TINJAUAN PERENCANAAN EMBUNG CANDUNG KOTO LAWEH KABUPATEN AGAM

Transkripsi

1 TINJAUAN PERENCANAAN EMBUNG CANDUNG KOTO LAWEH KABUPATEN AGAM Andrev okrinaldo, Mawardi Samah, Afrizal Naumar. Jurusan teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang. andrevokrinaldo@ymail.com, bappeda_kotapariaman@yahoo.co.id,zalnaumar@yahoo.com Abstrak Embung adalah bangunan yang terletak melintang sungai yang berfungsi untuk menyimpan air dimusim hujan dan menyalurkannya dimusim kemarau sesuai kebutuhan.pada tugas akhir ini mempelajari dan membandingkan perencanaan sebuah embung yang telah dilakukan oleh konsultan.tugas akhir ini bertujuan untuk mempelajari dan mendalami perencanaan sebuah embung.tinjauan perencanaan embung candung koto laweh mengunakan data curah hujan 15 tahun pengamatan sedangkan perhitungan konsultan menggunakan data curah hujan 10 tahun pengamatan.dari perhitungan didapat elevasi muka air normal,banjir dan stabilitas embung.data-data pendukung adalah peta topografi berskala 1:50.000,data klimatologi dan data curah hujan berdasarkan 15 tahun pengamatan.dalam pembuatan tugas akhir ini dilakukan perhitungan-perhitungan seperti analisa hidrologi,perhitungan hidrolis embung,perhitungan dimensi embung dan perhitungan stabilitas embung.dari hasil perhitungan didapat debit 100 tahunan (Q 100 ) = 215,1048 m 3 /dt,muka air normal pada elevasi +1262m,muka air banjir pada elevasi +1263,9m volume tampungan ,87 m 3 dan tinggi tekanan diatas mercu (H) = 1,9 m. perbedaan antara perhitungan penulis dengan perhitungan konsultan elevasi muka air banjir dan stabilitas embung. Kata Kunci : Perencanaan, Embung, Debit banjir, Stabilitas. THE PLANNING REVIEW OF POND IN CANDUNG KOTO LAWEH KABUPATEN AGAM Andrev okrinaldo, Mawardi Samah, Afrizal Naumar. Jurusan teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang. andrevokrinaldo@ymail.com, bappeda_kotapariaman@yahoo.co.id,zalnaumar@yahoo.com Abstrack Pond is the building that s located horizontally in river that s function saved the water in the rain season and be channeling it in the dry season. In this last task studied and differented the planning of a pond that was done by a consultant. This last task was intented to studied and found more understanding about the planning of a pond. Candung Koto Laweh s review of pond planning used rainfall data 15 years observation wheares the consultant s calculation used rainfall data 10 years observation. From the calculation was goten normal water surface elevation, flood and pond stability. The supporting data was topography map scaled 1 : , data of climatology and rainfall bassed 15 years observation. In making this last task was done the calculations such as hydrology analysis, hydrolysis calculation of pond,

2 calculation of pond dimention, and calculation of pond stability. From the calculation result was goten debet 100 yearly ( Q 100 ) = m 3 /dt, the watersurface was normal elevation +1262m,the flood watersurface on elevation +1263,9m, holding volume ,87 m 3 and high pressure was on mercu (H) = 1,9 m. The diffrence between writer calculation and consultant calculation was water surface elevation, flood and pond stability. Key word : planning, pond, debet of flood, stabily

3 PENDAHULUAN Kabupaten Agam adalah kabupaten yang berada di Sumatra barat, yang memiliki luas wilayah ± 2.232,30 Km 2 dengan jumlah penduduk sebanyak orang. Jumlah penduduk Kabupaten Agam dari tahun ke tahun semakin meningkat.dengan adanya populasi penduduk yang meningkat berdampak pada kebutuhan air baku dan kebutuhan pangan yang meningkat. Meningkatnya kebutuhan air harus didukung dengan ketersediaan air yang memadai, dalam usaha kegiatan pemenuhan dan penyediaan air baku.ketersediaan air untuk berbagai kebutuhan cenderung mengalami penurunan drastis disamping kebutuhan akan air baku cenderung meningkat. Hal ini disebabkan oleh sudah banyak eksploitasi hutan oleh masyarakat baik yang mempunyai HPH maupun yang tidak dan pola perubahan iklim global juga sangat mempengaruhi.pergeseran musim sangat dominan mempengaruhi ketersediaan air yang akan dimanfaatkan oleh masyarakat. Untuk itu perlu dicari alternatif solusi guna mengatasinya.seluruh sumber air pada daerah Kabupaten Agam, baik berupa danau, sungai, mata air maupun sumber air baru akan terus ditingkatkan pemanfaatannya sesuai skala prioritas. Kebutuhan air baku terutama diprioritas pada saat musim kemarau untuk melayani berbagai keperluan.khusus untuk daerah Nagari Candung Koto Laweh Kecamatan Candung pada musim kemarau mulai bulan ke 2, masyarakat setempat sangat sulit mendapatkan sumber air untuk kebutuhan rumah tangga apalagi untuk ternak dan pertanian.akibat hal tersebut di atas banyak diantara masyarakat pergi ke daerah lain untuk mencari penghidupan.dalam rangka membangun potensi air bagi kepentingan irigasi ataupun suplai air maka salah satu usaha yang perlu ditempuh adalah dengan membangun embung.embung adalah suatu bangunan penyimpan air di musim hujan dan menyalurkannya dimusim kemarau sesuai dengan kebutuhan, dalam hal menyimpan air embung berkapasitas ratusan ribu m³. Embung akan menyimpan air di musim hujan dan kemudian air dimanfaatkan di musim kemarau untuk memenuhi kebutuhan penduduk, ternak dan pertanian. Jumlah kebutuhan tersebut akan menentukan tinggi tubuh embung dan kapasitasnya Tujuan studi Tinjauan Perencanaan Embung Cndung Koto Laweh Kabupaten Agam adalah mempelajari dan mendalami perencanaan sebuah embung serta mempelajari dan membandingkan perencanaan sebuah embung yang telah dilakukan oleh konsultan.

4 METODOLOGI Penulis melakukan studi literatur dan pegumpulan data. Kegiatan yang akan dilakukan secara garis besar dibedakan atas: a. Studi literatur Dalam studi literatur didapatkan teori-teori yang diperoleh melalui buku buku untuk yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir. b. Pengumpulan data Data yang dibutuhkan adalah peta topografi,peta situasi, data curah hujan15 tahun dan data klimatologi, c. Analisa dan perhitungan. 1) Debit bulanan Pada analisa ini, data curah hujan yang akan digunakan adalah data curah hujan rata rata bulanan. 2) Curah hujan rencana Untuk menghitung curah hujan rencana penulis menggunakan 2 metode yaitu metode Gumbel dan Hasper. Dari kedua metode tersebut di ambil nilai curah hujan rata-rata. Hal ini dilakukan untuk mencari angka curah hujan yang mungkin terjadi dalam periode tertentu. Jadi nilai curah hujan ini yang akan digunakan untuk perhitungan debit rencana. 3} Analisa Debit Banjir Rencana. Untuk perhitungan Debit Banjir Rencana dilakukan dengan metode hasper dan Rasional. Data untuk kedua metode tersebut di ambil dari nilai curah hujan rencana 4} Perhitungan jumlah KK yang dapat terpenuhi Perhitungan ini didapat dari perhitungan debit bulanan dari data curah 15 tahun pengamatan 5}Perhitungan Kapasitas Tampungan Embung. Perhitungan didapat dari peta situasi yang didapat dari PSDA Sumatra Barat. 6} perhitungan stbilitas embung. Perhitungan ini didapat dari gaya-gaya yang bekerja pada embung tersbut.dihitung pada saat air normal dan air banjir.

5 HASIL DAN PEMBAHASAN a.perhitungan Debit Bulanan Digunakan metode Poligen Nreca Tabel 1 perhitungan debit bulanan Tahun Debit bulanan Ranking , , , , , , , , , , , , , , ,64 15 b. Curah hujan rencana Untuk curah hujan rencana penulis menggunakan 2 metode yaitu metode Gumbel dan Hasper. Gumbel Rumus :R = Dimana : Yt Yn R * Sx Sn R= Curah hujan kala ulang T tahun (mm) = Curah hujan maksimum rata-rata Y T = Reduced variate (hubungan denganreturn periode, t) Y n = Reduced mean (hubungan dengan banyaknya data, n) Sn=Reduced standar deviasi (hubungandengan banyak data, n) S d = Standar deviasi n= Banyak data tahun pengamatan Untuk perhitungan selanjutnya penulis berikan dalam bentuk penabelan yang terdapat pada tabel 3.2 dibawah ini : Tabel 2 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Gumbel N th Rratarata {mm} Sx Yn Sn Yt Rn {mm} 2 102,53 68,16 0,512 1,021 0, , ,53 68,16 0,512 1,021 1, , ,53 68,16 0,512 1,021 2, , ,53 68,16 0,512 1,021 2, , ,53 68,16 0,512 1,021 3, , ,53 68,16 0,512 1,021 3, , ,53 68,16 0,512 1,021 4, ,55 Metode hasper Data-data tersebut diurut dari curah hujan terbesar ke yang terkecil. Tabel 3 Rangking Curah Hujan Maximum Rata-rata Hujan Max M Tahun Ranking R R

6 (Sumber Data: Hasil Perhitungan) Perhitungan Curah Hujan Rencana Rumus : R T = Metode Hasper Dimana : + Sd * U T R T = Curah hujan rencana periode ulang Sd = Standar deviasi = 1 R1 R R2 R 2! 2 R = Curah hujan rata-rata R 1 = Hujan maksimum pertama R 2 = Hujan maksimum kedua U= Variabel standar. U T =Konstanta hasper sehubungandengan periodeulang yang di kehendaki. Selain yang diatas variabel lain adalah: Tm = n 1 m m = Urutan rangking n = Jumlah tahun pengamatan Perhitungan untuk periode ulang tahun berikutnya ditabelkan sebagai berikut : Tabel 4 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Hasper Rratarata T {mm} S Rt {mm} 2 102,53 85,57 83, ,53 85,57 157, ,53 85,57 210, ,53 85,57 264, ,53 85,57 282, ,53 85,57 337, ,53 85,57 396,035 (Sumber Data: Hasil Perhitungan) Dari perhitungan curah hujan rencana dengan 2 metode di atas, maka akan didapat curah hujan rencana rata-rata adalah : Tabel 5 Rekapitulasi Curah Hujan Rencana Rata Rata Metode Gumbel, Hasper, No Rn Hasper Gumbel 2 R2 83,704 92,81 5 R5 157, ,51 10 R10 210, ,61 20 R20 264, ,69 25 R25 282, ,95 50 R50 337, , R , ,55 (Sumber data: hasil perhitungan ) c. Analisa Debit Banjir Rencana metode hasper Koefisien pengaliran

7 α = waktu penambahan aliran sungai t c = 0,1. L 0,8. I -0,3 koefisien reduksi = 1 + * + * + Resume : F= 4 km 2 t c = 0,596 Jam < 2 jam L eff = 4,68 km α= 0,871 i= 0,159 β = 0,955 Untuk t c < 2 jam, maka : r n = ( ) ( ) Tabel 6 Debit Banjir Rencana Metode hasper dengan memasukkan Rn metode hasper T (thn) Rn (mm) Tc (jam) Rn (mm) 2 83,704 0,596 37, ,295 0,596 65, ,348 0,596 82, ,257 0,596 98, ,227 0, , ,847 0, , ,035 0, ,707 (Sumber data: hasil perhitungan) q n = 5 65,37 0,596 30, ,603 0,596 38, ,27 0,596 45, ,17 0,596 48, ,15 0,596 54, ,77 0,596 64,65 Q = α. β. q n. F Q = 0,871. 0, ,64. 4 = 58,69 m 3 /dt Perhitungan dilakukan secara tabelaris : Tabel 7 Perhitungan Debit Banjir Metode Hasper Hasper Tahun A β (mm/dt) F (m 3 /dt) 2 0,871 0,955 17, , ,871 0,955 30, , ,871 0,955 38, , ,871 0,955 45, , ,871 0,955 48, , ,871 0,955 54, , ,871 0,955 64, ,1048 q n Q perhitungan dilkakukan secara tabelaris : T r n (mm) (th) t c (jam) q n (mm/dt) 2 37,85 0,596 17,64

8 Dengan memasukkan Rn metode gumbel T(th) R n (mm) t c (jam) r n (mm) ,596 41, ,596 69, ,596 85, ,596 98, , , , , , ,87 Tabel 8 Perhitungan Debit Banjir Metode Hasper gumbel Tahun Rn Β (mm/dt) F (m 3 /dt) 2 0,871 0,955 19, , ,871 0,955 32, , ,871 0,955 39, , ,871 0,955 46, , ,871 0,955 48, , ,871 0,955 53, , ,871 0,955 58, ,1747 metode rasional Rumus rumus yang dipakai : Kecepatan Aliran (V) V = 72. I 0,6 Waktu kontraksi aliran (t) t = r n = x ( ) Dengan mengunakan Rn hasper q n Q Perhitungan dilakukan secara tabelaris : T R n (mm) T(jam) (th) r n (mm/jam) 2 83,704 0,196 86, , , , , , , , , , , , ,93 Q n = Tabel 9 Perhitungan debit banjir metode rasional-hasper Tahun C (mm/jam) (m 3 /dt) 2 0,80 86, ,46 5 0,80 161, , ,80 216, , ,80 271, , ,80 289, , ,80 347, , ,80 406, ,72 Dengan mengunakan Rn Gumbel: r n F Q T(th) R n (mm) T(jam) r n (mm/jam) ,196 95, , ,14

9 , , , , , ,02 P3 190, , , , , , , , ,88 Bmck 0 116,951 Tabel 10 Perhitungan debit banjir metoda rasional-gumbel P4 90, , ,4 Tahun C r n (mm/jam) F Q (m 3 /dt) 2 0,80 95, ,76 5 0,80 173, , ,80 224, , ,80 274, , ,80 289, , ,80 337, , ,80 385, ,004 d. perhitungan jumlah KK yang dapat terlayani. Vu JKK= = /24000=2.443, Jh Qu 6 = KK (yang dapat terlayani) e. kapasitas tampungan embung. Tabel 11 Volume tampungan embung. Titik Luas Jarak(m) P1 172,39 Luas rata-rata Volume (m³) 121,1 200, ,74 Jumlah = ,867m 3 f. perhitungan stabilitas embung. Tabel 12 Gaya-gaya pada saat air normal Gaya-gaya Berat sendiri Gaya gempa Tekanan lumpur Tekanan tanah Tekanan hidrostatis Uplift Pressure jumlah Kontrol Stabilitas Pada Kondisi Air Normal 1. Terhadap Guling (over Turning) Sf = MV MH Gaya vertikal Gaya horizontal = 5,21 1,5..(Aman) 2. Terhadap Geser (Sliding) Momen vertical -219, ,15 - Momen horizontal - 31, ,348-10,58 4,29-237,37 37, , ,868-1,678 15, , ,71 92,855 14,03 997,815 61, ,784 49, ,81 406,26 P2 227,78

10 Sf = V. f 1,5 H f = 0,75 = 2,12 1,5... (Aman) 3. Terhadap Eksentrisitas e = B/2 d b/6 d = Perhitungan : d = 12,32 e = 0,055 4,125. (Aman) 4. Terhadap Daya Dukung Tanah q ult = C. Nc +. D Nq + 0,5 B. N Dimana : q = Daya dukung Keseimbangan (Ultimate bearing Capasity T/m 2 ) Nc, Nq, N = Faktor daya dukung tanah yang tergantung pada besarnya sudut geser dalam tanah. Berdasaakan sudut geser tanah diatas Dengan nilai = 0 18 di dapat dari tabel Terzaqhi : Nc = 15,9 Nq = 5,9 N = 3,75. Data Daya Dukung Tanah Pondasi : A. Berat jenis tanah = 2,71 T/m 3 B. Nilai kohesi Tanah C = 0,40 T/m 2 C. Sudut geser Tanah = 18 0 D. Kedalaman Pondasi D = 2,00 m E. Lebar dasar Embung B = 38,75 m q ult N = C Nc + D Nq + 0,5 B = 289,436 t/m 2 Tegangan Tanah Yang di izinkan = DayadukungTanah FaktorKeamanan = 144,72 t/m 2 5. Terhadap Tekanan Dibawah Embung = V 6e 1 B B max = 5,68 t/m 2 144,72 t/m 2 min = 5,54 t/m 2 144,72 t/m 2 Tabel 13 gaya-gaya pada saat air banjir Gaya-gaya Berat sendiri Gaya gempa Tekanan lumpur Tekanan tanah Tekanan hidrostatis Uplift Pressure Jumlah Kontrol Stabilitas Pada Kondisi Air banjir 1.Terhadap Guling (over Turning) Sf = MV MH Gaya vertikal Gaya horizontal = 3,71 1,5..(Aman) 2. Terhadap Geser (Sliding) Sf = V. f 1,5 H Momen vertical -219, ,15 - Momen horizontal - 31, ,348-10,58 4,29-237,37 37, , ,868-15,094-1, , ,52 120,785 9, ,763 64, ,27 28, ,78 485,448

11 f = 0,75 = 3,25 1,5... (Aman) 3. Terhadap Eksentrisitas e = B/2 d b/6 d = Perhitungan : d = 9,618 e = 2,757 4,125. (Aman) 4. Terhadap Daya Dukung Tanah q ult = C. Nc +. D Nq + 0,5 B. N Dimana : q = Daya dukung Keseimbangan (Ultimate bearing Capasity T/m 2 ) Nc, Nq, N = Faktor daya dukung tanah yang tergantung pada besarnya sudut geser dalam tanah. Berdasaakan sudut geser tanah diatas Dengan nilai = 0 18 di dapat dari tabel Terzaqhi : Nc = 15,9 Nq = 5,9 N = 3,75. Data Daya Dukung Tanah Pondasi : A. Berat jenis tanah = 2,71 T/m 3 B. Nilai kohesi Tanah C = 0,40 T/m 2 C. Sudut geser Tanah = 18 0 D. Kedalaman Pondasi D = 2,00 m E. Lebar dasar Embung B = 24,75 m q ult = C Nc + D Nq + 0,5 B N = 289,436 t/m 2 Tegangan Tanah Yang di izinkan no = = DayadukungTanah FaktorKeamanan 289,436 = 144,72 t/m Terhadap Tekanan Dibawah Embung = V 6e 1 B B max = 8,376 t/m 2 144,72 t/m 2 min = 1,665 t/m 2 144,72 t/m 2 KESIMPULAN Embung adalah suatu bangunan penyimpan air dimusim hujan dan menyalurkan nya dimusim kemarau sesuai kebutuhan.dalam perhitungan perencanaan embung ini,penggunaan datadata curah hujan dan prinsip perhitungan antara konsultan perencana dengan penulis sama, tetapi rumus dan cara menguraikan berbeda. Berikut uraiannya; Metode uraian dipakai,curah hujan yang dipakai dan hasil debitnya Perhitungan penulis Metode hasper, 15 tahun,q50=181,6662 Perhitungan konsultan Metode hasper,10 tahun,q50=67,764 Muka air banjir +1263,9 M +1263,73 M Kontrol stabilitas terhadap guling pada kondisi air normal dan banjir Kontrol stabilitas terhadap geser pada kondisi air normal dan banjir Air normal 2,77 1,5 Air banjir 3,46 1,5 Air norma l 2,12 1,5 Air banjir 3,25 1,5 Air normal 3,13 1,5 Air banjir 4,13 1,5 Air normal 1,56 1,5 Air banjir 2,34 1,5

12 DAFTAR PUSTAKA Kasiro, Ibnu, Pedoman Kriteria Perencanaan Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering di Indonesia, Departemen Pekerjaan Umum Adidarma, Wanny, Ianny Martawati, Memperkirakan Curah Hujan Rencana Durasi Pendek dengan Pendekatan Empiris, Jurnal Teknik Hidrolik no USBR, Design of Small Dams, A Water Resources Technical Publication, Secoond Edition, 1973 Kasiro, Ibnu, Bhre Susantini Rusli dan Agus PP Brotodihardjo, Beberapa Permasalahan Embung Tipe NTT IADP di P. Timor, , Jurnal Litbang Pengairan no NTT IADP, Petunjuk Pembuatan Embung Kecil Tipe Urugan Tanah di Propinsi NTT Ringkasan, Okt. 1990, tidak diterbitkan Das, M, Braja. 1998, Mekanika Tanah Jilid I.Surabaya : Pustaka Jaya

13