PERENCANAAN STRUKTUR BENDUNGAN BANDUNGHARJO DESA BANDUNGHARJO - KECAMATAN TOROH
KABUPATEN GROBOGAN
Wibowo1) Edy Purwanto2) Martini Indah Krisyanti3)
1) Pengajar Prodi Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
2) Pengajar Prodi Teknik Sipil Fakults Teknik UNS
3) Mahasiswa Prodi Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
Abstract
Grobogan Regency is a producer of rice and corn. To support and increase food production, the availability of sufficient irrigation water is needed. Especially in Bandungharjo Village, Toroh District is a region with relatively little water availability. As a fulfillment of irrigation water and raw water needs in the area, water management is needed. One of the technical solutions is the construction of a Dam. Bandungharjo Village is located at 110 ° 15'BT-111 ° 25'BT and 7 ° LS-7 ° 30'LS has sufficient contour conditions and is drained by Sungai Glugu which has a drainage area
of 14,4365 km2.
In planning the Bandungharjo Dam, analysis of rainfall data was carried out first so that Flood Discharge for the 50-year return period was obtained, 414.263 m3 / second and Retrieval Discharge was 0.375 m3 / sec and with Dam Total Capacity of 17735790,9254 m3. Bandungharjo Dam is planned with the specifications of the Zonal Urugan Dam with Upright Water Resistant Core with Dam height of 38 m. The constituent material consists of clay (core), urugan soil, sand, rip-rap. In control of the stability of the dam control is carried out on avalanches by using the Round Slope Method in the condition that the dam is completed, when the flood water level and when a rapid drawdown is obtained FSK = 2.151> 1.2 (in flood water conditions). And control of seepage (filtration) obtained Qf = 98.152 m3 / day = 0.00114 m3 / second. While the carrying capacity of the soil using the Terzaghi method in the local shear failure condition was obtained SF = 3,425> 3. Key Words : Bandungharjo Dam, Dam Specifications, Controls
Dam Stability Abstrak
Kabupaten Grobogan adalah penghasil padi dan jagung. Untuk menunjang dan meningkatkan produksi pangan tersebut diperlukan ketersediaan air irigasi yang cukup. Khususnya di Desa Bandungharjo, Kecamatan Toroh merupakan daerah dengan ketersediaan air yang relatif sedikit. Sebagai pemenuhan kebutuhan air irigasi dan air baku di daerah tersebut, diperlukan adanya manajemen air. Salah satu penyelesaian teknisnya adalah pembangunan Bendungan. Desa Bandungharjo terletak pada 110°15’BT-111°25’BT dan 7°LS-7°30’LS mempunyai kondisi kontur (cekungan) yang cukup dan dialiri oleh Sungai Glugu yang memiliki luas daerah pengalirannya sebesar 14,4365 km2.
Dalam perencanaan Bendungan Bandungharjo dilakukan analisis data hujan terlebih dahulu sehingga didapatkan Debit Banjir untuk periode ulang 50 tahun adalah 414,263 m3/detik dan Debit
Pengambilan sebesar 0,375 m3/detik serta dengan Kapasitas Total Bendungan sebesar
17735790,9254 m3. Bendungan Bandungharjo direncanakan dengan spesifikasi Bendungan Urugan
Zonal dengan Inti Kedap Air Tegak dengan tinggi Bendungan 38 m. Material penyusunnya terdiri dari lempung (inti), tanah urugan, pasir, rip-rap.
Pada kontrol kestabilan bendungan ini dilakukan kontrol terhadap longsoran dengan menggunakan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar pada kondisi bendungan selesai dibangun, saat muka air banjir dan saat penurunan mendadak (rapid drawdown) didapatkan FSkritis = 2,151 > 1,2
(pada kondisi muka air banjir). Serta kontrol terhadap rembesan (filtrasi) didapatkan Qf = 98,152 m3/hari = 0,00114 m3/detik. Sedangkan Daya Dukung Tanahnya menggunakan metode Terzaghi
pada kondisi keruntuhan geser lokal didapatkan SF = 3,425 > 3.
Kata kunci: : Bendungan Bandungharjo, Spesifikasi Bendungan, Kontrol
PENDAHULUAN
Air merupakan karunia Allah SWT yang tidak ternilai dan terbarukan. Tidak adanya air akan berdampak tiadanya kehidupan di alam ini. Air merupakan kebutuhan pokok manusia dan makhluk hidup lainnya. Ketersediaan air pada musim penghujan melimpah, bahkan seringkali terjadi bencana banjir karena tidak adanya pengelolaan yang baik, sedangkan pada saat musim kemarau ketersediaan air semakin kecil bahkan terjadi kekeringan di sebagian daerah. Pemanfaatan sumber daya alam yang tidak mengindahkan konservasi tanah dan air akan semakin mereduksi ketersediaan air (terutama pada musim kemarau). Tindakan-tindakan manusia yang mereduksi ketersediaan air sebagai berikut: pemanfaatan hutan untuk industri tanpa adanya reboisasi, pembukaan lahan pertanian baru, penambangan sumber daya alam tanpa konservasi.
Pola dan strategi pemanfaatan air harus mempertimbangkan kebutuhan dan ketersediaan air secara ruang dan waktu serta mempertimbangkan konservasi air. Pola manajemen air yang mempertimbangkan ketersediaan dan kebutuhan air secara ruang dan waktu, akan didapatkan manfaat air secara optimal tanpa mengganggu keseimbangan lingkungan hidup. Pola dan strategi air secara optimal tersurat dalam Pasal 3 Undang-Undang No.7/2004 tentang Sumber Daya Air, bahwa sumber daya air dikelola secara menyeluruh, terpadu dan berwawasan lingkungan hidup dengan tujuan mewujudkan kemanfaatan sumber daya air yang berkelanjutan untuk sebesar-besarnya kemakmuran rakyat. Pasal 27 ayat 1 pada penjelasan yang dimaksud dengan zona pemanfaatan sumber air adalah ruang pada sumber air (waduk, danau, rawa atau sungai) yang dialokasikan baik sebagai fungsi lindung maupun fungsi budi daya.
Wilayah Kabupaten Grobogan sebagai penghasil padi dan jagung masih memerlukan ketersediaan air irigasi untuk menunjang dan meningkatkan produksi pangan tersebut. Desa Bandungharjo Kecamatan Toroh merupakan salah satu daerah dengan ketersediaan sumber air yang relatif sedikit, sehingga dibutuhkan sistem manajemen air yang akan menyimpan kelebihan air pada musim penghujan dan akan memanfaatkan air pada musim kemarau. Salah satu penyelesaian teknis di dalam menyimpan air pada kondisi berlebih dan mengeluarkan air pada saat kekurangan air adalah dengan pembangunan bendungan, yaitu dengan mempertimbangkan kondisi kontur (cekungan) di daerah Bandungharjo dan kondisi geologi secara makro. Dengan adanya waduk di daerah tersebut diharapkan dapat mencetak sawah baru dari tegalan menjadi sawah irigasi teknis. Areal sawah tersebut meliputi Desa Bandungharjo dan desa-desa disekitarnya yang secara geografis dapat memanfaatkan air dari Waduk Bandungharjo tersebut.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut : 1. Penentuan lokasi as bendungan dan desain bendungan dengan mempertimbangkan kondisi
geoteknik setempat dan volume bendungan.
2. Kuat dukung tanah dasar bendungan setelah ditentukan desain bendungan.
3. Rembesan dan kestabilan bendungan, pada saat muka air maksimum dan penurunan muka air bendungan secara cepat (tiba-tiba).
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan lokasi, volume (kapasitas) dan desain Bendungan (waduk) Bandungharjo yang aman terhadap kelongsoran tebing, banjir serta rembesan yang terjadi.
Batasan Masalah
Dalam penulisan tugas akhir ini perlu diadakan pembatasan masalah agar penulisan lebih terarah dan terfokus pada masalah yang dihadapi. Batasan masalah dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Kontur yang digunakan untuk desain merupakan kontur asli dari Peta Digital Rupa Bumi BAKOSURTANAL 1999 ditambah kontur bantu dari penulis.
2. Data geoteknik menggunakan data sekunder dari penelitian studi terdahulu.
3. Desain bendungan dengan mempertimbangkan kondisi geoteknik setempat dan kebutuhan volume bendungan.
4. Keamanan bendungan ditinjau dari sisi keamanan terhadap kelongsoran yang terjadi dan
Manfaat Penelitian
1. Untuk Akademis
a) Memberikan gambaran atau ilmu bagaimana merencanakan sebuah bendungan (waduk). b) Diharapkan menjadi acuan bagi peneliti selanjutnya.
2. Untuk Masyarakat
a) Diharapkan dapat memberikan pemahaman agar senantiasa menjaga kelestarian air dengan mengoptimalkan pengelolaan sumber daya air.
Dengan adanya waduk Bandungharjo diharapkan memberikan dampak positif bagi seluruh masyarakat sekitar bendungan serta di Daerah Sekitar Aliran Sungai Glugu karena dapat memanfaatkan air bendungan (waduk) pada saat musim kemarau dan menjaga kelestarian air
tanah disekitarnya
KATA PENGANTAR
ﻪﺕﺎﮔﺭﺒﻮﷲﺍﺔﻣﺤﺮﻮﻢﮑﻴﻟﻋﻢﻼﺳﻠﺍ
Puji syukur Alhamdullilah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik dan sesuai dengan yang diharapkan.
Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih atas pengarahan, bimbingan serta bantuan yang telah diberikan selama penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini kepada :
1. Bapak Wibowo, ST, DEA selaku Kepala Program Studi Fakultas Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret.
2. Bapak Ir. Agus Supriyadi, M. T., selaku Dosen Pembimbing Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
3. Bapak Edy Purwanto, S. T., M. T., selaku Pembimbing Akademik.
4. Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.
5. Jajaran dan staf Balai Besar Wilayah Sungai Pemali-Juana Semarang, yang selalu memberi kemudahan dalam pengumpulan data.
6. Jajaran dan staf Dinas Pengairan Kabupaten Grobogan, terutama Bapak Subiyono, ST. MT. selaku Kepala Dinas, yang selalu memberi kemudahan dan dukungan dalam pengumpulan data.
7. Kepada Bapak Sumantri dan Ibu Sri Rahayu. PA tercinta yang senantiasa memberikan doa dan restu.
8. Mbak Eka & Mas Amin, Mbak Anik & Mas Ari tercinta terimakasih dukungannya.
9. Teman-teman angkatan 2012 yang telah berpartisipasi dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
10. Dan semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu, yang telah banyak membantu proses penyelesaian Tugas Akhir ini. commit to user
Terakhir penulis memohon maaf sebesar-besarnya apabila dalam penyusunan Tugas Akhir ini terdapat kesalahan dan kekurangan karena keterbatasan yang ada pada diri penulis, sehingga saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan.
Besar harapan penulis Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya.
ﻪﺕﺎﮐﺮﺑﻮﷲﺍﺔﻤﺣﺮﻮﻡﻜﻳﺎﻋﻢﻼﺳﻠﺍﻮ
Surakarta, April 2018 Penulis
LEMBAR PENGESAHAN
PERENCANAAN STRUKTUR BENDUNGAN BANDUNGHARJO
DESA BANDUNGHARJO - KECAMATAN TOROH
KABUPATEN GROBOGAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Oleh :
MARTINA INDAH KRISTYANTI NIM : I 0112096
Susunan Dewan Penguji Pembibing Utana
Wibowo, ST, DEA
Pembimbing Pendamping
Edy Purwanto, S.T., M.T.
Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk mencapai derajat Sarjana – 1 Teknik Sipil
Surakarta,
MOTTO
Dan bahwasanya setiap manusia itu tiada akan memperoleh (hasil) selain apa
yang telah diusahakannya
(Q.S. An-Najm : 39)
Ilmu lebih utama daripada harta. Sebab ilmu warisan para Nabi adapun harta
adalah warisan Qorun, Fir’aun dan lainnya. Karena ilmu akan selalu
menjagamu
(Ali Bin Abi Thalib)
Kepuasan terletak pada usaha, bukan pada hasil. Berusaha dengan keras
adalah kemenangan yang hakiki
(Mahatma Gandhi)
Nilai dari seseorang itu ditentukan dari keberaniannya memikul tanggung jawab,
mencintai hidup dan pekerjaannya
(Kahlil Gibran)
Dengan kecerdasan jiwalah manusia menuju arah kesejahteraan
(Ki Hajar Dewantara)
Tugas Akhir ini kupersembahkan untuk :
Allah SWT yang telah memberikan kemudahan dan ridho hingga
terselesaikannya Tugas Akhir ini untukku
Dosen pembimbing Tugas Akhirku dan Bapak Ibu dosen Teknik Sipil
UNS
Bapak Sumantri dan Ibu Sri Rahayu yang selalu memberi do’a dan
dukungan
Mbak Eka & Mas Amin, Mbak Anik & Mas Ari tercinta terimakasih
dukungannya, semoga kita menjadi anak yang sholeh/sholehah yang dapat menjadi kebanggaan bapak dan ibu
Teman-teman sipil 2012 yang telah berpartisipasi dalam penyelesaian
tugas akhirku ini
Almamaterku tercinta
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :Nama : Martina Indah Kristyanti
NIM : I 0112096
Fakultas/Program Studi : Teknik/Teknik Sipil
Judul : PERENCANAAN STRUKTUR BENDUNGAN
BANDUNGHARJO DESA BANDUNGHARJO KECAMATAN TOROH, KABUPATEN GROBOGAN
Menyatakan bahwa Tugas Akhir/Skripsi yang saya buat dan serahkan ini, merupakan hasil karya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan darimana sumbernya. Apabila dikemudian hari dapat dibuktikan bahwa Tugas Akhir ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan peraturan yang telah dibuat.
Surakarta, April 2018 Yang membuat pernyataan
Martina Indah Kristyanti,
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
MOTTO ... v
PERSEMBAHAN ... vi
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ... vii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
DAFTAR NOTASI ... xv ABSTRAKSI ... xx BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1 B. Rumusan Masalah ... 2 C. Tujuan Penelitian ... 2 D. Batasan Masalah ... 2 E. Manfaat Penelitian ... 3
BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka ... 4
B. Dasar Teori ... 6
A. Analisis Data Hujan ... 6
1. Pengisian Data Hujan ... 6
2. Uji Konsistensi ... 7
3. Curah Hujan Areal ... 8
4. Analisis Frekuensi ... 10 5. Debit Banjir Rencana ... 23 commit to user
B. Analisis Penentuan Kapasitas Waduk ... 27
C. Penelusuran Banjir Pada Bendungan ... 28
D. Desain Struktur Bendungan ... 30
1. Rencana Teknis Tubuh Bendungan. ... 30
E. Stabilitas dan Rembesan Bendungan ... 34
1. Analisis Gaya atau Beban ... 34
2. Stabilitas Tubuh Bendungan ... 36
3. Stabilitas Tanah Dasar Bendungan ... 42
BAB III METODE PENELITIAN A. Pengumpulan Data ... 43
B. Pengolahan Data ... 44
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN A. Analisis Data Hujan ... 46
1. Pengisian Data Hujan ... 46
2. Uji Konsistensi ... 47
3. Curah Hujan Areal ... 49
4. Analisis Frekuensi ... 49
5. Perhitungan Debit Banjir Rencana ... 59
B. Analisis Penentuan Kapasitas Waduk ... 66
C. Penelusuran Banjir Pada Bendungan ... 72
D. Desain Struktur Bendungan ... 77
1. Umum . ... 77
2. Desain Struktur pada Bendungan ... 79
E. Stabilitas dan Rembesan Bendungan ... 84
1. Stabilitas Tubuh Bendungan ... 84
a. Stabilitas Lereng Bendungan dengan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar ... 84 b. Stabilitas Bendungan terhadap Aliran Filtrasi (Rembesan) ...103 commit to user
c. Daya Dukung Tanah pada Pondasi Bendungan ...108
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ...112 B. Saran ...113
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel III.1. Pedoman Pemilihan Sebaran ... 11
Tabel III.2. Nilai Variabel Reduksi Gauss ... 12
Tabel III.3. Reduced Variate YT ... 13
Tabel III.4. Reduced Mean Yn ... 13
Tabel III.5. Standard Deviation Sn ... 14
Tabel III.6. Standard Deviation KT ... 15
Tabel III.7. Koefisien untuk Metode Sebaran Log Normal ... 15
Tabel III.8. Harga K untuk Distribusi Log Pearson Tipe III ... 17
Tabel III.9. Nilai Kritis untuk Distribusi Chi Kuadrat ... 20
Tabel III.10. Nilai Kritis Smirnov-Kolmogorov ... 21
Tabel III.11. Hubungan Antara Nilai k, Derajat Kepercayaan dan Nilai (x≤) .. 21
Tabel III.12. Koefisien Pengaliran ... 26
Tabel III.13. Kemiringan Lereng Urugan ... 33
Tabel III.14. Gempa Bumi dan Percepatan Horisontal ... 36
Tabel V.1. Perhitungan Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Geyer ... 48
Tabel V.2. Curah Hujan Areal pada Perhitungan Analisis Data Hujan ... 49
Tabel V.3. Parameter Statistik Curah Hujan ... 50
Tabel V.4. Pengukuran Dispersi ... 51
Tabel V.5. Pemilihan Jenis Distribusi Menurut Kriteria Sri Harto ... 52
Tabel V.6. Perhitungan Distribusi Hujan dengan Metode Log Pearson III ... 52
Tabel V.7. Pengukuran Distribusi dengan Metode Log Pearson Tipe III ... 53
Tabel V.8. Harga K untuk Distribusi Hujan Rencana Log Pearson Tipe III ... 54
Tabel V.9. Distribusi Sebaran Metode Log Pearson Tipe III ... 54
Tabel V.10. Data Curah Hujan dan Probabilitas Log Pearson Tipe III ... 55
Tabel V.11.Uji Sebaran Chi Kuadrat Distribusi Log Pearson Tipe III ... 57
Tabel V.12. Uji Sebaran Smirnov-Kolmogov Log Pearson Tipe III ... 57
Tabel V.13. Persyaratan Pengujian Keselarasan Sebaran ... 59 Tabel V.14. Perhitungan Hujan Rencana Metode Log Pearson Tipe III ... 60 commit to user
Tabel V.15. Distribusi Hujan Satuan ... 60
Tabel V.16. Analisis Hujan Efektif ... 60
Tabel V.17. Ordinat Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu ... 62
Tabel V.18. Hidrograf Banjir Rencana Periode Ulang 50 Tahunan ... 63
Tabel V.19. Hidrograf Banjir Rencana Periode Ulang 50 Tahunan (Kontrol) .. 65
Tabel V.20. Perhitungan Kapasitas Waduk (Algoritma Puncak Urutan) ... 67
Tabel V.21. Luas dan Volume Genangan untuk Karakteristik Waduk ... 69
Tabel V.22. Perhitungan Penelusuran Banjir pad Bendungan ... 73
Tabel V.23. Perhitungan Perbandingan antara Debit Banjir Rencana dengan Debit Outflow ... 74
Tabel V.24. Parameter Berat Isi dan Kuat Geser Material Bendungan ... 88
Tabel V.25. Perhitungan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar pada Kondisi Bendungan Baru Selesai Dibangun Hulu ... 88
Tabel V.26. Parameter Berat Isi dan Kuat Geser Material Bendungan ... 91
Tabel V.27. Perhitungan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar pada Kondisi Bendungan Baru Selesai Dibangun Hilir ... 91
Tabel V.28. Parameter Berat Isi dan Kuat Geser Material Bendungan ... 93
Tabel V.29. Perhitungan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar pada Kondisi Muka Air Banjir Bagian Hulu ... 93
Tabel V.30. Parameter Berat Isi dan Kuat Geser Material Bendungan ... 96
Tabel V.31. Perhitungan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar pada Kondisi Muka Air Banjir Bagian Hilir ... 96
Tabel V.32. Parameter Berat Isi dan Kuat Geser Material Bendungan ... 98
Tabel V.33. Perhitungan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar pada Kondisi Muka Air Rendah (Penurunan Mendadak) Bagian Hulu ... 98
Tabel V.34. Parameter Berat Isi dan Kuat Geser Material Bendungan ...101
Tabel V.35. Perhitungan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar pada Kondisi Muka Air Rendah (Penurunan Mendadak) Bagian Hilir ...101
Tabel V.36. Rekapitulasi Stabilitas Tubuh Bendungan terhadap Longsoran ....102
Tabel V.37. Tekanan (Po) pada Kondisi Keruntuhan Geser Lokal ...109 Tabel V.38. Nilai-nilai Faktor Daya Dukung Tanah Terzaghi ...110 commit to user
Gambar III.1. Metode Polygon Thiessen ... 9
Gambar III.2. Metode Isohyet ... 9
Gambar III.3. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu ... 25
Gambar III.4. Tinggi Bendungan . ... 30
Gambar III.5. Tinggi Jagaan ... 30
Gambar III.6. Grafik Perhitungan Metode SMB ... 31
Gambar III.7. Skema Perhitungan Bidang Luncur dalam Kondisi Air Penuh . .. 38
Gambar III.8. Cara Menentukan Harga-harga N dan T . ... 39
Gambar IV.1. Bagan Alir Perencanaan Bendungan Bandungharjo ... 45
Gambar V.1. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu ... 61
Gambar V.2. Grafik Banjir Rencana Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu ... 66
Gambar V.3. Grafik Hubungan Elevasi dan Luas Genangan ... 70
Gambar V.4. Grafik Hubungan Elevasi dan Volume Genangan ... 71
Gambar V.5. Grafik Hubungan Debit Banjir Inflow dengan Outflow ... 74
Gambar V.6. Potongan Melintang Bendungan . ... 82
Gambar V.7. Stabilitas Lereng Bendungan pada Kondisi Bendungan Baru Selesai Dibangun Bagian Hulu ... 87
Gambar V.8. Stabilitas Lereng Bendungan pada Kondisi Bendungan Baru Selesai Dibangun Bagian Hilir ... 90
Gambar V.9. Stabilitas Lereng Bendungan pada Kondisi Muka Air Banjir Bagian Hulu ... 92
Gambar V.10. Stabilitas Lereng Bendungan pada Kondisi Muka Air Banjir Bagian Hilir ... 95
Gambar V.11. Stabilitas Lereng Bendungan pada Kondisi Muka Air Rendah (Penurunan Mendadak) Bagian Hulu ... 97
Gambar V.12. Stabilitas Lereng Bendungan pada Kondisi Muka Air Rendah (Penurunan Mendadak) Bagian Hilir ...100
Gambar V.13. Garis Depresi (A.Casagrande) dan Jaringan Trayektori (Dupuit) Perhitungan Rembesan Bendungan ...107
DAFTAR GAMBAR
Gambar V.14. Potongan Melintang pada Perhitungan Kuat Dukung Tanah ...111
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A.1. Data Curah Hujan Stasiun Hujan Geyer (mm/bulan)
Lampiran A.2. Data Curah Hujan Stasiun Hujan Asemrudung (mm/bulan) Lampiran A.3. Data Curah Hujan Stasiun Hujan Sanggeh (mm/bulan) Lampiran A.4. Data Curah Hujan Stasiun Hujan Semen (mm/bulan) Lampiran A.5. Data Curah Hujan Stasiun Hujan Geyer (mm/hari) Lampiran A.6. Data Curah Hujan Stasiun Hujan Asemrudung (mm/hari) Lampiran A.7. Data Curah Hujan Stasiun Hujan Sanggeh (mm/hari) Lampiran A.8. Data Curah Hujan Stasiun Hujan Semen (mm/hari) Lampiran B.1. Hasil Uji Konsistensi Hujan Stasiun Hujan Geyer
Lampiran B.2. Hasil Uji Konsistensi Hujan Stasiun Hujan Asemrudung Lampiran B.3. Hasil Uji Konsistensi Hujan Stasiun Hujan Sanggeh Lampiran B.4. Hasil Uji Konsistensi Hujan Stasiun Hujan Semen Lampiran B.5 – B.19. Hasil Analisis Kapasitas Waduk
Lampiran C.1. Peta Kontur dan Daerah Aliran Sungai Kali Glugu Lampiran C.2. Gambar Rencana Bendungan, Spillway, Bangunan Intake Lampiran C.3. Gambar Potongan Melintang Bendungan
Lampiran C.4. Gambar Detail Potongan Melintang Bendungan
Lampiran C.5. Gambar Potongan Membujur Bendungan, Alur Palung Sungai dan Alur Pemadatan Tanah dengan Tandem Roller
Lampiran C.6. Denah Menara Pengambilan
Lampiran C.7. Potongan A-A Menara Pengambilan Lampiran C.8. Potongan B-B Menara Pengambilan Lampiran C.9. Tampak Depan Menara Pengambilan Lampiran C.10. Tampak Belakang Menara Pengambilan Lampiran C.11. Tampak Samping Menara Pengambilan Lampiran C.12. Gambar Pintu Intake
Lampiran C.13. Gambar Pintu Pengatur Intake
Lampiran C.15. Tampak Samping Pipa Pesat Intake dan Detailnya
DAFTAR NOTASI
A = A1,A2,....An = luas areal (km2)
A = koefisien kelulusan bahan terhadap air (0,3-0,8) untuk
bendungan tanah dengan drainage A = 0,5-0,8, untuk bendungan inti atau tirai, harga A = 0,3-0,5
A = luas daerah pengaliran sungai ( km2 )
A = luas dari setiap bahan pembentuk irisan bidang luncur A = luas permukaan air bendungan pada elevasi banjir rencana
B = lebar puncak bendungan (m)
C = angka kohesi bahan yang membentuk dasar setiap irisan bidang luncur
C = koefisien pengaliran
Ck = koefisien kurtosis
Cs = koefisien skewness
Cv = koefisien varian
Dt = periode (waktu) sebagai interval untuk diskritisasi hitungan
d = tinggi curah hujan rata-rata (mm)
dXA = jarak antara stasiun X dan stasiun acuan A
d1,d2,....dn = tinggi curah hujan pada stasiun penakar (mm)
Ef = frekuensi yang diharapkan dengan pembagian kelasnya
Ej(A) = penguapan dari bendungan pada bulan ke-j sebagai fungsi luas
permukaan air di bendungan
e = intensitas seismis horizontal
Fs = faktor keamanan
g = gravitasi
H = tinggi bendungan (m)
h = kedalaman pelimpah rencana
h = kelarutan udara di dalam air (konstanta Henry 20°C=0,0198) ha = tinggi kemungkinan kenaikan permukaan air bendungan, apabila
terjadi kemacetan pada pintu bangunan pelimpah
he = tinggi ombak akibat gempa
hw = tinggi ombak akibat tiupan angin
h1 = tinggi tambahan yang didasarkan pada tingkat urgen bendungan
I = intensitas curah hujan ( mm/jam )
Ij = pengambilan air dari bendungan pada bulan ke-j
K ( Tr, Cs ) = faktor frekuensi Pearson tipe III yang tergantung pada harga Tr
(periode ulang) dan Cs (koefisien skewness).
Kt = standar variabel untuk periode ulang T tahun yang besarnya
diberikan.
k = intensitas gempa horisontal
k = jumlah data
L = panjang alur sungai ( km )
Log XTr = logaritma curah hujan rencana ( mm )
Log X = logaritma curah hujan rata-rata ( mm )
M = massa tubuh bendungan
m = curah hujan
m = kemiringan lereng
N = beban komponen vertikal yang timbul dari berat setiap irisan bidang luncur
.A.cos
NX = hujan normal tahunan di stasiun X
NA = hujan normal tahunan di stasiun A
Ne = komponen vertikal beban seismic yang bekerja pada setiap irisan
bidang luncur e. A
. .sin
n = jumlah data
n = jumlah stasiun referensi
Of = frekuensi yang dibaca pada kelas yang sama
Oj = spillway sebagai outflow melewati bangunan pelimpah bulan ke-j
P = peluang terjadinya curah hujan tertentu
PA = hujan di stasiun A yang diketahui
PX = hujan pada stasiun X yang diperkirakan
P = tekanan air pori
Pa = tekanan atsmosfir pada bendungan tepat sesudah selesainya
pelaksanaan
Q = kapasitas rencana bangunan pelimpah untuk banjir abnormal Qa = debit puncak banjir ( m3/det )
Qd1 = kurva turun 1
Qd2 = kurva turun 2
Qd3 = kurva turun 3
Qj = debit masukan ke bendungan pada bulan ke-j
Qo = debit banjir rencana
Qp = debit puncak banjir ( m3/det )
Rj(A) = hujan yang jatuh ke bendungan pada bulan ke-j sebagai fungsi
luas permukaan air di bendungan R0 = hujan satuan ( mm )
R24 = curah hujan maksimum dalam 24 jam ( mm )
S = standar deviasi ( mm )
Sj = tampungan bendungan pada akhir bulan ke-j
Sj-1 = tampungan bendungan pada akhir bulan sebelumnya
Sn = deviasi standar dari reduksi cariasi (reduced standart deviation)
nilainya tergantung dari jumlah data (n).
Spj(A) = rembesan keluar dari bendungan dalam bulan ke-j sebagai fungsi
luas permukaan air di bendungan
bidang luncur
.A.sin
Te = komponen tangensial beban seismic yang bekerja pada setiap
irisan bidang luncur e. A
. .cos
Tp = tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak ( jam )
T0,3 = waktu yang diperlukan oleh penurunan debit sampai menjadi
30 % dan puncak ( jam )
t = durasi terjadinya banjir abnormal ( 1-3 jam )
t = lamanya curah hujan ( jam )
t = waktu ( jam )
tg = waktu konsentrasi ( jam )
U = tekanan air pori yang bekerja pada setiap irisan bidang luncur
V = tekanan air pori
Va = prosentase rongga udara pada pri-pori bahan sesudah pemadatan
Vw = prosentase volume air pori sesudah konsolidasi
X = curah hujan rata-rata ( mm )
X = nilai rata-rata varian
Xi = nilai varian ke i
XT = debit banjir dengan T tahun ( mm )
X = nilai rata-rata hujan ( mm )
T
X = besarnya curah hujan yang memungkinkan terjadi dengan
periode ulang X tahun ( mm )
X2 = harga chi square
Yn = nilai rata-rata dari reduksi variasi (reduced mean) nilainya
tergantung dari jumlah data (n).
YT = nilai reduksi variasi (reduced variate) dari variabel yang
diharapkan terjadi pada periode ulang T tahun.
Z = lebar setiap irisan bidang luncur
α = percepatan horizontal
= sudut kemiringan rata-rata dasar setiap irisan bidang luncur
α = 1,0 untuk bangunan pelimpah tertutup
Δ = prosentase pemadatan terhadap volume asal
ΔI = inflow rerata pada periode Dt
ΔO = outflow rerata pada periode Dt
ΔS = perubahan tampungan selama periode Dt yang sedang ditinjau
Δh = tinggi kemungkinan kenaikan permukaan air bendungan yang
terjadi akibat timbulnya banjir abnormal τ = siklus seismis (biasanya sekitar 1 detik)
= sudut gesekan dalam bahan yang membentuk dasar setiap irisanbidang luncur.
= sudut geser dalam tanah timbunan = sat/ sub
σ = σ’ + P
σ = tegangan total bahan
σ’ = tegangan efektif bahan
= berat isi dari setiap bahan pembentuk irisan bidang luncur
∑S = jumlah gaya pendorong
∑S = jumlah gaya penahan
ABSTRAKSI
PERENCANAAN STRUKTUR BENDUNGAN BANDUNGHARJO DESA BANDUNGHARJO - KECAMATAN TOROH
KABUPATEN GROBOGAN
Kabupaten Grobogan adalah penghasil padi dan jagung. Untuk menunjang dan meningkatkan produksi pangan tersebut diperlukan ketersediaan air irigasi yang cukup. Khususnya di Desa Bandungharjo, Kecamatan Toroh merupakan daerah dengan ketersediaan air yang relatif sedikit. Sebagai pemenuhan kebutuhan air irigasi dan air baku di daerah tersebut, diperlukan adanya manajemen air. Salah satu penyelesaian teknisnya adalah pembangunan Bendungan. Desa Bandungharjo terletak pada 110°15’BT-111°25’BT dan 7°LS-7°30’LS mempunyai kondisi kontur (cekungan) yang cukup dan dialiri oleh Sungai Glugu yang memiliki luas daerah pengalirannya sebesar 14,4365 km2.
Dalam perencanaan Bendungan Bandungharjo dilakukan analisis data hujan terlebih dahulu sehingga didapatkan Debit Banjir untuk periode ulang 50 tahun adalah 414,263 m3/detik dan Debit Pengambilan sebesar 0,375 m3/detik serta dengan Kapasitas Total Bendungan sebesar 17735790,9254 m3. Bendungan Bandungharjo direncanakan dengan spesifikasi Bendungan Urugan Zonal dengan Inti Kedap Air Tegak dengan tinggi Bendungan 38 m. Material penyusunnya terdiri dari lempung (inti), tanah urugan, pasir, rip-rap.
Pada kontrol kestabilan bendungan ini dilakukan kontrol terhadap longsoran dengan menggunakan Metode Irisan Bidang Luncur Bundar pada kondisi bendungan selesai dibangun, saat muka air banjir dan saat penurunan mendadak (rapid drawdown) didapatkan FSkritis = 2,151 > 1,2 (pada kondisi muka air banjir).
Serta kontrol terhadap rembesan (filtrasi) didapatkan Qf = 98,152 m3/hari = 0,00114 m3/detik. Sedangkan Daya Dukung Tanahnya menggunakan metode
Terzaghi pada kondisi keruntuhan geser lokal didapatkan SF = 3,425 > 3.
Kata Kunci : Bendungan Bandungharjo, Spesifikasi Bendungan, Kontrol
Stabilitas Bendungan.
