laporan irbang cba2 adinn.docx

Perencanaan Irigasi dan Bangunan Air

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan negara pertanian/agraris, yang sebagian besar

penduduknya adalah petani. Pada bulan-bulan tertentu, terutama pada

musim kemarau sawah-sawah mulai mengering karena kekurangan air,

bahkan tidak ada air sama sekali, sehingga peranan jaringan irigasi

menjadi sangat penting bagi kehidupan para petani, karena merupakan

sarana yang sangat membantu dalam menyediakan kebutuhan air untuk

mengairi sawah. Jaringan - jaringan irigasi terdiri dari bangunan utama,

saluran irigasi (primer, sekunder, tersier dan kuarter) dan saluran

pembuang (kuarter, tersier, sekunder dan primer).

1.2 Maksud dan Tujuan

Perencanaan Irigasi dan Bangunan Air bertujuan untuk menambah

wawasan dan pengetahuan tentang proses dan tahapan dalam

merencanakan jaringan irigasi yang terdiri dari bangunan utama, saluran

irigasi dan saluran pembuang serta syarat-syarat yang terdapat dalam

perencanaan ini dan agar dapat merancang konstruksi bendung dan

bangunan pelengkapnya mulai dari awal sampai akhir perencanaan

disertai dengan uji keamanan bangunan tersebut terhadap tekanan yang

timbul oleh air sungai.


1.3 Deskripsi dan Data Perencanaan

Daerah irigasi yang direncanakan dalam perencanaan ini adalah Daerah

Irigasi ND. Adin .yang terletak di Provinsi Aceh. Air yang digunakan dalam

irigasi ini bersumber dari Krueng Adin dengan luas areal irigasi 4681 ha.

Bangunan utama dalam perencanaan ini berada di Krueng Aceh yang

terletak di Kabupaten Aceh Besar dengan luas DAS Adin sebesar 479 ha.


BAB II

ANALISIS HIDROLOGI

2.1 Evapotranspirasi

Menurut Yulianur (2005), besaran evapotranspirasi potensial yang terjadi

dapat dihitung dengan menggunakan metode Penman Modifikasi, yang

mana harga ET0 mengacu pada tanaman acuan yaitu rerumputan pendek.

Besarnya evapotranspirasi yang terjadi dipengaruhi oleh beberapa faktor

klimatologi sebagai berikut:

Temperatur udara

Kelembaban udara

Kecepatan angin

Penyinaran matahari

Persamaan Penman Modifikasi dirumuskan sebagai berikut:

ET0=c [ W . Rn + (1−W ) . f (u ) . (ea−ed ) ]Rn=(1−α ) Rs−Rn1

Rs=Ra(0 ,25+0,5 n/ N )

Rn1=f (T ) . f (ed ) . f (n /N )

f (u)=0 , 27(1+ U100 )

ed=ea×RH100

Keterangan:

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;

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 (%).

Perhitungan evapotranspirasi pada perencanaan ini didasarkan atas

Metode Penman modifikasi dengan posisi stasiun penakar: 05 31' 07"LU

dan 95 25' 45" BT dan elevasi stasiun penakar: 15 m dpl, hasil analisis

seperti terlihat pada Tabel 2.1 berikut.


Tabel 2.1 Data evapotranspirasi Krueng Adin.

No Uraian Satuan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sept Okt Nov Des1 T (data) oC 25 29 26 27 27 28 26 27 26 26 30 252 U (data) km/jam 10 9 9,6 8 8,4 8 9 9 8 8 8 93 n (data) % 48 53 50 57 53 55 50 48 40 39 43 444 RH (data) % 80 79 80 80 78 75 72 71 76 79 75 825 RH/100 0,8 0,79 0,8 0,8 0,78 0,75 0,72 0,71 0,76 0,79 0,75 0,826 ea mbar 31,7 40,1 33,6 35,7 35,7 37,8 33,6 35,7 33,6 33,6 42,4 31,77 ed=ea x RH/100 mbar 25,36 31,679 26,88 28,56 27,846 28,35 24,192 25,347 25,536 26,544 31,8 25,9948 ea-ed mbar 6,34 8,421 6,72 7,14 7,854 9,45 9,408 10,353 8,064 7,056 10,6 5,7069 Uc km/hari 240 216 230,4 192 201,6 192 216 216 192 192 192 216

10 f(u) = 0.27 (1+Uc/100) 0,918 0,853 0,892 0,788 0,814 0,788 0,853 0,853 0,788 0,788 0,788 0,85311 1 - W 0,260 0,225 0,250 0,240 0,240 0,230 0,250 0,240 0,250 0,250 0,220 0,26012 ( 1 - W) f(u) (ea-ed) mm/hr 1,511 1,614 1,497 1,349 1,533 1,711 2,004 2,117 1,588 1,389 1,836 1,26413 Ra mm/hr 14 14,475 15,425 15,425 15,05 14,625 14,825 15,175 15,3 15,025 14,275 13,814 (0.25 + 0.50 n) 0,49 0,515 0,5 0,535 0,515 0,525 0,5 0,49 0,45 0,445 0,465 0,4715 Rs = Ra (0.25 + 0.50 n) mm/hr 6,860 7,455 7,713 8,252 7,751 7,678 7,413 7,436 6,885 6,686 6,638 6,48616 Rns= (1-a) Rs mm/hr 5,145 5,591 5,784 6,189 5,813 5,759 5,559 5,577 5,164 5,015 4,978 4,86517 f (T) 15,65 16,5 15,9 16,1 16,1 16,3 15,9 16,1 15,9 15,9 16,7 15,6518 f(ed) = 0.34-0.044 ed0.5 0,118 0,092 0,112 0,105 0,108 0,106 0,124 0,118 0,118 0,113 0,092 0,11619 f(n)= 0.1 +0.9 n 0,532 0,577 0,550 0,613 0,577 0,595 0,550 0,532 0,460 0,451 0,487 0,49620 Rn1 = f(T) x f(ed) x f(n) mm/hr 0,986 0,879 0,978 1,035 1,002 1,025 1,081 1,015 0,861 0,813 0,747 0,89821 Rn = Rns - Rn1 mm/hr 4,159 4,712 4,806 5,154 4,811 4,733 4,479 4,562 4,303 4,202 4,231 3,96722 W 0,740 0,775 0,750 0,760 0,760 0,770 0,750 0,760 0,750 0,750 0,780 0,74023 W x Rn mm/hr 3,079 3,653 3,606 3,919 3,658 3,646 3,360 3,469 3,229 3,153 3,302 2,93624 W x Rn + (1-W)f(u)(ea-ed) mm/hr 4,590 5,267 5,103 5,268 5,191 5,357 5,365 5,586 4,816 4,542 5,138 4,20125 c 0,96 0,98 0,98 1,01 1,00 1,00 0,98 0,98 0,98 0,97 0,97 0,9626 Et0 = c(WxRn+(1-W)f(u)(ea-ed)) mm/hr 4,384 5,178 5,020 5,343 5,176 5,354 5,267 5,488 4,715 4,423 4,997 4,018


2.2 Curah Hujan Rencana

Dalam analisis hujan-aliran untuk memperkirakan debit banjir rencana diperlukan

masukan hujan rencana ke dalam suatu sistem DAS. Hujan rencana tersebut dapat

berupa kedalaman hujan di suatu titik atau hietograf hujan rencana yang merupakan

distribusi hujan sebagai fungsi waktu selama hujan deras. Perencanaan bangunan air

didasarkan pada debit banjir rencana yang diperoleh dari analisis hujan-aliran

tersebut, yang bisa berupa banjir rencana dengan periode ulang tertentu.

Pada perencanaan bangunan pelimpah suatu bendungan diperlukan hidrograf banjir

rencana dengan periode ulang tertentu. Hidrograf banjir rencana dapat diperoleh

dengan menggunakan hidrograf satuan. Dalam hal ini data masukan yang diperlukan

adalah hietograf hujan rencana. Dalam analisis hidrograf banjir rencana dengan

masukan hujan rencana dengan periode ulang tertentu yang diperoleh dari analisis

frekuensi, biasanya parameter hujan seperti durasi dan pola distribusi tidak

diketahui. Padahal parameter tersebut sangat diperlukan. Ada beberapa metode

yang dapat digunakan untruk menentukan distribusi hujan rencana, yaitu metode

Tadashi Tanimoto, Mononobe dan Alternating Block Method (ABM). Dalam

perencanaan ini metode yang digunakan adalah Alternating Block Method (ABM).

Perhitungan curah hujan rencana dalam perencanaan inimenggunakan Metode Log

Pearson III seperti terlihat dalam tabel 2.2 berikut:


Tabel 2.2 Distribusi curah hujan rencana Metode Log Normal

si p (mm) y=ln Q (y-ybar) (y-y)2 (y-y)31985 87 4,466 -0,256 0,066 -0,0171986 102 4,625 -0,097 0,009 -0,0011987 125 4,828 0,106 0,011 0,0011988 141 4,949 0,227 0,051 0,0121989 86 4,454 -0,268 0,072 -0,0191990 88 4,477 -0,245 0,060 -0,0151991 110 4,700 -0,021 0,000 0,0001992 116 4,754 0,032 0,001 0,0001993 106 4,663 -0,058 0,003 0,0001994 96 4,564 -0,158 0,025 -0,0041995 109 4,691 -0,031 0,001 0,0001996 137 4,920 0,198 0,039 0,0081997 120 4,787 0,066 0,004 0,0001998 115 4,745 0,023 0,001 0,0001999 108 4,682 -0,040 0,002 0,0002000 185 5,220 0,498 0,248 0,1242001 185 5,220 0,498 0,248 0,1242002 113 4,727 0,006 0,000 0,0002003 155 5,043 0,322 0,103 0,0332004 80 4,382 -0,340 0,115 -0,0392005 113 4,727 0,006 0,000 0,0002006 126 4,836 0,114 0,013 0,0012007 96 4,564 -0,158 0,025 -0,0042008 110 4,700 -0,021 0,00046 0,0002009 75 4,317 -0,404 0,164 -0,066

Jumlah 2884 118,047 0,000 1,263 0,138

Sumber: hasil perhitungan

Rata-rata :

n=25

y=1n ∑

i=1

n

y i=118. 04725 =4 , 722 mm


Standar deviasi

σ y = √1n−1 ∑

i=1

n

( y i− y )2

= √1(25−1 )

x 1 .263

= 0 .229Koefisien variansi :

C v =

σ y

y=0 ,229

4 ,722=0 .049

Kemencengan :

C s=0 .519

Tabel 2.3 Perhitungan Periode Ulang Tahunan Dengan Metode Log Pearson III

priode ulang K y p50 2,320 5,254 191,330

100 2,699 5,341 208,720


yn= y+Kn . σ y

2.2.1 Alternating Block Method (ABM)

Alternating Block Method (ABM) adalah cara sederhana untuk membuat hyetograph

rencana dari kurva IDF (Chow et al., 1988). Hyetograph rencana yang dihasilkan oleh

metode ini adalah hujan yang terjadi dalam n rangkaian interval waktu yang

berurutan dengan durasi ∆t selama waktu Td = n∆t. Untuk periode ulang tertentu,

intensitas hujan diperoleh dari kurva IDF pada setipa durasi waktu ∆t, 2∆t, 3∆t, . . . . .


kedalaman hujan diperoleh dari perkalian antara intensitas hujan dan durasi waktu

tersebut. Perbedaan antara nilai kedalaman hujan yang berurutan merupakan

pertambahan hujan dalam interval waktu ∆t. Pertambahan hujan tersebut (blok-

blok), diurutkan kembali ke dalam rangkaian waktu dengan intensitas hujan

maksimum berda pada tengah-tengah durasi hujan Td dan blok-blok sisanya disusun

dalam urutan menurun secara bolak-balik pada kanan dan kiri dari blok tengah.

Dengan demikian telah terbentuk hyetograph rencana, seperti ditunjukkan dalam

gambar 2.4 dan 2.5.

Tabel 2.4 Periode ulang 50 tahun = 191,330 mm

Td (jam)

Dt (jam)

It (mm/jam

)

It Td (mm)

Dp (mm)

Pt (%)

hyetograph

% (mm)1 0 1 66,33 66,33 66,33 52,27 5,01 9,582 1 2 41,79 83,57 17,24 13,59 6,41 12,263 2 3 31,89 95,67 12,09 9,53 9,53 18,244 3 4 26,32 105,29 9,63 7,59 52,27 100,025 4 5 22,68 113,42 8,13 6,41 13,59 26,006 5 6 20,09 120,53 7,11 5,60 7,59 14,527 6 7 18,13 126,89 6,36 5,01 5,60 10,72

jumlah 126,89 100,00 100,00 191,33


Gambar 2.1 hyetograph rencana periode ulang 50 tahun


Tabel 2.5 Periode ulang 100 tahun = 208,720 mm

Td (jam)

Dt (jam)

It (mm/jam

)

It Td (mm)

Dp (mm)

Pt (%)

hyetograph

% (mm)1 0 1 72,36 72,36 72,36 52,28 5,01 10,452 1 2 45,58 91,17 18,81 13,59 6,41 13,373 2 3 34,79 104,36 13,19 9,53 9,53 19,894 3 4 28,72 114,86 10,50 7,59 52,28 109,115 4 5 24,75 123,73 8,87 6,41 13,59 28,366 5 6 21,91 131,49 7,75 5,60 7,59 15,847 6 7 19,77 138,42 6,93 5,01 5,60 11,69

jumlah 138,42 100,00 100,00 208,72


Gambar 2.2 hyetograph rencana periode ulang 100 tahun

2.3 Debit Banjir Rancangan

Dalam memperkirakan banjir rencana, digunakan metode Nakayasu. Metode

tersebut dirumuskan sebagai berikut:

Qp =1

3.6 A . ℜ

0.3 Tp+T 0.3

Tp =Tg + 0.8 Tr

Tg =0.4 + 0.058 L untuk L>15 km


Tg =0.21 L0,7 untuk L<15 km

T0.3 = α Tg

Dengan:

Qp : debit puncak banjir

A : luas DAS (km2)

Re : curah hujan efektif (mm)

Tp : waktu dari permulaan banjir sampai puncak hidrograf banjir (jam)

T0.3 : waktu dari puncak banjir sampai 0,3 kali debit puncak banjir (jam)

Tg : waktu konsentrasi

Tr : satuan waktu dari curah hujan (jam)

α : koefisien karakteristik DAS

L : panjang sungai utama (km)

Perencanaan banjir rancangan dalam perencanaan ini dilakukan dengan metode

Nakayasu dengan luas DAS Krueng Adin 479 km2 dan panjang sungai utama (L) 81

km. Debit yang dihitung adalah debit banjir rencana (QT) untuk 50 dan 100 tahun.

Tg =0.4 + 0.058 L=0.4 + 0.058 (81)= 5,098 jam

Tr =0.5 Tg=0.5 x 5,098 jam=2,549 jam

Tp =Tg + 0.8 Tr=5,098 + 0.8(2,549)=7,137 jam

T0.3 = α Tg=2 x 5,098=10,196 jam


Qp =1

3.6 A . ℜ

0.3 Tp+T 0.3

=1

3.6 479 x1

0.3 (7,137 )+10,196¿

¿

=10,784 m3/det

Perhitungan debit banjir rancangan dengan menggunakan Metode Nakayasu terlihat

pada Tabel 2.6 berikut.

Tabel 2.6.Hidrograf Satuan dengan Metode Nakayasu

Waktu Hidrograf Unit Hidrograf Hidrograf Terkoreksi

0 0 01 0,096 0,0872 0,509 0,461

2,0392 0,533 0,4833 1,347 1,2204 2,687 2,4345 4,591 4,1586 7,111 6,4417 10,294 9,325

7,1372 10,785 9,7698 9,740 8,8239 8,655 7,840

10 7,691 6,96711 6,835 6,19112 6,074 5,50213 5,397 4,88914 4,796 4,34415 4,262 3,86016 3,787 3,43117 3,365 3,048

17,3332 3,235 2,93118 3,070 2,78119 2,838 2,57020 2,623 2,37621 2,424 2,19622 2,241 2,030


23 2,071 1,87624 1,914 1,73425 1,769 1,60326 1,635 1,48127 1,512 1,36928 1,397 1,26629 1,291 1,17030 1,194 1,08131 1,103 0,99932 1,020 0,924

32,6272 0,971 0,87933 0,950 0,86034 0,895 0,81135 0,844 0,76436 0,795 0,72037 0,750 0,67938 0,707 0,64039 0,666 0,60440 0,628 0,56941 0,592 0,53642 0,558 0,50643 0,526 0,47744 0,496 0,44945 0,468 0,42446 0,441 0,39947 0,415 0,37648 0,392 0,35549 0,369 0,33450 0,348 0,31551 0,328 0,29752 0,309 0,28053 0,292 0,26454 0,275 0,24955 0,259 0,23556 0,244 0,22157 0,230 0,20958 0,217 0,19759 0,205 0,18560 0,193 0,17561 0,182 0,16562 0,171 0,15563 0,162 0,14664 0,152 0,13865 0,144 0,130


66 0,135 0,12367 0,128 0,11668 0,120 0,10969 0,113 0,10370 0,107 0,09771 0,101 0,09172 0,095 0,08673 0,090 0,08174 0,084 0,07675 0,080 0,07276 0,075 0,06877 0,071 0,06478 0,067 0,06079 0,063 0,05780 0,059 0,05481 0,056 0,05182 0,053 0,04883 0,050 0,04584 0,047 0,04285 0,044 0,04086 0,042 0,03887 0,039 0,03588 0,037 0,03389 0,035 0,03290 0,033 0,030

Jumlah 146,887 133,056Volume 528794,480 479000Kedalaman hujan 1,104 1,000

Koreksi 0,906


Tabel 2.7 Limpasan Langsung Periode Ulang 50 Tahunan

Waktu (jam)

Hidrograf Satuan

(mm)

Kolom 2 x hujan efektif Limpasan

langsung (mm)9,58 12,26 18,24 100,02 26,00 14,52 10,72

-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -100 0,00 0 01 0,09 0,84 0 0,842 0,46 4,43 1,07 0 5,50

2,0392 0,48 4,64 5,66 1,60 0 11,903 1,22 11,72 5,93 8,43 8,76 0 34,834 2,43 23,37 14,99 8,83 46,22 2,28 0 95,685 4,16 39,92 29,89 22,30 48,42 12,01 1,27 0 153,826 6,44 61,83 51,07 44,47 122,31 12,59 6,71 0,94 299,917 9,32 89,52 79,10 75,97 243,95 31,79 7,03 4,95 532,31

7,1372 9,77 93,79 114,51 117,68 416,76 63,41 17,76 5,19 829,088 8,82 84,70 119,97 170,36 645,53 108,33 35,42 13,11 1177,419 7,84 75,27 108,35 178,49 934,52 167,79 60,50 26,14 1551,06

10 6,97 66,88 96,28 161,20 979,09 242,91 93,72 44,66 1684,7411 6,19 59,44 85,56 143,24 884,25 254,49 135,67 69,18 1631,8312 5,50 52,82 76,03 127,29 785,76 229,84 142,14 100,15 1514,0313 4,89 46,93 67,56 113,11 698,25 204,24 128,38 104,92 1363,3914 4,34 41,71 60,03 100,51 620,48 181,49 114,08 94,76 1213,0615 3,86 37,06 53,35 89,32 551,37 161,28 101,37 84,21 1077,9616 3,43 32,93 47,41 79,37 489,96 143,32 90,08 74,83 957,9017 3,05 29,26 42,13 70,53 435,39 127,35 80,05 66,49 851,21

17,3332 2,93 28,14 37,43 62,68 386,90 113,17 71,13 59,09 758,5318 2,78 26,70 35,99 55,69 343,81 100,57 63,21 52,51 678,4719 2,57 24,68 34,15 53,55 305,51 89,36 56,17 46,66 610,0820 2,38 22,81 31,56 50,81 293,73 79,41 49,91 41,46 569,6921 2,20 21,08 29,18 46,96 278,71 76,35 44,35 36,84 533,4722 2,03 19,49 26,97 43,41 257,61 72,44 42,64 32,74 495,2923 1,88 18,01 24,93 40,12 238,10 66,96 40,46 31,48 460,0624 1,73 16,65 23,04 37,08 220,08 61,89 37,40 29,87 426,0025 1,60 15,39 21,29 34,28 203,42 57,20 34,57 27,61 393,7526 1,48 14,22 19,68 31,68 188,02 52,87 31,95 25,52 363,9527 1,37 13,15 18,19 29,28 173,79 48,87 29,53 23,58 336,3928 1,27 12,15 16,81 27,07 160,63 45,17 27,30 21,80 310,9329 1,17 11,23 15,54 25,02 148,47 41,75 25,23 20,15 287,3930 1,08 10,38 14,37 23,12 137,23 38,59 23,32 18,62 265,6331 1,00 9,59 13,28 21,37 126,84 35,67 21,55 17,21 245,52


32 0,92 8,87 12,27 19,75 117,24 32,97 19,92 15,91 226,9432,6272 0,88 8,44 11,34 18,26 108,36 30,47 18,41 14,71 210,00

33 0,86 8,26 10,80 16,88 100,16 28,17 17,02 13,59 194,8734 0,81 7,78 10,56 16,06 92,58 26,03 15,73 12,56 181,3235 0,76 7,34 9,96 15,71 88,12 24,06 14,54 11,61 171,3436 0,72 6,92 9,39 14,81 86,20 22,90 13,44 10,73 164,3937 0,68 6,52 8,85 13,96 81,26 22,41 12,79 9,92 155,7138 0,64 6,15 8,34 13,16 76,60 21,12 12,51 9,44 147,3339 0,60 5,79 7,86 12,41 72,21 19,91 11,80 9,24 139,2240 0,57 5,46 7,41 11,70 68,07 18,77 11,12 8,71 131,2341 0,54 5,15 6,99 11,03 64,16 17,69 10,48 8,21 123,7142 0,51 4,85 6,59 10,39 60,49 16,68 9,88 7,74 116,6243 0,48 4,58 6,21 9,80 57,02 15,72 9,32 7,29 109,9344 0,45 4,31 5,85 9,24 53,75 14,82 8,78 6,88 103,6345 0,42 4,07 5,52 8,71 50,67 13,97 8,28 6,48 97,6946 0,40 3,83 5,20 8,21 47,76 13,17 7,80 6,11 92,0947 0,38 3,61 4,90 7,74 45,02 12,41 7,36 5,76 86,8148 0,35 3,41 4,62 7,29 42,44 11,70 6,93 5,43 81,8349 0,33 3,21 4,36 6,88 40,01 11,03 6,54 5,12 77,1450 0,32 3,03 4,11 6,48 37,72 10,40 6,16 4,83 72,7251 0,30 2,85 3,87 6,11 35,55 9,80 5,81 4,55 68,5552 0,28 2,69 3,65 5,76 33,52 9,24 5,48 4,29 64,6253 0,26 2,54 3,44 5,43 31,59 8,71 5,16 4,04 60,9154 0,25 2,39 3,24 5,12 29,78 8,21 4,87 3,81 57,4255 0,23 2,25 3,06 4,82 28,07 7,74 4,59 3,59 54,1356 0,22 2,12 2,88 4,55 26,47 7,30 4,32 3,39 51,0357 0,21 2,00 2,72 4,29 24,95 6,88 4,08 3,19 48,1058 0,20 1,89 2,56 4,04 23,52 6,48 3,84 3,01 45,3459 0,19 1,78 2,41 3,81 22,17 6,11 3,62 2,84 42,7460 0,17 1,68 2,28 3,59 20,90 5,76 3,41 2,67 40,2961 0,16 1,58 2,15 3,39 19,70 5,43 3,22 2,52 37,9862 0,16 1,49 2,02 3,19 18,57 5,12 3,03 2,38 35,8063 0,15 1,40 1,91 3,01 17,51 4,83 2,86 2,24 33,7564 0,14 1,32 1,80 2,84 16,50 4,55 2,70 2,11 31,8265 0,13 1,25 1,69 2,67 15,56 4,29 2,54 1,99 29,9966 0,12 1,18 1,60 2,52 14,66 4,04 2,40 1,88 28,2767 0,12 1,11 1,51 2,38 13,82 3,81 2,26 1,77 26,6568 0,11 1,05 1,42 2,24 13,03 3,59 2,13 1,67 25,1269 0,10 0,99 1,34 2,11 12,28 3,39 2,01 1,57 23,6870 0,10 0,93 1,26 1,99 11,58 3,19 1,89 1,48 22,3371 0,09 0,88 1,19 1,88 10,92 3,01 1,78 1,40 21,0572 0,09 0,83 1,12 1,77 10,29 2,84 1,68 1,32 19,8473 0,08 0,78 1,06 1,67 9,70 2,67 1,58 1,24 18,7074 0,08 0,73 1,00 1,57 9,14 2,52 1,49 1,17 17,63


75 0,07 0,69 0,94 1,48 8,62 2,38 1,41 1,10 16,6276 0,07 0,65 0,88 1,40 8,13 2,24 1,33 1,04 15,6777 0,06 0,61 0,83 1,32 7,66 2,11 1,25 0,98 14,7778 0,06 0,58 0,79 1,24 7,22 1,99 1,18 0,92 13,9279 0,06 0,55 0,74 1,17 6,81 1,88 1,11 0,87 13,1280 0,05 0,51 0,70 1,10 6,42 1,77 1,05 0,82 12,3781 0,05 0,49 0,66 1,04 6,05 1,67 0,99 0,77 11,6682 0,05 0,46 0,62 0,98 5,70 1,57 0,93 0,73 10,9983 0,04 0,43 0,59 0,92 5,37 1,48 0,88 0,69 10,3684 0,04 0,41 0,55 0,87 5,07 1,40 0,83 0,65 9,7785 0,04 0,38 0,52 0,82 4,78 1,32 0,78 0,61 9,2186 0,04 0,36 0,49 0,77 4,50 1,24 0,74 0,58 8,6887 0,04 0,34 0,46 0,73 4,24 1,17 0,69 0,54 8,1888 0,03 0,32 0,44 0,69 4,00 1,10 0,65 0,51 7,71

Tabel 2.8 Limpasan Langsung Periode Ulang 100 Tahun

Waktu (jam)

Hidrograf Satuan

(mm)

Kolom 2 x hujan efektif Limpasan

langsung (mm)10,45 13,37 19,95 109,44 28,45 15,89 11,69

-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -100 0,00 0 01 0,09 0,92 0 0,922 0,46 4,84 1,17 0 6,01

2,0392 0,48 5,07 6,18 1,74 0 13,003 1,22 12,80 6,48 9,20 9,56 0 38,044 2,43 25,53 16,37 9,64 50,47 2,49 0 104,505 4,16 43,62 32,64 24,35 52,88 13,12 1,39 0 168,006 6,44 67,57 55,76 48,56 133,56 13,75 7,33 1,02 327,557 9,32 97,82 86,38 82,96 266,39 34,72 7,68 5,41 581,35

7,1372 9,77 102,48 125,04 128,50 455,10 69,25 19,39 5,67 905,43


8 8,82 92,55 131,01 186,03 704,92 118,31 38,68 14,31 1285,819 7,84 82,25 118,32 194,90 1020,50 183,25 66,08 28,55 1693,84

10 6,97 73,09 105,14 176,02 1069,16 265,29 102,35 48,78 1839,8211 6,19 64,95 93,43 156,42 965,60 277,94 148,17 75,55 1782,0512 5,50 57,71 83,02 138,99 858,05 251,02 155,24 109,38 1653,4113 4,89 51,28 73,78 123,51 762,48 223,06 140,20 114,59 1488,9114 4,34 45,57 65,56 109,76 677,56 198,21 124,58 103,49 1324,7415 3,86 40,50 58,26 97,53 602,09 176,14 110,71 91,97 1177,1916 3,43 35,99 51,77 86,67 535,03 156,52 98,38 81,72 1046,0817 3,05 31,98 46,00 77,02 475,44 139,09 87,42 72,62 929,57

17,3332 2,93 30,74 40,88 68,44 422,49 123,60 77,68 64,53 828,3718 2,78 29,17 39,30 60,82 375,43 109,83 69,03 57,35 740,9319 2,57 26,96 37,29 58,47 333,62 97,60 61,34 50,96 666,2420 2,38 24,92 34,47 55,48 320,75 86,73 54,51 45,28 622,1421 2,20 23,04 31,86 51,28 304,35 83,38 48,44 40,24 582,5822 2,03 21,29 29,45 47,40 281,31 79,12 46,57 35,76 540,8923 1,88 19,68 27,22 43,81 260,01 73,13 44,19 34,38 502,4124 1,73 18,19 25,16 40,49 240,33 67,59 40,84 32,62 465,2225 1,60 16,81 23,25 37,43 222,13 62,48 37,75 30,15 430,0026 1,48 15,54 21,49 34,59 205,32 57,75 34,89 27,87 397,4527 1,37 14,36 19,87 31,98 189,77 53,37 32,25 25,76 367,3628 1,27 13,28 18,36 29,55 175,41 49,33 29,81 23,81 339,5529 1,17 12,27 16,97 27,32 162,13 45,60 27,55 22,01 313,8530 1,08 11,34 15,69 25,25 149,85 42,15 25,47 20,34 290,0931 1,00 10,48 14,50 23,34 138,51 38,96 23,54 18,80 268,1332 0,92 9,69 13,40 21,57 128,02 36,01 21,76 17,38 247,83

32,6272 0,88 9,22 12,39 19,94 118,33 33,28 20,11 16,06 229,3433 0,86 9,02 11,79 18,43 109,37 30,76 18,59 14,85 212,8134 0,81 8,51 11,53 17,54 101,09 28,43 17,18 13,72 198,0135 0,76 8,02 10,87 17,16 96,22 26,28 15,88 12,68 187,1236 0,72 7,56 10,25 16,18 94,13 25,01 14,68 11,72 179,5337 0,68 7,12 9,66 15,25 88,73 24,47 13,97 10,84 170,0438 0,64 6,72 9,11 14,37 83,65 23,07 13,67 10,31 160,8939 0,60 6,33 8,59 13,55 78,85 21,74 12,88 10,09 152,0340 0,57 5,97 8,09 12,77 74,33 20,50 12,14 9,51 143,3241 0,54 5,63 7,63 12,04 70,07 19,32 11,45 8,97 135,1042 0,51 5,30 7,19 11,35 66,05 18,21 10,79 8,45 127,3543 0,48 5,00 6,78 10,70 62,26 17,17 10,17 7,97 120,0544 0,45 4,71 6,39 10,09 58,69 16,19 9,59 7,51 113,1745 0,42 4,44 6,02 9,51 55,33 15,26 9,04 7,08 106,6846 0,40 4,19 5,68 8,96 52,16 14,38 8,52 6,67 100,5747 0,38 3,95 5,35 8,45 49,17 13,56 8,03 6,29 94,8048 0,35 3,72 5,05 7,96 46,35 12,78 7,57 5,93 89,3649 0,33 3,51 4,76 7,51 43,69 12,05 7,14 5,59 84,24


50 0,32 3,31 4,48 7,08 41,19 11,36 6,73 5,27 79,4151 0,30 3,12 4,23 6,67 38,82 10,71 6,34 4,97 74,8652 0,28 2,94 3,99 6,29 36,60 10,09 5,98 4,68 70,5753 0,26 2,77 3,76 5,93 34,50 9,51 5,64 4,41 66,5254 0,25 2,61 3,54 5,59 32,52 8,97 5,31 4,16 62,7155 0,23 2,46 3,34 5,27 30,66 8,45 5,01 3,92 59,1156 0,22 2,32 3,15 4,97 28,90 7,97 4,72 3,70 55,7257 0,21 2,19 2,97 4,68 27,24 7,51 4,45 3,49 52,5358 0,20 2,06 2,80 4,41 25,68 7,08 4,20 3,29 49,5259 0,19 1,94 2,64 4,16 24,21 6,68 3,96 3,10 46,6860 0,17 1,83 2,48 3,92 22,82 6,29 3,73 2,92 44,0061 0,16 1,73 2,34 3,70 21,51 5,93 3,51 2,75 41,4862 0,16 1,63 2,21 3,48 20,28 5,59 3,31 2,59 39,1063 0,15 1,53 2,08 3,28 19,12 5,27 3,12 2,45 36,8664 0,14 1,45 1,96 3,10 18,02 4,97 2,94 2,31 34,7565 0,13 1,36 1,85 2,92 16,99 4,68 2,78 2,17 32,7566 0,12 1,29 1,74 2,75 16,01 4,42 2,62 2,05 30,8867 0,12 1,21 1,64 2,59 15,10 4,16 2,47 1,93 29,1168 0,11 1,14 1,55 2,45 14,23 3,92 2,33 1,82 27,4469 0,10 1,08 1,46 2,31 13,41 3,70 2,19 1,72 25,8670 0,10 1,02 1,38 2,17 12,65 3,49 2,07 1,62 24,3871 0,09 0,96 1,30 2,05 11,92 3,29 1,95 1,53 22,9872 0,09 0,90 1,22 1,93 11,24 3,10 1,84 1,44 21,6773 0,08 0,85 1,15 1,82 10,59 2,92 1,73 1,36 20,4274 0,08 0,80 1,09 1,72 9,99 2,75 1,63 1,28 19,2575 0,07 0,76 1,02 1,62 9,41 2,60 1,54 1,20 18,1576 0,07 0,71 0,97 1,52 8,87 2,45 1,45 1,14 17,1177 0,06 0,67 0,91 1,44 8,36 2,31 1,37 1,07 16,1378 0,06 0,63 0,86 1,35 7,88 2,17 1,29 1,01 15,2079 0,06 0,60 0,81 1,28 7,43 2,05 1,21 0,95 14,3380 0,05 0,56 0,76 1,20 7,01 1,93 1,14 0,90 13,5181 0,05 0,53 0,72 1,13 6,60 1,82 1,08 0,85 12,7482 0,05 0,50 0,68 1,07 6,23 1,72 1,02 0,80 12,0083 0,04 0,47 0,64 1,01 5,87 1,62 0,96 0,75 11,3284 0,04 0,44 0,60 0,95 5,53 1,53 0,90 0,71 10,6785 0,04 0,42 0,57 0,90 5,22 1,44 0,85 0,67 10,0686 0,04 0,39 0,54 0,84 4,92 1,36 0,80 0,63 9,4887 0,04 0,37 0,50 0,80 4,63 1,28 0,76 0,59 8,9488 0,03 0,35 0,48 0,75 4,37 1,20 0,71 0,56 8,4289 0,03 0,33 0,45 0,71 4,12 1,14 0,67 0,53 7,9490 0,03 0,31 0,42 0,67 3,88 1,07 0,63 0,50 7,4991 0,00 0,40 0,63 3,66 1,01 0,60 0,47 6,7692 0,00 0,59 3,45 0,95 0,56 0,44 6,0093 0,00 3,25 0,90 0,53 0,42 5,10


94 0,00 0,85 0,50 0,39 1,7495 0,00 0,47 0,37 0,8496 0,00 0,35 0,3597 0,00 0,0098 0,00

Gambar 2.4 Limpasan Langsung Q50 dan Q100

2.4 Debit Andalan Sungai


Perkiraan ketersediaan debit sungai dapat dihitung dengan metode yang umum

dipakai dalam perencanaan jaringan irigasi, dalam pekerjaan ini ada metode yang

dimaksud adalah metode F.J. Mock.

Perkiraan besarnya debit sungai dengan metode Mock adalah menggunakan metode

simulasi run-off curah hujan, untuk masing-masing catchment, kondisi iklim

kelembaban tanah serta vegetasi land use setempat, dengan persamaan umum:

ΔE=ETo×(m /20 )×(18−n )

E=ETo−ΔE

SMS=ISM +R−E

WS=ISM+R−E−SMS

INF=WS×IF

G .STORt=(G . STORt−1×RC )+( 0,5×(1RC )×INF )

Q . BASE=INF−G .STIRt +G . STORt−1

Q . DIRECT=WS×(1−IF )

Q . STORM=R×PF

Q .TOTAL=Q .BASE+Q . DIRECT+Q .STORM

dimana:

∆E = perbedaan evapotranspirasi potensial dengan evapotranspirasi aktual

ETo = Evapotranspirasi potensial (mm/bln)

m = prosentase lahan yang tidak tertutup vegetasi (%)

n = jumlah hari hujan

G.STORt = volume air bulan ke t (mm/bln)

G.STORt -1 = volume air bulan ke t-1 (mm/bln)

Q.TOTAL = debit (m3/dt)

Q.BASE = base flow (mm/bln)

Q.DIRECT = direct run off (mm/bln)


Q.STORM = surface run off (mm/bln)

Koefisien Filtrasi IF 0.40

Faktor Resesi Aliran Air Tanah RC 0.60

Persentase Hujan Menjadi Limpasan PF 0.05

Kelembaban Air Tanah Awal ISM 200.00 mm

Kapasitas Kelembaban Air Tanah SMC 100.00 mm

Luas Daerah Aliran Sungai CA 479.00 Km2

Hasil analisis debit andalan Sungai dengan menggunakan metode F.J. Mock dapat

dilihat pada lampirann A1

BAB III

PERENCANAAN JARINGAN IRIGASI

3.1 Curah Hujan Efektif

Curah hujan efektif adalah curah hujan andalan yang jatuh di suatu daerah dan

digunakan tanaman untuk pertumbuhannya. Penentuan curah hujan efektif

didasarkan untuk setiap setengah bulanan, yaitu merupakan hujan 70 % dari hujan

berpeluang terpenuhi 80 % atau berpeluang gagal 20 % (Yulianur, 2005) :

Ref =

R80% ( setengah bulan)15

x 70 %

Pr =

mn+1

×100 %

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.

Besaran curah hujan efektif dari hasil analisis adalah seperti terlihat pada Tabel 3.1

berikut ini :


Tabel 2.9 Data curah hujan efektif Daerah Irigasi Adin

No. Urut

January February March April May June July August September October Novemb

erDecemb

er

I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II

1 194 182 293 168 220 244 143108 302 154

207

436

275 187 118 281 147 192 192 206 214 472 205 222

2 191 107 234 146 171 165 107106 238 104

207

167

119 149 116 234 67 134 187 191 174 267 199 180

3 169 103 151 131 134 107 94101 227 97

159

129 90 149 116 153 64 122 185 185 171 226 191 180

4 147 101 145 115 134 107 85 92 173 86110 60 70 119 116 103 62 122 106 172 151 189 178 151

5 147 94 133 106 102 102 81 89 153 84 98 42 61 104 107 103 59 119 101 160 129 189 144 1416 122 94 133 103 98 91 80 88 147 63 76 38 53 101 57 101 52 96 98 129 127 183 129 1187 116 84 104 97 91 76 71 85 97 63 73 37 48 50 53 87 46 80 98 101 125 171 122 1108 94 83 67 69 86 76 61 73 95 61 69 33 40 49 49 79 38 70 97 101 106 157 108 1099 87 83 64 68 83 76 61 71 86 47 60 28 31 37 40 79 35 70 90 93 103 156 91 109

10 84 83 55 67 67 72 57 71 83 47 59 26 30 36 35 76 28 66 85 79 94 151 80 10911 82 75 53 67 59 62 49 69 83 45 52 26 26 36 34 75 27 63 83 76 87 146 80 10812 74 73 50 56 39 62 49 67 72 43 45 24 20 28 33 74 25 63 76 66 82 146 79 9513 68 67 49 54 29 47 46 67 70 40 40 22 20 26 32 72 20 57 73 53 69 124 79 9414 67 60 45 50 29 47 40 55 62 38 39 20 19 26 27 71 18 54 66 51 67 110 75 8215 57 57 34 39 27 43 40 50 62 35 36 14 18 25 22 68 18 53 55 51 66 106 68 6016 42 56 31 34 26 37 36 34 57 31 31 14 18 21 21 61 18 53 54 50 62 103 67 4917 38 55 28 27 25 35 35 33 55 30 28 11 18 21 17 58 18 46 54 45 62 84 55 4918 37 54 27 23 25 34 34 31 49 29 22 10 15 17 17 56 18 40 38 41 61 80 52 4819 35 40 27 21 24 30 34 29 38 26 13 8 14 13 17 49 15 39 38 31 60 61 51 4420 35 25 27 16 18 27 34 29 35 26 4 8 13 12 16 30 14 35 30 26 50 59 42 4121 25 18 10 16 13 21 33 5 23 23 2 7 9 10 15 23 11 33 29 23 50 49 32 3722 24 15 3 11 12 20 29 5 23 23 2 2 4 8 12 16 10 18 24 15 35 42 27 37


23 21 12 3 0 9 20 20 5 21 22 2 1 4 5 11 11 0 18 23 10 23 38 27 2624 14 8 2 0 0 20 17 2 21 21 0 0 1 4 4 3 0 10 15 6 19 12 22 23

25 0 4 0 0 0 11 12 0 9 21 0 0 0 0 0 0 0 10 14 0 19 0 19 17

R 80 %

27,00

19,40

13,40

16,00

14,00

22,20

33,20

9,80

25,40

23,60

2,40

7,20

9,80

10,40

15,20

24,40

11,60

33,40

29,20

23,60

50,00

51,00

34,00

37,80

Ref padi (mm/hari)

1,26

0,91

0,63

0,75

0,65

1,04

1,55

0,46

1,19

1,10

0,11

0,34

0,46

0,49

0,71

1,14

0,54

1,56

1,36

1,10

2,33

2,38

1,59

1,76

R 50 % 68 67 49 54 29 47 46 67 70 40 40 22 20 26 32 72 20 57 73 53 69 124 79 94

Ref plwj (mm/hari)

3,17

3,13

2,29

2,52

1,35

2,19

2,15

3,13

3,27

1,87

1,87

1,03

0,93

1,21

1,49

3,36

0,93

2,66

3,41

2,47

3,22

5,79

3,69

4,39


3.2 Kebutuhan Air Tanaman

Kebutuhan air tanaman merupakan salah satu unsur yang sangat penting dalam

perencanaan sistem dan jaringan irigasi. Ini disebabkan karena besarnya angka

kebutuhan air tanaman merupakan dasar perhitungan untuk menentukan dimensi

dari bangunan-bangunan air yang direncanakan. Kebutuhan air tanaman (NFR, net

field requirement) untuk tanaman padi ditentukan berdasarkan prinsip-prinsip

neraca air yang dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut:

Evapotranspirasi (ETo)

Penggunaan air konsumtif (ETc)

Perkolasi (P)

Penyiapan lahan (LP)

Penggantian lapisan air (WLR)

Curah hujan efektif (Re)

Efisiensi jaringan irigasi (e), dan

Pola tata tanam

3.2.1 Penggunaan Konsumtif

Penggunaan konsumtif air oleh tanaman (Etc) dianalisis berdasarkan persamaan

berikut:

Et c=c×Et o

dimana:

Etc = Penggunaan konsumtif, mm/hari

Eto = Evapotranspirasi, mm/hari

c = Koefisien tanaman


3.2.2 Perkolasi (P)

Perkolasi adalah besarnya kehilangan air akibat rembesan sehingga terjadi proses

penjenuhan tanah sub surface, yang besarnya dipengaruhi oleh beberapa faktor

tanah, yaitu; jenis tanah, kondisi topografi, ketinggian muka air tanah, dan tebalnya

lapisan tanah permukaan. Pada tanah-tanah lempung berat dengan karateristik

pengolahan (puddling) yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1 - 3 mm/hari, atau

rata-rata perkolasi bulanan adalah sekitar 2 mm/hari.

3.2.3 Penyiapan Lahan (LP)

Waktu pelaksanaan penyiapan lahan ditentukan maksimum selama 1,5 bulan (45

hari) untuk seluruh areal sawah, hal ini didasarkan atas kebiasaan masyarakat yang

belum sepenuhnya menggunakan mekanisasi pertanian, disamping memberikan

tenggang waktu yang cukup bagi petani, mengingat sangat terbatasnya tenaga kerja

dan peralatan pertanian yang belum memadai.

Kebutuhan air irigasi selama jangka waktu penyiapan lahan dihitung dengan

persamaan Van de Goor – Zijlstra (KP.01, 1985) sebagai berikut :

IR= M⋅ek

ek−1

dimana:

IR = Kebutuhan air untuk penyiapan lahan, mm/hari

M = Kebutuhan air untuk mengganti air yang hilang akibat perkolasi dan

evaporasi di sawah yang telah dijenuhkan

M = Eo + P

Eo = Evaporasi air terbuka selama penyiapan lahan, mm/hari,

Eo = 1,1 x ETo

k = MT / S


T = Jangka waktu penyiapan lahan = 45 hari

S = Air yang dibutuhkan untuk penjenuhan ditambah dengan 50 mm

S = 250 + 50 = 300 mm

3.2.4 Penggantian Lapisan Air (WLR)

Penggantian lapisan air (Water Losses Requirement) dilakukan setelah proses

pemupukan selesai dilaksanakan, sehingga sangat dipengaruhi oleh umur tanaman

padi. Pada daerah irigasi penggantian lapisan air dilakukan 1 (satu) bulan dan 2 (dua)

bulan setelah transplantasi, dengan memberikan lapisan air setinggi 50 mm dalam

jangka waktu setengah bulan. Jadi kebutuhan air tambahan adalah 50 mm dibagi 15

hari, yaitu 3,30 mm/hari dan diberikan selama 15 hari.

3.2.5 Efisiensi Jaringan Irigasi (e)

Di dalam perhitungan kebutuhan air tanaman, besarnya kehilangan air ditentukan

dengan tingkat efisiensi. Pada perencanaan jaringan irigasi utama dan tersier

ditentukan efisiensi irigasi sebagai berikut:

Efisiensi di jaringan primer/utama = 0,90

Efisiensi di jaringan sekunder = 0,90

Efisiensi di jaringan tersier = 0,80

3.2.6 Pola Tata Tanam

Pola tanam disesuaikan dengan daerah studi. Pola tanam adalah penggantian

berbagai jenis tanaman yang ditanam dalam waktu tertentu. Musim tanam adalah

penentuan waktu untuk melakukan penanaman. Penentuan waktu untuk satu kali

tanam ditentukan oleh umur dan jenis tanaman (Yulianur, 2005). Pada studi ini, pola

tata tanam yang diterapkan adalah padi-palawija-padi.


3.2.7 Kebutuhan Air Irigasi Tanaman Padi

Persamaan yang digunakan untuk menentukan kebutuhan bersih air tanaman (NFR)

dan kebutuhan air irigasi (DR) adalah sebagai berikut:

NFR=ET c+ P−Re+WLR

dimana:

NFR = Kebutuhan air irigasi di sawah, L/det/ha

ETc = Penggunaan konsumtif, mm/hari

P = Perkolasi, mm/hari

Re = Curah hujan efektif, mm/hari

WLR = Penggantian lapisan air, mm/hari

3.2.8 Kebutuhan pengambilan

Kebutuhan pengambilan untuk tanaman adalah jumlah debit air yang dibutuhkan

oleh satu hektar sawah untuk menanam padi atau palawija. Kebutuhan pengambilan

ini dipengaruhi oleh efisiensi irigasi. Efisiensi irigasi ini adalah air hilang akibat dari

bocoran (rembesan) dan penguapan di dalam saluran pada saat air mengalir

(Yulianur, 2005). Kebutuhan pengambilan dihitung dengan rumus sebagai berikut :

DR =

NFRe × 8 , 64

Keterangan:

DR = kebutuhan pengambilan (l/dtk/ha);

NFR = kebutuhan bersih air di sawah (mm/hari);

e = efisiensi irigasi total (65%);

1/8,64 = angka konversi satuan mm/hari menjadi l/dtk/ha


3.3 Skema dan Jaringan Irigasi

Menurut Anonim 1 (1986), perencanaan jaringan irigasi teknis pada

dasarnya adalah mengatur tata letak saluran, agar air irigasi dapat dibagi

secara merata ke petak-petak sawah. Jaringan irigasi teknis adalah

pemisahan antara jaringan irigasi dan jaringan pembuang. Hal ini berarti

bahwa saluran irigasi maupun pembuang tetap bekerja sesuai dengan

fungsinya masing-masing. Saluran irigasi mengalirkan air irigasi ke sawah

dan saluran pembuang mengalirkan air lebih dari sawah ke saluran

pembuang. Secara lebih jelas, data teknik saluran tersebut dapat dilihat

pada skema jaringan pada lampiran A2 dan A3

Tabel 3.0 Rencana ruas saluran pembawa

No Saluran A (ha) Q (m3/dt) L (m) El. hulu

(m)

El. hilir (m)

I

1 BAD.0 - BAD.1 572,3 1,148 2080 14,0 13,7 0,00012 BAD.1 - BAD.2 310,1 0,622 2400 13,2 12,5 0,00033 BAD.1 - BAD.3 256,8 0,515 2400 13,2 12,8 0,00024 BAD.3 - BAD.4 193,9 0,389 2100 12,3 10,5 0,00095 BAD.0 - BIN.1 400,2 0,803 2080 14 12,5 0,00076 BIN.1 - BIN.2 310 0,622 2500 12 10,8 0,0005

Sumber: hasil perencanaan

3.4 Perencanaan Saluran

Saluran primer dan sekunder direncanakan dengan konstruksi pasangan

batu pada kedua talud dan pondasi, sedang dasar saluran berupa tanah

(tanpa pasangan). Kriteria desain saluran irigasi adalah menggunakan

persamaan Manning, yaitu:


v=1n⋅R2/3⋅S1/2

Q=A⋅v

dimana:

Q = debit saluran, m3/dt

v = kecepatan aliran, m/dt

A = luas penampang aliran, m2

R = jari-jari hidrolis, m

P = perimeter basah, m

S = kemiringan energi (kemiringan dasar saluran)

n = koefisien kekasaran Manning, dt/m1/3

Gambar 3.1 Parameter potongan melintang saluran trapesium


Tabel 3.1 Perhitungan Dimensi Saluran dengan DR = 2.006 lt/dt/ha

Nama Bangunan K DR A

(ha)

Q (

m3/dt)

L (m)

elevasi (m)

ΔH (m) I m b/

hA

(m²) P R V h8/3 h (m)

b (m)

w (m)

BAD.0 - BAD.1

60

2,01

572,3 1,148 20

8014,0

13,7 0,3 0,00

01 1 1 2h² 3,8284 h 0,5

22 h 0,467

h2/3

1,228 1,1 1,1 0,4

BAD.1 - BAD.2

60

2,01

310,1 0,622 24

0013,2

12,5 0,7 0,00

03 1 1 2h² 3,8284 h 0,5

22 h 0,665

h2/3

0,468 0,8 0,8 0,3

BAD.1 - BAD.3

60

2,01

256,8 0,515 24

0013,2

12,8 0,4 0,00

02 1 1 2h² 3,8284 h 0,5

22 h 0,502

h2/3

0,513 0,8 0,8 0,3

BAD.3 - BAD.4

60

2,01

193,9 0,389 21

0012,3

10,5 1,8 0,00

09 1 1 2h² 3,8284 h 0,5

22 h 1,139

h2/3

0,171 0,5 0,5 0,2

BAD.0 - BIN.1

60

2,01

400,2 0,803 20

80 14 12,5 1,5 0,00

07 1 1 2h² 3,8284 h 0,5

22 h 1,045

h2/3

0,384 0,7 0,7 0,2

BIN.1 - BIN.2 60

2,01 310 0,622 25

00 12 10,8 1,2 0,00

05 1 1 2h² 3,8284 h 0,5

22 h 0,853

h2/3

0,365 0,7 0,7 0,2

Gambar tipikal potongan melintang saluran dapat dilihat pada lampiran A4


BAB IV

PERENCANAAN BANGUNAN UTAMA

4.1 Kurva Hubungan Debit dan Muka Air

Untuk perencanaan bendung didasarkan pada debit banjir dengan probabilitas 100 tahunan (Q100 th), yaitu sebesar 1839,82 m3/dt. Besarnya debit dihitung dengan persamaan Manning:

v=1n⋅R2/3⋅S1/2

Q=A⋅vdimana:

Q = debit saluran, m3/dt

v = kecepatan aliran, m/dt

A = luas penampang aliran, m2

R = jari-jari hidrolis, m

P = perimeter basah, m

S = kemiringan energi (kemiringan dasar saluran)

n = koefisien kekasaran Manning, dt/m1/3

Lebar sungai (B) = 84 m (Lampiran A5)

Kemiringan talud sungai (m) = 1 : 1

n = 0,040

Kemiringan dasar sungai (S) = 0,0027

Dari tabel perhitungan setelah interpolasi didapatkan tinggi muka air di hilir bendung adalah sebesar h = 6,21 m.


Tabel 4.1 Kurva hubungan debit dan muka air sebelum pembendungan


H elevasi m I n B A=(B+m

H)H

P =b+2h(I+m^2

)^0,5R V Q

0 47,0 1 0,0027

0,040 68 0 75,000 0 0 0

0,2 47,2 1 0,0027

0,040 68 13,64 68,566 0,19

90,44 6,04

0,4 47,4 1 0,0027

0,040 68 27,36 69,131 0,39

60,70 19,16

0,6 47,6 1 0,0027

0,040 68 41,16 69,697 0,59

10,91 37,64

0,8 47,8 1 0,0027

0,040 68 55,04 70,263 0,78

31,10 60,76

1,0 48,0 1 0,0027

0,040 68 69 70,828 0,97

41,28 88,08

1,2 48,2 1 0,0027

0,040 68 83,04 71,394 1,16

31,44

119,31

1,4 48,4 1 0,0027

0,040 68 97,16 71,960 1,35

01,59

154,18

1,6 48,6 1 0,0027

0,040 68 111,36 72,525 1,53

51,73

192,54

1,8 48,8 1 0,0027

0,040 68 125,64 73,091 1,71

91,86

234,20

2,0 49,0 1 0,0027

0,040 68 140 73,657 1,90

11,99

279,06

2,2 49,2 1 0,0027

0,040 68 154,44 74,223 2,08

12,12

326,99

2,4 49,4 1 0,0027

0,040 68 168,96 74,788 2,25

92,24

377,90

2,6 49,6 1 0,0027

0,040 68 183,56 75,354 2,43

62,35

431,70

2,8 49,8 1 0,0027

0,040 68 198,24 75,920 2,61

12,46

488,32

3,0 50,0 1 0,0027

0,040 68 213 76,485 2,78

52,57

547,69

3,2 50,2 1 0,0027

0,040 68 227,84 77,051 2,95

72,68

609,75

3,4 50,4 1 0,0027

0,040 68 242,76 77,617 3,12

82,78

674,45

3,6 50,6 1 0,0027

0,040 68 257,76 78,182 3,29

72,88

741,72

3,8 50,8 1 0,0027

0,040 68 272,84 78,748 3,46

52,97

811,54

4,0 51,0 1 0,0027

0,040 68 288 79,314 3,63

13,07

883,85

4,2 51,2 1 0,0027

0,040 68 303,24 79,879 3,79

63,16

958,61


4,4 51,4 1 0,0027

0,040 68 318,56 80,445 3,96

03,25

1035,80

4,6 51,6 1 0,0027

0,040 68 333,96 81,011 4,12

23,34

1115,37

4,8 51,8 1 0,0027

0,040 68 349,44 81,576 4,28

43,43

1197,29

5,0 52,0 1 0,0027

0,040 68 365 82,142 4,44

43,51

1281,54

5,2 52,2 1 0,0027

0,040 68 380,64 82,708 4,60

23,59

1368,09

5,4 52,4 1 0,0027

0,040 68 396,36 83,274 4,76

03,68

1456,91

5,6 52,6 1 0,0027

0,040 68 412,16 83,839 4,91

63,76

1547,99

5,8 52,8 1 0,0027

0,040 68 428,04 84,405 5,07

13,83

1641,29

6,0 53,0 1 0,0027

0,040 68 444 84,971 5,22

53,91

1736,79

6,2 53,2 1 0,0027

0,040 68 460,04 85,536 5,37

83,99

1834,49

6,21 53,2 1 0,002

70,04

0 68 460,91 85,567 5,387

3,99

1839,82

6,4 53,4 1 0,0027

0,040 68 476,16 86,102 5,53

04,06

1934,35

6,6 53,6 1 0,0027

0,040 68 492,36 86,668 5,68

14,14

2036,36

6,8 53,8 1 0,0027

0,040 68 508,64 87,233 5,83

14,21

2140,51

7,0 54,0 1 0,0027

0,040 68 525 87,799 5,98

04,28

2246,78

0 500 1000 1500 2000 2500012345678

Rating Curve Sungai

Q (m³/dt)

H (m

)


Gambar 4.1 Kurva Hubungan Debit dan Muka Air Sebelum Pembendungan

Lebar sungai rata-rata (B) = 84 m (Lampiran A5)

Kemiringan talud sungai (m) = 0

n = 0,020

Kemiringan dasar sungai (S) = 0,0027

Dari tabel perhitungan setelah interpolasi didapatkan tinggi muka air di hilir bendung adalah sebesar h = 3,717 m.

Tabel 4.2 Kurva Hubungan Debit dan Muka Air Setelah Pembendungan

H elevasi m I n B A=(B+m

H)H

P =b+2h(I+m^2)^

0,5R V Q

0 46,0 0 0,0027

0,020

84 0 84,00 0 0 0

0,2 46,2 0 0,0027

0,020

84 16,8 84,40 0,19

910,89 14,88

0,4 46,4 0 0,0027

0,020

84 33,6 84,80 0,39

621,40 47,09

0,6 46,6 0 0,0027

0,020

84 50,4 85,20 0,59

151,83 92,27

0,8 46,8 0 0,0027

0,020

84 67,2 85,60 0,78

502,21

148,58

1,0 47,0 0 0,0027

0,020

84 84 86,00 0,97

672,56

214,84

1,2 47,2 0 0,00 0,0 8 100,8 86,40 1,16 2,8 290,2


27 20 4 67 8 3

1,4 47,4 0 0,0027

0,020

84 117,6 86,80 1,35

483,18

374,10

1,6 47,6 0 0,0027

0,020

84 134,4 87,20 1,54

133,47

465,91

1,8 47,8 0 0,0027

0,020

84 151,2 87,60 1,72

603,74

565,24

2 48,0 0 0,0027

0,020

84 168 88,00 1,90

914,00

671,71

2,2 48,2 0 0,0027

0,020

84 184,8 88,40 2,09

054,25

784,97

2,4 48,4 0 0,0027

0,020

84 201,6 88,80 2,27

034,49

904,75

2,6 48,6 0 0,0027

0,020

84 218,4 89,20 2,44

844,72

1030,77

2,8 48,8 0 0,0027

0,020

84 235,2 89,60 2,62

504,94

1162,81

3,0 49,0 0 0,0027

0,020

84 252 90,00 2,80

005,16

1300,64

3,2 49,2 0 0,0027

0,020

84 268,8 90,40 2,97

355,37

1444,07

3,4 49,4 0 0,0027

0,020

84 285,6 90,80 3,14

545,58

1592,91

3,6 49,6 0 0,0027

0,020

84 302,4 91,20 3,31

585,78

1746,99

3,717 49,7 0 0,00

270,020

84 312,26 91,43 3,41

515,89

1839,82

3,8 49,8 0 0,0027

0,020

84 319,2 91,60 3,48

475,97

1906,16

4 50,0 0 0,0027

0,020

84 336 92,00 3,65

226,16

2070,26


0 500 1000 1500 2000 25000

0.51

1.52

2.53

3.54

4.5

Rating Curve Bendung

Q (m³/dt)

H (m

)

Gambar 4.2 Kurva Hubungan Debit dan Muka Air Setelah Pembendungan

4.2 Dimensi Tubuh Bendung

Data yang digunakan untuk menghitung tinggi air di atas bendung :

Lebar sungai rata-rata (B) = 84 m

Kp = 0,01 (berujung bulat)

Ka = 0,1

Jumlah pilar rencana (n) = 3

Lebar pilar utama = 1 m

Lebar pilar pemisah = 0,8 m

P = 3 m

Lebar bendung tidak termasuk pilar (B’)

B' = B – lebar pilar utama – 2 (lebar pilar pemisah pintu)

B' = 84 – 1– 2(0,8)

B' = 81,4 m


Gambar Potongan memanjang bendung ( A-A) dapat dilihat pada

lampiran A6.

Beff = B' - 2(n.Kp+ka) He

Beff = 81,4 – 2 (3. 0,01 + 0,1) He

Beff = 81,4 – 0,26 He

Q = 2/3 Cd √2/3 g . Be He3/2

Koefesien debit Cd adalah hasil kali dari:

1. Co yang merupakan fungsi H1/r, dengan r adalah jari-jari.

2. C1 yang merupakan fungsi P/H1, dengan P adalah tinggi mercu.

3. C2 yang merupakan fungsi P/H1 dan kemiringan muka hulu mercu.

Perhitungan dilakukan dengan cara interasi dengan menetapkan nilai Cd

sampai nilai Cd ≈ Cdhit

Tabel 4.3 Perhitungan tinggi energi

Cd a He P/He Co C1 C2 Cd hit Q100

1.212 4.982 0.602 1.300

0.

9325 1 1.212 1839,82

Dari perhitungan di atas diperoleh :

Cd = 1,212

He = 4,982 m

Beff = 81,4 – 0,26 He

= 81,4 – 0,26 (4,982)

Beff = 80,105 m


Untuk mendapatkan tinggi air di atas mercu Hd dilakukan trial and error

sampai nilai He hit ≈ He dengan menggunakan rumus :

H e = H d +V 2

2 g

H e = H d +1

2 g ( QBe (P+ Hd ) )

Tabel 4.4 perhitungan tinggi air di atas mercuHd 1/(2.g) Be P Q He hit He

3,301 0,051 80,10 3,0 1839,82 3,978

4,982

4,305 0,051 80,10 3,0 1839,82 4,8084,478 0,051 80,10 3,0 1839,82 4,9594,501 0,051 80,10 3,0 1839,82 4,9794,504 0,051 80,10 3,0 1839,82 4,9814,504 0,051 80,10 3,0 1839,82 4,982

Dari perhitungan tabel di atas diperoleh :

Hd = 4.504 m

Maka :

V = QA

V = QBe(P+ Hd )

V = 1839 .8281 . 4(3+4 . 504 )

V = 3 , 012 m/dt

Mercu direncanakan :

Hd = 4,504 m

a = 0,282 Hd a = 1,270 m

b = 0,175 Hd b = 0,788 m


R = 0,5 Hd R =2,252 m

r = 0,2 Hd r = 0,9 m

Dari hasil perhitungan diatas dapat digambar bentuk Mercu ogee tipe IV:

Mencari koordinat titik singgung pada mercu dengan data:

Kemiringan Hilir K n

1 : 1 2 1,85

xn = k Hdn-1 y

x1,85 = 2 x 4,5040,85 y

y = x1,85

2x 4.5040,85

y = x1,85

7,188

dydx =1 =

1,857,188 x0,85 =1

x0,85 = 7,1881,85

= 4,937

Jadi , x = 4,937 m

Y = 4,9371.85

7,188

y = 2,669 m

Tabel 4.5 Perhitungan permukaan mercu tipe Ogee Ix 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5

y 0 0,01 0,04 0,08 0,14 0,21 0,29 0,39 0,50 0,62 0,76

x 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4 4,25 4,5 4,75 5 4,94y 0,904 1,06 1,23 1,41 1,60 1,81 2,02 2,25 2,48 2,73 2,67


0 1 2 3 4 5 60

1

2

3

Diagram Mercu OGEE I

x (m)

y (m)

Gambar 4.3 Profil mercu Ogee tipe I

4.3 Bangunan Peredam Energi

Perencanaan bangunan peredam energi menggunakan data sebagui

berikut:

- Debit banjir rancangan Q100 tahunan : 1839,82 m3/detik

- Lebar bendung efektif(Be) : 80,105 m

- Tinggi air diatas mercu (He) : 4,982 m

- Tinggi air banjir diatas mercu (Hd) : 4,504 m

- Tinggi mercu bendung (P) : 3 m

Perhitungan debit persatuan lebar bendung

qeff =

Qmax

Beff


qeff =

1839 ,8280 , 105 = 22,968 m3/dt/m

Kedalaman kritis (yc) :

yc =

3√ qeff 2

g

=

3√22 ,9682

9 , 81

yc = 3,774 m

tinggi jatuh (Z)

Z = elevasi hulu + tinggi bendung – elevasi hilir

= 48 + 3 - 45

= 6 m

q = V1 x Y1

V1 = √2x g(0,5 He+z)

V1 = √2 x 9,81 x(0,5 x 4,982+6)

V1 = 12,91 m/dt

V1 = qy1

12,91 = 22,968

y1

y1 = 1,779 m


Fr1 = V 1

√g x y1 =

12,91√9,81 x1,779

= 3,090

y2 = 12

y1 (√1+8 Fr2¿¿−1)

= 12

x1,779 ¿ – 1)

= 6,935 m

Panjang Loncatan (Lj) = 7 (Y2-Y1)

= 7 (6,935-1,779)

= 36,1 m

Berdasarkan nilai q = 22,968 m3/dt/m < 45 m3/dt/m, V1 =12,91 m/dt <18

m/dt dan Fr = 3,090 < 4,5 (karakteristik hidraulis), yang cocok digunakan

adalah peredam energy tipe kolam olakan datar tipe IV (USBR type IV).

LIV = y2 [5,2+0,4 (Fr−2,5)]

= 6,935 [ 5,2 + 0,4 (3,090 – 2,5)]

= 37,69 m ≈ 38 m

4.4 Bangunan Pengambilan dan Penguras Bendung

Bendung direncanakan untuk mengairi areal sawah seluas 4681 Ha,

kebutuhan air disawah sebesar 1,304 l

dt /ha ,DR =1,3040,65

=2,006 ldt /h a

Qrencana intake = Dr x A

= 2,006 x 4681

= 9390,086 l

dt


= 9,390 m3

dt

Q = 1,2 Qk =1,2 x 9,39 = 11,268 m3

d

Tinggi bukaan pintu :

P = 3 m

p = 1,5 m

z = 0,3 m

t = 0,1 s

Tinggi bukaan pintu intake :

a = P – p – z – t

= 3 – 1,5 – 0,3 – 0,1

= 1,1 m

Q = µ x b x a √2× g× z

11,268 = 0,8 x b x 1,1√2× 9,81 ×0,3

b = 5,28 m

Direncanakan 3 buah pintu, @ b = 1,80 m,maka ada 2 pilar @ b = 0,8 m.

Sehingga lebar total intake = (1,80 x 3) + (0,8 x 2) = 7,0 m.

Lebar bangunan penguras sebaiknya 60% dari lebar total intake termasuk

pilar-pilarnya.

Lebar penguras = 60% x 7,0 = 4,2 m

Direncanakan 3 buah pintu penguras @ b = 1,4 m dan 2 pilar @ b = 0,8 m.

Gambar Potongan memanjang bangunan pengambilan (B-B) potongan

memanjang penguras bendun (C-C) dan dapat dilihat pada lampiran A8

& A9.


Saluran Pengarah

Saluran pengarah dari intake ke kantong lumpur agar tidak terjadi

pengendapan di saluran pengarah dari bangunan intake menuju ke

kantong lumpur maka direncanakan dimensi saluran sebagai berikut:

kecepatan di saluran pengarah = kecepatan di intake = 1,5 m/det

debit pembilasan = 11,268 m3/detik

tinggi air di saluran pengarah (hp) = a + n + d

=1,1 + 0,05 +0,20

=1,35 m

Q pengarah (Qp) = Ap x V

11,268 = Bp x Hp x V

11,268 = Bp x 1,35 x 1,5

Bp = 5,564 m≈ 6m

4.5 Kantong Lumpur

Prosedur perencanaan kantong lumpur:

1. Menentukan ukuran partikel rencana yang akan terangkut ke

jaringan irigasi.


2. Menentukan volume (V) kantong lumpur yang diperlukan.

Qn= 9,390 m3

dt

D = ukuran partikel sedimen yang terangkut kejaringan irigasi = 0,07 mm

T = periode pembilasan kantong lumpur = 7 harian

M = persentase sedimen yang masuk ke intake = 0,03% = 0,0003

Misal direncanakan kantong lumpur 2 pias, Qn /2

Q = Qn

2=9,39

2=4,695 m3

dt

V = 0,0005 x Q x T

= 0,0005 x 4,695 x 7 x 3600 x 24

= 1419,768 m3

3. Menentukan perkiraan awal luas rata-rata permukaan kantong

lumpur dengan grafik 5.4, didapat

Dengan suhu air 20⁰C dan D = 0,07 mm didapat w = 6 mm/dt =

0,006 m/dt, perkiraan luas permukaan :

LB = Qw

=4,6950,006

=782,5m2

Persyaratan: L/B > 8

Direncanakan L = 10B

10B2= 782,5

B = 8,85 m → L = 88,5 m

4. Menentukan kemiringan saluran normal In (eksploitasi normal,

kantong sedimen hampir penuh)

Biasanya Vn diambil 0,40 m/dt untuk mencegah tumbuhnya vegetasi dan

agar partikel partikel yang besar tidak langsung mengendap d ihilir


pengambilan. Harga Ks dapat diambil 45. Untuk menentukan Rn, luas

harus diperkirakan dulu.

An = Qn

V n=4,695

0,4=11,74m2

Hn = An

B=11,74

8,85=1,33 m

Rn = An

Pn= 11,74

B+2 Hn= 11,74

8,85+2(1,33)=1,02 m

Vn = Ks x Rn

23 × I n

12

0,4 = 45 x (1,02)23 × I n

12

In = 0,00008

Sebenarnya nilai In ini tidak sahih untuk seluruh panjang kantung lumpur

karena luasnya akan bertambah ke arah hilir. Perbedaan elevasi yang

dihasilkan sangat kecil dan boleh diabaikan.

Gambar 4.4 Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan penuh pada Qn

5. Menentukan kemiringan kantong lumpur Is (pembilasan,

kantong lumpur kosong)


Sedimen di dalam kantong berupa pasir kasar. Untuk asumsi awal dalam

menentukan Is, kecepatan aliran untuk pembilasan diambil 1,5 m/dt.

Debit untuk pembilasan diambil

Qs = 1,2 Qn = 1,2 x 9,39 = 11,27 m3 / dt

Luas penampang basah kantong lumpur, As

As = Qs

V s=11,27

1,5=7,51 m2

Bentuk penampang kantong lumpur adalah persegi, maka rumus yang

digunakan :

Kedalaman kantong lumpur

As = B x hs

Hs = A s

B=7,51

8,85=0,85m

Rs = A s

P s= 7,51

8,85+2(0,85)=0,712 m

Harga Ks dapat diambil 40. Maka kemiringan saluran normal (In) dapat

dihitung sebagai berikut:

Vs = Ks x R s

23 × I s

12

1,5 = 45 x ¿ x I s

12

Is = 0,00175

Gambar 4.5

Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan kosong pada Qn

4.6 Bangunan Pembilas Kantong Lumpur

Data yang digunakan:


Lebar dasar kantung lumpur (b) = 8,85 m (1 pias)

Kedalaman air pembilas (Hs) = 0,85 m

Untuk menghitung lebar bersih bukaan pembilas (bnf) terlebih dahulu

direncanakan bukaan dan pilar:

Ada 5 bukaan @ 1.8 m dan ada 4 pilar @ 0,8 m

b nf = 5 x 1.8 = 9 m

AT = b x Hs

= 8,85 x 0,85

= 7,52 m2

b x Hs = b nf x Hf

7,52 = 9 Hf

Hf = 0,84 m

Jadi, kedalaman tambahan 0,85 – 0,84 = 0,01 m, harus diberikan ke dasar

bangunan pembilas.

Gambar 4.7 Potongan memanjang saluran pembilas kantong lumpur

Saluran Pembilas

Data yang digunakan:


Kecepatan pada saluran pembilas (V) =1,5 m3/dt

Elevasi dasar sungai = +44,00

Panjang saluran pembilas = 60 m

Dengan menggunalan nilai banding b/h = 2,5

Af = bnf x hf = 10,00 x 0,75 = 7,5 m2

Af = ( n + m )H2

7,5 = (2,5 + 1)H2

H = 1,46 m

B = 3,65 m

Kemiringan yang diperlukan dapat ditentukan dengan Rumus Strickler,

dengan Ks = 35

Vf = Ks x Rf 2/3 x if

½

1,5 = 35 x 1,07 2/3 x if 1/2

if 1/2 = 0,045

if = 0,0017

Gambar 4.8 Potongan memanjang saluran pembilas

4.7 Bangunan Pengambilan Saluran Primer

Ambang pengambilan disaluran primer diambil 0,1 m diatas muka kantong

lumpur dalam keadaan penuh (+45,8).


Hn = 1,33 m

Hi = Hn - 0,1 – 0,1 = 1,19 m

Muka air disebelah hulu pengambilan = +45,8 + 1,33 = +47,13

Direncanakan kehilangan tinggi energi = 0,1 m diatas pengambilan.

Qn = x hi x bi x √2gz

9,390 = 0,9 x 1,19 x bi x √2x 9,81 x0,1

bi = 6,3 m

bi = lebar bersih bangunan pengambilan

Dengan menggunakan 4 bukaan masing-masing 1,6 m, diperlukan 3 pilar

masing-masing 0,8 m. Jadi lebar total adalah :

bi =(4 x 1,6) +( 3 x 0,80) = 8,80 m

Gambar 4.9 Potongan memanjang saluran pengambilan primer

BAB V

ANALISIS STABILITAS BENDUNG


5.1 Analisis Rembesan Air

Rembesan di bawah bendung dicek dengan teori Lane guna

menyelidiki adanyan bahaya erosi bawah tanah (hanyutnya bahan - bahan

halus). Metode ini membandingkan jalur rembesan di bawah bangunan di

sepanjang bidang kontak bangunan/pondasi dengan beda tinggi muka air

antara kedua sisi banguanan. Rumus yang digunakan pada teori Lane ini

adalah :

CL =

Lv+∑ 13

LH

H W

Keterangan :

CL : Angka rembesan Lane

LV : Jumlah panjang vertikal (m)

LH : Jumlah panjang horizontal (m)

HW : Beda tinggi muka air (m)

Dengan teori yang sama dihitung tekanan air di bawah bendung.

Untuk keperluan perhitungan tersebut diasumsikan lantai bendung (“apron”)

hulu yang kedap air dengan panjang 14 m dan koperan setiap 3,50 m.

Tekanan air tanah Px harus di hitung dengan rumus :

Px = Hx – ΔH = Hx – Lx

HwL

dimana :

Px = tekanan air pada titik X, (t/m2)

Lx = jarak jalur rembesan pada titik X, (m)

L = panjang total jalur rembesan, (m)

Hw = beda tinggi energi, (m)

Hx = tinggi energi di hulu bendung (m)

Tabel 5.1 Perhitungan jalur rembesan dan tekanan air pada debit normal


TITIK

ELEVASI GARIS

PANJANG REMBESANΔH H PV H 1/3H Lw

m m m m kN/m²

kN/m²

kN/m²

A0 50,00 0 0,00 29,43 29,43

A1 48,20 A0 - A

1 1,80 1,8 2,26 47,09 44,83

A2 48,20 A1 - A

2 0,50 0,17 1,97 2,47 47,09 44,62

A3 49,20 A2 - A

3 1,00 2,97 3,72 37,28 33,56

A4 49,20 A3 - A

4 2,20 0,73 3,70 4,64 37,28 32,64

A5 48,20 A4 - A

5 1,00 4,70 5,89 47,09 41,20

A6 48,20 A5 - A

6 0,50 0,17 4,87 6,10 47,09 40,99

A7 49,20 A6 - A

7 1,00 5,87 7,36 37,28 29,92

A8 49,20 A7 - A

8 3,00 1,00 6,87 8,61 37,28 28,67

A9 48,20 A8 - A

9 1,00 7,87 9,86 47,09 37,23

A10 48,20 A9 - A

10 0,50 0,17 8,03 10,07 47,09 37,02

A11 49,20 A10 - A

11 1,00 9,03 11,33 37,28 25,95

A12 49,20 A11 - A

12 3,00 1,00 10,03 12,58 37,28 24,70

A13 48,20 A12 - A

13 1,00 11,03 13,83 47,09 33,26

A14 48,20 A13 - A

14 0,50 0,17 11,20 14,04 47,09 33,05

A15 49,20 A14 - A

15 1,00 12,20 15,30 37,28 21,98

A 49,20 A15 - A 3,00 1,00 13,20 16,55 37,28 20,73

B 44,80 A - B 4,40 17,60 22,07 80,44 58,38

C 44,80 B - C 1,50 0,50 18,10 22,69 80,44 57,75

D 46,10 C - D 1,30 19,40 24,32 67,69 43,37

E 46,10 D - E 0,82 0,27 19,67 24,66 67,69 43,02

F 44,00 E - F 2,10 21,77 27,30 88,29 60,99

G 44,00 F - G 2,00 0,67 22,44 28,13 88,29 60,16

H 42,00 G - H 2,00 24,44 30,64 107,91 77,27

I 42,00 H - I 2,00 0,67 25,11 31,48 107,91 76,43

J 40,00 I - J 2,00 27,11 33,98 127,53 93,55

K 40,00 J - K 2,00 0,67 27,77 34,82 127,53 92,71

L 37,50 K - L 2,50 30,27 37,95 152,06

114,10

M 37,50 L - M 2,00 0,67 30,94 38,79 152,06

113,27

N 39,50 M - N 2,00 32,94 41,30 132,44 91,14

O 39,50 N - O 32,00 10,67 43,61 54,67 132,44 77,76


Dari tabel di atas dihitung angka rembesan Lane-nya :

Cw =

Lv+Σ 13 LH

Hw

=

54 , 777

= 7,82 OK

5.2 Stabilitas pada Debit Rendah

Gaya – gaya yang bekerja pada bendung adalah :

1. Tekanan air (tekanan air tanah dan hidrostatis)

a. Gaya tekanan hidrostatis dihitung dengan rumus :

W = ½ (h.W) h

Keterangan :

W = Gaya tekanan hidrostatis

w = Berat volume air (w = 1 t/m3)

h = Kedalaman air (m)

b. Tekanan air tanah

2.Tekanan tanah (termasuk lumpur yang mengendap di depan bendung)

Dihitung dengan rumus :

PS=( ρs−ρw

2 )×Ka×h2

Keterangan :

PS = Tekanan tanah aktif

s = Berat volume tanah/lumpur (s = 1,8 t/m2)

w = Berat volume air (w = 1 t/m2)

h = Tinggi tanah (m)


Ka = Koefisien tanah aktif

= Sudut gesekan dalam yang tergantung dari jenis tanah ( =

300)

Nilai Ka :

Ka= tan2(45−302 )=0 , 333

2. Beban mati bendung (G)

Berat sendiri konstruksi atau berat mati bangunan bergantung kepada

material yang dipakai untuk membuat bangunan itu.Berat volume untuk :

γ pasangan batu = 2,2 t/m2

γ beton tumbuk = 2,3 t/m2

γ beton bertulang = 2,4 t/m2

Dihitung dengan menggunakan rumus :

G = Luas Penampang x Berat Volume (γ)

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 ).

Gambar Potongan memanjang apron dan bendung selama debit rendah

dapat dilihat pada lampiran A11.

Tabel 5.2 Stabilitas Bendung selama Debit Rendah (Q50)

GAYA LUAS x TEKANAN GAYA SEKITAR TITIK O

LENGAN MOMEN MOMENkN m kNm

H O R I Z O N T A L


W10,5 x 3 x 20,7

3 31,10 ( 53,0 - 37,

5 ) + 0,3 ( 53,

0 - 50,0 ) = 16,5

0 513,07

W2 20,73 x 4,4 91,21 ( 44,8 - 37,

5 ) + 0,5 ( 44,

8 - 44,8 ) = 7,30 665,85

0,5

x (

58,38 - 20,73

) x 4,4 82,83 ( 44,

8 - 37,5 ) + 0,

3 ( 44,8 - 44,

8 ) = 7,30 604,66

W3 43,37 x 1,3 -56,38 ( 44,8 - 37,

5 ) + 0,5 ( 44,

8 - 44,8 ) = 7,30 -411,58

0,5

x (

57,75 - 43,37

) x 1,3 -9,35 ( 44,

8 - 37,5 ) + 0,

3 ( 44,8 - 44,

8 ) = 7,30 -68,23

W4 43,02 x 2,10 90,34 ( 44,0 - 37,

5 ) + 0,5 ( 44,

0 - 44,0 ) = 6,50 587,22

0,5

x (

60,99 - 43,02

) x

2,10 18,87 ( 44,

0 - 37,5 ) + 0,

3 ( 44,0 - 44,

0 ) = 6,50 122,65

W5 60,16 x 2,00 120,32 ( 42,

0 - 37,5 ) + 0,

5 ( 42,0 - 42,

0 ) = 4,50 541,44

0,5

x (

77,27 - 60,16

) x

2,00 17,11 ( 42,

0 - 37,5 ) + 0,

3 ( 42,0 - 42,

0 ) = 4,50 77,00

W6 76,43 x 2,00 152,86 ( 40,

0 - 37,5 ) + 0,

5 ( 40,0 - 40,

0 ) = 2,50 382,15

0,5

x (

93,55 - 76,43

) x

2,00 17,12 ( 40,

0 - 37,5 ) + 0,

3 ( 40,0 - 40,

0 ) = 2,50 42,80

W7 92,71 x 2,5 231,78 ( 37,

5 - 37,5 ) + 0,

5 ( 40,0 - 37,

5 ) = 1,25 289,72

0,5

x (

114,10 - 92,7

1) x 2,5 26,74 ( 37,

5 - 37,5 ) + 0,

3 ( 40,0 - 37,

5 ) = 0,83 22,28

W8 91,14 x 2,0 ##### ( 37,5 - 37,

5 ) + 0,5 ( 39,

5 - 37,5 ) = 1,00 -182,28

0,5

x (

113,27 - 91,1 )

x 2,0 -22,13 ( 37,5 - 37,

5 ) + 0,3 ( 39,

5 - 37,5 ) = 0,67 -14,75

W9 77,76 x 2,0 155,52 ( 37,

5 - 37,5 ) + 0,

5 ( 37,5 - 37,

5 ) = 0,00 0,00

0,5

x (

94,88 - 77,76

) x 2,0 17,12 ( 37,

5 - 37,5 ) + 0,

3 ( 37,5 - 37,

5 ) = 0,00 0,00

W10 0,5 x 94,04 x 8,5 ##### ( 37,

5 - 37,5 ) + 0,

3 ( 46,0 - 37,

5 ) = 2,83 -1132,40

H 383,10 MH = 2039,58


Tabel 5.3 Gaya dan Momen Vertikal

GAYA

LUAS x TEKANANGAYA

SEKITAR TITIK QLENGAN MOMEN MOMEN

kN m kNm

V E R T I K A L

G1 3,0 x 3 x 22 -198,00 47,87 -9478,22

G2 3,0 x 2,4 x 22 -158,40 45,19 -7157,30

G30,5 x 3,50 x 3,50 x 22 -

134,75 42,77 -5763,65

G4 1,5 x 5,4 x 22 -178,20 46,68 -8319,23

G5 1,00 x 3,50 x 22 -77,00 42,25 -3253,25

G6 2,00 x 2,474 x 22 -108,86 48,13 -5239,51

0,5 x 2,00 x 1,00 x 22 -22,00 46,56 -1024,41

G7 4,50 x 3 x 22 -297,00 42,75 -

12696,75

G80,5 x 2,50 x 2,50 x 22 -68,75 39,74 -2732,26

G9 2,50 x 2,5 x 22 -137,50 41,75 -5740,63

G100,5 x 0,50 x 1 x 22 -5,50 1,20 -6,60

G11 1,00 x 1,00 x 22 -22,00 0,50 -11,00

G12 38,40 x 6,50 x 22-

5491,20

21,25-

116688,00

G13 36,00 x 0,50 x 22 -396,00 20,00 -7920,00

G14 2,00 x 2 x 22 -88,00 37,00 -3256,00

0, x 2,00 x 1,00 x 22 -22,00 35,60 -783,18


5

G15 0,5 x 1,00 x 2,00 x 22 -22,00 2,40 -52,89

2,00 x 2,00 x 22 -88,00 1,00 -88,00

W110,5 ( 48,3

7 + 47,70

) x 2,47 118,84 48,13 5720,00

W12 25,91 x 1,00 25,91 46,40 1202,11

0,5 ( 47,7 - 25,9

1) x 1,00 10,90 46,69 508,65

W130,5 ( 25,9

1 + 25,67

) x 0,89 22,95 45,45 1043,17

W140,5 ( 53,2

6 + 52,72

) x 2 105,98 44,00 4663,12

W150,5 ( 75,7

2 + 75,05

) x 2,5 188,46 41,75 7868,31

W160,5 ( 98,0

4 + 97,4 ) x 2,5 244,26 39,25 9587,30

W170,5 ( 120,

36 + 119,8

) x 2 240,18 37,00 8886,66

W18 98,21 x 1,00 98,21 35,50 3486,52

0,5 ( 119,

82 - 98,21

) x 1,00 10,81 35,75 386,28

W190,5 ( 98,2

1 + 90,18

) x 30 2825,8

5 20,07 56701,25

W20 90,18 x 1,00 90,18 2,50 225,45

0,5 ( 108,

57 - 90,18

) x 1,00 9,19 2,32 21,34

W210,5 ( 108,

57 + 108,04

) x 2 216,61 1,00 216,61

v

-3306,8

2 Mv =

-89694,12

Dari tabel stabilitas debit rendah di atas, didapat:

Rv = -3306,82 kN

RH = 483,91 kN

Mv = -89694,12 kNm

MH = 3242,23 kNm

Mo = -89694,12 + 3242,23 = -86451,89 kNm

Garis tangkap (line of action) gaya resultante sekarang dapat ditentukan

sehubungan dengan titik 0.


h = M H

RH=3242,23

483,91 = 6,70 m

Tekanan tanah di bawah bendung dapat dihitung sebagai berikut :

Panjang telapak pondasi L = 49,37 m

Eksentrisitas : e = L2− Mo

Rv

e = 49,37

2−86451,89

3306,82

= -1,459 < (1/6 x L = 8,23) ( 0k )

Banguan aman terhadap bahaya guling selama terjadi debit rendah.

Tekanan tanah : σ=R v

Lx (1 ± 6e

L )¿ 3306,82

49,37x(1± 6 x (−1,459)

49,37 ) = 66,980 x (1 (-0,177))

Didapat ; min = 55,125 kN/m2 dan maks = 78,835 kN/m2

Daya dukung yang diijinkan untuk pasir dan kerikil adalah 200-600 kN/m2 ,

sehingga tanah OK.

Dengan mempertimbangkan gerusan yang mungkin terjadi sampai setengah

kedalaman pondasi, tekanan tanah pasif epi menjadi :

Pada titik Q-R

ep1 = 0,5(ρ s−ρw) x g x 0,5 h x tg2 ( 45o + /2 )

= 0.5(1.8 – 1 ) x 10 x 0,5 x 10 x tg2 (45o + 30o/2)

= 60 kN/m


Pada titik C-D

ep2 = 0,5(ρ s−ρw) x g x 0,5 h x tg2 ( 45o + /2 )

= 0.5(1.8 – 1 ) x 10 x 0,5x 2 x tg2 (45o + 30o/2)

= 12 kN/m

Pada titik M-N

ep3 = 0,5(ρ s−ρw) x g x 0,5 h x tg2 ( 45o + /2 )

= 0.5(1.8 – 1 ) x 10 x 0,5 x 2 x tg2 (45o + 30o/2)

= 12 kN/m

Tekanan tanah pasif menjadi :

Pada titik Q-R

Ep1 = ½ x (0,5 h x ep1)

= ½ x 0.5 x 10 x 60

= 150 Kn

Pada titik C-D

Ep2 = ½ x (0,5 h x ep2)

= ½ x 0,5 x 2 x 12

= 24 kN

Pada titik M-N

Ep3 = ½ x (0,5 h x ep3)

= ½ x 0,5 x 2 x 12

= 24 kN


Keamanan terhadap guling sekarang f = 0,5

S = f x R v

RH−∑ Ep

=0,5 x 3306,82483,91−198 = 5,783 > 2 (0k)

Tanpa tekanan tanah pasif, keamanan terhadap guling menjadi :

S = f x R v

RH=0,5 x 3306,82

483,91 = 3,42 (0k)

Keamanan terhadap erosi bawah tanah (piping)

Persamaan :

S = s (1+ a

s)

hs

Dimana :

S = factor keamanan (S = 2)

s = kedalaman tanah (8 m)

a = tebal lapisan lindung

hs = tekanan air pada titik Q, m tekanan air

10,804 – 10 = 0,804 m

keamanan terhadap erosi bawah tanah menjadi :

S= 100.804 = 12,44 > 2 (0k)

Keamanan terhadap gempa

Persamaan :

E = ad/g

ad= n (ac x z )


Dimana :

ad = percepatan gempa rencana, cm/dt2

N,m = koefisien jenis tanah (1,56 dan 0,89)

ac =percepatan gempa dasar, cm/dt2 (160 cm/dt2)

E = koefisien gempa

Z = factor yang bergantung kepada letak geografis (0,56)

ad =1,56(160 x 0,56)0.89=85

E =85/980=0,08 < 0,1 diambil E = 0,10

Gaya horizontal tambahan kearah hilir adalah:

He = E x ∑G= 0,1 x 7515,16 = 751,516 kN

Dan akan bekerja dari pusat gravitasi yang telah dihitung diatas.

Momen tambahan yang dipakai adalah :

He x h = + 751,516 X 6,70 = 5035,157 kNm

Jumlah momen sekarang menjadi :

M = Mo + He = -86451,89 + 5035,157 = - 81416,73 kNm

Stabilitas bendung sekarang menjadi :

Eksentrisitas (guling):

e = L2− Mo

Rv

e =

49 ,372

−81416 ,733306 ,82

= 0,064 < 1/6 x L = 8,2 ( 0k )


Tekanan tanah :

maks ¿Rv

Lx (1+ 6 e

L )

maks =3306 ,82

49 ,37x (1+

6 (0 , 064 )49 , 37 )

maks = 67,501 kN/m2 < 200 kN/m2 (0k)

Gelincir :

S = f x Rv

RH+H e+∑ Ep ❑

= 0,5 x

3306 ,82483 ,91+751 , 516−198

= 1,59 > 1,25

5.3 Stabilitas pada Debit Banjir

Debit rencana (Qmax = 1839,82 m3/dt)

Elevasi muka air hulu bendung = + 53,504 m

Elevasi muka air hilir bendung = + 49,935 m

Gambar Potongan memanjang bendung selama debit banjir dapat dilihat

pada lampiran A12.

Tabel 5.4 Tekanan air selama banjir rencana (Lane)

TITIK ELEVASILw ΔH H Pm kN/m² kN/m² kN/m²

A 45,60 17,60 10,10 79,04 68,94B 42,50 20,70 11,87 110,04 98,17


C 42,50 21,52 12,35 110,04 97,69

D 44,50 23,75 13,63 90,04 76,41E 44,50 24,05 13,80 90,04 76,24F 41,50 27,05 15,52 120,04 104,52G 41,50 27,72 15,90 120,04 104,14H 39,00 30,22 17,33 145,04 127,71I 39,00 31,05 17,81 145,04 127,23J 36,50 33,55 19,25 170,04 150,79K 36,50 34,39 19,73 170,04 150,31L 34,00 36,89 21,16 195,04 173,88M 34,00 37,55 21,54 195,04 173,50

N 36,00 39,55 22,69 175,04 152,35

O 36,00 49,55 28,43 175,04 146,61

P 34,00 51,55 29,57 195,04 165,47

Q 34,00 52,22 29,95 195,04 165,09

R 44,00 62,22 35,69 95,04 59,35

Tabel 5.5 Stabilitas bendung selama debit banjir (Q100)

GAYA

LUAS x TEKANANGAYA

SEKITAR TITIK OLENGAN MOMEN

MOMEN

kN m kNm

H O R I Z O N T A L

W1 45,04 x 3,0 135,12 13,50 1824,1

2

0,5

x ( 75,04 - 45,04 )

x 3,0 45,00 12,62 567,70

W2 68,94 x 3,1 213,71 10,05 2147,8

3

0,5

x ( 98,17 - 68,94 )

x 3,1 45,31 9,53 431,77


W3 76,41 x 2,0-

152,82

9,50-

1451,79

0,5

x ( 97,69 - 76,41 )

x 2,0 -21,28 9,17 -

195,07

W4 76,24 x 3,00 228,72 9,00 2058,4

8

0,5

x (

104,52 - 76,24 )

x3,00

42,42 8,50 360,57

W5104,1

4 x 2,50 260,35 6,25 1627,1

9

0,5

x (

127,71 - 104,1

4) x

2,50

29,46 5,83 171,77

W6127,2

3 x 2,50 318,08 3,75 1192,7

8

0,5

x (

150,79 - 127,2

3) x

2,50

29,45 3,33 98,07

W7150,3

1 x 2,5 375,78 1,25 469,72

0,5

x ( 173,9 - 150,3

1) x 2,5 29,

46 0,83 24,45

W8152,3

5 x 2,5-

380,88

0,99 -375,35

0,5

x (

175,50 - 152,4 )

x 2,5 -28,94 0,66 -18,97

W9146,6

1 x 2,5 366,53 0,99 361,21

0,5

x (

165,47 - 146,6

1) x 2,5 23,

58 0,66 15,45

W10 59,35 x 10,0-

593,50

4,12-

2447,12

0,5 x 10,00 x 105,7

4

-528,7

06,93

-3666,0

6

W220,5 x 9,50 x 59,35

-282,0

33,84

-1081,8

2

H 154,81 MH = 6862,8

0


Tabel 5.6 Gaya dan Momen Vertikal

GAYA

LUAS x TEKANANGAYA

SEKITAR TITIK OLENGAN MOMEN MOMEN

kN m kNm

V E R T I K A L

G1 3,0 x 3 x 22 -198,00 47,82 -9468,36

G2 3,0 x 2,4 x 22 -158,40 45,14 -7150,18

G30,5 x 3,50 x 3,50 x 22 -

134,75 42,77 -5763,65

G4 1,5 x 5,4 x 22 -178,20 46,62 -8307,68

G5 1,00 x 3,50 x 22 -77,00 42,21 -3250,17

G6 2,00 x 2,474 x 22 -108,86 48,13 -5239,51

0,5 x 2,00 x 1,00 x 22 -22,00 46,56 -1024,41

G7 4,50 x 3 x 22 -297,00 42,69

-12678,9

3

G80,5 x 2,50 x 2,50 x 22 -68,75 39,74 -2732,26

G9 2,50 x 2,5 x 22 -137,50 41,75 -5740,63

G100,5 x 0,50 x 1 x 22 -5,50 1,20 -6,60

G11 1,00 x 1,00 x 22 -22,00 0,50 -11,00

G12 38,40 x 6,50 x 22-

5491,20

20,15-

110647,68

G13 36,00 x 0,50 x 22 -396,00 19,00 -7524,00

G14 2,00 x 2 x 22 -88,00 36,39 -3202,32

0,5 x 2,00 x 1,00 x 22 -22,00 35,60 -783,18

G15 0, x 1,00 x 2,00 x 22 -22,00 2,40 -52,89


5 2,00 x 2,00 x 22 -88,00 1,00 -88,00

W110,5 ( 98,1

7 + 97,69 ) x 2,47 242,28 48,13 11661,4

9W12 76,41 x 1,00 76,41 46,40 3545,08

0,5 ( 97,6

9 - 76,41 ) x 1,00 10,64 46,69 496,75

W130,5 ( 76,4

1 + 76,24 ) x 0,89 67,93 45,45 3087,23

W140,5 ( 104,

52 + 104,14

) x 2 208,66 44,00 9181,04

W150,5 ( 127,

71 + 127,23

) x 2,5 318,68 41,75 13304,6

8

W160,5 ( 150,

79 + 150,3 ) x 2,5 376,38 39,25 14772,7

2

W170,5 ( 173,

88 + 173,5 ) x 2 347,38 37,00 12853,0

6

W18152,3

5 x 1,00 152,35 35,50 5408,53

0,5 ( 173,

50 - 152,3 5

) x 1,00 10,58 35,75 378,05

W190,5 ( 152,

35 + 146,61

) x 32 4783,3

6 20,07 95979,08

W20146,6

1 x 1,00 146,61 2,50 366,53

0,5 ( 165,

47 - 146,61

) x 1,00 9,43 2,32 21,88

W210,5 ( 165,

47 + 165,09

) x 2 330,56 1,00 330,56

v

-433,92 Mv =

-12284,7

7

Dari tabel stabilitas debit banjir di atas, didapat:

Q100 = 1839,82 m3/dt

Muka air di hulu bendung adalah 49 + Hd = 49 + 4,504 = 53,504 m

Muka air di hilir bendung adalah 43 + y2 = 43 + 6,935 = 49,935 m

Hw = 53,504 – 49,935 = 3,569 m

Cw = 62,223,569 = 17,433 m


Tanpa menghitung gesekan, kecepatan air pada elevasi +46,00 , adalah

v=√2g ( H+z )=√19,6 (4,504+6 )=14,348m /dt

Tebal pancaran air:

D=qv =

22,96814,348 = 1,601 m

Tekanan sentrifugal pada bak :

P = Dg

x v2

L = 1,601

9,81x 14,3482

38 = 0,884 ton/m2 = 8,84 kN/m2

Gaya sentrifugal resultante Fc = p x L = 8,84 x 38 = 335,92 kN

Gaya resultant yang bekerja pada bendung adalah :

Rv = - 433,92 kN

Rh = 154,81 kN

Mv = - 12284,77 kNm

Eksentrisitas : e = L2− Mo

Rv

e = 49,37

2−12284,77

433,92

= - 3,626 < (1/6 x L = 8,2 m)

Bangunan aman terhadap bahaya guling selama terjadi debit banjir.

Tekana tanah : σ=R v

Lx (1 ± 6e

L )¿ 433,92

49,37x (1 ± 6 x (−3,626)

49,37 ) = 8,789 x (1 (-0,441))

Didapat ; min = 4,913 kN/m2 dan maks = 12,665 kN/m2

Daya dukung yang diijinkan untuk pasir dan kerikil adalah 200-600 kN/m2 ,

sehingga tanah OK.

Keamanan S untuk daya dukung adalah :

S = σsemua / σmaks = 8,789 / 12,665 = 0,694 < 1,25


Tanpa tekanan tanah pasif, keamanan terhadap guling menjadi :

S = f x Rv

RH=0,5 x 433,92

154,81 = 1,401 > 1 (0k)

Gelincir :

S = f x R v

RH−∑ Ep❑

= 0,5 x 433,92

154,77−84 ❑

= 3,07 > 1,25 (ok)

DAFTAR KEPUSTAKAAN

Anonim 1, 1986, Standar Perencanaan Irigasi (KP-01), Badan Penerbit P.U, Jakarta.

Anonim 2, 1986, Standar Perencanaan Irigasi (KP-02) Badan Penerbit P.U, Jakarta.

Anonim 3, 1986, Standar Perencanaan Irigasi (KP-03) Badan Penerbit P.U, Jakarta.

Tryatmodjo, Bambang, 2008, Hidrologi Terapan, Penerbit Beta Offset, Yogyakarta.

Triatmodjo, Bambang, 1996, Hidraulika II, Penerbit Beta Offset, Yogyakarta.

Yulianur, Alfiansyah, 2005, Debit Kebutuhan Irigasi, Banda Aceh.

Zalaf, Amir Fauzi, 2004, Perencanaan Bangunan Air, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Unsyiah, Banda Aceh.

laporan irbang cba2 adinn.docx

Documents