TINJAUAN ULANG PERENCANAAN BENDUNG TETAP SAWAH LAWEH TARUSAN KABUPATEN PESISIR SELATAN
Adi Surianto, Hendri Gusti Putra, Khadavi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Email :
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstrak Bendung adalah bangunan melintang sungai yang berfungsi untuk meninggikan muka air agar bisa diambil dan dialirkan ke saluran lewat bangunan pengambilan. Daerah Irigasi Sawah Laweh Tarusan Kabupaten Pesisir Selatan mempunyai luas potensial 3273 Ha. Dalam hal ini direncanakan bendung tetap dengan menggunakan tipe mercu bulat, kolam olak sebagai peredam energi menggunakan tipe cekung. Perhitungan analisa hidrologi menggunakan data curah hujan 11 tahun dari tahun 1995 sampai 2011 dengan stasiun Gunung Nago, stasiun Danau Diatas dan stasiun Tarusan. Didapat curah hujan 100 tahun 324.58 mm/hr, cathment area seluas 212.12 km2 dan debit banjir 100 tahun 1169.92 m3/dt. Perhitungan analisa hidrolis bendung mendapatkan dimensi dengan tinggi mercu 2 m, lebar bendung 68.51 m, tinggi energi bendung 3.57 m, sehingga dapat mengairi areal pertanian seluas 3273 Ha. Kontrol stabilitas terhadap guling dalam keadaan air normal didapat 11.28 besar dari 1.3, geser 1.34 besar dari 1.3, eksentrisitas -4.14 kecil dari 3.92 dan daya dukung tanah 25.67 t/m2. Kontrol stabilitas terhadap guling dalam keadaan air banjir didapat 11.24 besardari 1.1, geser 1.35 besar dari 1.1, eksentrisitas -4.96 kecil dari 3.92 dan daya dukung tanah 29.65 t/m2 maka didapat konstruksi bendung yang stabil. Kata kunci: bendung, debit banjir rencana, tipe mercu, tinggi energi, stabilitas
REVIEW OF FIXED DAM PLAN SAWAH LAWEH TARUSAN PESISIR SELATAN REGENCY Adi Surianto, Hendri Gusti Putra, Khadavi Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Planning, Bung Hatta University Email :
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstract Dam is transverse building river serves to elevate water to be taken down and streamed to a channel through the building retrieval. The place of watering system in Sawah Laweh Tarusan Pesisir Selatan regency has the potential wide 3273 ha. The permanent dam was designed by round type, processing pound as energy absorbers using concave type. The Calculation of hydrological analysis using 11 years of rainfall data from 1995 to 2011 with Gunung Nago station, Danau Diatas stations and Tarusan stasiun. In the 100-year rainfall is 324.58 mm/hr, an cathment area 212.12 km2 and 100-year flood discharge 1169.92 m3/sec. Calculation of dam hydraulic analysis obtained depth of mercu 2 m, width of dam 68.51 m, depth of dam high energy 3.57 m, so could irrigate 3273 ha agricultural area. Control of stability to rounding in normal water condition obtained 11.28 bigger than 1.3, shear 1.34 bigger than 1.3, eccentricity -4.14 small than 3.92 and soil bearing capacity 25.67 t/m2. Control of stability to rounding in flood water condition obtained 11.24 bigger than 1.1, shear 1.35 bigger than 1.1, eccentricity -4.96 small than 3.92 and soil bearing capacity 29.65 t/m2 so get stable dam construction. Keywords: weir, flood discharge plan, mercu type, high energy, stability
TINJAUAN ULANG PERENCANAAN BENDUNG TETAP SAWAH LAWEH TARUSAN KABUPATEN PESISIR SELATAN
Adi Surianto, Hendri Gusti Putra, Khadavi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Email :
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstrak Bendung adalah bangunan melintang sungai yang berfungsi untuk meninggikan muka air agar bisa diambil dan dialirkan ke saluran lewat bangunan pengambilan. Daerah Irigasi Sawah Laweh Tarusan Kabupaten Pesisir Selatan mempunyai luas potensial 3273 Ha. Dalam hal ini direncanakan bendung tetap dengan menggunakan tipe mercu bulat, kolam olak sebagai peredam energi menggunakan tipe cekung. Perhitungan analisa hidrologi menggunakan data curah hujan 11 tahun dari tahun 1995 sampai 2011 dengan stasiun Gunung Nago, stasiun Danau Diatas dan stasiun Tarusan. Didapat curah hujan 100 tahun 324.58 mm/hr, cathment area seluas 212.12 km2 dan debit banjir 100 tahun 1169.92 m3/dt. Perhitungan analisa hidrolis bendung mendapatkan dimensi dengan tinggi mercu 2 m, lebar bendung 68.51 m, tinggi energi bendung 3.57 m, sehingga dapat mengairi areal pertanian seluas 3273 Ha. Kontrol stabilitas terhadap guling dalam keadaan air normal didapat 11.28 besar dari 1.3, geser 1.34 besar dari 1.3, eksentrisitas -4.14 kecil dari 3.92 dan daya dukung tanah 25.67 t/m2. Kontrol stabilitas terhadap guling dalam keadaan air banjir didapat 11.24 besardari 1.1, geser 1.35 besar dari 1.1, eksentrisitas -4.96 kecil dari 3.92 dan daya dukung tanah 29.65 t/m2 maka didapat konstruksi bendung yang stabil. Kata kunci: bendung, debit banjir rencana, tipe mercu, tinggi energi, stabilitas
didukung oleh curah hujan yang cukup
PENDAHULUAN Pesisir Selatan merupakan salah
tinggi dan kondisi topografi wilayah di
satuKabupaten di Sumatera Barat yang
Sumatera Barat yang bergunung-gunung.
kondisi
dan
Kondisi yang alamiah tersebut berdampak
cukup
pada sungai-sungai di Propinsi Sumatera
banyak terdapat aliran sungai. Disamping
Barat mempunyai potensi daya rusak air
merupakan daerah rawan gempa, daerah
yang cukup tinggi
geografis
perbukitan/
berupa
pegunungan
dataran dimana
Sumatera Barat juga rawan terhadap bencana
Perencanaan bendung Saweh Laweh
lainnya seperti tanah longsor, galodo, baik
Tarusan di Kabupaten Pesisir Selatan ini
yang terjadi diperbukitan maupun di lembah-
bertujuan untuk meningkatkan produksi
lembah
pangan Nasional, maka Pemerintah telah
sungai.
Kerawanan
tersebut
melaksanakan serangkaian usaha secara
Masih banyaknya lahan di kabupaten
terus menerus yang titik beratkan pada
Pesisir Selatan yang potensial dan memadai
sektor pertanian berupa pembangunan di
untuk di kembangkan ssecara maksimal
bidang
pembangunan
menjadi sawah fungsional, maka perlu
menunjang
adanya suatu penangan secara efektif dan
pertanian
dibidang
pengairan
serta guna
peningkatan produksi pangan.
efisien.
Pembangunan di bidang pengairan baik
yang
berupa
pembangunan
baru,
Mengingat
daerah
tersebut
merupakan daerah pemukiman maka perlu
rehabilitasi dan peningkatan jaringan irigasi
ditunjang dengan
telah dilaksanakan sejak Pelita I sampai
pertanian khususnya padi sawah untuk
dengan sekarang dan dinilai cukup berhasil.
memantapkan
Program
Pengembangan
peningkatan
produksi
swasembada
Daerah
meningkatkan
Irigasi juga dilksanakan oleh Balai Wilayah
meningkatkan
Sungai Sumatera V. Salah satu wilayah yang
optimasi pemanfaatkan sumber daya air
mendapat prioritas pembangunan sarana
untuk memenuhi program serta target yang
irigasi adalah Kapubaten Peisisir Selatan
ditetapkan tersebut
yang memiliki luas area sawah yang cukup luas, salah satunya adalah Daerah Irigasi Sawah Laweh Tarusan yang mempunyai luas areal potensial 3273 Ha, merupakan areal irigasi Pompanisasi yang dibangun
pertumbuhan
petani,
pendapatan
ekonomi, petani,
dan
BATASAN MASALAH Hal-hal yang membatasi penulisan tugas akhir ini antara lain :
Dalam Penulisan Tugas Akhir Ini tidak
pada tahun 1982, dengan hasi survey
merencanakan atau membahas tentang
lapangan didapat areal irigasi yang terbesar
kebutuhan air disawah.
yang sebagian arealmya tadan hujan dan
Perhitungan
Perencanaan
bangunan
areal rawa. Berdasarkan data UPTD Tarusan
pelengkap pada bendung di tugas Akhir
terdapat areal kawassan D.I Sawah Laweh
ini tidak direncanakan atau dibahas akan
Tarusan seluas 3273 Ha. Dan pada saat ini
tetapi
pompa tersebut sudah tidak berfungsi lagi,
kebutuhan pihak lainnya.
disebabkan biaya operasi dan perawatannya
hanya
di
lampirkan
untuk
Ruang Lingkup Dalam Penyusunan
sangat tinggi sehingga biaya dan hasil yang
Tugas
dicapai tidak seimbang lagi.
Perencanaan Bendung Tetap sawah
Akhir
Ini
Tinjauan
Ulang
Laweh
Tarusan
Kabupaten
Pesisir
Selatan adalah sebagai berikut :
METODELOGI PENULISAN Mulai
1. Analisa Hidrologi terdiri dari analisa curah hujan rata-rata, analisa curah
Data perencanaan
hujan rencana dari berbagai metode distribusi
Hasper,
distribusi
Wedwen,
distribusi
gumbel,
distribusi Normal, distribusi Log
Analisa Hidrologi
Debit Banjir Rencana - Perubahan Dimensi - Mengganti Jenis Pasangan - Mengganti tipe Konstruksi
Normal dan analisa debit banjir. 2. Perencanaan
Hidrolis
Bandung
terdiri dari Perhitungan elevasi
Perencanaan Teknis Bendung
mercu bendung, perencanaan lebar bendung, pemilihan tipe mercu bendung, perencanaan elevasi muka air di hulu dan di hilir bendung,
Stabilitas Bendung
perencanaan peredam energi. 3. Perhitungan
Stabilitas
Bendung
terdiri dari perhitungan gaya-gaya
YA Gambar Rencana
yang bekerja pada bendung dan meninjau terhadap guling, geser, kapasitas
dukung
tanah,
Selesa i
TIDAK Keterangan : Tanda awal Jalur Data Proses Keputusan Alternatif proses Tanda akhir
eksentrisitas, dan tegangan tanah. Gambar 1. Diagram alir perencanaan bendung
PEMBAHASAN DAN PERENCANAAN 1. Data Curah Hujan Harian Maksimum Data curah hujan yang dapat dipedomani terdiri dari 3 (tiga) stasiun hujan, yaitu stasiun hujan Tarusan, stasiun hujan Gunung Nago dan stasiun hujan Danau Diatas.
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun ( mm )
Tahun Tarusan 101 136 77 62 132 120 208 200 130 211 150
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
G. Nago 257 186 186 186 270.2 270.2 98 239 196 180 176
Curah
Hujan
(101x71.26) (257 x65.5) (85 x75.36) 212.12 143.54mm P
Danau Diatas 85 379 379 379 134 144 255 67 78 67 64
Sumber : Dinas PSDA Sumbar
2. Analisa
= 212.12 km2
Luas Total
Maksimum
Rata-rata Karena luas catchment area (daerah
Data Curah Hujan Rata-rata Menggunakan Metode Polygon Thiessen Stasiun ( mm ) Tahun 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Tarusan 101 136 77 62 132 120 208 200 130 211 150
Danau Diatas 85 379 379 379 134 144 255 67 78 67 64
G. Nago 257 186 186 186 270.2 270.2 98 239 196 180 176
tangkapan hujan) sungai Batang Tarusan di
Sumber: Pengolahan Data
Kecamatan Koto XI Tarusan kurang dari
3. Analisa Curah Hujan Rencana
2
500 - 5000 km , maka untuk menentukan
Hujan Rata Rata 143.54 238.02 218.20 213.16 175.47 175.00 190.90 164.84 131.96 150.31 127.52
Curah hujan rencana merupakan curah
curah hujan wilayahnya digunakan metode
hujan
Polygon Thiessen.
kemungkinan periode ulang tertentu. Analisa
P
P1 A1 P2 A2 P3 A3 ......... Pn An A1 A2 A3 ......... An
n
i 1 n
Pi Ai
i 1
.....................................................(1)
Ai
curah
terbesar
hujan
tahunan
rencana
dengan
bertujuan
suatu
untuk
menentukan periode ulang pada peristiwa hidrologis masa yang akan datang. Analisa hujan rencana dapat diperhitungkan untuk periode ulang 5 tahun, 10 tahun, 20 tahun. 50 tahun dan 100 tahun.
Langkah Perhitungan Stasiun P1 ( Tarusan )
= 101 mm
Luas Daerah Tarusan (A1)
= 71.26 km2
Stasiun P2 ( Gunung Nago )
= 199 mm
Luas Daerah G. Nago (A2)
= 65.5 km2
Stasiun P3 ( Danau Diatas )
= 77 mm
Luas Daerah Danau Diatas (A3) = 75.36 km2
Metode yang digunakan antara lain : A. Distribusi NORMAL B. Distribusi LOG NORMAL C. Distribusi GUMBEL D. Distribusi HASPER E. Distribusi WEDUWEN
Rekapitulasi hasil perhitungan hujan Rencana Metode Normal Log normal Gumbel Hasper Weduwen
2 tahun 175.36
Metode Rasional
Periode ulang curah hujan rencana ( mm/hr ) 5 10 20 50 100 tahun tahun tahun tahun tahun 206.05 222.13 235.29 250.27 260.50
(Q100) = 1169.92 m3/detik.
173.78
206.05
226.57
244.12
265.77
281.64
5. Perhitungan Bendung
169.89 90.11 142.54
229.35 423.35 172.30
238.72 663.58 201.78
265.02 907.70 232.12
299.07 1240.93 271.34
324.58 1504.42 300.53
1. Pemilihan Tipe Bendung Tipe bendung yang akan dibuat adalah
Sumber : Pengolahan Data
bendung tetap dari pasangan beton tumbuk Dari 5 ( lima ) metode perhitungan curah hujan rencana diatas, diambil perhitungan
dengan mercu tipe bulat. 2. Penentuan Elevasi Mercu Bendung Elevasi
curah hujan rencana Metode Gumbel untuk
mercu
akan diairi,
ditambahkan dengan total
kehilangan tinggi tekan pada bangunan-
4. Analisa Debit Banjir Rencana
bangunan dan saluran yang ada pada
Grafik Peritungan Debit Banjir Rencana
Debit (m3 / dtk)
ditentukan
berdasarkan elevasi sawah tertinggi yang
perhitungan debit bajir rencana.
1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0
bendung
jaringan tersebut. 826.680 860.440 612.330 532.72 394.59 66.780
90.150
2
5
Metoda Rasional Metoda Hasper Metoda Wedwen
532.72
955.240
1169.920 1077.960 694.64
753.90
Jadi :
554.47
93.840 104.170 117.560 127.580 10
20
Elevasi Mercu Bendung = +30.46 m
50
100
Periode Ulang Tahunan
-
Elevasi mercu bendung = +30,46 mdpl
-
dasar sungai
-
Tinggi mercu bendung
= +28,50 mdpl
(H) = 1,96 m dibulatkan 2 m
3. Penentuan Lebar Bendung Untuk
perencanaan
dipengaruhi
oleh
debit
bendung
yang
puncak
banjir
Lebar maksimum bendung tidak boleh lebih dari 1.2 kali lebar sungai.
sebaiknya menggunakan nilai yang terbesar,
Lebar efektif bendung (Be) adalah lebar
agar bangunan betul-betul aman terhadap
bendung yang hanya dapat dilalui oleh
debit banjir. Dari ketiga metode tersebut
aliran, besarnya dapat dihitung dengan
untuk periode ulang 100 tahun debit puncak
rumus :
banjir yang paling maksimum adalah pada
Be = B – 2(n.kp + ka)H1
................................... (2)
dengan :
Jika Cd = 1,28
Be = lebar efektif bendung (m)
1169,92 = 1,70 x 1,28 x ( 75 – 0,24 H1) 1,5
B = lebar bendung (m)
1169,92 = 163,2 H11,5 – 0,522 H12,5
n = jumlah pilar (buah)
Dengan trial and erorr didapat tinggi energi
kp = koefisien kontraksi pilar
diatas mercu (H1) = 3,74 m
ka = koefisien kontraksi pangkal bendung H1 = tinggi energi (m) Be= 75 – 0.24H1
5. Tinggi Air di Hilir Bendung Untuk menghitung tinggi tinggi muka air
Maka lebar efektif bendung :
bagian
hilir
bendung
dipakai
rumus
(be) = 75 - (0.24 x 3,742,5)
kontinuitas dan untuk menghitung kecepatan
(be) = 68,51 m
aliran airnya dipakai rumus manning. Q V . A ……………………….….….(4)
4. Tinggi Muka Air di Atas Mercu Bendung Elevasi muka air banjir di atas bendung
V
1 2 3 12 R I …………………...……(5) n
dengan :
dapat diketahui dengan menghitung tinggi
V =
kecepatan (m/dt)
energi dengan menggunakan persamaan
R =
Jari-jari hidraulis (m)
berikut
n =
koefisien manning
Q 2 . Cd 3
2 . g . be . H 1 3 2 ...................(3) 3
Q = Debit rencana g = Percepatan gravitasi ( 9,81 m/dt² )
Q V.A 2
75 h 3 75 h 1169.92 3,033 75 2 h Dengan trial and errors maka didapat tinggi air di hilir bendung (H2) = 2,593m
be = Lebar efektif bendung H1 = Tinggi energi diatas bendung ( m ) Cd = koefisien debit untuk mercu tipe bulat(Cd = Co * C1 * C2) Harga-harga koefisien C0, C1, dan C2 dapat ditentukan dari grafik. Jika g = 9,81 m/dt2 Maka Q = 1,70 x Cd x Be x H11,5
6. Air Balik (Back Water) Untuk perhitungan back water tersebur digunakan persamaan :
L 2i.h ………………….……………(6) Dimana : L = Panjang pengaruh pengembangan kearah udik ( m )
(ΔH) = 5.7 – 2.593 = 3.11 m
h = tinggi air di atas mercu = 3.74 m
Gravitasi (g) = 9.81 m/dtk2
( hasil perhitungan ) i = kemiringan sungai di udik bendung = 0.00828 ( data PSDA )
Prosedur perhitungan : 1. Menghitung debit desain persatuan lebar
L 2x3.74 0,00828
pelimpah (q) Q = Q/be
L = 903.38 m
= 1169.92/ 68,51
Jadi panjang peninggian muka air akibat pengaruh pengembangan kearah udik
= 17.08 m3/dtk/m 2. Menghitung tinggi air kritis (hc)
sebesar L = 903.38 m pada saat terjadi
hc
banjir
7. Perencanaan Lantai Olak (Peredam Energi) Berdasarkan
buku
Desain
olak (peredam energi) yang ideal digunakan adalah peredam
energi
sedimen
dari
3. Menentukan radius lengkungan minimum Rmin = ΔH x 1.55 = 3.107 x 1.55 = 4,82 m
Hidraulik
Bendung Tetap dari Erman Mawardi. Kolam
angkutan
q2 17,08 2 5,45 m g 9.81
cekung karena sungai
batang
Tarusan adalah bebatuan dan kerakal. Data-data : Debit(Q) = 1169.92 m3/detik Lebar efektif bendung (be) = 68,51 m Tinggi bendung= 2 m Tinggi energi di atas bendung =3.74 m Tinggi muka air di hilir bendung = 2.593 m Tinggi muka air di hulu bendung = 5.7 m Elevasi dasar sungai = + 28.50 m ( data PSDA ) Elevasi air di hilir bendung (TW) = + 28.50 + 2.593 = + 31.093 m dpl Beda tinggi muka air di hilir dan hulu
Dalam perencanaan ini direncanakan radius lengkungan (R) = 6.00 m 4. Menentukan kedalaman air minimum (Tmin) Tmin
H 1.88 hc
0.215
hc
……….…(7) 0.215
3,107 Tmin 1.88 5,45 9,08 m 5,45 Dalam ini direncanakan T = 9 m
5. Menentukan elevasi dasar cekungan Elevasi dasar cekungan = TW - T Elevasi dasar cekungan = + 31.093 – 9 = + 22.093 m dpl 6. Menentukan lebar ambang akhir (b) b = 0.1 x R = 0.1 * 6.00 = 0.60 m
8. Perhitungan Panjang Lantai Hulu Rumus yang digunakan berdasarkan teori Lane’s : L = LV + 1/3 LH ...............................(8)
9. Bangunan Pelengkap a. Pengambilan (Intake) Ukuran
dari
pintu
pengambilan
dihitung berdasarkan debit (Q) maksimum yang akan dialirkan ke dalam jaringan
dengan : L
= Panjang total rayapan
LV = Panjang vertikal rayapan LH = Panjang horizontal rayapan
irigasi. Rumus yang dipakai : Q = μ b a (2 g z)0.5.......................(10) dengan : Q = debit rencana yang mengairi
Sedangkan panjang lantai yang diijinkan (Lb) adalah Lb = C . z ...........................................(9)
jaringan irigasi = q.A A = luas daerah irigasi µ = koefisien debit untuk bukaan di bawah air dengan
dengan : C
= Weight creep ratio
z
= beda tinggi muka air di hulu dan hilir bendung
Panjang rembesan vertikal (Lv) = 29.10 m
kehilangan energi = 0.85 b
= lebar bukaan (m)
a
= tinggi bukaan (m)
g
= percepatan gravitasi (m/dt2)
z
= kehilangan energi bukaan (m)
Panjang rembesan horisontal (Lh) = 16.90 m Kontrol harga angka rembesan Lane,
Dengan mengambil kebutuhan rata-
Panjang total creep line (∑Lw)
rata akan air pada jaringan irigasi ini adalah
= Lv + 1/3Lh
1.17 l/dt.ha dan luas daerah yang akan diairi
= 29.10 + 16.90
adalah 3273 Ha. Maka Q yang harus
= 46 m
dialirkan lewat pintu pengambilan
Perbedaan muka air di hulu dengan di
Q = q.A
hilir bendung (∑H) = 3.11 m
= 3273Ha x 1.71 l/dt
Jadi :
= 5596.83 l/dt = 5.59 m3/dt.
C = (∑Lw)/∆H = 46/3.12 = 14,79 > ................5 (aman)
Direncanakan debit pengambilan 120% dari Q maka : Debit pengambilan
MT SF ……..…………….……..(11) MG
= 5.59 x 120% = 6.71 m3/dtk Pintu pengambilan didimensi dengan : Ukuran lebar pintu
=2m
Kehilangan energi bukaan
= 0.2 m
SF
Maka :
MT 5104,69 452,35 MG
= 11.28 ≥ 1.3 ………….. (aman) 0.5
Q = μ b a (2 g z)
6.71 = 0.85 x 2 x a [(2 x 9.81 x 0.2)0.5]
2. Terhadap guling C a. B V .tg b
6.71 =3,37 a
H
A = 6.71/3,37 = 1.99 m Tinggi bukaan yang paling optimal SF
(H) = 2 m dengan Q = 6.71 m3/dt
1. Kondisi Air Normal
1 2 3 4 5 6
Gaya Horisontal (T) (+)
Berat sendiri Gaya Gempa Tekanan lumpur Tekanan tanah Gaya uplift (diambil 70%) Tekanan hidrostatis
Gaya Vertikal (T)
Momen (T.m)
(+)
(-)
MV
312.39
4660.86
49.98 4.50 22.80 26.15 1.97
H
3. Terhadap eksentrisitas
MH
e 378.22
0.51 33.03
C a. B V .tg b
SF = 1.34 ≥ 1.3 ………..…...… (aman)
Rekapitulasi Gaya-gaya dan Momen Pada Kondisi Air Normal Item (-)
……………...(12)
2 (0,7.0,3.23,49) ((319,21 26,51).tg ( 23 )) 3 SF 85,49 22.80
10. Stabilitas Bendung
No
SF
84.85
8.27
133.77
36.48
e
B M v M H B 2 6 V
…...(13)
23,49 5104,69 452,35 23,49 319,21 26,51 2 6
e 4,14 3,92.............................(OK )
183.27 2.32
41.94
31.30
35.51
22.80
26.51
319.21
5104.69
76.05
85.49
22.80
26.51
319.21
5104.69
452.35
gempa gempa
Sumber : Pengolahan Data
4. Terhadap kuat dukung tanah Data : Nilai kohesi tanah dasar (c) = 0.3 t/m2 ( data PSDA )
Kontrol Stabilitas Pada Saat Air Normal 1. Terhadap guling Keamanan terhadap guling dikontrol dengan rumus:
Sudut geser dalam tanah dasar (ø) = 23o ( data PSDA ) Berat jenis tanah (t) = 1,64 t/m3 ( data PSDA )
Lebar pondasi bendung (B) = 23.49 m Kedalaman pondasi (Df)
2
=7m
Untuk menghitung daya dukung tanah yang
319,21 26,51 6 x 4,14 1 23,49 23,49
= 25,67 t/m2 < 57,35 ………………(ok)
diizinkan dipakai rumus Terzaghi (untuk dasar penampang persegi) yaitu:
2. Kondisi Air Banjir
Qult = cNc + qNq + ½Bγ'Nγ…………….(14)
Rekapitulasi Gaya-gaya dan Momen Pada Kondisi Air Banjir
Dimana untuk harga faktor daya dukung Terzaghi ( Nc, Nq dan Nγ ) dari tabel 2.18 berdasarkan harga sudut geser dalam (), dengan
harga
=
230
setelah
No
(+) 1 2
diinterpolasikan didapat :
3
harga Nc = 22.14
4
harga Nq = 10.58 harga Nγ = 15.7
5
γ' = γt – γ = 1,64 – 1 = 0,64 t/m3 q = Df.γ' = 7. 0,64 = 4,48 t/m
2
Qult = cNc + qNq + ½Bγ'Nγ = 0,3.22,14 + 4,48.10.58 + ½.23.49.0,64
Gaya Horisontal (T)
Item
6
Berat sendiri Gaya Gempa Tekanan lumpur Tekanan tanah Gaya uplift (diambil 70%) Tekanan hidrostatis
(-)
Gaya Vertikal (T)
Momen (T.m)
(+)
(-)
MV
312.39
4660.86
49.98
376.22
0.51 33.03
MH
4.50 22.80
37.24
4.30
84.85
8.27
133.77
36.48
257.26
27.03
489.97
79.65
37.84
22.80
37.24
343.92
5626.71
124.40
87.2
22.80
37.24
343.92
5626.71
500.62
gempa gempa
Sumber : Pengolahan Data
.15,7 Qult = 172.05 t/m2
1. Terhadap guling
Ditentukan faktor keamanan = 3
Keamanan terhadap guling dikontrol
Q 172,05 t ult
dengan rumus:
Fs
3
= 57.35 t/m2 Kontrol tegangan yang terjadi :
1.2
1
V 6e 1 t B B …………...…(15)
319,21 26,51 6 x 4,14 1 23,49 23,49
= 0,75 t/m2 < 57,35 ………………(ok)
MT 1.1 ……..…………….…..…..(16) MG SF
MT 5626.71 MG 500.62
= 11.24 ≥ 1.1 ………….. (aman)
2. Terhadap geser C a. B V .tg b
H
1.1
……………...(17)
2 (0,7.0,3.23,49) ((343,92 37,24).tg ( 23 )) 3 SF 87,82 22,80
SF = 1.35 ≥ 1.1 ………..…...… (aman)
dengan
harga
=
230
setelah
diinterpolasikan didapat : harga Nc = 22.14 harga Nq = 10.58
3.
Terhadap eksentrisitas
e
B M v M H B 2 6 V
e
harga Nγ = 15.7 γ' = γt – γ = 1,64 – 1 = 0,64 t/m3 q = Df.γ' = 7. 0,64 = 4,48 t/m2 ….…....(18)
23,49 5626,71 500,62 23,49 343,92 37,24 2 6
e 4,96 3,92.............................(OK )
4.
Terhadap kuat dukung tanah
Data : Nilai kohesi tanah dasar (c)
Qult = cNc + qNq + ½Bγ'Nγ = 0,3.22,14 + 4,48.10.58 +½.23.49.0,64 .15,7 Qult = 172.05 t/m2 Ditentukan faktor keamanan = 3 Q 172,05 t ult Fs
2
= 0.3 t/m ( data PSDA ) Sudut geser dalam tanah dasar ()
= 57.35 t/m2 Kontrol tegangan yang terjadi :
o
= 23 ( data PSDA ) Berat jenis tanah (t)
1.2
= 1,64 t/m3 ( data PSDA ) Lebar pondasi bendung (B)
1
= 23.49 m
diizinkan dipakai rumus Terzaghi (untuk dasar penampang persegi) yaitu: Qult = cNc + qNq + ½Bγ'Nγ…………….(19) Dimana untuk harga faktor daya dukung Terzaghi ( Nc, Nq dan Nγ ) dari tabel 2.18 berdasarkan harga sudut geser dalam (),
V 6e 1 t B B …………...…(20)
343,92 37,24 6 x 4,96 1 23,49 23,49
= 3,53 t/m2 < 57,35 ………………(ok)
Kedalaman pondasi (Df) = 7 m Untuk menghitung daya dukung tanah yang
3
2
343,92 37,24 6 x 4,96 1 23,49 23,49
= 29,65 t/m2 < 57,35 ………………(ok)
3. Terhadap eksentrisitas
3. Kondisi Air Kering Rekapitulasi Gaya-gaya dan Momen Pada Kondisi Air Kering No 1 2 3
Gaya Horisontal (T) (+) (-)
Item Berat sendiri Gaya Gempa Tekanan tanah
Gaya Vertikal (T) (+) (-) 312.39
Momen (T.m) MV
MH
4660.86
49.98
378.22
33.03
22.80
33.03
22.80
0
83.01
22.80
0
133.77
36.48
312.39
4794.63
36.48
312.39
4794.63
414.7
gempa gempa
e
e
B M v M H B 2 6 V
….…....(23)
23,49 4794.63 414.7 23,49 312.39 2 6
e 2.28 3,92.............................(OK )
4. Terhadap kuat dukung tanah Data :
Sumber : Pengolahan Data
Nilai kohesi tanah dasar (c)
1. Terhadap guling
= 0.3 t/m2 ( data PSDA )
Keamanan terhadap guling dikontrol
Sudut geser dalam tanah dasar ()
dengan rumus:
= 23o ( data PSDA )\
MT SF ……..…………….……..(21) MG
Berat jenis tanah (t)
SF
MT 4794.63 414.7 MG
= 11.56 ≥ 1.3 ………….. (aman) 2. Terhadap geser C a. B V .tg b
H
SF
= 1,64 t/m3 ( data PSDA ) Lebar pondasi bendung (B) = 23.49 m Kedalaman pondasi (Df)
=7m
Untuk menghitung daya dukung tanah yang diizinkan dipakai rumus Terzaghi (untuk dasar penampang persegi) yaitu:
SF
……………...(22)
C a. B V .tg b
H
2 (0,7.0,3.23,49) ((319,21).tg ( 23 )) 3 SF 83,01 22.80
SF = 1.5 ≥ 1.3 ………..…...,,… (aman)
Qult = cNc + qNq + ½Bγ'Nγ…………….(23) Dimana untuk harga faktor daya dukung Terzaghi ( Nc, Nq dan Nγ ) dari tabel 2.18 berdasarkan harga sudut geser dalam ( ), dengan
harga
=
230
diinterpolasikan didapat : harga Nc = 22.14 harga Nq = 10.58 harga Nγ = 15.7 γ' = γt – γw = 1,64 – 1 = 0,64 t/m3
setelah
q = Df.γ' = 7. 0,64 = 4,48 t/m2
Perbandingan hasil perhitungan
Qult = cNc + qNq + ½Bγ'Nγ
Hasil Perhitungan
= 0,3.22,14 + 4,48.10.58 +½.23.49.0,64
1.
.15,7 Qult = 172.05 t/m2 2.
Ditentukan faktor keamanan = 3
Hasil Perhitungan Konsultan
Data hujan yang dipakai sebanyak 11 tahun dari tahun 2001 – 2011 dari tiga stasiun yang terdekat yaitu : Stasiun Gunung Nago Stasiun Danau Diatas Stasiun Tarusan Luas DAS 212.12 km2 (luas catchment area sampai ke lokasi bendung) Debit banjir rencana didapat 1169.92 m3/dt (Metode Rasional)
Data hujan yang dipakai sebanyak 11 tahun dari tahun 2001 – 2011 dari tiga stasiun yang terdekat yaitu : Stasiun Gunung Nago Stasiun Danau Diatas Stasiun Tarusan Luas DAS dari konsultan 338.07 km2
Q 172,05 t ult
3. 4.
Kemiringan hulu mercu 1:1
Kemiringan hulu mercu 1:1
= 57.35 t/m2
5.
Kemiringan hilir mercu 1:1
Kemiringan hilir mercu 1:1
6.
Kontruksi Bendung :
Kontruksi Bendung :
a.
Tipe mercu
: Bulat
a.
Tipe mercu
: Bulat
b.
Elevasi mercu
: +30.46
b.
Elevasi mercu
: +30.75
c.
Lebar efektif bending Elevasi air diatas mercu bendung
: 68. 51 m
c.
: 71.86 m
: +34.2
d.
: 2.593 m
e.
f.
Tinggi muka air banjir di hilir bendung Jari-jari mercu
: 1,16 m
f.
Lebar efektif bendung Elevasi air diatas mercu bendung Tinggi muka air banjir di hilir bendung Jari-jari mercu
g.
Tinggi mercu
:2m
g.
Tinggi mercu
: 2.25 m
h.
Tipe peredam energy
: Bak tenggelam
h.
Tipe peredam energi
: Bak
Jari-jari olakan
:6m
Fs
3
Kontrol tegangan yang terjadi : V 6e 1 t 1.2 B B …………...…(20)
d.
312.39 6 x 2.28 1 1 23,49 23,49
e.
= 5,59 t/m2 < 57,35 ………………(ok) 312.39 6 x 2.28 1 2 23,49 23,49
= 21,014 t/m2 < 57,35 ……………(ok)
KESIMPULAN Dari
hasil
Perhitungan
Debit banjir rencana 1020.324 m3/dt (Metode Nakayasu)
+ 35.25 : 3.80 m
: 1.16 m
tenggelam
i.
Jari-jari olakan
:6m
i.
7. a.
Bangunan Pengambilan Lebar intake
:2
Bangunan Pengambilan a. Lebar intake
:2m
b.
Tinggi bukaan intake
:2m
b.
: 0.64 m
8.
Back water
: 903.38m
Back water
9.
Bendung aman terhadap :
Tinggi bukaan intake
Bendung
Tetap Sawah Laweh Tarusan Kabupaten Pesisir Selatan, penulis dapat mengambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
a. b. c. d.
Bendung aman terhadap :
Guling
a.
Guling
Geser
b.
Geser
Eksentrisitas
c.
Eksentrisitas
Kuat dukung tanah
d.
Pada kondisi air normal, air banjir dan kering
: 845.41 m
Kuat dukung tanah Pada kondisi air normal dan air banjir
4.
SARAN Agar berfungsi
bendung
yang
optimal,
untuk
dipertimbangkan
direncanakan itu
saran-saran
hendaknya
diadakan
suatu
perlu
pemeliharaan sehingga fungsi dari
sebagai
pembangunan bendung tersebut masih
berikut: 1.
Bendung yang sudah di dibangun
dapat digunakan secara optimal.
Pada perhitungan dimensi bendung harus sesuai
dengan
debit
banjir
rencana dan dalam menentukan debit banjir
rencana
mempertimbangkan
DAFTAR PUSTAKA Bambang Triatmodjo, Prof, Dr, Ir, CES,
juga
harus
DEA., Hidraulika II, Beta Offset,
periode
ulang
Yogyakarta, 2003.
yang harus diambil supaya konstruksi Departemen Pekerjaan
bendung tersebut aman. 2.
Dalam merencanakan suatu bendung perlu juga diperhatikan lokasi yang tepat untuk dibangun. Bendung tidak
Umum,
Kriteria
Perencanaan, Badan Penelitian dan Pengembangan, Jakarta, 2002 Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air
boleh di bangun pada tikungan sungai
(PSDA) Provinsi Sumatera Barat.
karena itu sangat berbahaya bagi
“Data-data Hidrologi”.
kontruksi
bangunan
bendung
dan
sangat besar dampak kepada aliran
Erman Mawardi, Desain Hidraulik Bendung
sungai sebelumnya. Bangun bendung
Tetap untuk Irigasi Teknis, Alfabeta,
yang letaknya strategis, aman dan tidak
2002.
menghambat Aliran sungai supaya mendapat
fungsi
bendung
yang
1, Beto Offset, Yogyakarta, 2002
optimal. 3.
Untuk menghasilkan bendung dengan biaya
Hary Christady Hardiyatno, Teknik Fondasi
pembangunan
yang
lebih
Hary Christady Hardiyatno, Teknik Fondasi 2, Beto Offset, Yogyakarta, 2008
ekonomis perlu dilakukan perencanaan bendung
yang
memperhatikan
baik kondisi
dengan
Mawardi, Erman. Memed, Moch. 2002.
topografi
Desain Hidraulik Bendung Tetap Untuk
daerah dimana bendung dibangun.
Irigasi Teknis. Bandung: Alfabet.
Soemarto, C.D., Ir, Dipl.HE., Hidrologi Teknik, Erlangga, 1999. Suripin, Dr, Ir, M. Eng., Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan,.
