8 BAB II STUDI PUSTAKA.1 Tijaua Umum Dalam pekerjaa perecaaa suatu embug diperluka bidag-bidag ilmu pegetahua yag salig medukug demi kesempuraa hasil perecaaa. Bidag ilmu pegetahua itu atara lai geologi, hidrologi, hidrolika da mekaika taah. ( Soedibyo, 1993 ) Setiap daerah pegalira sugai mempuyai sifat-sifat khusus yag berbeda, hal ii memerluka kecermata dalam meerapka suatu teori yag cocok pada daerah pegalira. Oleh karea itu, sebelum memulai perecaaa kostruksi embug, perlu adaya kajia pustaka utuk meetuka spesifikasi-spesifikasi yag aka mejadi acua dalam perecaaa pekerjaa kostruksi tersebut. Dalam tijaua pustaka ii juga dipaparka secara sigkat megeai kebutuha air baku, aalisis hidrologi, dasardasar teori perecaaa embug yag aka diguaka dalam perhituga kostruksi da bagua pelegkapya. ( Soemarto,1999 ). Kebutuha Air Baku Kebutuha air baku di sii dititik beratka pada peyediaa air baku utuk diolah mejadi air bersih. ( Ditje Cipta Karya, 000 )..1 Stadar Kebutuha Air Stadar kebutuha air ada (dua) macam yaitu : ( Ditje Cipta Karya, 000 ) a. Stadar kebutuha air domestik Stadar kebutuha air domestik yaitu kebutuha air yag diguaka pada tempat-tempat huia pribadi utuk memeuhi keperlua sehari-hari seperti ; memasak, mium, mecuci da keperlua rumah tagga laiya. Satua yag dipakai adalah liter/orag/hari.
9 b. Stadar kebutuha air o domestik Stadar kebutuha air o domestik adalah kebutuha air bersih diluar keperlua rumah tagga. Kebutuha air o domestik atara lai : 1) Pegguaa komersil da idustri Yaitu pegguaa air oleh bada-bada komersil da idustri. ) Pegguaa umum Yaitu pegguaa air utuk bagua-bagua pemeritah, rumah sakit, sekolah-sekolah da tempat-tempat ibadah. Kebutuha air o domestik utuk kota dapat dibagi dalam beberapa kategori atara lai : ( Ditje Cipta Karya, 000 ) Kota kategori I (Metro) Kota kategori II (Kota besar) Kota kategori III (Kota sedag) Kota kategori IV (Kota kecil) Kota kategori V (Desa)
10 N O URAIAN 1 Kosumsi uit sambug a rumah (SR) l/o/h Kosumsi uit hidra umum (HU) l/o/h 3 Kosumsi uit o domestik l/o/h (%) KATEGORI KOTA BERDASARKAN JUMLAH JIWA >1.000.000 500.000 S/D 1.000.000 100.000 S/D 500.000 0.000 S/D 100.000 <0.000 METRO BESAR SEDANG KECIL DESA 190 170 130 100 80 30 30 30 30 30 0-30 0-30 0-30 0-30 0-30 4 Kehilaga air (%) 0-30 0-30 0-30 0-30 0-30 5 Faktor hari maksimum 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 6 Faktor jam pucak 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 7 Jumlah jiwa per SR 5 5 5 5 5 8 Jumlah jiwa per HU 100 100 100 100 100 9 Sisa teka di peyediaa distribusi (mka) 10 10 10 10 10 10 Jam operasi 4 4 4 4 4 11 Volume reservoir (% max day demad) 1 SR : HR 50:50 s/d 80:0 0 0 0 0 0 50:50 s/d 80:0 80:0 70:30 70:30 13 Cakupa pelayaa (%) *) 90 90 90 90 **) 70 *) 60% perpipaa, 30% o perpipaa Sumber : Ditje Cipta Karya, tahu 000 **) 5% perpipaa, 45% o perpipaa Tabel.1 Kategori kebutuha air o domestik Kebutuha air bersih o domestik utuk kategori I sampai dega V da beberapa sektor lai adalah sebagai berikut :
11 NO SEKTOR NILAI SATUAN 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Sekolah Rumah sakit Puskesmas Masjid Kator Pasar Hotel Rumah maka Kompleks militer Kawasa idustri Kawasa pariwisata 10 00 000 3000 10 1000 150 100 60 0,-0,8 0,1-0,3 Liter/murid/hari Liter/bed/hari Liter/hari Liter/hari Liter/pegawai/hari Liter/hektar/hari Liter/bed/hari Liter/tempat duduk/hari Liter/orag/hari Liter/detik/hari Liter/detik/hari Sumber : Ditje Cipta Karya Dep PU, 000 Tabel. Kebutuha air o domestik kota kategori I, II, III da IV NO SEKTOR NILAI SATUAN 1 3 4 5 Sekolah Rumah sakit Puskesmas Hotel/losme Komersial/idustri 5 00 100 90 10 Liter/murid/hari Liter/bed/hari Liter/hari Liter/hari Liter/hari Sumber : Ditje Cipta Karya Dep PU, 000 Tabel.3 Kebutuha air bersih kategori V NO SEKTOR NILAI SATUAN 1 3 4 Lapaga terbag Pelabuha Stasiu KA-Termial bus Kawasa idustri 10 50 100 0,75 Liter/det Liter/det Liter/det Liter/det/ha Sumber : Ditje Cipta Karya Dep PU, 000 Tabel.4 Kebutuha air bersih domestik kategori lai
1.. Proyeksi Kebutuha Air Bersih Proyeksi kebutuha air bersih dapat ditetuka dega memperhatika pertumbuha peduduk utuk diproyeksika terhadap kebutuha air bersih sampai dega lima puluh tahu medatag atau tergatug dari proyeksi yag dikehedaki ( Soemarto, 1999). Adapu yag berkaita dega proyeksi kebutuha tersebut adalah : a. Agka Pertumbuha Peduduk Agka pertumbuha peduduk dihitug dega prosetase memakai rumus : Agka Pertumbuha (%)= Peduduk Peduduk Peduduk 1 1 x (100%)... (.1) b. Proyeksi Jumlah Peduduk Dari agka pertumbuha peduduk diatas dalam prose diguaka utuk memproyeksika jumlah peduduk sampai dega lima puluh tahu medatag. Meskipu pada keyataaya tidak selalu tepat tetapi perkiraa ii dapat dijadika sebagai dasar perhituga volume kebutuha air dimasa medatag. Ada beberapa metode yag diguaka utuk memproyeksika jumlah peduduk atara lai yaitu: 1) Metode Geometrical Icrease ( Soemarto, 1999 ) P = Po + (1 + r). (.) dimaa : P = Jumlah peduduk pada tahu ke- Po = Jumlah peduduk pada awal tahu r = Prosetase pertumbuha geometrical peduduk tiap tahu = Periode waktu yag ditijau
13 ) Metode Arithmetical Icrease ( Soemarto, 1999 ) P = Po +.r... (.3) r = Po Pt t.. (.4) dimaa : P Po r t Pt = Jumlah peduduk pada tahu ke- = Jumlah peduduk pada awal tahu proyeksi = Agka pertumbuha peduduk tiap tahu = Periode waktu yag ditijau = Bayak tahu sebelum tahu aalisis = Jumlah peduduk pada tahu ke-t.3 Aalisis Hidrologi Hidrologi adalah bidag pegetahua yag mempelajari kejadia-kejadia serta peyebab air alamiah di bumi. Faktor hidrologi yag sagat berpegaruh pada sekitar wilayah hulu (Soemarto, 1999). Kali Pegkol adalah curah huja (presipitasi). Curah huja pada suatu daerah merupaka salah satu faktor yag meetuka besarya debit bajir yag terjadi pada daerah yag meerimaya (Sosrodarsoo&Takeda, 1993)..3.1 Peetua Luas DAS (Daerah Alira Sugai) Yag dimaksud dega daerah alira sugai adalah semua bagia alira air di sekitar sugai yag megalir meuju alur sugai, alira air tersebut tidak haya berupa air permukaa yag megalir di dalam alur sugai, tetapi termasuk juga alira air dipuggug bukit yag megalir meuju alur sugai sehigga daerah tersebut diamaka daerah alira sugai (Soemarto, 1999).. Utuk peetua Luas DAS embug Mriya ii megacu pada perecaaa pegembaga wilayah sugai dalam ragka peigkata kemampua peyediaa air sugai utuk berbagai kebutuha hidup masyarakat, sehigga meliputi beberapa ketetua atara lai : (Soemarto, 1999)
14 1. Luas DAS megikuti pola betuk alira sugai dega mempertimbagka aspek geografis di sekitar daerah alira sugai yag mecakup daerah tagkapa (cathmet area) utuk perecaaa embug Mriya tersebut.. Luas DAS dapat diketahui dari gambara (deskripsi) yag diataraya meliputi peta-peta atau foto udara, da pembedaa skala serta stadar pemetaa sehigga dapat meghasilka ilai-ilai yag sebearya. Utuk megetahui luas DAS embug Mriya ii kami megguaka peta topografi daerah kabupate Boyolali..3. Pemiliha Lokasi Stasiu Curah Huja Dalam pemiliha jariga lokasi stasiu, harus direcaaka utuk meghasilka gambara yag mewakili distribusi daerah huja.. Satu alat ukur curah huja dapat mewakili beberapa km persegi. Tergatug pada peempata letak stasiu da fugsiya, jariga stasiu yag relativ reggag cukup utuk huja besar yag biasa utuk meetuka ilai rata-rata tahua di atas daerah luas yag datar. Sedagka jariga yag sagat rapat dibutuhka gua meetuka pola huja dalam huja yag lebat disertai Gutur (Soemarto, 1999). Kerapata miimum jariga stasiu curah huja telah direkomedasika World Meteorogical Orgaizatio sebagai berikut : 1. Utuk daerah datar pada zoa beriklim sedag, mediteraia, da tropis, 600 km² sampai 900 km² utuk setiap stasiu.. Utuk derah peguuga pada zoa beriklim sedag, mediteraia, da tropis, 100 km² sampai 50 km² utuk setiap stasiu. 3. Utuk pulau-pulau dega peguuga kecil dega huja yag tak beratura, 5 km² utuk setiap stasiu. 4. Utuk zoa-zoa kerig da kutub, 1.500 km² sampai 10.000 km² utuk setiap stasiu Sehigga curah huja yag diperluka utuk peyusua suatu racaga pemafaata air adalah curah huja rata-rata di seluruh daerah yag bersagkuta, buka curah huja
15 pada suatu titik tertetu. Curah huja ii disebut curah huja wilayah atau daerah da diyataka dalam mm (Soemarto, 1999)..3.3 Perhituga Curah Huja Wilayah Data curah huja da debit merupaka data yag palig fudametal dalam perecaaa/peelitia pembuata embug. Ketetapa dalam memilih lokasi da peralata baik curah huja maupu debit merupaka faktor yag meetuka kualitas data yag diperoleh. Aalisis data huja dimaksudka utuk medapatka besara curah huja da aalisis statistik yag diperhitugka dalam perhituga debit bajir recaa. Data curah huja yag dipakai utuk perhituga dalam debit bajir adalah huja yag terjadi pada daerah alira sugai pada waktu yag sama (Sosrodarsoo&Takeda, 1993). Adapu metode yag diguaka dalam perhituga curah huja rata-rata wilayah daerah alira sugai (DAS) ada tiga macam cara : 1. Cara rata-rata Aljabar Tiggi rata-rata curah huja yag didapatka dega megambil ilai rata-rata hitug (arithmetic mea) pegukura huja di pos peakar-peakar huja didalam areal tersebut. Jadi cara ii aka memberika hasil yag dapat dipercaya jika pos-pos peakarya ditempatka secara merata di areal tersebut, da hasil peakara masigmasig pos peakar tidak meyimpag jauh dari ilai rata-rata seluruh pos di seluruh areal (Soemarto, 1999). d = d 1 + d +... + d d = i= 1 i... (.8) di maa : d = tiggi curah huja rata-rata d 1, d, d = tiggi curah huja pada pos peakar 1,,. = bayakya pos peakar
16. Cara Poligo Thiesse Metode ii serig diguaka pada aalisis hidrologi karea metode ii lebih teliti da obyektif dibadig metode laiya da metode ii dapat diguaka pada daerah yag memiliki titik pegamata yag tidak merata (Mori, 1977). Cara ii adalah dega memasukka faktor pegaruh daerah yag mewakili oleh stasiu huja yag disebut faktor pembobota atau koefisie Thiesse. Utuk pemiliha stasiu huja yag dipilih harus meliputi daerah alira sugai yag aka dibagu. Besarya koefisie Thiesse tergatug dari luas daerah pegaruh stasiu huja yag dibatasi oleh poligo-poligo yag memotog tegak lurus pada tegah-tegah garis peghubug stasiu. Setelah luas pegaruh tiap-tiap stasiu didapat, maka koefisie Thiesse dapat dihitug dega rumus sebagai berikut (Soemarto, 1999) : C = A A i total... (.9) R = A1 R1 + A R +... + A R A + A +... + A 1... (.10) di maa : C = Koefisie Thiesse A i = Luas pegaruh dari stasiu pegamata i A = Luas total dari DAS R = Curah huja rata-rata R 1, R,..,R = Curah huja pada setiap titik pegukura (stasiu)
17 Sta Batas DAS A Poligo Thiesse A1 Sta 1 A4 A3 Sta 3 A5 Sta 4 A6 A7 Sta 5 Sta 6 Sta 7 Gambar 1 Poligo Thiesse 3. Cara Isohyet Dega cara ii, kita dapat meggambar dulu kotur tiggi huja yag sama (isohyet), seperti terlihat pada gambar. kemudia luas bagia diatara isohyet-isohyet yag berdekata diukur, da ilai rata-rata dihitug sebagai ilai rata-rata timbag ilai kotur sebagai berikut (Soemarto, 1999) : d = d 0 + d1 d1 + d d 1 + d A1 + A +... + A + A +... + A 1 A... (.11) = di 1+ di i= 1 i= 1 A i A i = i= 1 di 1 + di A A i di maa : A = A1+A+ +A (luas total area) d = tiggi curah huja rata-rata area d0, d1, d = curah huja pada isohyet 0, 1,,,
18 Kotur tiggi huja Stasiu huja Batas DAS A1 A A3 A4 A5 A6 10 mm 0 mm 30 mm 40 mm 50 mm 60 mm 70 mm Gambar. Metode Isohyet.3.4 Perhituga Curah Huja Recaa Perhituga curah huja recaa diguaka utuk meramal besarya huja dega periode ulag tertetu (Soewaro,!995). Berdasarka curah huja recaa tersebut kemudia dicari itesitas huja yag diguaka utuk mecari debit bajir recaa.utuk meramal curah huja recaa dilakuka dega aalisis frekuesi data huja. Ada beberapa metode aalisis frekuesi yag dapat diguaka yaitu : 1. Metode Gumbel Tipe I Utuk meghitug curah huja recaa dega metode distribusi Gumble Tipe I diguaka persamaa distribusi frekuesi empiris sebagai berikut (Soewaro, 1995) : S X T = X + ( YT Y)... S (.1) di maa : X T = ilai variasi yag diharapka terjadi. X = ilai rata-rata hitug variat S = Stadar Deviasi (simpaga baku)
19 = Y T ( X i X ) 1 = ilai reduksi variat dari variabel yag diharapka terjadi pada periode ulag tertetu hubuga atara periode ulag T dega Y T dapat dilihat pada tabel.5 atau dapat dihitug dega rumus : T 1 Y T = -l l ; utuk T 0, maka Y = l T T Y S = ilai rata-rata dari reduksi variat (mea of reduce variate) ilaiya tergatug dari jumlah data () da dapat dilihat pada tabel.7. = deviasi stadar dari reduksi variat (mea of reduced variate) ilaiya tergatug dari jumlah data () da dapat dilihat pada tabel.6. 0 1 3 4 5 6 7 8 9 10 0,495 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,518 0,5157 0,5181 0,50 0,50 0 0,536 0,55 0,568 0,583 0,596 0,5300 0,580 0,588 0,5343 0,5353 30 0,5363 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,5400 0,5410 0,5418 0,544 0,5430 40 0,5463 0,544 0,5448 0,5453 0,5458 0,5468 0,5468 0,5473 0,5477 0,5481 50 0,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0,5518 60 0,551 0,554 0,557 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0,5545 70 0,5548 0,5550 0,555 0,5555 0,5557 0,5559 0,5561 0,5563 0,5565 0,5567 80 0,5569 0,5570 0,557 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0,5585 90 0,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,559 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0,5599 100 0,5600 Tabel.5 Reduced mea (Y ) (Soemarto, 1999)
0 N 0 1 3 4 5 6 7 8 9 10 0,9496 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,006 1,0316 1,0411 1,0493 1,0565 0 1,068 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0915 1,0961 1,1004 1,1047 1,1080 30 1,114 1,1159 1,1193 1,16 1,155 1,185 1,1313 1,1339 1,1363 1,1388 40 1,1413 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,1519 1,1538 1,1557 1,1574 1,1590 50 1,1607 1,163 1,1638 1,1658 1,1667 1,1681 1,1696 1,1708 1,171 1,1734 60 1,1747 1,1759 1,1770 1,178 1,1793 1,1803 1,1814 1,184 1,1834 1,1844 70 1,1854 1,1863 1,1873 1,1881 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,193 1,1930 80 1,1938 1,1945 1,1953 1,1959 1,1967 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1,001 90 1,007 1,013 1,06 1,03 1,038 1,044 1,046 1,049 1,055 1,060 100 1,065 Tabel.6 Reduced Stadard Deviatio (S ) (Soemarto,1999) Periode Ulag Reduced Variate 0,3665 5 1,4999 10,50 0,9606 5 3,1985 50 3,9019 100 4,6001 00 5,960 500 6,140 1000 6,9190 5000 8,5390 10000 9,910 Tabel.7 Reduced Variate (Y t ) (Soemarto, 1999). Metode Distribusi Log Pearso III Metode Log Pearso III apabila digambarka pada kertas peluag logaritmik aka merupaka persamaa garis lurus, sehigga dapat diyataka sebagai model matematik daga persamaa sebagai berikut (Soewaro, 1995) : Y = Y + k.s... (.13) di maa : X = curah huja Y = ilai logaritmik dari X atau log X
1 _ Y = rata-rata hitug (lebih baik rata-rata geometrik) ilai Y S = deviasi stadar ilai Y k = karakteristik distribusi peluag log-pearso tipe III (dapat dilihat pada tabel.4) Lagkah-lagkah perhituga kurva distribusi Log Pearso Tipe III adalah : 1. Tetuka logaritma dari semua ilai variat X. Hitug ilai rata-rataya : log( X ) log( X ) = 3. Hitug ilai deviasi stadarya dari log X : ( log( X ) log( X )) S log( X ) = 1 4. Hitug ilai koefisie kemecega (CS) : CS = 3 ( log( X ) log( X )) ( 1)( )( S log( X )) 3 sehigga persamaaya dapat ditulis : log X = log( X ) + k ( S log( X )) 5. Tetuka ati log dari log X, utuk medapatka ilai X yag diharapka terjadi pada tigkat peluag atau periode ulag tertetu sesuai dega ilai CS-ya. Nilai k dapat dilihat pada tabel.8.
Kemecega (CS) Periode Ulag (tahu) 5 10 5 50 100 00 1000 Peluag ( % ) 50 0 10 4 1 0,5 0,1 3,0-0,396 0,40 1,180,78 3,15 4,051 4,970 7,50,5-0,360 0,518 1,50,6 3,048 3,845 4,65 6,600, -0,330 0,574 1,84,40,970 3,705 4,444 6,00,0-0,307 0,609 1,30,19,91 3,605 4,98 5,910 1,8-0,8 0,643 1,318,193,848 3,499 4,147 5,660 1,6-0,54 0,675 1,39,163,780 3,388 3,990 5,390 1,4-0,5 0,705 1,337,18,706 3,71 3,88 5,110 1, -0,195 0,73 1,340,087,66 3,149 3,661 4,80 1,0-0,164 0,758 1,340,043,54 3,0 3,489 4,540 0,9-0,148 0,769 1,339,018,498,957 3,401 4,395 0,8-0,13 0,780 1,336 1,998,453,891 3,31 4,50 0,7-0,116 0,790 1,333 1,967,407,84 3,3 4,105 0,6 0,099 0,800 1,38 1,939,359,755 3,13 3,960 0,5-0,083 0,808 1,33 1,910,311,686 3,041 3,815 0,4-0,066 0,816 1,317 1,880,61,615,949 3,670 0,3-0,050 0,84 1,309 1,849,11,544,856 3,55 0, -0,033 0,830 1,301 1,818,159,47,763 3,380 0,1-0,017 0,836 1,9 1,785,107,400,670 3,35 0,0 0,000 0,84 1,8 1,751,054,36,576 3,090-0,1 0,017 0,836 1,70 1,761,000,5,48 3,950-0, 0,033 0,850 1,58 1,680 1,945,178,388,810-0,3 0,050 0,853 1,45 1,643 1,890,104,94,675-0,4 0,066 0,855 1,31 1,606 1,834,09,01,540-0,5 0,083 0,856 1,16 1,567 1,777 1,955,108,400-0,6 0,099 0,857 1,00 1,58 1,70 1,880,016,75-0,7 0,116 0,857 1,183 1,488 1,663 1,806 1,96,150-0,8 0,13 0,856 1,166 1,488 1,606 1,733 1,837,035-0,9 0,148 0,854 1,147 1,407 1,549 1,660 1,749 1,910-1,0 0,164 0,85 1,18 1,366 1,49 1,588 1,664 1,800-1, 0,195 0,844 1,086 1,8 1,379 1,449 1,501 1,65-1,4 0,5 0,83 1,041 1,198 1,70 1,318 1,351 1,465-1,6 0,54 0,817 0,994 1,116 1,166 1,00 1,16 1,80-1,8 0,8 0,799 0,945 1,035 1,069 1,089 1,097 1,130 -,0 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990 1,995 1,000 -, 0,330 0,75 0,844 0,888 0,900 0,905 0,907 0,910 -,5 0,360 0,711 0,771 0,793 0,798 0,799 0,800 0,80-3,0 0,396 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667 0,667 0,668 Tabel.8 Harga k utuk Distribusi Log Pearso III (Soewaro,1995)
3 3. Metode Log Normal Metode Log Normal apabila digambarka pada kertas peluag logaritmik aka merupaka persamaa garis lurus, sehigga dapat diyataka sebagai model matematik daga persamaa sebagai berikut (Soewaro, 1995) : _ X = X + k. S... (.14) di maa : X = ilai yag diharapka aka terjadi pada periode ulag tertetu. X = ilai rata-rata kejadia dari variabel kotiyu X S = deviasi stadar variabel kotiyu X. k = karakteristik distribusi peluag log-ormal 3 parameter yag merupaka fugsi dari koefisie kemecega CS (lihat tabel.9)
4 Koefisie Kemecega (CS) Peluag kumulatif ( % ) 50 80 90 95 98 99 Periode Ulag ( tahu ) 5 10 0 50 100 -,00 0,366-0,6144-1,437-1,8916 -,7943-3,5196-1,80 0,40-0,6395-1,61-1,898 -,7578-3,4433-1,60 0,09-0,6654-1,79-1,8901 -,7138-3,3570-1,40 0,190-0,690-1,943-1,887 -,6615-3,601-1,0 0,17-0,7186-1,3067-1,8696 -,600-3,151-1,00 0,1495-0,7449-1,3156-1,8501 -,594-3,0333-0,80 0,141-0,7700-1,301-1,835 -,449 -,9043-0,60 0,0959-0,7930-0,3194-1,7894 -,3600 -,7665-0,40 0,0654-0,8131-0,318-1,7478 -,631 -,63-0,0 0,033-0,896-0,300-1,6993 -,160 -,4745 0,00 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0-0,033 0,8996 0,300 1,5993,160,4745 0,40-0,0654 0,8131 0,318 1,7478,631,63 0,60-0,0959 0,7930 0,3194 1,7894,3600,7665 0,80-0,141 0,7700 1,301 1,835,449,9043 1,00-0,1495 0,7449 1,3156 1,8501,594 3,0333 1,0-0,17 0,7186 1,30567 1,8696,600 3,151 1,40-0,190 0,690 1,943 1,887,6615 3,601 1,60-0,09 0,6654 1,79 1,8901,7138 3,3570 1,80-0,40 0,6395 1,61 1,898,7578 3,4433,00-0,366 0,6144 1,437 1,8916,7943 3,5196 Tabel.9 Faktor frekuesi k utuk distribusi log ormal 3 parameter (Soewaro, 1995).3.5 Uji Keselarasa Uji keselarasa dimaksudka utuk meetuka apakah persamaam distribusi peluag yag telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yag diaalisis. Ada dua jeis keselarasa (Goodes of Fit Test), yaitu uji keselarasa Chi Square da Smirov Kolmogorof. Pada tes ii biasaya yag diamati adalah ilai hasil perhituga yag diharapka (Soewaro, 1995).
5 1. Uji keselarasa Chi Square Prisip pegujia dega metode ii didasarka pada jumlah pegamata yag diharapka pada pembagia kelas, da ditetuka terhadap jumlah data pegamata yag terbaca di dalam kelas tersebut, atau dega membadigka ilai chi square (f ) dega ilai chi square kritis (f cr). Rumus yag diguaka (Soewaro, 1995) : f ( E = i Oi ) Ei... (.15) di maa : f = harga chi square Oi = jumlah ilai pegamata pada sub kelompok ke-1 Ei = jumlah ilai teoritis pada sub kelompok ke-1 Dari hasil pegamata yag didapat dicari peyimpagaya dega chi square kritis (didapat dari tabel.10) palig kecil. Utuk suatu ilai yata tertetu (level of sigificat) yag serig diambil adalah 5%. Derajat kebebasa ii secara umum dihitug dega rumus sebagai berikut : Dk = -3... (.16) di maa : Dk = Derajat kebebasa = bayakya rata-rata
6 Dk α derajat kepercayaa 0.995 0.99 0.975 0.95 0.05 0.05 0.01 0.005 1 0,0000393 0,000157 0,00098 0,00393 3,841 5,04 6,635 7,879 0,0100 0,001 0,0506 0,103 5,991 7,378 9,10 10,597 3 0,0717 0,115 0,16 0,35 7,815 9,348 11,345 1,838 4 0,07 0,97 0,484 0,711 9,488 11,143 13,77 14,860 5 0,41 0,554 0,831 1,145 11,070 1,83 15,086 16,750 6 0,676 0,87 1,37 1,635 1,59 14,449 16,81 18,548 7 0,989 1,39 1,690,167 14,067 16,013 18,475 0,78 8 1,344 1,646,180,733 15,507 17,535 0,090 1,955 9 1,735,088,700 3,35 16,919 19,03 1,666 3,589 10,156,558 3,47 3,940 18,307 0,483 3,09 5,188 11,603 3,053 3,816 4,575 19,675 1,90 4,75 6,757 1 3,074 3,571 4,404 5,6 1,06 3,337 6,17 8,300 13 3,565 4,107 5,009 5,89,36 4,736 7,688 9,819 14 4,075 4,660 5,69 6,571 3,685 6,119 9,141 31,319 15 4,601 5,9 6,6 7,61 4,996 7,488 30,578 3,801 16 5,14 5,81 6,908 7,96 6,96 8,845 3,000 34,67 17 5,697 6,408 7,564 8,67 7,587 30,191 33,409 35,718 18 6,65 7,015 8,31 9,390 8,869 31,56 34,805 37,156 19 6,844 7,633 8,907 10,117 30,144 3,85 36,191 38,58 0 7,434 8,60 9,591 10,851 31,41 34,170 37,566 39,997 1 8,034 8,897 10,83 11,591 3,671 35,479 38,93 41,401 8,643 9,54 10,98 1,338 33,94 36,781 40,89 4,796 3 9,60 10,196 11,689 13,091 36,17 38,076 41,638 44,181 4 9,886 10,856 1,401 13,848 36,415 39,364 4,980 45,558 5 10,50 11,54 13,10 14,611 37,65 40,646 44,314 46,98 6 11,160 1,198 13,844 15,379 38,885 41,93 45,64 48,90 7 11,808 1,879 14,573 16,151 40,113 43,194 46,963 49,645 8 1,461 13,565 15,308 16,98 41,337 44,461 48,78 50,993 9 13,11 14,56 16,047 17,708 4,557 45,7 49,588 5,336 30 13,787 14,953 16,791 18,493 43,773 46,979 50,89 53,67 Tabel.10 Nilai kritis utuk Distribusi Chi-Square (Soewaro, 1995). Uji keselarasa Smirov Kolmogorof Pegujia kecocoka sebara dega metode ii dilakuka dega membadigka probabilitas utuk tiap variabel dari distribusi empiris da teoritis didapat perbedaa ( ) tertetu. Perbedaa maksimum yag dihitug ( maks) dibadigka dega perbedaa
7 kritis ( cr) utuk suatu derajat yata da bayakya variat tertetu, maka sebara sesuai jika ( maks) < ( cr). Rumus yag dipakai (Soewaro, 1995): α = P P max ( x) P ( xi) Cr... (.17) N α 0,0 0,10 0,05 0,01 5 0,45 0,51 0,56 0,67 10 0,3 0,37 0,41 0,49 15 0,7 0,30 0,34 0,40 0 0,3 0,6 0,9 0,36 5 0,1 0,4 0,7 0,3 30 0,19 0, 0,4 0,9 35 0,18 0,0 0,3 0,7 40 0,17 0,19 0,1 0,5 45 0,16 0,18 0,0 0,4 50 0,15 0,17 0,19 0,3 >50 1,07/ 1,/ 1,36/ 1,63/ Tabel.11 Nilai delta maksimum utuk uji keselarasa Smirov Kolmogorof (Soewaro, 1995).3.6 Perhituga Itesitas Curah Huja Utuk meetuka Debit Bajir Recaa (Desig Flood), perlu didapatka harga suatu Itesitas Curah Huja terutama bila diguaka metoda ratioal. Itesitas curah huja adalah ketiggia curah huja yag terjadi pada suatu kuru waktu di maa air tersebut berkosetrasi. Aalisis itesitas curah huja ii dapat diproses dari data curah huja yag telah terjadi pada masa lampau (Loebis, 1987). Utuk meghitug itesitas curah huja, empiris sebagai berikut (Soemarto, 1999) : dapat diguaka beberapa rumus
8 1. Meurut Dr. Mooobe Rumus ii diguaka apabila data curah huja yag tersedia haya curah huja haria (Soemarto, 1999). Rumus : / 3 I = R4 4 * 4 t.... (.18) di maa : I = Itesitas curah huja (mm/jam) R 4 = curah huja maksimum dalam 4 jam (mm) t = lamaya curah huja (jam). Meurut Sherma Rumus yag diguaka adalah (Soemarto, 1999) : a I =... (.19) b t (logi) (logt) (logt logi) i= 1 i= 1 i= 1 log a = (logt) (logt) i= 1 i= 1 (logi) (logt) (logt logi) i= 1 i= 1 i= 1 b = (logt) (logt) i= 1 i= 1 i= 1 (logt) di maa : I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira. = bayakya pasaga data i da t
9 3. Meurut Talbot Rumus yag dipakai (Soemarto, 1999) : I = a ( t + b)... (.0) di maa : I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira. = bayakya pasaga data i da t a = b = j= 1 j= 1 ( i. t) ( i) ( i ) ( i. t) () i j= 1 ( i ) () i j 1 j= 1 j 1 ( i. t) ( i. t) ( i ) () i j 1 j= 1 j 1 j= 1 i= 1 4. Meurut Ishiguro Rumus yag diguaka (Soemarto, 1999): I : a t + b... (.1) di maa : I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira = bayakya pasaga data i da t
30 a = b = j= 1 j= 1 ( i. ( i) t ) j= 1 j= 1 ( i ) ( i. t ) () i ( i ) () i j 1 j= 1 j 1 ( i. t ) ( i. t ) ( i ) () i j 1 j 1 j= 1 j= 1.3.7 Perhituga Debit Bajir Recaa Utuk mecari debit bajir recaa dapat diguaka beberapa metode diataraya hubuga empiris atara curah huja dega limpasa. Metode ii palig bayak dikembagka sehigga didapat beberapa rumus diataraya sebagai berikut (Sosrodarsoo&Takeda, 1984) : 1. Rumus Rasioal Rumus : Qr = C I A 3.6 = 0.78.C.I.A... (.) di maa : Qr = debit maksimum recaa (m 3 /det) I = itesitas curah huja selama kosetrasi (mm/jam) A = luas daerah alira (km ) C = koefisie ru off Koefisie Ru Off. Koefisie ru off dipegaruhi oleh jeis lapis permukaa taah. Setelah melalui berbagai peelitia, didapatka koefisie ru off seperti yag tertulis dalam tabel.1.
31 Type Daerah Alira Taah pasir, datar, % Taah pasir, rata-rata -7% Taah pasir, curam 7% Perumputa Taah gemuk, datar % Taah gemuk rata-rata -7% Taah gemuk, curam 7% Daerah kota lama Busiess Daerah piggira Daerah siggle family multi uit terpisah-pisah Perumaha multi uit tertutup sub urba daerah rumah-rumah aparteme Daerah riga Idustri Daerah berat Pertamaa Tempat bermai Halama kereta api Harga C 0,05-0,10 0,10-0,15 0,15-0,0 0,13-0,17 0,18-0, 0,5-0,35 0,75-0,95 0,50-0,70 0,30-0,50 0,40-0,60 0,60-0,75 0,5-0,40 0,50-0,70 0,50-0,80 0,60-0,90 0,10-0,5 0,0-0,35 0,0-0,40 Tabel.1 Harga koefisie ru off (C) (Loebis, 1987). Rumus Melchior Diguaka utuk luas DAS >100 km² (Loebis, 1987). Rumus : Q = α.β.q. A..... (.3) a. Koefisie ru off (α) Koefisie ii merupaka perbadiga atara ru off dega huja. Rumus : 0.4 α 0.6 (diambil 0.5) b. Koefisie Reduksi (β) Koefisie ii diguaka utuk medapatka huja rata-rata dari huja maksimum. Rumus : f = (1970/(β-0.1))-3960+17.... (.4) c. Waktu kosetrasi (t) Rumus : t = 0,186. 0, 0,4 L. Q. I... (.5)
3 di maa : t L Q I = waktu kosetrasi (jam) = pajag sugai (km) = debit pucak (m³/det) = kemiriga rata-rata sugai 3. Rumus Der Weduwe Diguaka utuk luas DAS 100 km² (Loebis, 1987). Rumus : Q = α.β.q. A... (.6) α = 4.1 1 β. q + 7... (.7) β = q = t = t + 1 10 +. A t + 9 10 + A... (.8) R 67,65.... (.9) 40 t + 1,45 0,5. 0,15 0,5 L. Q. I... (.30) di maa : Q = debit bajir (m³/det) dega kemugkia tak terpeuhi % R = curah huja haria maksimum (mm/hari) dega kemugkia tak terpeuhi % α = koefisie limpasa air huja (ru off) β = koefisie peguraga daerah utuk curah huja DAS q = curah huja (m³/det.km²) A = luas daerah alira (km²)sampai 100 km² t = lamaya curah huja (jam) yaitu pada saat-saat kritis curah huja yag megacu pada terjadiya debit pucak, tidak sama dega waktu kosetrasi Melchior L = pajag sugai (km) I = gradie (Melchior) sugai atau meda
33 4. Rumus Haspers Rumus yag diguaka (Loebis, 1987): Q = α.β.q. A... (.31) 0,70 1+ 0,01. A α = 0, 70 1+ 0,075. A... (.3) 1 β = t + 3,70.10 1+ t + 15 0,40t A. 1 0,75... (.33) q = t. R 3,6. t.... (.34) t = 0,10. 0,80 0,30 L. i... (.35) R = t. Rt.... t + 1 (.36) di maa : Q = debit bajir recaa periode ulag T tahu (m³/det) R = curah huja haria maksimum recaa periode ulag T tahu (mm/hari) α = koefisie limpasa air huja (ru off) β = koefisie peguraga daerah utuk curah huja DAS q = curah huja (m³/det.km²) A = luas daerah alira sugai (DAS) (km²) t = lamaya curah huja (jam) yaitu pada saat-saat kritis curah huja yag megacu pada terjadiya debit pucak, tidak sama dega waktu kosetrasi Melchior L = pajag sugai (km) i = kemiriga dasar sugai 5. Metode Aalisis Hidrograf Satua Sitetik Gamma I. Cara ii dipakai sebagai upaya utuk memperoleh hidrograf satua suatu DAS yag belum perah diukur. Dega pegertia lai tidak tersedia data pegukura debit
34 maupu data AWLR (Automatic Water Level Recorder) pada suatu tempat dalam sebuah DAS yag tidak ada stasiu hidrometerya (Soemarto, 1999). Hidrograf satua sitetik secara sederhaa dapat disajika empat sifat dasarya yag masig-masig disampaika sebagai berikut : 1). Waktu aik (Time of Rise, TR), yaitu waktu yag diukur dari saat hidrograf mulai aik sampai saat terjadiya debit pucak. ). Debit pucak (Peak Discharge, Qp). 3). Waktu dasar (Base Time, TB), yaitu waktu yag diukur dari saat hidrograf mulai aik sampai berakhirya limpasa lagsug atau debit sama dega ol. 4). Koefisie tampuga (Storage Coefficiet) yag meujukka kemampua DAS dalam fugsiya sebagai tampuga air. Qp Tr Tb Gambar.3 Sketsa hidrograf satua sitetis (Soedibyo, 1993) Sisi aik hidrograf satua diperhitugka sebagai garis lurus sedag sisi resesi (resessio climb) hidrograf satua disajika dalam persamaa expoesial berikut (Soedibyo, 1993): t p e k Q t = Q.... (.59) di maa :
35 Qt = debit yag diukkur dalam jam ke-t sesudah debit pucak dalam (m³/det) Qp = debit pucak dalam (m³/det) t = waktu yag diukur dari saat terjadiya debit pucak (jam) k = koefisie tampuga dalam jam a. Waktu capai pucak 3 L T R = 0,43 + 1,06665. + 1, 775 100. SIM SF...... (.60) di maa : TR = waktu aik L = pajag sugai SF = faktor sumber yaitu perbadiga atara jumlah semua pajag sugai tigkat 1 dega jumlah semua pajag sugai semua tigkat L1 L L1 Gambar.4 Sketsa peetapa pajag da tigkat sugai (Soedibyo,1993) SF = (L1+L1)/(L1+L1+L) SIM = faktor simetri ditetapka sebagai hasil kali atara faktor lebar (WF) dega luas relatif DAS sebelah hulu (RUA)
36 C Wu B Wi A Gambar.5 Sketsa peetapa WF (Soedibyo, 1993) A-B = 0,5 L A-C = 0,75 L WF = Wu/Wi b. Debit pucak Q P 0,5886 0,0986 0,381 = 0,1836.A.TR. JN... (.61) di maa : Qp = debit pucak (m³/det) JN = jumlah pertemua sugai c. Waktu dasar T B 0,1457 0,0986 0,7344 0,574 = 7,413.TR.S.SN RUA... (.6) di maa : TB = waktu dasar (jam) S = ladai sugai rata-rata
37 SN = frekuesi sumber yaitu perbadiga atara jumlah segme sugai-sugai tigkat 1 dega jumlah segme sugai semua tigkat RUA = perbadiga atara luas DAS yag diukur di hulu garis yag ditarik tegak lurus garis hubug atara stasiu pegukura dega titik yag palig dekat dega titik berat DAS melewati titik tersebut dega luas DAS total Au Gambar.6 Sketsa peetapa RUA (Soedibyo,1993) RUA = Au/A d. Φ ideks Peetapa huja efektif utuk memperoleh hidrograf dilakuka dega megguaka ideks-ifiltrasi. Utuk memperoleh ideks ii agak sulit, utuk itu diperguaka pedekata tertetu (Bares, 1959). Perkiraa dilakuka dega mempertimbagka pegaruh parameter DAS yag secara hidrologi dapat diketahui pegaruhya terhadap ideks ifiltrasi (Soemarto, 1999) : Persamaa pedekataya adalah sebagai berikut : Φ = 6 13 4 3,859x10. A + 1,6985x10 ( A/ )... (.63) 10,4903 SN
38 e. Alira dasar Utuk memperkiraka alira dasar diguaka persamaa pedekata berikut ii. Persamaa ii merupaka pedekata utuk alira dasar yag tetap, dega memperhatika pedekata Kraijehoff Va Der Leur (1967) tetag hidrograf air taah (Soedibyo, 1993) : Qb = 0,6444 0,9430 A... (.64) 0,4751 D di maa : QB = alira dasar A = luas DAS dalam km² D = kerapata jariga kuras (draiage desity)/ideks kerapata sugai yaitu perbadiga jumlah pajag sugai semua tigkat dibagi dega luas DAS. f. Faktor tampuga k 0,1798 0,1446 1,0897 0,045 = 0,5617.A.S.SF.D... (.65) di maa : k = koefisie tampuga.4 Peelusura Bajir (Flood Routig) Peelusura bajir dimaksudka utuk megetahui karakteristik hidrograf outflow/keluara, yag sagat diperluka dalam pegedalia bajir. Perubaha hidrograf bajir atara iflow (I) da outflow (O) karea adaya faktor tampuga atau adaya peampag sugai yag tidak seragam atau akibat adaya meader sugai. Jadi peelusura bajir ada dua, utuk megetahui perubaha iflow da outflow pada embug da iflow pada satu titik dega suatu titik di tempat lai pada sugai (Soemarto, 1999).
39 Perubaha iflow da outflow akibat adaya tampuga. Maka pada suatu embug aka terdapat iflow bajir (I) akibat adaya bajir da outflow (O) apabila muka air embug aik, di atas spillway (terdapat limpasa) (Soemarto, 1999). I > O tampuga embug aik elevasi muka air embug aik. I < O tampuga embug turu elevasi muka embug turu. Pada peelusura bajir berlaku persamaa kotiuitas. I O = S.... (.66) S = Perubaha tampuga air di embug Persamaa kotiuitas pada periode t = t 1 t adalah : I1+ I O1 + O t t = S S1..... (.67) Misalya peelusura bajir pada embug, maka lagkah yag diperluka adalah : 1) Meetuka hidrograf iflow sesuai skala perecaaa. ) Meyiapka data hubuga atara volume da area embug dega elevasi embug. 3) Meetuka atau meghitug debit limpasa spillway embug pada setiap ketiggia air diatas spillway da dibuat dalam grafik. 4) Ditetuka kodisi awal embug (muka air embug) pada saat dimulai routig. Hal ii diperhitugka terhadap kodisi yag palig bahaya dalam ragka pegedalia bajir. 5) Meetuka periode waktu peijaua t 1, t,, dst, semaki periode waktu (t -t 1 ) semaki kecil adalah baik. 6) Selajutya perhituga dilakuka dega tabel, seperti cotoh di bawah (dega cara aalisis lagkah demi lagkah).
40 Waktu ke: t I Iflow Ir Rata² Volume Ir*t Asumsi el. Waduk O outflow Or rata² Vol Or*t S Storage Kumulatif Storage x 10³ Elv. M.a. Waduk 1 1 70 0 1000 70 60 70 1 3600 3600 3 71, 1003.6 71.1 dst Tabel.13 Cotoh Tabel Flood routig Dega Step By Step Method (Kodoatie&Sugiyato, 000).5 Embug.5.1 Tipe Embug Tipe embug dapat dikelompoka mejadi 4 keadaa yaitu (Soedibyo, 1993) : 1. Tipe Embug Berdasar Tujua Pembaguaya Ada tipe yaitu embug dega tujua tuggal da embug serba gua (Soedibyo, 1993). (1). Embug dega tujua tuggal (sigle purpose dams) adalah embug yag dibagu utuk memeuhi satu tujua saja, misalya utuk : pembagkit teaga listrik atau irigasi (pegaira) atau pegedalia bajir atau perikaa darat atau tujua laiya tetapi haya utuk satu tujua saja. (). Embug serba gua (multipurpose dams) adalah embug yag dibagu utuk memeuhi beberapa tujua misalya : pembagkit teaga listrik (PLTA) da irigasi (pegaira), pegedalia bajir da PLTA, air mium da air idustri, PLTA, pariwisata da irigasi da lai-lai.. Tipe Embug Berdasar Pegguaaya Ada 3 tipe yag berbeda berdasarka pegguaaya (Soedibyo, 1993), yaitu : (1). Embug peampug air (storage dams) adalah embug yag diguaka utuk meyimpa air pada masa surplus da diperguaka pada masa kekuraga.
41 Termasuk dalam embug peampug air adalah utuk tujua rekreasi, perikaa, pegedalia bajir da lai-lai. (). Embug pembelok (diversio dams) adalah embug yag diguaka utuk meiggika muka air, biasaya utuk keperlua megalirka air kedalam sistem alira meuju ke tempat yag memerluka. (3). Embug peaha (detetio dams) adalah embug yag diguaka utuk memperlambat da megusahaka semiimal mugki efek alira bajir yag medadak. Air ditampug secara berkala/semetara, dialirka melalui pelepasa (outlet). Air ditaha selama mugki da dibiarka meresap didaerah sekitarya. 3. Tipe Embug Berdasarka Jalaya Air Ada tipe yaitu embug utuk dilewati air da embug utuk meaha air (Soedibyo, 1993). (1). Embug utuk dilewati air (overflow dams) adalah embug yag dibagu utuk dilimpasi air misalya pada bagua pelimpah (spillway). (). Embug utuk meaha air (o overflow dams) adalah embug yag sama sekali tidak boleh dilimpasi air. Kedua tipe ii biasaya dibagu berbatasa da dibuat dari beto, pasaga batu atau pasaga bata. 4. Tipe Embug Berdasarka Material Pembetukya. Ada tipe yaitu embug uruga, embug beto da embug laiya (Soedibyo, 1993). (1). Embug uruga (fill dams, embakmet dams) adalah embug yag dibagu dari hasil peggalia baha (material) tapa tambaha baha lai yag bersifat campura secara kimia, jadi betul-betul baha pembetuk embug asli. Embug ii masih dapat dibagi mejadi dua yaitu embug uruga serba sama (homogeeous dams) adalah embug apabila baha yag membetuk tubuh embug tersebut terdiri dari taah yag hampir sejeis da gradasiya (susua ukura butiraya) hampir seragam. Yag kedua adalah embug zoal adalah embug apabila timbua yag membetuk tubuh embug terdiri dari batua
4 dega gradasi (susua ukura butira) yag berbeda-beda dalam urutauruta pelapisa tertetu. (). Embug beto (cocrete dam) adalah embug yag dibuat dari kostruksi beto baik dega tulaga maupu tidak. Kemiriga permukaa hulu da hilir tidak sama pada umumya bagia hilir lebih ladai da bagia hulu medekati vertikal da betukya lebih rampig. Embug ii masih dibagi lagi mejadi : embug beto berdasar berat sediri stabilitas tergatug pada massaya, embug beto dega peyagga (buttress dam) permukaa hulu meerus da dihilirya pada jarak tertetu ditaha, embug beto berbetuk legkug da embug beto kombiasi. 5. Klasifikasi embug uruga Ditijau dari peempata serta susua baha yag membetuk tubuh embug utuk dapat memeuhi fugsiya dega baik, maka embug uruga dapat digologka dalam 3 type utama, yaitu : a. Homoge, suatu embug uruga digologka dalm type homoge, apabila baha yag membetuk tubuh beduga tersebut terdiri dari taah yag hampir sejeis da gradasiya (susua ukura butiraya) hampir seragam. b. Zoal, embug uruga digologka dalam type zoal apabila timbuaya yag membetuk tubuh embug terdiri dari batua dega gradasi yag berbeda-beda dalam uruta-uruta pelapisa tertetu. Pada type ii sebagai peyagga terutama dibebaka pada timbua yag lulus air (zoe lulus air) sedag peaha rembesa dibebaka kepada timbua yag kedap air (zoe kedap air). c. Bersekat, apabila di lereg udik tubuh embug dilapisi dega sekat tidak lulus air (dega kekedapa yag tiggi) seperti lembara baja taha karat, beto aspal, lembara beto bertulag, hampara plastic, susua beto blok da lai-lai.
43.5. Pemiliha Lokasi Embug Embug merupaka salah satu bagia dari proyek secara keseluruha maka letakya juga dipegaruhi oleh bagua-bagua lai seperti bagua pelimpah, bagua peyadap bagua pegeluara, bagua utuk pembeloka sugai da lai-lai (Soedibyo, 1993). Utuk meetuka lokasi da deah embug harus memperhatika beberapa faktor yaitu (Soedibyo,1993) : 1. Tempat embug merupaka cekuga yag cukup utuk meampug air, terutama pada lokasi yag keadaa geotekikya tidak lulus air, sehigga kehilaga airya haya sedikit.. Lokasiya terletak di daerah mafaat yag memerluka air sehigga jariga distribusiya tidak begitu pajag da tidak bayak kehilaga eergi. 3. Lokasi embug terletak di dekat jala, sehigga jala masuk (access road) tidak begitu pajag da lebih mudah ditempuh. Sedagka faktor yag meetuka didalam pemiliha tipe embug adalah (Soedibyo, 1993) : 1. Tujua pembagua proyek. Keadaa klimatologi setempat 3. Keadaa hidrologi setempat 4. Keadaa di daerah geaga 5. Keadaa geologi setempat 6. Tersediaya baha bagua 7. Hubuga dega bagua pelegkap 8. Keperlua utuk pegoperasia embug 9. Keadaa ligkuga setempat 10. Biaya proyek
44.5.3 Recaa Tekis Podasi Keadaa geologi pada podasi embug sagat mempegaruhi pemiliha tipe embug, oleh karea itu peelitia da peyelidika geologi perlu dilaksaaka dega baik. Podasi suatu embug harus memeuhi 3 (tiga) persyarata petig yaitu (Soedibyo, 1993) : 1. Mempuyai daya dukug yag mampu meaha baha dari tubuh embug dalam berbagai kodisi. Mempuyai kemampua peghambat alira filtrasi yag memadai, sesuai dega fugsiya sebagai peaha air. 3. Mempuyai ketahaa terhadap gejala-gejala sufosi (pipig) da sembula (boilig) yag disebabka oleh alira filtrasi yag melalui lapisa-lapisa podasi tersebut. Sesuai dega jeis batua yag membetuk lapisa podasi, maka secara umum podasi embug dapat dibedaka mejadi 3 jeis yaitu (Soedibyo, 1993) : 1. Podasi batua (Rock foudatio). Podasi pasir atau kerikil 3. Podasi taah. Daya dukug taah (bearig capacity) adalah kemampua taah utuk medukug beba baik dari segi struktur podasi maupu bagua diatasya tapa terjadiya kerutuha geser. Daya dukug batas (ultimate bearig capacity) adalah daya dukug terbesar dari taah medukug beba da diasumsika taah mulai terjadi kerutuha. Besarya daya dukug batas terutama ditetuka oleh : 1. Parameter kekuata geser taah yag terdiri dari kohesi (C) da sudut geser dalam (ϕ). Berat isi taah (γ) 3. Kedalama podasi dari permukaa taah (Z f )
45 4. Lebar dasar podasi (B) Besarya daya dukug yag diijika sama dega daya dukug batas dibagi agka keamaa, da dapat dirumuska sebagai berikut : qult qa =..... (.68) FK Perhituga daya dukug batas utuk podasi dagkal pada kodisi umum : 1. Podasi meerus c * Nc + γ * D * Nq + B * γ * N... (.69) q ult = ( ) γ. Podasi persegi q ult = c * Nc( 1 0.3* ( B ) + γ * D * Nq + B *0.4γ * Nγ + (.70).5.4 Perecaaa Tubuh Embug Beberapa istilah petig megeai tubuh embug: 1. Tiggi Embug. Tiggi embug adalah perbedaa atara elevasi permukaa podasi da elevasi mercu embug. Apabila pada embug dasar didig kedap air atau zoa kedap air, maka yag diaggap permukaa podasi adalah garis perpotoga atara bidag vertikal yag melalui hulu mercu embug dega permukaa podasi alas embug tersebut. Tiggi maksimal utuk embug adalah 15 m (Loebis, 1987).
46 Mercu embug Tiggi embug Gambar.7 Tiggi Embug (Loebis,1987). Tiggi Jagaa (free board) Tiggi jagaa adalah perbedaa atara elevasi permukaa maksimum recaa air dalam embug da elevasi mercu embug. Elevasi permukaa air maksimum recaa biasaya merupaka elevasi bajir recaa embug (Soedibyo, 1993). Tiggi jagaa Mercu embug Gambar.8 Tiggi Jagaa (Soedibyo, 1993)
47 Tiggi jagaa ditetuka dega rumus sebagai berikut (Soedibyo, 1993) : H f h e h + (h w atau ) + ha + h i... (.71) H f h e h w + + ha + h i... (.7) di maa : Hf = tiggi jagaa h = tiggi kemugkia keaika permukaa air embug yag terjadi akibat timbulya bajir abormal h w = tiggi ombak akibat tiupa agi h e = tiggi ombak akibat gempa h a h i = tiggi kemugkia keaika permukaa air embug, apabila terjadi kemaceta-kemaceta pada pitu bagua pelimpah. = tiggi tambaha yag didasarka pada tigkat urgesi dari embug Tiggi keaika permukaa air yag disebabka oleh bajir abormal ( h) Diguaka rumus (Soedibyo, 1993) : h = αq 3 Q 0 h h 1 + Q T......... (.73) di maa : Q o = debit bajir recaa Q = kapasitas recaa α = 0, utuk bagua pelimpah terbuka α = 1,0 utuk bagua pelimpah tertutup h = kedalama pelimpah recaa A = luas permukaa air embug pada elevasi bajir recaa Tiggi ombak yag disebabka oleh gempa (h e ) (Soedibyo, 1993)
48 h e = e. τ g. h0 π... (.74) di maa : e = Itesitas seismis horizotal τ = Siklus seismis h 0 = Kedalama air di dalam embug Keaika permukaa air embug yag disebabka oleh ketidakormala operasi pitu bagua (h a ) Sebagai stadar biasaya diambil h a = 0,5 m Agka tambaha tiggi jagaa yag didasarka pada tipe embug (h i ) Karea limpasa melalui mercu embug uruga sagat berbahaya maka utuk embug tipe ii agka tambaha tiggi jagaa (h i ) ditetuka sebesar 1,0 m (h i = 1,0 m). Apabila didasarka pada tiggi embug yag direcaaka, maka stadar tiggi jagaa embug uruga adalah sebagai berikut (Soedibyo, 1993) : Lebih redah dari 50 m Dega tiggi atara 50-100 m Lebih tiggi dari 100 m H f m H f 3 m H f 3,5 m 3. Lebar Mercu Embug Lebar mercu embug yag memadai diperluka agar pucak embug dapat taha terhadap hempasa ombak da dapat taha terhadap alira filtrasi yag melalui pucak tubuh embug. Disampig itu, pada peetua lebar mercu perlu diperhatika keguaaya sebagai jala ispeksi da pemeliharaa embug. Peetua lebar mercu dirumuska sebagai berikut (Sosrodarsoo,1989) : b = 3,6 H 1/3 3.... (.75) di maa : b = lebar mercu H = tiggi embug
49 4. Pajag Embug Yag dimaksud dega pajag embug adalah seluruh pajag mercu embug yag bersagkuta, termasuk bagia yag digali pada tebig-tebig sugai di kedua ujug mercu tersebut. Apabila bagua pelimpah atau bagua peyadap terdapat pada ujug-ujug mercu, maka lebar bagua-bagua pelimpah tersebut diperhitugka pula dalam meetuka pajag embug (Sosrodarsoo,1989). 5. Volume Embug Seluruh jumlah volume kostruksi yag dibuat dalam ragka pembagua tubuh embug termasuk semua bagua pelegkapya diaggap sebagai volume embug (Sosrodarsoo,1989). 6. Kemiriga lereg (slope gradiet) Kemiriga rata-rata lereg embug (lereg hulu da lereg hilir) adalah perbadiga atara pajag garis vertikal yag melalui tumit masig-masig lereg tersebut. Berm lawa da draiase prisma biasaya dimasukka dalam perhituga peetua kemiriga lereg, aka tetapi alas kedap air biasaya diabaika (Soedibyo, 1993). Kemiriga lereg uruga harus ditetuka sedemikia rupa agar stabil terhadap logsora. Hal ii sagat tergatug pada jeis material uruga yag dipakai. Kestabila uruga harus diperhitugka terhadap frekuesi aik turuya muka air, rembesa, da harus taha terhadap gempa (Sosrodarsoo,1989).
50 Material Uruga Material Utama Kemiriga Lereg Vertikal : Horisotal Hulu Hilir a. Uruga homoge CH 1 : 3 1 :,5 CL SC GC GM SM b. Uruga majemuk a. Uruga batu dega iti lempug atau didig diafragma Pecaha batu 1 : 1,50 1 : 1,5 b. Kerikil-kerakal dega iti lempug atau didig diafragma Kerikil-kerakal 1 :,50 1 : 1,75 Tabel.14 Kemiriga Lereg Uruga (Sosrodarsoo, 1989) 7. Peimbua Ekstra (Extra Bakig) Sehubuga dega terjadiya gejala kosolidasi tubuh embug, yag prosesya berjala lama sesudah pembagua embug tersebut diadaka peimbua ekstra melebihi tiggi da volume recaa dega perhituga agar sesudah proses kosolidasi berakhir maka peurua tiggi da peyusuta volume aka medekati tiggi da volume recaa embug (Sosrodarsoo, 1989)..5.5 Stabilitas Embug Merupaka perhituga kostruksi utuk meetuka ukura (dimesi) embug agar mampu meaha muata-muata da gaya-gaya yag bekerja padaya dalam keadaa apapu juga. Kostruksi harus ama terhadap gesera, peurua embug,
51 terhadap rembesa da keadaa embug kosog, peuh air maupu permukaa air turu tiba-tiba (Sosrodarsoo, 1989) Gaya-gaya yag bekerja pada embug uruga (Soedibyo, 1993): 1. Berat Tubuh Embug Sediri. Berat tubuh embug dihitug dalam beberapa kodisi yag tidak megutugka yaitu : a. Pada kodisi lembab segera setelah tubuh podasi selesai dibagu. b. Pada kodisi sesudah permukaa embug mecapai elevasi peuh, dimaa bagia embugyag terletak di sebelah atas garis depresi dalam keadaa jeuh. c. Pada kodisi di maa terjadi gejala peurua medadak (rapid drow-dow) permukaa air embug, sehigga semua bagia embug yag semula terletak di sebelah bawah garis depresi tetap diaggap jeuh. Berat dalam keadaa lembab Garis depresi dalam keadaa air waduk peuh W Berat dalam keadaa jeuh Gambar.9 Gaya Akibat Berat Sediri (Soedibyo, 1993)
5. Tekaa Hidrostatis Pada perhituga stabilitas embug dega metode irisa (slice methode) biasaya beba hidrostatis yag bekerja pada lereg sebelah hulu embug dapat digambarka dalam tiga cara pembebaa. Pemiliha cara pembebaa yag cocok utuk suatu perhituga, harus disesuaika dega semua pola gaya-gaya yag bekerja pada embug, yag aka diikut sertaka dalam perhituga (Sosrodarsoo, 1989). Pada kodisi dimaa garis depresi medekati betuk horizotal, maka dalam perhituga lagsug dapat diaggap horizotal da berat bagia tubuh embug yag terletak dibawah garis depresi tersebut diperhitugka sebagai berat baha yag terletak dalam air. Tetapi dalam kodisi perhituga yag berhubuga dega gempa, biasaya berat bagia ii diaggap dalam kodisi jeuh (Soedibyo,1993). (a) (b) (c) Gambar.10 Gaya tekaa hidrostatis pada bidag lucur (Soedibyo,1993)
53 O U1 Ww U1 U U ( U = Ww = V γw ) U Gambar.11 Uraia gaya hidrostatis yag bekerja pada bidag lucur (Soedibyo,1993) 3. Tekaa air pori Gaya-gaya yag timbul dari tekaa air pori di embug terhadap ligkara bidag lucur (Soedibyo, 1993). Tekaa air pori dihitug dega beberapa kodisi yaitu : a. Gaya-gaya yag timbul dari tekaa air pori dalam kodisi tubuh embug baru dibagu. b. Gaya-gaya yag timbul dari tekaa air pori dalam kodisi embug telah terisi peuh da permukaa air sedag meuru secara beragsur-agsur. c. Gaya-gaya yag timbul dari tekaa air pori dalam kodisi terjadiya peurua medadak permukaa embug higga mecapai permukaa teredah, sehigga besarya tekaa air pori dalam tubuh embug masih dalam kodisi embug terisi peuh.
54 4. Beba seismis (seismic force) Beba seismis aka timbul pada saat terjadiya gempa bumi, da peetapa suatu kapasitas beba seismis secara pasti sagat sukar. Faktor-faktor yag meetuka besarya beba seismis pada embug uruga, adalah (Sosrodarsoo, 1989): a. Karakteristik, lamaya da kekuata gempa yag terjadi. b. Karakteristik dari podasi embug. c. Karakteristik baha pembetuk tubuh embug. d. Tipe embug. Kompoe horisotal beba seismis dapat dihitug dega megguaka rumus sebagai berikut (Sosrodarsoo, 1989) : M. α = e (M. g)... (.76) dimaa : M = massa tubuh embug α = percepata horizotal e = itesitas seismic horizotal g = percepata grafitasi bumi Jeis Podasi Itesitas Seismis Gal Batua Taah Luar biasa 7 Sagat Kuat 6 Kuat 5 Sedag 4 400 400-00 00-100 100 0.0 g 0.15 g 0.1 g 0.10 g 0.5 g 0.0 g 0.15 g 0.1 g (ket : 1 gal = 1 cm/det²) Tabel.15 Percepata gempa horizotal (Sosrodarsoo, 1989)
55 5. Stabilitas Lereg Embug Uruga Megguaka Metode Irisa Bidag Lucur Budar. Faktor keamaa dari kemugkia terjadiya logsora dapat diperoleh dega megguaka rumus keseimbaga sebagai berikut (Soedibyo, 1993): F s = = { C. l + ( N U Ne ) taφ} ( T + Te ) C. l + { γ. A( cosα e.siα ) V} γ. A( siα + e.cosα )... (.77) taφ... (.78) di maa : Fs = faktor keamaa N = beba kompoe vertikal yag timbul dari berat setiap irisa = γ cosα bidag lucur ( ) T = beba kompoe tagesial yag timbul dari berat setiap irisa bidag lucur ( = γ.a. siα ) U = tekaa air pori yag bekerja pada setiap irisa bidag lucur Ne = kompoe vertikal beba seismic yag bekerja pada setiap Te φ irisa bidag lucur ( = e. γ. A. siα ) = kompoe tagesial beba seismic yag bekerja pada setiap irisa bidag lucur ( = e. γ. A. cosα ) = sudut geseka dalam baha yag membetuk dasar setiap irisa bidag lucur. C = Agka kohesi baha yag membetuk dasar setiap irisa bidag lucur Z = lebar setiap irisa bidag lucur E = itesitas seismis horisotal γ = berat isi dari setiap baha pembetuk irisa bidag lucur A = luas dari setiap baha pembetuk irisa bidag lucur α = sudut kemiriga rata-rata dasar setiap irisa bidag lucur V = tekaa air pori
56 A b ew Ne = e W si α W i = b/cos α N = W si α U α ew = e.r.a Te = e.w cos α S = C + (N-U-Ne) ta φ T = W si α W = Y. A Gambar.1 Cara meetuka harga-harga N da T (Soedibyo, 1993) Prosedur perhituga metode irisa bidag lucur budar (Soedibyo, 1993) : 1. Adaika bidag lucur budar dibagi mejadi beberapa irisa vertikal da walaupu buka merupaka persyarata yag mutlak, biasaya setiap irisa lebarya dibuat sama. Disaraka agar irisa bidag lucur tersebut dapat melitasi perbatasa dari dua buah zoe peimbua atau supaya memotog garis depresi alira filtrasi.. Gaya-gaya yag bekerja pada setiap irisa adalah sebagai berikut : 3. Berat irisa (W), dihitug berdasarka hasil perkalia atara luas irisa (A) dega berat isi baha pembetuk irisa (γ), jadi W=A.γ 4. Bebe berat kompoe vertikal yag bekerja pada dasar irisa (N) dapat diperoleh dari hasil perkalia atara berat irisa (W) dega cosius sudut rata-rata tumpua (α) pada dasar irisa yag bersagkuta jadi N=W.cos α 5. Beba dari tekaa hidrostatis yag bekerja pada dasar irisa (U) dapat diperoleh dari hasil perkalia atara pajag dasar irisa (b) dega tekaa air rata-rata (U/cosα) pada dasar irisa tersebut, jadi: U=U.b/cosα
57 6. Beba berat kompoe tagesial (T) diperoleh dari hasil perkalia atara berat irisa (W) dega sius sudut rata-rata tumpua dasar irisa tersebut jadi T=Wsiα 7. Kekuata tahaa kohesi terhadap gejala pelucura (C) diperoleh dari hasil perkalia atara agka kohesi baha (c ) dega pajag dasar irisa (b) dibagi lagi dega cos α, jadi C=c.b/cosα 8. Kekuata tahaa gesera terhadap gejala pelucura irisa adalah kekuata tahaa geser yag terjadi pada saat irisa aka melucur meiggalka tumpuaya 9. Kemudia jumlahka semua kekuata-kekuata yag meaha (T) da gaya-gaya yag medorog (S) dari setiap irisa bidag lucur, dimaa T da S dari masigmasig irisa diyataka sebagai T = W Si α da S = C + (N-U) ta φ. 10. Faktor keamaa dari bidag lucur tersebut adalah perbadiga atara jumlah gaya pedorog da jumlah gaya peaha yag dirumuska : Fs S =... (.79) T di maa : Fs = factor ama S T = jumlah gaya pedorog = jumlah gaya peaha Garis-garis equivale tekaa hydrostatis 1 Zoe kedap air α 1 3 α 4 α 3 5 α 4 6 α 5 Zoe lulus air 7 α 6 8 α 7 α 8 9 α 9 α 1 0 α 1 1 α 1 α 1 3 α 1 4 10 11 1 13 14 15 16 Gambar.13 Skema perhituga bidag lucur dalam kodisi embug peuh air (Soedibyo, 1993)
58 6. Stabilitas embug terhadap alira filtrasi Baik embug maupu podasiya diharuska mampu meaha gaya-gaya yag ditimbulka oleh adaya air filtrasi yag megalir melalui celah-celah atara butirabutira taah pembetuk tubuh embug da podasi tersebut (Sosrodarsoo,1989). Hal tersebut dapat diketahui dega medapatka formasi garis depresi (seepage flowet) yag terjadi dalam tubuh da podasi embug tersebut (Soedibyo, 1993). Garis depresi didapat dega persamaa parabola betuk dasar seperti pada gambar.14 dibawah ii. (B -C0-A 0) - garis depresi h E l1 B 0,3 l1 B B 1 y d C 0 l a+ a = y0 /(1-cosα) α A A 0 x a 0 y 0 Gambar.14 Garis depresi pada embug homoge (sesuai dega garis parabola) (Soedibyo, 1993) Utuk perhituga selajutya maka diguaka persamaa-persamaa di bawah ii (Soedibyo, 1993) : x = y y y 0 0... (.80) y 0 = h + d -d... (.81) Utuk zoe iti kedap air garis depresi digambarka sebagai kurva dega persamaa berikut (Soedibyo, 1993) : y = y x + y... (.8) 0 0
59 di maa : h = jarah vertikal atara titik A da B d = jarak horisotal atara titik B da A l 1 = jarak horisotal atara titik B da E l = jarak horisotal atara titik B da A A = ujug tumit hilir embug B = titik perpotoga atara permukaa air embug dega lereg hulu embug. A 1 = titik perpotoga atara parabola betuk besar garis depresi dega garis vertikal melalui titik B B = titik yag terletak sejauh 0,3 l 1 horisotal kearah hulu dari titik B Aka tetapi garis parabola betuk dasar (B-C 0 -A 0 ) diperoleh dari persamaa tersebut, bukalah garis depresi sesugguhya, masih diperluka peyesuaia mejadi garis B-C- A yag merupaka betuk garis depresi yag sesugguhya seperti tertera pada gambar.15 sebagai berikut : B B B 1 garis depresi C 0 a a+ a = y 0 /(1-cosα) h E e C α A A 0 Gambar.15 Garis depresi pada embug homoge (sesuai dega garis parabola yag dimodifikasi) (Soedibyo, 1993)
60 Pajag a tergatug dari kemiriga lereg hilir embug, dimaa air filtrasi tersembul keluar yag dapat dihitug dega rumus berikut : a + a = y0 1 cosα... (.83) di maa : a = jarak AC a = jarak C 0 C α = sudut kemiriga lereg hilir embug Utuk memperoleh ilai a da a dapat dicari berdasarka ilai α dega megguaka grafik sebagai berikut : 60<α < 180 0.4 Bidag vertikal 0,0 30 60 90 10 150 180 α = sudut bidag siggug 0.3 0. 0.1 C = a/(a+ a) Gambar.16 Grafik hubuga atara sudut bidag siggug (α) dega (Soedibyo, 1993) a a + a 7. Kapasitas alira filtrasi Memperkiraka besarya kapasitas filtrasi yag megalir melalui tubuh da podasi embug yag didasarka pada jariga trayektori alira filtrasi dapat dihitug dega rumus sebagai berikut (Soedibyo, 1993) :
61 N f Q f = K H L...... (.84) N p di maa : Q f = kapasitas alira filtrasi N f = agka pembagi dari garis trayektori alira filtrasi N p = agka pembagi dari garis equipotesial K = koefisie filtrasi H = tiggi teka air total L = pajag profil melitag tubuh embug Garis alira filtrasi Garis equipotesial Gambar.17 Jariga trayektori alira filtrasi dalam tubuh embug (Soedibyo, 1993) 8. Gejala sufosi (pipig) da sembula (boilig) Kecepata alira keluar ke atas permukaa lereg hilir yag kompoe vertikalya dapat megakibatka terjadiya perpidaha butira-butira baha embug, kecepataya dirumuska sebagai berikut (Sosrodarsoo, 1989) : C = w 1 g... (.85) F γ
6 di maa : c = kecepata kritis w 1 = berat butira baha dalam air g = grafitasi F = luas permukaa yag meampug alira filtrasi γ = berat isi air.5.6 Recaa Tekis Bagua Pelimpah Suatu pelimpah bajir merupaka katup pegama utuk suatu embug. Maka pelimpah bajir seharusya mempuyai kapasitas utuk megalirka bajir-bajir besar tapa merusak embug atau bagua-bagua pelegkapya, selai itu juga mejaga embug agar tetap berada dibawah ketiggia maksimum yag ditetapka. Suatu pelimpah bajir dapat terkedali maupu tidak, yag terkedali dilegkapi dega pitu air mercu atau saraa-saraa laiya, sehigga laju alira keluarya dapat diatur (Soedibyo, 1993). Pada hakekatya utuk embug terdapat berbagai tipe bagua pelimpah da utuk meetuka tipe yag sesuai diperluka suatu studi yag luas da medalam, sehigga diperoleh alteratif yag palig ekoomis. Bagua pelimpah yag biasa diguaka yaitu bagua pelimpah terbuka dega ambag tetap (Soedibyo, 1993). 1. Salura Pegarah Da Pegatur Alira. Bagia ii berfugsi sebagai peutu da pegarah alira agar alira tersebut seatiasa dalam kodisi hidrolika yag baik. Pada salura pegarah alira ii, kecepata masukya alira air supaya tidak melebihi 4 m/det da lebar salura maki megecil ke arah hilir. Kapasitas debit air sagat dipegaruhi oleh betuk ambag. Terdapat 3 ambag yaitu : ambag bebas, ambag berbetuk bedug pelimpah da ambag betuk bedug pelimpas peggatug (Soedibyo, 1993).
63 H V Salura pegarah alira Ambag pegatur debit W V < 4 m/det Gambar.18 Salura pegarah alira da ambag pegatur debit pada sebuah pelimpah (Soedibyo, 1993) h1 h 5 1 3 4 Keteraga gambar : 1. Salura pegarah. Salura pegatur 3. Salura pelucur 4. Bagua peredam eergi 5. Ambag Gambar.19 Bagua pelimpah (Soedibyo, 1993)
64 (1). Ambag bebas. Ambag bebas diguaka utuk debit air yag kecil dega betuk sederhaa. Bagia hulu dapat berbetuk tegak atau mirig. (1 tegak : 1 horisotal atau tegak : 1 horisotal), kemudia horizotal da akhirya berbetuk legkug (Soedibyo, 1993). Apabila berbetuk tegak selalu diikuti dega ligkara yag jari-jariya 1 h. h1 1/3h1 /3h1 h1 1/3h1 /3h1 h 1/ h 1/ h Gambar.0 Ambag bebas (Sodibyo, 1993) Utuk meetuka lebar ambag biasaya diguaka rumus sebagai berikut : Q = 1,704.b.c.(h 1 ) 3/...... (.86) di maa : Q = debit air (m/detik) b = pajag ambag (m) h 1 = kedalama air tertiggi disebelah hulu ambag (m) c = agka koefisie utuk betuk empat persegi pajag = 0,8. (). Ambag berbetuk bedug pelimpah (overflow weir)
65 Diguaka utuk debit air yag besar. Permukaa bedug berbetuk legkug disesuasika dega alira air, agar tidak ada air yag lepas dari dasar bedug. Rumus utuk bedug pelimpah meurut JANCOLD (The Javaese Natioal Committee o Large Dams) adalah sebagai berikut : Q = c.(l-khn).h 1/..... (.87) di maa : Q = debit air (m 3 /det) L = pajag mercu pelimpah (m) K = koefisie kotraksi H = kedalama air tertiggi disebelah hulu bedug (m) c = agka koefisie N = jumlah pilar Hv 0,8 Hd 0,175 Hd He Hd x titik ol dari koordiat X,Y o y x R = 0, Hd R = 0,5 Hd poros beduga y X 1,85 = Hd 0,85 Y Gambar.1 Ambag pelimpah tipe ogee (Soedibyo, 1993). Salura Pelucur Dalam merecaaka salura pelucur (flood way) harus memeuhi persyarata sebagai berikut (Guadharma, 1997) : Agar air yag melimpah dari salura pegatur megalir dega lacar tapa hambata-hambata.
66 Agar kostruksi salura pelucur cukup kukuh da stabil dalam meampug semua beba yag timbul. Agar biaya kostruksi diusahaka seekoomis mugki. Gua memeuhi persyarata tersebut maka diusahaka agar tampak atasya selurus mugki. Jika betuk yag melegkug tidak dapat dihidarka, maka diusahaka legkuga terbatas da dega radius yag besar. Biasaya alira tak seragam terjadi pada salura pelucur yag tampak atasya melegkug, terutama terjadi pada bagia salura yag palig curam da apabila pada bagia ii terjadi suatu kejuta gelombag hidrolis, peredam eergi aka tergaggu (Guadharma, 1997). hv1 hl V 1 1 hd1 h 1 hv l1 V hd l Gambar. Skema peampag memajag salura pelucur (Guadharma, 1997) 3. Bagia yag berbetuk terompet pada ujug hilir salura pelucur Semaki kecil peampag litag salura pelucur, maka aka memberika keutuga ditijau dari segi volume pekerjaa, tetapi aka meimbulka masalah-masalah yag lebih besar pada usaha peredama eergi yag timbul per-uit lebar alira tersebut. Sebalikya pelebara peampag litag salura aka megakibatka besarya volume pekerjaa utuk pembuata salura pelucur, tetapi peredama eergi per-uit lebar aliraya aka lebih riga (Guadharma, 1997).
67 Berdasarka pada pertimbaga-pertimbaga tersebut di atas, maka salura pelucur dibuat melebar (berbetuk terompet) sebelum dihubugka dega peredam eergi. Pelebara tersebut diperluka agar alira super-kritis dega kecepata tiggi yag melucur dari salura pelucur da memasuki bagia ii, sedikit demi sedikit dapat dikuragi akibat melebarya alira da alira tersebut mejadi semaki stabil sebelum megalir masuk ke dalam peredam eergi. B 1 B L Gambar.3 Bagia berbetuk terompet dari salura pelucur (Guadharma, 1997) 4. Peredam eergi Sebelum alira yag melitasi bagua pelimpah dikembalika lagi ke dalam sugai, maka alira dega kecepata yag tiggi dalam kodisi super kritis tersebut harus diperlambat da dirubah pada kodisi alira sub kritis. Dega demikia, kaduga eergi dega daya peggerus sagat kuat yag timbul dalam alira tersebut harus diredusir higga mecapai tigkat yag ormal kembali, sehigga alira tersebut kembali ke dalam sugai tapa membahayaka kestabila alur sugai yag bersagkuta (Soedibyo, 1993). Gua meredusir eergi yag terdapat didalam alira tersebut, maka diujug hilir salura pelucur biasaya dibuat suatu bagua yag disebut peredam eergi pecegah gerusa. Utuk meyakika kemampua da keamaa dari peredam eergi, maka pada saat melaksaaka pembuata recaa tekisya diperluka pegujia
68 kemampuaya (Guadharma, 1997). Apabila alur sugai disebelah hilir bagua pelimpah kurag stabil, maka kemampua peredam eergi supaya direcaaka utuk dapat meampug debit bajir dega probabilitas % (atau dega perulaga 50 tahu). Agka tersebut aka ekoomis da memadai tetapi dega pertimbaga bahwa apabila terjadi debit bajir yag lebih besar, maka kerusaka-kerusaka yag mugki timbul pada peredam eergi, tidak aka membahayaka kestabila tubuh embugya. Dalam perecaaa dipakai tipe kolam olaka, da yag palig umum diperguaka adalah kolam olaka datar. Macam tipe kolam olaka datar yaitu : (1) Kolam olaka datar tipe I Kolam olaka datar tipe I adalah suatu kolam olaka dega dasar yag datar da terjadiya peredama eergi yag terkadug dalam alira air dega betura secara lagsug alira tersebut ke atas permukaa dasar kolam. Betura lagsug tersebut meghasilka peredama eergi yag cukup tiggi, sehigga perlegkapaperlegkapa laiya gua peyempuraa peredama tidak diperluka lagi pada kolam olaka tersebut (Guadharma, 1997). Karea peyempuraa redamaya terjadi akibat geseka-geseka yag terjadi atara molekul-molekul air di dalam kolam olaka, sehigga air yag meiggalka kolam tersebut megalir memasuki alur sugai dega kodisi yag sudah teag. Aka tetapi kolam olaka mejadi lebih pajag da kareaya tipe I ii haya sesuai utuk megalirka debit yag relatif kecil dega kapasitas peredama eergi yag kecil pula da kolam olakayapu aka berdimesi kecil. Da kolam olaka tipe I ii biasaya dibagu utuk suatu kodisi yag tidak memugkika pembuata perlegkapaperlegkapa laiya pada kolam olaka tersebut.
69 Gambar.4 Betuk kolam olaka datar tipe I USBR (Soedibyo, 1993) () Kolam olaka datar tipe II Kolam olaka datar tipe II ii cocok utuk alira dega tekaa hidrostatis yag tiggi da dega debit yag besar (q > 45 m 3 /dt/m, tekaa hidrostatis > 60 m da bilaga Froude > 4,5). Kolam olaka tipe ii sagat sesuai utuk beduga uruga da pegguaayapu cukup luas (Soedibyo, 1993).
70 Gambar.5 Betuk kolam olaka datar tipe II USBR (Soedibyo, 1993) (3) Kolam olaka datar tipe III Pada hakekatya prisip kerja dari kolam olaka ii sagat mirip dega sistim kerja dari kolam olaka datar tipe II, aka tetapi lebih sesuai utuk megalirka air dega tekaa hdrostatis yag redah da debit yag agak kecil (q < 18,5 m 3 /dt/m, V < 18,0 m/dt da bilaga Froude > 4,5). Utuk meguragi pajag kolam olaka, biasaya dibuatka gigi pemecar alira di tepi hulu dasar kolam, gigi peghadag alira (gigi betura) pada dasar kolam olaka. Kolam olaka tipe ii biasaya utuk bagua pelimpah pada beduga uruga redah (Guadharma, 1997).
71 Gambar.6 Betuk kolam olaka datar tipe III USBR (Guadharma, 1997).5.7 Recaa Tekis Bagua Peyadap Kompoe terpetig bagua peyadap pada embug uruga adalah peyadap, pegatur da peyalur alira (DPU, 1970). Pada hakekatya bagua peyadap sagat bayak macamya tetapi yag serig diguaka ada macam yaitu bagua peyadap tipe sadar da bagua peyadap tipe meara.
7 1. Bagua Peyadap Sadar (iclied outlet coduit). Pitu da sariga lubag peyadap Pitu peggelotor sedime Ruag operasioal Salura pegelak pipa peyalur Gambar.7 Kompoe bagua peyadap tipe sadar (DPU, 1970) Bagua peyadap sadar adalah bagua peyadap yag bagia pegaturya terdiri dari terowoga mirig yag berlubag-lubag da bersadar pada tebig sugai. Karea terletak pada tebig sugai maka diperluka podasi batua atau podasi yag terdiri dari lapisa yag kukuh utuk meghidari kemugkia kerutuha pada kostruksi sadara oleh pegaruh fluktuasi dari permukaa air da kelogsora embug. Sudut kemiriga podasi sadara dibuat tidak lebih dari 60 kecuali podasiya terdiri dari batua yag cukup kukuh (DPU, 1970). Berat timbua tubuh embug biasaya megakibatka terjadiya peuruapeurua tubuh terowoga. Utuk mecegah terjadiya peurua yag membahayaka, maka baik pada terowoga peyadap maupu pada pipa peyalur datar dibuatka peyagga (supportig pole) yag berfugsi pula sebagai tempat sambuga bagia-bagia pipa yag bersagkuta (Lisley&Frakli, 1985). Beba-beba luar yag bekerja pada terowoga peyadap adalah : 1). Tekaa air yag besarya sama dega tiggi permukaa air embug dalam keadaa peuh. ). Tekaa timbua taah pada terowoga.
73 3). Berat pitu da peyarig serta fasilitas-fasilitas pegagkatya serta kekuata operasi da fasilitas pegagkatya. 4). Gaya-gaya hidrodiamis yag timbul akibat adaya alira air dalam terowoga. 5). Kekuata apug terowoga yag dihitug 100% terhadap volume terowoga luar. 6). Apabila terjadi vakum di dalm terowoga, maka gaya-gaya yag ditimbulkaya, merupaka tekaa-tekaa egatif. 7). Gaya-gaya seismic da gaya-gaya diamis laiya. Lubag Peyadap Kapasitas lubag-lubag peyadap dapat dapat dihitug dega rumus sebagai berikut (Lisley&Frakli, 1985) : Utuk lubag peyadap yag kecil. Q = C A gh... (.88) di maa : Q = debit peyadap sebuah lubag (m³/dt) C = koefisie debit ± 0,6 A = luas peampag lubag (m²) g = grafitasi (9,8 m/det²) H = tiggi air dari titik tegah lubag ke permukaa (m) Utuk lubag peyadap yag besar 3 { } a 1 h 3 a Q = B C g ( H + h ) 3 ( H + ) (.89) Di maa : B = lebar lubag peyadap (m) H 1 H h a = kedalama iar pada tepi atas lubag (m) = kedalama air pada tepi bawah lubag (m) = tiggi tekaa kecepata di depa lubag peyadap (m) h a = V a g
74 V a = kecepata alira air sebelum masuk kedalam lubag peyadap (m/dt) Biasaya diaggap harga V a = 0, sehigga rumus diatas berubah mejadi : 3 Q = 3 B C g H H1 (.90) 3 Apabila lubag peyadap yag mirig membetu sudut θ dega bidag horisotal, maka : Q i = Q sec θ Utuk lubag peyadap demga peampag bulat. Q = C π r gh... (.91) di maa : r = radius lubag peyadap (m) Rumus tersebut berlaku utuk H/r > 3 a. Lubag peyadap yag kecil (bujur sagkar) b. Lubag peyadap yag c. besar (persegi empat) besar (ligkara) H H H 1 θ H L Gambar.8 Skema perhituga utuk lubag-lubag peyadap (Lisley&Frakli, 1985) Ketiggia lubag peyadap ditetuka oleh perkiraa tiggi sedime selama umur ekoomis embug.
75. Bagua Peyadap Meara (outlet tower) Ruag operasi Jembata pelayaa Pitu, sariga pada lubag peyadap Lubag udara Pitu, katub, sariga pada lubag peggelotor sedime Meara peyadap Pipa peyalur Gambar.9 Kompoe bagua peyadap tipe meara (lisley&frakli, 1985) Bagua peyadap meara adalah bagua peyadap yag bagia pegaturya terdiri dari suatu meara yag berrogga di dalamya da pada didig meara tersebut terdapat lubag-lubag peyadap yag dilegkapi pitu-pitu (lisley&frakli, 1985). Pada hakekatya kostruksiya amat kompleks serta biayayapu tiggi. Hal ii disebabka oleh hal-hal petig yag megakibatka adaya keterbatasa yaitu : Bagua peyadap meara merupaka bagua yag berdiri sediri, sehigga semua beba luar yag bekerja pada meara tersebut harus ditampug keseluruha oleh podasiya. Bagua peyadap meara merupaka bagua yag berat, sehigga membutuhka podasi yag kukuh dega kemampua daya dukug yag besar. Didasarka pada pertimbaga-pertimbaga ekoomis da keamaa bagua, pembuata bagua peyadap meara kurag megutugka apalagi bila meara yag dibutuhka cukup tiggi.
76 3. Pitu-pitu Air da Katub pada Bagua Peyadap Perbedaa atara pitu-pitu air da katub adalah, pitu air terdiri dari dua bagia yag terpisah yaitu pitu yag bergerak da bigkai yag merupaka tempat dimaa pitu dipasag. Sedagka pada katub atara katub yag bergerak da didig katub (yag berfugsi sebagai bigkai) merupaka satu kesatua (Soedibyo, 1993). Perhituga kostruksi pitu air da katub didasarka pada beba-beba yag bekerja yaitu : Berat dau pitu sediri Tekaa hidrostatis pada pitu Tekaa sedime Kekuata apug Kelembama da tekaa hidrodiamika pada saat terjadiya gempa bumi