UCAPAN TERIMA KASIH. Denpasar, Februari Penulis

Transkripsi

1 ABSTRAK Waduk Jehem didesain menggunakan bendungan tipe urugan dengan memiliki lebar 81 meter dan tinggi 45,80 meter(dari dasar pondasi). Struktur urugan yang digunakan pada waduk jehem memiliki tingkat kesulitan untuk mendapatkan material yang berupa bebatuan dan tanah sehingga dilakukan perencanaan alternatif menggunakan bendungan beton bertulang. Perencanaan bendungan beton bertulang dimulai dengan mencari data curah hujan tahun 2005 dan menghitung curah hujan rencana. Curah hujan rencana diperlukan untuk perhitungan banjir rencana. Kemudian banjir rencana yang didapat dibandingkan dengan banjir abnormal (probable maximum flood) dan diambil hasil yang terbesar. Dari data lengkung kapasitas dan neraca inflowoutflow waduk dapat dicari tinggi genangan air yang memenuhi kebutuhan tampungan pada neraca inflow-outflow. Kemudian dicari penelusuran banjir sehingga didapat tinggi puncak bendungan. Bendungan dihitung stabilitasnya menggunakan program SAP2000v18 dan hasilnya harus memenuhi angka keamanan yang disyaratkan. Setelah dimensi tubuh bendungan didapat, lalu dihitung biaya pembangunannya dan dibandingkan dengan biaya pembangunan bendungan tipe urugan tanah. Dari hasil perbandingan, didapat biaya pembangunan bendungan beton bertulang sebesar Rp ,00 dan biaya pembangunan bendungan tipe urugan tanah sebesar Rp ,00.Jadi, bendungan dengan menggunakan beton bertulang lebih mahal dari aspek finansial dibandingkan dengan bendungan tipe urugan. Kata kunci : bendungan, Beton Bertulang, perbandingan iii

2 UCAPAN TERIMA KASIH Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, Ida Sang Hyang Widhi Wasa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya sehingga tugas akhir yang berjudul Analisis Perbandingan Perencanaan Tubuh Bendungan Antara Tipe Urugan Dengan Beton Bertulang (Study Kasus: Waduk Jehem, Sungai Melangit, Kec. Tembuku, Kab. Bangli) dapat diselesaikan. Informasi, bantuan serta bimbingan telah banyak didaptakan selama penyusunan tugas akhir ini. Untuk itu dengan segala kerendahan hati terima kasih diucapkan kepada: 1. I Ketut Sudarsana, ST, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana. 2. Dr. Eng. Ni Nyoman Pujianiki, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I, 3. I Gede Adi Susila, ST, MSc, Ph.D., selaku Dosen Pembimbing II, 4. Keluarga yang selalu memberikan dukungan baik secara materi maupun moral 5. Luh Hena Terecia Wismawan Putri, yang selalu memberikan semangat dalam pembuatan tugas akhir ini, 6. Seluruh civitas Teknik Sipil Universitas Udayana dan teman-teman Sandat yang tidak bisa disebutkan satu persatu Tugas akhir disadari masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna kesempurnaan tugas akhir selanjutnya. Akhir kata, terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat berguna Denpasar, Februari 2017 Penulis iv

3 DAFTAR ISI SURAT PERNYATAAN... i LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR... ii ABSTRAK... ii UCAPAN TERIMA KASIH... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... xi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Penelitian... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Umum Tipe Bendungan Tipe Bendungan Berdasarkan Tujuan Pembangunannya Tipe Bendungan Berdasarkan Penggunaannya Tipe Bendungan Berdasarkan Konstruksinya Tipe Bendungan Berdasarkan Fungsinya Perencanaan Bendungan Penelusuran Banjir Perencanaan Bangunan Pelimpah Perencanaan Tinggi Ruang Bebas Bendungan Analisis Gaya-gaya Vertikal Analisis Gaya-gaya Horisontal Stabilitas Konstruksi Bendungan Analisis Hidrologi Pemeriksaan Data Secara Statistik Dengan Metode RAPS Curah Hujan Rencana Uji Distribusi Frekuensi Debit Banjir Rencana v

4 2.5 Beton Bertulang Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Beton Bertulang Rencana Anggaran Biaya Analisa Harga Satuan Pekerjaan BAB III METODE PENELITIAN Identifikasi Masalah Objek Studi Studi Pendahuluan Pengumpulan Data Data primer Data sekunder Pengolahan Data Analisis Hidrologi Pemeriksaan Data Secara Statistik Dengan Metode RAPS Curah Hujan Rencana Uji Distribusi Frekuensi Debit Banjir Rencana Penelusuran Banjir Perencanaan Tubuh Bendungan Analisis Gaya-gaya Vertikal Analisis Gaya-gaya Horizontal Stabilitas Konstruksi Bendungan Penggambaran Bendungan Perhitungan RAB Membandingkan Biaya Bendungan Kerangka Penelitian Kerangka Perencanaan BAB IV PEMBAHASAN Data Perencanaan Bendungan Dengan Metode Bendungan Tipe Urugan Data Curah Hujan Harian Maksimum Pemeriksaan Data Curah Hujan Pemeriksaan Data Dengan Menggunakan Metode Rescaled Adjusted Partial Sum (RAPS) vi

5 4.1.2 Pemeriksaan Data Dengan Menggunakan Metode Outliner Data Hujan Rerata Pemilihan Distribusi Frekuensi Uji Kesesuaian Distribusi Uji Smirnov-Kolmogorov Uji Chi-Kuadrat Curah Hujan Rancangan Probable Maximum Precipitation (PMP) Banjir Rencana Metode Rasional Jepang Metode Hidrograf Satuan Nakayasu Debit Andalan Debit Andalan Waduk Kebutuhan Air Rencana Pemanfaatan Untuk Irigasi Rencana Pemanfaatan Untuk Kebutuhan Air Domestik dan Kebutuhan Air Non Domestik Tampungan Waduk Jehem Kapasitas Tampungan Waduk Jehem Kapasitas Tampungan Mati Waduk Jehem Simulasi Tampungan Waduk Jehem Perencanaan Bangunan Bendungan Jehem Cakupan Perencanaan Bangunan Bendungan Perencanaan Bangunan Pelimpah Perencanaan Tubuh Bendungan Utama Analisis Stabilitas Tubuh Bendungan Menggunakan SAP2000v Langkah-langkah Permodelan Input Pembebanan Struktur SAP2000v Load Patterns Load Cases Analisis Pembebanan Ananlisis Struktur Input Kombinasi Beban vii

6 Asumsi Analisis Output SAP2000v Perhitungan Rencana Anggaran Biaya Perhitungan Analisa Harga Satuan Harga Total Pekerjaan Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya Perbandingan Bendungan Tipe Urugan dengan Tipe Beton Bertulang Perbandingan Dimensi Bendungan Perbandingan Biaya Bendungan BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA Lampiran A Lampiran B viii

7 DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Sketsa tampang mercu tipe ogee... 9 Gambar 2. 2 Kriteria Profil Lengkung Ambang Pelimpah... 9 Gambar 2. 3 Grafik Hubungan C dan P/Ho Gambar 2. 4 Kriteria Profil Lengkung Ambang Pelimpah Gambar 2. 5 Grafik hubungan C/CD dan He/Ho Gambar 2. 6 Grafik koefisien kontraksi pilar Gambar 2. 7 Metode langkah langsung Gambar 2. 8 Grafik hubungan Elevasi, Luas dan Volume waduk Gambar 2. 9 Berat sendiri bendungan Gambar Gambar titik tangkap gaya Gambar Skema gaya hidrostatik dan gaya hidrodinamik Gambar Keamanan terhadap bahaya penggulingan Gambar Keamanan terhadap bahaya penggeseran Gambar Keamanan terhadap bahaya penurunan pondasi Gambar Hidrograf satuan sintetik nakayasu Gambar 3. 1 Peta Pulau Bali...37 Gambar 3. 2 Denah Daerah Aliran Sungai Melangit dan lokasi bendungan jehem Gambar 3. 3 Kerangka Penelitian Gambar 3. 4 Kerangka Analisis Hidrologi Gambar 3. 5 Kerangka perencanaan tubuh bendungan Gambar 4. 1 Layout Topografi Sungai Melangit...47 Gambar 4. 2 Layout Bendungan Jehem menggunakan bendungan tipe urugan Gambar 4. 3 Gambar potongan bendungan Jehem Gambar 4. 4 Uji Distribusi Frekuensi Hujan Rancangan Metode Log Person Tipe III Gambar 4. 5 Gambar Grafik Hidrograf Nakayasu Gambar 4. 6 Hubungan Elevasi, Luas Daerah Genangan dan Volume Tampungan Waduk Jehem Gambar 4. 7 Kurva Massa Inflow Outflow Waduk Jehem Gambar 4. 8 Gambar Penelusuran Banjir Dengan Periode Ulang Q Gambar 4. 9 Gambar Penelusuran Banjir Dengan Periode Ulang QPMF Gambar Sketsa Pelimpah Utama ix

8 Gambar Gambar Profil Muka Air Pada Saluran Peluncur Gambar Grid Lines pada SAP2000v Gambar New Model pada SAP2000v Gambar Define Material pada SAP2000v Gambar Input Material pada SAP2000v Gambar Frame Section pada SAP2000v Gambar Import Frame pada SAP2000v Gambar Define Load Patterns pada SAP2000v Gambar Define Load Case pada SAP2000v Gambar LA pada SAP2000v Gambar LL pada SAP2000v Gambar TA pada SAP2000v Gambar BT pada SAP2000v Gambar TAP pada SAP2000v Gambar Spektrum respon gempa Gambar peta MCEo Gambar peta MCER Gambar peta MCER (S1) Gambar Define Renponse Spectrum pada SAP2000v Gambar Define Load Combinations pada SAP2000v Gambar Run Analysis pada SAP2000v Gambar Show Table pada SAP2000v x

9 Tabel 2. 1 Tabel Nilai DAFTAR TABEL Q / n dan R / n Tabel 2. 2 Reduce Mean Tabel 2. 3 Reduce Standar Deviation Tabel 2. 4 Reduce Variate Tabel 2. 5 Periode ulang Tabel 2. 6 Nilai kepercayaan Tabel 2. 7 Nilai (X²cr) dari Chi-Square Tabel 2. 8 Koefisien Pengaliran Menurut Mononobe Tabel 2. 9 Analisa harga satuan pekerjaan Tabel 4. 1 Data bendungan jehem...46 Tabel 4. 2 Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan Tabel 4. 3 RAPS Stasiun Bangli Tabel 4. 4 RAPS Stasiun Susut Tabel 4. 5 RAPS Stasiun Sidembunut Tabel 4. 6 Outliner data Stasiun Bangli Tabel 4. 7 Outliner data Stasiun Susut Tabel 4. 8 Outliner data Stasiun Sidembunut Tabel 4. 9 Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan Rata-rata Tabel Tabel Uji Pemilihan Distribusi Frekuensi Tabel Pengamatan uji Smirnov-Kolmogorov Tabel Uji Distribusi Log Person Tipe III dengan metode Chi-Kuadrat Tabel Perhitungan parameter statistik Log Person Tipe III Tabel Perhitungan curah hujan rancangan metode Log Person Tipe III Tabel Analisa Probable Maximum Participitation Tabel Perhitungan debit banjir rencana metode rasional jepang Tabel Distribusi hujan jam-jaman Das waduk jehem Tabel Tabel Hasil Perhitungan Q Pada Interval 0 t 2, Tabel Tabel Hasil Perhitungan Q Pada Interval 2,889 t 6, Tabel Tabel Hasil Perhitungan Q Pada Interval 6,099 t 10, Tabel Tabel Hasil Perhitungan Q Pada Interval t > 10, Tabel Hidrograf Banjir Rencana Dengan Periode Ulang 2 Tahun Tabel Hidrograf Banjir Rencana Dengan Periode Ulang 5 Tahun xi

10 Tabel Hidrograf Banjir Rencana Dengan Periode Ulang 10 Tahun Tabel Hidrograf Banjir Rencana Dengan Periode Ulang 25 Tahun Tabel Hidrograf Banjir Rencana Dengan Periode Ulang 50 Tahun Tabel Hidrograf Banjir Rencana Dengan Periode Ulang 100 Tahun Tabel Hidrograf Banjir Rencana Dengan Periode Ulang 200 Tahun Tabel Hidrograf Banjir Rencana Dengan Periode Ulang 1000 Tahun Tabel Hidrograf Banjir Rencana Dengan QPMF Tabel Probabilitas Debit Andalan Metode F.J Mock Waduk Jehem Tabel Debit Andalan Waduk Jehem Tabel Luas Daerah irigasi di Hilir Waduk Jehem Tabel Kebutuhan Irgasi Waduk Jehem Tabel Kebutuhan Air Domestik dan Non Domestik Tabel Hubungan Elevasi, Luas Daerah Genangan dan Volume Tampungan Waduk Jehem Tabel Hasil Laju Erosi Dan Sedimentasi Tabel Simulasi dan Analisis Kapasitas Tampungan Waduk Jehem Tabel Tabel Debit Aliran Pelimpah Bendungan Jehem Tabel Tabel Penelusuran Banjir Dengan Periode Ulang Q Tabel Tabel Penelusuran Banjir Dengan Periode Ulang QPMF Tabel Tabel Koordinat Titik Lengkung Hilir Pelimpah Tabel Tabel Perhitungan Tinggi Jagaan dan Tinggi Dinding Minimum Pada Saluran Peluncur Tabel Data Tanah Urugan Tabel Data Tanah di bawah pondasi bendungan Tabel LA pada pada SAP2000v Tabel LL pada SAP2000v Tabel TA pada SAP2000v Tabel BT pada SAP2000v Tabel TAP pada SAP2000v Tabel Analisa harga satuan dinding penahan tanah sementara Tabel Analisa harga satuan beton lantai kerja Tabel Analisa harga satuan material urugan Tabel Analisa harga satuan pemadatan tanah Tabel Analisa harga satuan urugan tanah xii

11 Tabel Analisa harga satuan galian tanah Tabel Analisa harga satuan galian pengupasan tanah bukit Tabel Analisa harga satuan galian dasar pondasi Tabel Analisa harga satuan kolom jembatan Tabel Analisa harga satuan pasangan bowplank Tabel Analisa harga satuan pembersihan lapangan Tabel Analisa harga satuan beton penutup urugan Tabel Rencana anggaran biaya bendungan tipe Beton bertulang Tabel Rencana anggaran biaya bendungan tipe urugan Tabel Rekapitulasi RAB bendungan tipe Beton Bertulang Tabel Rekapitulasi RAB bendungan tipe urugan Tabel Perbandingan dimensi bendungan Tabel Perbandingan biaya bendungan xiii

12 ANALISIS PERBANDINGAN PERENCANAAN TUBUH BENDUNGAN ANTARA TIPE URUGAN DENGAN BETON BERTULANG (Studi Kasus: Sungai Melangit, Kab. Bangli) TUGAS AKHIR BAB I PENDAHULUAN PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

13 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kabupaten Bangli merupakan salah satu wilayah di Provinsi Bali yang memiliki keunggulan pada hasil pertanian, namun belum semua potensi produksi pertanian dapat diwujudkan. Hal ini disebabkan belum terkelolanya sumber daya yang tersedia secara maksimal. Aliran Sungai Melangit merupakan salah satu sumber air yang diharapkan dapat digunakan untuk mengairi lahan pertanian di sepanjang alirannya. Terdapat sekitar jiwa warga Kabupaten Bangli yang memperoleh pasokan air bersih dari mata air di sekitar daerah aliran sungai Sungai Melangit. Pembangunan bendungan atau waduk berfungsi sebagai penangkap air dan penyimpan air pada musim penghujan ketika air sungai mengalir dalam jumlah yang besar dan melebihi kebutuhan. Pada saat itu, waduk berfungsi sebagai tampungan persediaan air baku, khususnya bagi daerah pertanian di sekitarnya. Tahun 2006 Waduk Jehem direncanakan dibangun di Kabupaten Bangli, bendungan yang di gunakan adalah bendungan tipe urugan dengan total nilai Rp ,00, bendungan tersebut digunakan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi dan non irigasi proyeksi sampai tahun 2025(BWS Balai Wilayah Sungai Bali-Penida). Menurut Sosrodarsono, berdasarkan konstruksinya tipe bendungan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu bendungan urugan dan bendungan beton. Bendungan urugan ialah bendungan yang dibangun dengan cara menimbunkan material-material seperti tanah, kerikil, pasir, batu, pada posisi tertentu dengan fungsi sebagai pengempang atau pengangkat permukaan air. Dalam perencanaan pembuatan bendungan tipe urugan terkadang dijumpai permasalahan sulitnya mencari material setempat, dikarenakan permasalahan sosial budaya maupun lingkungan. Bendungan beton dapat menjadi alternatif apabila bendungan tipe urugan tidak memungkinkan untuk dibuat. Sedangkan bendungan beton merupakan bendungan yang terbuat dari material beton bertulang. Bendungan beton didesain agar berat sendiri dari 1

14 bendungan tersebut, mampu menahan beban dan gaya yang bekerja pada bendungan tersebut. Bendungan beton yang umum digunakan di Indonesia ialah bendungan beton konvensional, yang pada konstruksinya menggunakan beton bertulang. 1.2 Rumusan Masalah Dari uraian tersebut di atas, maka dapat ditarik suatu rumusan masalah, yaitu bendungan tipe mana yang lebih ekonomis antara bendungan tipe urugan atau bendungan beton bertulang. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah: 1. Untuk mendapatkan suatu desain bendungan. 2. Untuk membandingkan yang lebih ekonomis antara bendungan urugan dengan bendungan beton bertulang. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat yang ingin dicapai dari hasil penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui bendungan tipe mana yang lebih ekonomis antara bendungan urugan dengan bendungan beton bertulang. Untuk dapat menerapkan teori-teori hidrologi Daerah Aliran Sungai dan teori hidraulika dalam mendesain bendungan yang sudah dipelajari selama masa perkuliahan. 1.5 Batasan Penelitian Agar ruang lingkup permasalah tidak terlalu luas, maka diambil beberapa batasan penelitian sebagai berikut: 1. Hanya merencanakan tubuh bendungan. 2. Membandingkan dengan RAB waduk jehem yang telah direncanakan. 3. Membandingkan aspek ekonomi antar bendungan urugan dengan bendungan beton bertulang. 4. Harga satuan yang digunakan adalah harga satuan Provinsi Bali tahun