50 PINTU PENGAMBILAN TAMPUNGAN SEDIMEN DINDING PENGARAH RENDAH
DINDING PENGARAH RENDAH
POTONGAN C-C
SKALA 1:50 C C 50 120 800PIPA PENYALURAN 6 INCI D
D
50
POTONGAN D-D
SKALA 1:50LAPISAN PENYARING SAMPAH
JALAN INSPEKSI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
GAMBAR 7D: DENAH BENDUNG POTONGAN C-C SATUAN SKALA CM 1 : 50 POTONGAN D-D
Tabel 2. Rencana Anggaran Biaya Bangunan Bendung
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1.1. Pembersihan lahan 10 500,000 1.1944577 0.836 0.358
1.2. mobilisasi dan demobilisasi 5 1,000,000 2.3889154 2.389
2.1. Galian tanah 12 1,800,000 4.3000478 1.075 2.508 0.717 3.1. timbunan 6 40,000 0.0955566 0.08 0.016 4 pekerjaan beton 4.1 Lantai muka 12 1,200,000 2.8666985 1.433 1.433 4.2 Tubuh bendung 14 720,000 1.7200191 0.123 0.86 0.737 4.3 Bongkaran 3 1,000,000 2.3889154 0.796 1.593 4.4 Bekisting 6 900,000 2.1500239 1.792 0.358 4.5 Pembesian 8 10,000,000 23.889154 17.92 5.972289 5.1. Pipa PVC 5 inch 4 24,000,000 57.33397 57.33397 5.2. Papan Nama 1 200,000 0.4777831 0.477783 5.3. Pembersihan akhir 3 500,000 1.1944577 0.398153 0.7963051 total (Rp) 41,860,000 100 3.23 1.43 2.51 0.8 1.45 1.56 0.86 1.53 3.38 18.3 64.18 0.7963 4.66 7.17 7.96 9.41 11 11.8 13.4 16.7 35 99.2 100 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84
No Jenis Pekerjaan Durasi (hari) Harga (ribuan) Bobot mei juni juli
Pekerjaan Timbunan Pekerjaan Persiapan Pekerjaan Tanah 3. Pekerjaan lain-lain 1. 2. 5 18
Reservoir
Desa Leuwisadeng yang digunakan sebagai lokasi penelitian, pada area persawahannya belum mempunyai satupun bangunan embung (reservoir). Hal ini dikarenakan proses irigasi didaerah tersebut masih tradisional yakni dengan langsung meyadap air dari sungai. Kendala sistem tradisional ini adalah jika air sungai sedang surut, maka air irigasi akan menurun. Pada lahan pertanian di Desa Leuwiadeng, akan dibangun reservoir untuk menjamin ketersediaan air agar dapat dipakai sewaktu-waktu.
Bentuk reservoir yang didesain mengikuti pematang sawah dengan kedalaman sebesar 2 m dan volume yang dibuat diperkirakan mencapai 298 m3. Luas lahan yang akan dipakai dalam pembangunan reservoir ini sebesar 149 m2. Komponen yang ada pada bangunan reservoir ini adalah sedimen trap, spill way, pipa intake dan outlet, serta pipa penguras lumpur untuk bangunan utama dan sedimen trap. Arah pembuangan lumpur yang mengendap akan dikembalikan lagi menuju aliran sungai yang berada dekat lokasi reservoir. Dimensi pipa outlet reservoir sebesar 4 inci dan dimensi pipa penguras sebesar 5 inci.
Pengembangan lokasi embung harus memenuhi persyaratan lokasi dan persyaratan petani dan kelompok tani seperti ada daerah pertanian lahan kering yang memerlukan suplesi air irigasi, air tanahnya sangat dalam, bukan lahan berpasir, Terdapat sumber air yang dapat ditampung baik berupa air hujan, aliran permukaan dan mata air atau parit atau sungai kecil, Wilayah sebelah atasnya mempunyai daerah tangkapan air atau wilayah yang mempunyai sumber air untuk dimasukkan ke embung, seperti mata air, sungai kecil atau parit dan lain sebagainya.
Pemanfaatan reservoir ini selain untuk irigasi lahan pertanian, juga dapat digunakan untuk kebutuhan lain seperti untuk kebutuhan peternakan dan perikanan yang ada di lokasi penelitian. Air yang digunakan untuk keperluan peternakan adalah untuk minum ternak dan membersihkan kandang. Jenis peternakan yang ada pada lokasi penelitian adalah peternakan sapi dan kambing dengan jumlah kandang sebanyak 2 kandang sapi dan 2 kandang kambing. Sedangkan untuk perikanan, air dibutuhkan untuk mengisi kolam air dan pergantian isi air di kolam dengan periode tertentu. Jenis ikan yang dibudidayakan berupa ikan bawal dan ikan gurame. Jumlah kolam ikan yang ada sebanyak 2 kolam dengan dimensi kolam yaitu panjang 10 meter lebar 5 meter dan kedalaman 1,5 meter. Gambar teknik reservoir dapat dilihat pada Gambar 9 dan dan rencana anggaran biaya ada pada Tabel 3.
Selain menggunakan beton sebagai bahan pembuatan reservoir, juga digunakan bahan lain sebagai alternatif yakni bahan geotekstil. Bahan geotekstil adalah bahan yang termasuk kedalam kelas geosintetik yakni mengacu pada material sintetik yang digunakan dalam permasalahan geoteknik. Material sintetik merupakan hasil polimerisasi dari industri-industri kimia atau minyak bumi.
Penggunaan bahan sintetik ini berkaitan dengan sifat ketahanan (durabilitity) material sintetik terhadap senyawa-senyawa kimia, pelapukan, keausan, sinar ultra violet dan mikroorganisme. Polimer utama yang digunakan untuk pembuatan geosintetik adalah Polyester (PET), Polyamide (PM),
Polypropylene (PP), dan Polyethylene (PE). Sifat Geotekstil adalah bahan lulus air dari anyaman (woven) atau tanpa anyaman (non woven) dari benang-benang atau
B A A B BAK RESERVOIR PIPA OUTLET SEDIMEN TRAP INLET RESERVOIR
PIPA PENGURAS SEDIMEN TRAP PIPA PENGURAS RESERVOIR
SPILL WAY
DENAH RESERVOIR
SKALA 1:50
3D RESERVOIR
SKALA 1:50
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
GAMBAR 9A: C:\Users\user\Documents\logo ipb.jpg DENAH RESERVOIR 3D RESERVOIR SATUAN SKALA CM 1 : 50
BAK RESERVOIR SEDIMEN TRAP SKALA 1:50
POTONGAN A-A
URUGAN PASIR URUGAN TANAH PONDASI BATU KALIPOTONGAN B-B
SKALA 1:50
SEDIMEN TRAP BAK RESERVOIR
PIPA PENGURAS RESERVOIR
PIPA PENGURAS SEDIMEN TRAP
URUGAN PASIR
URUGAN TANAH
PONDASI BATU KALI
PIPA OUTLET RESERVOIR
SPILL WAY 180 CM INLET RESERVOIR SPILL WAY 160' SPILL WAY 140' 200 90 5 20 250 20 60 10 60 10 60 20 800 20 90 1000 20 20 200 20 20 30 90 20 90 500 500 5
PIPA PENGURAS SEDIMEN
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
GAMBAR 9B:
POTONGAN A-A RESERVOIR POTONGAN B-B RESERVOIR
SATUAN
SKALA CM
Tabel 3. Rencana Anggaran Biaya Bangunan Reservoir
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1.1. Pembersihan lahan 5 1,000,000 1.2398949 1.24
1.2. mobilisasi dan demobilisasi 5 1,000,000 1.2398949 1.24
2.1. Galian tanah 10 5,000,000 6.1994743 1.24 4.34 0.62 3.1. timbunan 6 100,000 0.1239895 0.124 4 pekerjaan beton 4.1 Lantai muka 7 1,200,000 1.4878738 1.488 4.2 Bangunan reservoir 7 720,000 0.8927243 0.893 4.3 Bongkaran 3 1,000,000 1.2398949 1.24 4.4 Bekisting 3 800,000 0.9919159 0.992 4.5 Pembesian 8 35,000,000 43.39632 5.425 37.97
5.1. papan nama, pembersihan akhir 4 1,000,000 1.2398949 1.24
5.2. Pipa penguras dan pelimpah pvc 4 inc9 (20m) 1 3,832,000 4.7512771 4.751
5.3 pipa penyaluran 800 m @5 inci 7 30,000,000 37.196846 10.63 26.57
total (Rp) 80,652,000 100 3.72 4.34 0.74 1.49 0.89 7.66 38 16.6 26.6
8.06 8.8 10.3 11.2 18.8 56.8 73.4 100
7 14 21 28 35 42 49 56 63
No Jenis Pekerjaan Durasi (hari) Harga (ribuan) Bobot mei juni
3. Pekerjaan lain-lain 1. 2. 5 Pekerjaan Timbunan Pekerjaan Persiapan Pekerjaan Tanah juli 23
serat- serat sintetik yang digunakan dalam pekerjaan tanah. Bahan baku material ini adalah Polypropylene polymer (PP) dan ada juga dari Polyester (PET).
Bahan geotekstil yang kedap air memiliki nama lain adalah geomembran. Geomembran terbuat dari bahan high density polyethylene (HDPE) yang diproses secara khusus dengan teknologi tinggi. Material ini merupakan produk lembaran lapis kedap untuk tempat penampungan segala macam cairan, yang dikhawatirkan akan merembes atau bocor. Geomembran menyediakan suatu solusi yang efektif dan efisien untuk lapisan kedap air (water proofing) pada berbagai aplikasi. Varian produk ini adalah ketebalan 0.5 mm - 3.00 mm. Sketsa pemasangan geotekstil dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Sketsa Pemasangan Lapisan Geotekstil (kiosgeotextile.com) Geomembran dapat dipasang pada bangunan reservoir dengan cara memasangnya pada lahan yang telah digali dan geomembran akan diletakkan pada bagian atas tanah dan dinding galian tanah. Harga geomembran dipasaran dijual tiap meter persegi. Banguan reservoir yang dirancang memiliki luas alas 149 m2 dan luas dindingnya sekitar 110 m2 dan total geomembran yang dibutuhkan sebesar 259 m2. Harga geomembran di pasaran bervariasi namun dengan rata-rata sekitar Rp 28.000/m2. Jadi, biaya yang dikeluarkan sebesar Rp 7.250.000 diabndingkan dengan biaya beton sebesar Rp 38.720.000 dapat dilihat pada Tabel 3 tentu harga geomembran lebih murah. Harga ini digunakan sebagai pengganti harga beton belum termasuk pekerjaan galian dan pekerjaan tanah lainnya.
Beton dan geomembran memiliki kelebihan masing-masing sehingga pemilihan bahan ini dapat ditentukan berdasarkan tingkat kebutuhan dan prioritas akan ketahanan, kekuatasn dan bentuk reservoir. Rekomendasi untuk pemasangan geomembran adalah pemasangan harus dilakukan oleh pekerja yang ahli agar tidak terjadi kebocoran sehingga geomembran dapat kehilangan fungsinya dan permukaan tanah harus rata terhindar dari bebatuan, genangan air dan vegetasi.
Bangunan Penangkap Mata Air
Bangunan penangkap mata air adalah bangunan untuk menangkap atau menampung dan melindungi mata air terhadap pencemaran dan juga dapat dilengkapi dengan bak penampung. Desa Leuwisadeng dengan lokasi yang berbukit-bukit memiliki banyak sekali mata air yang tersebar di setiap perbukitan. Warga sekitar dalam pemanfaatan mata air tersebut hanya dengan mebuat galian sederhana dan menyambungkan selang untuk menyadap air yang tertampung. Cara ini sangat tidak efektif karena volume air yang dapat diambil tergantung besarnya selang dan kemiringan lahan serta kualitas air yang menurun karena hanya ditampung dilahan tebuka. Untuk itu akan dilakukan perencanaan bangunan penangkap mata air untuk memanfaatkan air yang sudah ada agar dapat dipakai warga Desa Leuwisadeng secara optimal.
Persyaratan umum bangunan penampung ini berbentuk tidak mengikat, disesuaikan dengan topografi lahan. Bangunan penampung diusahakan berbentuk elips bersudut tumpul atau empat persegi panjang. Pipa keluar (pipa outlet) pada bak pengumpul dari bangunan ini tidak boleh lebih tinggi dari muka air asli sebelum dibangun bangunan penampung. Sedangkan ukuran bak penampung mata air ditentukan berdasarkan debit mata air, besarnya pemakaian dan waktu, asumsi kebutuhan 30 sampai dengan 60 liter per orang per hari, dan watu pengambilan adalah 8 sampai 12 jam sehari sesuai dengan Tabel 4.
Tabel 4. Ukuran bak penampung mata air Pelayanan per orang Debit < 0,5 lt/dt Debit 0,5-0,8 lt/dt Debit 0,7-0,8 lt/dt Debit > 0,8 lt/dt 200 – 300 5 m3 2 m3 2 m3 2 m3 300 - 500 10 m3 10 m3 5 m3 2 m3
Desain bangunan penampung tidak berupa tipe gravitasi karena daerah disekitar mata air tergolong landai. Dalam pemenuhan kebutuhan akan air bersih, sumber mata air akan dibangun bangunan penangkap mata air agar memudahkan dalam pemanfaatan. Alokasi pemanfaatan air dari mata air adalah sebagai berikut:
Kebutuhan air per orang di desa: 60 liter/orang/hari
Jumlah orang yang akan dilayani oleh air dari sumber mata air = 100 orang Kebutuhan air untuk 100 orang yang akan dilayani oleh mata air:
Setelah air ditampung, air dapat dipindahkan ketempat yang lebih tinggi agar dapat dialirak lebih jauh dengan gravitasi. Untuk menaikkan menuju tempat lebih tinggi dapat memakai pompa. Setelah diangkat dengan pompa, air yang akan ditampung lagi dengan torrent dengan kapasitas setengah dari jumlah kebutuhan air dalam satu hari yakni sebesar 3 m3 atau 3000 liter. Debit mata air sejumlah 1 liter/detik akan dipompa menuju torrent 2 kali dalam satu hari. Dalam satu kali pemenuhan torrent dilakukan pemompaan selama:
Waktu pengisian
Bak penampung kedua memiliki elevasi lebih tinggi namun memiliki jarak sejauh 50 meter dari mata air Perbedaan ketinggian mencapai sekitar 18 meter
24
dihitung dari elevasi mata air. Selanjutnya juga akan dihitung jenis pompa yang dibutuhkan. Berdasarkan Tabel 1, dimensi pipa tekan dan hisap yang digunakan dalam rancangan adalah 25,4 mm (1 inci). Berikutnya akan dihitung nilai Total
Dynamic Head (TDH) sehingga nantinya dengan diketahui nilai TDH dan
besarnya debit air irigasi (Qirigasi), maka dapat diketahui daya pompa yang dibutuhkan. Berdasarkan kondisi lapangan, tinggi head hisap adalah sebesar 2 meter dan tinggi head tekan adalah sebesar 18 meter. Berikut ini adalah perhitungan TDH hingga penentuan kebutuhan daya pompa:
Berdasarkan hasil plot debit rencana air yang dipompa pada Diagram Hazen Williams, diketahui besar headloss gesekan sepanjang pipa dalam setiap 100 kaki adalah 4 psi. Hasil plot dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Penentuan Dimensi Pipa dengan Diagram Pipa Hazen Williams (engineeringtoolbox.com)
Untuk mengetahui headloss gesekan sepanjang pipa keseluruhan, maka perlu dilakukan konversi agar satuan yang dihasilkan sama dengan satuan yang digunakan sepanjang perhitungan, yaitu SI. Perhitungan headloss gesekan sepanjang pipa secara keseluruhan adalah sebagai berikut:
Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa setiap pipa sepanjang 30.48 meter, headloss gesekan yang dihasilkan sebesar 2.8 meter. Panjang pipa hisap yaitu 2.2 meter, sehingga headloss gesekan pipa hisap yang dihasilkan sebesar 0.20 meter. Panjang pipa tekan yaitu 55 meter, sehingga headloss gesekan pipa tekan yang dihasilkan sebesar 5.05 meter. Sehingga total headloss gesekan di sepanjang pipa hisap dan pipa tekan adalah sebesar 14.77 meter.
TDH yang dihasilkan dengan menggunakan diameter pipa 25,4 mm (1 inci) yaitu 28.70 meter. Berdasarkan hasil plot debit air irigasi dengan TDH ke dalam grafik yang dapat dilihat pada Gambar 11, dapat diketahui bahwa daya pompa yang diperlukan sebesar 250 W. Setelah dilakukan perhitungan kebutuhan pompa, maka dihitung Rencana Anggaran Biaya (RAB) untuk stasiun pompa yang telah dirancang. Total biaya konstruksi stasiun pompa air dan torrent air adalah sebesar Rp 8,500,000.
Gambar 11 Penentuan Kebutuhan Daya Pompa dengan Diagram Hazen William (engineeringtoolbox.com)
Jadi, bangunan penangkap mata air yang akan didesain adalah bangunan yang mengikuti Desain bangunan penangkap mata air yang dibuat berdasarkan Tata Cara Pembuatan Bangunan Penangkap Mata Air, Direktorat Jendreal Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum, 1996. Setelah air ditampung, untuk meningkatkan efisiensi pemanfaatannya air dapat ditempatkan di ketinggian yang lebih besar dengan bantuan pompa air. Volume bak penampung setelah air diangkat dengan pompa didesain sebesar 3000 literdan daya pompa yang dipakai
sebesar 250 watt. Gambar teknik beserta RAB bangunan penangkap mata air disajikan pada Gambar 12 dan Tabel 5.
Pengaktifan pompa untuk pengisian torrent air pada pagi hari atau sore hari dapat dilakukan pada satu jam sebelum penggunaan jika ingin menunggu torrent penuh. Jika tidak dapat menunggu waktu satu jam, saat pengaktifan pompa dimulai, beberapa saat kemudian, air dapat langsung digunakana dengan mekanisme air yang dipakai lebih rendah dari jumlah pemompaan air mata air menuju torrent air sehingga pemanfaatan air dapat berlangsung kontinyu.
Tanah lempung Rumah valve pipa PVC dengan dot penutup Pasangan batu kali 1 PC : 2 PS Beton 1 PC : 2 PS : 3 KR
Plesteran 1 PC : 2 PS Pasangan batu kali 1 PC : 2 PS
Pasangan batu kali 1 PC : 2 PS Saringan Pasangan batu/bata Pipa PVC Plesteran 60 60 10 30 30 10 50 20 5 20 52 180 10 23 135 135 Pipa outlet