karakteristik bendung namu sira dan

SOAL NOMOR 1

1.2 Data-Data yang Diperlukan

Unutk merencanakan bendung, data-data yang diperlukan adalah

1.2.1 Data Topografi berupa peta yang meliputi seluruh daerah aliran sungai, peta situasi untuk letak bangunan, gambar-gambar potongan memanjang dan melintang sungai baik di sebelah hulu maupun di hilir dari kedudukan bangunan utama. Dari peta topografi ini, lokasi bendung dapat ditetapkan.

1.2.2 Data Hidrologi meliputi data banjir yang mencakup beberapa periode ulang, daerah hujan, tipe tanah dan vegetasi yang terdapat di daerah aliran.

1.2.3 Data Morfologi diperlukan untuk menentukan jumlah sedimen dasar dan sedimen layang yang akan dicegah agar tidak masuk jaringan saluran irigasi. Data morfologi termasuk juga distribusi ukuran butir, perubahan-perubahan yang terjadi pada dasar sungai, secara horizontal maupun vertikal, unsur kimiawi sedimen.

1.2.4 Data Geologi berupa kondisi umum permukaan tanah daerah yang bersangkutan, keadaan geologi lapangan, kedalaman lapisan keras, sesar, kelulusan (permeabilitas) tanah, bahaya gempa bumi, dan parameter lain yang harus dipakai.

1.2.5 Data Mekanika Tanah yang diperlukan berupa bahan pondasi, bahan konstruksi, sumber bahan timbunan, batu untuk pasangan batu kosong, agregat untuk beton, batu belah untuk pasangan batu, serta parameter tanah yang harus digunakan.

1.2.6 Data Lingkungan dan Ekologi Yaitu informasi lingkungan yang menginformasikan tentang kondisi kependudukan dan penggunaan air sesuai dengan KP-01, SK DJ Pengairan tentang tahapan studi pelaksanaan pekerjaan.

SOAL NOMOR 2

Gaya – gaya yang bekerja pada bendung adalah : 1) Tekanan air (tekanan air tanah dan hidrostatis)

a. Gaya tekanan hidrostatis dihitung dengan rumus :

W = ½ ( h.w ) h

W = Gaya tekanan hidrostatis

w = Berat volume air (w = 1 t/m3)

h = Kedalaman air (m) b. Tekanan air tanah

2) Tekanan tanah (termasuk lumpur yang mengendap di depan bendung)

Tekanan tanah, termasuk tekanan lumpur di dalamnya (sediment pressure), bekerja secara horizontal terhadap bangunan bendung dan dianggap sebagai tekanan tanah aktif. Dalam perhitungan diasumsikan lumpur yang terjadi adalah setinggi mercu, sehingga kedalaman lumpur dihitung dari elevasi mercu sampai elevasi paling bawah dari bendung.

Dihitung dengan rumus :

P

_s

=

(

ρ

s

−

ρ

w

2

)

×

K

a

×

h

2

Keterangan :

Ps = Tekanan tanah aktif

s = Berat volume tanah/lumpur (s = 1,8 t/m2)

w = Berat volume air (w = 1 t/m2)

h = Tinggi tanah (m) Ka = Koefisien tanah aktif

 = Sudut gesekan dalam yang tergantung dari jenis tanah ( = 30°₎

Nilai Ka=tan 2

(

45−30

2

)

=0, 333

3) Beban mati bendung (G)

Berat sendiri konstruksi atau berat mati bangunan bergantung kepada material yang dipakai untuk membuat bangunan itu. Berat volume untuk :

- pasangan batu = 2,2 t/m2

- beton tumbuk = 2,3 t/m2

- beton bertulang = 2,4 t/m2

G = A  ... (4.6)

Keterangan :

G = berat sendiri konstruksi (ton) A = luas penampang (m2₎

 = berat volume material (t/m2₎

Dalam perencanaan konstruksi bendung ini, material yang digunakan adalah pasangan batu (  = 2,2 t/m2 ₎

SOAL NOMOR 3

Dalam melakukan perencanaan teknis jaringan irigasi diperlukan rumus-rumus yang dipakai dalam perhitungan. Beberapa teori dan rumus yang berkaitan dengan dasar perencanaan.

2.1 Debit Andalan

debit andalan untuk perencanaan irigasi adalah debit sungai dengan kemungkinan tak terpenuhi 20%. Debit sungai dapat dihitung dengan beberapa langkah, yaitu yang pertama dengan Metode Mock dan yang kedua hasil dari Metode Mock tersebut diprobabilitaskan.

Langkah-langkah perhitungan Metode Mock adalah sebagai berikut: Q_base=inf−G.STORt+G.STOR_{(t−1) ... (2.7)}

Q

_direct

=

Ws

×(

1

−

IF

)

_{... (2.8)}

Q

_strom

=

Re

×

pf

_{... (2.9)}

Q

_total

=

Q

_base

+

Q

_direct

+

Q

_{strom ...(2.10)}

Q

_S

=

Q

_total

×

A

_...(2.11)

Dimana:

G.STORt = daya tampung air tanah pada awal bulan (mm/bulan);

G.STORt-1 = daya tampung air tanah pada bulan sebelumnya (mm/bulan);

Rc = konstanta pengurangan aliran;

Qbase = besar limpasan dasar (mm/bulan);

Qdirect = besar limpasan permukaan (mm/bulan);

Qstrom = besar limpasan hujan sesaat (mm/bulan);

Qtotal = besar limpasan (mm/bulan);

Qs = debit rata-rata bulanan (mm/bulan);

A = luas daerah aliran sungai (DAS) (km2_);

Menurut anonim 6 (1986) debit andalan diperoleh dengan mengurutkan debit rata-rata bulanan dari urutan besar ke urutan kecil. Nomor urut data yang merupakan debit andalan Dr. Mock dapat dihitung dengan mengunakan rumus:

Pr =

m

n+1×100 _...(2.12)

Dimana:

Pr = probabilitas (%); n = jumlah tahun data;

m = nomor urut data setelah diurut dari nilai besar ke nilai yang kecil.

2.2 Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi

2.2.1 Evapotranspirasi potensial

Menurut Anonim 2 (1986), besaran evapotranspirasi potensial yang terjadi dapat dihitung dengan menggunakan metode Penman Modifikasi, yang mana harga ET0 mengacu pada tanaman

acuan yaitu rerumputan pendek.

Persamaan Penman Modifikai dirumuskan sebagai berikut (Doorenbos, 1977):

ET₀=c

[

W . Rn+ (1−W) .f(u).

₍

e_a−e_d

₎

]

_...(2.13)

Dimana:

c = faktor perkiraan dari kondisi musim; W = faktor temperatur;

Rn = radiasi;

2.2.2 Perkolasi

Menurut Anonim 2 (1986), laju perkolasi untuk tanaman palawija sama dengan tanaman padi, pada daerah yang mempunyai tanah lempung diperkirakan berkisar 1-3 mm/hari.

2.2.3 Menentukan waktu dan kebutuhan air untuk persiapan lahan

Jangka waktu penyiapan lahan untuk petak tersier yang dikerjakan dengan traktor secara luas diambil satu bulan dan untuk jangka waktu penyiapan lahan yang tidak dikerjakan dengan traktor diambil 1,5 bulan. Secara keseluruhan lapisan air yang diperlukan 250 mm untuk penyiapan lahan dan untuk lapisan air awal setelah transplantasi selesai. Pada lahan yang tidak digarap dalam jangka waktu 2,5 bulan atau lebih, maka lapisan air yang diperlukan untuk penyiapan lahan diambil 300 mm,

2.2.4 Kebutuhan air selama penyiapan lahan

Besarnya kebutuhan air selama penyiapan lahan dihitung dengan metode yang dikembangkan oleh Van de Goor dan Ziljlstra. Rumus tersebut sebagai berikut:

IR =

M

.

e

k

(

e

k

−

1

)

_...(2-19)

Dimana:

IR = kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm/hari);

M = kebutuhan air untuk mengganti/mengkonpensasi air yang hilang akibat evaporasi dan perkolasi di sawah yang telah di jenuhkan (mm/hari);

k = parameter fungsi dari air yang diperlukan untuk penjenuhan waktu penyiapan lahan dan kebutuhan air untuk lapisan pengganti;

e = 2,7182818

kebutuhan air tanaman dapat dihitung dengan menggunakan rumus: ETc = Kc x ETo ...(2-22)

Dimana:

ETc = kebutuhan air konsumtif (mm/hari); Kc = koefisien tanaman padi;

ETo = evapotranspirasi potensial (mm/hari).

2.2.6 Penggantian lapisan air

Penggantian lapisan air dapat diberikan selama setengah bulan yaitu 50 mm dibagi setengah bulan (15 hari) sebesar 3,3 mm/hari dan selama satu bulan yaitu 50 mm dibagi satu bulan (30 hari) sebesar 1,7 mm/hari.

2.2.7 Curah hujan efektif

Curah hujan efektif adalah curah hujan andalan yang jatuh di suatu daerah dan digunakan tanaman untuk pertumbuhannya.

Ref =

R₈₀(setengah bulan)

15 x 70 _...(2-23)

Pr = m

n+1×100 _...(2-24)

Dimana:

Ref = curah hujan efektif (mm/hari)

Re80 % = hujan setengah bulanan berpeluang terpenuhi 80 % (mm);

Pr = probabilitas (%);

m = nomor urut data setelah diurut dari besar ke kecil; n = jumlah tahun data.

2.2.8 Pola tanam

2.2.9 Kebutuhan air irigasi tanaman padi

Menurut Anonim 2 (1986), kebutuhan air bersih di sawah untuk tanaman padi dapat dihitung dengan dua rumus:

- Kebutuhan bersih air di sawah saat penyiapan lahan:

NFR = IR – Ref...(2-25)

- Kebutuhan bersih air di sawah saat sesudah penyiapan lahan: NFR = ETc + P – Ref +WLR...(2-26)

Dimana :

NFR = kebutuhan bersih air untuk padi (mm/hari); IR(LP) = kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm/hari); Ref = curah hujan efektif (mm/hari);

ETc = kebutuhan air konsumtif (mm/hari); P = perkolasi (mm/hari);

WLR = penggantian lapisan air (mm/hari).

2.2.10 Kebutuhan pengambilan

Kebutuhan pengambilan dihitung dengan rumus sebagai berikut :

DR =

NFR

ef

×

8,64

_...(2-27)

Dimana:

DR = kebutuhan pengambilan (l/dtk/ha); NFR = kebutuhan bersih air di sawah (mm/hari); ef = efisiensi irigasi total (65%);

1/8.64 = angka konversi satuan mm/hari menjadi l/dtk/ha.

2.2.11 Debit pengambilan

Q=DR×A

1000 _...(2-28)

Dimana:

Q = debit pengambilan (m3_/dtk);

DR = kebutuhan pengambilan (l/dtk/ha); A = luas areal sawah (ha).

SOAL NOMOR 4

6.1.2.2 Keamanan terhadap gelincir

Keamanan terhadap gelincir meliputi bagian tekanan tanah pasif di ujung hilir konstruksi. Perkembangan tanah pasif memerlukan gerak, karenanya hanya separuh dari tekanan yang benar–benar berkembang yang dihitung.

Juga dengan mempertimbangkan gerusan yang mungkin terjadi sampai setengah kedalaman pondasi, tekanan tanah pasif ep1 menjadi :

Keamanan terhadap gelincir sekarang menjadi (dengan f = 0,50)

S = f ×

R_v R_h−Σ Ep

dimana :

f = koefisien gesek ( = 0,5 untuk tanah kerikil berpasir ) S = faktor keamanan ( S = 2 untuk kondisi beban normal dan

S = 1,25 untuk kondisi beban ekstrim)

6.1.2.2 Keamanan terhadap erosi bawah tanah (piping)

Untuk mencegah pecahnya bagian hilir bangunan, harga keamanan terhadap erosi tanah harus sekurang–kurangnya 2. Keamanan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

S =

dimana :

S = faktor tekanan (S = 2)

s = kedalaman tanah (= 8,863 m)

a = tebal lapisan lindung (andaikan 0,0 m) hs = tekanan air pada titik O,

6.1.2.3 Keamanan terhadap gempa

Dari peta daerah gempa, dapat dihitung koefisien gempa. Ad = n (ac × z)m

E =

a_d g

dimana :

ad = percepatan gempa rencana, cm/dt2

n, m = koefisien jenis tanah (1,56 dan 0,89)

ac = percepatan gempa dasar, cm/dt2 (160 cm/dt2)

E = koefisien gempa

G = percepatan gravitasi, cm/dt2 _{(≈ 981)}