STUDI PERENCANAAN EMBUNG BANYUURIP KECAMATAN KALIDAWIR KABUPATEN TULUNGAGUNG PROVINSI JAWA TIMUR
JURNAL TEKNIK PENGAIRAN KONSENTRASI PERENCANAAN TEKNIK BANGUNAN AIR
Ditujukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik
MUHAMMAD BAGUS HARI SANTOSO NIM. 135060401111037
UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK MALANG 2017
STUDI PERENCANAAN EMBUNG BANYUURIP KECAMATAN KALIDAWIR KABUPATEN TULUNGAGUNG PROVINSI JAWA TIMUR Muhammad Bagus Hari Santoso1 ,Pitojo Tri Juwono2 ,Anggara Wiyono Wit Saputra2 1 Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya 2 Dosen Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jalan MT Haryono 167 Malang 65145 Indonesia e-mail :
[email protected] ABSTRAK Desa Banyuurip Kecamatan Kalidawir, merupakan salah satu daerah di Kabupaten Tulungagung yang memiliki curah hujan yang rendah dan seringkali mengalami kekeringan. Tidak ada sungai yang mengalir sepanjang tahun yang dapat dimanfaatkan oleh masyarakat. Sehingga diperlukan suatu bangunan/fasilitas penampung air yang diharapkan dapat penuh selama musim penghujan, untuk kemudian dioperasikan selama musim kemarau. Oleh karena itu embung merupakan solusi yang tepat untuk mengatasi permasalahan tersebut. Berdasarkan hasil analisis, didapatkan data-data teknis embung dan bangunan pelimpahnya beserta karakteristik tampungannya. Digunakan embung bertipe beton gravity (cyclopean concrete) dikarenakan pertimbangan ketersediaan material, karakteristik topografi, dan kondisi geologi. Ruang untuk sedimen sebesar 547.13 m3 yang terletak pada elevasi +219.00 dan tampungan efektif sebesar 17541.67 m3 yang terletak di elevasi +223.50 dan elevasi muka air banjir terletak pada elevasi +223.97 . Jumlah penduduk yang dapat terlayani oleh keberadaan embung adalah 2648 jiwa. Untuk dimensi tubuh embung didapatkan : tinggi embung 6.00 m, elevasi puncak embung +224.00, lebar puncak embung 1 m, kemiringan hulu 1 : 0.5 , kemiringan hilir 1 : 1, lebar ambang pelimpah 12 m, elevasi ambang pelimpah +223.50. Untuk analisis stabilitas embung dan pelimpah yang dilakukan dengan metode perhitungan manual, didapatkan angka keamanan yang memenuhi persyaratan untuk keamanan terhadap guling, geser, dan daya dukung tanah. Kemudian besarnya rencana anggaran biaya (RAB) untuk pembangunan embung dan pelimpahnya adalah Rp 4,797,249,608.00 (empat milyar tujuh ratus sembilan puluh tujuh juta dua ratus empat puluh sembilan ribu enam ratus delapan rupiah) Kata kunci : embung, pelimpah, cyclopean concrete, stabilitas, rencana anggaran biaya
ABSTRACT Banyuurip Village, Kalidawir Subdistrict, is one of the areas in Tulungagung Regency that has low rainfall and often experience drought. There is no river that flows throughout the year and can be utilized by the society. So we need a building / water storage facility that is expected to be full during the rainy season, to then be operated during the dry season. Therefore small dam is the right solution to overcome the problem. Based on the results of the analysis, obtained technical data small dam and spillway buildings along with the characteristics of the storage. The type of small dam is gravity concrete small dam (cyclopean concrete)The room for sediment is 547.13 m3 at +219.00 and the effective capacity is 17541.67 m3 at +223.50 and flood water level is located at +223.97. The number of people who can be served by the existence of the small dam is 2648
inhabitants. The result design about dimensions of the small dam body are obtained: height of embankment 6.00 m, peak elevation of small dam at +224.00, width of small dam crest is 1 m, uphill slope of 1: 0.5, downward slope of 1: 1, widht of spillway channel is 12m, the crest of spillway at +223.50. The small dam and its spillway stability analyzes calculated by manual calculation methods, the safety factor are found that meet the requirements for safety against overturning, sliding, and soil bearing capacity. Then the amount of fund that must be allocated for the construction of small dam and its spillway is Rp 4,797,249,608.00 (four billion seven hundred ninety seven million two hundred forty nine thousand six hundred eight) Keywords: small dam, spillway, cyclopean concrete, stability, budget planning 1. PENDAHULUAN Di Indonesia, pembuatan embung merupakan salah satu solusi dalam mengatasi permasalahan defisit air yang terjadi terutama pada musim kemarau, dengan tujuan untuk menjadikan penduduk Indobesia lebih makmur dan sejahtera. Salah satu daerah yang perlu dikembangkan mengenai masalah tersebut adalah Desa Banyuurip, Kecamatan Kalidawir, Kabupaten Tulungagung, Provinsi Jawa Timur dimana masyarakatnya hidup di atas tanah kering yang sangat membutuhkan air untuk memenuhi kebutuhan air baku, terutama selama musim kemarau agar dapat meningkatkan laju perkembangan perekonomian di wilayah tersebut. Mengacu pada Indikasi Program Pembangunan Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Tulungagung 20112031 dengan waktu pelaksanaan RPJM-2 (tahun 2015-2019) serta hasil analisa kondisi daerah potensial yang ada, maka rencana pembangunan Embung Banyuurip merupakan salah satu alternatif pemecahan masalah kebutuhan air baku masyarakat di Desa Banyuurip. Kondisi eksisting di daerah rencana Embung Banyuurip ini tidak memiliki baseflow atau sungai yang mengalir sepanjang tahun sehingga pada saat musim kemarau masyarakat kesulitan untuk memperoleh air baku dan hanya mengharapkan dari sumber dari air hujan saja sehingga sangat diperlukan suatu tampungan air yang diharapkan dapat penuh selama musim
penghujan dan musim kemarau.
dioperasikan
selama
2. BAHAN DAN METODE Dalam studi ini dibutuhkan beberapa jenis data untuk mendukung proses analisis yaitu peta topografi, data hidroklimatologi, geologi dan mekanika tanah di lokasi embung, jumlah penduduk, peta zonasi gempa, serta harga satuan dasar upah kerja. Adapun data-data yang dimaksud di atas merupakan data sekunder yang didapat dari laporan konsultan. Untuk penyelesaian studi ini, disusun suatu metode teknis secara menyeluruh agar data-data yang ada dapat dianalisis dengan baik dan benar untuk keperluan perencanaan embung dan bangunan pelengkapnya. Adapun metode yang dimaksud antara lain analisis data topografi guna mendapatkan lengkung kapasitas embung, analisis erosi dan sedimentasi guna penentuan tampungan mati, analisis tampungan banjir melalui flood routing pelimpah, analisis neraca air guna mengetahui apakah tampungan cukup digunakan untuk memenuhi layanan, perencanaan spillway, dan analisis stabilitas tubuh embung dan pelimpah agar diketahui kelayakan teknisnya. Analisis Hidrologi High Flow Analisis hidrologi adalah kegiatan mengolah data hidrologi dengan teknis analisis kuantitatif yang mengacu pada
berbagai metode yang sesuai dan dapat dipertanggungjawabkan. Analisis curah hujan rancangan dengan distribusi frekuensi digunakan untk menghitung curah hujan rancangan dengan berbagai kala ulang. Persamaan umum yang digunakan adalah : ̅̅̅̅̅̅̅̅ Log XT = 𝐿𝑜𝑔 𝑋+K T .SLog X (1) dengan: Log XT = Log hujan rancangan ̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝐿𝑜𝑔 𝑋 = Nilai rata-rata dari log X S Log X = Simpangan baku KT = Faktor frekuensi, nilainya bergantung dari T Uji kesesuaian distribusi digunakan untuk mengetahui jenis distribusi frekuensi yang cocok untuk dipakai dalam analisis selanjutnya berdasar parameterparameter statistika. 1) Debit Banjir Rancangan Nakayasu Rumus dasar hidrograf satuan Nakayasu adalah (Montarcih, 2010): A Ro Qp = 3.6 (0.3 Tp +T0.3) (2) dengan : Qp A Ro Tp
= = = =
(m3 /dt/mm)
debit puncak banjir luas daerah pengaliran (km2 ) curah hujan satuan (mm) tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam) T0.3 = waktu yang diperlukan pada penurunan debit puncak sampai ke debit sebesar 30% dari debit puncak (jam) 4) Debit Banjir Rancangan Gama I Rumus dasar hidrograf satuan Gama I adalah (Montarcih, 2010): Qp = 0.1836.A0.5886 .TR–0.4008 .JN0.2381 (3) dengan : QP = Debit puncak hidrograf (m3 /det) A = Luas daerah pengaliran (km2 ) TR = Waktu naik hidrograf (jam) JN = Jumlah pertemuan sungai di DAS 5) Debit Banjir Rancangan Limantara Rumus dasar hidrograf satuan Limantara adalah (Montarcih, 2010): Qp = 0.042 A 0.451xL0.497xLc0.356xS-0.131xn0.168 (4) dengan :
Qp
= debit puncak banjir hidrograf satuan (m3 /dt/mm) A = luas DAS (km2 ) L = panjang sungai utama (km) S = kemiringan sungai utama Lc = panjang sungai dari outlet sampai titik terdekat dengan titik berat DAS (km) n = koefisien kekasaran DAS 0.042= koefisien untuk konversi 0.25 satuan (m /dt) Analisis Ketersediaan Air Sungai Dikarenakan pada lokasi studi tidak terdapat data debit aliran yang dapat digunakan untuk melakukan analisis potensi air (dependable discharge), maka untuk pendugaan debit aliran sngai akan dihitung menggunakan metode pengalihragaman hujan-limpasan dengan metode FJ Mock. Kemudian dari hasil FJ Mock, akan didapat debit andalan 90% melalui metode Basic Month. Analisis Erosi dan Sedimentasi Analisis ini digunakan untuk mengetahui besarnya sedimen yang masuk ke embung dengan berawal dari pendugaan erosi lahan di sepanjang daerah pengaliran sampai daerah genangan waduk. Pendugaan besarnya erosi potensial dilakukan dengan metode USLE EP o t = R x K x LS x A (5) Sedangkan, untuk erosi aktual rumusnya sebagai berikut. EAk t = E- pot x CP (6) dengan : EAk t = Erosi aktual di DAS (ton/ha/th) EP o t = Erosi potensial (ton/ha/th) CP = faktor tanaman dan pengawetan tanah R = indeks erosivitas hujan K = erodibilitas tanah LS = faktor panjang dan kemiringan lereng A = luas daerah aliran sungai (ha) Tidak semua sedimen yang dihasilkan erosi aktual menjadi sedimen,
dan ini tergantung dari nisbah antara volume sedimen hasil erosi aktual yang mampu mencapai aliran sungai dengan volume sedimen yang bisa diendapkan dari lahan di atasnya (SDR = Sediment Delivery Ratio). Nilai SDR ini tergantung dari luas DAS, yang erat hubungannya dengan pola penggunaan lahan dan dapat dirumuskan dalam suatu hubungan fungsional (DPU, 1999). SDR =
S (1 - 0.8683 A 0,2018) + 0.08683 A 0.2018 2( S + 50n)
(7)
dengan: SDR = Ratio pelepasan sedimen, nilainya 0 <SDR <1 A = Luas DAS (ha) S = Kemiringan lereng rataan permukaan DAS (%) n = Koefisien kekasaran manning Pendugaan laju sedimen potensial yang terjadi di DAS dihitung dengan persamaan Weishmeier dan Smith, 1958 sebagai Wani, 1994 berikut : SPot = EAkt x SDR (8) dengan: SPot = Sedimentasi potensial EAkt = Erosi aktual Analisis Kapasitas Tampungan Efektif Analisis ini dilakukan dengan membandingkan antara volum ketersediaan air (Vh), Volume kebutuhan air (Vn), dan volume daya tampung topografi (Vp) Analisis Neraca Air Perhitungan neraca air dilakukan untuk memeriksa apakah air yang tersedia cukup memadai untuk memenuhi kebutuhan di daerah yang bersangkutan. Analisis neraca air dalam perencanaan embung kali ini dihitung dengan menggunakan metode simulasi waduk. Inflow yang mengisi embung merupakan volume total yang mengisi embung, sedangkan outflow-nya adalah kebutuhan air, jumlah penguapan, dan jumlah resapan. Perencanaan Tubuh Embung
Dalam hal ini, Embung Banyuurip direncanakan dengan menggunakan bahan beton (cyclopean concrete). 1) Tinggi embung Tinggi embung adalah perbedaan antara elevasi permukaan pondasi dan elevasi mercu embung. 2) Lebar Mercu Embung digunakan ketentuan praktis seperti yang tertera dalam Tabel 1 berikut. Tabel 1. Lebar Puncak embung Tipe
1.
2.
Tinggi (m)
Urugan
P asangan batu/beton
(1) (2)
≤ 5,00 5,00 – 10,00
sampai maksimal 7,00
Lebar puncak (m) 2,00 3,00 1,00
Sumber : Kasiro,dkk. 1994 Perencanaan Pelimpah Dalam studi ini, direncanakan bangunan pelimpah menjadi satu dengan tubuh embung dan terbuat dari beton siklop (cyclopean concrete). Tipe spillway yang digunakan adalah overflow. Stabilitas Embung dan Pelimpah Dikarenakan embung bertipe beton gravity, maka stabilitas bangunan yang ditinjau adalah terhadap bahaya guling, geser, dan daya dukung tanah. Dalam perhitungan, digunakan dua perhitungan yakni kondisi tanpa gempa dan kondisi gempa. Rumus dasar metode stabilitas ini sebagai berikut (Soedibyo, 1993). 1) Stabilitas Guling n
=
∑ Mv ∑ Mh
(9)
dengan : n = angka keamanan terhadap penggulingan MXv = momen vertikal terhadap X MXh = momen horizontal terhadap X 2) Stabilitas Geser f.∑ V+c.A n = ∑H (10) dengan: n = angka keamanan terhadap geseran
f = koefisien geseran antara beton dengan beton atau beton dengan batuan pondasi = tg φ c = kohesi tanah pondasi A= luas permukaan pondasi 3) Stabilitas Daya Dukung ∑ Vt 6e σmaks = B . L (1 + B ) > σt (11) ∑ Vt
6e
σmaks = B . L (1 + B ) > 0 (12) dengan: σmaks = tegangan tanah maksimal yang timbul σmin = tegangan tanah minimal yang timbul Vt = gaya vertikal total B = lebar pondasi L = panjang pondasi e = eksentrisitas σt = tegangan tanah yang diizinkan berdasar pengujian yang dilakukan Adapun angka keamanan dari stabilitas geser dan guling harus lebih besar dari safety factor yang terdapat pada Tabel 2. Tabel 2. Safety Factor untuk Stabilitas No 1 2 3 4 5
Kombinasi Pembebanan M+H+K+T+Thn M+H+K+T+Thn+G M+H+K+T+Thb M+H+K+T+Thb+G M+H+K+T+Thb+Ss
Faktor Keamanan Guling Geser 1.5 1.5 1.3 1.3 1.3 1.3 1.1 1.1 1.2 1.2
Sumber : KP-06 Irigasi, 2013 Rencana Anggaran Biaya didasarkan pada Harga Satuan Dasar Upah Kerja, Bahan dan Alat Unit Layanan Pengadaan Jawa Timur Tahun Anggaran 2016 . 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Analisis High Flow Perhitungan analisis hidrologi dalam studi ini menggunakan debit banjir rancangan kala ulang 50 tahun (Q 50 ). Data hujan yang digunakan untuk keperluan perhitungan adalah menggunakan data
dari satu stasiun hujan saja yakni Stasiun Hujan Kalidawir. Penggunaan satu pos hujan masih memenuhi standard yang dipersyaratkan karena menurut Kasiro,dkk. 1994, salah satu persyaratan pos hujan terpilih adalah pilih satu pos hujan yang jaraknya terdekat dengan embung, kurang dari 10 km. Data curah hujan maksimum tahunan di lokasi studi ditunjukkan pada Tabel 3. Kemudian perlu dilakukan analisis untuk menentukan distribusi frekuensi yang sesuai dengan karakteristik data dengan menggunakan uji chi-kuadrat dan uji smirnov kolmogorov. Dalam uji chikuadrat, harga χ2 dibandingkan dengan harga χ2 cr. Apabila χ2 < χ2 cr maka hipotesa distribusi diterima. Sedangkan uji smirnov Kolmogorov perlu dilakukan untuk mengetahui simpangan horizontal sebaran teoritis dan sebaran empiris. Simpangan horizontal ini dinyatakan dengan Δmaks < Δcr (didapat dari tabel) untuk derajat keyakinan tertentu, maka hipotesa distribusi dapat diterima. Sehingga hasil pemilihan distribusi yang sesuai ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3. Curah Hujan Maksimum Tahun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
CH maks (mm) 115 80 109 96 120 89 119 120 93 91 115 117 84 92 113 126 70 89 83 109 113 94 63 76 90 67
Sumber : Data Perhitungan, 2017
Tabel 4. Pemilihan Distribusi Frekuensi Uji Chi Square Jenis Distribusi
X2 hitung
Δpmax
Uji Smirnov Kolmogorof
α = 1%
α = 5%
α = 1%
α = 5%
X2 cr = 11.345
X2 cr = 7.815
Δpkritis = 0.314
Δpkritis = 0.264
Normal
6.769 0.112165
diterima
Diterima
diterima
diterima
Log Normal
6.308 0.074412
diterima
Diterima
diterima
diterima
Gumbel
5.385 1.643933
diterima
Diterima
ditolak
Ditolak
28.462 0.395196
ditolak
Ditolak
ditolak
Ditolak
Log Pearson III
Nakayasu dikarenakan hasil yang diperoleh lebih besar dibandingkan dengan kedua metode lainnya sehingga diharapkan nilai keamanan dari desain embung yang didasarkan pada nilai debit banjir rancangan metode Nakayasu dapat lebih terjamin. Tabel 5. Debit Banjir Rancangan
Sumber : Analisis Perhitungan, 2017
Debit Banjir Rancangan
Metode
(m 3 /dt)
Nakayasu Gama I Limantara
Dari Tabel 4. dapat diambil sebuah Q5 8.122 5.678 4.325 kesimpulan bahwa metode yang paling Q10 8.855 6.191 4.716 tepat untuk menganalisis hujan rancangan Q20 9.504 6.645 5.061 berdasarkan angka simpangan yang Q25 9.632 6.734 5.130 terkecil yang didapat adalah metode Log Q50 10.301 7.202 5.486 Normal. Q100 10.883 7.609 5.796 Dengan persamaan umum distribusi Sumber : Analisis Perhitungan, 2017 Log Normal untuk menghitung curah hujan rancangan didapat besaran hujan Ketersediaan Air (Low Flow) rancangan kala ulang 50 tahun yaitu Hasil pengalihragaman hujan143.124 mm limpasan FJ Mock disajikan dalam Selanjutnya perhitungan debit banjir Gambar 1. Sedangkan ketersediaan air rancangan menggunakan 3 metode HSS. semusim diperkirakan dengan debit Hal ini dikarenakan untuk andalan 90% Basic Month adalah sebesar membandingkan keabsahan dari ketiga 56,644 m3 . metode tersebut. Namun, dipilihlah debit banjir rancangan dengan metode 0.100 Debit FJ Mock Tahun 1990 - 2015 0.090
0.080
debit (m3/dt)
0.070 0.060 0.050
0.040 0.030 0.020 0.010
Tahun
Gambar 1. Hasil Pengalihragaman Hujan-Limpasan FJ Mock dalam Periode 26 Tahun Sumber : Analisis Perhitungan, 2017
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
0.000
Analisis Erosi dan Sedimentasi Analisis ini bertujuan untuk menentukan besarnya ruang sedimen. Untuk menentukan besarnya erosi aktual pada lahan sekitar DTA diperlukan data penunjang yaitu topografi dan kemiringan lahan serta karakteristik DTA. Contoh tahap perhitungannya sebagai berikut. Besarnya nilai EAkt daerah sawah (0 – 5%) dapat dihitung dengan persamaan (6): EAk t = E- pot x CP = 848.73 x 0.16 x 0.01 x 0.04 = 0.01 ton/ha/tahun Kemudian dengan luasan sawah sebesar 4.60 ha, didapat laju erosi aktual Eaktual = 0.01 x 4.60 = 0.06 ton/tahun = 0.04 m3 /tahun Analisis sedimentasi potensial membutuhkan nilai Sediment Delivery Ratio (SDR) dan erosi aktual. Besarnya SDR yang diperkirakan berdasarkan persamaan (7): SDR = =
S (1 - 0.8683 A 0,2018) + 0.08683 A 0.2018 2( S + 50n)
0.25(1 - 0,8683(16.38) 0,2018) + 0,08683(16.38) 2(0.25 + 50(0.020))
0, 2018
= 64% Besarnya sedimentasi potensial (S pot ) berdasar persamaan (8) : SPot = EAkt x SDR = 0.04 m3 /tahun x 64% = 0.03 m3 /tahun Sehingga, dengan langkah yang sama didapat perkiraan jumlah sedimen yang masuk ke embung dari hasil erosi lahan yang terjadi pada DTA embung yaitu 824.26 m3 /tahun, tertera pada Tabel 7. Tabel 6. Sedimentasi Potensial (Spot ) Kemiringan
Kemiringan
lereng rerata (% ) lereng rerata
Laju erosi aktual
SDR
m 3/th
Spot m 3/th
25
0.25
5.49
0.55
3.00
42.5
0.425
4.18
0.65
2.72
10
0.1
98.50
0.57
56.55
2.5
0.025
550.41
0.46
253.17
2.5
0.025
0.04
0.64
0.03
25
0.25
636.37
0.50
318.15
42.5
0.425
296.09
0.64
190.64
Perkiraan jumlah sedimen yang masuk ke embung
Sumber : Analisis Perhitungan, 2017
824.26
Dari Tabel 7. didapatkan bahwa dalam setahun diperkirakan 824.26 m3 sedimen masuk ke dalam tampungan embung. Kemudian jika kita bandingkan dengan ruang sedimen yang hanya disediakan sebesar 547.1 m3 , maka secara logika dalam waktu kurang dari setahun pun ruang sedimen pun akan penuh terisi. Harapannya dapat dilakukan kegiatan maintenance berupa pengerukan mungkin untuk menjaga agar fungsi embung bisa bertahan sampai 25 tahun mendatang. Penentuan Tampungan Efektif Besarnya kapasitas tampungan efektif merupakan kapasitas tampungan desain dikurangi volume ruang sedimen. Hasil perbandingan antara Vp, Vn, dan Vh sebagai berikut. Penentuan volume berdasar lengkung kapasitas embung. Harus juga memperhatikan beberapa aspek tinggi embung, yaitu tinggi maksimal 6.00 m untuk embung beton. Adapun Tabel 8. dan Gambar 2. menunjukkan hasil lengkung kapasitas waduk. Sesuai dengan batasan tinggi embung maksimum 6 m untuk embung beton, maka elevasi puncak tubuh embung +224. Muka air normal direncanakan pada elevasi +223.5 sehingga tinggi muka air maksimum pada pelimpah ketika terjadi banjir Q 50 adalah 0.50 meter. Jadi jika dilihat dari lengkung kapasitas embung pada sub bab 4.2. tersebut di atas maka didapatkan daya tampung topografi (Vp ) yang diperbolehkan adalah sebesar 18088.8 m3 . Besarnya volume air yang diharapkan dapat mengisi embung adalah 56,644 m3 . Volume kebutuhan air (Vn ) didapat dari jumlah kebutuhan air penduduk Desa Banyuurip sejumlah 2648 jiwa yaitu 38661 m3 . Jadi, kapasitas tampung desain ditentukan oleh daya tampung topografi, nilainya sebesar 18088.8 m3 . Direncanakan ruang sedimen setinggi 1 meter dari dasar atau pada elevasi +219 sehingga menghasilkan volume ruang sedimen 3 sebesar 547.13 m . Sehingga kapasitas
tampungan efektif sebesar 18088.8 - 547.13 = 17541.67 m3 Tabel 7. Volume Tampungan dan Luas Genangan Embung Elevasi Beda Luasan Luas rerata antar Volume tiap 2 2 (m) (m) (m ) (m ) (m3 ) tinggi kontur kontur kontur 218 0 0 0 0 219 1 1094.3 547.1 547.1 220 1 2021.5 1557.9 1557.9 221 1 3124.5 2573.0 2573.0 222 1 4688.8 3906.7 3906.7 223 1 6699.7 5694.2 5694.2 224 1 8539.8 7619.8 7619.8 225 1 10346.2 9443.0 9443.0 Sumber : Analisis Perhitungan, 2017
Volume (m3 ) storage 0 547.1 2105.0 4678.0 8584.6 14278.9 21898.7 31341.7
Lengkung Kapasitas Tampungan Embung 11000 225
10000
9000
8000
7000
Luasan Kontur(m2 ) 6000 5000 4000
3000
2000
1000
0
224
Ele vasi (m)
223 Volume Tampungan
222 221
220 219 218
0
5,000
10,000 15,000 20,000 Volume Tampungan Kontur (m3 )
25,000
30,000
Gambar 2. Kurva Lengkung Kapasitas Sumber : Analisis Perhitungan, 2017 Analisis Neraca Air Inflow yang mengisi embung merupakan volume total yang berasal dari perhitungan debit andalan 90%. Hasil analisis neraca air dengan simulasi waduk selama satu tahun yang digunakan untuk memeriksa apakah air yang tersedia cukup memadai untuk memenuhi
kebutuhan di daerah yang bersangkutan adalah sebagai berikut.
Tabel 8. Simulasi Tampungan Embung Banyuurip dengan Debit Andalan 90% Jumlah No
[1]
Inflow
Kebutuhan air baku
Total outflow
I-O
Si+1
Spillout
Spillout
m3
m3
l/dt
[15]
[16]
[17]
S akhir periode S total periode
Bulan
[2]
Keterangan Hari
l/dt
m3
m3/dt
m3
m3
m3
m3
[3]
[4]
[5]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
m3 [13]
[14]
12433
18089
1
Januari
31
14
36518
0
3284
3284
33235
45668
12433
18089
33235
12
Sukses
2
Februari
28
28
68088
0
2966
2966
65122
77555
12433
18089
65122
27
Sukses
3
Maret
31
0
0
0
3284
3284
-3284
9150
9150
9697
0
0
Sukses
4
April
30
14
35600
0
3178
3178
32423
41573
12433
18089
29139
11
Sukses
5
Mei
31
8
20524
0
3284
3284
17240
29674
12433
18089
17240
6
Sukses
6
Juni
30
4
9779
0
3178
3178
6601
19035
12433
18089
6601
3
Sukses
7
Juli
31
2
4727
0
3284
3284
1443
13877
12433
18089
1443
1
Sukses
8
Agustus
31
1
2375
0
3284
3284
-908
11525
11525
12072
0
0
Sukses
9
September
30
0
1099
0
3178
3178
-2078
9446
9446
9994
0
0
Sukses
10
Oktober
31
0
542
0
3284
3284
-2741
6705
6705
7252
0
0
Sukses
11
November
30
0
435
0
3178
3178
-2743
3962
3962
4510
0
0
Sukses
12
Desember
31
1
1843
0
3284
3284
-1441
2522
2522
3069
0
0
Sukses
Sumber : Analisis Perhitungan, 2017 Perencanaan Tubuh Embung Berdasarkan karakteristik lokasi embung yang meliputi geologi tanah (jenis pondasi batu) dan ketersediaan bahan urugan di lokasi embung yang tidak mencukupi dan lebar lembah yang relatif sempit, maka dipilihlah tubung embung beton type gravity. Namun dipilih bahan cyclopean concrete agar biayanya lebih murah. Beton jenis ini sama dengan beton normal biasa, perbedaannya ialah pada beton ini digunakan ukuran agregat yang relatif besar. Ukuran agregat kasar dapat mencapai 20 cm, namun proporsi agregat yang lebih besar dari biasanya ini sebaiknya tidak lebih dari 20 persen dari agregat seluruhnya. Lebar mercu embung direncanakan selebar 1 m, mengacu pada kriteria yang ada pada Tabel 1. Kemiringan lereng hulu direncanakan 1 : 0.5 , sedangkan kemiringan lereng hilir 1 : 1. Selanjutnya stabilitasnya akan dicek kembali dengan analisis stabilitas guling, geser, dan daya dukung tanah. Perencanaan Pelimpah Pelimpah yang digunakan adalah pelimpah overflow dan dibuat menyatu dengan tubuh embung yang terbuat dari beton siklop. Pelimpah overflow ini
digunakan berdasarkan pertimbangan ekonomiknya. Mercu pelimpah direncanakan dengan mercu bulat dengan R = 0.6 m, dikarenakan koefisien debitnya lebih besar dari mercu ambang lebar. Kemiringan mercu pelimpah sampai lantai peredam energi direncanakan 1 : 1. Sehingga elevasi kolam olak terletak di +216.5. Dengan kondisi aliran (debit per satuan lebar dan bilanan Froude) yang direncanakan, maka dipilihlah kolam olak USBR type III sebagai fasilitas peredam energi air. Tinggi air di hilir peredam energi adalah 1.4 meter. Analisis Stabilitas Tubuh Embung dan Pelimpah Mengingat tubuh embung dan pelimpah merupakan bangunan embung bertipe gravity maka bahaya yang mungkin terjadi dan dapat mengganggu kestabilan bangunan adalah bahaya guling, geser dan daya dukung tanah. Terdapat tiga kondisi yang ditinjau pada perhitungan stabilitas yaitu kondisi setelah selesai dibangun, kondisi saat muka air normal, dan kondisi saat muka air banjir. Kemudian masing-masing kondisi tersebut kemudian dipecah lagi menjadi kondisi saat gempa dan tidak gempa.
Tabel 9. Perhitungan Stabilitas Tubuh Embung Jenis Stabilitas Kondisi
Guling
Geser
Daya Dukung T anah
SF hitung SF minimum Status SF hitung SF minimum Status σmaks σmin
σijin
Status
Waduk Kosong dengan Gempa
13.154
1.500
aman
4.982
1.500
aman 10.133 7.825 23.345 Aman
Muka Air Normal tanpa Gempa
6.002
1.300
aman
3.805
1.300
aman 13.514 1.934 23.345 Aman
Muka Air Normal dengan Gempa
4.124
1.300
aman
1.876
1.300
aman 10.878 4.571 23.345 Aman
Muka Air Banjir tanpa Gempa
5.397
1.100
aman
3.259
1.100
aman 13.559 1.834 23.345 Aman
Muka Air Banjir dengan Gempa
3.912
1.100
aman
1.558
1.100
aman 11.059 4.334 23.345 Aman
Sumber : Analisis Perhitungan, 2017 Tabel 10. Perhitungan Stabilitas Pelimpah Jenis Stabilitas Kondisi
Guling
Geser
Daya Dukung T anah
SF hitung SF minimum Status SF hitung SF minimum Status σmaks σmin σijin -
Status
Waduk Kosong dengan Gempa
10.623
1.500
aman
6.564
1.500
aman 1.106
Muka Air Normal tanpa Gempa
2.933
1.300
aman
4.378
1.300
aman 6.232 2.449 23.345 Aman
23.345 Aman
Muka Air Normal dengan Gempa
2.389
1.300
aman
1.979
1.300
aman 7.543 1.138 23.345 Aman
Muka Air Banjir tanpa Gempa
1.640
1.100
aman
3.952
1.100
aman 0.868
-
23.345 Aman
Muka Air Banjir dengan Gempa
1.447
1.100
aman
1.753
1.100
aman 1.099
-
23.345 Aman
Sumber : Analisis Perhitungan, 2017 Rencana Anggaran Biaya Untuk menghitung anggaran biaya yang harus dialokasikan, perlu mengetahui harga satuan pekerjaan yang berlaku di daerah studi dan besarnya volume pekerjaan dari masing-masing item pekerjaan. Adapun harga satuan pekerjaan tertera pada Tabel
12, sedangkan hasil perhitungan rencana anggaran biaya yang didapat dengan mengalikan volume pekerjaan dengan harga satuan pekerjaan tertera pada Tabel 13 berikut.
Tabel 11. Rencana Anggaran Biaya Embung Banyuurip No
Uraian Pekerjaan
I II III
PEKERJAAN PERSIAPAN PEKERJAAN TUBUH EM BUNG PEKERJAAN TAM PUNGAN EM BUNG
Jumlah Biaya (Rp.) Rp 146,411,102.72 Rp 2,492,823,030.82 Rp 771,794,861.79
IV
PEKERJAAN PELIM PAH TOTAL BIAYA KONS TRUKS I
Rp 962,687,103.55 Rp 4,361,136,006.95
PPN 10% TOTAL BIAYA FINANS IAL
Rp 436,113,600.70 Rp 4,797,249,607.65
BIAYA FINANS IAL (DALAM PEMBULATAN)
Rp 4,797,249,608.00
Sumber : Analisis Perhitungan, 2017 Dari Tabel 13, didapatkan besarnya anggaran biaya yang untuk pembangunan Embung Banyuurip sebesar Rp 4,797,249,608.00
4.
KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1) Tampungan mati Embung Banyuurip yakni setinggi 1.00 m, sehingga
2)
3) 4)
5)
6)
mempunyai volume 547.13 m3 , terletak pada elevasi +219.00 m. Volume tampungan efektif Embung Banyuurip sebesar 17541.67 m3 dan terletak pada elevasi +223.50 m. Muka air banjir terletak pada elevasi +223.97 m. Dari hasil perhitungan stabilitas didapatkan bahwa desain Embung Banyuurip aman terhadap bahaya guling, geser, dan daya dukung tanah. Data Teknis dimensi Embung Banyuurip adalah sebagai berikut: - Tinggi embung = 6.00 m - Elevasi crest embung = +224.00 - Lebar puncak embung = 1.00 m - Kemiringan hilir =1:1 - Kemiringan hulu = 1 : 0.5 - Panjang embung = 46.08 m - El. puncak pelimpah = +223.95 - Lebar pelimpah = 12.00 m - Mercu pelimpah = Mercu bulat, R = 0.6 m - Type peredam energi = USBR type III Besarnya rencana anggaran biaya didasarkan pada harga satuan Kabupaten Tulungagung tahun 2016 dan perhitungan BoQ, sehingga didapatkan jumlah biaya adalah sebesar Rp 4,797,249,608.00 (Empat Milyar Tujuh Ratus Sembilan Puluh Tujuh Dua Ratus Empat Puluh Sembilan Enam Ratus Delapan Rupiah)
DAFTAR PUSTAKA Direktorat Bina Teknik DPU. 1999. Pedoman Pengelolaan Sedimentasi Waduk. Jakarta Direktorat Sumber Daya Air Kementerian Pekerjaan Umum. 2013. Standar Perencanaan Irigasi KP02 Bangunan Utama. Jakarta. Kasiro, Ibnu, dkk. 1994. Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil untuk Daerah Semi Kering di Indonesia. Jakarta : PT. Mediatama Saptakarya Montarcih, Lily. 2010. Hidrologi Teknik Terapan. Malang: CV Asrori. Soedibyo. 1993. Teknik Bendungan. Jakarta : Pradnya Paramita. Utomo, Wani Hadi. 1994. Erosi dan Konservasi Tanah. Malang : Penerbit IKIP Malang
