peringkat 2 tahun 1988. Berdasarkan Tabel Nilai kritis Do untuk Uji Smirnov - Kolmogorov , denagn derajat kepercayaan 5 % dan n = 20, maka diperoleh Do = 0,29 Karena nilai D maksimum lebih kecil daripada nilai Do = 0,29 ( Dmax = 0.18906 < Do = 0.29 ) Maka dapat Di simpulkan kalau Distribusi Person Tipe III dapat diterima Untuk Menghitung Distribusi Peluang Curah Hujan Perencanaan Embung Kendo 4.1.4 Perhitungan curah Hujan Periode Ulang Persamaan empiris distribusi Pearson Tipe III adalah:

X= R + k .Sd Berdasarkan data faktor k distibusi Pearson Tipe III Maka diperoleh hasil Tabel 4.7 Hasil Curah Hujan Periode Ulang

a. Perhitungan rata-rata hujan sampai jam ke-t

3

2

24

=t

tr

tr

RRt

Dimana :

Rt = Rata – rata hujan pada jam ke – 1 ( mm ) t = Waktu lamanya hujan ( jam) T = Lamanya hujan terpusat ( jam ) R24 = Curah hujan harian efektif (mm)

No Tahun R(mm) R diurutkan R R - R ( R - R )2

( R - R )3

(R - R )4

1 1988 85 152 71.3 80.7 6512.49 525557.9 42412526

2 1989 152 85 71.3 13.7 187.69 2571.353 35227.54

3 1990 64 85 71.3 13.7 187.69 2571.353 35227.54

4 1991 83 83 71.3 11.7 136.89 1601.613 18738.87

5 1992 53 83 71.3 11.7 136.89 1601.613 18738.87

6 1993 85 83 71.3 11.7 136.89 1601.613 18738.87

7 1994 83 80 71.3 8.7 75.69 658.503 5728.976

8 1995 83 76 71.3 4.7 22.09 103.823 487.9681

9 1996 80 75 71.3 3.7 13.69 50.653 187.4161

10 1997 76 69 71.3 -2.3 5.29 -12.167 27.9841

11 1998 45 66 71.3 -5.3 28.09 -148.877 789.0481

12 1999 69 64 71.3 -7.3 53.29 -389.017 2839.824

13 2000 61 63 71.3 -8.3 68.89 -571.787 4745.832

14 2001 37 62 71.3 -9.3 86.49 -804.357 7480.52

15 2002 62 61 71.3 -10.3 106.09 -1092.73 11255.09

16 2003 63 57 71.3 -14.3 204.49 -2924.21 41816.16

17 2004 47 53 71.3 -18.3 334.89 -6128.49 112151.3

18 2005 66 47 71.3 -24.3 590.49 -14348.9 348678.4

19 2006 75 45 71.3 -26.3 691.69 -18191.4 478435.1

20 2007 57 37 71.3 -34.3 1176.49 -40353.6 1384129

Σ R 1426 10756.2 451352.9 44937950

R 71.3

DISTRIBUSI PEARSON TYPE III

( )( )( )( ) ( ) 647,9

793,23171819

2044937950

321

.4

2

4

24

==−−−

−∑=xxx

x

SdNNN

NRRCk

( )793,23

19

2,10756

1

2

==−−∑=

N

RRSd

( )( )( ) ( )( )( )

960,1793,231819

209,451352

.21

.33

3

==−−

−∑= x

SdNN

NRRCs

334,03,71

793,23_

===R

SdCv

Nilai Batas

Sub Kelompok Oi Ei

1 X ≤ 51,314 3 3.33 0.109 0.033

2 51,314 < X ≤ 58,927 2 3.33 1.769 0.531

3 58,927 < X ≤ 71,30 6 3.33 7.129 2.141

4 71,30 < X ≤ 83,672 6 3.33 7.129 2.141

5 83,672 < X ≤ 91,286 2 3.33 1.769 0.531

6 X ≥ 91,286 1 3.33 5.429 1.630

20 7.007

NoJumlah Data

(Oi - Ei)2

Xh2

= (Oi - Ei)2/ Ei

1 152 0.04762 0.95238 3.39173 0.9997 0.00030 0.99970 0.04732

2 85 0.09524 0.90476 0.57580 0.7157 0.28430 0.71570 0.18906

3 85 0.14286 0.85714 0.57580 0.7157 0.28430 0.71570 0.14144

4 83 0.19048 0.80952 0.49174 0.6879 0.31210 0.68790 0.12162

5 83 0.23810 0.76190 0.49174 0.6879 0.31210 0.68790 0.07400

6 83 0.28571 0.71429 0.49174 0.6879 0.31210 0.68790 0.02639

7 80 0.33333 0.66667 0.36565 0.6406 0.35940 0.64060 0.02607

8 76 0.38095 0.61905 0.19754 0.5753 0.42470 0.57530 0.04375

9 75 0.42857 0.57143 0.15551 0.5596 0.44040 0.55960 0.01183

10 69 0.47619 0.52381 -0.09667 0.4602 0.53980 0.46020 0.06361

11 66 0.52381 0.47619 -0.22275 0.4090 0.59100 0.40900 0.06719

12 64 0.57143 0.42857 -0.30681 0.3783 0.62170 0.37830 0.05027

13 63 0.61905 0.38095 -0.34884 0.3632 0.63680 0.36320 0.01775

14 62 0.66667 0.33333 -0.39087 0.3446 0.65540 0.34460 0.01127

15 61 0.71429 0.28571 -0.43290 0.3300 0.67000 0.33000 0.04429

16 57 0.76190 0.23810 -0.60102 0.3015 0.69850 0.30150 0.06340

17 53 0.80952 0.19048 -0.76913 0.2177 0.78230 0.21770 0.02722

18 47 0.85714 0.14286 -1.02131 0.1515 0.84850 0.15150 0.00864

19 45 0.90476 0.09524 -1.10537 0.1335 0.86650 0.13350 0.03826

20 37 0.95238 0.04762 -1.44160 0.0735 0.92650 0.07350 0.02588

P'(x) P'( x< ) Dm X P(X) = m/(N+1) P( X< ) f(t) = ( X - X ) / S tabel III-1

No T R (mm) k Sd Xt

1 2 71.3 -0.066 23.793 69.730

2 5 71.3 0.816 23.793 90.715

3 10 71.3 1.317 23.793 102.635

4 25 71.3 1.88 23.793 116.031

5 50 71.3 2.261 23.793 125.096

6 100 71.3 2.615 23.793 133.519

10

� Jam ke 1

24

3

2

241 585,0

1

5

5xR

RRt =

=

� Jam ke 2

24

3

2

242 368,0

2

5

5xR

RRt =

=

� Jam ke 3

24

3

2

243 281,0

3

5

5xR

RRt =

=

� Jam ke 4

24

3

2

244 232,0

4

5

5xR

RRt =

=

� Jam ke 5

24

3

2

245 2,0

5

5

5xR

RRt =

=

b. Perhitungan tinggi hujan pada jam ke-t Rumus yang digunakan :

R’t = t*Rt – ( t – 1 )*R*( t – 1 ) Dimana :

Rt = Rata – rata hujan sampai jam ke – 1 ( mm ) R’t = Tinggi hujan sampai jam ke – 1 ( mm )

T = waktu lamanya hujan (jam) R ( t – 1 ) = Rata – rata hujan sampai jam ke – 1

Hasil distribusi curah hujan :

2424

_

11 585,0585,011 RRxRxRt ===

( ) 24

_

1

_

22 151,0585,0.1368,0.212 RRRRt =−=−=

( ) 24

_

2

_

33 107,0368,0.2281,0.323 RRRRt =−=−=

( ) 24

_

3

_

44 085,0281,0.3232,0.434 RRRRt =−=−=

( ) 24

_

4

_

55 072,0232,0.42,0.545 RRRRt =−=−=

c. Perhitungan curah hujan efektif Rumus yang digunakan : Reff = C * Xt

Dimana : Reff = Curah hujan effektif ( mm )

C = Koefisien pengaliran Xt = Curah hujan rencana Pada lokasi proyek termasuk daerah bergelombang

dan hutan, maka diambil koefisien pengaliran 0,50 dengan curah hujan terpusat di Indonesia selama 5 jam TABEL 4.8

PERHITUNGAN CURAH HUJAN JAM KE – 1

Sumber : Hasil perhitungan

Sehingga didapatkan distribusi curah hujan efektif tiap jam, dan hasil perhitungannya dapat dilihat pada tabel 4.9 TABEL 4.9 PERHITUNGAN CURAH HUJAN

EFEKTIF TIAP JAM

Dari Tabel 4.24 diatas dapat digunakan untuk penelusuran banjir yang disajikan pada Tabel 4.25 sebagai berikut:

Tabel 4.25. Penelusuran Banjir (Flood Routing)

Dari hasil perhitungan penelusuran banjir dapat diperoleh grafik antara debit inflow dan debit Outflow yang disajikan pada gambar dibawah

Gambar 4.4 Flood Routing

Dari perhitungan routing diatas didapat harga debit maksimum 18,27 m3/dt dengan tinggi air maksimum = 2,11 m BAB V

ANALISA HIDROLIKA 5.1 Perencanaan Tubuh Bendung Umum

Dalam perencanaan dimensi tubuh embung perlu diperhatikan beberapa langkah perhitungan yaitu : 1. Menentukan tinggi jagaan. 2. Menentukan tinggi puncak embung. 3. Menentukan lebar mercu bendung. 4. Menentukan Kemiringan Lereng

5.1.1 Menentukan Tinggi Jagaan ( free board

Tinggi jagaan adalah jarak vertikal antara puncak Embung dengan permukaan air banjir pada waktu air akan melimpah melewati ambang bangunan pelimpah

Dalam menentukan tinggi jagaan perlu diperhatikan fakor – faktor yang mempengaruhi eksistensi dari calon Embung, antara lain: � Kondisi dan situasi tempat kedudukan calon

Embung. � Pertimbangan - pertimbangan tentang

karakteristik dari banjir abnormal.

t (tahun) Rt (mm) C Reff (mm)

2 69.73 0.5 34.865

5 90.715 0.5 45.3575

10 102.635 0.5 51.3175

25 116.031 0.5 58.0155

50 125.096 0.5 62.548

100 133.519 0.5 66.7595

0.585 0.151 0.107 0.085 0.072

R24(mm) R24(mm) R24(mm) R24(mm) R24(mm)

2 34.865 20.396 5.265 3.731 2.964 2.510

5 45.358 26.534 6.849 4.853 3.855 3.266

10 51.318 30.021 7.749 5.491 4.362 3.695

25 58.016 33.939 8.760 6.208 4.931 4.177

50 62.548 36.591 9.445 6.693 5.317 4.503

100 66.760 39.054 10.081 7.143 5.675 4.807

T (tahun) Reff (mm)

t I I1 + I2 (2S/Δt) - O (2S/Δt) + O O H

(jam) (m3/dtk) (m3/dtk) (m3/dtk) (m3/dtk) (m3/dtk) (m)

0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.50 2.163 2.163 1.712 2.163 0.225 0.047

1.00 12.724 14.887 13.140 16.599 1.729 0.358

1.50 38.194 50.918 50.712 64.058 6.673 1.384

2.00 17.428 55.622 69.793 106.334 18.271 2.119

2.50 8.053 25.481 62.602 95.274 16.336 1.899

3.00 3.120 11.172 48.622 73.774 12.576 1.472

3.50 2.239 5.358 35.753 53.981 9.114 1.079

4.00 1.436 3.675 26.291 39.428 6.569 0.791

4.50 0.786 2.222 19.194 28.513 4.659 0.574

5.00 0.431 1.217 13.926 20.411 3.242 0.413

5.50 0.236 0.667 10.143 14.593 2.225 0.298

6.00 0.129 0.365 8.319 10.508 1.095 0.227

6.50 0.071 0.200 6.744 8.519 0.887 0.184

7.00 0.039 0.110 5.426 6.854 0.714 0.148

7.50 0.021 0.060 4.343 5.486 0.571 0.118

8.00 0.012 0.033 3.464 4.376 0.456 0.095

8.50 0.006 0.018 2.757 3.482 0.363 0.075

9.00 0.003 0.010 2.190 2.766 0.288 0.060

9.50 0.002 0.005 1.738 2.196 0.229 0.047

10.00 0.001 0.003 1.378 1.741 0.181 0.038

10.50 0.001 0.002 1.092 1.380 0.144 0.030

11.00 0.000 0.001 0.866 1.093 0.114 0.024

11.50 0.000 0.000 0.686 0.866 0.090 0.019

12.00 0.000 0.000 0.543 0.686 0.071 0.015

11

� Kemungkinan timbulnya ombak besar dalam Embung yang disebabkan oleh angin dengan kcepatan tinggi ataupun gempa bumi.

� Kemungkinan terjadinya kenaikan permukaan air diluar dugaan karena kerusakan - kerusakan pada bangunan pelimpah.

� Tingkat kerugian yang mungkin dapat ditimbulkan dengan jebolnya Embung yang bersangkutan.

Sehingga tinggi jagaan dapat dihitung dengan pendekatan sebagai berikut :

Rumus : Hf > hw + he/2 + ha +hi Hf > ∆h + ( hw atau he/2 ) + ha + hi (Bendungan Type Urugan, Ir. Suyono Sosrodarso, Kensaku Takeda.Halaman 171)

• Menentukan Tinggi Kenaikan Permukaan Air akibat Banjir Abnormal ( ∆h)

Pendekatan yang dipakai adalah :

∆h =

+

TQ

hA

hx

Q

Qox

.

.1

3

2 α

(Bendungan Type Urugan, Ir. Suyono Sosrodarsono, Kensaku.Halaman 172)

Maka :

∆h=

+360027.18

11,206,8453711

11,2

27,18

194,382.0

3

2

x

xxxx

= 0.021 m

• Tinggi Jangkauan Ombak yang Disebabkan Oleh Angin

Faktor – faktor yang mempengaruhi tinggi jangkauan ombak yang naik ke atas permukaan lereng udik bendungan ( hw ) , dapat diperoleh dengan metode S.M.B yang didasarkan pada : � Panjang lintasan ombak � Kemiringan dan kekasaran permukaan lereng udik � Kecepatan angin diatas permukaan air embung

Karena kecepatan angin terlalu kecil maka pengaruh tinggi ombak akibat kecepatan angin dianggap tidak ada (v<20m/det).

• Kenaikan Muka Air Yang Disebabkan Oleh Ketidak-

Normalan Operasi Pintu Bangunan Pelimpah (ha) Ketidak-normalan pintu dapat terjadi oleh berbagai sebab, antara lain adalah keterlambatan pembukaan, kemacetan atau bahkan kerusakan – kerusakan mekanisme pintu – pintu tersebut, yang mengakibatkan terjadinya kenaikan permukaan air waduk (ha) melampaui batas maksimum rencana. Pada hakekatnya, tinggi kenaikan yang disebabkan oleh hal – hal tersebut amatlah sukar untuk diperkirakan sebelumnya. Biasanya sebagai standart harga ha diambil = 0.5 m. • Angka Tambahan Tinggi Jagaan yang Didasarkan

Pada Tipe Bendungan ( hi ) Mengingat limpasan melalui mercu bendungan

urugan akan sangat berbahaya, maka untuk bendungan type ini angka keamanan tinggi jagaan ( hi ) diambil sebesar 1,0 m. • Perhitungan Tinggi Ombak Yang Disebabkan Oleh

Gempa (he) Untuk menghitung tinggi ombak yang disebabkan

oleh gempa ( he ) dapat digunakan rumus empiris yang dikembangkan oleh Seiichi Sato sebagai berikut :

Hogxe

he .πτ=

(Bendungan Type Urugan, Ir. Suyono Sosrodarsono, Kensaku.Halaman 173) Dimana :

E = Intensitas seismis horisontal (0.10 – 0.25) diambil 0.15

τ = Siklus seismis (biasanya sekitar 1 detik) g = Gravitasi (9.8 m/det) Ho = Kedalaman air di dalam waduk (m)

Maka : Ho = 138,39 – 119,00 = 19,39 m

Hogxe

he .πτ=

39,198.914.3

115.0xx

xhe= = 0,65 m

� Sehingga tinggi jagaan adalah :

Hf = ∆h + ( hw atau he/2 ) + ha + hi

= 15.02

65.00212,0 +++ = 1,846 m

Didasarkan pada tinggi bendungan yang direncanakan, maka angka standart untuk tinggi jagaan pada bendungan urugan adalah sebagai berikut : � Lebih rendah dari 50 m Hf > 2,0 m � Dengan tinggi antara 50 s/d 100 m Hf >3,0 m � Lebih tinggi dari 100 m Hf > 3,5 m Karena tinggi embung yang direncanakan lebih rendah dari 50 meter yaitu 16,24 m, maka tinggi jagaan(Hf) =1.846 ≈ 2 meter 5.1.2 Menentukan Tinggi Puncak Embung

Dalam menentukan tinggi puncak Embung ditentukan berdasarkan volume efektif Embung yang ditambah dengan tinggi jagaan, barulah kita dapat menentukan tinggi puncak Embung yang kita rencanakan. Pada perhitungan diperoleh

• Elevasi dasar embung = + 119,00 • Elevasi muka air banjir = + 138,65 • Elevasi puncak embung = 138,65 + 2

= + 140,65 • Sehingga tinggi puncak embung yaitu :

= Elevasi puncak embung – Elevasi dasar embung

= 140,65 – 119,00 = 21,65 m 5.1.3 Menentukan Lebar Mercu Embung

Guna memperoleh lebar minimum mercu embung biasanya dihitung dengan rumus sebagai berikut :

b = 3,6 H1/3 – 3,0

(Bendungan Type Urugan, Ir. Suyono Sosrodarsono, Kensaku.Halaman 174) Dimana :

b = Lebar mercu embung ( m ) H = Tinggi embung ( m )

Maka : b = 3,6 (21,65)1/3 – 3,0 = 7,00 m

Maka lebar mercu embung adalah 7,00 m. 5.1.4 Menentukan Kemiringan Lereng Bendung

Penentuan kemiringan lereng bendungan didasarkan pada data – data tanah yang akan digunakan sebagai bahan urugan, yaitu dari bahan sirtu dengan spesifikasi yaitu :

- Berat volume jenuh (γsat) = 1,65 ton/m3 - Kohesi tanah (C) = 0 ton/m3 - Sudut geser dalam (Ф) = 30 0

Untuk angka keamanan dalam perencanaan stabilitas lereng bendungan dipakai SF = 1,5. Kondisi

12

gempa pada daerah Bima memiliki angka intensitas seismis gempa sebesar 0,12 g. Perhitungan kemiringan lereng bendungan untuk bagian hulu dan hilir adalah sebagai berikut :

a). Kemiringan lereng bagian hulu :

SF = ( )( )mk

Tankm

××+××−'1

'

γφγ

1,5 =

( )( )( )m

Tanm

××+××−65,112,01

3065,112,0

1,5 = ( )m

m

×+−198,01

1,0

m = 2,18 → pakai 2 b). Kemiringan lereng bagian hilir :

SF =

( )( )nk

Tankn

×+×−

1

φ

1,5 =

( )( )( )n

Tann

×+×−12,01

3012,0

n = 1,9 → pakai 2

Jadi untuk kemiringan lereng pada bagian hulu menggunakan perbandingan 1 : 2 sedangkan kemiringan bagian hilir dipakai perbandingan 1 : 2. 5.1.5 Penentuan Formasi Garis Depresi

Penentuan formasi garis depresi ditinjau pada saat embung terisi penuh ( muka Air banjir = +135,24 ). Penentuan garis menggunakan metode Casagrande yaitu dengan peninjauan ujung tumit hilir sebagai permulaan koordinat sumbu X dan Y. Maka dapat ditentukan garis depresinya dengan persamaan parabola sebagai berikut:

X = Yo

YoY

.2

22 − atau

Y = 2..2 YoXYo + dan

Yo = dhd −+ 22 (Bendungan Type Urugan, Ir. Suyono Sosrodarsono, Kensaku.Halaman 157)

• Perhitungan garis depresi Saat Muka air banjir

tanpa tumit (elevasi+138,65) h = 19,65 m.

Tg α = 3,43

65,21=

1

65,19

L- - - - - - - - - - L1=

39,3 m 0,3 L1 = 0.3 x 39,3 = 11,79 m. L2 = 43,3 + 7,0 + 4 = 54,3 m d = 0,3 L1 + L2 = 11,79 + 54,3 = 66,09 m.

Yo = dhd −+ 22

= 09,6665,1909,66 22 −+

= 2,86 m. Maka garis parabola bentuk dasar dapat diperoleh dengan persamaan :

Y = 2..2 YoXYo +

Y = 286,286,22 +Xx

= 17,872,5 +X

Maka diperoleh parabola dasar sebagai berikut : Tabel 5.1 Titik – Titik Koordinat Garis Depresi

• Perhitungan garis depresi Saat Muka air banjir dengan menggunakan tumit (elevasi+138,65) h = 19,65 m.

Tg α = 3,43

65,21

= 1

65,19

L - - - - - - - - - - L1= 39,3 m 0,3 L1 = 0.3 x 39,3 = 11,79 m. L2 = (43,3 – 9) + 7,0 + 4 = 45,3 m d = 0,3 L1 + L2 = 11,79 + 45,3 = 57,09 m.

Yo = dhd −+ 22

= 09,5765,1909,57 22 −+

= 3,29 m.

Maka garis parabola bentuk dasar dapat

diperoleh dengan persamaan :

Y = 2..2 YoXYo +

Y = 229,329,32 +Xx

= 80,1057,6 +X

Maka diperoleh parabola dasar sebagai berikut :

Tabel 5.2 Titik – Titik Koordinat Garis Depresi

5.1.6 Kestabilan Tubuh Bendung Terhadap Longsor

Stabilitas lereng tubuh bendungan menggunakan metode Filenius untuk mengetahui apakah longsor yang terjadi masih memenuhi angka keamanan yang ditentukan. Analisa stabilitas ini melingkupi analisa longsor lereng hulu dan lereng hilir dengan dengan angka keamanan SF = 1,5

Dimana faktor aman didefinisikan sebagai berikut :

Faktor aman jumlah momen dari tahanan geser sepanjang bidang longsor dibagi dengan jumlah momen dari berat masa tanah yang longsor

Gambar 5.3 Gaya Yang Berkerja Pada Irisan

Bidang Longsor

X Y

0.00 3.29

-1.64 0.00

5.00 6.61

10.00 8.75

15.00 10.46

20.00 11.92

25.00 13.23

30.00 14.42

35.00 15.52

40.00 16.54

45.00 17.51

50.00 18.42

57.09 19.64

X Y

0.00 2.86

-1.43 0.00

10.00 8.09

20.00 11.07

30.00 13.41

40.00 15.39

50.00 17.15

13

F=d

r

M

M

∑

∑

F =

∑

∑=

=

=

=

−+

ni

ii

i

ni

i

iW

tgaiuiiWca

1

11

sin

.).cos(

θ

ϕθ

(mekanika tanah 2” Hari cristadi h. Hal 361) Dalam menentukan titik pusat lingkaran kritis

harus diselidiki sejumlah bidang longsor percobaan, guna mendapatkan harga Fs yang paling kecil atau berbahaya.

Lingkaran kritis ini titik pusatnya dapat dicari dengan menggunakan cara Fellinius sebagai berikut :

1. Menarik garis kebawah sepanjang H ( tinggi

tanggul dari luar dasar ) yang dimulai dari kaki tebing kemudian ditarik garis horizontal sepanjang 4,5 H.

2. Tentukan suatu titik pertemuan antara dua garis lurus dari mercu dan lereng bendung dengan sudut yang telah ditentukan menurut kemiringan talud.

3. Tarik garis lurus yang menghubungkan dua titik dari langkah 1 dan 2.

4. Dengan cara coba – coba, tentukan satu titik pada garis tersebut yang dianggap sebagai titik pusat lingkaran kritis.

5. Lakukan berulang kali sampai lereng tersebut stabil.

Gambar 5.4 Menentukan Titik Pusat Bidang

Longsor Dengan Cara Fellinius Tabel 5 .3 Harga i, α, β Untuk MenentukanTitik

Pusat Lingkaran

Data tanah yang didapat dari kondisi tanah urugan pada Embung Kendo ini ditabelkan pada tabel 5.4 sebagai berikut:

Tabel 5.4 Data Tanah Embung Kendo

5.1.6.1 Stabilitas Lereng Hulu (Up Stream) Sebelum dilakukan perhitungan stabilitas lereng

hulu, terlebih dahulu perlu dianalisa bidang longsor yang terjadi. Titik pusat (titik O) pada bidang longsor hulu ditentukan oleh parameter – parameter sudut α, Φ, dan ß. Dengan n = 1 : 2 Menurut tabel 5.3 nilai sudut α = 25°, sudut Φ = 26.57° , dan sudut ß = 35°. Pada perhitungan sebelumnya didapatkan tinggi bendungan (H) adalah 21,65 meter dan lebar mercu bendungan (B) adalah 7,0 meter. Sehingga penggambaran bidang longsor untuk lereng hulu seperti pada gambar sebagai berikut:

n i α β

1 : 1 45° 28° 37°

1 : 1,5 33,68° 26° 35°

1 : 2 26,57° 25° 35°

1 : 3 18,43° 25° 35°

1 : 5 11,32° 25° 37°

1 : n

1 : nR

a

B

O

i

R

R

H

H

4,5 H

γ C (ton/m3) θ tan θ (ton/m3)

Lembab 0 30 0.58 1.50 0.12Jenuh Air 0 30 0.58 1.65 0.12

Air - - - 1.00 0.12

kondisi bidang irisanKekuatan

e

Ga

mba

r B

idan

g L

ongs

or P

ada

Ler

eng

Hul

u

+11

9,00

+14

0,65

+13

8,65

O

P

Ga

mba

r B

idan

g L

ong

sor

Pad

a L

ere

ng H

ulu

Kon

dis

i Air

koso

ng

+11

9,00

O

12

34

56

78

9

14

1. Kondisi pada saat waduk dalam keadaan kosong Contoh perhitungan pada bidang longsor irisan satu:

A = 31,270 m2

γ = 1,50 ton/m3

W = A × γ = 31,270 × 1,50 = 46,905 ton

α = 55° sin α = sin 55°

= 0,819 cos α = cos 55°

= 0,574 b = 5,23 m l = b × cos α

= 5,23 × cos 55° = 3.00 m

T = w × sin α = 46,905 × sin 55° = 38,442 ton

N = w × cos α = 46,905 × cos 55° = 26,904 ton

Ne = e × T = 0,12 × 38,442 = 4,611 ton

Te = e × N = 0,12 × 26,904 = 3,288 ton

U = u × b/cos α = 0 (pada urugan tanah tidak mengalami tekanan hidrostatis) C l = 0 × 3,00 = 0 Contoh perhitungan pada bidang irisan yang lainnya ditabelkan pada tabel 5.5:

Tabel 5.5 Perhitungan stabilitas lereng hulu pada saat waduk kosong

Kontrol stabilitas lereng hulu pada saat kosong dirumuskan Sebagai berikut:

Fs ={ }

)(

tan)(.

T

UNlC

Σ−+Σ θ

=597,236

30tan)0848,846(0 °−+

= 2,07 > 1,5 (memenuhi) kondisi gempa:

Fs ={ }

)(

tan)(.

TeT

NeUNlC

+Σ−−+Σ θ

=622,101597,236

30tan)392,280848,846(0

+°−−+

= 1,39 > 1,2 (memenuhi)

2 Kondisi pada saat muka air setinggi banjir rencana

Contoh perhitungan pada bidang longsor irisan satu: A1 = 23,086 m2

A2 = 8,184 m2 γ1 = 1,50 ton/m3 γ2 = 1,65 ton/m3 W1 = A1 × γ1

= 34,69 ton W2 = A2 × γ2

= 13,504 ton α = 55° sin α = sin 55°

= 0,819 cos α = cos 55°

= 0,574 b = 5,23 m l = b × cos α

= 5,23 × cos 55° = 3,00 m

T = (W1 + W2) sin α = 39,4279 ton

N = (W1 + W2) cos α = 27,608 ton

Ne = e × T = 0,12 × 39,4279 = 4,731 ton

Te = e × N = 0,12 × 27,608 = 3,313 ton

U = u × b/cos α = 0 (pada urugan tanah tidak mengalami

tekanan hidrostatis) C l = 0 × 3,00

= 0 Contoh perhitungan pada bidang irisan yang lainnya ditabelkan pada tabel 5.6

Tabel 5.6 Perhitungan stabilitas lereng hulu pada saat banjir

A γ W T N Ne Te U(m2) (t/m2) (γ.A) (Wsin α) (Wcos α) (e.T) (e.N) (U.b/cosα)

1 31.270 1.50 46.905 55.00 0.819 0.574 5.230 3.000 38.422 26.904 4.611 3.228 0 02 80.344 1.50 120.516 41.00 0.656 0.755 5.230 3.947 79.066 90.955 9.488 10.915 0 03 99.930 1.50 149.895 30.00 0.500 0.866 5.230 4.529 74.948 129.813 8.994 15.578 0 04 103.194 1.50 154.791 20.00 0.342 0.940 5.230 4.915 52.942 145.456 6.353 17.455 0 05 96.280 1.50 144.420 11.00 0.191 0.982 5.230 5.134 27.557 141.767 3.307 17.012 0 06 83.400 1.50 125.100 2.00 0.035 0.999 5.230 5.227 4.366 125.024 0.524 15.003 0 07 68.550 1.50 102.825 -7.00 -0.122 0.993 5.230 5.191 -12.531102.059 -1.504 12.247 0 08 44.05 1.50 66.075 -16.00 -0.276 0.961 5.230 5.027 -18.213 63.515 -2.186 7.622 0 09 15.71 1.50 23.565 -25.00 -0.423 0.906 5.230 4.740 -9.959 21.357 -1.195 2.563 0 0

236.597 846.848 28.392 101.622 0 0

C.LIrisan α cos α b (m) L sin α

Ga

mba

r B

ida

ng L

ongs

or P

ada

Le

reng

Hul

u K

ondi

si B

anj

ir

A γ W T N Ne Te U(m2) (t/m2) (γ.A) (Wsin α) (Wcos α) (e.T) (e.N) (U.b/cosα)

23.086 1.50 34.629

8.184 1.65 13.504

34.614 1.50 51.921

45.730 1.65 75.455

23.498 1.50 35.247

76.432 1.65 126.113

87.630 1.65 144.590

3.800 1.50 5.700

81.797 1.65 134.965

17.050 1.00 17.050

71.360 1.65 117.744

30.730 1.00 30.730

56.610 1.65 93.407

44.190 1.00 44.190

37.450 1.65 61.793

6.168141.22651.4024.9155.2300.940

Irisan α sin α cos α

20.00

b (m) L C.L

1 55.00 0.819 0.574 5.230 3.000 39.4279 27.608 4.731 3.313 0 0

2 41.00 0.656 0.755 5.230 3.947 83.566 96.132 10.028 11.536 0 0

3 30.00 0.500 0.866 5.230 4.529 80.680 139.742 9.682 16.769 0 0

4 0.342 0016.947

5 11.00 0.191 0.982 5.230 5.134 29.006 149.222 3.481 17.907 0 0

6 2.00 0.035 0.999 5.230 5.227 5.182 148.384 0.622 17.806 0 0

-2.012 16.389 0 07 -7.00 -0.122 0.993 5.230 5.191 -16.769 136.571

5.230 5.027-0.276 0.9618 -16.00 -3.965115.228 00-33.041 13.827

15

Kontrol stabilitas lereng hulu pada saat banjir dirumuskan Sebagai berikut :

Fs =845,271

30tan)0098,837(0 °−+

= 1,78 > 1,5 (memenuhi). kondisi gempa:

Fs =452,100845,271

30tan)621,320098,837(0

+°−−+

= 1,2476 > 1,2 (memenuhi) 3 Kondisi pada saat muka turun tiba – tiba( drawdown )

Contoh perhitungan pada bidang longsor irisan satu: A = 31,27 m2

γ = 1,50 ton/m3

W = A × γ = 31,27 × 1,50 = 46,905 ton

α = 55° sin α = sin 55°

= 0,819 cos α = cos 55°

= 0,574 b = 5,23 m l = b × cos α

= 5,23 × cos 55° = 3,00 m

T = w × sin α = 46,905 × sin 55° = 38,422 ton

N = w × cos α = 46,905 × cos 55° = 26,904 ton

Ne = e × T = 0,12 × 38,442 = 4,611 ton

Te = e × N = 0,12 × 26,904

= 3,228 ton U = u × b/cos α

= 0 (pada urugan tanah tidak mengalami tekanan hidrostatis) C l = 0 × 3,00

= 0 Contoh perhitungan pada bidang irisan yang lainnya ditabelkan pada tabel 5.7:

Tabel 5.7 Perhitungan stabilitas lereng hulu pada saat turun tiba - tiba

Kontrol stabilitas lereng hulu pada saat Air waduk turun tiba tiba dirumuskan

kondisi normal:

Fs =8391,204

30tan)0675,766(0 °−+

= 2,16 > 1,5 (memenuhi) kondisi gempa:

Fs =001,92839,204

30tan)581,240675,766(0

+°−−+

= 1,44 > 1,2 (memenuhi)

Gam

bar

Bid

ang

Lo

ngs

or P

ad

a L

ere

ng H

ulu

kond

isi t

uru

n ti

ba ti

ba

O

12

3

45

67

89

+1

19,0

0

+128

,83

A γ W T N Ne Te U(m2) (t/m2) (γ.A) (Wsin α) (Wcos α) (e.T) (e.N) (U.b/cosα)

1 31.27 1.50 46.905 55.00 0.819 0.574 5.230 3.000 38.422 26.904 4.611 3.228 0 065.01 1.50 97.515

0.31 1.65 0.512

71.73 1.50 107.595

12.99 1.65 21.434

59.1 1.50 88.650

28.5 1.65 47.025

43.25 1.50 64.875

38.57 1.65 63.641

27.46 1.50 41.190

43.93 1.65 72.485

9.78 1.50 14.670

45.21 1.65 74.597

35.83 1.65 59.120

6.77 1.00 6.770

20.37 1.65 33.611

13.36 1.00 13.360

193.249 774.387 23.190 92.926 0 0

2.943 15.139

5.230

007.600-2.17963.337

0 0

5.108-2.382-19.851 42.570 000.906

5.230

5.230

5.027

4.740

-18.1620.9618

9

-16.00

-25.00

-0.276

-0.423

Irisan α sin α cos α b (m) L C.L

2 41.00 0.656 0.755 5.230 3.947 64.311 73.982 7.717 8.878 0 0

3 30.00 0.500 0.866 5.230 4.529 64.514 111.742 7.742 13.409 0 0

4 0.342 0.940 4.915 46.404 127.49320.00 5.230 5.568 15.299 0 0

5 0.191 0.982 5.134 24.522 126.154

6 0.035 0.999 5.227 3.967

11.00

2.00

5.230

7 -7.00 -0.122 0.993 5.230 -10.8795.191 0

113.605 0.476 13.633 0

0

0

88.601 -1.305 10.632G

am

bar

Bid

ang

Lo

ng

sor

Pad

a Le

reng

Hili

r

O

16

5.1.6.2 Stabilitas Lereng Hilir (Down Stream)

Sebelum dilakukan perhitungan stabilitas lereng hilir, terlebih dahulu perlu dianalisa bidang longsor yang terjadi. Titik pusat (titik O) pada bidang longsor hilir ditentukan oleh parameter – parameter sudut α, Φ, dan ß. Dengan m = 1 : 2 Menurut tabel 2.7 nilai sudut α = 25°, sudut Φ = 26.57° , dan sudut ß = 35°. Pada perhitungan sebelumnya didapatkan tinggi bendungan (H) adalah 21,65 meter dan lebar mercu bendungan (B) adalah 7,3 meter. Sehingga penggambaran bidang longsor untuk lereng hilir seperti pada gambar berikut:

1. Kondisi pada saat waduk dalam keadaan kosong Contoh perhitungan pada bidang longsor irisan

satu: A = 31,270 m2

γ = 1,50 ton/m3

W = A × γ = 31,270 × 1,50 = 46,905 ton

α = 55° sin α = sin 55°

= 0,819

cos α = cos 55° = 0,574

b = 5,67 m l = b × cos α

= 5,23 × cos 55° = 3,00 m

T = w × sin α = 46,905 × sin 55° = 38,442 ton

N = w × cos α = 46,905 × cos 55° = 26,904 ton

Ne = e × T = 0,12 × 38,442 = 4,611 ton

Te = e × N = 0,12 × 26,904 = 3,288 ton

U = u × b/cos α = 0 (pada urugan tanah tidak mengalami

tekanan hidrostatis) C l = 0 × 3,00

= 0 Contoh perhitungan pada bidang irisan yang lainnya ditabelkan pada tabel 5.8:

Tabel 5.8 Perhitungan stabilitas lereng hilir pada saat waduk kosong

Kontrol stabilitas lereng hilir pada saat kosong dirumuskan Sebagai berikut:

Fs ={ }

)(

tan)(.

T

UNlC

Σ−+Σ θ

=597,236

30tan)0848,846(0 °−+

= 2,066 > 1,5 (memenuhi) kondisi gempa:

Fs ={ }

)(

tan)(.

TeT

NeUNlC

+Σ−−+Σ θ

=622,101597,236

30tan)392,280848,846(0

+°−−+

= 1,397 > 1,2 (memenuhi)

Gam

bar

Bid

ang

Lo

ngso

r P

ada

Ler

eng

Hili

r K

ondi

si k

oso

ng

+11

9,00

O

12

34

56

78

9

A γ W T N Ne Te U(m2) (t/m2) (γ.A) (Wsin α) (Wcos α) (e.T) (e.N) (U.b/cosα)

1 31.270 1.50 46.905 55.00 0.819 0.574 5.230 3.000 38.422 26.904 4.611 3.228 0 02 80.344 1.50 120.516 41.00 0.656 0.755 5.230 3.947 79.066 90.955 9.488 10.915 0 03 99.930 1.50 149.895 30.00 0.500 0.866 5.230 4.529 74.948 129.813 8.994 15.578 0 04 103.194 1.50 154.791 20.00 0.342 0.940 5.230 4.915 52.942 145.456 6.353 17.455 0 05 96.280 1.50 144.420 11.00 0.191 0.982 5.230 5.134 27.557 141.767 3.307 17.012 0 06 83.400 1.50 125.100 2.00 0.035 0.999 5.230 5.227 4.366 125.024 0.524 15.003 0 07 68.550 1.50 102.825 -7.00 -0.122 0.993 5.230 5.191 -12.531102.059 -1.504 12.247 0 08 44.050 1.50 66.075 -16.00 -0.276 0.961 5.230 5.027 -18.21363.515 -2.186 7.622 0 09 15.710 1.50 23.565 -25.00 -0.423 0.906 5.230 4.740 -9.959 21.357 -1.195 2.563 0 0

236.597 846.848 28.392 101.622 0 0

Irisan α sin α L C.Lcos α b (m)

Gam

ba

r B

ida

ng

Lo

ng

sor

Pad

a Le

ren

g H

ilir

Ko

ndi

si B

anjir

O

3

45

67

89

17

1. Kondisi pada saat muka air setinggi banjir rencana Contoh perhitungan pada bidang longsor irisan satu:

A1 = 11,823 m2

A2 = 20,75 m2 γ1 = 1,50 ton/m3 γ2 = 1,65 ton/m3 W1 = A1 × γ1

= 17,735 ton W2 = A2 × γ2

= 34,238 ton α = 55° sin α = sin 55°

= 0,819 cos α = cos 55°

= 0,574 b = 5,23 m l = b × cos α

= 5,23 × cos 55° = 3,00 m

T = (W1 + W2) sin α = 42,573 ton

N = (W1 + W2) cos α = 29,810 ton

Ne = e × T = 0,12 × 42,573 = 5,109 ton

Te = e × N = 0,12 × 29,810 = 3,577 ton

U = u × b/cos α = 0 (pada urugan tanah tidak mengalami tekanan hidrostatis)

C l = 0 × 3,00 = 0 Contoh perhitungan pada bidang irisan yang lainnya ditabelkan pada tabel 5.9

Tabel 5.9 Perhitungan stabilitas lereng hilir pada saat muka air setinggi banjir rencana

Kontrol stabilitas lereng hilir pada saat banjir dirumuskan Sebagai berikut :

Fs =819,259

30tan)0353,922(0 °−+

= 2,05 > 1,5 (memenuhi) kondisi gempa:

Fs =682,110819,259

30tan)178,310353,922(0

+°−−+

= 1,388 > 1,2 (memenuhi)

1. Kondisi pada saat muka turun tiba– tiba( drawdown ) Contoh perhitungan pada bidang longsor irisan satu:

A = 31,270 m2

γ = 1,50 ton/m3

W = A × γ = 31,270 × 1,50 = 46,905 ton

α = 55° sin α = sin 55°

= 0,819

A γ W T N Ne Te U(m2) (t/m2) (γ.A) (Wsin α) (Wcos α) (e.T) (e.N) (U.b/cosα)

11.823 1.50 17.735

20.750 1.65 34.238

30.660 1.50 45.990

50.420 1.65 83.193

34.490 1.50 51.735

67.520 1.65 111.408

27.470 1.50 41.205

81.670 1.65 134.756

19.250 1.50 28.875

77.030 1.65 127.100

12.360 1.50 18.540

71.350 1.65 117.728

5.925 1.50 8.888

59.670 1.65 98.456

Irisan α sin α cos α b (m) L C.L

1 55.00 0.819 0.574 5.230 3.000 42.573 29.810 5.109 3.577 0 0

2 41.00 0.656 0.755 5.230 3.947 84.752 97.496 10.170 11.699 0 0

3 30.00 0.500 0.866 5.230 4.529 81.572 141.286 9.789 16.954 0 0

4 20.00 0.342 0.940 5.230 4.915 60.182 165.349 7.222 19.842 0 0

5 11.00 0.191 0.982 5.230 5.134 29.761 153.109 3.571 18.373 0 0

6 2.00 0.035 0.999 5.230 5.227 4.756 136.184 0.571 16.342 0 0

7 -7.00 -0.122 0.993 5.230 5.191 -13.082 106.543 -1.570 12.785 0 0

18

cos α = cos 55° = 0,574

b = 5,23 m l = b × cos α

= 5,23 × cos 55° = 3,00 m

T = w × sin α = 46,905 × sin 55° = 38,422 ton

N = w × cos α = 46,905 × cos 55° = 26,904 ton

Ne = e × T = 0,12 × 38,422 = 4,611 ton

Te = e × N = 0,12 × 26,904 = 3,228 ton

U = u × b/cos α = 0 (pada urugan tanah tidak

mengalami tekanan hidrostatis) C l = 0 × 3,00

= 0 Contoh perhitungan pada bidang irisan yang lainnya ditabelkan pada tabel 5.10

Tabel 5.10 Perhitungan stabilitas lereng hilir pada

saat turun tiba - tiba

Kontrol stabilitas lereng hilir pada saat turun tiba-tiba dirumuskan

Sebagai berikut :

Fs =225,239

30tan)0349,866(0 °−+

= 2,091 > 1,5 (memenuhi) kondisi gempa:

Fs =962,103225,239

30tan)707,280349,866(0

+°−−+

= 1,41 > 1,2 (memenuhi) 5.1.6.3 Kesimpulan Stabilitas Tubuh Bendungan

Dari analisa stabilitas tubuh bendungan Embung Kendo dapat disimpulkan pada tabel berikut ini : Tabel 5.11 Kesimpulan stabilitas tubuh bendungan

Perencanaan Spillway Tipe bangunan pelimpah pada bendungan

direncanakan dengan menggunakan tipe pelimpah bebas mercu ogee

Bentuk penampang terdiri dari 2 bagian yaitu : 1. Penampang bagian hulu dari titik tertinggi mercu

Spilway 2. Penampang bagian hilir dari titik tertinggi mercu

Spilway Spilway yang digunakan dengan menggunakan metode CEDUS Armi (Civil Enginering Departement US Army)

a) Penampang bagian hulu dari titik tertinggi

mercu Spilway a = 0,175 x H = 0,175 x 2,11 m = 0,376 m b = 0,282 x H = 0,282 x 2,11 m = 0,606 m R1= 0,5x H = 0,5 x 2,11 m = 1,075 m R2 = 0,2 x H = 0,2 x 2,11 m = 0,43 m

b) Penampang bagian hilir dari titik tertinggi mercu Spilway Untuk menentukan bentuk melintang penempang hilir digunakan persamaan

YHdkX nn .. 1−= Dimana :

H = Tinggi muka air diatas spillway ( m )

X,Y = Koordinat mercu dengan titik awal pada titik tertinggi dari mercu

k,n = Parameter yg tergantung dari kemiringan Muka spillway, seperti tabel berikut :

Tabel 5.12 Kemiringan Muka Spillway

Kemiringan muka bagian hilir spillway direncanakan tegak lurus, maka : k = 2,000 ; n = 1,850, maka persamaan menjadi :

YHX ..000,2 1850,1850,1 −=

YX .11,2.000,2 1850,1850,1 −=

YX .834,3850,1 =

Penampang lintang disebelah udik dari titik

tertinggi bendung dapat dilihat sebagai berikut :

Tabel 5.13 Kemiringan muka bagian hilir spillway

A γ W T N Ne Te U(m2) (t/m2) (γ.A) (Wsin α) (Wcos α) (e.T) (e.N) (U.b/cosα)

1 31.270 1.50 46.905 55.00 0.819 0.574 5.230 3.000 38.422 26.904 4.611 3.228 0 0

79.629 1.50 119.444

0.715 1.65 1.180

86.435 1.50 129.653

13.495 1.65 22.267

77.534 1.50 116.301

25.660 1.65 42.339

65.067 1.50 97.601

31.213 1.65 51.501

52.810 1.50 79.215

30.590 1.65 50.474

45.100 1.50 67.650

23.450 1.65 38.693

34.524 1.50 51.786

9.526 1.65 15.718

15.689 1.50 23.534

0.021 1.65 0.035

239.225 866.349 28.707 103.962 0 0

8

3 30.00 0.500

7.7875.230

5.2309

-2.233 0 0

2.563 0 04.740

-18.607

-9.960

64.889

21.360

Irisan α sin α cos α b (m) L C.L

2 41.00 0.656 0.755 5.230 3.947 79.136 91.036 9.496 10.924 0 0

0.866 5.230 4.529 75.960 131.566 9.115 15.788 0 0

4 20.00 0.342 0.940 5.230 4.915 54.258 149.073 6.511 17.889 0 0

5 11.00 0.191 0.982 5.230 5.134 28.450 146.363 3.414 17.564 0 0

6 2.00 0.035 0.999 5.230 5.227 4.526 129.609 0.543 15.553 0 0

7 -7.00 -0.122 0.993 5.230 5.191 0 0

-0.423 0.906

-16.00

-1.195

5.027

12.666

-25.00

105.550 -1.555-12.960

0.961-0.276

Normal (Fs)

Gempa (Fs)

Normal (Fs)

Gempa (Fs)

1Pada saat selesai di bangun (kosong)

1.40 2.07 1.40 2.07

2Pada saat muka air banjir (el. +138,65)

1.25 1.78 1.39 2.05

3Pada saat turun tiba-tiba pada elevasi +128,83

1.44 2.16 1.41 2.09

NoKondisi Tubuh

Bendungan

Up Stream Down Stream

Kemiringan muka k nTegak lurus 2.000 1.850

3:01 1.936 1.8363:02 1.939 1.8103:03 1.873 1.776

x y

0 0.000

0.2 0.013

0.4 0.048

0.6 0.101

0.8 0.173

1 0.261

1.2 0.365

1.4 0.486

1.6 0.622

1.8 0.774

2 0.940

2.2 1.122

2.4 1.317

2.6 1.528

2.8 1.752

3 1.991

3.2 2.243

3.4 2.509

3.6 2.789

3.8 3.083

4 3.390

4.2 3.710

4.3 3.875

4.35 3.959

4.375 4.001

19

5.2.1 Saluran Pengarah

Bagian ini berfungsi sebagai pengarah aliran agar senangtiasa dalam kondisi hidrolika yang baik. Pada saluran pengarah kecepatan tidak boleh melebihi 4m/dt.

Dari perhitungan didapat : Q = 38,194 m3/dtk P = 4 m H = 2,11 m

V0= ( ) dtkmA

Q/89,0

7.11,24

194,38 =+

= <4m/dt...

...(ok)

Gambar 5.6 Sket Penampang Saluran Pengarah

5.2.2 Saluran Pengatur • Ambang Pelimpah

Tinggi muka air diatas pelimpah di dapat dari perhitungan floodrouting yaitu 2,11 m dan untuk bagian hilir dari mercu pelimpah digunakan rumus

Dimana : q= B

Q = debit tiap lebar saluran

B = Lebar saluran y = Tinggi muka air hilir g = Grafitasi bumi h = Tinggi energi diatas ambang z = Tinggi jatuh maka :

d1 = 0,55 m

Olakan type datar 1

Panjang kolam olakan : Diperoleh dari grafik panjang loncatan

8,5=d

L

5.2.3 Saluran Peluncur

Rencana teknis bangunan peluncur didasarkan pada perhitungan-perhitungan hidrolika untuk memperoleh gambaran kondisi pengaliran melalui saluran tersebut pada debit tertentu (debit banjir rencana, debit banjir normal, dan lain-lain).

Gambar 5.7. Sket Penampang Saluran

Peluncur

Diketahui : Q = 38,194 m3/dt b = 5 m n = 0.02 ( koefisien

manning untuk material plester atau beton )

V2 = 1,78 m/dt d2 = 3,06 m

maka untuk menentukan kecepatan dititik 3 digunakan persamaan kontinuitas aliran

Dengan menganggap bidang 4 sebagai titik permulaan, maka didapat :

+132.54

+138.65

+136.54

El.Dasar Sal.Pengarah

d1

V0

+132.54

32 QQ =3322 .. AVAV =hbVhbV .... 32 =

06,3706,3578,1 3 ××=×× V

dtmV

V

/27,1

42,2123,27

3

3

=×=

( )( )dtm

ZHgV

/60,16

54,12)06,32/18,92

.2/1.24

=+××=

+=

44 .dVQ =

md

d

33,0

60,167

194,38

4

4

=

=

( )358,0

35

00,12054,132=

−=∆=

L

hSoAVQ .1=

)7.(95,9194,38 1xd=

md

d

Frd

d

06,3

1)28,48(12

155,0

1.812

1

2

22

2

1

2

=

−×+×=

−+=

28,455,08,9

95,9

. 1

=×

==dg

VFr

dtmxA

QV /78,1

)06,37(

194,382 ===

8,506,3

=LmxL 77,178,506,3 ==

( )( )dtm

ZHgV

/95,9

411,22/18,92

.2/1.21

=+××=

+=

20

5.2.4 Saluran Peredam Energi

Fungsi dari aliran peredam energi adalah meredam kecepatan aliran yang berasal dari saluran peluncur sehingga energinya dapat di reduksi dengan baik Sedangkan untuk menentukan panjang kolam olakan datar dan tipe kolam olak dapat ditentukan dengan persamaan dibawah ini:

Dari Perhitungan saluran pelucur dapat di ketahui V4 = 16,60 m/dt d4 = 0,33 m . Tinggi d5 Panjang kolam olakan : Diperoleh dari grafik panjang loncatan

1,6=d

L

5.3 Analisa Kestabilan Spillway 5.3.1 Tekanan Air Dalam gaya tekan ke

atas ( uplift pressure ) untuk muka air rendah (setinggi mercu).

HL

LHU x

xx ∆−=∑

.

CHLLL Hv .31 ∆>+=∑

Pada Air rendah ( muka air dianggap setinggi mercu ).

H∆ = h = 16,54 m Lv = 3,5+2+3+2+2+3+2+2+12,54+2+1,5+1,5+3.5

= 40,54 m Lh = 1.5+2+1,5+2+1,5+16,5+1.5+35+1,5+22+1,5

= 86,5 m

∑ L = Lv + ⅓Lh

= 40,54 m + ⅓.86,5 m = 69,37m H∆ .C = 16,54 x 3.0

= 49,62 m (koef.rembesan kerikil kasar =3.0)

Jadi ∑ L > H∆ .C…………(OK)

Tabel 5.14 Perhitungan Momen untuk Muka Air Normal

Nama

Gaya Besar Gaya (t) Lengan(

m) Momen(tm)

Horizontal

W1 ½x(4,00+3,91)x1,5 = 5,92 3,25 19,28

W2 ½x(3,91+6,20)x2 = 9,39 1 9,39

W6 ½x(4,76+1,05)x2 = - 5,81 1 -5,81

W7 ½x(0+1,05)x1,5 = - 0,79 2,83 -2,56

HA ½x4.00x4.00x1= 8 5,83 46,64

Σ 16,71 66,94

vertikal

W3 ½x(6,20+6,04)x1,5 = 9,18 4,25 39,02

W4 ½x(3,56+3,40)x2= 6,96 2,5 17,4

W5 ½x(4,92+4,76)x1,5= 7,26 0,75 5,45

G1 2x2x2.4= - 9,6 5 -48

G2 2,5x6x2.4= - 36 3 -108

G3 4x1,5x2.4= - 14,4 5,5 -79,2

G4 ½x3,5x4x2.4= - 16,8 3,33 -55,94

G5 2x2x2.4= - 9,6 1 -9,6

Σ 63 -238,78 Berat Sendiri : G1 : 2x2x2.4 = 9,6 ton G2 : 2,5x6x2.4 = 36 ton G3 : 4x1,5x2.4 = 14,4 ton G4 : ½x3,5x4x2.4 = 16,8 ton G5 : 2x2x2.4 = 9,6 ton Beban Air : HA : ½x4.00x4.00x1 = 8 ton Titik Berat Konstruksi : Tabel 5.15 Perhitungan Titik Berat Konstruksi

Berat

jumlah Jarak Hor. M=G.b Jarak Ver. M=G.h

ke titik 4=bm

ke titik 4=hm

(ton) (m) (tm) (m) (tm)

1 2 3 4=2x3 5 6=2x5

G1 9,6 1 9,6 1 9,6

G2 36 3 108 1,25 45

G3 14,4 0,75 10,8 5,55 79,92G4 16,8 2,66 44.86 3,83 64,34G5 9,6 5 48 1 9,6

Σ 86,4 221,26 208,46

Arah vertical : b = m56,24,86

26,221 =

Arah horizontal : h = m41,24,86

46,208 =

� Kontrol Guling terhadap titik 10

50.1≥=∑∑

Ah

AV

M

Mn

Dimana : n : angka keamanan terhadap penggulingan MAv : momen vertikal total MAh : momen horizontal total

4

4

.dg

VFr =

)181.(2

1 2

4

5 −+= Frd

d

2,933,08,9

60,16

. 4

4 ===xdg

VFr

mxxd 10,433,0)12,981.(2

1 25 =

−+=

1,610,4

=L mxL 0,251,610,4 ==

hldg

VlSod

g

V++=∆++ 4

24

3

23

2.

2

hl++×

=×++×

33,08,92

60,1635358,006,3

8,92

27,1 22

mhl

hl

089,1

39,1467,15

=+=

031,0

35089,1

.

=×=

∆=

S

S

lShl

21

50.194,66

78,238 ≥=n

)......(50.157,3 OK≥

Bendungan tidak akan terguling apabila :

( )62

1 B

V

MMBe AhAv <

−−=

∑

Dimana : e : eksentrisitas B : lebar pondasi (m)

MAv : momen vertikal total MAh : momen horizontal total

∑V : gaya vertical total

( )6

6

63

94,6678,2386

2

1 <−−=e

( )6

6

63

94,6678,2383 <−−=e

)....(127,0 OK<=

� Kontrol Geser

4..

≥+

=∑∑

H

AVfN

τ

Dimana : N : angka keamanan terhadap geseran f : koefisien gesekan τ : tegangan geseran dari beton terhadap batuan pondasi A : luas permukaan pondasi

471,16

161.5,06375,0 ≥+= xN

)........(46,7 OK≥

� Tegangan tanah pada pondasi tidak dilampui.

σmaks ≤

+= ∑B

e

LB

v .61

.( σt)

σmin 0.6

1.

>

−= ∑B

e

LB

v

Dimana : σmaks : tegangan tanah maksimal yang timbul σmin : tegangan tanah minimal yang timbul ΣV : gaya vertical total B : lebar pondasi L : panjang pondasi e : eksentrisitas σt : tegangan tanah yang diizinkan

berdasar pengujian yang dilakukan = 1,58 kg/m2

σmaks ≤

+= ∑B

e

LB

v .61

.( σt)

58,16

04,061

161

63 ≤

+= x

).(..........58,140,0 OK≤=

σmin 0.6

1.

>

−= ∑B

e

LB

v

06

04,061

161

63 >

−= x

).......(037,0 OK>=

� Kontrol ketebalan lantai : • Kontrol ketebalan lantai dititik 14

Secara umum perumusan kontrol ketebalan lantai dapat dirumuskan sebagai berikut:

γWxPx

Sdx−×≥

dengan: Px = gaya angkat pada titik x (ton/m2) Wx = kedalaman air dititik x ( m )

Γ = 2,4 ton/m2 (berat jenis beton) dx = ketebalan lantai pada titik x ( m ) S = angka keamanan (diambil 1,25)

Perhitungan kontrol ketebalan lantai menjadi:

4,2

022,125.150,1

−×≥

63,050.1 ≥ → OK

• Kontrol ketebalan lantai dititik 15A OK

• Kontrol ketebalan lantai dititik 19A OK Perhitungan gaya tekan ke atas untuk titik 0-23

di tabelkan sebagai berikut : Tabel 5.16 Perhitungan Uplift untuk Muka Air

Normal dan Air Banjir

γWxPx

Sdx−×≥

4,2

45,225.150,1 ×≥

27,150.1 ≥ →

γWxPx

Sdx−×≥

4,2

85,325.12 ×≥

22 ≥ →

22

5.3.2 Tekanan Air Dalam gaya tekan

ke atas ( uplift pressure ) untuk muka air banjir

Dimana :

xU : gaya tekanan keatas dititik X (kg/m2)

xH : tinggi muka air dihulu (m)

Lx : jarak sepanjang bidang kontak (creep line) dari hulu sampai titik X (m)

∑ L : panjang total bidang kontak (m)

H∆ : beda tinggi muka air hulu dan hilir (m) Lv : panjang bidang vertical (m) Lh : panjang bidang horizontal (m)

C : koefisien rembesan yang besarnya tergantung jenis

material

Pada Air Banjir : H∆ = h = 18,65 m

Lv = 3,5+2+3+2+2+3+2+2+12,54+2+1,5+1,5+3.5 = 40,54 m

Lh = 1.5+2+2+2+2+15.5+1.5+35+1,5+22+1,5 = 86,5 m

∑ L = Lv + ⅓Lh

= 40,54 m + ⅓.86,5 m = 69,37m H∆ .C = 18,65 x 3.0

= 55,95 m (koef.rembesan kerikil kasar =3.0)

Jadi ∑ L > H∆ .C…………(OK)

Kontrol kestabilan pada tubuh spillway untuk kondisi muka air banjir : Tabel 5.5 Perhitungan Momen untuk Muka Airbanjir

Berat Sendiri : G1 : 2x2x2.4 = 9,6 ton G2 : 2,5x6x2.4 = 36 ton G3 : 6,11x1,5x2.4 = 22 ton G4 :(½x3,5x4x2.4)+(3,69x1) = 20,49 ton G5 : 2x2x2.4 = 9,6 ton

Beban Air : HA : ½x(6,11+2,11)x4x1 = 16,44 ton

Titik Berat Konstruksi : Tabel 5.6 Perhitungan Titik Berat Konstruksi

Berat

jumlah Jarak Hor. M=G.b Jarak Ver. M=G.h

ke titik 4=b

ke titik 4=h

(ton) (m) (tm) (m) (tm)

1 2 3 4=2x3 5 6=2x5

G1 9,6 1 9,6 1 9,6

G2 36 3 108 1,25 45

G3 22 0,75 16,5 5,55 122,1

G4 20,49 2,66 44,69 3,83 64,34

G5 9,6 5 48 1 9,6

Σ 94 226,79 250,64

Arah vertical : b = m41,294

79,226 =

Arah horizontal : h = m67,294

64,250 =

� Kontrol Guling terhadap titik 10

50.1≥=∑∑

Ah

AV

M

Mn

Dimana : n : angka keamanan terhadap penggulingan MAv : momen vertikal total MAh : momen horizontal total

50.112,139

5,254 ≥=n

)......(50.183,1 OK≥

Bendungan tidak akan terguling apabila :

( )62

1 B

V

MMBe AhAv <

−−=

∑

Dimana : e : eksentrisitas B : lebar pondasi (m)

Nama Gaya Besar Gaya (t) Lengan(m) Momen(tm)

Horizontal

W1 ½x(6,11+5,82)x2,5=14,91 3,25 48,46

W2 ½x(5,82+7,01)x2= 12,83 1 12,83

W6 ½x(5,40+2,59)x2= - 7,99 1 -7,99

W7 ½x(2,59+0)x2,5= -3,24 2,83 -9,18

HA ½x(6,11+2,11)x4= 16,44 6,53 107,35

Σ 26,95 139,12

vertikal

W3 ½x(7,01+6,83)x2=13,84 4,25 58,82

W4 ½x(4,29+4,11)x2=8,4 2,5 21

W5 ½x(5,58+5,40)x2=10,98 0,75 8,23

G1 2x2x2.4= - 9,6 5 -48

G2 2,5x6x2.4= - 36 3 -108

G3 6,11x1,5x2.4= - 22 5,5 -121

G4

(½x3,5x4x2.4)+( ½ x(1,33+0,48)x4,08=-20,49 3,33 -68,23

G5 2x2x2.4= - 9,6 1 -9,6

Σ -50,78 -254,5

HL

LHU x

xx ∆−=∑

.

CHLLL Hv .31 ∆>+=∑

23

MAv : momen vertikal total MAh : momen horizontal total

∑V : gaya vertical total

( )6

6

78,50

12,1395,2546

2

1 <−−=e

( )6

6

78,50

12,1395,2543 <−−=e

)....(173,0 OK<

� Kontrol Geser

4..

≥+

=∑∑

H

AVfN

τ

Dimana : N : angka keamanan terhadap geseran f : koefisien gesekan τ : tegangan geseran dari beton terhadap batuan pondasi A : luas permukaan pondasi

495,26

161.5,078,50.75,0 ≥+=N

)........(440.4 OK≥

� Tegangan tanah pada pondasi tidak dilampui.

σmaks ≤

+= ∑B

e

LB

v .61

.( σt)

σmin 0.6

1.

>

−= ∑B

e

LB

v

Dimana : σmaks : tegangan tanah maksimal

yang timbul σmin : tegangan tanah minimal yang

timbul ΣV : gaya vertical total B : lebar pondasi L : panjang pondasi e : eksentrisitas σt : tegangan tanah yang

diizinkan berdasar pengujian yang dilakukan = 1.4 kg/m2

σmaks ≤

+= ∑B

e

LB

v .61

.( σt)

4.16

01,0.61

161

78,50 ≤

+=

).(..........4.131.0 OK≤=

σmin 0.6

1.

>

−= ∑B

e

LB

v

06

01,0.61

161

78,50 >

−=

).......(03.0 OK>=

� Kontrol ketebalan lantai :

• Kontrol ketebalan lantai dititik 14 Secara umum perumusan kontrol ketebalan lantai dapat dirumuskan sebagai berikut:

γWxPx

Sdx−×≥

dengan: Px = gaya angkat pada titik x (ton/m2) Wx = kedalaman air dititik x ( m )

γ = 2,4 ton/m2 (berat jenis beton)

dx = ketebalan lantai pada titik x ( m ) S = angka keamanan (diambil 1,25) Perhitungan kontrol ketebalan lantai menjadi:

4,2

10,453,225,150,1

−×≥

82,050.1 −≥ → OK

• Kontrol ketebalan lantai dititik 15A OK

• Kontrol ketebalan lantai dititik 19A

OK

� Stabilitas Terhadap Rembesan

Bidang konstruksi yang dilalui air tidak boleh terjadi rembesan.agar konstrusi aman terhadap rembesan maka harus memenuhi syarat “lane”

Dimana : Cl = angka rembesan

= Jumlah panjang vertikal

= Jumlah panjang horisontal

= besar tinggi muka air Cl = 3 = 3,5+2+3+2+2+3+2+2+12,54+2+1,5+1,5+3.5

= 40,54 m

1.5+2+2+2+2+15.5+1.5+35+1,5+22+1,5 = 86,5 m

= muka air banjir : 18,65 m = muka air setinggi mercu : 16,54 m

• Ditinjau saat muka air banjir

• Ditinjau saat setinggi mercu

H

LhLvCl

∆

+<∑ ∑

3

1

∑Lh∑Lv

H∆

∑Lv

∑ =Lh

H∆H∆

)....(372,365,18

5,863

154,40

okx

Cl >=+

<

)....(319,454,16

5,863

154,40

okx

Cl >=+

<

γWxPx

Sdx−×≥

4,2

06.366,225,150,1

−×≥

2,050.1 −≥ →

γWxPx

Sdx−×≥

4,2

215,267,325.12

−×≥

61,02 ≥ →

24