PERENCANAAN STRUKTUR BENDUNGAN BANDUNGHARJO DESA BANDUNGHARJO - KECAMATAN TOROH KABUPATEN GROBOGAN

Perencanaan Bendungan Bandungharjo Desa Bandungharjo Kecamatan Toroh Kabupaten Grobogan ……………(Radityo Pramudya Wardhana)

2014

PERENCANAAN STRUKTUR BENDUNGAN BANDUNGHARJO DESA BANDUNGHARJO - KECAMATAN TOROH KABUPATEN GROBOGAN

NASKAH PUBLIKASI Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana S-1 Teknik Sipil

Oleh: RADITYO PRAMUDYA WARDHANA NIM: D 100 090 008 NIRM : 09.6.106.03010.50008

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

1


2014


2


2014

PERENCANAAN STRUKTUR BENDUNGAN BANDUNGHARJO BANDUNGHARJO - KECAMATAN TOROH KABUPATEN GROBOGAN

DESA

Radityo Pramudya Wardhana Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta [email protected]

ABSTRAKSI

Kabupaten Grobogan adalah penghasil padi dan jagung. Untuk menunjang dan meningkatkan produksi pangan tersebut diperlukan ketersediaan air irigasi yang cukup. Khususnya di Desa Bandungharjo, Kecamatan Toroh merupakan daerah dengan ketersediaan air yang relatif sedikit. Sebagai pemenuhan kebutuhan air irigasi dan air baku di daerah tersebut, diperlukan adanya manajemen air. Salah satu penyelesaian teknisnya adalah pembangunan Bendungan. Desa Bandungharjo terletak pada 110°15’BT-111°25’BT dan 7°LS-7°30’LS mempunyai kondisi kontur (cekungan) yang cukup dan dialiri oleh Sungai Glugu yang memiliki luas daerah pengalirannya sebesar 14,4365 km2. Dalam perencanaan Bendungan Bandungharjo dilakukan analisis data hujan terlebih dahulu sehingga didapatkan Debit Banjir untuk periode ulang 50 tahun adalah 414,263 m3/detik dan Debit Pengambilan sebesar 0,375 m3/detik serta dengan Kapasitas Total Bendungan sebesar 17735790,9254 m3. Bendungan Bandungharjo direncanakan dengan spesifikasi Bendungan Urugan Zonal dengan Inti Kedap Air Tegak dengan tinggi Bendungan 38 m. Material penyusunnya terdiri dari lempung (inti), tanah urugan, pasir, rip-rap. Pada kontrol kestabilan bendungan ini dilakukan kontrol terhadap longsoran dengan menggunakan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar pada kondisi bendungan selesai dibangun, saat muka air banjir dan saat penurunan mendadak (rapid drawdown) didapatkan FSkritis = 2,151 > 1,2 (pada kondisi muka air banjir). Serta kontrol terhadap rembesan (filtrasi) didapatkan Qf = 98,152 m3/hari = 0,00114 m3/detik. Sedangkan Daya Dukung Tanahnya menggunakan metode Terzaghi pada kondisi keruntuhan geser lokal didapatkan SF = 3,425 > 3. Kata Kunci: Bendungan Bandungharjo, Spesifikasi Bendungan, Kontrol Stabilitas Bendungan.

LATAR BELAKANG

Bandungharjo dan kondisi geologi secara makro. Dengan adanya waduk di daerah tersebut diharapkan dapat mencetak sawah baru dari tegalan menjadi sawah irigasi teknis. Areal sawah tersebut meliputi Desa Bandungharjo dan desadesa disekitarnya yang secara geografis dapat memanfaatkan air dari Waduk Bandungharjo tersebut.

Wilayah Kabupaten Grobogan sebagai penghasil padi dan jagung masih memerlukan ketersediaan air irigasi untuk menunjang dan meningkatkan produksi pangan tersebut. Desa Bandungharjo Kecamatan Toroh merupakan salah satu daerah dengan ketersediaan sumber air yang relatif sedikit, sehingga dibutuhkan sistem manajemen air yang akan menyimpan kelebihan RUMUSAN MASALAH air pada musim penghujan dan akan memanfaatkan air pada musim kemarau. Salah 1. Penentuan dan desain bendungan dengan satu penyelesaian teknis di dalam menyimpan air mempertimbangkan kondisi geoteknik pada kondisi berlebih dan mengeluarkan air pada setempat dan volume bendungan. saat kekurangan air adalah dengan pembangunan 2. Kuat dukung tanah dasar bendungan setelah bendungan, yaitu dengan mempertimbangkan ditentukan desain bendungan. kondisi kontur (cekungan) di daerah Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

3


2014

3. Rembesan dan kestabilan bendungan, pada 4. Analisis Frekuensi saat muka air maksimum dan penurunan Secara sistematis analisis frekuensi meliputi : muka air bendungan secara cepat (tiba-tiba). a. Pengukuran Dispersi Parameter yang dicari adalah standar Deviasi (S), Koefisien Varian (Cv), TINJAUAN PUSTAKA Koefisien Skewness (Cs) dan Koefisien Peneliti Sejenis Sebelumnya Indah Wulandari (2009) dalam tugas Kurtosis (Ck). akhirnya yang berjudul “Tinjauan Kembali b. Pemilihan Jenis Sebaran Bendungan Kedung Ombo dalam Hal Kelayakan Terdiri dari metode Gumbell, Normal, Log Elevasi Mercu Bendung”. Tujuan perencanaan Normal dan Log Pearson Tipe III. tersebut dilakukan untuk mengontrol keamanan c. Uji Keselarasan waduk Kedung Ombo jika banjir pada saat waduk Terdiri dari metode Chi Square dan dalam kondisi kritis. Yang kedua, menentukan Smirnov-Kolmogorov. elevasi muka air banjir maksimal pada waduk 5. Debit Banjir Rencana Kedung Ombo. Yang ketiga, mengetahui apakah Debit banjir rencana dapat dilakukan elevasi puncak bendungan yang ada masih cukup dengan perhitungan debit banjir aman terhadap limpahan banjir pada saat waduk menggunakan Hidrograf Satuan Sintetik dalam kondisi kritis. Yang keempat, mengetahui Nakayasu. kemampuan waduk Kedung Ombo dalam meredam banjir. Analisis Penentuan Kapasitas Waduk Ardhani Agnas Pratama dan Pranata Setyo Pada perencanaan kapasitas waduk ini Kuntoro (2009) dalam tugas akhirnya yang menggunakan metode Algoritma Puncak Urutan berjudul “Perencanaan Bendungan Gonggang yaitu dengan menggambarkan hubungan Aliran Kabupaten Magetan, Jawa Timur”. Tujuan Netto (Aliran – Kebutuhan) dengan waktu. perencanaan tersebut dilakukan untuk keperluan irigasi. Rencana pembangunan di atas sungai Analisis Penelusuran Banjir Pada Bendungan gonggang yang memiliki luas daerah aliran Pada penelusuran banjir pada perencanaan 12,657 km2 dan terletak di Kecamatan Poncol, bendungan ini menggunakan Iterasi cara Newton Kabupaten Magetan Propinsi Jawa Timur. Raphson. Sebelum merencanakan bendungan dilakukan terlebih dahulu analisis hidrologi sehingga Desain Struktur Bendungan diketahui Debit Banjir untuk periode ulang 1000 1. Tinggi Bendungan tahun adalah 236,133 m3/detik dan debit 2. Tinggi Jagaan pengambilan sebesar 0,439 m3/detik. Bendungan 3. Lebar Mercu Bendungan Gonggang direncanakan dengan spesifikasi 4. Panjang Bendungan Urugan Zonal Inti Kedap Air Tegak setinggi 45 m 5. Kemiringan Lereng (Slope Gradient) dengan lebar 10 m, Bangunan Pelimpah Mercu 6. Pelindung Lereng Bendungan Ogee dengan lebar 10 m, Kolam Olak USBR Tipe I dan Bangunan Penyadap Menara. Stabilitas dan Rembesan Pada Bendungan 1. Analisis Gaya atau Beban LANDASAN TEORI 2. Stabilitas Tubuh Bendungan Analisis Data Hujan a. Stabilitas Bendungan Terhadap Longsoran Analisis data hujan terdiri dari : Menggunakan Metode Irisan Bidang 1. Pengisian Data Hujan Luncur Bundar. Pengisian data hujan dilakukan agar dapat b. Stabilitas Bendungan Terhadap Rembesan melihat apakah data yang didapat panggah 1) Formasi Garis Depresi menggunakan atau tidaknya. Hukum A. Casagrande. 2. Uji Konsistensi 2) Jaringan Trayektori Cara pengujian ini untuk mendeteksi 3) Kapasitas Aliran Filtrasi menggunakan penyimpangan dengan metode RAPS Hukum Dupuit. (Rescaled Adjusted Partial Sums). c. Stabilitas Tanah Dasar Bendungan 3. Curah Hujan Areal Menggunakan analisis daya dukung tanah Curah hujan areal terdiri dari metode RataTeori Terzaghi pada kondisi Keruntuhan rata, Polygon thiessen dan Isohyet. Geser Lokal. Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

4

Perencanaan Bendungan Bandungharjo Desa Bandungharjo Kecamatan Toroh Kabupaten Grobogan ……………(Radityo Pramudya Wardhana) METODE PENELITIAN

2014

4. Analis Frekuensi Tabel 3. Pemilihan Jenis Sebaran

Karena hasil analisis di atas, ketiga Jenis Distribusi Sebaran tidak mendekati harga syarat. Maka pada analisis Jenis Sebaran yang digunakan adalah dengan Metode Log Pearson Tipe III. Sehingga didapatkan tabel : Tabel 4. Parameter Metode Log Pearson III

Tabel 5. Harga K untuk Distribusi Hujan Rencana Log Pearson Tipe III

Gambar 1. Bagan Alir ANALISIS DAN PEMBAHASAN Analisis Data Hujan 1. Pengisisan Data Hujan Di setiap stasiun hujan menggunakan 3 stasiun pengamatan lainnya sebagai back up, yang dianggap sebagai 3 stasiun hujan terdekat. Hasil analisis data panggah/layak. 2. Uji Konsistensi Tabel 1. Uji Konsistensi

3. Curah Hujan Areal Tabel 2. Curah Hujan Areal

Tabel 6. Uji Keselarasan Sebaran

Dari pengujian yang dilakukan dengan menggunakan 4 Metode yaitu Metode Normal, Log Normal, Gumbell dan Log Pearson Tipe III. Pada pengujian Distribusi Hujan Rencana dengan Metode Log Pearson Tipe III yang dapat memenuhi persyaratan keduanya (Chi Kuadrat dan Smirnov Kolmogorov). Untuk Selanjutnya hujan rencana yang digunakan adalah Metode Log Pearson Tipe III.


5


2014

5. Debit Banjir Rencana Tabel 7. Hidrograf Banjir Rencana Periode Ulang 50 Tahun

Sehingga jika digrafikkan sebagai berikut :

Sehingga pada tabel 8 di bawah apabila digrafikkan didapakan grafik sebagai berikut:

Gambar 2. Grafik Banjir Rencana HSS Nakayasu Gambar 3. Grafik Hubungan Debit Banjir Inflow dengan Outflow Analisis Penentuan Kapasitas Waduk Kapasitas Waduk diperoleh dengan metode Algoritma Puncak Urutan, dengan hasil St Maks Dari grafik dan hasil perhitungan Analisis 3 atau Kapasitas Waduk = 17735790,9254 m Penelusuran Banjir dengan Metode Newton Raphson tersebut. Dapat disimpulkan bahwa saat debit banjir terjadi, bendungan tersebut dapat Analisis Penelusuran Banjir Pada Bendungan Pada penelusuran banjir pada perencanaan meredam datangnya banjir karena debit banjir bendungan ini menggunakan Iterasi cara Newton terjadi masih di dalam grafik debit banjir rencana. Raphson. Tabel 8. Perhitungan Penelusuran Banjir pada Bendungan Metode Newton Raphson


6


2014

c. Stabilitas Tanah Dasar Bendungan Menggunakan analisis daya dukung tanah Desain Struktur Bendungan Pada perencanaan struktur Bendungan Teori Terzaghi pada kondisi Keruntuhan Bandungharjo direncanakan dengan Geser Lokal. Diperoleh hasil SF = 3,425 > menggunakan Bendungan Urugan Zonal dengan 3,00 ..... (Aman) Inti Kedap Air Tegak. Komposisi untuk desain struktur Bendungan Bandungharjo ini meliputi : KESIMPULAN DAN SARAN Tabel 9. Spesifikasi Bendungan Bandungharjo Kesimpulan 1. Lokasi as bendungan terletak di Selatan Dusun Klumpit yaitu pada 110°15’ BT-111°25’ BT dan 7°LS-7°30’ LS Desa Bandungharjo Kecamatan Toroh. 2. Bendungan Bandungharjo dibangun dengan Bendungan Tipe Urugan Zonal dengan Inti Tegak dengan tinggi bendungan 38 m. Stabilitas dan Rembesan Pada Bendungan 3. Inti Kedap Air menggunakan material 1. Analisis Gaya atau Beban lempung, sisi hulu menggunakan material 2. Stabilitas Tubuh Bendungan tanah urugan dengan di atasnya menggunakan a. Stabilitas Bendungan Terhadap Longsoran pasir dan rip-rap (batuan) sebagai pelindung Menggunakan Metode Irisan Bidang lereng pada kondisi penurunan mendadak Luncur Bundar. (rapid drawdown) dan hilir bendungan C.l  N  U  N e  tan   menggunakan material tanah urug. Sedangkan Fs  pada kaki hilir bendungan dibangun filter T  Te  sebagai drainase rembesan pada tubuh bendungan dengan menggunakan material Tabel 10. Angka Keamanan batuan dan pasir. 4. Volume total kapasitas Bendungan Bandungharjo sebesar 17735790,9254 m3. 5. Kontrol kestabilan terhadap longsoran dihitung dengan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar pada kondisi bendungan selesai dibangun, kondisi muka air banjir dan kondisi penurunan mendadak (rapid drawdown). b. Stabilitas Bendungan Terhadap Rembesan Dengan Fs minimum diperoleh 1,754 > 1,2 Tabel 11. Stabilitas terhadap Rembesan pada kondisi Muka Air Banjir. 6. Kontrol kestabilan terhadap filtrasi (rembesan) menggunakan Metode A.Casagrande pada perhitungan garis depresinya dan Metode Dupuit pada perhitungan jaringan trayektorinya, sehingga diperoleh Kapasitas Rembesan sebesar Qf = 98,152 m3/hari = 0,00114 m3/detik. 7. Daya dukung tanah pada Perencanaan Bendungan Bandungharjo ini menggunakan Metode Terzaghi pada kondisi keruntuhan geser lokal (Local Shear Failure) diperoleh hasil SF = 3,425 (SF > 3).






7

Perencanaan Bendungan Bandungharjo Desa Bandungharjo Kecamatan Toroh Kabupaten Grobogan ……………(Radityo Pramudya Wardhana) Saran 1. Penelitian ini hendaknya dilanjutkan terutama pada perhitungan volume sedimen, agar lebih terperinci perhitungannya 2. Penelitian ini hendaknya dilanjutkan terutama pada perhitungan bangunan penyadap (menara pengambilan/intake) agar dihitung struktur dan dimensi menaranya, karena pada penelitian ini penulis hanya melampirkan gambar typical bangunan penyadap (menara pengambilan/intake), serta masih diperlukan analisis lanjut mencakup analisis Water Hammer dan struktural bangunan intake serta pipa pesat. 3. Pada perhitungan stabilitas bendungan hendaknya dilanjutkan dengan perhitungan kestabilan bendungan terhadap Liquefaction atau pencairan tanah.

2014

DAFTAR PUSTAKA Hardiyatmo, HC. 1994. Mekanika Tanah 1. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Hardiyatmo, HC. 2002. Mekanika Tanah 2. Gajah Mada University Press. Jakarta. Harto, Sri. 1993. Analisis Hidrologi. Erlangga. Jakarta. Pratama, A. Ardhani dkk. 2009. Perencanaan Bendungan Gonggang Kabupaten Magetan Jawa Timur. Universitas Diponegoro Semarang. Triatmodjo, Bambang. 1999. Teknik Pantai. PT. Beta Offset. Yogyakarta. Triatmodjo, Bambang. 2008. Hirologi Terapan. Betta Offset. Yogyakarta. Soedibyo. 1993. Teknik Bendungan. PT. Pradnya Paramita. Jakarta. Soemarto, CD. 1995. Hidrologi Teknik Edisi Ke-2. Erlangga. Jakarta. Sosrodarsono, Suyono. 1993. Bendungan Type Urugan. PT. Pradnya Paramita. Jakarta. Sudjarwadi. 1987. Teknik Sumber Daya Air. Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Gajah Mada. Yogyakarta. Susilo, Budi. 1994. Mekanika Tanah Edisi Ke-4. PT. Erlangga. Jakarta. Wulandari, Indah. 2009. Tinjauan Kembali Bendungan Kedung Ombo dalam Hal Kelayakan Elevasi Mercu Bendungan. Universitas Muhammadiyah Surakarta.


8


2014


9


2014


10



2014

11



2014

12

PERENCANAAN STRUKTUR BENDUNGAN BANDUNGHARJO DESA BANDUNGHARJO - KECAMATAN TOROH KABUPATEN GROBOGAN

Recommend Documents