Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 6 BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang Perencanaan Irigasi disutu tempat tertentu amatlah dibutuhkan, mengingat matapencaharianpendudukdanpengadaanpanganmerupakansalahsatuhal yangvitaldanharusdiperhatikanlebihjauh.UmumnyanegaraIndonesia merupakan negara pertanian ( agraris ), yang sebagian besar penduduknya adalah petani.Padabulan-bulantertentu,terutamapadamusimkemarausawah-sawah mulaimengeringkarenakekuranganair,bahkantidakadaairsamasekali.Juga padabulan-bulantertentusaatcurahhujanbegitusering,dapatmenggenangi sawahdanmenjadipermasalahanbagiparapetaniyangmenggantungkanhidup mereka.Olehkarenaituanalisayangtepatdanakuratamatlahperludilakukan dalammerencanakansistemirigasiyangefektifdanefisien,sehinggaperanan jaringanirigasimenjadisangatpentingbagikehidupanparapetani,karena merupakansaranayangsangatmembantudalammenyediakankebutuhanair untukmengairisawahJaringan-jaringanirigasiterdiridaribangunanutama, saluranirigasi(primer,sekunder,tersierdankuarter)danjaringanpembuang (kuarter, tersier, sekunder dan primer). Didalamperencanaansuatuirigasiyangmengabilairsungaisebagai sumbernya, perlu diperhatikanjumlah debityangdisediakan oleh sungai tersebut terutama padamusim kemarau danelevasimukaair sungai terhadapsawahyang menentukan tinggi bangunan utama yang akan direncanakan. 1.2Maksud dan Tujuan PerencanaanIrigasidanBangunanAirbertujuanuntukmenambah wawasandanpengetahuantentangprosesdantahapandalammerencanakan jaringanirigasiyangterdiridaribangunanutama,saluranirigasidansaluran pembuang serta syarat-syarat yang terdapat dalam perencanaan ini.Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 7 1.3Keluaran Perencanaaninimenghasilkansuatusistemirigasiyangefektivdan evisien,desainBendungyangaman,bangunanpelengkap,danjaringanirigasi yang memenuhi syarat syarat serta standar teknis yang berlaku. 1.4Lingkup Kegiatan Lingkup bahasan yang terdapat di dalam laporan ini meliputi analisis hidrologi, perencanaan jaringan irigasi, perencanaan bangunan utama, dan stabilitas bendung. KRUENG GEUMPANGKRUENG CEOKOUBENDUNG50.0060.0045.0045.0040.0040.0035.0030.0025.0050.0045.0040.0035.00Km.370S E L A T M A L A K A KAB.PIDIES A M U D E R A I N D O N E S I A100 Km 75 50 25SINGKIL Km.681 KAB.ACEH SINGKILKm.445BAKONGAN Km.505TRUMON Km.530 SUBUSSALAM Km.585Ke KABANJAHE Ke SIDIKALANGKAB.ACEH SELATANKAB.GAYO LUWESBLANG KEJERAN Km.475 ALUE BILI Km.315BLANG PIDIE Km.371TAPAK TUANKUTACANE Km.580Ke MEDAN KAB.ACEH BARAT DAYAKAB.ACEH TENGGARAPEUREULAK Km.392LANGSA Km.430KUALA SIMPANG Km.470TAKENGON Km.319CALANG Km.156TEUNOM Km.190MEULABOH Km.245Danau Laut TawarKAB.ACEH JAYAKAB.ACEH BARATKAB.NAGAN RAYAKAB.BENER MERIAHKAB.ACEH TENGAHKAB.ACEH TIMURKAB.ACEH TAMIANGBANDA ACEH Km.0Km.81 LAMNOSIGLI Km.112 MEUREUDU Km.161 BIREUN Km.210 LHOKSEMAWE Km.274 LHOKSUKON Km.305I D IKAB.ACEH BESARKAB.BIREUN KAB.ACEH UTARALOKASI PROYEK SABANGP.WEHGambar. A.1.1 Peta Propinsi Aceh Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 8 BAB II DESKRIPSI TEKNIS DAN DATA PERENCANAAN 2.1 Deskripsi teknis 2.1.1Lokasi LokasiyangdipilihdalamperencanaaniniialahdidaerahLhokNaga yangterletakdiKecamatanGampongKabupatenPidie.Secarageografisdaerah irigsiLhokNagaterletakpadapadaposisi0503107LUdan95025 45BT denganelevasi15mdpl,sedangkansumberairnyaberasaldarisungai Manggueh.. Sungaiinimempunyai DaerahAliran Sungai (DAS) seluas 177 km2. denganpanjangsungai70kmdengankemiringanmemanjangrata-rata0,00025.Luasarealpersawahanyangakandialiriirigasidirencanakan7500Ha,ternyata darihasilperhitungan,airtidakmampumengairiseluruhlahanyang direncanakan. Maka dilakukan pengurangan lahan seluas 200 Ha. 2.1.2Klimatologi Daerah Gumpangtermasuk daerah beriklim tropis. Temperature di daerah tersebutberkisar2528C,dengankecepatanangin810Km/jam,serta kelembaban relatif 71 82 %. 2.1.3Sosial Ekonomi Masyarakat di daerah ini sebagian besar berprofesi sebagai petani. Tanah yang relatif subur serta lokasi yang stategismembuat masyarakat memilih bertani danbercocoktanamsebagaipenopanghidupmereka.Perubahaniklimserta kurangnyaketersediaanairadalahmasalahyangmenurunkanprodusiserta kualitasproduksi.Perencanaaninidiharapkanmampumenjadisolusiuntuk meningkatkan kualitas produksi hasil pertanian di daerah tersebut. Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 9 Bilakebutuhanairsawahtidakdapatdipenuhiolehhujan,makauntuk mengairi sawah diperlukan sumber air yang berasal dari sungai. Debit sungai yang dapatdiandalkansebagaidasarperencanaanuntukkebutuhanairdisebutdebit andalan. Menurut Anonim (1986), debit andalan untuk perencanaan irigasi adalah debitsungaidengankemungkinantakterpenuhi20%.Debitandalansungai dianalisaberdasarkandebitbulananrata-rata.Bilatidakterdapatdatadebit, menurutIr.dirwandalambukuBangunanAir(2004),debitsungaidapat dihitung dengan beberapa langkah, yaitu yang pertama dengan Metode Mock dan yang kedua hasil dari Metode Mock tersebut diprobabilitaskan. 2.2 Data perencanaan Untukmerencanakanbendung,data-datayangdiperlukanadalahdatatopografi,data hidrologi, data morfologi, data geologi, data mekanika tanah, standar untuk perencanaan, serta data lingkungan dan ekologi. 2.2.1Data Topografi Datatopografiberupapetayangmeliputiseluruhdaerahaliransungai,peta situasiuntukletakbangunan.Dalamperencanaaninidaripetatopografidiperolehdata elevasi dasar sungai bagian hulu +45,746 dan elevasi dasar sungai bagian hilir +44,996 . 2.2.2Data HidrologiDatahidrologiadalahdataaliransungaiyangmeliputidatabanjiryang mencakup beberapa periode ulang, daerah hujan, tipe tanah dan vegetasi yang terdapat di daerahaliran.Dalamperencanaankaliini,datahidrologiyangdiketahuiadalahdebit rencana 100 tahun Dalam perencanaan ini, bendung ini dirancang untuk mengairi daerah irigasi seluas 146,25 ha. Luas DAS pada tinjauan ini adalah 144 km2. 2.2.3Data Morfologi Data morfologi diperlukan untuk menentukan jumlah sedimen dasar dan sedimen layang yang akan dicegah agar tidak masuk jaringan saluran irigasi. Pada perencanaan ini diasumsikan bahwa 5 dari debit sadapan adalah berupa lumpur yang harus diendapkan di kantong lumpur.Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 10 2.2.4Data Geologi Data geologi berupa kondisi umum permukaan tanah daerah yang bersangkutan; keadaangeologilapangan,kedalamanlapisankeras,sesar,kelulusan(permeabilitas) tanah, bahaya gempa bumi, parameter yang harus dipakai. 2.2.5Data Mekanika Tanah Datamekanikatanahyangdiperlukanberupabahanpondasi,bahankonstruksi, sumberbahantimbunan,batuuntukpasanganbatukosong,agregatuntukbeton,batu belah untuk pasangan batu, serta parameter tanah yang harus digunakan. 2.2.6Standar Untuk Perencanaan Standarperencanaanyangdigunakanberupaperaturandanstandaryangtelah ditetapkansecaranasional,sepertiStandarPerencanaanIrigasi,KriteriaPerencanaan bagian Bangunan Utama (KP-02), dan sebagainya Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 11 BAB III ANALISIS HIDROLOGI 3.Curah Hujan Efektif ( Ketersediaan Air ) Curah hujan efektif adalah curah hujan andalan yang jatuh di suatu daerah dandigunakantanamanuntukpertumbuhannya.Penentuancurahhujanefektif didasarkan untuk setiap setengah bulanan, yaitu merupakan hujan 70 % dari hujan berpeluang terpenuhi 80 % atau berpeluang gagal 20 % (Yulianur, 2005) : Ref=% 7015) (% 80xbulan setengah R Pr =% 1001+ nm Keterangan: Ref= curah hujan efektif (mm/hari); Re80 %= hujan setengah bulanan berpeluang terpenuhi 80 % (mm); Pr= probabilitas (%); m= nomor urut data setelah diurut dari besar ke kecil; n= jumlah tahun data. Sebagai contoh disajikan perhitungan hujan evektifbulan januari Langkah perhitungan : 1.Curahhujan setengah bulanJanuari tahun 1985-2007 diurut dari kecil ke besar. Untuk padi carino urut dengan rumus15 + =rrnm . Di dapat nourutdaricurahhujan(R80%)=33mm.untukpalawija50%=82 mm. 2.Curah hujan efektif padi Ref (padi) = ( R80% / 15) x 70% = ( 33 / 15 ) x 0,7 = 1,54 mm/hari. Curah hujan efektif palawija Ref (padi) = ( R50% / 15) x 70%Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 12 = ( 82 / 15 ) x 0,7 = 3,83 mm/hari. Hasilperhitunganhujanefektifuntukbulanberikutnyadapatdilihatpada Lampiran. 3.1 Evaporasi potensialMenurutIr.Dirwan,SU(2004),besaranevapotranspirasipotensialyang terjadidapatdihitungdenganmenggunakanmetodePenmanModifikasi,yang manahargaET0mengacupadatanamanacuanyaiturerumputanpendek. Besarnyaevapotranspirasiyangterjadidipengaruhiolehbeberapafaktor klimatologi sebagai berikut: -Temperatur udara-Kelembaban udara -Kecepatan angin -Penyinaran matahari Persamaan Penman Modifikai dirumuskan sebagai berikut (Doorenbos, 1977): ( ) ( ) ( ) | |d ae e u f W Rn W c ET + = . . 1 .0.......................... (2.13) ( )11 Rn Rs Rn = o........................................................ (2,14) ) / 5 , 0 25 , 0 ( N n Ra Rs + =................................................. (2.15) ) / ( . ) ( . ) (1N n f e f T f Rnd=............................................. (2.16) |.|

\| + =1001 27 , 0 ) (Uu f...................................................... (2.17) 100RHe ea d =................................................................... (2.18) Dimana: ET0= evapotranspirasi potensial (mm/hari); c= faktor perkiraan dari kondisi musim; W= faktor temperatur; Rn = radiasi; Rs= harga radiasi matahari; Rn1= radiasi gelombang panjang netto; Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 13 Ra= radiasi matahari yang didasarkan pada letak lintang; N= lamanya penyinaran matahari rerata yang mungkin terjadi; f(T)= faktor yang tergantung pada temperatur; f(ed)= faktor yang tergantung pada uap jenuh; f(n/N)= faktor yang tergantung pada jam penyinaran matahari; n= penyinaran matahari yang diperoleh dari data terukur (jam/hari); U= kecepatan angin (km/hari); RH= kelembaban relatif (%). Sebagai contoh disajikan perhitungan Evaporasi Potensial TanamanAcuan untuk bulan Februari I sebagi berkut : Evapotranspirasi Potensial pada bulan Januari Data :-Temperatur rata-rata=25 C -Kecepatan Angin =10 km/jam = 240 km/hari -Penyinaran matahari=48 km/hari -Ketinggian Lokasi=50 km -Letak Lintang Lokasi = 5 LU -Kelembaban= 80% -Rumus: ( ) ( ) ( ) | |d ae e u f W Rn W c ET + = . . 1 .0 Langkah Perhitungan : 1.W=FAktortemperaturediperolehdariLampiran.TabelA.4dengan temperaturrata-rata25 C danketinggian50m,diperolehWsebesar 0,7403 ( Asumsi dari temperature 24 C -26 C ) 2.( )1Rn Rs 1 Rn = ( Radiasi Netto ) n/N) 0,5 Ra(0,25 Rs + =( Radiasi ) f(n/N) . ) f(e . f(T) Rnd 1 =( Radiasi netto gelombang panjang ) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 14

mm/hari 4,141 1,003 - 6,85 x0,25) - (1 Rn mm./hari 6,85 0,48) x0,50 (0,25 x13,996 Rsmm/hari 1,003 0,534 x0,12 x15,65 Rn10,534. sebesarA.4 Tabel Lampiran dari diperolehmatahari, penyinaran jam pada g tergantun yang Faktorf(n/N)0,12. sebesarA.4 Tabel Lampirandari perolehdi jenuhuap pada g tergantun yang Faktor f(ed)15,65. sebesarA.4 Tabel lampiran dari diperolehrtemperatu pada g tergantun yang faktorf(T)9,86 sebesar LU 5 pada rerata matahari PenyinaranNmm/hari. 0,48 sebesarjanuari bulanuntukmatahari Penyinaran n/Nmm/hari 13,996 sebesarA4. Tabel daridiperoleh lintang letakpada didasarkan yang matahari RadiasiRa0,25 sebesarn dipantulka yang radiasi Persentase = == + == ======== 3.|.|

\| + =100U1 0,27 f(u) ,factorkecepatananginreratadengankecepatan angin (U) bulan januari sebesar 240 km/hari, diperoleh f(u) sebesar 0,918 4.ea=TekananuapudaradiperolehdariLampiranTabelA.4ssebesar31,70 Mbar 5.ed =ea x RH/100 (tekana uap jenuh) =31,70 x 80/100 = 25,36 Mbar 6.Faktor penyesuaian Tidak ada data yangmembedaka kecepata anginpada siang hari dan malam hari, maka nilai c dianggap 1 7.Evapotranspirasi Potensial ( ) ( ) ( ) | |Mm/bulan. 131,133mm/hari 4,371) 25,236 31,70 ( x 0,918 x ) 0,7403 1 ( 4,141 x 1(0,7403e e . u f . W 1 Rn . W c ETd a 0== + = + = Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 15 Hasilperhitunganevapotranspirasiuntukbulanberikutnyadapatdilihat pada Lampiran . 3.2 Debit Andalan Debit andalan dihitung dengan Metode Mock. Langkah-langkah perhitungan Metode Mock adalah sebagai berikut:( ) nmET E = A 18200 ................................................................ (2.1) E ET E A =0........................................................................... (2.2) E ISM SMS + = Re................................................................ (2.3) SMS E ISM WS + = Re....................................................... (2.4) IF WS = inf ........................................................................... (2.5) inf2Re 1Re . .) 1 (|.|

\| ++ = tSTORt G STORt G........................... (2.6) ) 1 (. . inf+ =t baseSTOR G STORt G Q.......................................... (2.7) ( ) IF Ws Qdirect = 1................................................................ (2.8) pf Qstrom = Re........................................................................ (2.9) strom direct base totalQ Q Q Q + + = .... (2.10) A Q Qtotal S =.................................................................................(2.11) Dimana: E = perbedaan antara evapotranspirasi potensial dan aktual (mm/bulan); ET0= evapotranspirasi potensial (mm/bulan); m=proporsipermukaantanahyangtidakditutupiolehvegetasitiap bulan; n= jumlah hari hujan; E= evapotranspirasi aktual (mm/bulan); SMS= simpanan kelembaban tanah (mm/bulan); ISM= kelembaban tanah awal (mm/bulan); Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 16 Re= curah hujan bulanan (mm/bulan); Ws= kelembaban air (mm/bulan); inf= infiltrasi (mm/bulan); IF= faktor infiltrasi = 0,4; G.STORt = daya tampung air tanah pada awal bulan (mm/bulan); G.STORt-1 = daya tampung air tanah pada bulan sebelumnya (mm/bulan); Rc= konstanta pengurangan aliran; Qbase = besar limpasan dasar (mm/bulan); Qdirect = besar limpasan permukaan (mm/bulan); Qstrom = besar limpasan hujan sesaat (mm/bulan); Qtotal = besar limpasan (mm/bulan); Qs= debit rata-rata bulanan (mm/bulan); A= luas daerah aliran sungai (DAS) (km2); MenurutIr.Dirwan,SU(2004),debitandalandiperolehdengan mengurutkan debit rata-rata bulanan dari urutan besar ke urutan kecil. Nomor urut datayangmerupakandebitandalanMetodeMockdapatdihitungdengan mengunakan rumus: Pr =% 1001+ nm ........................................................... (2.12) Dimana: Pr= probabilitas (%); n= jumlah tahun data; m = nomor urut data setelah diurut dari nilai besar ke nilai yang kecil. Sebagai contoh disajikan perhitungan Debit andalan sebagi berkut : Debit andalan pada bulan januari 1985 Data :-ETo=131,133 mm/bulan -Jumlah hari = 5 hari Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 17 -Curah hujan setengah bulanan = 128 mm -Proporsi permukaan tanah yang tidak di tutupi oleh vegetasi tiap bulan= 20% -Kelembaban tanah awal (ISM) = 200 mm -Faktor Infiltrasi (IF) = 0,4 -Konstanta pengurangan aliran (Rc) = 0,6 -Penyiapan air tanah pada bulan sebelumnya (G STOR(t-1) yaitu 0 -Luas daerah aliran sungai (DAS) = 177,00 km2 Langkah perhitungan : 1.Evapotranspirasi actual ( )mm/bulan 114,09 17,047 - 131,133 E - ETEmm/bulan 17,047 5) - (18 x(0,2/20) x131,133n 1820mET E00= = A == = = 2.Penyiapan kelembaban tanah (SMS) mm/bulan 200 SMSJadi 0 0 SMS , 200 200 SMSmm/bulan, 213,91 114,09 - 128 200E Re ISM SMS== < = >= + = + = 3.Kelebihan Air (WS) mm/bulan 13,91 200 - 114,09 - 128 200SMS E Re ISM WS= + = + = 4.Infiltrasi (inf) mm/bulan 5,57 0,4 x13,91 IF WS inf= = = 5.Penyiapan air tanah pada akhir bulan (G STORt) mm/bulan4,45 5,57 x0,6)/2) 1 (( 0,6 x0inf2Re 1Re G.STORt G.STORt1) (t= + + =|.|

\| ++ = 6.Limpasan dasar (Qbase) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 18 mm/bulan 1,11 0 4,45 - 5,57 G.STOR G.STORt inf Q1) (t base= + =+ = 7.Limpasan permukaan (Qdirect) ( )mm/bulan 8,35 0,4) - (1 x13,91 IF 1 Ws Qdirect= = = 8.Limpasan hujan sesaat (Qstorm) mm/bulan 6,4 0,05 x128 pf Re Qstrom= = = 9.Total Limpasan (Qtotal) mm/bulan 15,86 6,4 8,35 1,11Q Q Q Qstrom direct base total= + + =+ + = 10. Total Limpasan (Qtotal) /detik m 1,08 1.000.000 x1000) x30 x24 x60 x(60 /2807,22 /bulan m 2807,22 177 x15,86 A Q Q33total S= == = = 11. Debit sungai bulan januari setiap tahun tersebut diurut dari kecil ke besar dandicarinourutdenganrumusm=0,2x dn .Padanourutjanuari diperoleh debit andalan bulanan sebesar 1,306/detik m3. HasilperhitungandebitsungaidenganmetodeMockuntukbulan berikutnya dapat dilihat pada Lampiran. 3.3Debit Banjir Rancangan Debit banjir rancangan dihitung dengan metode Derweduwen. Karena luas DAS -1( OK) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 33 5.2 Perancanaan Kolam Olak Dalamperencanaan,bendungharusdilengkapidengankolamolakan. Kolamolakanberfungsisebagaiperedamenergidanmenstabilkanloncatanair. Airyangjatuhdarimercudapatdiredamdalamkolamolakansehinggatidak terjadipengikisandasarpadabagianhilirbendung.Untukmerencanakankolam olak diperlukan data-data seperti UWL, DGL, dan DWL. Dari data elevasi mercu (HL) dan tinggi air di atas mercu (Hd) dapat dihitung elevasi muka air bagian hulu sungai sesudah pembendungan (upstream water level). UWL=HL + H1 =+ 48.35 + 3.693 =+ 52.043 m 1. Tinggi Kecepatan di Hulu Kecepatan aliran air pada bagian hulu bendung : v1=AQ =1H BQeffmaks

= m mdt m693 . 3 48152 . 8033 =4.53 m/dt Tinggi kecepatan di hulu : hd1=gvH2211 + dimana gv221=2281 , 9 2) 53 . 4 (dt mdt m =3.693 + 1.05=1.05 =4.743 m Elevasi tinggi kecepatan di hulu : Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 34 UWLd=HL + hd1 atauUWLd =UWL + v12/2g =+ 48.35 + 4.743 UWLd =+52.043 + 1.05 =+ 53.093=+53.093 Daridataelevasisungaibagianhilir(DGL)dantinggiairsebelum pembendungan(H)dapatdihitungelevasimukaairbagianhilirsungai (downstream water level).DWL=DGL + H2 =+ 44.996 + 2.769 =+ 47.765 m 2.Tinggi Kecepatan di Hilir KecepatanaliranairpadabagianhilirsungaitelahdiperolehpadaTabel 5.1, yaitu v2 = 5.201 m/dt Tinggi kecepatan di hilir : hd2=gvH222+ dimana gv222=2281 , 9 2) 5,201 (dt mdt m =2.769 + 1.38= 1.38 =4.148 m Elevasi tinggi kecepatan di hilir : DWLd=DGL + hd2 atau DWLd= DWL + v22/2g =+ 44.996+ 4.148DWLd= +47.765 + 1.38 =+ 49.144= + 49.144 3. Beda Tinggi Muka Air Di Hulu Dan HilirBeda tinggi muka air antara hulu dengan hilir :AH=UWLd DWLd =53.093 49.144 =3.949m Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 35 4. Kedalaman Kritis (hc) Kedalaman kritis :qeff =48152 . 803max=effBQ = 16.73 m2/dt/m hc=32gqeff = 3281 , 916.73 = 3.05 m Maka : chH A=mm05 . 3949 . 3=1.29 5.Jari-Jari Bak Minimum (Rmin) Jari-jariminimumbakkolamolak(Rmin)merupakanfungsidariAH/hc. Dari Lampiran Grafik 5 diperoleh : chRmin=1,54 sehingga :Rmin =1,54 hc =1,54 3.05 m =4.70 m 6. Batas Muka Air Minimum (Tmin) Batasmukaairminimum(Tmin)jugamerupakanfungsidariAH/hc,dapat dihitung melalui persamaan : chTmin=215 , 088 , 1||.|

\| AchH =215 , 03.05949 . 388 , 1||.|

\|mm Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 36 =1.99 maka :Tmin=1.99 hc =1.99 3.05 m =6 m 131,750h1 =0,47015DWLd = +47.765H =DWLd = +49.144P =UWLd = +51.714UWL = +51.471? H =T =3,7862,60460,7504,7004,7002,7694,149 hd2 =3,9491,0503,693 Gambar :1 Konstruksi bendung Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 37 BAB VI STABILITAS BENDUNG Terdapat 2 kodisi tinjauan stabilitas, yaitu: - selama debit sungai rendah - selama terjadi banjir rencana 6.1 Stabilitas Bendung Selama Debit Sungai Rendah Saat debit sungai rendah diasumsikan : - Elevasi muka air hulu (UWL) = elevasi mercu bendung (HL) = + 48.35 - Elevasi muka air hilir (DWL) = elevasi ambang kolam olak dengan bak yang dipompa sampai kering =+ 43.202 Sebelumdiselidikistabilitasnya,terlebihdahuludicekrembesan dantekananairdibawahtanahsehinggadapatdiketahuiapakah diperlukan lantai lindung atau tidak. Disini akan digunakan rumus Metode Lane, dimana : HwL LCH VL +=31 ...........................(4.1) Keterangan : CL= angka rembesan Lane ELV= jumlah panjang vertikal(m) ELH= jumlah panjang horizontal (m) Hw= beda tinggi muka air(m) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 38 a.Perhitungan Jalur Rembesan dan Tekanan Air Tanah untuk Konstruksi Awal Bendung Tabel 6.1 Jalur Rembesan Air Tanah untuk Konstruksi Awal Bendung TitikGaris Lrembesan LhitungLx VerHorHor/3 (m)(m)(m) (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) A0 AA0-A0,5000,5000,500 BA-B3,5003,5004,000 CB-C 1,8000,6000,6004,600 DC-D1,5001,5006,100 ED-E 1,8000,6000,6006,700 FE-F1,5001,5008,200 GF-G 1,8000,6000,6008,800 HG-H1,5001,50010,300 IH-I 1,2000,4000,40010,700 JI-J1,2001,20011,900 KJ-K 4,5001,5001,50013,400 LK-L1,2001,20014,600 ML-M 1,2000,4000,40015,000 NM-N5,9955,99520,995 Jumlah LVLH1/3 LHLhitung

16,89512,3004,10020,995 Beda tinggi muka air antara hulu dan hilir adalah :Hw=HL Elevasi titik N =48.35 43.202 =5.148 m Dari tabel di atas dihitung angka rembesan Lane-nya :HwL LCH VL +=31

Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 39 mm mCL148 . 5100 . 4 895 . 16 += = 4.078 Harga minimum angka rembesan Lane untuk pasir halus = 7,0 (Tabel B.1) sedangkan hasil yang diperoleh adalah 4.078 berarti :CL hit < CL min. Olehkarenaitu,untukmelindungiterhadapbahayarembesandan erosibawahtanahyangakanterjadipadabendungdiperlukan perlindungan tambahan berupa konstruksi lindung. Dalam perencanaan ini digunakan lantai hulu. Lantaihulutersebutakanmemperpanjangjalurrembesan.Untuk keperluanperhitungandiasumsikanpanjanglantaihulu16mdengan koperan setiap 3,5 m b.Perhitungan Jalur Rembesan dan Tekanan Air Tanah untuk Konstruksi Bendung dengan Lantai HuluTabel 6.2Jalur Rembesan Air Tanah untuk Konstruksi Awal Bendung. TitikGaris Lrembesan LhitungLx Lx / Lhit Hx P= Hx - [(Lx/L) x Hw] VerHorHor/3 (m)(m)(m) (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10) A0 2,6042,60 A1A0-A11,9001,9001,9000,0514,5044,24 A2A1-A2 0,5000,1670,1672,0670,0554,5044,22 A3A2-A31,4001,4003,4670,0923,1042,63 A4A3-A4 3,5001,1671,1674,6330,1243,1042,47 A5A4-A51,4001,4006,0330,1614,5043,68 A6A5-A6 0,5000,1670,1676,2000,1654,5043,65 A7A6-A71,4001,4007,6000,2033,1042,06 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 40 A8A7-A8 3,5001,1671,1678,7670,2343,1041,90 A9A8-A91,4001,40010,1670,2714,5043,11 A10A9-A10 0,5000,1670,16710,3330,2764,5043,09 A11A10-A111,4001,40011,7330,3133,1041,49 A12A11-A12 3,5001,1671,16712,9000,3443,1041,33 A13A12-A131,4001,40014,3000,3814,5042,54 A14A13-A14 0,5000,1670,16714,4670,3864,5042,52 A15A14-A151,4001,40015,8670,4233,1040,93 AA15-A 3,5001,1671,16717,0330,4543,1040,77 BA-B3,5003,50020,5330,5486,6043,78 CB-C 1,8000,6000,60021,1330,5646,6043,70 DC-D1,5001,50022,6330,6048,1045,00 ED-E 1,8000,6000,60023,2330,6208,1044,91 FE-F1,5001,50024,7330,6609,6046,21 GF-G 1,8000,6000,60025,3330,6769,6046,13 HG-H1,5001,50026,8330,71611,1047,42 IH-I 1,2000,4000,40027,2330,72611,1047,36 JI-J1,2001,20028,4330,7589,9046,00 KJ-K 4,5001,5001,50029,9330,7989,9045,79 LK-L1,2001,20031,1330,83011,1046,83 ML-M 1,2000,4000,40031,5330,84111,1046,77 NM-N5,9565,95637,4891,0005,1480,00 Jumlah LVLH 1/3 LH Lhitung 28,05628,3009,43333,252 Maka angka Rembesan Lane yang baru adalah: HwL LCH VL +=31

mm mCL148 . 5433 . 9 056 . 28 += = 7.28 Harga minimum angka rembesan Lane untuk pasir halus = 7,0; sedangkan hasil yang diperoleh adalah 7.28 berarti :CL hit > CL min(OK) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 41 Dengandemikian,konstruksibendungamanterhadaprembesandan tekanan air tanah. Selanjutnya dihitung tekanan air tanahnya dengan rumus :HwLLH PHITXX X =Keterangan : PX= tekanan air pada titik X (t/m2) HX= tinggi energi di hulu bendung pada titik X (m) LX= jarak sepanjang bidang kontak dari hulu sampai titik X (m) L=panjang total / lintasan jalur rembesan(m) Hw= beda tinggi muka air(m) dengan X adalah titik yang ditinjau. HasilperhitungantekananairtanahpadaLampiranGambar.dapat dilihat pada Tabel 6.1.1Stabilitas Gaya-gaya yang bekerja pada tubuh bendung adalah :a.Tekanan air (1).Gaya tekanan hidrostatis Tekananhidrostatis,merupakanfungsikedalamandibawah permukaan air. Tekanan air akan selalu bekerja tegak lurus terhadap muka bangunan. Dimana : W = (h w) h ........................... Keterangan :W=Gaya tekanan hidrostatis (ton) w =Berat volume air (w = 1 t/m3) h=kedalaman air(m) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 42 (2).Tekanan air tanah b.Tekanan tanahTekanantanah,termasuktekananlumpurdidalamnya(sediment pressure),bekerjasecarahorizontalterhadapbangunanbendungdan dianggapsebagaitekanantanahaktif.Dalamperhitungandiasumsikan lumpuryangterjadiadalahsetinggimercu,sehinggakedalamanlumpur dihitung dari elevasi mercu sampai elevasi paling bawah dari bendung. Rumus yang digunakan adalah : 22h Ka Pw sS |.|

\| = dengan nilai : |.|

\| =245 tan2|KaKeterangan :PS =tekanan tanah aktif (ton) s =berat volume tanah/lumpur (s = 1,8 t/m2) w =berat volume air(w = 1 t/m2) Ka=koefisien tanah aktif h=kedalamantanah(m) |=sudut gesekan dalam yang tergantung dari jenis tanah(| = 310) c.Berat mati bendung (G) Beratsendirikonstruksiatauberatmatibangunanbergantung kepadamaterial yang dipakai untuk membuat bangunan itu.Berat volume untuk : -pasangan batu =2,2 t/m2 -beton tumbuk =2,3 t/m2 -beton bertulang=2,4 t/m2 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 43 Rumus yang digunakan :G = A

Keterangan :G=berat sendiri konstruksi (ton) A=luas penampang (m2)= berat volume material(t/m2) Dalam perencanaan ini digunakan material pasangan batu ( = 2,2 t/m2 ). Tabel 6.3 Gaya dan Momen pada Bendung Selama Debit Rendah Horizontal Gaya VertikalHorizontalGayaLenganMomen (m)(m)(t/m)(ton)(m)(t.m)

Tekanan Hidrostatis W12,6042,60413,3904089,33831,660

Tekanan Air Tanah W23,50,7712,6956,2516,844 3,53,0115,2685,6729,851

W31,53,715,5503,7520,813 1,51,310,9753,503,413

W41,54,9117,3652,2516,571 1,51,310,9752,001,950

W51,56,1319,1950,756,896 1,51,2910,9680,500,484

W61,261-7,2000,60-4,320 1,21,361-0,8160,40-0,326

W71,25,7916,9480,604,169 1,21,0410,6240,400,250

W85,9566,771-20,1611,985-40,026 Tekanan Tanah Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 44 Ps () x ka x (s-w) x h2 15,7715,2682,907 () x 0,32 x (1,8-1) x 11,12 TOTAL RH =MH =31,546 171,235 Vertikal Gaya VertikalHorizontalGayaLenganMomen (m)(m)(t/m)(ton)(m)(t.m) Berat Sendiri Bendung G1 2,6040,8682,2 -2,48614,537-36,143 G2 2,6042,0212,2 -11,57813,237-153,257 G3 2,6042,6042,2 -7,45911,358-84,718 G4 3,55,4932,2 -42,29612,368-523,118 G5 3,8613,8612,2 -16,3988,336-136,694 G6 1,53,6912,2 -12,18011,468-139,684 G7 3,1399,6222,2 -66,4484,811-319,679 G81,3551,3552,2-2,0200,922-1,862 G9 1,3550,472,2 -1,4010,235-0,329 G10 1,51,8912,2 -6,24010,568-65,947 G11 1,21,22,2 -3,1689,113-28,870 G12 1,21,4072,2 -1,8578,045-14,941 G13 0,39,7132,2 -6,4114,857-31,136 G14 1,21,4072,2 -1,8571,669-3,100 G15 1,21,22,2 -3,1680,600-1,901 W90,8682,6041-1,13014,834-16,764 U13,70,612,22014,21431,555 0,080,610,02414,5380,349 U24,910,612,94612,41436,572 0,090,610,02712,7140,343 U36,130,613,67810,61439,038 0,080,610,02410,9140,262 U47,360,412,9449,11426,832 0,060,410,0129,3390,112 U560,46912,8147,81121,980 1,360,46910,3198,0452,566 U65,791,518,6854,85742,183 0,211,510,1585,6070,883 U75,790,46912,7161,9045,170 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 45 1,040,46910,2441,6690,407 U86,770,412,7080,6001,625 0,060,410,0120,8000,010 TOTAL RV MV -156,568 -1348,259 Resultan gaya-gaya yang bekerja pada bendung adalah: RV= 156,568ton RH=+31,546 ton MV = 1348,259 tm MH =+ 171,235 tm

Jumlah momen total adalah :MO =MV + MH = 1348,259 tm + 171,235 tm= 1177,024 tm Garistangkap(lineofaction)gayaresultantesekarangdapatditentukan sehubungan dengan titik M.h =HHRM=tontm546 , 31235 , 171= 5,428 m v =VVRM=tontm568 , 156259 , 1348 = 8,611 m 6.1.2Kestabilan Konstruksi Bendung Tanpa Dipengaruhi Gaya Gempa Kestabilan tubuh bendung harus dicek terhadap : (a). Eksentrisitas (e) e= ||.|

\| |.|

\|VORM L2 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 46 Maka: e= ||.|

\| |.|

\|ttm m568 , 156024 , 11772113 , 15 e=0,042 m Batas maksimum eksentrisitas adalah : esyarat =L61 =113 , 1561= 2,519 m dimana L adalah panjang pondasi bendung yaitu L = 15,113 m Dari hasil perhitungan diperoleh ehitung < esyarat(OK) (b). Tekanan Tanah di Bawah Bendung Tekanan tanah : o =|.|

\| LeLRV61Maka: o=|.|

\| 113 , 15042 , 0 61113 , 15568 , 156 omaks =10,533 ton/m2= 105,33 kN/m2 pada titik B omin=10,187 ton/m2= 101,87 kN/m2 pada titik M Dayadukungtanahyangdiizinkanuntukpasirdankerikiladalah 2060t/m2atau200600kN/m2(dapatdilihatpadaLampiran.). Karenatekanantanahmaksimumdanminimumlebihkecildaridaya dukung tanah yang diizinkan, maka konstruksi bendung aman. (c). Gelincir Keamananterhadapgelincirmeliputibagiantanahpasifdiujung hilirkonstruksi.Karenaperkembangantanahpasifmemerlukangerak, maka hanya separuh dari tekanan yang benar-benar dihitung. Dimana nilai koefisien tanah pasif adalah : Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 47 |.|

\|+ =245 tan2|Kp|.|

\|+ =23145 tan2Kp124 , 3 = KpPada M-N hMN = 5,956 m Tekanan tanah pasif pada koperan M-N : Ep M-N= (s w) hMN efektif Kp Ep M-N= (1,8 1,0) 0,5 x 5,956 3,124 Ep M-N=3,7213 t/m Tekanan tanah pasif Ep1 menjadi : Ep1=1/2 (hMN efektif Ep M-N) =1/2 (2,978 m x 3,721 t/m) =5,541 ton Tekanan tanah pasif pada koperan I - J : Ep I-J= (s w) hIJ Kp Ep I-J= (1,8 1,0) 1,2 3,124 Ep I-J=1,786 t/m Tekanan tanah pasif Ep2 menjadi : Ep2 =1/2 (hIJ Ep I-J) =1/2 (1,2 m x 1,786 t/m) =1,072 ton Maka, tekanan total tanah pasif adalah :Ep= Ep1 + Ep2 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 48 =(5,541 + 1,072) ton =6,613 ton Keamanan terhadap gelincir menjadi : S= Ep RRfHVE Keterangan : f=koefisien gesek (f = 0,5 untuk tanah kerikil berpasir)S=faktorkeamanan(S=2untukkondisibebannormaldaS=1,25 untuk kondisi beban ekstrim) Maka: S= 613 , 6 546 , 31568 , 1565 , 0S=3,14 > 2 OK Karena diperoleh nilai S > 2, berarti bendung aman terhadap gelincir. 6.1.3Keamanan Terhadap Erosi Bawah Tanah (Piping) Hargakeamananterhadaperositanahharussekurang-kurangnya2,untuk mencegah pecahnya bagian hilir bangunan. Keamananterhadaperosibawahtanah(piping)dapatdihitungdengan rumus berikut: S = shsas|.|

\| + 1 Keterangan : S=faktor tekanan (S = 2) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 49 s =kedalaman tanah (5,956 m) a =tebal lapisan lindung (dimisalkan 0,0 m) hs=tekanan air pada titik M (m)(PM hMN = 6,770 5,956 = 0,814) Maka keamanan terhadap erosi: S= 814 , 0956 , 501 956 , 5 |.|

\| + =7,316>2OK 6.1.4Kestabilan Konstruksi Bendung Terhadap Gaya Gempa Dari peta daerah gempa, dapat dihitung koefisien gempa. ad =n (ac z)m E=gad Keterangan : ad=percepatan gempa rencana, (cm/dt2) n,m=koefisien jenis tanah (di sini digunakan jenis tanah aluvium, n = 1,56, m = 0,89) ac=percepatan gempa dasar, (160 cm/dt2) z=faktor yang tergantung dari letak geografis (untuk Indonesia z= 0,56) E=koefisien gempa bumi g=percepatan gravitasi (9,81 m/dt2) Maka, nilai koefisien gempa :ad= 1,56 (160 0,56)0,89 = 85,247 cm/dt2 E= 22/ 981/ 247 , 85dt cmdt cm = 0,087< 0,10 ambil E = 0,10 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 50 Tabel 6.4Berat Sendiri Bendung G1 -2,486 G2 -11,578 G3 -7,459 G4 -42,296 G5 -16,398 G6 -12,180 G7 -66,448 G8 -2,020 G9 -1,401 G10 -6,240 G11 -3,168 G12 -1,857 G13 -6,411 G14 -1,857 G15 -3,168 -184.967 Gaya horizontal tambahan ke arah hilir adalah : He=EG E =184,97 ton 0,10 =18,497 tonMomen tambahan yang dipakai adalah : MHe = He h = 18,497 ton 5,428 m= 100,40 tm Jumlah momen sekarang menjadi : M= MO +MHe = 1177,024 + 100,40 = 1076,6 tm Keterangan :He=gaya akibat gaya gempa bumi ditinjau arah hilir(ton) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 51 G=gaya berat sendiri konstruksi(ton) MHe =momen yang terjadi akibat gempa (tm) Pemeriksaan stabilitas bendung terhadap momen gempa (a). EksentrisitasEksentrisitas :e= ||.|

\| |.|

\|VRM L2 Maka: e=|.|

\| |.|

\|568 , 1566 , 10762113 , 15 m e=0,680 m 1,25 OK Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 52 6.2 Stabilitas Bendung Selama Debit Sungai Banjir Selamaterjadirencana(Qmax =803.152m3/dt),mukaairhulubendung adalahUWL=+52,043mdandihilirbendungDWL=+47,765m(dengan asumsih1 =H1).Tekananairpadatubuhbendungdihitungsepertiselamadebit rendah, maka diperoleh : Tabel 6.5 Jalur Rembesan dan Tekanan Air Tanah TitikGaris Lrembesan LhitungLxVerHorHor/3 (m)(m)(m) (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) A0 AA0-A0,5000,5000,500 BA-B3,5003,5004,000 CB-C 1,8000,6000,6004,600 DC-D1,5001,5006,100 ED-E 1,8000,6000,6006,700 FE-F1,5001,5008,200 GF-G 1,8000,6000,6008,800 HG-H1,5001,50010,300 IH-I 1,2000,4000,40010,700 JI-J1,2001,20011,900 KJ-K 4,5001,5001,50013,400 LK-L1,2001,20014,600 ML-M 1,2000,4000,40015,000 NM-N5,9565,95620,956 Jumlah LVLH1/3 LHLhitung

16,85612,3004,10020,956 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 53 Pengecekan angka rembesan LanePerbedan tinggi muka air antara hulu dan hilir adalah :Hw=El. muka air hulu (UWL) El. muka air hilir (DWL) = +52.043 + 47,765 = 4,3 m Dari perhitungan tabel 6.5 angka rembesan Lane diperoleh sebagai berikut :HwL LCH VL +=31

mm mCL3 . 4100 , 4 856 . 16 +=7 873 , 4 < =LC

Tabel 6.6 Perhitungan Jalur Rembesan dan Tekanan Air Tanah (MAB) TitikGaris Lrembesan LhitungLx Lx / Lhit Hx P= Hx - [(Lx/L) x Hw] VerHorHor/3 (m)(m)(m) (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10) A0 6,3356,34 A1A0-A11,9001,9001,9000,0518,2358,02 A2A1-A2 0,5000,1670,1672,0670,0558,2358,00 A3A2-A31,4001,4003,4670,0926,8356,44 A4A3-A4 3,5001,1671,1674,6330,1246,8356,30 A5A4-A51,4001,4006,0330,1618,2357,54 A6A5-A6 0,5000,1670,1676,2000,1658,2357,52 A7A6-A71,4001,4007,6000,2036,8355,96 A8A7-A8 3,5001,1671,1678,7670,2346,8355,83 A9A8-A91,4001,40010,1670,2718,2357,06 A10A9-A10 0,5000,1670,16710,3330,2768,2357,05 A11A10-A111,4001,40011,7330,3136,8355,48 A12A11-A12 3,5001,1671,16712,9000,3446,8355,35 A13A12-A131,4001,40014,3000,3818,2356,59 A14A13-A14 0,5000,1670,16714,4670,3868,2356,57 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 54 A15A14-A151,4001,40015,8670,4236,8355,01 AA15-A 3,5001,1671,16717,0330,4546,8354,87 BA-B3,5003,50020,5330,548 10,335 7,97 CB-C 1,8000,6000,60021,1330,564 10,335 7,90 DC-D1,5001,50022,6330,604 11,835 9,23 ED-E 1,8000,6000,60023,2330,620 11,835 9,16 FE-F1,5001,50024,7330,660 13,335 10,49 GF-G 1,8000,6000,60025,3330,676 13,335 10,42 HG-H1,5001,50026,8330,716 14,835 11,75 IH-I 1,2000,4000,40027,2330,726 14,835 11,70 JI-J1,2001,20028,4330,758 13,635 10,36 KJ-K 4,5001,5001,50029,9330,798 13,635 10,19 LK-L1,2001,20031,1330,830 14,835 11,25 ML-M 1,2000,4000,40031,5330,841 14,835 11,20 NM-N5,9565,95637,4891,0008,8794,56 Jumlah LVLH 1/3 LH Lhitung

28,056 28,3009,43337,489 Maka diperoleh: Cw= HwHv Lv31E + = 3 , 4433 , 9 056 , 28 + Cw=8,686> 7 ( aman ) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 55 Tabel 6.7 Stabilitas Bendung Selama Debit Banjir Horizontal Gaya VertikalHorizontalGayaLenganMomen (m)(m) (t/m2) (ton)(m)(ton m) (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)

Tekanan Hidrostatis W1 2,6043,731 14,869,80247,616 2,6042,60413,399,36831,761 Tekanan Air Tanah W23,54,87117,0456,25106,531 3,53,115,4255,6730,743 W31,57,9111,8503,7544,438 1,51,3310,9983,503,491 W41,59,16113,7402,2530,915 1,51,3310,9982,001,995 W51,510,42115,6300,7511,723 1,51,3310,9980,500,499 W61,210,361-12,4320,60-7,459 1,21,341-0,8040,40-0,322 W71,210,19112,2280,607,337 1,21,0610,6360,400,254 W810,51911,21-58,9063,506-206,545 Tekanan Tanah PS() x ka x (s-w) x h217.825,94105,883 () x 0,32 x (1,8-1) x 11,82

JUMLAH RH =MH =30,085 208,86 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 56 Vertikal Gaya VertikalHorizontalGayaLenganMomen (m)(m) (t/m2) (ton)(m)(ton m) (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)

Berat Mati Bendung G1 2,6040,8682,2 -2,48614,537-36,143 G2 2,6042,0212,2 -11,57813,237-153,257 G3 2,6042,6042,2 -7,45911,358-84,718 G4 3,55,4932,2 -42,29612,368-523,118 G5 3,8613,8612,2 -16,3988,336-136,694 G6 1,53,6912,2 -12,18011,468-139,684 G7 3,1399,6222,2 -66,4484,811-319,679 G8 1,3551,3552,2 -2,0200,922-1,862 G9 1,3550,472,2 -1,4010,235-0,329 G10 1,51,8912,2 -6,24010,568-65,947 G11 1,21,22,2 -3,1689,113-28,870 G12 1,21,4072,2 -1,8578,045-14,941 G13 0,39,7132,2 -6,4114,857-31,136 G14 1,21,4072,2 -1,8571,669-3,100 G15 1,21,22,2 -3,1680,600-1,901 -184.97 -1541.381 Gaya Berat Air W92,6040,8681 -1,130 14,834-16,764 W103,6932,8891 -10,779 13,671-145,857 W113,6933,7291 -6,956 10,984-75,631 W120,5850,5851 -0,171 11,836-2,025 W130,5853,1441 -1,839 10,070-18,521 W140,5850,5851 -0,171 8,303-1,421 W155,885,881 -17,287 7,722-133,492 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 57 W165,883,9371 -23,150 3,739-86,556 W174,5251,3551 -6,131 1,148-7,039 W184,5250,471 -2,127 0,235-0,500 W191,3551,3551 -0,918 1,373-1,260 Gaya VertikalHorizontalGayaLenganMomen (m)(m) (t/m2) (ton)(m)(ton m) (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) Tekanan Air Tanah (Uplift Pressure) U17,90,614,74014,21467,374 0,070,610,02114,5140,305 U29,160,615,49612,41468,227 0,070,610,02112,7140,267 U310,420,616,25210,61466,359 0,070,610,02110,9140,229 U411,70,414,6809,11442,654 0,050,410,0109,3390,093 U510,360,46914,8597,81137,952 1,340,46910,3148,0452,528 U610,191,5115,2854,85774,239 0,171,510,1285,6070,715 U710,190,46914,7791,9049,099 1,060,46910,2491,6690,415 U811,20,414,4800,6002,688 0,050,410,0100,8000,008 JUMLAH RV MV -204,10 -1659,295 Gaya-gayayangbekerjapadabendungdiringkaspadaTabel7.Beratairdiatas bendungtidakdihitung,karenatekananairnyasamadengannol.Diandaikan bahwaairyangmemancar bertambahcepat sampai elevasi +44,996m, dari titik Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 58 tesebuttekananairdianggapsebagaihidrostatisdantebalpancaranairdianggap konstan. Tekanan air pada bak bertambah akibat gaya sentrifugal dan sama p= rvgd2dimana :d = vqeff dan v =) ( 21z H g + Keterangan :p= tekanan air(t/m2) d= tebal pancaran air (m) g= percepatan gravitasi (9,81 m/dt2) v =kecepatan pancaran air (m/dt) r=jari-jari bak(m) H1=tinggi air di atas mercu (m) z=beda antara elevasi mercu (HL) dengan elevasi dasar kolamolak ( z = 48,35 41,885 = 6,465 m) Tanpa menghitung gesekan, kecepatan air pada elevasi +44,996 adalah :v =) ( 21z H g +=) 465 , 6 693 , 3 ( ) 81 , 9 ( 22m m dt m +=14,12 m/dt Tebal pancaran air : d= vqeff = dt mdt m12 , 1416,733 =1,18 m Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 59 Tekanan sentrifugal pada bak :p= rvgd2= mdt mdt mm70 , 4) 12 , 14 (81 , 918 , 122 =5,10 ton/m2 Gaya sentrifugal resultan :Fc=R p |.|

\|4t =70 , 4410 , 5 |.|

\| t =18,82 ton hanya bekerja ke arah vertikal saja. Gayagayayangbekerjapadabendungataugaya-gayaresultanteadalah (tidak termasuk tekanan tanah vertikal dan gesekan) Rv=- 204,102 ton Rh=30,085 ton Mv=-1657,295 tm Mh=208,860 tm Mo=Mv + Mh =-1657,295 + 208,860 =-1448,435tm Gayatangkap(lineofaction)gayaresultantesekarangdapatditentukan sehubungan dengan titik M. h= RhMhEE= 085 , 30208,860=6,942 m v= RvMvEE= 102 , 204295 , 1657=8,12 m Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 60 Tekanan tanah di bawah bendung dapat dihitung sebagai berikut : Panjang telapak pondasiL=15,113 m Eksentrisitas=e= |.|

\| |.|

\|RvMo L2 e= ||.|

\| |.|

\|102 , 2041448,435 -2113 , 15 =0,460 m 1,25(OK) Bangunan aman terhadap bahaya gelincir selama terjadi debit banjir. Keamanan terhadap gelincir dengan tekanan tanah pasif: S=f x Ep RhRvE Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 61 S=0,50 x ) 613 . 6 085 , 30 (102 . 204 =4,348 > 1,25 (OK) Bangunan Pengambil dan Penguras Perencanaan Bangunan Pengambilan Utama Luas area sawah = 200 Ha Kebutuhan air tanaman (NFR) = 1,40 ???/???????????? DR =1,400,65= 2,154 ????????????

Qrencana intake = Dr x A = 2,154 x 5180 = 11157,72 ?????????

=11,158 m3/det Kehilangan tinggi energi = 0.3 Qrencana = 1.2 Qsadap=1,2 11,158 m3/dt =13,390m3/dt Dimensibangunanpengambilandapatdihitungdenganmenggunakan rumus sebagai berikut : v=z g 2Q= v a b= a b z g 2 Keterangan :v=kecepatan pengambilan rencana(m/dt) Q= debit rencana(m3/dt) =koefisien debit (= 0,8 pengambilan tenggelam) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 62 a=tinggi bersih bukaan (m) b=lebar bersih bukaan (m) g=percepatan gravitasi(g = 9,81 m/dt2)z=kehilangan tinggi energi pada bukaan (m) Tinggi Bangunan Pengambilan saluran primer Direncanakan : Tinggi Mercu Bendung=3 m Hulu Bendung =+ 49.00Hilir Bendung=+ 46.00 Elevasi dasar intake =+ 46.00 + 1 = + 47.00 Elevasi air setelah pintu pengambilan = HL z = 49 0,3 = 48,7 Elevasi dasar hilir pengambilan dengan kantong lumpur dalam keadaan penuh= 34,89 - hn = 34,89 0,344 = +34,546 Elevasi dasar pengambilan menjadi = 34,546 + d = 34,546 + 0,20 = + 34,746 Tinggi air (h)= 49 47 = 2 Koefisien pengalian, = 0,8 Menghitung lebar bangunan pengambilan saluran Primer : Q= x b xhz g. . 2b= z g hQ. . 2 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 63 b= 3 , 0 81 , 9 2 2 8 , 0390 , 13 b= 3,449 m 3,45 m Dibuat 3 pintu dengan lebar bukaan@ b = 1,15 mDirencanakan pilar pengarah arus 2 buah@ b= 1 m Total Intake= (3 x 1,15) + 2 x 1 = 5,45 m Perencanaan Bangunan Penguras Karenasungaidiperkirakanmengangkutbatu-batubongkah,diperlukan bangunanpembilasdenganbagiandepantertutup.Lebarbersihbangunan pembilas (Bsc) adalah :Bsc=60 % dari lebar total pintu bangunan pengambilan = 0,6 5,45 m = 3,27mLebarbangunanpengurasdirencanakanterdiridari3bukaan@1,15m dan 2 pilar @ 1 m. Perencanaan Kantong Lumpur Kecepatan endap dibaca dari Grafik hubungan antara diameter saringan dankecepatanendapuntukairtenang.DiIndonesiadipakaisuhuair20oC. Dengan diameter sedimen 0,07 mm kecepatan endap = 0,004 m/dt. Kecepatan endap ()= 0.004 m/det T= 1 minggu sekaliQn=?????? ??? ???1000= 1,793 ??? 75771000= 13,59 ???3?????? LB== =004 , 059 , 13enQ3397,5 m2 Keterangan :L= panjang kantong lumpur(m) Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 64 B= lebar kantong lumpur(m) Qn= debit saluran (= Qsadap)(m3/dt) e= kecepatan endap partikel sedimen(m/dt) Dimensikantungsebaiknyamengikutikaidah8 >BL,sehinggalebar saluran maka dapat dihitung: L= 8B LB= 3397,5 8B2= 3397,5 B= 20,61 m danL= 164,45m Maka B < 20.61 m dan L > 164,45 m Penentuan In (eksploitasi normal dengan kolam hampir penuh) Biasanya Vn diambil 0,40 m/dt untuk mencegah tumbuhnya vegetasi dan agar partikelpartikel yang besar tidak langsung mengendap dihilir pengambilan. Harga Ks dapat diambil 40. Untuk menentukan Rn, luas harus diperkirakan dulu. -Luas Penampang basah, An= = =40 , 013,59nnVQ33,975 m2 -Kedalaman normal, hn== =61 , 20975 , 33BAn1,65 m -Keliling Basah Pn menjadi: Pn=b + 2 hn( )21 m +Pn=20,16 + (2) (1,65)( )21 1+Pn=24.83 m Rn= = =83 . 24975 . 33nnPA 1.37 m -In dapat ditentukan sebagai berikut: In =( )23 / 22snnK RV

dimana ks = 1/n = 1/0,025 = 40Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 65 In =( )23 / 2240 1,28840 , 0 In = 0,0000657 Penentuan Is (pembilasan kantong lumpur kosong) Sedimendidalamkantungberupapasirkasar.Untukasumsiawaldalam menentukan Is, kecepatan aliran untuk pembilasan direncanakan 1 m/dt.-Debit untuk pembilasan diambil Qs =1,2xQn=1,2 x 13.59 = 16.308m3/dt. -Luas penampang basah, As As= = =1308 . 16ssVQ16.308 m2 Bentuk Penampang adalah persegi, maka : -Kedalaman Kantong Lumpur As=B x hs 16.308=20.61 x hs hs=0.791m - Keliling Basah, Ps Ps=B + 2 hs

Ps=20.61 + (2) (0,791) Ps=22.192 m - Jari jari hidraulis Rs= = =192 . 22308 . 16ssPA 0,735 m Is dapat ditentukan sebagai berikut: Is =( )23 / 22ssK RV Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 66 In = 0,0000713 Is = 0,00107 + 44,5 + 43,783 + 43,59 + 45,5 L = 177,5m H = 0,19 Hs = 0,717 Is =( )23 / 2240 735 , 01 Is=0.001 Dimensi kantong lumpur Volumekantonglumpur(V)hanyabergantungkepadajarakwaktu (interval) pembilasan.Interval pembilasan = 7 hari Direncanakan kantong lumpur 2 pias : Q= ??????2= 13,592 = 6.795m3dt

V= 0,0005 x Qn x T = 0,0005 x 6.795 x 7 x 3600 x 24 = 2054.808 m3 V =0,5 b L + 0,5 ?????? ??????L2.b 2054.808=0,5 x 20.61 L + 0.5 ((1.0 x 10-3 ) - (6.57 x 10-5 )) L2 x 20.61 2054.808=10.305 L+ 0,000854 L2 Dengan iterasi didapat L = 199.399 m199.4 m Maka, L = 177,5 mB = L/10 = 199.4/10 = 19.94 m Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 67 + 45,06+ 44,380,878+ 44,18 Bangunan Pembilas Kantong Lumpur dan Saluran Pembilas -Bangunan Pembilas Direncanakan 5 buah pintu dengan b = 2,00 m dan 4 pilar dengan b = 0,8 m Bnf = 5 x 2,00 m = 10 m -b x hs = bnf x hnf 20.61 x 0,791 = 10 x hnf hnf= 1.63 m -kedalaman tambahan 1,63 0,791 = 0.839 m ~ 0,8 m \Saluran Pembilas V = 1 m3/dt Elevasi Dasar Sungai = +44.996 Panjang Saluran Pembilas = 60 m Dengan menggunakan nilai banding b/h = 8,5 ; Af = bnf x hf = 10,00 x 1,63 = 16.3 m2 Af= ( n + m )H2 16.3 = (8,5 + 1)H2 H = 1,31 mB= 11.135 m Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 68 + 44,18+ 44,10+ 44,00H = 0,96 m+ 45,060,160 mIf = 0,0017Kemiringanyang diperlukan dapat ditentukan dengan rumus Strickler,Ks = 35 Vf= Ks x Rf 2/3x if 1= 35 x 1.0 2/3 x if 1/2 if 1/2 = 0,03 if = 0,001 6. Bangunan Pengambilan Saluran Primer Ambang pengambilan disaluran primer diambil 0,1 m diatas muka kantong lumpur dalam keadaan penuh (+45,8). Hn = 1,032 m Muka air disebelah hulu pengambilan = +45,8 + 1,21 = +47,01 Direncanakan kehilangan tinggi energi = 0,1 m diatas pengambilan. Qn = x hi x bi x 2gz 13.59 = 0,9 x 1,01 x bi x 2 x 9,81 x 0,1 bi = 10.84 m bi= lebar bersih bangunan pengambilan Dengan menggunakan 5 bukaan masing-masing 1,9 m, diperlukan 4 pilar masing-masing 0,8 m. Jadi lebar total adalah : bi =(5 x 1,9) +( 4 x 0,80) = 12,7 m + 45,80+ 47,01+ 46,91+ 45,70Hi = 1,01 m Hn = 1,21 m+ 45,90Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 69 Potongan memanjang bangunan pengambilan saluran primer Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 70 BABVII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1KESIMPULAN : Berdasarkan hasil perhitungan yang telah telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1.Sistem penanamanyang direncanakanmenggunakan padivarietas unggul dan palawija dengan perencanaan 3 (tiga) kali penanaman dalamsetahun dengan pola tanam yaitu padi-padi-palawija. 2.Tinggi air sungai sebelum pembendungan sebesar 2,769m dan tinggi air setelah pembendungan sebesar 3,693 m 3.Kontruksi bendung didapat mercu bulat dengan elevasi dasar sungai +45,746 m dan tinggi pembendungan yaitu 2.604 m dengan kemiringan sebelah hilir 1:1 7.2 SARAN : MenurutAnonim1(1986),banjirrencanamaksimumdiambilsebagai debitbanjirdenganperiodeulang50tahun.olehkarenaitu,debitbanjir rencana sebaiknya diambil dengan periode ulang 50 tahun.Perhitunganharusdilakukandengansangatteliti,danbaikagardapat menghasilkanperencanaanyangbenarbenarsermpurna.Mahasiswa hendaknnyasegeramenyusunlaporan,sehingganantinyaperencanaanyang dikerjakandapatmenghasilkansuatuperencanaanyangbenar.Mahasiswa jugadiharapkanrajinberkonsultasidenganpembimbingjikaadasuatu masalah. Hal ini dimaksudkan untuk tercapainya suatu perencanaan yang baik. Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 71 DAFTAR KEPUSTAKAAN 1.anonim1996,StandarPerencanaanIrigasi,KP01,DirektoratJendral Pengairan, Jakarta. 2.anonim1986,standarperencanaanirigasi,KP02,BadanPenerbit Pekerjaan Umum, Jakarta. 3.anonim1986,standarperencanaanirigasi,KP03,BadanPenerbit Pekerjaan Umum, Jakarta. 4.anonim 1996, Petak Tersier, KP 05, Direktorat Jendral Pengairan, Jakarta. 5.anonim1996,StandarPenggambaran,KP-06,DirektoratJendral Pengairan, Jakarta 6.anonim1986,standarperencanaanirigasi,KP06,BadanPenerbit Pekerjaan Umum, Jakarta. 7.anonim1986,standarperencanaanirigasi,BagianPenunjang,Badan Penerbit Umum, Jakarta. 8.Dirwan,Ir.,S.U.,2005,PerancanganBendungIrigasi,JurusanTeknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh 9.Diktat Catatan Kuliah Bangunan Air, Fakultas Teknik Unsyiah. Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 72 L A M P I R A N Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 73 Data stasiun hujan dan klimatologi Elevasi= 15m dpl Koordinat=05 31' 07"LUdan95 25' 45"BT Tabel A.1 Data Klimatologi Rerata Bulanan DataUnitJanFebMarAprMeiJunJulAgtSepOktNovDes TC252626272728262726262625 Ukm/j1099898998889 n%485350555355504840394344 RH%807980807873727176798182 T=temperatur / suhu U=kecepatan angin n=rasio antara penyinaran matahari aktual dengan penyinaran matahari teoritis RH=kelembaban relatif Tabel A.2 Data Curah Hujan Harian Maksimum Bulanan Tahun JanFebMarAprMeiJunJulAgtSepOktNovDes 1985374351493553871948453454 198619404438278161917414453 19874616693212518135648234022 19881352371830152031141397735 198969142547638432861228620 19905719881230923159391814 199150110541610346168342541 19923417384411413219404335116 1993561013356228212444852106 1994412655491757154117439654 1995109106721583282212736513 1996347385458132294261375340 19971201524262667821924596240 19984719115344328758354210761 19991084321203217148220295181 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 74 20003951811342850153302546185 200160332613315223153824185100 20028565113324154215471387780 2003497211809515554124451264275 20043030212033620640802713 20058565113324154212025387780 2006682264034201427178112624 2007301829422112392975133768 Tabel A.3 Data Curah Hujan Setengah Bulan Tahun JanFebMarAprMeiJunJulAgtSepOktNovDes 1985I74505934355918532810612767 II5411510789154167119127577610648 1986I371458317217315351018794122 II1816143928443637234623124109 1987I19416918943023692767296079 II411728823201375134534937 1988I9867264014731611181890103178 II251066229977495619293082 1989I676439107153270145523017168 II107274767438568119615760 1990I253220804944834170736742 II10123763122113616541291226 1991I821067712387613318665091 II14210310753122123010668095 1992I35272961235218171209819199 II941676712614149103635114649 1993I87270351736945711245027 II151232069298281018010110141 1994I385386466213131581576214144 II843491852160264918101151108 1995I57234102293824111818561149 II5614616510661372672337918323 1996I9431034864019116201410622 II5516810710140136585317259110 1997I14293160366211027540188335205 II73564750211010713910122637 1998I15049243370450462978775 II602124467353317746616017194 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 75 1999I11610425205739301514558232 II12682155302410515340413844 2000I2155135755221412462318079 II83131112232882347050156109 2001I122312127298403235546627 II89734334738251577015472151 2002I1471331344983207201160386280 II83672056302179122198189180 2003I169151914322715990173819212919 II751733701042618728153206103222 2004I242827349723122278512551 II4069353447188503961914217 2005I1471331344983207201160386280 II83672056302179122129189180 2006I19122581928532125546955 II10310762738626061352626741 2007I42459840951171191614715174191 II1825027108454210487104584118 TABEL A.4EVAPOTRANSPIRASI (ET0) Data stasiun hujan dan klimatologi Elevasi=15 m dpl Koordinat=05 31' 07"LUdan95 25' 45"BT ParameterSatuanJanFebMarAprMeiJunJulAgtSepOktNovDes TC 252626272728262726262625 Ukm/j 1099,089,08998889 n/N% 485350555355504840394344 RH% 807980807873727176798182 Ramm/hari 13,99614,84815,42415,42415,05214,62814,82815,17615,30015,02414,27213,796 eambar 31,7033,6033,6035,7035,737,833,635,733,633,633,631,7 edmbar25,36026,54426,88028,56027,84627,59424,19225,34725,53626,54427,21625,994 ea - edmbar6,3407,0566,7207,1407,85410,2069,40810,3538,0647,0566,3845,706 f(u) 0,9180,8530,8530,7880,8530,7880,8530,8530,7880,7880,7880,853 W0,74030,75030,75030,76030,76030,77030,75030,76030,75030,75030,75030,7403 1 - W 0,2600,2500,2500,2400,2400,2300,2500,2400,2500,2500,2500,260 f(t)15,65015,90015,90016,10016,10016,30015,90016,10015,90015,90015,90015,650 f(ed)0,1200,1170,1160,1070,1110,1120,1200,1200,1200,1170,1140,120 f(n/N)0,5340,5800,5500,6100,5800,6000,5500,5300,4600,4520,4900,500 Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 76 Rsmm/hari6,8587,6477,7128,0987,7527,6807,4147,4366,8856,6866,6366,484 Rnsmm/hari5,1445,7355,7846,0735,8145,7605,5615,5775,1645,0144,9774,863 Rn1mm/hari1,0031,0821,0111,0531,0341,0961,0491,0240,8780,8430,8880,939 Rnmm/hari4,1414,6534,7735,0204,7794,6644,5114,5534,2864,1714,0903,924 c 0,9550,9880,9850,9820,9910,9990,9810,9740,9790,9390,9720,956 ET0mm/hari4,3714,9364,9385,0735,1935,4365,2875,4344,7024,2434,2043,986 Keterangan: ET0=c [ W Rn + (1-W) f(u) (ea-ed) ] Rn1=f(T) f(ed) f(n/N) c=1 Rn=[ (1-) Rs) ] - Rn1 f(u)=0,27 [ 1 + (u/100) ] =0,25 Rs=Ra [ 0,25 + (0,50 n/N) ] Perencanaan Irigasi & Bangunan Air FACHRURRAZIE /0704101020051 77