PERENCANAAN BENDUNG TETAP BATANG LUMPO I KECAMATAN IV JURAI KABUPATEN PESISIR SELATAN

Transkripsi

1 PERENCANAAN BENDUNG EAP BAANG LUMPO I KECAMAAN IV JURAI KABUPAEN PESISIR SELAAN Rahmat Hidayat, Mawardi Samah,Rahmat Jurusan eknik Sipil, Fakultas eknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta, Padang rahmat_cvl08@yahoo.com, bappeda_kotapariaman@yahoo.co.id, r4mt_99@yahoo.com ABSRAK Bendung adalah bangunan melintang sungai yang berfungsi untuk meninggikan muka air agar bisa diambil dan dialirkan ke saluran lewat bangunan pengambilan. Perencanaan bendung sungai Batang Lumpo I ini direncanakan dengan menggunakan mercu tipe Ogee.bendung ini direncanakan menggunakan kolam olakan tipe bak tenggelam hal ini di karenakan aliran sungai yang deras dan jenis material yang di bawa juga cukup besar sehingga menimbulkan energi yan besar jadi perlu peredam energi.struktur bendung direncanakan di Kecamatan IV Jurai Kabupaten Pesisir Selatan. Dalam pembuatan ugas Akhir ini dilakukan perhitunganperhitungan seperti analisa hidrologi, perhitungan hidrolis bendung, perhitungan dimensi bendung dan perhitungan stabilitas bendung. Data-data pendukung adalah peta topografi berskala 1: dan data curah hujan berdasarkan 15 tahun pengamatan yang di ambil dari stasiun surantih. Bendung ini direncanakan untuk umur rencana 100 tahun. Dari hasil perhitungan didapat : luas catchment area seluas 71 km2, debit 100 tahunan (Q100) = 361,3360 m3/dt dan tinggi energi (H1) = 2,875 m, sehingga dapat mengairi areal pertanian seluas 404 Ha. Kata Kunci : Bendung, inggi Energi, ipe Mercu, Catchment Area.

2 PERENCANAAN BENDUNG EAP BAANG LUMPO I KECAMAAN IV JURAI KABUPAEN PESISIR SELAAN Rahmat Hidayat, Mawardi Samah,Rahmat Jurusan eknik Sipil, Fakultas eknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta, Padang rahmat_cvl08@yahoo.com, bappeda_kotapariaman@yahoo.co.id, r4mt_99@yahoo.com ABSRAC Weir is transverse building river serves to elevate water to be taken down and streamed to a channel through the building retrieval. he planning weir river Batang Lumpo I is planned by using mercu type Ogee. Structure weir planned in Kecamatan IV JUrai. In making this Final ask performed the calculations such as hydrological analysis, calculation hidrolis weir, calculation dimensions weir and calculation stability weir. Supporting data is topographic maps 1: scale and rainfall data based on 15 years of observations. Weir is planned for the age of the planned 100 years. From the calculation results obtained : catchment area of 71 km2, discharge 100 annual (Q100) = 361,3360 m3/dt and high energy (H1) = 2,875 m, so can irrigate agricultural areas covering an area of 404 Ha. Keywords: Weir, High Energy, ype Mercu, Catchment Area.

3 PENDAHULUAN Pesisir Selatan merupakan salah satukabupaten di Sumatera Barat yang kondisi geografis berupa dataran dan perbukitan/ pegunungan dimana cukup banyak terdapat aliran sungai. Disamping merupakan daerah rawan gempa, daerah Sumatera Barat juga rawan terhadap bencana lainnya seperti tanah longsor, galodo, baik yang terjadi diperbukitan maupun di lembah-lembah sungai. Kerawanan tersebut didukung oleh curah hujan yang cukup tinggi dan kondisi topografi wilayah di Sumatera Barat yang bergunung-gunung. Kondisi yang alamiah tersebut berdampak pada sungai-sungai di Propinsi Sumatera Barat mempunyai potensi daya rusak air yang cukup tinggi. Banjir dan kerusakan yang diakibatkannya adalah permasalahan yang sering melanda daerah permukiman yang masuk dalam daerah penguasaan sungai. Curah hujan yang tinggi serta daya dukung lingkungan yang tidak memadai pada suatu daerah aliran sungai merupakan penyebab utarna banjir. Pasca gempa besar yang terjadi pada 30 September 2009 turut memperparah kondisi sungai-sungai yang sudah mempunyai potensi kerusakan sungai, bahkan sebagian bangunan sungai yang ada di daerah bencana tersebut turut rusak akibat gempa tersebut. idak terkecuali terjadi pula pada sungai di Lubuak Sariak kambang Kabupaten Pesisir Selatan. Sungai yang mengalami kerusakan akibat gempa tersebut dapat menimbulkan ancaman bencana lanjutan yang membahayakan kehidupan masyarakat di sekitar daerah bantaran sungai yang ada, seperti longsor, galodo dan bencana banjir. Luapan sungai akibat banjir dapat merusak areal lahan usaha pertanian, permukiman, badan jalan dan prasarana umum lainnya sehingga akan berakibat pada turunnya produktifitas lahan, panen mengalami kegagalan, kerugian material masyarakat dan rusaknya infrastruktur sehingga rnenghambat laju pembangunan. Air merupakan kebutuhan mutlak bagi makhluk hidup terutama bagi manuusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan, seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk, maka aktivitas penggunaan sumber daya alam, khususnya sumber daya air juga semakin meningkat, maka sumber daya air perlu ditingkatkan pelestariannya dengan menjaga keseimbangan siklus air di bumi yang dikenal sebagai daur hidrologi. Proses daur hidrologi di alam bermanfaat sebagai sumber daya yang terbaharukan, secara global kuantitas sumber daya air di bumi relative tetap, sedangkan kualitasnya makin hari semakin menurun. Selain untuk kebutuhan makhluk hidup, air juga dapat dimanfaatkan untuk pengairan, pembangkit listrik, industri, pertanian, perikanan, dan sumber baku air minum, terkait dengan kebutuhan beragam tersebut, ketersediaan air yang memenuhi baik kuantitas maupun kualitas untuk kebutuhan sangatlah terbatas, ketersediaan air terutama air permukaan sangat bergantung pada pengelolaan asal air tersebut, yaitu sungai yang merupakan salah satu air permukaan yang perlu dikelola. Untuk itu penulis mengangkat masalah ini sebagai bahan untuk pembuatan ugas akhir ini dengan judul : Perencanaan Bendung etap Batang Lumpo I kecamatan IV JuraiKabupaten Pesisir Selatan. MEODE Penulis melakukan studi literatur dan pegumpulan data. Kegiatan yang akan dilakukan secara garis besar dibedakan atas:

4 a. Studi literatur Dalam studi literatur didapatkan teoriteori yang diperoleh melalui buku buku untuk analisa hidrologi yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir. b. Pengumpulan data Data yang dibutuhkan adalah peta DAS, data curah hujan15 tahun (tahun 1996 sampai tahun 2010) yang berasal dari 3 Stasiun yaitu Stasiun Surantih, Stasiun Lengayang dan Stasiun Batang Kapeh. c. Analisa dan perhitungan. 1) Curah hujan maksimum Pada analisa ini, data curah hujan yang akan digunakan adalah data curah hujan rata rata maksimum yang diperoleh dengan menghitung data curah hujan 10 tahun dari 3 stasiun dengan menggunakan Metode Aljabar ( Arithmetic mean ). 2) Curah hujan rencana Untuk menghitung curah hujan rencana penulis menggunakan 3 metode yaitu, metode Gumbel, Hasper dan Weduwen 3) Analisa Debit Banjir Rencana. Untuk perhitungan Debit Banjir Rencana dilakukan dengan metode Hasper. Data untuk metode tersebut di ambil dari nilai curah hujan rencana.perhitungan debit rencana dengan metode ini, tinggi hujan yang diperhitungkan adalah tinggi hujan pada titik pengamatan. Rumus : Q t = q n A Q t = Debit banjir rencana untuk periode ulang tertentu (m 3 /dt) = Run off coefficient / koefisien pengaliran = Reduction coeffisient / koefisien reduksi q n = Intensitas hujan yang diperhitungkan (m 3 /dt/km 2 ) A = Cathment area (km 2 ) 4) Perhitungan Dimensi Bendung. Perhitungan dimensi bendung berguna untuk mengetahui seberapa besar debit yang mampu ditahan oleh bendung dengan menggunakan data dimensi yang ada dilapangan pada saat ini.selanjutnya hasil perhitungan akan menunjukkan apakah diperlukan dimensi baru untuk bendung atau tidak. ANALISA DAN PEMBAHASAN Perhitungan Curah Hujan Didalam perhitungan data curah hujan rencana dengan periode ulang, metoda yang digunakan adalah : 1. Perhitungan dengan Metode Hasper 2. Perhitungan dengan Metode Gumbel 3. Perhitungan dengan Metode Weduwen abel 3.1 Perhitungan curah hujan No ahun Pengamatan Curah Hujan Maksimum Stasiun Surantih n=15 R = 1849

5 (Sumber Data : Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air ingkat I Sumatera Barat) abel 3.2 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Gumbel (Sumber Data: Hasil Perhitungan) Metode hasper Curah hujan rencana Untuk curah hujan rencana penulis menggunakan 3 metode yaitu metode Gumbel, Hasper, dan Weduwen. Gumbel Rumus : R = R Yt Yn R * Sx Sn =Curah hujan kala ulang tahun =Curah hujan maksimum ratarata Y = 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 4.4 dibawah ini n R rata-rata S x Y n S n Y t R n 2 123,2 50,08 0, ,36 116, ,2 50,08 0, ,49 171, ,2 50,08 0, ,25 208, ,2 50,08 0, ,97 243, ,2 50,08 0, ,19 255, ,2 50,08 0, ,90 289, ,2 50,08 0, ,60 323,82 Data-data tersebut diurut dari curah hujan terbesar ke yang terkecil. abel 3.3 Rangking Curah Hujan Maximum Rata-rata ahun Ri M (Sumber Data: Hasil Perhitungan) Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Hasper Rumus : R = + Sd * U R = 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 =Konstanta hasper sehubungandengan periodeulang yang di kehendaki. Selain yang diatas variabel lain adalah: \

6 n 1 m = m m = Urutan rangking n = Jumlah tahun pengamatan Perhitungan untuk periode ulang tahun berikutnya ditabelkan sebagai berikut : abel Nilai didapat dari tabel standarvariabel Mn = mp = dari tabel (n: periode ulang dan, p: lama pengamatan) Dari data sebelumnya maka perhitungan bisa dilakukan, dengan p = 10. = 92,383 mm Perhitungan untuk periode ulang tahun berikutnya ditabelkan sebagai berikut: No Curah Hujan M = (n + 1)/M Satandar Variabel abel PerhitunganCurah Hujan Rencana Metode Weduwen , ,06 abelperhitungan Curah Hujan Rencana Metode Hasper t (h) R rata-rata (Sumber Data: Hasil Perhitungan) Weduwen Rumus: R n = M n x R P Dimana: R n = Hujan rencana dengan perode ulang R P = R RP diambil R 70 mp Sehingga: R p = R mp S R = Harga terbesar dari R 2 atau 5/6 R 1 R 1 = Hujan maksimum pertama R 2 = Hujan maksimum kedua R t 2 123, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,3898 No Mn Rp Rn 1 2 0, , , , , , , , , , , , , ,11 (Sumber data: hasil perhitungan) Dari perhitungan curah hujan rencana dengan 3 metode di atas, maka akan didapat curah hujan rencana rata-rata adalah : abel Rekapitulasi Curah Hujan Rencana Rata Rata Metode Gumbel, Hasperwedwen No R n Hasper Metode Gumbel (Sumber data: hasil perhitungan Wedu wen Perhitungan Debit Banjir Rencana Rata - rata 1 R 2 108,7 116,0 135,2 120,0 2 R 5 165,4 171,7 163,4 166,8 3 R ,3 208,5 191,4 202,1 4 R ,8 243,8 220,2 237,3 5 R ,7 255,0 229,4 248,7 6 R ,5 289,5 257,4 283,8 7 R ,3 323,8 285,1 319,4

7 Berdasarkan perhitungan curah hujan pada periode ulang, pada pembahasan sebelumnya, maka perhitungan debit banjir dilakukan dengan metode-metode sebagai berikut : a. Metode Hasper Data-data hidrologi : Luas catchment area (F) = 71 km 2 Panjang efektif sungai (L eff ) = 22,5 km Kemiringan dasar sungai = 0,088 Koefisien Pengaliran (α) = 1 α = ( ) α = = 0,5478 ( ) Waktu pertambahan aliran sungai (t c ) t c = 0,1. L 0,8. I -0,3 = 0,1 (22,5) 0,8 (0,088) -0,3 = 2,5026 jam Koefisien Reduksi (β) * = 1 + * + * + = 1,9878 β = = 0,5030 ( ) + * + Resume : F = 71 km 2 t c = 2,5026 Jam > 2 jam L eff = 22,5 km α = 0,5478 I = 0,088 β = 0,5030 Untuk 2 jam < t c < 19 jam, maka : r n = Dengan memasukan R n metode Hasper didapat : r 2 = (th) = 77,7110 mm Perhitungan dilakuan secara R n t c r n (jam) 2 108,7632 2, , ,4588 2, , ,3323 2, , ,8651 2, , ,7094 2, , ,5607 2, , ,3898 2, ,6382 q n = (th) perhitungan dilkakukan secara r n t c q n (mm/dt) (jam) 2 77,7110 2,5026 8, ,4374 2, , ,4239 2, , ,0990 2, , ,9907 2, , ,6079 2, , ,6382 2, ,7098 Q = α. β. q n. F Q = 0, , , = 128, 3102 m 3 /dt Perhitungan dilakukan secara abel Perhitungan Debit Banjir Metode Hasper (th) Α Β q n (mm/dt) F Q (m 3 /dt) 2 0,54 0,50 8, ,8 5 0,54 0,50 13, ,1 10 0,54 0,50 16, ,5 20 0,54 0,50 19, ,1 25 0,54 0,50 20, ,7 50 0,54 0,50 24, , ,54 0,50 27, ,8 Dengan memasukan R n metode Gumbel didapat :

8 r 2 = = 96,9428 mm Perhitungan dilakuan secara R n t c r n (th) (jam) 2 135,2271 2, , ,4673 2, , ,4360 2, , ,2193 2, , ,4516 2, , ,4203 2, , ,1174 2, ,7157 q n = q 2 = = 10,7243 mm/dt Perhitungan dilakukan secara r n t c q n (mm/dt) (th) (jam) 2 96,6194 2, , ,7970 2, , ,7806 2, , ,3462 2, , ,9426 2, , ,9262 2, , ,7157 2, ,6115 Q = α. β. q n. F Q = 0, , , = 171,3905 m 3 /dt Perhitungan dilakukan secara abel Perhitungan Debit Banjir Metode weduwen (th) Α Β q n (mm/dt) F Q (m 3 /dt) 2 0,54 0,50 10, ,39 5 0,54 0,50 12, , ,54 0,50 15, , ,54 0,50 17, , ,54 0,50 18, , ,54 0,50 20, , ,54 0,50 22, ,36 Dengan memasukan Rn metode Gumbel r 2 = = 113,1969 mm Perhitungan dilakuan secara R n t c r n (th) (jam) 2 116,0878 2, , ,7035 2, , ,5205 2, , ,8507 2, , ,0534 2, , ,5641 2, , ,8295 2, ,3754 q n = perhitungan dilkakukan secara (th) r n t c (jam) q n (mm/dt) 2 82,9444 2,5026 9, ,6817 2, , ,9874 2, , ,2307 2, , ,2350 2, , ,8929 2, , ,3754 2, ,6818 Q = α. β. q n. F Q = 0, , , = 147,1338 m 3 /dt Perhitungan dilakukan secara abel Perhitungan Debit Banjir Metode Gumbel ) Α Β q n (mm/d t) F Q (m 3 /dt) 2 0,54 0,50 9, ,13 5 0,54 0,50 13, , ,54 0,50 16, , ,54 0,50 19, , ,54 0,50 20, , ,54 0,50 22, , ,54 0,50 25, ,43 Sesuai dengan keadaan dilapangan, maka dari ketiga metode diatas yang digunakan untuk perencanaan nantinya debit rata-rata 100 tahun.

9 abel 3.9 Resume Debit Banjir Metode Q2 1 Hasper 137, 8 2 Gumbel 147, 1 3 weduwe 171, n 3 Q5 210, 1 217, 6 207, 1 Q ,5 264,2 242,6 Dari ketiga metode tersebut diambil Q 100 yang mendekati Q 100 rata-rata yaitu hasil perhitungan Metode Melchior Hasper. Jadi besarnya debit rencana (design flood) diambil harga Q 100 hasil perhitungan (Q 100 ) = 361,3 m 3 /dt Perhitungan Bendung Q ,1 309,0 279,1 Elevasi Puncak Mercu Elevasi puncak mercu bendung harus ditentukan sedemikian rupa sehingga : 1. Pada saat air sungai setinggi mercu bendung dapat mengairi semua daerah yang direncanakan. 2. Daya bilas pembilas bawah harus mampu membersihkan endapan dasar yang mendekati intake. 3. Daya bilas kantong lumpur cukup besar, sehingga endapan dikantong lumpur dapat dibilas dengan lancar. Elevasi puncak mercu = Elevasi dasar sungai dilokasi bendung + inggi mercu = (+250) + 2 = +252 m Lebar Efektif Mercu Bendung Q ,7 323,2 290,8 Q ,0 367,0 326,2 Q ,8 410,4 361,3 Lebar bendung yaitu jarak antara pangkal (abutment). Sebaiknya lebar bendung ini sama dengan lebar rata-rata sungai pada bagian yang stabil (bagian yang lurus). Biasanya lebar bendung diambil antara 1,0 1,2 dari lebar rata-rata sungai pada ruas yang stabil. Be = B 2 (nkp + Ka). H I Be = Lebar efektif bendung B = Lebar bendung (lebar total lebar pilar n = Jumlah pilar Kp = Koefisien kontraksi pilar Ka = Koefisien kontraksi pangkal bendung H I = inggi energi (Sumber : Standar Perencanaan Irigasi, KP 02 hal 114) inggi Muka Air Banjir di Atas Bendung inggi muka air diatas bendung dihitung berdasarkan rumus mercu Bulat pada kondisi eksisting, tetapi disini penulis akan menggunakan metode berbeda yaitu dengan menggunakan mercu Ogee sebagai perbandingan. Q = C d.2/3. 2/3. g. Be. H 1 3/2 Q = Debit (1921,886m 3 /dt) C d 1,15 gravitasi bendung diatas = koefisien debit Diasumsikan g = Percepatan 9,8 m/dt2 Be = Lebar efektif H 1 = inggi energi Mercu. Dari perhitungan diatas didapat hasil berupa tabel sebagai berikut : abel 3.10 Resume perbandingan tinggi muka air di atas bending Uraian V Ha = k H d H 1 ipe Mercu Mercu ogee (Perencana) 2,4652 m/dt 0,31 m 2,565 m 2,875 m

10 inggi Muka Air Banjir di hilir Bendung inggi muka air dihilir bendung dapat dihitung dengan cara trial and error terhadap kedalaman air (h). dengan menggunakan rumus pengaliran, dihitung debit yang terjadi (Q) dimana nilainya sama atau mendekati harga debit yang terjadi (Q 100 ). inggi muka air banjir dihitung dengan rumus Manning sebagi berikut : Q = V. A V = R 2/3. I 1/2 Q = Debit aliran (m 3 /dt) V = Kecepatan aliran (m/dt) A = Luas penampang basah (m 3 ) n = Koefisien kekasaran R = Jari-jari hidrolis I = Kemiringan dasar sungai. Dari perhitungan sebelumnya yaitu tinggi muka air banjir diatas bendung dan perhitungan tinggi muka air banjir dihilir bendung maka didapat data elevasi sebagai berikut (pada mercu tipe ogee) : elevasi muka air diatas bendung : = Elevasi puncak mercu + h = (+ 252,00) + 2,565 = 254,565m Elevasi energi diatas mercu : = Elevasi puncak mercu + H 1 = (+252,00) + 2,875= 254,875 m Elevasi muka air dihilir bendung : = elevasi dasar sungai di hilir bendung + h No H A (m 2 ) 2,565= + 251,565 m Perhitungan Back Water P R = (+ 249,00) + Perhitungan Back Water ini diperlukan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh pengempangan yang terjadi akibat adanya bendung dan juga untuk merencanakan panjang tanggul yang diperlukan untuk mengatasi banjir dan genangan. Adapun metode perhitungan yang tepat dikerjakan dengan menggunakan metode langkah standar, bila potongan melintang sungai, kemiringan dan faktor dan kekasaran sungai kearah hulu lokasi bendung sudah diketahui sampai cukup jauh. Rumus : Z = h ( ) Untuk 1 L = Untuk < 1 L = a = Kedalaman air sungai sebelum adanya bendung h = inggi air berhubung adanya bendung L = Panjang total dimana kurva pengempangan terlihat Z = Kedalaman air pada jarak x dari bendung X = Jarak dari bendung I = Kemiringan I n V (m/dt) Q (m 3 /dt) ,25 33, ,2 129,60 2 0,7 22,89 33, ,9 226,86 3 0,9 29,61 34,54 0, ,9 344,59 4 0,92 30, ,61 0, ,8 361,27 Perhitungan : a = 2,3119 m h = 7,02 m

11 I = 0,051 Sehingga : = = 1,1208 > 1 Maka L = L = 0, km ( ) =65,3409 m Perhitungan Hidrolis Kolam Olak Adapun rumus yang digunakan adalah : V 1 = ( ) V 1 = Kecepatan awal loncatan (m/dt) g = Percepatan gravitasi (9,81 m/dt) H I = inggi energi diatas mercu Z = inggi jatuh Dari hasil perhitungan terdahulu diperoleh data-data sebagai berikut : Debit banjir rencana = 361,3360 m 3 /dt Elevasi puncak mercu = + 252,00 m Elevasi air dihilir bendung = + 251,765 m Elevasi air dihulu bendung = + 254,565 m Jari-jari mercu = 0,58 x H d = 0,58 x 2,565 = 1,4877m inggi mercu = 2,0 m Kemiringan sungai = 0,088 Pertama kali kolam olakan dicoba pada elevasi + 249,32 m Sehingga : Z = (+252,00) (+249,32) = 2,68 m Dimana Z adalah beda tinggi antara elevasi muka air diatas mercu bendung dengan elevasi lantai kolam olakan. V 1 = ( ) V 1 = ( ) V 1 = 8,9880 m/dt Y 1 = = = 1,0628 m Fr = = = 2,7819 Y 2 = ½. Y 1. ( ) 1 Q = Debit banjir rencana (m 3 /dt) Y 1 = inggi muka air kaki bendung B = Lebar efektif bendung Fr = Bilangan Froude = inggi loncatan air Y 2 Y 1 = = 1,0628m Fr = = 2,7819m Y 2 = ½. 1,0628. ( ) 1 = 3,6835 m Maka elevasi air loncat pada elevasi : (+249,32) + 3,6835 = +253,0035 m Jadi air loncat (+253,0035) lebih besar dari elevasi di hilir (+251,565) masih belum memenuhi syarat, maka elevasi kolam olak harus diturunkan lagi. Untuk selanjutnya perhitungan dilakukan secara tabelaris. abel Perhitungan Elevasi Kolam Olak Elevasi Z V 1 (m/dt ) Y 1 Fr Y 2 Maka diambil elevasi kolam olak + 251,6634 m + 251,565 m Elevasi air loncat lebih rendah dari elevasi muka air hilir bendung, sehingga memenuhi syarat. Untuk perencanaan bendung batang Lumpo dipakai tipe bak tenggelam dengan alasan : 1. Karena kedalaman konjugasi hilir loncat air terlalu tinggi dibanding kedalaman normal hilir dan diperkirakan akan terjadi kerusakan pada lantai kolam olakan akibat Elevasi Air Loncat , , ,0 6,0 12,0 0,79 4,33 4,47 250,47 247, ,2 0,85 3,89 4,27 251,27 247,5 4,5 10,7 0, ,16 251,52

12 batu-batu besar yang tersangkut lewat atas bendung, dan dipakai peredam energi yang relatif pendek tetapi dalam. 2. Kondisi sungai batang Lumpo banyak mengangkut bongkahbongkahan atau batu-batu besar. 3. ipe bak tenggelam tahan terhadap gerusan. (Sumber : KP 02 hal 60 61) Maka untuk perencanaan dipakai rumus sebagai berikut : hc = hc = Kedalaman air kritis q = Debit per lebar satuan = Q rencana / B eff (m 3 /dt/m) Jadi : a. Debit satuan (Q 100 ) q = = = 9,5528 m 3 /dt/m b. Kedalaman kritis (hc) hc = hc = = 2,130 m c. inggi energi dihulu = Elevasi mercu + H 1 = (+ 252,00) + 2,875 = 254,875 m d. inggi energi dihilir H = (+254,875) (+251,565) = 3,31 m e. Menentukan jari-jari bak minimum yang diizinkan (R min ) = = 1,55 dari grafik didapat : R min /hc = 1,55 R min = 1,55 x 12,130 R min = 3,3015 diambil R = 3,3 didapat f. Menentukan batas hilir minimum ( min ) = = 1,55 dari grafik Perhitungan Lantai Muka min /hc = 1,88 ( ) = 1,88 ( ) = 2,06 Untuk menjaga terjadinya piping pada ujung hilir bendung akibat rembesan air dibawah batu, maka dimuka bendung dibuat lantai dari pasangan batu kali setebal 0,5 m. Panjang lantai tergantung dari jenis tanah pondasi bendung dan perbedaan tinggi tekanan air di hulu dan di hilir bendung. Dari hasil penyelidikan tanah disekitar bendung diperoleh data tanah dasar terdiri dari pasir sedang, maka weighted creep ratio, C = 6 Syarat :Lv + 1/3 L H h max. C Lv = Panjang bidang kontak pondasi yang vertikal L H = Panjang creep line horizontal h max = (+252,00) (+247,50) = 4,5 m h max. C = 4,50. 6 = 25,0 m a. Sebelum ada lantai muka LV = 3,00 + 1,50 + 2,00 + 2,00 + 2,50 + 0,5 + 0,5 + 4,0 = 16,0 m LH = 0,80+0,70+1,50+1,50+1,50+2,00+0,50+0,5 +4,00+0,50+1,00 = 14,5 m Lv + 1/3 L H h max. C 18,5 + 1/3. 18,8 25,0 m 20,83 m < 25,00 m Dari hasil diatas maka diperlukan lantai muka dengan creep line minimal : L = 25,00 20,83 = 4,17 m

13 Stabilitas Bendung Perhitungan stabilitas bendung pada saat debit normal dimana tinggi muka air hanya mencapai elevasi puncak mercu bendung dan pada waktu itu di asumsikan kolam olakan dalam keadaan kering. A. Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Bendung Akibat berat sendiri bendung Berat sendiri bendung adalah berat yang diakibatkan oleh bangunannya yang ditinjau pias selebar 1,00 m arah lebar bendung. Bendung direncanakan terbuat dari bahan pasangan batu kali dengan berat jenis γ = 2,2 t/m 2 dihitung dengan persamaan : G = f. γ G = Berat sendiri bendung (ton) γ = Jumlah luas penampang (m 2 ) γ = Berat jenis bahan pasangan (γ = 2,2 t/m 2 ) Akibat gaya gempa Rumus yang digunakan : Ad = n. (ac. z) m E = Ad = Percepatan akibat gempa (cm/dt 2 ) n,m = Koefisien jenis tanah ac = Percepatan gempa dasar akibat periode ulang (cm/dt 2 ) z = Zona gempa (1,56 untuk zona gempa Provinsi Sumatera Barat) E = Koefisien gempa g = Gaya gravitasi (9,81 m/dt 2 ) Akibat tekanan lumpur Gaya-gaya yang timbul akibat tekanan lumpur diperhitungkan akibat endapan lumpur didepan bendung yang diperkirakan setinggi mercu dan dapat dihitung dengan rumus : Hs = ½.γ s. h 2. 1 sinø / 1 + sin H s = Gaya akibat tekanan lumpur (ton) γ s = Berat jenis lumpur (1,3 t/m 3 ) γ / = Berat jenis efektif lumpur (γ s γ w) = 1,3 1 = 0,3 t/m 3 h = inggi endapan lumpur (diperkirakan setinggi mercu = 3 m) Ø = Sudut geser dalam, diambil 30 o Dari perhitungan diatas didapat momen akibat tekanan lumpur berupa tabel sebagai berikut : abel 3.14Momen Akibat ekanan Lumpur Hs = ½.γ /. h 2. 1 sinø / 1+ sin = ½. 0, sin 30 o = 0,3 t/m Vs = ½. γ /. a. h = ½ ,15. 2 = 0,69 t/m Untuk perhitungan momen dilakukan secara tabelaris. abel Momen Akibat ekanan Lumpur Gaya V H Jarak M v (tm) M h (tm) Hs 0,3 10,33 3,099 Vs 0,69 13,616 9,3950 Jumlah 0,69 0,3 9,3950 3,099 Akibat tekanan tanah Untuk tanah gaya yang bekerja dibawah tubuh bendung dapat dihitung berdasarkan data sebagai berikut :

14 a. Sudut geser tanah (Ø) = 20 o 33 b. γ tanah = 2,63 t/m 2 c. γ / (berat jenis efektif tanah) = γ tanah γ w = 2,63 1 = 1,63 t/m 3 Penyelesaian : ekanan tanah aktif, Ka = an 2 (45 Ø/2) ekanan tanah pasif, Kp = an 2 (45 + Ø/2) Ka = an 2 ( ) = 0,48 Kp = an 2 ( ) = 2,08 Pa 1 = ½. γ /. h 2. Ka = ½. 1,63. 2,5 2. 0,48 = 2,45 t/m Pa 2 = ½. γ /. h 2. Ka = ½. 1,63. 2,0 2. 0,48 = 1,56 t/m Pa 3 = ½. γ /. h 2. Ka = ½. 1,63. 2,0 2. 0,48 = 1,56 t/m Pa 4 = ½. γ /. h 2. Ka = ½. 1,63. 3,0 2. 0,48 = 3,52 t/m Pp 1 = ½. γ /. h 2. Kp = ½. 1,63. 1,5 2. 2,08 = 3,81 t/m Pp 2 = ½. γ /. h 2. Kp = ½. 1, ,08 = 15,256 t/m Untuk perhitungan momen dilakukan secara tabelaris. Gaya Jumlah Jarak Momen Gaya (m) Pa1 2,45 6,33 15,5085 Pa2 1,56 5,67 8,8452 Pa3 1,56 3,66 5,7096 Pa4 3,52 1,00 3,52 Pp1-3,81 6,00-22,86 Pp2-1,00-15,256 15,256 Jumlah - 9,976-4,532 abel Gaya dan Momen Akibat tekanan hidrostatis Pada kondisi air normal diperhitungan debit sungai rendah dan muka air hulu hanya mencapai elevasi mercu dan pada waktu kolam olakan dikeringkan. γ w = 1 t/m 3 Pw 1 = ½. γ w. h 2 = ½ = 2,0 t Pw 2 = ½. γ w. a. h 2 = ½.1. 1,15. = 2,3 t Untuk perhitungan momen dilakukan secara tabelaris. abel 3.17 Gaya dan Momen ekanan Hidrostatis Kondisi Air Normal Jarak MV MH Gaya V H (tm) (tm) Pw 1 2,0 10,33 20,66 Pw 2 2,3 13,616 31,3168 Jumlah 2,3 2,0 31, ,66 Gaya uplift pressure Beda muka air diudik dan dihilir bendung menimbulkan adanya perbedaan tekanan. Beda tekanan ini menghasilkan suatu gaya yang akan berusaha mengangkat tubuh bendung ke atas. Kontrol Stabilitas Pada Saat Air Normal 1. erhadap guling Sf = 1,5 = 1,5 = 2,897 1,2.. (Aman) Sf = Angka keamanan terhadap guling (1,2 tanpa gempa, 1,5 dengan gempa) 2. erhadap geser Sf =f. 1,5 f = tan 37 0 = 0,75 Sf = 0,75. 1,5 = 2,897 1,5. (Aman) 3. erhadap eksentrisitas e = B/2 d b/6 d =

15 Perhitungan : d = = 5,919 e = 5,919 = 1,081 2,33. (Aman) 4. erhadap daya dukung tanah q ult = C. Nc + γ. D. Nq + 0,5. γ. B. Nγ q = Daya dukung keseimbangan (Ultimate bearing Capasity t/m 2 ) Nc, Nq, Nγ = Faktor daya dukung tanah yang tergantung pada besarnya sudut geser dalam tanah. Berdasarkan sudut geser tanah diatas dengan nilai Ø = 20 o 33 di dapat dari tabel erzaqhi : Nc = 17,02 Nq = 6,95 Nγ = 3,6 Data daya dukung tanah pondasi : Berat jenis tanah (γ) = 2,63 t/m 3 Nilai kohesi tanah (C) = 0,40 t/m 2 Sudut geser tanah (Ø) = 20 o 33 Kedalaman pondasi (D) = 2,50 m Lebar dasar bendung (B) = 14 m q ult = C. Nc + γ. D. Nq + 0,5. γ. B. Nγ = 0,40. 17,02 + 2,63. 2,85. 6,95 + 0,5. 2, ,6 = 6, , ,6322 = 125,1777 t/m 2 egangan tanah yang di izinkan τ = = = 62,5888 t/m 2 Pada Saat Air Banjir A. ekanan hidrostatis ekanan air pada bak bertambah akibat gaya sentrifugal : P = x anpa menghitung gesekan, kecepatan air pa elevasi + 46,00 adalah : V = ( ) = ( ) = 11,127m/dt ebal pancara air : d = = = 0,856 m ekanan sentrifugal pada bak : P = x = x = 5,294 t/m 2 Gaya resultan (Fc) hanya bekerja kearah vertikal saja. Fc = P x x R = 5,294 x x 2,1 = 8,727 ton Berat air dalam bak berkurang sampai 75%, karena udara yang terhisap kedalam air tersebut. Perhitungan : Pw 1 = ½. γ w. h. (2. h 1 h) = ½. 1,00. 2,00. (2. 4,565 2,00) = 7,13 ton Pw 2 = ½. γ w. a. (2. h 1 h) = ½. 1,00. 1,15. (2. 4,565 2,00) = 4,10 ton Pw 3 = 5,18. 3,29. (1,00) = 17,04 ton Pw 4 = 0,75. (3. 8,565. 1,00) = 19,271 ton Pw 5 = 0,75 (2,00. 8,565. 1,00) = 12,8475 ton Pw 6 = ½. 8, ,00 = 36,675 ton Fc = 8,727 ton 5. erhadap tekanan dibawah bendung τ = (1 ± ) τ = (1 ± ) τ max = 7,498 t/m 2 62,5888 t/m 2 τ min = 2,750 t/m 2 62,588 8 t/m 2

16 abel Gaya Dan Momen Hidrostatis Kondisi Air Banjir Gaya V (t) H Jarak Mv Mh (t) (tm) (tm) Pw 1 7,13 13,04 92,99 Pw 2-4,10 13,4-55,04 Pw 3-17,04 10,25-174,66 Pw ,5 19,271 48,177 Pw 5-12,8 0,5-6,423 Pw 6-36, 6,8 Fc -8,72 3,5-30,54 Jumlah -61, - 29,5-314,8-251,4-158,4 DAFAR PUSAKA Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum, Standar Perencanaan Irigasi Bangunan KP-02, Cetakan Pertama, Bandung, Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum, Standar Perencanaan Irigasi Bangunan KP-04, Cetakan Pertama, Bandung, Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum, Standar Perencanaan Irigasi Bangunan KP-06, Cetakan Pertama, Bandung, Mawardi, Erman. Memed, Moch Desain Hidraulik Bendung etap Untuk Irigasi eknis. Bandung: Alfabet. Soedidyo eknik Bendungan. Jakarta: Pradnya Paramita. Sosrodarsono, Suyono. akeda, Kensaku Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta: Pradnya Paramita. riamodjo, Bambang Hidrologi erapan. Yogyakarta: Beta Offset. Wilson.E.M Hidrologi eknik Edisi Keempat. Bandung: IB.