iii KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya kepada kami sehingga kami dapat menyusun tugas akhir ini. Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus diajukan oleh setiap mahasiswa Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro yang akan menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana (Strata - 1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semoga dengan selesainya penyusunan Laporan Tugas Akhir yang berjudul, Perencanaan Bendung Krenceng Sungai Pekacangan Kabupaten Purbalingga, Jawa Tengah, ini dapat menambah wawasan kami dan juga dapat memberikan masukan bagi pihak Balai PSDA Provinsi Jawa Tengah selaku pihak yang berwenang untuk mengawasi, selain itu semoga dapat bermanfaat bagi masyarakat sekitar, dan tentunya bagi semua rekan rekan mahasiswa Teknik Sipil di Indonesia. Pada kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada : 1. Allah Yang Maha Agung atas segala nikmat dan karunia yang tiada hentinya. 2. Bapak Ir. Moga Narayudha, Sp1 selaku Ketua Program Reguler II Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 3. Bapak Ir. Salamun,M.S selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Ir. Hari Nugroho, M.T selaku Dosen Pembimbing II dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir, sekaligus dosen wali kami ( 2016 ). 4. Seluruh dosen, staf dan karyawan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 5. Balai PSDA Provinsi Jawa Tengah beserta karyawan yang telah bersedia meminjamkan data hidrologi Sungai Pekacangan. 6. Rekan rekan seperjuangan Teknik Sipil Program Reguler II angkatan 2006, serta semua pihak yang belum disebut namun telah memberikan bantuan baik secara langsung maupun tidak langsung selama kuliah dan penyusunan Tugas Akhir ini.
iv Kami menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kami berharap adanya saran dan kritik yang dapat memberikan bekal bagi kami untuk melangkah ke dunia konstruksi selanjutnya. Akhirnya kami berharap, semoga Tugas Akhir ini dapat diterima sebagai bahan yang bermanfaat bagi kami khususnya dan para pembaca pada umumnya. Semarang, Oktober 2009 Penyusun
v DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar belakang... 1 1.2 Maksud dan Tujuan Perencanaan... 2 1.3 Lokasi Bendung... 2 1.4 Ruang Lingkup... 4 1.5 Sistematika Penulisan Laporan... 4 BAB II KONDISI BENDUNG SAAT INI... 6 2.1 Umum... 6 2.2 Data Teknik Bendung Krenceng... 6 2.2.1 Data Sungai... 6 2.2.2 Dimensi dan Elevasi Bendung... 6 2.3 Kondisi Sekarang... 7 2.2.1 Mercu Bendung... 7 2.2.2 Intake Bendung... 8 2.2.3 Bangunan Pembilas... 9 2.4 Permasalahan... 11 BAB III TINJAUAN PUSTAKA... 12 3.1 Bendung... 12 3.1.1 Tipe-tipe Bendung... 12 owner(s) also agree that UNDIP IR may keep more than one copy of this v submission for purpose of security, back up and preservation:
vi 3.1.2 Hidrolik Bangunan Bendung Tetap... 14 3.1.2.1 Bentang Bendung... 14 3.1.2.2 Perencanaan Mercu... 15 3.1.2.3 Pangkal Bendung... 18 3.1.2.4 Peredam Energi... 18 3.1.2.5 Kolam Olak... 19 3.1.2.6 Bangunan Pengambilan / Intake... 25 3.1.2.7 Sedimentasi... 27 3.1.2.8 Kantong Lumpur... 29 3.1.2.9 Saluran Pembilas... 32 3.2 Kebutuhan Air Irigasi... 33 3.2.1 Kebutuhan Air untuk Pengolahan Tanah... 34 3.2.2 Kebutuhan Ait untuk Pertumbuhan... 35 3.2.3 Evapotranspirasi Potensial... 36 3.2.4 Perkolasi... 36 3.2.5 Curah Hujan Efektif... 37 3.2.6 Koefisien untuk Tanaman... 37 3.2.7 Debit Andalan... 37 3.2.8 Neraca Air... 38 3.3 Analisis Hidrologi... 38 3.3.1 Curah Hujan Rencana... 38 3.3.1.1 Cara Rata rata Hitung... 39 3.3.1.2 Cara Poligon Thiessen... 39 3.3.1.3 Perhitungan Curah Hujan Rencana dengan Periode Ulang... 40 3.3.2 Debit Banjir Rencana... 48 3.3.2.1 Metode Haspers... 48 3.3.2.2 Metode Manual Jawa Sumatera... 50 3.3.2.3 Metode Analisis HSS Gamma I... 51 3.3.2.4 Metode Passing Capacity... 55 3.4 Desain Hidrolik Perbaikan Bagian Hilir Bendung... 56 owner(s) also agree that UNDIP IR may keep more than one copy of this vi submission for purpose of security, back up and preservation:
vii 3.4.1 Tinjauan Terhadap Gerusan... 56 3.4.2 Panjang Terjunan... 57 3.4.3 Panjang Loncatan Air... 58 3.4.4 Menentukan Ukuran Isian Batu... 58 3.4.5 Kedalaman Gerusan Lokal Setelah Diisi Batu... 59 3.5 Stabilitas Bangunan... 60 3.5.1 Stabilitas Terhadap Daya Dukung Tanah... 60 3.5.2 Stabilitas Terhadap Guling... 60 3.5.3 Stabilitas Terhadap Terhadap Geser... 61 3.5.4 Stabilitas Terhadap Eksentrisitas... 61 3.5.5 Stabilitas Terhadap Piping ( Erosi Bawah Tanah )... 62 3.5.6 Stabilitas Terhadap Gempa... 62 3.5.2 Stabilitas Terhadap Gaya Lumpur... 62 3.5.3 Stabilitas Terhadap Tekanan Hidrolis Kondisi Normal... 63 3.5.4 Stabilitas Terhadap Tekanan Hidrolis Kondisi Banjir... 63 BAB IV METODOLOGI... 64 4.1 Umum... 64 4.2 Perencanaan... 64 4.2.1 Data Primer... 64 4.2.2 Data Sekunder... 65 4.2.3 Analisis dan Pengolahan Data... 66 4.2.4 Pemecahan Masalah... 67 4.3 Bagan Alir Tugas Akhir... 67 BAB V ANALISIS DATA... 69 5.1 Analisis Hidrologi... 69 5.1.1 Data Curah Hujan Maksimum... 70 5.1.2 Analisis Curah Hujan Rata rata Periode Ulang Tertentu... 70 5.1.3 Analisis Frekuensi Curah Hujan Rencana... 71 5.1.4 Pengujian Kecocokan Sebaran... 76 owner(s) also agree that UNDIP IR may keep more than one copy of this vii submission for purpose of security, back up and preservation:
viii 5.1.5 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Gumbel... 79 5.1.6 Analisis Debit Banjir Rencana... 81 5.1.7 Perhitungan Debit Andalan... 98 5.1.8 Analisis Kebutuhan Air... 109 5.1.9 Perhitungan Neraca Air... 111 BAB VI DESAIN HIDRAULIK BENDUNG... 112 6.1 Uraian Umum... 112 6.2 Saluran Induk... 113 6.3 Pintu Romijn... 114 6.4 Kantong Lumpur... 116 6.5 Pintu Penguras Kantong Lumpur... 121 6.6 Pintu Pengambilan/ Intake... 121 6.7 Tinggi Mercu Bendung... 122 6.8 Tinggi Air Banjir di Hilir Bendung... 123 6.9 Lebar Efektif Bendung... 124 6.10 Tinggi Air Banjir di Atas Mercu... 124 6.11 Perhitungan Jari jari Mercu... 125 6.12 Perencanaan Kolam Olak... 126 6.12.1 Perhitungan Kolam Olak... 126 6.12.2 Dimensi Kolam Olak... 128 6.13 Perencanaan Pintu Pembilas Bendung... 129 6.14 Panjang Lantai Muka... 131 6.15 Menentukan Tebal Lantai Kolam Olak... 133 6.16 Tinjauan Terhadap Gerusan... 136 6.17 Analisis Back Water... 137 6.18 Analisis Stabilitas Bendung... 140 6.19 Perencanaan Dinding Tegak... 155 6.19.1 Perhitungan Dinding Tegak... 156 6.19.2 Kontrol Stabilitas Dinding Tegak... 158 6.20 Analisis Struktur Pintu... 160 owner(s) also agree that UNDIP IR may keep more than one copy of this viiisubmission for purpose of security, back up and preservation:
ix 6.20.1 Pintu Pembilas Bendung... 160 6.20.2 Perhitungan Balok Pintu Pengambilan (Intake)... 163 6.20.3 Perhitungan Pintu Penguras Kantong Lumpur... 167 BAB VII RAB DAN JADWAL PELAKSANAAN... 171 7.1 Pendahuluan... 171 7.2 Perhitungan Volume Pekerjaan... 171 7.3 Daftar Harga Satuan Upah, Bahan, dan Alat... 186 7.4 Daftar Analisis Harga Satuan Bahan dan Upah Metode BOW... 188 7.5 Rencana Anggaran Biaya... 193 7.6 Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya... 195 7.7 Jadwal Pelaksanaan... 195 7.7.1 Jadwal Waktu Pelaksanaan... 195 7.7.2 Network Planning... 196 BAB VIII PENUTUP... 198 8.1 Kesimpulan... 198 8.2 Saran... 199 DAFTAR PUSTAKA GAMBAR RENCANA LAMPIRAN owner(s) also agree that UNDIP IR may keep more than one copy of this ix submission for purpose of security, back up and preservation:
x DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta Lokasi Bendung Krenceng... 3 Gambar 2.1 Lay Out Bendung... 7 Gambar 2.2 Tubuh Bendung Krenceng... 8 Gambar 2.3 Intake Bendung Krenceng... 9 Gambar 2.4 Bangunan Pembilas Bendung Krenceng... 9 Gambar 2.5 Bangunan Penahan Batu dan Sampah... 10 Gambar 2.6 Penangkap Sedimen Bendung Krenceng... 11 Gambar 3.1 Lay Out Bendung Tetap... 13 Gambar 3.2 Lebar Efektif Mercu... 14 Gambar 3.3 Tipe tipe Mercu Bulat... 16 Gambar 3.4 Tipe Mercu Ogee... 17 Gambar 3.5 Pangkal Bendung... 18 Gambar 3.6 Kondisi Aliran di Atas Mercu Bendung... 19 Gambar 3.7 Hubungan Kedalaman Air Hulu dan Hilir... 20 Gambar 3.8 Kolam Olak Tipe USBR I... 22 Gambar 3.9 Kolam Olak Tipe USBR II... 22 Gambar 3.10 Kolam Olak Tipe USBR III... 23 Gambar 3.11 Kolam Olak Tipe USBR IV... 23 Gambar 3.12 Kolam Olak Tipe Vlugter... 24 Gambar 3.13 Kolam Olak Tipe Bak Tenggelam... 25 Gambar 3.14 Bangunan Pengambilan / Intake dengan Penguras Bawah... 27 Gambar 3.15 Potongan Melintang dan Memanjang Kantong Lumpur... 28 Gambar 3.16 Tata Letak Kantong Lumpur... 32 Gambar 3.17 Tata Letak Kantong Lumpur dengan Saluran Primer... 33 Gambar 3.18 Sketsa Stasiun Curah Hujan Cara Rata rata Hitung... 39 Gambar 3.19 Pembagian Daerah dengan Cara Poligon Thiessen... 40 Gambar 3.20 Sketsa Hidrograf Satuan Sintetis... 52 Gambar 3.21 Sketsa Penetapan Panjang dan Tingkat Sungai... 53 Gambar 3.22 Sketsa Penetapan WF... 53 x
xi Gambar 3.23 Sketsa Penetapan RUA... 54 Gambar 5.1 Unit Hidrograf Sungai Pekacangan... 88 Gambar 5.2 Hidrograf Banjir Periode Ulang T Tahun Sungai Pekacangan 97 Gambar 6.1 Potongan Melintang Saluran Primer... 114 Gambar 6.2 Potongan Melintang Pintu Romijn... 116 Gambar 6.3 Potongan Melintang Kantong Lumpur... 116 Gambar 6.4 Potongan Melintang Kantong Lumpur Dalam Keadaan Penuh pada Qn... 118 Gambar 6.5 Potongan Melintang Kantong Lumpur Dalam Keadaan Kosong pada Qs... 119 Gambar 6.6 Potongan Memanjang Kantong Lumpur... 120 Gambar 6.7 Potongan Memanjang Penguras Kantong Lumpur... 121 Gambar 6.8 Potongan Memanjang Intake... 122 Gambar 6.9 Elevasi Air di Hulu dan Hilir Bendung... 125 Gambar 6.10 Jari jari Mercu Bulat... 126 Gambar 6.11 Kolam Olak Tipe Vlugter... 128 Gambar 6.12 Sketsa Bendung... 129 Gambar 6.13 Sketsa Pintu Pembilas... 130 Gambar 6.14 Back Water... 138 Gambar 6.15 Sketsa Dinding Tegak... 156 Gambar 6.16 Pintu Pembilas Bendung... 160 Gambar 6.17 Pintu Pengambilan / Intake... 164 Gambar 6.18 Pintu Penguras Kantong Lumpur... 168 Gambar 7.1 Saluran Kantong Lumpur... 172 Gambar 7.2 Saluran Pembilas... 173 Gambar 7.3 Dinding Penahan Tanah pada Tubuh Bendung ( Tinggi )... 174 Gambar 7.4 Dinding Penahan Tanah pada Tubuh Bendung ( Rendah )... 175 Gambar 7.5 Pasangan Batu Kali Saluran Pembilas... 176 Gambar 7.6 Pasangan Batu Kali Kantong Lumpur... 176 Gambar 7.7 Dinding Penahan Tanah pada Pintu Penguras dan Sal. Utama 177 Gambar 7.8 Dinding Penahan Tanah pada Pintu Penguras dan Sal. Utama 177 xi
xii Gambar 7.9 Lantai Muka... 179 Gambar 7.10 Plat Lantai Muka... 179 Gambar 7.11 Balok Lantai Muka... 180 Gambar 7.12 Tubuh Bendung... 181 Gambar 7.13 Penulangan Tubuh Bendung... 182 Gambar 7.14 Penulangan Mercu... 183 Gambar 7.15 Dinding Hilir I... 184 Gambar 7.16 Dinding Hilir II... 184 Gambar 7.17 Kolam Olak... 185 Gambar 7.18 Penulangan Kolam Olak... 186 xii
xiii DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Harga harga Koefisien Konstruksi... 14 Tabel 3.2 Harga harga k dan n... 17 Tabel 3.3 Nilai Kritis untuk Distribusi Chi Kuadrat... 42 Tabel 3.4 Nilai Delta Kritis untuk Uji Keselarasan... 44 Tabel 3.5 Reduced Mean ( Yn )... 45 Tabel 3.6 Reduced Standart Deviation ( S )... 45 Tabel 3.7 Reduced Variate ( Yt )... 45 Tabel 3.8 Harga k untuk Distribusi Log Pearson III... 47 Tabel 3.9 Faktor reduksi ( ARF )... 51 Tabel 3.10 Growth Factor ( GF )... 51 Tabel 3.11 Kedalaman Gerusan Lokal... 59 Tabel 3.12 Harga harga Minimum Angka Rembesan Lane ( SL )... 62 Tabel 5.1 Koefisein Thiessen... 70 Tabel 5.2 Data Curah Hujan Harian Maksimum pada Tanggal Kejadian yang Sama... 71 Tabel 5.3 Analisis Statistik Curah Hujan Daerah... 73 Tabel 5.4 Parameter Statistik dan Logaritma Curah Hujan... 74 Tabel 5.5 Persyaratan Metode Distribusi... 76 Tabel 5.6 Data Curah Hujan dan Probabilitasnya... 77 Tabel 5.7 Perhitungan Uji Chi Kuadrat... 78 Tabel 5.8 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Gumbel... 79 Tabel 5.9 Intensitas Curah Hujan Jam - jaman... 80 Tabel 5.10 Perhitungan Debit Banjir Rencana Metode Haspers... 82 Tabel 5.11 Debit Banjir Rencana Metode Haspers... 82 Tabel 5.12 Perhitungan Debit Banjir Rencana Metode FSR Jawa Sumatera... 83 Tabel 5.13 Debit Banjir Rencana Metode FSR Jawa Sumatera... 84 Tabel 5.14 Perhitungan Resesi Unit Hidrograf... 86 Tabel 5.15 Intensitas Hujan Efektif Jam jaman Periode Ulang T Tahun 89 xiii
xiv Tabel 5.16 Perhitungan Hidrograf Banjir Periode Ulang 2 Tahun... 89 Tabel 5.17 Perhitungan Hidrograf Banjir Periode Ulang 5 Tahun... 90 Tabel 5.18 Perhitungan Hidrograf Banjir Periode Ulang 10 Tahun... 91 Tabel 5.19 Perhitungan Hidrograf Banjir Periode Ulang 25 Tahun... 92 Tabel 5.20 Perhitungan Hidrograf Banjir Periode Ulang 50 Tahun... 94 Tabel 5.21 Perhitungan Hidrograf Banjir Periode Ulang 100 Tahun... 95 Tabel 5.22 Rekapitulasi Hidrograf banjir Rencana... 96 Tabel 5.23 Debit Metode H.S.S Gamma I... 97 Tabel 5.24 Rekapitulasi Debit Banjir Rencana Periode Ulang T Tahun... 98 Tabel 5.25 Data Curah Hujan Bulanan... 99 Tabel 5.26 Nilai Prosentase Lahan... 100 Tabel 5.27 Data Temperatur Bulanan Rata rata o C... 101 Tabel 5.28 Data Kelembaban Relatif Rata rata ( % )... 101 Tabel 5.29 Data Penyinaran Matahari 8 Jam ( % )... 101 Tabel 5.30 Data Kecepatan Angin ( m/dt )... 102 Tabel 5.31 Koefisien Suhu... 102 Tabel 5.32 Koefisien Suhu... 103 Tabel 5.33 Koefisien Tekanan Udara... 103 Tabel 5.34 Koefisien Tekanan Udara... 104 Tabel 5.35 Koefisien Tekanan Udara dan Angin ( Tabel 2 )... 104 Tabel 5.36 Koefisien Angin ( Tabel 3 )... 105 Tabel 5.37 Tekanan Udara ( Tabel 4 )... 106 Tabel 5.38 Tekanan Udara ( Tabel 4 )... 106 Tabel 5.39 Koefisien Radiasi Matahari ( Tabel 5 )... 107 Tabel 5.40 Kebutuhan Air Selama Penyiapan Lahan... 107 Tabel 5.41 Koefisien Curah Hujan untuk Padi... 108 Tabel 5.42 Koefisien Tanaman Padi dan Palawija Menurut Nedeco... 108 Tabel 6.1 Tipe Pintu Romijn... 115 Tabel 6.2 Tabel Perhitungan harga h... 123 Tabel 6.3 Perhitungan Garis Rembesan Lane... 131 Tabel 6.4 Koefisien Rembesan Lane dan Bligh... 132 xiv
xv Tabel 6.5 Perhitungan Panjang Creep Line... 133 Tabel 6.6 Perhitungan Panjang Jalur Rembesan dan Tekanan air... 135 Tabel 6.7 Perhitungan Back Water... 139 Tabel 6.8 Perhitungan Gaya Akibat Berat Sendiri... 141 Tabel 6.9 Perhitungan Gaya Gempa... 142 Tabel 6.10 Perhitungan Panjang Jalur Rembesan dan Tekanan Air... 143 Tabel 6.11 Perhitungan Gaya Angkat... 145 Tabel 6.12 Perhitungan Gaya Hidrostatis... 145 Tabel 6.13 Perhitungan Gaya Akibat Tekanan Tanah... 147 Tabel 6.14 Perhitungan Gaya Akibat Tekanan Lumpur... 148 Tabel 6.15 Resume Gaya gaya pada Kondisi Normal... 148 Tabel 6.16 Perjitungan Panjang Jalur Rembesan Lane... 151 Tabel 6.17 Perhitungan Gaya Angkat... 152 Tabel 6.18 Perhitungan Gaya Hidrostatis... 153 Tabel 6.19 Perhitungan Gaya Akibat Tekanan Tanah... 153 Tabel 6.20 Perhitungan Gaya Akibat Tekanan Lumpur... 153 Tabel 6.21 Resume Gaya gaya pada Kondisi Banjir... 154 Tabel 6.22 Perhitungan Tekanan Tanah... 157 Tabel 6.23 Perhitungan Berat Sendiri dan Berat Tanah... 157 Tabel 6.24 Resume Gaya gaya... 157 Tabel 7.1 Daftar Harga Satuan Upah, Bahan, dan Alat... 187 Tabel 7.2 Daftar Analisis Harga Satuan Bahan dan Upah Metode BOW 188 Tabel 7.3 Rencana Anggaran Biaya... 193 Tabel 7.4 Daftar Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya... 195 xv