draft laporan bagunan air

7/24/2019 Draft Laporan Bagunan Air

1/65

LAPORAN TUGAS BESARSI-4231 BANGUNAN AIR

SEMESTER II TAHUN 2014/2015

Diajukan untuk memenuhi syarat kelulusanMata Kuliah SI-4231 Bangunan Air

Dosen :Dr. Ir. Sri Legoo !ignyo Darsono" M.#ng.$ro%. Ir. In&ratmo Soekarno" M.S'." $h.D.

Asisen :(ahmat A&itya #kano)in 1*+11+2,Khil&a usain Al Anamy 1*+11+/(esky Aran&a 1*+11+0,

Dis!s!n O"e# :Lulu urinas Saeu&in 1*+121+

PROGRAM STUDI TE$NI$ SIPIL%A$ULTAS TE$NI$ SIPIL DAN LING$UNGAN

INSTITUT TE$NOLOGI BANDUNGBANDUNG

2015


2/65

LEMBAR PENGESAHAN

SI-4231 BANGUNAN AIRSEMESTER II TAHUN 2014/2015

Diajukan untuk memenuhi syarat kelulusan Mata Kuliah SI-4231 Bangunan Air

Dis!s!n O"e# :

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+

Te" 'ise!(!i '&n 'is)&n o"e# :

Asisten Dosen

Khil&a usain Al Anamy Dr. Ir. Sri Legoo !ignyo

Darsono" M.#ng.1*+11+/

$ro%. Ir. In&ratmo Soekarno" M.S'." $h.D.


3/65

2+1*5ugas Besar Bangunan Air SI-4231

$ATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan

perlindungan-Nya, saya dapat menyelesaikan laporan tugas besar SI-4!" #angunan $ir ini

dalam tepat %aktu& Tujuan dari pembuatan laporan ini adalah sebagai pemenuhan syarat

kelulusan matakuliah SI-4!" #angunan $ir& Penyusun berterimakasih kepada dosen

matakuliah SI-4!" #angunan $ir, bapak 'r& Ir& Sri (ego%o )ignyo 'arsono, M&Eng& dan

bapak Pro*& Ir& Indratmo Soekarno, M&S+&, Ph&'& yang telah memberikan materi untuk

pengerjaan laporan tugas besar& Penyusun berterimakasih kepada asisten yang telah

meluangkan %aktunya untuk membimbing penyusun dalam penyelesaian laporan tugas besar&

Penyusun juga berterimakasih kepada semua pihak yang membantu kelan+aran pembuatan

laporan tugas besar irigasi dan drainase ini&

Penyusun menyadari bah%a masih terdapat kekurangan di dalam laporan tugas besar ini, baik

dari segi penyajian teknik maupun segi isi& Mohon maa* apabila terdapat kesalahan dalam

penulisan nama, ataupun kesalahan lain yang ada di dalam laporan tugas besar ini& Penyusun

mengharapkan kritik dan saran membangun untuk perkembangan di masa yang akan datang&

Semoga laporan ini dapat berman*aat bagi pemba+a&

#andung, Mei "

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ i


4/65


DA%TAR ISI

KA5A $#6A5A(.................................................................................................... i

DA75A( ISI............................................................................................................. ii

DA75A( 5AB#L.......................................................................................................iii

DA75A( 6AMBA(................................................................................................... i)

#$# " Pendahuluan.................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang..........................................................................................1

1.2 Maksu& &an 5ujuan....................................................................................*1.3 Lokasi........................................................................................................*

#$# $nalisis 'ata..................................................................................................../

2.1 Data i&rologi.........................................................................................../

2.1.1 ujan rata-rata ilayah......................................................................

&"& .urah /ujan.........................................................................................1+

&"&! Perhitungan debit banjir ren+ana&................................................................14

#$# ! Peren+anaan dan perhitungan 0onstruksi bendung&...................................................24

3.1 Data eren'anaan...................................................................................24

3.1.1 Data 5oogra8...................................................................................24

3.1.2 Data 5anah........................................................................................24

3.2 $erhitungan $eren'anaan hi&rolis...........................................................2*

3.2.1 #le)asi &an 5inggi Ben&ung..............................................................2*

3.2.2 Le9ar Ben&ung..................................................................................2/

3.2.3 $em9ilas &an $ilar.............................................................................2/

3.2.4 Le9ar #%ekti% Ben&ung Be:" 5inggi #nergi &i Atas Mer'u Ben&ung"

&an ;ari-;ari Kelengkungan Mer'u..................................................................2

3.2.* Saluran &an intu engam9ilan........................................................2,

!&&1 Tinggi Energi di /ilir #endung..................................................................33

3.2. Menentukan Muka Air Maksimum &i Atas Mer'u ulu Ben&ung.....3*

3.2., $eren'anaan Dimensi Kolam


5/65


4.2.1 6aya 9erat tu9uh 9en&ung...............................................................42

4.2.2 6aya 6ema.....................................................................................44

4&&! 2aya akibat air ......................................................................................4*

4.2.4 5ekanan 5anah lateral.......................................................................4/

4.2.* 6aya angkat =li%t 7or'e................................................................4,

4.3 Analisis Sta9ilitas....................................................................................*2

4.3.1 Sta9ilitas terha&a 6uling................................................................*2

4.3.2 Sta9ilitas terha&a geser..................................................................*3

4.3.3 Analisis #ksentrisitas........................................................................*4

4.3.4 Sta9ilitas terha&a tegangan tanah..................................................*4

#$# 0ESIMP3($N '$N S$$N...........................................................................*/

*.1 Kesimulan..............................................................................................*/*.2 Saran.......................................................................................................*/

'$5T$ P3ST$0$.................................................................................................*

($MPI$N&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 6

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ iii


6/65


DA%TAR TABEL

5a9el 2.1 Data hujan stasiun klaten......................................................................./

5a9el 2.2 Data hujan stasiun $a9elan..................................................................../

5a9el 2.3 Data hujan stasiun een......................................................................

Tabel &4 (uas 'aerah Pengaruh masing-masing stasiun hujan................................................,

Tabel & Perhitungan metode Thiessen.............................................................................0

Tabel &1 Perhitungan +urah hujan metode (og pearson.......................................................14

Tabel &7 'ata a%al /SS Snyder...................................................................................1,

Tabel &6 /ubungan durasi 'ebit...................................................................................10Tabel &8'ata 'urasi dan 'ebit....................................................................................21

Tabel &" 'ata untuk perhitungan 9".........................................................................21

Tabel &"" Perhitungan /SS untuk Periode 3lang " Tahun................................................22

5a9el 3.1 Data tanah............................................................................................24

Tabel !& Perhitungan ele:asi mer+u bendung...................................................................2*

Tabel !&! Perhitungan tinggi bendung.............................................................................2/

Tabel !&4 Nilai koe*isien 0a 0p....................................................................................2

Tabel !&Perhitungan 9 pada saluran pengambilan.............................................................20

Tabel !&1 Nilai b;h kemiringan talud&..............................................................................3+

Tabel !&7 0oe*isien 0ekasaran......................................................................................3+Tabel !&6 'imensi Saluran Pengambilan..........................................................................32

Tabel !&8 0oe*isien #asin............................................................................................34

Tabel !&" Perhitungan ele:asi muka air hilir maksimum.....................................................3*

Tabel !&""'imensi bangunan peredam............................................................................3

Tabel !&" )eighted .reep atio...................................................................................30

Tabel 4&"2aya akibat air............................................................................................. 4/

Tabel 4& Tabel untuk menentukan 0a dan 0p...................................................................4

Tabel 4&! 2aya akibat tekanan lateral..............................................................................4,

Tabel 4&4 2aya upli*t


7/65


DA%TAR GAMBAR

6am9ar 1.1 DAS Dengkeng $ase9an.....................................................................*

2ambar &" /SS '$S................................................................................................2+

2ambar & /idrogra* Satuan Sintesis disertai Persamaannya...............................................2+

2ambar &!/idrogra* Satuan Sintesis untuk Periode " Tahun.............................................23

2ambar !&" Tipe bangunan pengambilan yang dikombinasikan dengan pembilas tanpa underslui+e 2,

2ambar !& Penampang Saluran....................................................................................32

2ambar !&! Pintu Pengambilan.....................................................................................33

2ambar !&4 >ari-jari minimum......................................................................................3

2ambar 4&"$sumsi #entuk #endungan...........................................................................41

2ambar 4& Penentuan luas bendung dengan +ommand.......................................................43

2ambar 4&! Mengukur lengan momen............................................................................44

2ambar 4&4 Mengukur lengan momen


8/65


BAB 1

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

$ir menutupi hampir 7"? permukaan bumi, dengan jumlah men+apai ",4 triliun

kilometer kubik @!! juta milAB& $ir sebagian besar terdapat di laut, berupa air asin,

pada lapisan-lapisan es @di kutub dan pun+ak-pun+ak gunungB, dan dapat juga hadir

sebagai a%an, hujan, sungai, muka air ta%ar, danau, uap air, dan lautan es& $ir dalam

obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaituC melalui penguapan,

hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah @runoff, meliputi mata air, sungai, muaraB

menuju laut& $ir bersih penting bagi kehidupan manusia, mulai dari sumber air minum

hingga kebutuhan higienisasi maupun konsumsi&

.urah hujan di Indonesia sangat beragam dan berintensitas +ukup besar, namun

terkadang tidak sesuai dengan kebutuhan& Dleh sebab itu dibutuhkan suatu bentuk

sistem pengairan yang baik di Indonesia agar tanaman dapat tumbuh dengan baik pada

setiap musimnya dan men+ukupi kebutuhan dari masyarakat& Salah satu sistem yang

dibahas disini yaitu sistem irigasi&

Irigasi dimaksudkan untuk memberikan suplai air yang tepat %aktu, jumlah, ruang,

serta mutu& /al ini dapat di+apai dengan berbagai teknik pemberian air irigasi yang

telah disesuaikan dengan kondisi %ilayah setempat, karakteristik tanaman, serta

anggaran biaya yang tersedia& Irigasi yang dipertimbangkan dengan baik dapat

meningkatkan produkti:itas dari hasil pertanian tersebut& Namun, tidak hanya

kelayakannya saja namun bagaimana sistem irigasi tersebut dapat menghasilkan

keuntungan bagi sang pemilik sa%ah serta keuntungan-keuntungan non profit lainnya

bagi daerah sekitar sa%ah&

>aringan irigasi teknis yang selanjutnya disebut jaringan irigasi merupakan sekumpulan

bangunan-bangunan bagi, sadap, bangunan silang, pelengkap, saluran pemba%a,

saluran dan bangunan pembuang yang terdapat dalam suatu lahan, yang petak

sa%ahnya meman*aatkan air dari sumber yang sama&

0eberadaan bangunan irigasi diperlukan untuk menunjang pengambilan dan

pengaturan air irigasi& #eberapa jenis bangunan irigasi yang sering dijumpai dalam

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ 1


9/65


praktek irigasi antara lain bangunan utama, bangunan pemba%a, bangunan bagi,

bangunan sadap, bangunan pengatur muka air, bangunan pembuang dan penguras, serta

bangunan pelengkap&

Bangunan Utama

#angunan utama dimaksudkan sebagai penyadap dari suatu sumber air untuk

dialirkan ke seluruh daerah irigasi yang dilayani& #erdasarkan sumber airnya,

bangunan utama dapat diklasi*ikasikan menjadi beberapa kategori yaitu bendung,

pengambilan bebas, pengambilan dari %aduk, dan stasiun pompa&

a& #endung

#endung adalah adalah bangunan air dengan kelengkapannya yang dibangun

melintang sungai atau sudetan yang sengaja dibuat dengan maksud untuk

meninggikan ele:asi muka air sungai& $pabila muka air di bendung men+apai

ele:asi tertentu yang dibutuhkan, maka air sungai dapat disadap dan dialirkan

se+ara gra:itasi ke tempat-ternpat yang memerlukannya& Terdapat beberapa

jenis bendung, di antaranya adalah bendung tetap @weirB, bendung gerak

@barrageB dan bendung karet @inflamable weirB& Pada bangunan bendung

biasanya dilengkapi dengan bangunan pengelak, peredam energi, bangunan

pengambilan, bangunan pembilas, kantong lumpur dan tanggul banjir&

b& Pengambilan bebas

Pengambilan bebas adalah bangunan yang dibuat di tepi sungai menyadap air

sungai untuk dialirkan ke daerah irigasi yang dilayani& Perbedaan dengan

bendung adalah pada bangunan pengambilan bebas tidak dilakukan pengaturan

tinggi muka air di sungai& 3ntuk dapat mengalirkan air se+ara, gra:itasi muka

air di sungai harus lebih tinggi dari daerah irigasi yang dilayani&

+& Pengambilan dari %adukSalah satu *ungsi %aduk adalah menampung air pada saat terjadi kelebihan air

dan mengalirkannya pada saat diperlukan& 'ilihat dari kegunaannya, %aduk

dapat bersi*at eka guna dan multi guna& Pada umumnya %aduk dibangun

memiliki banyak kegunaan seperti untuk irigasi, pernbangkit listrik, peredam

banjir, pari%isata, dan perikanan& $pabila salah satu kegunaan %aduk untuk

irigasi, maka pada bangunan outlet dilengkapi dengan bangunan sadap untuk

irigasi& $lokasi pemberian air sebagai *ungsi luas daerah irigasi yang dilayani

serta karakteristik %aduk&



10/65


d& Stasiun Pompa

#angunan pengambilan air dengan pompa menjadi pilihan apabila upaya-

upaya penyadapan air se+ara gra:itasi tidak memungkinkan untuk dilakukan,

baik dari segi teknik maupun ekonomis& Salah satu karakteristik pengambilan

irigasi dengan pompa adalah in:estasi a%al yang tidak begitu besar namun

biaya operasi dan eksploitasi yang sangat besar&

Bangunan Pembawa

#angunan pemba%a mempunyai *ungsi memba%a ; mengalirkan air dari

sumbernya menuju petak irigasi& #angunan pemba%a meliputi saluran primer,

saluran sekunder, saluran tersier dan saluran k%arter& Termasuk dalam bangunan

pemba%aadalah talang, gorong-gorong, siphon, tedunan dan got miring& Saluran

primer biasanya dinamakan sesuai dengan daerah irigasi yang dilayaninya&

Sedangkan saluran sekunder sering dinamakan sesuai dengan nama desa yang

terletak pada petak sekunder tersebut& /al-hal mengenai saluran telah dijelaskan di

subbab sebelumnya&

Bangunan Bagi dan Sadap

#angunan bagi merupakan bangunan yang terletak pada saluran primer,sekunder

dan tersier yang ber*ungsi untuk membagi air yang diba%a oleh saluran yang

bersangkutan& 0husus untuk saluran tersier dan kuarter bangunan bagi ini masing-

masing disebut boks tersier dan boks kuarter& #angunan sadap tersier mengalirkan

air dari saluran primer atau sekunder menuju saluran tersier penerima& 'alam

rangka penghematan bangunan bagi dan sadap dapat digabung menjadi satu

rangkaian bangunan&

#angunan bagi pada saluran-saluran besar pada umumnya mempunyai tiga bagian

utama, yakniC

a. $lat pembendung, bermaksud untuk mengatur ele:asi muka air sesuai

dengan tinggi pelayanan yang diren+anakan&

9. Perlengkapan jalan air melintasi tanggul, jalan atau bangunan lain menuju

saluran +abang& 0onstruksinya dapat berupa saluran terbuka ataupun gorong-

gorong& #angunan ini dilengkapi dengan pintu pengatur agar debit yang

masuk saluran dapat diatur&



11/65


'. #angunan ukur debit, yaitu suatu bangunan yang dimaksudkan untuk

mengukur besarnya debit yang mengalir&

Bangunan Pengatur dan Pengukur

$gar pemberian air irigasi sesuai dengan yang diren+anakan, perlu dilakukan

pengaturan dan pengukuran aliran di bangunan sadap @a%al saluran primerB,

+abang saluran jaringan primer serta bangunan sadap primer dan sekunder&

#angunan pengatur muka air dimaksudkan untuk dapat mengatur muka air sampai

batas-batas yang diperlukan untuk dapat memberikan debit yang konstan dan

sesuai dengan yang dibutuhkan& Sedangkan bangunan pengukur dimaksudkan

untuk dapat memberi in*ormasi mengenai besar aliran yang dialirkan& 0adangkala,

bangunan pengukur dapat juga ber*ungsi sebagai bangunan pengatur&

Bangunan Drainase

#angunan drainase dimaksudkan untuk membuang kelebihan air di petak sa%ah

maupun saluran& 0elebihan air di petak sa%ah dibuang melalui saluran pembuang,

sedangkan kelebihan air disaluran dibuang melalui bengunan pelimpah& /al-hal

mengenai saluran pembuang telah dijelaskan di subbab sebelumnya&

Bangunan Pelengkap

Sebagaimana namanya, bangunan pelengkap ber*ungsi sebagai pelengkap

bangunan-bangunan irigasi yang telah disebutkan sebelumnya& #angunan

pelengkap ber*ungsi untuk memperlan+ar para petugas dalam eksploitasi dan

pemeliharaan& #angunan pelengkap dapat juga diman*aatkan untuk pelayanan

umum&

>enis-jenis bangunan pelengkap antara lain jalan inspeksi, tanggul, jembatan

penyebrangan, tangga mandi manusia, sarana mandi he%an, serta bangunan

lainnya&

1.2 Maksud dan Tujuan

Mendesain bangunan air yang memenuhi syarat untuk suatu daerah irigasi

Menentukan parameter-parameter yang diperlukan dalam mendesain bangunan

air



12/65


1. L!kasi

Tugas ini akan membahas tentang 0ali Mera%u .langap& Dultet ini ditentukan dari

data yang didapatkan dari buku data sungai tahunan& #erikut data-data yang

diperolehC'ata geogra*i C 7 416F (S dan "" !7F #T

(okasi C Sungai 'engkeng Paseban yang berada di 0e+amatan )edi,

0abupaten 0laten, Pro:insi >a%a Tengah&

2ambar "&" '$S 'engkeng Paseban

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ *


13/65


2 BAB 2

Analisis Data

2.1 'ata /idrologi

'ata hidrologi yang digunakan adalah +urah hujan selama " tahun yang diambil pada

! stasiun hidrologi terdekat dengan '$S& .urah hujan suatu daerah menentukan

besarnya debit yang mungkin terjadi pada daerah tersebut& 'alam analisis hidrologi

dilakukan perhitungan debit ren+ana dengan periode ulang tertentu berdasarkan data

+urah hujan yang telah diperoleh& $nalisis data +urah hujan dimaksudkan untuk

memperoleh besar +urah hujan yang diperlukan untuk perhitungan +urah hujan ren+ana&

'ipilih ! stasiun hujan yang kira-kira masuk dalam +akupan '$S 'engkeng-Paseban

dengan mengunakan peta geogra*is dan men+o+okannya dengan gambar '$S yang

didapatkan sebelumnya& Stasiun hujan tersebut adalah stasiun 0laten, stasiun Pabelan,

dan stasiun Nepen&

Tabel &" 'ata hujan stasiun klaten

&

Tabel & 'ata hujan stasiun Pabelan

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ /


14/65


Tabel &! 'ata hujan stasiun Nepen

2*1*1 H!(&n +&&-+&& ,i"&

Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan dalam perhitungan rata-rata +urahhujan untuk '$S 'engkeng Paseban, diantaranya adalah metode rata-rata aritmetik,

metode poligon Thiessen dan metode isohyet&

a& Metode $ritmetik

Metode aritmatik @mean arithmaticB adalah +ara yang paling sederhana& Metode ini

biasanya digunakan pada daerah yang datar, dengan jumlah pos hujan yang +ukup

banyak dan dengan anggapan bah%a +urah hujan di daerah tersebut +enderung merata

@uniform distributionB&

b. Metode poligon Thiessen

Metode ini diterapkan dengan menganggap bah%a setiap stasiun hujan dalam suatu

daerah mempunyai luas pengaruh tertentu& .aranya dengan memplot letak stasiun-

stasiun +urah hujan ke dalam gambar '$S yang bersangkutan kemudian dibuat garis

penghubung antar masing-masing stasiun dan ditarik garis sumbu tegak lurus& .ara ini

merupakan +ara yang paling banyak digunakan %alau memiliki kekurangan yaitu

tidak memasukan pengaruh topogra*i& Metode ini dapat digunakan apabila pos hujan

tidak banyak&

". Metode Isohyet

Isohyet adalah garis lengkung yang menghubungkan tempat-tempat kedudukan yang

mempunyai +urah hujan yang sama& Isohyet diperoleh dengan +ara menggambar

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+


15/65


kontur tinggi hujan yang sama, lalu luas daerah antara garis isohyet yang berdekatan

diukur dan dihitung nilai rata-ratanya&

'alam tugas besar ini digunakan metode poligon Thiessen& (angkah perhitungannya

adalah sebagai berikutC

"& Tentukan luas daerah pengaruh dari masing-masing stasiun hujan&

Tabel &4 (uas 'aerah Pengaruh masing-masing stasiun hujan

Stasiun

Poligon Thiessen *aktor

Persentase

Perkiraan luas

@kmB

0laten !? 6!&!

Surakarta ? 47&1

#oyolali 4? "7&"

>umlah "? !6

& (alu dihitung dengan menggunakan rumusC

'engan $ merupakan luas daerah pengaruh dan merupakan besarnya +urah

hujan&

Misalkan pada bulan >anuari tahun "86 didapatkan +ontoh perhitungan sebagai

berikutC

'iba%ah ini disajikan hasil perhitungan dari metode Thiessen untuk jangka %aktu

" tahun pada '$S 'engkeng PasebanC

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ ,


16/65


Tabel & Perhitungan metode Thiessen



17/65


2*1*2 .urah /ujan

Pada peren+anaan serta operasi suatu system sumber daya air, debit aliran

merupakan data utama yangt harus ada dalam bentuk runtut %aktu yang

berkesinambungan& tetapi pada kenyataannya hanya tersedia dalam kurun %aktu

sepuluh tahun terakhir dan tekadang terdapat kekosongan data& Maka untuk mengisi

kekosongan itu dibuatlah sebuah model simulasi +urah hujan-limpasan yang

tujuannya adalah membuat debit aliran sintetis berdasarkan data hujan dan

e:apotranspirasi&

Terdapat beberapa model distribusi untuk menghitung +urah hujan, diantaranyaC

a. Met!de Distribusi #!rmal

Metode ini disebut juga metode 2auss& #erikut adalah perumusan dalam metode

distribusi normal&

Perhitungan rumusnya adalah sebagai berikutC

keteranganC

GT H besarnya +urah hujan yang terjadi dengan kala ulang T tahun

G H rata-rata hitung :ariat

S H standard de:iasi

k H *aktor *rekuensi @nilai :ariabel reduksi 2aussB

b. Met!de Distribusi L!g #!rmal

'istribusi log-normal adalah distribusi probabilitas sebuah peubah @:ariabelB a+ak

yang logaritmanya tersebar se+ara normal& (og-normal juga ditulis log normal

atau lognormal& Ia juga disebut distribusi 2alton dari nama 5ran+is 2alton,

penemunya& Sebuah peubah dapat dimodelkan sebagai log-normal bila ia dapat

dipandang sebagai hasil kali dari banyak peubah a+ak bebas @independenB

masing-masing bernilai positi*& 'alam hidrologi, distribusi log-normal digunakan

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ 1+


18/65


untuk menganalisis nilai-nilai ekstrim :ariabel seperti nilai maksimum bulanan

dan tahunan +urah hujan harian dan :olume debit sungai&

keteranganCG H nilai :ariat pengamatan

Slog G H standart de:iasi dari logaritma

n H jumlah data

log G H logaritma rata-rata

k H *aktor *rekuensi

". Met!de Distribusi $rekuensi L!g Pears!n T%pe &&&Metode yang dianjurkan dalam pemakaian distribusi (og Pearson Type III adalah

dengan mengkor:esikan rangkaian datanya menjadi bentuk logaritmis& 'istribusi

Log-Pearson Tipe IIIbanyak digunakan dalam analisis hidrologi, terutama dalam

analisis data maksimum @banjirB dan minimum @debit minimumB dengan nilai

ekstrem&

umus perhitungannya adalah sebagai berikutC

Nilai G bagi setiap probabilitas dihitung dari persamaanC



19/65


keteranganC

log G H logaritma rata-rata

Slog G H standart de:iasi dari logaritma

.s H koe*isien kemen+engan

k H *aktor *rekuensi

n H jumlah dataketeranganC


G H rata-rata hitung :ariat

S H standard de:iasi

k H *aktor *rekuensi @nilai :ariabel reduksi 2aussB

Tahapan untuk menghitung hujan ran+angan maksimum dengan metode (og-

Pearson Tipe III adalah sebagai berikutC

"& /ujan harian maksimum diubah dalam bentuk logaritma&

& Menghitung harga logaritma rata-rata dengan rumus

!& Menghitung harga simpangan baku dengan rumus C

4& Menghitung harga koe*isien asimetri dengan rumusC



20/65


& Menghitung logaritma hujan ran+angan dengan kala ulang tertentu dengan

rumusC

1& Menghitung antilog GTuntuk mendapatkan +urah hujan ran+angan dengan

kala ulang tertentu atau dengan memba+a gra*ik pengeplotan GTdengan peluang

pada kertas logaritma&

'*Met!de Distribusi $rekuensi 'umbel

Perhitungan +urah hujan dengan Metode 2umbel ini menggunakan harga-harga

terbesar @maksimumB dalam menganalisa +urah hujan&

keteranganC


G H rata-rata maksimum dari seri data Gi

k H *aktor *rekuensi, dengan k C

Yn, Sn H besaran yang mempunyai *ungsi dari jumlah pengamatan&

Yt H reduksi sebagai *ungsi dari probabilitas



21/65


n H jumlah data

'alam tugas besar ini akan digunakan metode (og pearson tipe III&

Tabel &1 Perhitungan +urah hujan metode (og pearson

2.1. Perhitungan debit banjir ren"ana.

Perhitungan debit banjir ren+ana ini menggunakan hidrogra* untuk periode ulang "

tahun& Terdapat beberapa metode untuk membuat hidrogra* ini, diantaranyaC

"& /SS Snyder

Snyder beranggapan bah%a karkteristik '$S yang mempunyai pengaruh

terhadap hidrogra* satuan sintitek adalah (uas '$S, bentuk '$S, Topogra*i,0emiringan Saluran, 0erapatan sungai dan daya tampung saluran&

tr H tp ;,

0eterlambatan '$S @#asin (agB

tp H ..p@(&(+B,!

dimana

tr H lama hujan e*ekti*

tp H keterlambatan '$S @jamB

( H Panjang sungai utama dari outlet ke batas hulu @kmB

(+ H jarak antara outlet ke titik pada sungai yang terdekat dengan titik

pusat @+entriodB '$S

. H ,7 @ ." H " untuk SIB

.p H koe*isien yang diturunkan dari '$S yang memiliki

data pada daerah yang sama

& /SS Nakayasu

!& /SS 2$M$-"

Perhitungan hidrogra* sintesis dipengaruhi oleh beberapa parameter& Parameter

/SS 2ama-I tersebut nilainya sangat dipengaruhi oleh beberapa si*at '$S

sebagai berikut,



22/65


a& 5aktor-sumber @S5B, yaitu perbandingan jumlah panjang sungai-sungai

tingkat satu dengan jumlah panjang sungai semua tingkat

b& 5rekuensi-sumber @SNB, yaitu perbandingan jumlah pangsa sungai-sungai

tingkat satu dengan jumlah pangsa sungai semua tingkat&

+& 5aktor-simetri @SIMB, sebagai hasil kali antara *a+tor lebar @)5B dengan luas

relati* '$S sebelah hulu @3$B&

d& 5aktor-lebar @)5B adalah perbandingan lebar '$S yang diukur dari titik di

sungai yang berjarak ,7 ( dan lebar '$S yang diukur dari titik di sungai

yang berjarak , ( dari tempat pengukuran&

e& (uas relati* '$S sebelah hulu @3$B adalah perbandingan luas '$S sebelah

hulu garis yang ditarik melalui titik di sungai terdekat dengan titik berat '$S

dan tegak lurus terhadap garis yang menghubungkan titik tersebut dengan

tempat pengukuran, dengan luas '$S total @$B&*& > l h t i @>NB b >umlah pertemuan sungai @>NB yang besarnya sama dengan

jumlah pangsa sungai tingkat satu dikurangi satu&

g& 0erapatan jaringan kuras @'B, yaitu panjang sungai persatuan luas '$S

@km;kmB&

umus rumus empiris untuk menentukan parameter /SS 2amma I adalah

sebagai berikut

a& )aktu Pun+ak /SS 2amma I

b& 'ebit Pun+ak #anjir

+& )aktu 'asar

d& 0oe*isien esesi

e& Inde Phi

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ 1*


23/65


*& $liran 'asar

4& /SS IT#

3ntuk menganalisis hidrogra* satuan sintetis pada suatu '$S dengan +ara IT# perlu

diketahui beberapa komponen penting pembentuk hidrogra* satuan sintetis berikut Tinggi dan durasi hujan satuan

#iasanya, Tr H " jam , dan jika diinginkan dalam inter:al lain maka harus Time lag @T(B

umus standard untuk timelag pada metode IT# merupakan penyederhanaan

dari rumus Snyder, yaitu C

.t H koe*isien %aktu, biasanya " namun bergantung Tp

( H Panjang Sungai

)aktu pun+ak

)aktu dasar

3ntuk '$S ke+il @$ J kmB, menurut S.S harga Tb

dihitung dengan

Tb H 6Tp ; !

3ntuk '$S berukuran sedang dan besar harga se+ara teoritis Tb dapat

berharga tak berhingga @sama dengan +ara NakayasuB, namun prakteknya Tb

dapat dibatasi sampai lengkung turun mendekati nol, atau dapat juga

menggunakan harga berikut

Tb H @" s;d BKTp #entuk hidrogra* satuan

/SS IT# " dan /SS IT#

Persamaan lengkung naik dan turun untuk /SS IT# " hanya dinyatakan

dengan satu persamaan yang sama, yaituC

Persamaan lengkung naik dan turun pada /SS IT# dinyatakan dengan dua

persamaan yang berbeda, yaitu C

"& (engkung naik @ J t J "B C

& (engkung turun @t L " s;d B

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ 1/


24/65


dimana t H T;Tp dan H 9;9p masing-masing adalah %aktu dan debit yang

telah dinormalkan sehingga tHT;Tp berharga antara dan ", sedang H

9;9p& berharga antara dan @atau antara dan " jika harga Tb;TpH"B&

!& 'ebit pun+ak hidrogra* satuan

'ari de*inisi hidrogra* satuan sintetis dan prinsip konser:asi massa, dapat

disimpulkan bah%a :olume hujan e*ekti* satu satuan yang jatuh merata di

seluruh '$S @


25/65


"& 'engan menggunakan aplikasi $uto.$', di+ari panjang sungai utama @(B dan

jarak pusat '$S menuju outlet @(+B

& Menentukan besarnya slope yang berkisar antara &"-&"

!& Menetapkan besarnya .t, .i, Tr, ., .P dan .!

4& Menentukan luas '$S @telah dihitung di bab-bab sebelumnyaB

& Menghitung time lag @TlB

1& Menghitung durasi hujan teori

7& Menghitung durasi penyesuaian

6& Menghitung debit pun+ak;satuan luas

8& Menghitung debit pun+ak

"& Menghitung time base @TbB

""& Menghitung )7

"& Menghitung )

'ari perhitungan yang telah didapat maka dapat dibuat tabel hubungan antara durasi

dan debit sebagai berikut C

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ 1,


26/65


Tabel &6 /ubungan durasi 'ebit

'ari ordinat dan absis seperti diatas dapat diplot hidrogra* satuan sintetis dari '$S

Sungai Serayu-#anjarnegara seperti diba%ah C

2ambar & /SS '$S



27/65


2ambar &! /idrogra* Satuan Sintesis disertai Persamaannya

'ari gra*ik diatas dapat diketahui masing-masing persamaan dari tiap garis lalu dari

persamaan yang didapat seperti diatas dapat di+ari debit dari masing-masing durasi

dengan persamaan yang berbeda-beda seperti berikut C



28/65


Tabel &8'ata 'urasi dan 'ebit

Tabel &" 'ata untuk perhitungan 9"



29/65


Tabel &"" Perhitungan /SS untuk Periode 3lang " Tahun



30/65


2ambar &4/idrogra* Satuan Sintesis untuk Periode " Tahun



31/65


BAB

Peren"anaan dan perhitungan (!nstruksi bendung.

.1 Data peren"anaan.

3ntuk membangun suatu bangunan air diperlukan data-data untuk menghitung dimensi yang

diperlukan& 0etersediaan data-data ini amat diperlukan untuk mendapat hasil peren+anaan

yang aman dan ekonomis

3*1*1 D&& To.o+&

Ele:asi sa%ah tertinggi C 1,1 m

Ele:asi dasar sungai di hulu bendung C 4 m

Ele:asi dasar sungai di hilir bendung C m

(ebar Sungai C 7 m

Panjanh sungai C "" m

0emiringan Sungai C ,"!

3*1*2 D&& T&n

'ata tanah di lokasi bendung diperoleh melalui perhitungan dan asumsi sebagai berikutC

Tabel !&" 'ata tanah

)enis

TanahLempung #*

O "6 kN;m!

Osat 6 kN;m!

+ kPa

! deg

+u&

PpkPa

e@-!mB &

+: mm;menit

.+ &!

.r &



32/65


.2 Perhitungan Peren"anaan hidr!lis.

Pada peren+anaan hidrolis, akan ditentukan dimensi dari bendung yang paling optimal

sehingga bendung yang dibuat dapat sesuai dengan kebutuhan& Poin-poin yang akan

dihituung diantaranya tinggi mer+u, tinggi dan lebar bendung, lebar pintu penguras,

tebal pilar, dan lainnya yang akan dibahas satu per satu

3*2*1 #le)asi &an 5inggi Ben&ung*

Ele:asi mer+u bendung merupakan salah satu bagian dari peren+anaan bendung&

Penentuan ele:asi untuk bangunan bendung didasarkan pada peta kontur '$S sungai

.itarum Majalaya& 3ntuk menentukan tinggi mer+u suatu bendungan diperlukan data-

data diantaranyaC tinggi muka air yang dibutuhkan pada pintu intake, kebutuhan air di

area irigasi, lebar sungai yaitu ketika dalam keadaan banjir, tinggi mer+u yang akan

diren+anakan, serta debit yang akan diperkirakan bakal mele%ati mer+u bendung& 'ebit

yang digunakan adalah debit banjir pada " tahun @9"B karena peren+anaan

mengenai umur bendung tidak lebih dari " tahun&

Perhitungan ele:asi mer+u bendung dapat dilakukan dengan penjumlahan ele:asi-

ele:asi yang telah diketahui dan perkiraan kehilangan tinggi muka air selama

perjalanan ke areal persa%ahan di saluran& 'ata-data tersebut disajikan sebagai berikutC

Tabel !&"! Perhitungan ele:asi mer+u bendung

Ele:asi sa%ah tertinggi 1,1 m

Tinggi muka air di sa%ah ," m

0ehilangan tekanan dari tersier ke sa%ah ," m

0ehilangan tekanan dari sekunder ke tersier ," m

0ehilangan tekanan dari primer ke sekunder ," m

0ehilangan tekanan dari sungai ke primer , m

0ehilangan tekanan karena kemiringan saluran ," m

0ehilangan tekanan di alat-alat ukur ,4 m

Persediaan tekanan karena eksploitasi ," m

Persediaan untuk bangunan-bangunan lain , m

+L+,AS& M+-*U B+#DU#' /1 m

Tinggi #endung

Penentuan tinggi bendung diren+anakan berdasarkan tinggi mer+u yang dibutuhkan

dan ele:asi dasar sungai& Ele:asi dasar sungai di hulu dapat diasumsikan sebagaiele:asi lantai muka bendung&



33/65


Tabel !&"4 Perhitungan tinggi bendung

Ele:asi Mer+u #endung 6," m

Ele:asi dasar lantai muka @ele:asi sungai di

huluB 4 m

T''& B+#DU#' 0/1 m

3*2*2 Le&+ Ben'!n

#erdasarkan 0P- #$# 4, disebutkan bah%a Q(ebar maksimum bendung hendaknya

tidak lebih dari ", kali lebar rata-rata sungai pada ruas yang stabil& 3ntuk sungai-

sungai yang mengangkut bahan-bahan sedimen kasar yang berat, lebar bendung

tersebut harus lebih disesuaikan lagi terhadap lebar rata-rata sungai, yakni jangan

diambil ", kali lebar sungai tersebut&FDleh karena itu, lebar bendung akan dihitung

sebesar ", kali dari lebar sungai& 'iketahui lebar Sungai .itarum Majalaya adalah 7

meter, maka C

3*2*3 Pei"&s '&n Pi"&+

Pembilas

Terdapat dua jenis pembilas, yaitu pembilas tanpa undersluicedan pembilas dengan

undersluice& Pemilihan jenis pembilas disesuaikan dengan bentang;panjang bendung

@Ma%ardi, 1B& 3ntuk bentang bendung kurang dari m, jenis pembilas tanpa

undersluicedapat dipilih& 3ntuk bendung dengan bentang lebih lebar, sebaiknya dipilih

pembilas dengan undersluice&

Pintu

(ebar pintu maksimal untuk pembilas adalah ,m& Sehingga dibutuhkan pintu bilas sebanyakC

Pilar

Pilar-pilar yang ada pada bendung digunakan untuk jembatan dan pintu bilas& Tebal

pilar untuk jembatan tergantung pada beban pada jembatan& Tebal pilar perkiraan biasa

diambil antara , m-", m untuk pilar beton& Pada tugas besar ini akan dipakai lebar

pilar sebesar , m dengan jumlah pilar buah&



34/65


3*2*4 Le9ar #%ekti% Ben&ung Be:" 5inggi #nergi &i Atas Mer'u Ben&ung" &an

;ari-;ari Kelengkungan Mer'u

(ebar e*ekti* bendung merupakan bagian dari lebar bendung yang ber*ungsi untuk

mengalirkan debit, yaitu lebar bendung dikurangi pilar-pilar dan pengurangan

kemampuan pengaliran le%at pintu bilas&

0eteranganC

#e** H (ebar e*ekti* bendung

# H (ebar bendung R n tebal pilar

N H jumlah pilar

ka H koe*isien konstruksi pangkal bendung

kp H koe*isien konstruksi pilar

/" H tinggi energy

Nilai kadan kpdapat ditentukan dari tabel berikut dengan jenis pilar dan pangkal

tembok diasumsikan&

Tabel !&" Nilai koe*isien 0a 0p

Nilai /" didapatkan dari rumusC

.d H . ." .

9 H debit ren+ana " tahun @m!;sB

'iambil nilai .d berdasarkan asumsi yaitu ", dan dari perhitungan sebelumnya 9" H

""4,"7" dari perhitungan didapatkan /" sebesar !,!616 m



35/65


Sehingga dapat dihitung (ebar e*ekti*C

)arijari kelengkungan

Pada tipe bendung dipilih bedung mer+u bulat yang diren+anakan menggunakan

pasangan batu sehingga besar jari-jari mer+u bendung @rB H ,"&/" R ,7&/", sesuai

dengan asumsi sebelumnya, maka diambil C

(esimpulan

(ebar E*ekti* #endung @#e**B C 77,4!6" m

Tinggi Energi di $tas Mer+u #endung @/"B C !,!616 m

>ari->ari 0elengkungan Mer+u C ,6 m

3*2*5 S&"!+&n '&n .in! .en&i"&n

#angunan pengambilan didesain terletak di dekat bangunan pembilas dengan arah

pengambilan tegak lurus dengan sumbu sungai

2ambar !& Tipe bangunan pengambilan yang dikombinasikan dengan pembilas tanpa underslui+e

3ntuk mendisain saluran dan pintu pengambilan pertama-tama harus diketahui dulu

debit air yang akan melalui saluran tersebut&'ebit yang melalui pintu pengambilan ini

dapat dihitung dengan rumusC



36/65


0eterangan C

9 H debit yang diperlukan @m!;sB

+ H koe*isien pengaliran H ,6 @ditentukanB

E* H E*isiensi saluran terdiri dari E*tersier H 6 ? E*sekunder H 8 ? E* primer H

8?

a H kebutuhan air untuk irigasi @(;s;/aB

$ H luas areal yang akan dialiri @/aB

#erikut merupakan besar :ariabel-:ariabel yang dibutuhkanC

Tabel !&"1Perhitungan 9 pada saluran pengambilan

. ,6

E* ,146

a @kebutuhan airB ",67 l;s;/a

$ @luas $reaB ! /a

9 H @.KaK$B;E* 7!6,781 l;s

7,!6781 m!;s

#esar nilai + sudah ditentukan, yaitu sebesar ,6& #esar a dan @$B diperoleh dari hasil

perhitungan Tugas #esar Irigasi dan 'rainase

3.2.5.1 Perhitungan Dimensi Saluran Pengambilan

$kan dihitung dimensi saluran pengambilan dengan data-data di ba%ah iniC

Tabel !&"7 Nilai b;h kemiringan talud&



37/65


Tabel !&"6 0oe*isien 0ekasaran

Tabel-tabel di atas merupakan standar peren+aan berdasarkan 'ir& Irigasi& 'engan 9

H didapatkanC

$kan dihitung dimensi menggunakan rumus stri+kler dengan langkah perhitungan

sebagai berikutC

"& $sumsi ke+epatan yang terjadi& Pada kali ini diambil : H ,7 m;det

& Menghitung luas penampang basah saluran @$B

!& Menghitung kedalaman saluran @hB& 'engan menggunakan persamaan

'imana nilai luas penampang basah @$B, kemiringan dinding saluran @mB serta

perbandingan lebar dasar dan kedalaman saluran @b;hB diketahui maka,

4& Menghitung kembali luas penampang basah saluran dengan nilai kedalaman aliran yang

telah diperoleh dengan nilai lebar dasar saluran @bB diganti dengan nilai perbandingan

yang ada&



38/65


& Memeriksa apakah ke+epatan yang terjadi sama dengan nilai asumsi a%al yang telah

diambil, dengan +ara menghitung ke+epatan menggunakan nilai penampang basah saluran

yang baru @langkah 4B&

0eterangan C

9 H debit yang dibutuhkan daerah irigasi yang akan diairi @m!;detB

$ H luas penampang basah yang diperoleh dari langkah 4

1& Menghitung keliling basah dari saluran @PB

7& Menghitung jari-jari hidraulis dari saluran @B

6& Menghitung kemiringan dasar saluran @iB

2ambar !&1 Penampang Saluran

Tabel di ba%ah ini merangkum hasil dari perhitungan dimensi saluran pengambilan&



39/65


Tabel !&"8 'imensi Saluran Pengambilan

3.2.5.2 Perhitungan Pintu Pengambilan

$ir yang masuk ke saluran le%at ambang pengambilan dianggap sebagai pengaliran le%at

ambang lebar dengan pelimpah sempurna dan persamaan pengaliran yang dipakai adalahC

keterangan C

H koe*isien pengaliran H ,6

b H lebar pintu pemasukan @mB

h H kedalaman air di hulu pintu @di depan pintuB H ,6 meter

h" H kedalaman di hilir pintu @di belakang pintuB



40/65


2ambar !&7 Pintu Pengambilan

3*2* Tinggi Energi di /ilir #endung

#erikut merupakan langkah-langkah perhitungan untuk menentukan tinggi energi di

hilir bendung&

PerhitunganC

"& Menetukan ele:asi dasar sungai di bagian hilir, kemiringan dasar sungai rata-rata

@iB, lebar sungai rata-rata @bB serta talud @"CmBEle:asi dasar sungai di hilir C m

0emiringan dasar sungai rata-rata C ,47!!1

(ebar sungai rata-rata C 7 m

Talud C "C",

& Mengambil suatu nilai kedalaman saluran @hB dalam meter&

h C " m @asumsiB

!& Menghitung luas penampang basah @$B

4& Menghitung keliling basah @PB dan jari-jari hidraulis @B

& Menentukan koe*isien @+B&



41/65


Tabel !& 0oe*isien #asin

$sumsiC Saluran dari tanah dengan keadaan baik H ",4

1& Menghitung ke+epatan aliran yang terjadi&

7& Menghitung debit yang ada& 'ebit hasil perhitungan ini harus sama atau

mendekati dengan debit bajir yang telah diren+anakan sebelumnya&

0arena debit yang diperoleh tidak sama maka perlu diulang langkah -7 dengan

mengganti harga h terlebih dahulu @langkah B& Nilai debit kon:ergen dengan debit

" tahun ketika nilai h yang digunakan adalah sebesar ",!6m& Nilai kedalaman

h H ",!6 m adalah nilai kedalaman yang sebenarnya

6& Ele:asi muka air sungai di hilir bendung,

Ele:asi Muka $ir /ilir Ma H El& /ilir #endung U Tinggi Muka $ir /ilir Ma

Ele:asi Muka $ir /ilir Ma H m U ",!6 m H !,!6m

Tabel !&" Perhitungan ele:asi muka air hilir maksimum



42/65


3*2* Menentukan Muka Air Maksimum &i Atas Mer'u ulu Ben&ung

Persamaan untuk menghitung debit pengaliran di atas bendung berikut iniC

0eteranganC

9 H debit ren+ana @debit banjir " tahunB, m!;s

.d H koe*isien pengaliran yang besarnya sama dengan ..". yang nilainya

ditentukan dari gra*ik

Perhitungan nilai /e ini memerlukan iterasi& Nilai /e yang didapatkan di sini

merupakan tinggi energi di atas mer+u, bukan tinggi muka air di atas mer+u& 'engan

mengabaikan tinggi ke+epatan di hulu, tinggi muka air banjir di hulu adalahC

Selanjutnya, tinggi muka air di atas mer+u bisa dihitung dengan menggunakan

persamaan berikut&

dengan

>ika nilai P;h lebih dari "&!!, asumsi bah%a tinggi ke+epatan dari hulu dapat

diabaikan&

"& Menentukan .d

#erdasarkan gra*ik, untuk /";rH dan P;/"H!," , didapatkan nilai .H"&4 , ."H" , dan .H"&

'engan demikian,

& /itung #e

'ari perhitungan sebelumnya didapat nilai #e H77,4! m

!& /itung 9



43/65


4& (akukan penge+ekan apakah nilai 9 yang didapat sesuai dengan 9 banjir " tahun& >ika nilai

9 belum sesuai, lakukan iterasi dengan mengganti /e& Setelah dilakukan iterasi, didapat nilai

/eH& m

'engan demikian,

3*2* $eren'anaan Dimensi Kolam


44/65


0edalaman air minimum, Tmin dihitung dengan persamaan berikut&

1& /itung ele:asi dasar +ekungan

'engan demikian, didapatkan perhitungan dimensi bangunan peredam sebagai berikut

Tabel !&'imensi bangunan peredam

Parameter #ilai Satuan

'ebit per satuan lebar, !,!7"1 m!;s ;m

Tinggi kritis, h+ ,!61 m

Perbedaan tinggi energi, V/ ,!8 m

asio V/;h+ "!,14

adius lengkungan minimum ,46 m

adius lengkungan desain, d m

0edalaman dasar +ekungan minimum,

Tmin!,8! m

0edalaman dasar $mbil , mEle:asi dasar +ekungan -, m

. embesan, Tekanan $ir Tanah, dan (antai Muka

(antai muka bendung sebenernya tidak selalu diperlukan dalam peren+anaan bendung&

Pada saat air dibendung, akan terjadi perbedaan tinggi energi air di belakang dengan di

depan bendung, hal ini menimbulkan perbedaan tekanan& $kibat dari perbedaan tekanan

tersebut adalah terdesaknya butir-butir tanah& #ila tekanan ini +ukup besar tanah di ujung

belakang bendung akan tergerus

Pada %aktu pengaliran, di ba%ah bendung akan terjadi hambatan-hambatan karena

adanya gesekan& /ambatan-hambatan yang paling ke+il yaitu pada bidang kontak antara

bangunan tanah atau .reep (ine& Makin pendek +reep line, makin ke+il hambatannya dan

makin besar tekanan yang ditimbulkan di ujung belakangan bendung& 'emikian pula

sebaliknya, agar tekanan ke+il, maka diusahakan +reep line diperpanjang antara lain

dengan memberi lantai muka&



45/65


Teori #ligh digunakan untuk men+ari panjangnya lantai muka& #ligh berpendapat bah%a

besarnya perbedaan tekanan di jalur pengaliran adalah sebanding dengan panjangnya

jalan air dan dinyatakan sebagaiC

keteranganC

W/ H beda tinggi tekanan

( H panjang +reep line

. H +reep ratio

$gar kontruksi aman terhadap tekanan air maka

$tau dapat juga ditulis,

'iasumsikan jenis tanah di ba%ah bendung adalah batuan ke+il dan kerikil, makaberdasarkan tabel )eighted .reep atio didapat . H 4 sampai 1 @diambil B



46/65


Tabel !&! )eighted .reep atio

3ntuk men+ari panjangnya lantai muka, dilakukan perhitungan sebagai berikut&

Perhitungan syarat,

#andingkan nilai (min dan (, untuk kebutuhan panjang lantai muka&

Teori (ane memberikan koreksi terhadap teori #ligh dengan menyatakan bah%a energi

yang dibutuhkan oleh air untuk mele%ati jalan :ertikal lebih besar daripada jalan yang

hori=ontal, dengan perbandingan !C"& >adi, dianggap bah%a (< H !(/ untuk suatu

panjang yang sama, sehingga rumus menurut #ligh diubah menjadiC

dengan harga . yang berbeda dengan . pada teori #ligh @dapat dilihat pada Tabel

)eighted .reep atioB&

>adi, syarat yang dikehendaki oleh (ane adalah



47/65


'engan +atatan bah%a untuk bidang-bidang yang bersudut dengan hori=ontal 4X atau

lebih dianggap sebagai bidang :ertikal& 'an untuk bidang-bidang yang bersudut kurang

dari 4X dianggap sebagai bidang hori=ontal&

Perhitungan C

'iren+anakn dengan (H ! m



48/65


4 BAB 0

Analisis Stabilitas Bendung

0.1 Parameter/ Asumsi dan s%arats%arat

#erikut ini merupakan asumsi-asumsi yang digunakan pada peren+anaan bendung sungai

iniC

"& Parameter tanah di ba%ah bendung diasumsikan sebesarC #erat :olume tanah @OB H "6 kN; m!

0ohesi H kN;m

Sudut geser dalam tanah @B H !o

Sudut keruntuhan @ZB H

& #entuk bendungan

#entuk bendungan diasumsikan memiliki lantai muka dan berbentuk kurang lebih

seperti berikut ini&

2ambar 4&8$sumsi #entuk #endungan

!& Perhitungan dilakukan dengan mengabaikan tekanan lateral akibat sedimen

4& Syarat-syarat untuk kestabilan bendung adalah sebagai berikutC

a& 5aktor keamanan untuk guling [

b& 5aktor keamanan untuk geser [ ",

+& 5aktor keamanan untukBearing capacitytanah [ !

& Tekanan tanah di ba%ah bendung dihitung menggunakan persamaan berikutC



49/65


'engan

e merupakan eksentrisitas dan # merupakan lebar tubuh bendung&1& Stabilitas dihitung pada keadaan normal dan banjir&

0.2 Analisis 'a%a

4*2*1 6aya 9erat tu9uh 9en&ung*

'alam mendesain struktur bendung, beban yang diperhitungkan adalah beban mati saja&

#eban hidup tidak diperhitungkan karena di atas bendung tidak didesain untuk dilaluioleh makhluk hidup atau benda lainnya& Sementara itu, beban mati yang diperhitungkan

berasal dari gaya berat bendung itu sendiri& #erat bendung bergantung pada bahan apa

yang digunakan untuk membuat struktur bendung& Pada bendung ini diasumsikan

bendung terbuat dari beton dengan berat jenis kg;m!H kN;m!&

#erat bendung dihitung dengan mengalikan luas masing-masing bagian dengan berat

jenis bahan bendung& (uas bendung didapatkan dari program auto+ad& 2aya berat ini

bekerja pada arah :erti+al yang akan menghasilkan momen untuk titik di ujung pondasi

hilir bendung&

#erikut merupakan langkah perhitungan gaya berat bendung&

"& (uas #endung

& 3ntuk menentukan luas bendung, digunakan +ommand Massprop pada program

$uto+ad, maka akan mun+ul bo seperti di ba%ah ini&



50/65


'ambar 0.13 Penentuan luas bendung dengan "!mmand

'ari $uto+ad didapatkan luas bendung sebesar 461"7,7!1 mm atau sama dengan

46,1"77!1 m sehingga dibulatkan menjadi 46 m

!& 2aya #erat

2aya berat bendung merupakan perkalian luas bendung, lebar bendung dan berat

jenis bendung&

4& Momen

Momen merupakan hasil kali gaya berat bendung dengan lengan momen& (engan

momen murapakan jarak titik berat bendung terhadap ujung bendung pada bagian

hilir&

Pada tugas besar ini perhitungan lengan momen dilakukan dengan program $uto+ad&

'engan menggunakan +ommand Massprop

Setelah koordinat +entroid diketahui, ukur jarak dari +entroid ke ujung bendung

bagian hilir menggunakan +ommand Measure&



51/65


2ambar 4&"" Mengukur lengan momen

'ari program auto+ad didapat lengan momen sebesar 6444,""1 mm atau 6,444""1&

3ntuk mempermudah, dilakukan pembulatan menjadi 6,4 m&

'engan demikian momen dapat dihitung sebagai berikutC

4*2*2 G&& Ge.&

2aya gempa adalah gaya yang bekerja pada arah hori=ontal ke arah hilir bendung&

2aya gempa dapat dihitung menggunakan persamaan berikut

'engan

0 H 2aya gempa dalam satuan kN

E H 0oe*isien gempa yang bergantung pada lokasi @& untuk daerah >a%aB

2 H #erat total tubuh bendung

'engan demikian, gaya gempa adalah



52/65


Selain itu, kita juga menghitung momen akibat gaya gempa dengan lengan momen

arah :erti+al&

'ambar 0.12 Mengukur lengan m!men ,ertikal

'ari $uto+ad didapat panjang lengan momen :ertikal sebesar !61,4816 mm atau

sama dengan !,614816 m& 3ntuk mempermudah dilakukan pembulatan menjadi !,6!

m&

0.2. 'a%a akibat air

2aya akibat air atau gaya tekan hidrostatis dalah gaya yang bekerja tegak lurus dengan

permukaan tubuh bendung& Tekanan hidrostatis dapat dihitung menggunakan

persamaanC

'imana H " 0n; m! , g merupakan gaya gra:itasi dengan nilai 8,6" kN;m! dan h

merupakan tinggi muka air&

0.2..1 'a%a akibat air pada keadaan n!rmal

Tinggi muka air pada keadaan normal adalah 4," m sehingga gaya hidrostatisnya



53/65


0.2..2 'a%a akibat air pada keadaan banjir.

Tinggi muka air pada keadaan banjir adalah 4,1 m sehingga gaya hidrostatisnya

Tabel 4&42aya akibat air

Parameter Nilai Satuan

\%ater " kN;m!

g 8&6" kN;m!

h banjir ,! m

h normal 4," m

P hidrostatik banjir "!4,"7 kN

P hidrostatik

normal6,4! kN

4*2*4 Te)&n&n T&n "&e+&"

Tekanan tanah dihitung menggunakan +ara peme+ahan ankine& #erdasarkan +ara

permasalahan ankine, tekanan samping akti* dan pasi* adalahC

2aya Tekan $kti* TanahC

2aya Pasi* TanahC

'engan keteranganC

Ea H tekanan akti* @kN;mB

Ep H tahanan pasi* @kN;mB

0a H koe*isien tegangan akti* @TabelB

0p H koe*isien tegangan pasi* @TabelB

O H berat :olume tanah H "6 kN;m!

/" H tinggi tanah untuk tekanan akti* @mB



54/65


/ H tinggi tanah untuk tekanan pasi* @mB

. H kohesi H kN;m

'an berikut adalah tabel untuk menentukan nilai 0adan 0pC

Tabel 4& Tabel untuk menentukan 0a dan 0p

3ntuk +ontoh perhitungan, berikut langkah-langkah untuk menentukan tekanan akti*

tanahC

Menentukan nila 0adan 0pNilai 0adan 0pditentukan dari tabel di atas& 'engan nilai ] H !X, maka

didapatkan nilai 0aH &!! dan nilai 0bH !

Menentukan nilai tekanan akti*

'ari data yang ada, dapat dihitung besar nilai tekanan akti* tanahC

Menentukan nilai tekanan pasi*



55/65


Tabel 0.24 'a%a akibat tekanan lateral

Parameter 0eterangan Nilai Satuan

0a 0oe*isien tegangan $kti* &!!

0p 0oe*isien Tegangan Pasi* !

/" Tinggi Tekanan untuk Tekanan$kti*

4, m

/Tinggi Tekanan untuk Tekanan

Pasi*!,4 m

+ 0ohesi kN;m

O #erat


56/65


3ntuk +ontoh perhitungan, dilakukan perhitugan upli*t hori=ontal untuk titik $

(alu, untuk menentukan besar gaya yang bekerja, nilai )udikalikan dengan panjang

bidang yang terkena gaya

Perhitungan di atas dilakukan untuk setia titik dan dilakukan juga untuk perhitungan

upli*t :erti+al& #egitu juga dengan kondisi debit banjir yang mempunyai ketinggian

muka air lebih tinggi dari debit normal& #erikut adalah +ontoh perhitungan upli*t

hori=ontal debit banjir untuk titik $

(alu, untuk menentukan besar gaya yang bekerja, nilai )udikalikan dengan panjang

bidang yang terkena gaya

#erikut adalah hasil perhitungan nilai gaya angkatC

Tabel 4&7 2aya upli*t


57/65


$!-$4 ,1 , 6," 7,81 ",7 4,771 ",!447

$-$1 ,1 , 6," 7,!8 8,7 4,! 44,"!41

$7-$6 ,1 , 6," 7,!88 6,7 4,4!8 !6,64!76

$8-$" ,1 !, 6," 7,""6 7,7 4,7" !!,"8

$""-

$" ,1 4, 6," 1,876 7, 4,"67 !,!471

#-. ", , 6," 1,7 1, 8,6!1 1",476

'-E ", 1, 7,1 ,787 , 6,18 4!,4718"

5-2 ", 8, ,17 !,1 !, 4,6 "!,47

/-I ", ", 4,76 ",6! ", ",6! ",6!1

>-0 ", "", 4,! ",8 , ",14

(-M ", "!, !,7! ,64 -", ,64 -,"46

N-D ", "7, !,!8 -","6 -4, -","6 1,47!

P-9 !,4 "8, ,77 -,8 -7, -6,7" 1!,78!

TDT$( 41,176 471,6!

Tabel 4&6 2aya upli*t hori=ontal muka air normal

NoPanjang

^m_( @mB / @mB P @mB

(

/ori=ontal

2aya

3pli*tMomen

$-$! , , 6," 6," "", 4, 44,

$4-$ ", , 6," 7,8 ",7 "",86 "6,"

$1-$7 , , 6," 7,6 8,7 !,74 !1,14

$6-$8 ", , 6," 7,!1 6,7 "",4 81,81!

$"-

$"" , 4, 6," 1,8"1 7,7 !,46 1,78776

$"-# ", 4, 6," 1,716 7, ","" 7!,811

.-' ", 1, 7,1 ,64! 1, ,64! !1,6!

E-5 !, 7, ,17 !,87 , ",78 !,86!!

2-/ ", ", 4,76 ",6"8 !, ",6"8 ,41117

I-> ", "", 4,! ",1! ", ",1! ",1776

0-( ", ", !,7! ,"77 , ,1

M-N 4, "!, !,!8 -,16 -", -,7!4 !,4"7"66

D-P ", "6, ,77 -,1 -4, -!,64 "1,!

TDT$( 7,66 !,"

Tabel 4&8 2aya upli*t :ertikal muka air banjir

o$anjang

>m?L@ m

@m

$@ mL

oriontal

6aya=li%t

Momen

A1-A2 1"+ +"+++ 0"23 0"23+ 11"+++ 0"23+ 1+1"*3

A3-A4 +"/ +"*++ 0"23 0"+0+ 1+"*+*"4*4

*,"/2,0

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ *+


58/65


A*-A/ +"/ 2"+++ 0"23 ,"//0 0"*+*"2+1

*+"130/

A-A, +"/ 2"*++ 0"23 ,"*20 ,"*+*"11

44"/2,

A0-

A1+

+"/ 3"*++ 0"23 ,"24, "*+

4"040

3,"3*4

0A11-A12

+"/ 4"+++ 0"23 ,"1+, "2*+4",/*

3*"2+2/

B- 1"* *"*++ ,", "23 /"2*+1+",*/

/",*+*,

D-# 1"* /"*++ "43 *"/+ *"+++,"41+

42"+*101

7-6 1"* 0"*++ /"02 4"2*/ 3"+++/"3,3

10"140*

-I 1"+1+"*+

+/"3 3"42* 1"+++

3"42*3"42*+

2/

;-K 1"*

11"*+

+ *"/ 2"*3* +"+++ 3",+2 +

L-M 1"+13"++

+4", 1"224 -1"2*+

1"224-

1"*20,

-< 1"+1"*+

+4"32 -+"*,, -4"2*+

-+"*,,2"*++2

3

$-C 3"410"++

+3"*, -1"40 -"2*+

-*"0443"112

,*

5otal /2"3,2*+*",3

4,

Tabel 4&! 2aya upli*t hori=ontal muka air banjir

o$anjang

>m?L@ m

@m

$@ mL

oriontal

6aya=li%t

Momen

A2-A3 +"*++ +"+++ 0"23 0"23+ 11"+++ 4"/1* *+"/*

A4-A* 1"*++ +"*++ 0"23 0"+,2 1+"*+13"/23

14/"44/4

A/-A +"*++ 2"+++ 0"23 ,"/3, 0"*+4"310

42"1+01

A,-A0 1"*++ 2"*++ 0"23 ,"40+ ,"*+12"3*

111"42/

A1+-A11

+"*++ 4"+++ 0"23 ,"+4/ "*+4"+23

31"1/*3

A12-B 1"*++ 4"*++ 0"23 ",0, "2*+11",4/

,*",,*31

-D 1"+++ /"+++ ,"2+ /"423 /"2*+/"423

4+"14*,3

#-7 3"+++ "+++ ", *"+ *"+++1"122

,*"/+,33

6- 1"+++1+"++

+/"02 3"0*0 3"+++

3"0*011",/

/

I-; 1"+++11"++

+/"3 3"113 1"+++

3"113

3"112

,K-L 1"*++ 12"++ *"/ 2"2+ +"+++ 3"31+ +

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ *1


59/65


+

M- 4"*++13"*+

+4", +",3 -1"2*+

3"02/

-4"0+,

1


60/65


Perhitungan S5 terhadap gaya guling dapat dilakukan dengan menggunakan

persamaan berikutC

0ondisi Normal

Pada kondidi debit normal S5 lebih besar dari S5 i=in yang besarnya sehingga

bendung aman terhadap guling

0ondisi banjir

Pada kondidi debit banjir S5 lebih besar dari S5 i=in yang besarnya sehingga

bendung aman terhadap guling

4*3*2 S&i"i&s e+#&'&. ese+

Perhitungan S5 terhadap gaya geser dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan

berikutC

5 beton H ,7

0ondisi NormalC

Pada kondisi debit normal S5 lebih besar dari S5 i=in yang besarnya ", sehingga

bendung aman terhadap geser&

0ondisi #anjir

Pada kondisi debit #anjir S5 lebih besar dari S5 i=in yang besarnya ", sehingga

bendung aman terhadap geser&



61/65


4*3*3 An&"isis E)sen+isi&s

3ntuk mengetahui *aktor keamanan terhadap tegangan tanah diperlukan data berupa

eksentrisitas yang dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikutC

'imana (H lebar tapak pondasi

0ondisi Normal

0ondisi #anjir

4*3*4 S&i"i&s e+#&'&. e&n&n &n

'ari hasil analisis eksentrisitas yang telah dilakukan sebelumnya, dapat ditentukan

*aktor keamanan bendung terhadap tanah& 3ntuk menghitung *aktor keamanan

terhadap tegangan tanah digunakan rumus berikutC

'aya dukung tanah pada kondisi normal

'aya dukung yang dii=inkan untuk pasir dan kersik adalah -1 0n;m sehingga

bangunan aman terhadap tekanan tanah selama debit normal&

'aya 'ukung tanah pada kondisi banjir

'aya dukung yang dii=inkan untuk pasir dan kersik adalah -1 0n;m sehingga

bangunan aman terhadap tekanan tanah selama debit normal&

BAB 5

5 (esimpulan dan Saran



62/65


5.1 (esimpulan

#erikut adalah hasil perhitungan untuk desain bendung Sungai 'engkeng PasebanC

'ebit banjir H ",1 m!;s

Ele:asi desain mer+u H U6," m Tinggi pembendungan H 4," m

(ebar bendung H 64 m

adius mer+u H " m

0edalaman air banjir H ,! m

0edalaman air normal H 4," m

0edalaman air hilir H !&6 m

adius kelengkungan kolam olak H m

Selain itu, dalam peren+anaan stabilitas bendung, diperhitungkan beban-beban sebagai

berikutC

#eban bendung sendiri

#eban gempa

2aya upli*t

#eban hidrostatis

'ari beban-beban yang bekerja pada bendung, dihitung *aktor keamanan dan

didapatkan sebagai berikutC

S7 6uling ormal"0*31

43

S7 6uling Banjir"+,/*

34

S7 6eser normal1+"31

33

S7 6eser Banjir*"**+/

+,

e normal1"3*,+

13

e 9anjir

1"2///

20

tegangan tanah ormal*"03/

/*

tegangan tanah 9anjir3"1+3

,/

Tabel &" 5aktor keamanan

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ **


63/65


5.2 Saran

'ata perhitungan sebaiknya berasal dari data yang sama& 0arena jika data berasal dari

data yang berbeda, maka hasil perhitungan akan menghasilkan angka atau nilai yang

kurang masuk akal& 'iberikan alur pengerjaan yang lebih jelas dan teratur sehingga dapat mempermudah

pemahaman mengenai tugas besar ini&

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ */


64/65


DA$TA- PUSTA(A

'epartemen Pekerjaan 3mum& "861& Standar Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan

Bagian Bangunan Utama, KP-!&>akarta

'epartemen Pekerjaan 3mum& "861" Standar Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan

Bagian Perencanaan #aringan Irigasi, KP-$&>akarta&

'epartemen Pekerjaan 3mum& "861& Standar Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan

Bagian Penun%an Perencanaan #aringan Irigasi& >akarta&

Saepudin, (ulu Nur%inas&& "4& (aporan Tugas #esar /idrologi sungai 'engkeng Paseban&

Saepudin, (ulu Nur%inas& "4& (aporan Tugas #esar Sistem Irigasi dan 'rainase sungai

.itarum Majalaya&

Lulu urinas Saeu&in 1*+121+ *


65/65


LAMP&-A#

draft laporan bagunan air

Documents