• Tidak ada hasil yang ditemukan

sebaliknya di musim penghujan, ladang dan sawah banyak yang terendam air. PENDAHULUAN

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "sebaliknya di musim penghujan, ladang dan sawah banyak yang terendam air. PENDAHULUAN"

Copied!
11
0
0

Teks penuh

(1)

PENDAHULUAN

Dampak kekeringan dan banjir kini dirasakan semakin besar dan resiko pertanian semakin meningkat dan sulit diprediksi. Sementara itu tekanan penduduk yang luar biasa menyebabkan kerusakan hutan dan daur hidrologi tidak terelakan lagi. Indikatornya, debit sungai merosot tajam di musim kemarau, sementara di musim penghujan debit air meningkat tajam. Rendahnya daya serap dan kapasitas simpan air di DAS ini menyebabkan pasokan air untuk pertanian semakin tidak menentu. Kondisi ini diperburuk dengan terjadinya kekeringan agronomis akibat pemilihan komoditas yang tidak sesuai dengan kemampuan pasokan airnya.

Air merupakan sumber daya dan faktor determinan yang menentukan kinerja sektor pertanian, karena tidak ada satu pun tanaman pertanian dan ternak yang tidak memerlukan air. Meskipun perannya sangat strategis, namun pengelolaan air masih jauh dari yang diharapkan, sehingga air yang semestinya merupakan sehabat petani berubah menjadi penyebab bencana bagi petani. Indikatornya, di musim kemarau, ladang dan sawah sering kali kekeringan dan

sebaliknya di musim penghujan, ladang dan sawah banyak yang terendam air.

Sementara pada ekosistem tadah hujan atau lahan kering dengan intensitas dan distribusi hujan yang tidak merata, embung dapat digunakan untuk menahan kelebihan air dan menjadi sumber air irigasi pada musim kemarau. Secara operasional sebenarnya embung berfungsi untuk mendistribusikan dan menjamin kontinuitas ketersediaan pasokan air untuk keperluan tanaman ataupun ternak di musim kemarau dan penghujan

Dalam rangka membangun potensi air bagi kepentingan irigasi ataupun suplai air, maka salah satu usaha yang perlu ditempuh adalah dengan membangun embung. Embung sediri didefinisikan sebagai “bangunan konservasi air berbentuk kolam untuk menampung air hujan dan air limpasan (run off) serta sumber air lainnya untuk mendukung usaha pertanian, perkebunan dan peternakan.

Tujuan dari dibangunnya Embung Labuah Kabau ini di Kabupaten Padang Pariaman adalah sebagai berikut :

- Meningkatkan intensitas pemanfaatan lahan pertanian tanaman pangan.

(2)

- Menyediakan air baku untuk kebutuhan masyarakat setempat. - Meningkatkan kesejahteraan

masyarakat disekitas embung khususnya petani.

- Meningkatkan pendapatan dan penghasilan sehingga dapat mensejahterakan penduduk setempat.

RUANG LINGKUP PENULISAN Pembatasan masalah ini dimaksudkan untuk memberikan suatu batasan yang jelas untuk menghindari adanya penyimpangan terhadap masalah yang akan dibahas. Adapun dalam penulisan Tugas Akhir ini permasalahan yang ditinjau hanya dibatasi pada :

a. Analisa Hidrologi

Yaitu menganalisa data curah hujan wilayah, curah hujan rencana, dan analisa debit banjir rencana.

b. Perencanaan Bangunan Pelimpah Yaitu perhitungan tinggi mercu, lebar bangunan pelimpah, tinggi muka air banjir diatas mercu pelimpah, kapasitas tampung embung, kolam olakan (peredam energi) dan pintu penguras.

c. Keamanan Bangunan Pelimpah Yaitu mengontrol stabilitas tubuh bangunan pelimpah, seperti bahaya

terhadap piping (rembesan), uplift pressure (tekanan keatas), terhadap gaya geser, gaya guling, daya dukung tanah..

METODOLOGI PENULISAN

Untuk memperoleh hasil perhitungan yang dapat dipertanggungjawabkan, maka penulis melakukan hal-hal sebagai berikut :

a. Tinjauan pustaka atau studi literature yaitu mempelajari buku-buku yang berkaitan dengan tugas akhir ini. b. Mengumpulkan data-data yang

diperlukan dari proyek tersebut, yaitu meliputi :

Data Topografi, yaitu peta yang meliputi seluruh daerah aliran

sungai (DAS) yang

menggambarkan tentang keadaan medan / kondisi dari lokasi baik sebelah hulu maupun sebelah hilir dari Embung Labuah Kabau.

Data Hidrologi, yaitu data curah hujan di daerah aliran sungai atau anak sungai yang masuk ke embung Labuah Kabau, data ini mencakup beberapa stasiun yang ada di sekitar daerah tangkapan hujan dan vegetasi yang terdapat di daerah aliran sungai (DAS).

(3)

Data Geologi, yaitu data tentang kondisi permukaan tanah pada lokasi Embung Labuah Kabau, keadaan geologi lapangan kedalaman lapisan keras dan kelulusan tanah.

Standar Untuk Perencanaan, yaitu peraturan dan standar yang telah ditetapkan secara nasional seperti, Kriteria perencanaan.

c. Konsultasi dengan dosen-dosen pembimbing.

HASIL

Analisa data curah hujan pada pembangunan Embung Labuah Kabau ini memakai metode Rata-rata Aljabar karena luas DAS hanya 0,375 km2,(<500 km2) dengan data curah hujan selama 20 tahun (1992 – 2011), stasiun curah hujan yang digunakan adalah Stasiun Curah Hujan Sicincin, Stasiun Curah Hujan Santok dan Stasiun Curah Hujan Paraman Talang.

Dalam perhitungan analisa curah hujan rencana menggunakan 3 metode yaitu :

Distribusi Normal, 4 . 0 886 . 27 2 20 1 20 1 . 149076 20 2 1 3 3 1 3 s n n x x n C n i i s 08 . 0 886 . 27 2 20 1 20 3 . 19909628 20 2 1 4 2 4 1 4 2 s n n x xi n C n i k Gumbel Type I 4 . 0 886 . 27 2 20 1 20 1 . 149076 20 2 1 3 3 1 3 s n n x x n C n i i s 08 . 0 155 . 20 2 20 1 20 3 . 19909628 20 2 1 4 2 4 1 4 2 s n n x xi n C n i k

Log Pearson III.

Selain dari perhitungan pada distribusi normal dan distribusi gumbel tipe I, menunjukkan perbandingan parameter antara yang disyaratkan dengan hasil hitungan. Dari tabel tersebut tidak ada data yang cocok untuk distribusi normal dan gumbel tipe I, sehingga kemungkinan data mengikuti distribusi log pearson tipe III

Untuk menentukan jenis distribusi yang akan dipakai, dilakukan uji kesesuai dengan menggunakan metode Smirnov Kolmogorov. Data curah hujan rencana yang akan digunakan adalah hasil dari metode distribusi normal dan distribusi log pearson tipe III.

Metode Distribusi Normal :

- Dari tabel tersebut cari Dmax. didapat

(4)

- Membandingkan Dmax dengan nilai

kritis (D0). Untuk n = 20 dan derajat

kepercayaan 5 % dari tabel 2.9 (nilai kritis D0) di dapat D0 = 0.29

- Karena Dmax < D0 = 0.0963 < 0.29

maka data dapat diterima Metode Distribusi Log Persoan III:

- Dari tabel tersebut cari Dmax. didapat Dmax = 0.1043

- Membandingkan Dmax dengan nilai kritis (D0). Untuk n = 20 dan derajat kepercayaan 5 % dari tabel 2.9 (nilai kritis D0) di dapat D0 = 0.29

- Karena Dmax < D0 = 0.0942 < 0.29 maka data dapat diterima

Jenis Distribusi Smirnov Kolmogorov Distribusi Normal 0.0963

Distribusi Log

Pearson tipe III 0.0942

Berdasarkan hasil uji kekesuaian, distribusi yang paling baik adalah distribusi Log Pearson Tipe III karena memberikan nilai Δmaks terkecil.

Analisis debit banjir yang dilakukan dengan periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 20 tahun, 50 tahun dan 100 tahun. Proses perhitungan debit banjir dimulai dengan pengumpulan data hujan dan topografi. Setelah data curah hujan rata-rata dan curah hujan rencana didapat maka dilanjutkan dengan perhitungan debit banjir rencana. Berdasarkan hasil uji kesesuaian seperti yang dijelaskan, maka data curah hujan harian maksimum yang akan digunakan untuk analisis debit banjir rencana adalah hasil dari metode log pearson tipe III

Untuk Embung Labuah Kabau, perhitungan debit banjir rencana dihitung dengan metode Rasional, karena luas catchment area pada Embung Labuah Kabau hanya 0.375 km2. Rumus umum untuk metode rasional adalah :

Q = f . C . I . A

Langkah perhitungan :

1. Data :

R = 149.49 mm/hari (Log Person III )

i = 0.005

(5)

2. Dengan adanya i didapat beda tinggi titik terjauh dan mulut catchment (H):

l 1000 H i l = 0.9 L = 0.9 * 1.11 = 0.999 km 0.999 * 1000 H 0.005 H = 4.995 m

3. Hitung nilai kecepatan pengaliran (V) dengan rumus : 6 . 0 L H 0.72 V 6 . 0 1.11 4.995 0.72 V = .775 km/jam

4. Dianggap bahwa periode hujan yang akan menyebabkan debit banjir adalah sama dengan time concentration (t) V L t 1.775 1.11 t = 0.625 jam

5. Menghitung intensitas hujan dengan rumus Dr. Mononobe (2 tahun)

3 / 2 t 24 24 R I 3 / 2 0.625 24 24 149.49 I = 70.9 mm/jam 6. Koefisien pengaliran C = 0.60 → ( 0.50 – 0.75 ) dari Tabel 3.14

Diambil C = 0.6 karena keadaan chatcman area adalah sungai dengan tahan dan hutan di bagian atas dan bawahnya.

7. Menghitung debit puncak dengan rumus :.

Q = 0.278 C . I . A

Q = 0.278 * 0.6 * 70.9 * 0.375

Q = 4.435 m3/dt

Hasil perhitungan dengan menggunakan metode Rasional untuk Q100 th = 6, 567 m3/dt

Berdasarkan hasil pengukuran dan peta topografi Embung didesain dengan ketinggian 11.5 m dari dasar sungai hingga ke mercu pelimpah atau pada elevasi 59.50 m dpl. Luas tampungan (A) pada elevasi tersebut adalah :

(6)

06 . 30144 06 . 30144 68 . 32595 00 . 59 50 . 59 A A = 31369.87 m2

Jadi volume tampungan embung (Ve) pada elevasi 58.50 m dpl adalah :

14 . 172165 2 87 . 31369 82 . 28775 00 . 59 50 . 59 Ve Ve = 187201.56 m3

Perencanaan bangunan pelimpah embung meliputi :  lebar pelimpah Rumus umum : B = 3.6 H1/3 – 3 B = 3.6 11.51/3 – 3 B = 5.13 m ≈ 6 m B = 6 m,

 Tipe pelimpah yang direncanakan adalah tipe Ogee, dengan rumus umum : Xn = K . Hd (n-1) . Y

Adapun data-data yang ada adalah : Q = 6.567 m3/detik

B = 6 m Cd = 1.7 g = 9.8 m/dt

1. Menghitung tinggi energi di atas mercu (H1)

Q = Cd B H11.5

6.567 = 1.7 x 6 x Hd1.5

Hd = 0.52 m

2. Menentukan nilai parameter K dan n

Kemiringan lereng di hulu mercu bendung direncanakan 3 : 1. dari tabel 3.15 di dapat nilai parameter K = 1.936 dan n = 1.836

3. Menentukan nilai lengkung hilir X dan Y X1.836 = 1.936 . 0.45 (1.836-1) . Y X1.836 = 1.936 . 0.450.836 . Y X = 1.014 Y Direncanakan X = 0.9 m, maka : Y = 0.9 / 1.014 = 0.89 m

4. Menentukan nilai lengkung hulu yang terdiri dari : X1 = 0.282 Hd = 0.282 . 0.52 = 0.15 m X2 = 0.175 Hd = 0.175 . 0.52 = 0.09 m R1 = 0.2 Hd = 0.2 . 0.52 = 0.104 m R2 = 0.5 Hd = 0.5 . 0.52 = 0.26 m  Tinggi Jagaan

untuk tinggi embung kurang dari 50 m dengan jenis pasangan beton syklop, maka tinggi jagaan (freeboard) adalah 1 m. Maka tinggi sayap embung adalah :

Ts = 1 + Hd + Tinggi mercu Ts = 1 + 0.52 + 11.5

(7)

Ts = 13.02 m ≈ 13 m atau 61.00 mdpl

 kolam olak tipe USBR III,

Kolam olak yang direncanakan adalah tipe USBR, maka tahapan perhitungan adalah :

1. menghitung kecepatan awal loncatan (Vu) ) Z /2 2g(H Vu 1 5 . 11 2 / 52 . 0 81 . 9 2 Vu Vu = 15.19 m/dtk

2. Menghitung nilai debit persatuan lebar (q)

q = Q / B

q = 6.567 / 6 = 1.1 m3/dt/m

3. Menentukan kedalaman sewaktu terjadi loncat air (Yu)

Yu = q / Vu = 1.1 / 15.19 = 0.072 m

4. Menentukan bilangan froude

08 . 18 072 . 0 81 . 9 19 . 15 .Yu g Vu fr

Karena bilangan froude > 4.5, maka direncanakan kolam olak USBR tipe III .

5. Menentukan kedalaman air di atas ambang ujung (Y2). 1 8 1 2 1 2 2 fr Yu Y 1 08 . 18 8 1 2 1 072 . 0 2 2 Y Y2 = 1.80 m

6. Menentukan panjang kolam olak (L)

L = 2.7 x Y2 = 2.7 x 1.8 = 4.86 m ≈ 5

m

7. Menentukan dimensi blok muka

Tinggi dan lebar blok muka = Yu = 0.072 m

8. Menentukan dimensi blok halang

- tinggi blok halang (n3)

6 4 3 fr Yu n m n 0.265 6 08 . 18 4 072 . 0 3

- tebal blok halang bagian atas

0.2 n3 = 0.2 x 0.265 = 0.053 m

- lebar masing-masing blok halang

0.75 n3 = 0.75 x 0.265 = 0.2 m

9. menentukan tinggi ambang ujung (n)

18 18 fr Yu n m n 0.144 18 08 . 18 18 072 . 0

Panjang ambang ujung = 2 n = 2 x 0.144 = 0.288 m

(8)

10.menentukan kedalaman gerusan lokal (D) D = 0,47 (Q/F)1/3 F = 1,76* d dengan d = 0.1 m F = 1.76 x 0.1 = 0.56 D = 0.47 x (6.567/0.56)1/3 = 1.07 m

Untuk menghindari terjadinya gerusan lokal, maka diberi batu kosong sebagai pelindung. Adapun diameter butirannya berkisar antara 0.2 s/d 0.4 m

 Perencanaan Lantai di Hulu Bendung Lb = C x ∆H

Lb = 2 x 11.5 = 23 m

Jadi Lp = 28.77 > Lb = 23, berarti

panjang lantai di hulu cukup memadai dan fondasi aman terhadap bahaya piping

 Pintu Penguras

Pada embung Labuah Kabau, untuk pendimensian pintu penguras di desain dengan ketinggian 1 m (dianggap tumpukan sedimen mencapai ketinggian 1 m dari lantai dihulu embung. Sedangkan lebar pintu penguras adalah :

Bp = 1/10 . Btot Bp = 1 /10 x 6 = 0.6 m

Perhitungan gaya-gaya yang bekerja di tubuh bendung ditinjau hanya pada mercu pelimpah saja. Gaya-gaya yang bekerja adalah :

Gaya Akibat Berat Pelimpah Gb = V x γp

Gb = 303.78 t

Mx = 2723.23 tm

Gaya Akibat Tekanan Hidrostatis - Kondisi Air Normal

W = hw x L x γair

Wv = 23.02 t Wh = 66.13 t Mx = 302.35 tm My = 484.92 tm - Kondisi Air Banjir

W = hw x L x γair Wv = 25.10t Wh = 72.24 t Mx = 331.08 tm My = 529.76 tm Gaya Akibat Gempa Gg = Gb x E Gg = 303.78 t Momen = 5.32 Gaya Angkat W X X X H L L H U W H L L H U 2 2 2

(9)

ton U 2 1 13 05 . 26 07 . 2 13 2 ton Ux Ux U 12.54 2 09 . 12 00 . 13 2 2 1

Jarak U ke titik O adalah 14.95 m dengan arah gaya ke atas. Maka : MU = 12.54 x 14.95 = 187.57 t.m

Gaya Akibat Tekanan Lumpur

sinφ 1 sinφ 1 2 h w V 2 s s Data-data : Ws = 0.91 t/m3 H = 1 m φ = 20 o maka : ton 22 . 0 20 sin 1 20 sin 1 2 1 0.91 V 2 s Jarak ke titik O = (1/3) + 1.5 + 2 = 3.83 m

Maka momen ke titik O = 0.22 x 3.83 = 0.84 t.m

Kontrol stabilitasi

a. Kuat Guling

- Pada saat tinggi muka air normal

3 . 1 68 . 4 95 . 492 47 . 2308 MH MV aman

- Pada saat tinggi muka air banjir

1 . 1 35 . 4 80 . 537 20 . 2337 MH MV aman b. Kuat geser

- Pada saat tinggi muka air normal

3 . 1 63 . 3 94 . 68 35 . 250 H V aman. - Pada saat tinggi muka air banjir

1 . 1 36 . 3 05 . 75 43 . 252 H V aman.

c. Kapasitas dukung tanah Data-data : c = 1.10 Df = 1.5 m B = 15.80 m γ = 0.91 t/m³ φ = 20o maka Nc = 17.7, Nq = 7.4, dan Nγ = 5 (tabel 3.20) maka : N B Nq NcDf C qu . . . 0,5. . . qu = (1.1 x 17.7) + (7.4 x 0.91 x 1.6) + (0.5 x 15.8 x 0.91 x 5) qu = 66.19 t/m2 d. Eksentrisitas

- Pada saat tinggi muka air normal

V M M B e V H 2

(10)

35 . 250 95 . 492 47 . 2308 2 8 . 15 e = 0.65 m 1/6 B = 1/6 x 15.8 = 2.63 m 0.65 < 2.63 stabil

- Pada saat tinggi muka air banjir

V M M B e V H 2 43 . 252 8 . 537 2 . 2337 2 8 . 15 e = 0.77 m 1/6 B = 1/6 x 15.8 = 2.63 m 0.77 < 2.63 stabil e. Tegangan tanah

- Pada saat tinggi muka air normal

B e B V 6 1 2 , 1 8 . 15 65 . 0 6 1 8 . 15 35 . 250 2 , 1 σ1 = 19.76 t/m2, → tegangan maksimum σ2 = 11.93 t/m2, → tegangan minimum σ maks < q izin q izin = qu/SF = 66.19/3 = 22.06 t/m2 19.76 < 22.06 aman

- Pada saat tinggi muka air banjir

B e B V 6 1 2 , 1 8 . 15 77 . 0 6 1 8 . 15 43 . 252 2 , 1 σ1 = 20.65 t/m2, → tegangan maksimum σ2 = 11.31 t/m2, → tegangan minimum σ maks < q izin q izin = qu/SF = 66.19/3 = 22.06 t/m2 20.65 < 22.06 aman KESIMPULAN

Berdasarkan analisa hasil perhitungan Embung Labuah Kabau dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Tubuh embung direncanakan mengunakan Beton Cyclop karena elevasi tubuh embung 11,5 m dari dasar embung, lebih aman terhadap bahaya rembesan serta longsoran apabila dibandingkan dengan menggunakan urugan homogen. 2. Untuk menghitung curah hujan

rencana memakai 3 metode distribusi yaitu distribusi Normal, Gumbel tipe I, Log pearson tipe III. Kemudian dilakukan uji kesesuaian distribusi dengan metode Smirnov – Kolmogorov, berdasarkan hasil uji

(11)

yang gunakan adalah curah hujan rencana dengan metode distribusi Log person tipe III.

3. Untuk analisa debit banjir memakai metode Rasional berlaku untuk Daerah Aliran Sungai < 500 ha, dari analisa tersebut dipakai debit banjir periode ulang Q100 tahun = 6,567 m3/dt.

4. Stabilitas tubuh embung dikontrol terhadap bermacam aspek termasuk gempa, sehingga tubuh embung dinyatakan aman terhadap bahaya yang dapat merusak struktur tubuh embung tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Dep. Pek. Umum Direktur Jendral Pengairan (1986) Kriteria Perencanaan

Irigasi KP-02, KP-03, KP-05 dan KP-06.

cetakan I oleh Galang Persada, Bandung.

Dep. Pek. Umum Direktur Jendral Pengairan (1997) Pedoman Membuat Desain Embung Kecil untuk Daerah

Semi Kering di Indonesia. Cetakan I oleh

PT. Medisa, Jakarta.

Ven Te Chow (1997) Hidrolika Saluran

Terbuka, Erlangga, Jakarta

Laurence D. Wesley (2012) Mekanika

Tanah untuk Tanah Endapan & Residu,

Andi, Yogyakarta.

Ranga Raju, K.G,terjemahan Yan Piter Pangaribua, 1981, Aliran Melalui

Saluran, Erlangga, Jakarta.

Triatmojo, Bambang (1993), Hidrolika

I, II, Beta Offset, Yogyakarta.

Triatmojo, Bambang (2008), Hidroligi

Referensi

Dokumen terkait

Metode heuristik digunakan untuk menghitung jarak asal node dengan tujuan node dimana nilai yang didapat akan dihitung dan disortir dalam antrian pada algoritma

pendapatan daerah melalui upaya intensifikasi dan ekstensifikasi, penyusunan rencana pendapatan asli daerah, bagi hasil dan lain-lain pendapatan daerah yang sah,

menunjukkan bahwa motivasi perawat dalam pelaporan Insiden Keselamatan Pasien penting untuk diteliti dengan tujuan dari penelitian ini adalah untuk melihat beberapa

a) Periode pengumpulan; pada tahapan ini dikumpulkan data sebanyak mungkin dengan berbagai instrument yang memungkinkan dilakukan seperti, wawancara dengan menggunakan

Adapun penelitian yang hendak penulis lakukan berbeda dengan sebelumnya, yaitu membahas konsep Pendidik yang lebih terfokus pada karakter yang harus dimiliki

Permasalahan yang didapatkan peneliti sebelum melakukan penelitian lebih lanjut dalam pendidikan agama Islam di sekolah SMP Dharma Praja yaitu guru yang kurang dalam menguasai

Analisis implementasi model public relations yang cenderung diterapkan dalam mensosialisasikan budaya lokal kepada generasi muda dapat dilihat dari empat