perencanaan pada embung tapa lubuk di desa mariri …eprints.umm.ac.id/42469/1/pendahuluan.pdf ·...

PERENCANAAN PADA EMBUNG TAPA LUBUK

DI DESA MARIRI BARU KECAMATAN POIGAR

KABUPATEN BOLAANG MONGONDOW

PROVINSI SULAWESI UTARA

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

ARINA MITA’UL MAZIYYAH

201410340311230

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan Rahmat dan Karunia-Nya,

sehingga penulis dapat merampungkan skripsi dengan judul: “Perencanaan Pada

Embung Tapa Lubuk di Desa Mariri Baru Kecamatan Poigar Kabupaten Bolaang

Mongondow Provinsi Sulawesi Utara” untuk memenuhi salah satu syarat

menyelesaikan studi serta dalam rangka memperoleh gelar Sarjana Teknik Strata Satu

pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik di Universitas Muhammadiyah

Malang.

Dalam penyusunan skripsi ini banyak hambatan serta rintangan yang penulis

hadapi namun pada akhirnya dapat melaluinya berkat adanya bimbingan dan bantuan

dari berbagai pihak baik secara moral maupu spiritual. Untuk itu pada kesempatan ini

penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada:

1. Bapak Dr. Ahmad Mubin, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang

2. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Malang

3. Bapak Ir. Suwignyo, MT. selaku Pembimbing I

4. Bapak Dr. Ir. Sulianto, MT. selaku Pembimbing II

5. Bapak Ir. Ernawan Setyono, MT. selaku Dosen Wali

6. Bapak Ir. Chairil Saleh, MT. selaku Penguji I

7. Ibu Lourina Evanale Orfa, ST., M.Eng. selaku Penguji II

8. Seluruh keluarga yang telah mendukung penyelesaian skripsi ini

9. Teman-temanku Kelas Sipil E ‘14 atas dukungannya selama ini.

Akhir kata penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh

dari kesempurnaan. Karena itu, penulis memohon saran dan kritik yang sifatnya

membangun demi kesempurnaannya dan semoga bermanfaat bagi kita semua. Amin

Malang, 6 Desember 2018

Penulis

v

LEMBAR PERSEMBAHAN

Penghargaan dan terima kasih yang setulus-tulusnya saya berikan kepada

Ayahandaku tercinta, Bapak Wasis Hasyim dan Ibunda yang sangat kusayangi, Ibu

Chunifah yang telah mencurahkan segala doa, cinta, dan kasih sayang serta perhatian

moril maupun materil yang tak terhingga serta kakak-kakakku dan adikku tercinta.

Semoga Allah SWT selalu melimpahkan Rahmat, Kesehatan, Karunia dan keberkahan

di dunia dan di akhirat kepada kita semua.

Tak lupa juga rasa syukur dan terimakasih sebesar-besarnya saya berikan

kepada :

1. Pak Wignyo, yang mana berkonstribusi besar dalam kelulusan saya. Terima kasih

atas bimbingan, kesabaran, serta motivasi-motivasi yang hampir setiap hari bapak

berikan kepada saya, atas hari-hari menyenangkan selama proses penyelesaian

skripsi ini. Insya Allah tidak akan pernah saya lupakan. Semoga bapak sekeluarga

selalu diberi kesehatan dan perlindungan oleh Allah SWT.

2. MY Team:

- Putri Ratnasari, partner terbaik yang pernah saya temui dalam hidup saya sampai

saat ini. Terima kasih untuk 4 tahun yang berharga ini.

- Khoirin Nissa, seorang perempuan yang luar biasa.

3. Nabilla, Mathilda, Faizul, Fadeli, Byan, dan teman-teman Sipil E ’14 semua yang

maaf tidak bisa saya sebutkan satu persatu. Terima kasih atas dukungan dan

kenangan selama 4 tahun ini. Semoga kita dapat bertemu lagi dalam keadaan yang

lebih baik. Doaku selalu untuk kesuksesan dan keberkahan kita semua.

4. Intan Lusiana. Sahabatku yang sangat luar biasa. Terima kasih atas segalanya

selama ini. Doaku untuk cita-cita dan kesuksesan kita selalu.

5. Sedulur DU, Aziza, Retno, Alfira, Iid, Ayatri. Sesungguhnya kalian juga memiliki

andil dalam menemaniku selama proses penyelesaian skripsi ini. Terima Kasih.

6. Terima kasih juga khusus saya ucapkan kepada Luluk Martha.

Malang, 6 Desember 2018

Arina Mita’ul Maziyyah

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. ii

SURAT PERNYATAAN .................................................................................. iii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... iv

LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................... v

ABSTRAKSI ...................................................................................................... vi

DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1

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

1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... 2

1.3 Tujuan .......................................................................................... 2

1.4 Manfaat ........................................................................................ 3

1.5 Batasan Masalah .......................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 4

2.1 Tinjauan Umum ........................................................................... 4

2.2 Analisa Hidrologi ........................................................................ 4

2.2.1 Analisa Curah Hujan Area ................................................. 4

2.2.1.1. Ketersediaan Data ................................................. 4

2.2.1.2. Pengujian Data ...................................................... 5

2.2.1.3. Analisa Frekuensi.................................................. 8

2.2.1.4. Uji Kecocokan Sebaran ........................................ 15

2.2.2 Intensitas Curah Hujan ...................................................... 16

2.3 Debit Banjir Rencana................................................................... 17

2.3.1 Hidrograf Banjir Satuan Sintetik Nakayasu ...................... 17

2.4 Debit Andalan .............................................................................. 18

2.4.1 Metode NRECA ................................................................ 18

2.5 Analisa Kebutuhan Air ................................................................ 21

vii

2.5.1 Kebutuhan Air Irigasi ........................................................ 21

2.5.2 Kebutuhan Baku ................................................................ 24

2.6 Neraca Air atau Simulasi Tampungan Embung .......................... 25

2.7 Penelusuran Banjir ....................................................................... 25

2.8 Desain Embung ........................................................................... 26

2.8.1 Pemilihan Lokasi Embung ................................................ 26

2.8.2 Rencana Tubuh Embung ................................................... 27

2.8.3 Analisa Stabitas Embung ................................................... 32

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN ................................................ 38

3.1 Lokasi Perencanaan Studi ............................................................ 38

3.2 Identifikasi Masalah .................................................................... 38

3.3 Tahap Persiapan ........................................................................... 39

3.4 Pengumpulan Data ....................................................................... 39

3.5 Pengolahan Data .......................................................................... 39

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 44

4.1 Analisa Hidrologi ........................................................................ 44

4.1.1 Analisa Curah Hujan Rencana ........................................... 44

4.1.1.1. Ketersediaan Data ................................................. 44

4.1.1.2. Pengujian Data ...................................................... 46

4.1.1.3. Analisa Frekuensi ................................................. 49

4.1.1.4. Uji Kecocokan Sebaran ........................................ 51

4.1.2 Perhitungan Intensitas Curah Hujan .................................. 55

4.2 Perhitungan Debit Banjir Rancangan .......................................... 56

4.3 Perhitungan Debit Andalan ......................................................... 60

4.4 Perhitungan Kebutuhan Air ......................................................... 66

4.4.1 Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi .................................... 66

4.4.1 Perhitungan Kebutuhan Air Baku ..................................... 71

4.5 Perhitungan Tampungan Embung ............................................... 74

4.5.1 Volume Tampungan Embung ............................................ 74

4.5.2 Simulasi Tampungan Embung........................................... 75

4.6 Penelusuran Banjir ....................................................................... 97

viii

4.7 Desain Embung ........................................................................... 108

4.7.1 Tipe Embung ..................................................................... 108

4.7.2 Mercu Bangunan Pelimpah ............................................... 108

4.7.3 Kontrol Stabilitas ............................................................... 111

4.7.3.1. Tekanan Air Tanah ............................................... 111

4.7.3.2. Berat Sendiri Bangunan ........................................ 116

4.7.3.3. Tekanan Pada Tanah ............................................. 116

4.7.3.4. Beban Gempa ...................................................... 117

4.7.3.5. Tekanan Air .......................................................... 119

4.7.3.6. Gaya Tekan Keatas (Uplift) .................................. 121

4.7.4 Kontrol Stabilitas Sub Weir ............................................... 124

4.7.4.1. Kontrol Stabilitas Terhadap Guling ...................... 124

4.7.4.2. Kontrol Stabilitas Terhadap Geser ....................... 125

4.7.4.3. Kontrol Stabilitas Daya Dukung Tanah................ 126

BAB V PENUTUP ............................................................................................ 128

5.1 Kesimpulan .................................................................................. 128

5.2 Saran ............................................................................................ 130

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 131

LAMPIRAN ....................................................................................................... 132

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai F kritis Untuk Level of Significant 5% ...................................... 8

Tabel 2.2 Parameter Statistik Untuk Menentukan Jenis Distribusi..................... 10

Tabel 2.3 Faktor Frekuensi untuk Distribusi Log Pearson Tipe III Koefisien

Asimetri, Cs Negatif............................................................................................ 13

Tabel 2.4 Tabel 2.4 Faktor Frekuensi untuk Distribusi Log Pearson Tipe III

Koefisien Asimetri, Cs Positif ............................................................................ 13

Tabel 2.5 Nilai Variabel Reduksi Gauss ............................................................. 14

Tabel 2.6 Kriteria Kebutuhan Air Berdasarkan Pedoman Cipta Karya .............. 25

Tabel 2.7 Lebar Puncak Tubuh Embung............................................................. 27

Tabel 2.8 Kemiringan Lereng Urugan Untuk Tinggi Maksimum 10,00 m ........ 27

Tabel 2.9 Tinggi Jagaan Embung........................................................................ 27

Tabel 2.10 Harga K dan n ................................................................................... 28

Tabel 2.11 Harga-harga perkiraan untuk koefisien gesekan ............................... 36

Tabel 4.1 Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan Stasiun Hujan Rerata

(mm) ............................................................................................................ 44

Tabel 4.2 Uji Konsistensi Metode RAPS Stasiun Hujan Rerata ........................ 47

Tabel 4.3 Uji Stasioner Data Hujan Maksimum Stasiun Hujan Rerata .............. 48

Tabel 4.4 Rekapitulasi Hasil Uji Analisa Statistik Data Curah Hujan ............... 49

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Parameter Statistik ................................................ 49

Tabel 4.6 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Analisa Frekuensi ............................ 50

Tabel 4.7 Rekapitulasi Hasil Pemilihan Distribusi ............................................. 51

Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Uji Chi Square ....................................................... 53

Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Uji Smirnov Kolmogorov ...................................... 54

Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Curah Hujan Rancangan...................................... 55

Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Intensitas Curah Hujan ........................................ 55

Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Distribusi Hujan Jam-Jaman .............................. 55

Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Hidrograf Banjir Untuk Kurva Naik ................... 56

Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Hidrograf Banjir Untuk Kurva Turun ................. 56


x


Tabel 4.17 Perhitungan Banjir Rancangan Metode Nakayasu Periode Ulang 50

Tahun ............................................................................................................ 58

Tabel 4.18 Perhitungan Banjir Rancangan Metode Nakayasu Periode Ulang 100

Tahun ............................................................................................................ 59

Tabel 4.19 Hasil Perhitungan Potensi Inflow Metode NRECA ......................... 63

Tabel 4.20 Hasil Perhitungan Potensi Inflow (m3/dt) ......................................... 64

Tabel 4.21 Hasil Perhitungan Potensi Inflow (juta m3) ...................................... 64

Tabel 4.22 Hasil Probabilitas Perhitungan Potensi Inflow (m3/dt) ..................... 65

Tabel 4.23 Hasil Probabilitas Perhitungan Potensi Inflow (juta m3) .................. 65

Tabel 4.24 Perhitungan Curah Hujan Efektif ...................................................... 67

Tabel 4.25 Data Klimatologi Provinsi Sulawesi Utara ....................................... 67

Tabel 4.26 Hasil Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Metode Penman ....... 68

Tabel 4.27 Hasil Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi PTT Padi – Padi –

Jagung ............................................................................................................ 69

Tabel 4.28 Hasil Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi PTT Padi – Padi – Kacang

Tanah ............................................................................................................ 70

Tabel 4.29 Kriteria Kebutuhan Air Berdasarkan Pedoman Cipta Karya ............ 71

Tabel 4.30 Hasil Perhitungan Proyeksi Jumlah Penduduk dan Kebutuhan Air

Baku ........................................................................................................... 71

Tabel 4.31 Hasil Perhitungan Kebutuhan Air Baku ........................................... 72

Tabel 4.32 Hasil Perhitungan Kebutuhan Air Baku ........................................... 73

Tabel 4.33 Perhitungan Volume Tampungan Embung ....................................... 74

Tabel 4.34 Perhitungan Simulasi Tampungan Embung PTT Padi – Padi –

Jagung (2008) ..................................................................................................... 77


Jagung (2009) ..................................................................................................... 78


Jagung (2010) ..................................................................................................... 79


Jagung (2011) ..................................................................................................... 80

xi


Jagung (2012) ..................................................................................................... 81


Jagung (2013) ..................................................................................................... 82


Jagung (2014) ..................................................................................................... 83


Jagung (2015) ..................................................................................................... 84


Jagung (2016) ..................................................................................................... 85

Tabel 4.43 Perhitungan Simulasi Tampungan Embung PTT Padi – Padi – Kacang

Tanah (2008) ...................................................................................................... 87


Tanah (2009) ...................................................................................................... 88


Tanah (2010) ...................................................................................................... 89


Tanah (2011) ...................................................................................................... 90


Tanah (2012) ...................................................................................................... 91


Tanah (2013) ...................................................................................................... 92


Tanah (2014) ...................................................................................................... 93


Tanah (2015) ...................................................................................................... 94


Tanah (2016) ...................................................................................................... 95

Tabel 4.52 Hubungan Elevasi Muka Air dengan Debit yang Melalui Pelimpah

(Q50) ........................................................................................................... 99

Tabel 4.53 Hubungan Elevasi Dan Tampungan (Q50) ....................................... 101

xii

Tabel 4.54 Hasil Interpolasi ................................................................................ 101



Tabel 4.57 Penelusuran Banjir Melalui Pelimpah Bendungan (Q50) ................. 104

Tabel 4.58 Penelusuran Banjir Melalui Pelimpah Bendungan (Q100) ............... 106

Tabel 4.59 Titik Koordinat Pada Bagian Hilir Sub Weir .................................... 109

Tabel 4.60 Perhitungan Gaya Angkat Kondisi Air Normal ................................ 112

Tabel 4.61 Perhitungan Gaya Angkat Kondisi Air Banjir .................................. 114

Tabel 4.62 Perhitungan Berat Sendiri Bangunan ................................................ 116

Tabel 4.63 Perhitungan Tekanan Tanah Aktif .................................................... 117

Tabel 4.64 Perhitungan Tekanan Tanah Pasif..................................................... 117

Tabel 4.65 Koefesien Jenis Tanah ...................................................................... 117

Tabel 4.66 Periode Ulang dan Percepatan Dasar Gempa ................................... 118

Tabel 4.67 Periode Ulang dan Percepatan Dasar Gempa ................................... 118

Tabel 4.68 Tekanan Air Horizontal Pada Kondisi Normal ................................. 119

Tabel 4.69 Tekanan Air Horizontal Pada Kondisi Banjir ................................... 119

Tabel 4.70 Tekanan Air Vertikal Pada Kondisi Normal ..................................... 119

Tabel 4.71 Tekanan Air Vertikal Pada Kondisi Normal ..................................... 120

Tabel 4.72 Gaya Uplift Pada Kondisi Air Normal .............................................. 121

Tabel 4.73 Gaya Uplift Pada Kondisi Air Banjir ................................................ 122

Tabel 4.74 Rekapitulasi Hasil Perhitungan ......................................................... 123

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Alir Analisis Metode NRECA.......................................... 18

Gambar 2.2 Rasio AET/PET ............................................................................... 19

Gambar 2.3 Rasio Kelebihan Kelengasan Tanah ................................................ 20

Gambar 2.4 Bentuk – Bentuk Mercu Ogee ......................................................... 29

Gambar 2.5 Saluran Pengarah ............................................................................. 29

Gambar 2.6 Bentuk Kolam Olakan Datar Tipe I ................................................ 30

Gambar 2.7 Bentuk Kolam Olakan Datar Type II .............................................. 30

Gambar 2.8 Bentuk Kolam Olakan Datar Type III ............................................. 31

Gambar 2.9 Bentuk Kolam Olakan Datar Type IV............................................. 31

Gambar 2.10 Grafik hubungan antara bilangan Froude dengan nilai 2D

L ......... 32

Gambar 2.11 Unsur-unsur persamaan distribusi tekanan pada pondasi ............. 33

Gambar 2.12 Tebal lantai kolam olak ................................................................. 35

Gambar 3.1 Lokasi DTA Embung Tapa Lubuk .................................................. 38

Gambar 3.2 Skema Kegiatan Studi ..................................................................... 43

Gambar 4.1 Daerah Tangkapan Air Embung Tapa Lubuk

(Luas DAS = 6,35 km2) ....................................................................................... 46

Gambar 4.2 Grafik Banjir Rencana Metode Nakayasu ....................................... 59

Gambar 4.3 Rasio AET/PET ............................................................................... 61

Gambar 4.4 Rasio Kelebihan Kelengasan Tanah ................................................ 62

Gambar 4.5 Grafik Kurva Hubungan Kapasitas Tampungan Dengan

Luas Genangan .................................................................................................... 74

Gambar 4.6 Grafik Rekapitulasi Elevasi Muka Air ............................................ 86

Gambar 4.7 Grafik Rekapitulasi Elevasi Muka Air ............................................ 96

Gambar 4.8 Grafik Hidrograf Inflow dan Outflow (Q50) .................................. 105

Gambar 4.9 Grafik Hidrograf Inflow dan Outflow (Q100) ................................ 107

Gambar 4.10 Titik Tinjau Rembesan .................................................................. 111

Gambar 4.11 Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Kondisi Muka Air Normal ......... 120

Gambar 4.12 Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Kondisi Muka Air Banjir ........... 121

xiv

Gambar 4.13 Uplift Kondisi Muka Air Normal .................................................. 122

Gambar 4.14 Uplift Kondisi Muka Air Banjir .................................................... 123

xv

DAFTAR PUSTAKA

Amril Ma’ruf Siregar, R.A Bustomi Rusadi, Nur Arifaini. 2011. Maksimalisasi Desain

Embung Sebagai Sumber Air Irigasi Untuk Memenuhi Kebutuhan Air Tanaman

Tebu. Jurnal Rekayasa, Vol.15, 1-12

Anonim. 1986. Standar Perencanaan Irigasi KP-01. Jakarta : Departemen Pekerjaan

Umum.

Anonim. 1986. Standar Perencanaan Irigasi KP-02. Jakarta : Departemen Pekerjaan

Umum.

Hesti Astria Utami, Galang Sri Nalendra, Sriyana, Priyono Nugroho P. 2015.

Perencanaan Embung Somosari di Jepara. Jurnal Karya Teknik Sipil, Volume

4, Nomor 4. 529-537

Kamiana, I Made. 2010. Teknik Perhitungan Debit Rencana Bangunan Air. Yogyakarta:

Graha Ilmu

Kasiro, Ibnu, dkk.1997.Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering

Di Indonesia. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum

Muchammad Chusni Irfany, Satrio Pandu Wicaksono, Suripin, Sri Eko Wahyuni. 2014.

Perencanaan Embung Semar Kabupaten Rembang. Jurnal Karya Teknik Sipil,

Volume 3, Nomor 3. 685-694

Prastumi, dan Aniek Masrevianah. 2008. Bangunan Air. Surabaya: Srikandi

Raka Setyanto, Noegroho Djarwanti, dan A.P. Rahmadi. 2014. Analisa Struktur

Bendungan (Studi Kasus Konstruksi Embung Gamang). e-jurnalMATRIKS

TEKNIK SIPIL, 657-664

Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik Untuk Analisia Data Jilid I. Bandung :

Nova.

Soewarno. 2014. Aplikasi Metode Statistik untuk Analisis Data Hidrologi. Yogyakarta: Graha

Ilmu.

Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik . Surabaya : Usaha Nasional.

Sosrodarsono, Suyono & Kensaku Takeda. 1977. Bendungan Type Urugan. Jakarta : PT.

Pradnya Paramita.

Soedibyo. 2003. Teknik Bendungan. Jakarta : PT. Pradnya Paramita.

Sosrodarsono, Suyono & Kazuto Nakazawa. 2000. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi.

Jakarta : PT. Pradnya Paramita.

Triatmodjo, Bambang. 2013. Hidrologi Terapan. Yogyakarta : Beta Offset.

perencanaan pada embung tapa lubuk di desa mariri …eprints.umm.ac.id/42469/1/pendahuluan.pdf ·...

Documents