TINJAUAN PERENCANAAN EMBUNG CANDUNG KOTO LAWEH KABUPATEN AGAM

(1)

TINJAUAN PERENCANAAN EMBUNG CANDUNG

KOTO LAWEH

KABUPATEN AGAM

Andrev okrinaldo, Mawardi Samah, Afrizal Naumar. Jurusan teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang.

Email : andrevokrinaldo@ymail.com,

bappeda_kotapariaman@yahoo.co.id,zalnaumar@yahoo.com

Abstrak

Embung adalah bangunan yang terletak melintang sungai yang berfungsi untuk menyimpan air dimusim hujan dan menyalurkannya dimusim kemarau sesuai kebutuhan.Pada tugas akhir ini mempelajari dan membandingkan perencanaan sebuah embung yang telah dilakukan oleh konsultan.Tugas akhir ini bertujuan untuk mempelajari dan mendalami perencanaan sebuah embung.Tinjauan perencanaan embung candung koto laweh mengunakan data curah hujan 15 tahun pengamatan sedangkan perhitungan konsultan menggunakan data curah hujan 10 tahun pengamatan.Dari perhitungan didapat elevasi muka air normal,banjir dan stabilitas embung.Data-data pendukung adalah peta topografi berskala 1:50.000,data klimatologi dan data curah hujan berdasarkan 15 tahun pengamatan.Dalam pembuatan tugas akhir ini dilakukan perhitungan-perhitungan seperti analisa hidrologi,perhitungan hidrolis embung,perhitungan dimensi embung dan perhitungan stabilitas embung.Dari hasil perhitungan didapat debit 100 tahunan (Q100) = 215,1048 m3/dt,muka air normal pada elevasi +1262m,muka air banjir pada elevasi +1263,9m volume tampungan 132.744,87 m3 dan tinggi tekanan diatas mercu (H) = 1,9 m. perbedaan antara perhitungan penulis dengan perhitungan konsultan elevasi muka air banjir dan stabilitas embung.

Kata Kunci : Perencanaan, Embung, Debit banjir, Stabilitas.

THE PLANNING REVIEW OF POND IN CANDUNG

KOTO LAWEH

KABUPATEN AGAM

Andrev okrinaldo, Mawardi Samah, Afrizal Naumar. Jurusan teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang.

Email : andrevokrinaldo@ymail.com,

bappeda_kotapariaman@yahoo.co.id,zalnaumar@yahoo.com

Abstrack

Pond is the building that’s located horizontally in river that’s function saved the water in the rain season and be channeling it in the dry season. In this last task studied and differented the planning of a pond that was done by a consultant. This last task was intented to studied and found more understanding about the planning of a pond. Candung Koto Laweh’s review of pond planning used rainfall data 15 years observation wheares the consultant’s calculation used rainfall data 10 years observation. From the calculation was goten normal water surface elevation, flood and pond stability. The supporting data was topography map scaled 1 : 50.000, data of climatology and rainfall bassed 15 years observation. In making this last task was done the calculations such as hydrology analysis, hydrolysis calculation of pond,

(2)

calculation of pond dimention, and calculation of pond stability. From the calculation result was goten debet 100 yearly ( Q 100) = 215.1048 m3/dt, the watersurface was normal elevation +1262m,the flood watersurface on elevation +1263,9m, holding volume 132.744,87 m3 and high pressure was on mercu (H) = 1,9 m. The diffrence between writer calculation and consultant calculation was water surface elevation, flood and pond stability.

(3)

PENDAHULUAN

Kabupaten Agam adalah kabupaten yang berada di Sumatra barat, yang memiliki luas wilayah ± 2.232,30 Km2 dengan jumlah penduduk sebanyak 451.264 orang. Jumlah penduduk Kabupaten Agam dari tahun ke tahun semakin meningkat.Dengan adanya populasi penduduk yang meningkat berdampak pada kebutuhan air baku dan kebutuhan pangan yang meningkat. Meningkatnya kebutuhan air harus didukung dengan ketersediaan air yang memadai, dalam usaha kegiatan

pemenuhan dan penyediaan air

baku.Ketersediaan air untuk berbagai

kebutuhan cenderung mengalami

penurunan drastis disamping kebutuhan akan air baku cenderung meningkat. Hal ini disebabkan oleh sudah banyak eksploitasi hutan oleh masyarakat baik yang mempunyai HPH maupun yang tidak dan pola perubahan iklim global juga sangat mempengaruhi.Pergeseran musim

sangat dominan mempengaruhi

ketersediaan air yang akan dimanfaatkan oleh masyarakat. Untuk itu perlu dicari

alternatif solusi guna

mengatasinya.Seluruh sumber air pada daerah Kabupaten Agam , baik berupa danau, sungai, mata air maupun sumber air

baru akan terus ditingkatkan

pemanfaatannya sesuai skala prioritas. Kebutuhan air baku terutama diprioritas pada saat musim kemarau untuk melayani

berbagai keperluan.Khusus untuk daerah Nagari Candung Koto Laweh Kecamatan Candung pada musim kemarau mulai bulan ke 2, masyarakat setempat sangat sulit mendapatkan sumber air untuk kebutuhan rumah tangga apalagi untuk ternak dan pertanian.Akibat hal tersebut di atas banyak diantara masyarakat pergi ke

daerah lain untuk mencari

penghidupan.Dalam rangka membangun potensi air bagi kepentingan irigasi ataupun suplai air maka salah satu usaha yang perlu ditempuh adalah dengan membangun embung.embung adalah suatu bangunan penyimpan air di musim hujan dan menyalurkannya dimusim kemarau sesuai dengan kebutuhan, dalam hal menyimpan air embung berkapasitas ratusan ribu m³. Embung akan menyimpan air di musim hujan dan kemudian air dimanfaatkan di musim kemarau untuk memenuhi kebutuhan penduduk, ternak dan pertanian. Jumlah kebutuhan tersebut akan menentukan tinggi tubuh embung dan kapasitasnya

Tujuan studi Tinjauan Perencanaan Embung Cndung Koto Laweh Kabupaten Agam adalah mempelajari dan mendalami perencanaan sebuah embung serta

mempelajari dan membandingkan

perencanaan sebuah embung yang telah dilakukan oleh konsultan.

(4)

METODOLOGI

Penulis melakukan studi literatur dan pegumpulan data. Kegiatan yang akan dilakukan secara garis besar dibedakan atas:

a. Studi literatur

Dalam studi literatur didapatkan teori-teori yang diperoleh melalui buku–buku untuk yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir.

b. Pengumpulan data

Data yang dibutuhkan adalah peta topografi,peta situasi, data curah hujan15 tahun dan data klimatologi,

c. Analisa dan perhitungan. 1) Debit bulanan

Pada analisa ini, data curah hujan yang akan digunakan adalah data curah hujan rata – rata bulanan .

2) Curah hujan rencana

Untuk menghitung curah hujan rencana penulis menggunakan 2 metode yaitu metode Gumbel dan Hasper. Dari kedua metode tersebut di ambil nilai curah hujan rata-rata. Hal ini dilakukan untuk mencari angka curah hujan yang mungkin terjadi dalam periode tertentu. Jadi nilai curah hujan ini yang akan digunakan untuk perhitungan debit rencana.

3} Analisa Debit Banjir Rencana.

Untuk perhitungan Debit Banjir Rencana dilakukan dengan metode hasper dan Rasional. Data untuk kedua metode

tersebut di ambil dari nilai curah hujan rencana

4} Perhitungan jumlah KK yang dapat

terpenuhi Perhitungan ini didapat dari perhitungan

debit bulanan dari data curah 15 tahun pengamatan

5}Perhitungan Kapasitas Tampungan Embung.

Perhitungan didapat dari peta situasi yang didapat dari PSDA Sumatra Barat.

6} perhitungan stbilitas embung.

Perhitungan ini didapat dari gaya-gaya

yang bekerja pada embung

tersbut.Dihitung pada saat air normal dan air banjir.

(5)

HASIL DAN PEMBAHASAN a.Perhitungan Debit Bulanan Digunakan metode Poligen Nreca Tabel 1 perhitungan debit bulanan

b. Curah hujan rencana

Untuk curah hujan rencana penulis menggunakan 2 metode yaitu metode Gumbel dan Hasper.

 Gumbel Rumus :R = Sx Sn Yn Yt R   * Dimana :

R= Curah hujan kala ulang T tahun (mm)

= Curah hujan maksimum rata-rata

YT= Reduced variate (hubungan denganreturn periode, t)

Yn= Reduced mean (hubungan dengan banyaknya data, n)

Sn=Reduced standar deviasi (hubungandengan banyak data, n) Sd= Standar deviasi

n= Banyak data tahun pengamatan

Untuk perhitungan selanjutnya penulis berikan dalam bentuk penabelan yang terdapat pada tabel 3.2 dibawah ini :

Tabel 2 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Gumbel N th Rrata-rata {mm} Sx Yn Sn Yt Rn {mm} 2 102,53 68,16 0,512 1,021 0,3665 92,81 5 102,53 68,16 0,512 1,021 1,4999 168,51 10 102,53 68,16 0,512 1,021 2,2502 218,61 20 102,53 68,16 0,512 1,021 2,9702 266,69 25 102,53 68,16 0,512 1,021 3,1985 281,95 50 102,53 68,16 0,512 1,021 3,9019 328,92 100 102,53 68,16 0,512 1,021 4,6001 375,55  Metode hasper

Data-data tersebut diurut dari curah hujan terbesar ke yang terkecil.

Tabel 3 Rangking Curah Hujan Maximum Rata-rata

Hujan

Max M Tahun Ranking

332 1 1996 R1

140 2 2000 R2

126 3 1995

120 4 1999

Tahun Debit bulanan Ranking

1992 282,44 1 1991 313,16 2 1993 655,68 3 1997 2168,18 4 2000 2311,72 5 2001 2427,87 6 1996 2509,08 7 2005 2513,38 8 2003 2527,33 9 1998 2672,81 10 2002 2723,08 11 1994 4258,47 12 1995 11964,97 13 1997 13938,87 14 2006 58646,64 15

(6)

94 5 1998 92 6 2003 92 7 1994 74 8 2002 74 9 1992 71 10 2006 68 11 2005 68 12 1991 67 13 1993 65 14 2001 65 15 1997

(Sumber Data: Hasil Perhitungan)

 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Hasper

Rumus :

RT = + Sd * UT Dimana :

RT = Curah hujan rencana periode ulang Sd = Standar deviasi =          _  2 2 ! 1 2 1   R R R R

R = Curah hujan rata-rata R1 = Hujan maksimum pertama R2 = Hujan maksimum kedua U= Variabel standar.

UT=Konstanta hasper sehubunganDengan periodeulang yang di kehendaki. Selain yang diatas variabel lain adalah:

Tm = m n 1

m = Urutan rangking

n = Jumlah tahun pengamatan

Perhitungan untuk periode ulang tahun berikutnya ditabelkan sebagai berikut :

Tabel 4 Perhitungan Curah Hujan Rencana Metode Hasper T Rrata-rata {mm} S Rt {mm} 2 102,53 85,57 83,704 5 102,53 85,57 157,295 10 102,53 85,57 210,348 20 102,53 85,57 264,257 25 102,53 85,57 282,227 50 102,53 85,57 337,847 100 102,53 85,57 396,035

(Sumber Data: Hasil Perhitungan)

Dari perhitungan curah hujan rencana dengan 2 metode di atas, maka akan didapat curah hujan rencana rata-rata adalah :

Tabel 5 Rekapitulasi Curah Hujan Rencana Rata– Rata Metode Gumbel, Hasper,

No Rn Hasper Gumbel 2 R2 83,704 92,81 5 R5 157,295 168,51 10 R10 210,348 218,61 20 R20 264,257 266,69 25 R25 282,227 281,95 50 R50 337,847 328,92 100 R100 396,035 375,55

(Sumber data: hasil perhitungan )

c. Analisa Debit Banjir Rencana metode hasper Koefisien pengaliran

(7)

α =

waktu penambahan aliran sungai

tc = 0,1 . L0,8 . I-0,3 koefisien reduksi = 1 + * + * + Resume : F= 4 km2 tc= 0 ,596 Jam < 2 jam Leff= 4,68 km α= 0,871 i= 0,159 β = 0,955

Untuk tc < 2 jam, maka :

rn =

( ) ( ) Tabel 6 Debit Banjir Rencana Metode hasper dengan memasukkan Rn metode hasper T (thn) Rn (mm) Tc (jam) Rn (mm) 2 83,704 0,596 37,85 5 157,295 0,596 65,37 10 210,348 0,596 82,603 20 264,257 0,596 98,27 25 282,227 0,596 103,127 50 337,847 0,596 117,15 100 396,035 0,596 138,707

(Sumber data: hasil perhitungan)

qn =

perhitungan dilkakukan secara tabelaris : T (th) rn(mm) tc (jam) qn (mm/dt) 2 37,85 0,596 17,64 5 65,37 0,596 30,47 10 82,603 0,596 38,49 20 98,27 0,596 45,80 25 103,17 0,596 48,06 50 117,15 0,596 54,60 100 138,77 0,596 64,65 Q = α . β . qn . F Q = 0,871 . 0,955 . 17,64 . 4 = 58,69 m3/dt

Perhitungan dilakukan secara tabelaris : Tabel 7 Perhitungan Debit Banjir Metode Hasper – Hasper Tahun A β qn (mm/dt) F Q (m3/dt) 2 0,871 0,955 17,64 4 58,6921 5 0,871 0,955 30,47 4 101,3804 10 0,871 0,955 38,49 4 128,0647 20 0,871 0,955 45,80 4 152,3867 25 0,871 0,955 48,06 4 159,9062 50 0,871 0,955 54,60 4 181,6662 100 0,871 0,955 64,65 4 215,1048

(8)

Dengan memasukkan Rn metode gumbel T(th) Rn(mm) tc(jam) rn (mm) 2 92.81 0,596 41,52 5 168.51 0,596 69,18 10 218.61 0,596 85,12 20 266.69 0,596 98,44 25 281.95 0,596 103,05 50 328.92 0,596 115,001 100 375.55 0,596 125,87

Tabel 8 Perhitungan Debit Banjir Metode Hasper – gumbel Tahun Rn Β qn (mm/dt) F Q (m3/dt) 2 0,871 0,955 19,35 4 64,3817 5 0,871 0,955 32,24 4 107,2696 10 0,871 0,955 39,67 4 131,9908 20 0,871 0,955 46,11 4 153,4181 25 0,871 0,955 48,03 4 159,8064 50 0,871 0,955 53,59 4 178,3057 100 0,871 0,955 58,66 4 195,1747 metode rasional

Rumus – rumus yang dipakai : Kecepatan Aliran (V)

V = 72 . I0,6 Waktu kontraksi aliran (t)

t =

rn = x ( ₎

Dengan mengunakan Rn hasper

Perhitungan dilakukan secara tabelaris : T (th) Rn(mm) T(jam) rn (mm/jam) 2 83,704 0,196 86,023 5 157.295 0,196 161,62 10 210.348 0,196 216,13 20 264.257 0,196 271,52 25 282.227 0,196 289,99 50 337.847 0,196 347,14 100 396.035 0,196 406,93 Qn=

Tabel 9 Perhitungan debit banjir metode rasional-hasper Tahun C rn (mm/jam) F Q (m3/dt) 2 0,80 86,023 4 76,46 5 0,80 161,62 4 143,66 10 0,80 216,13 4 192,12 20 0,80 271,52 4 241,35 25 0,80 289,99 4 257,77 50 0,80 347,14 4 308,57 100 0,80 406,93 4 361,72

Dengan mengunakan Rn Gumbel:

T(th) Rn(mm) T(jam) rn(mm/jam)

2 92.81 0,196 95,36 5 168.51 0,196 173,14

(9)

10 218.61 0,196 224,62 20 266.69 0,196 274,02 25 281.95 0,196 289,70 50 328.92 0,196 337,97 100 375.55 0,196 385,88

Tabel 10 Perhitungan debit banjir metoda rasional-gumbel Tahun C rn (mm/jam) F Q (m3/dt) 2 0,80 95,36 4 84,76 5 0,80 173,14 4 153,90 10 0,80 224,62 4 199,66 20 0,80 274,02 4 243,57 25 0,80 289,70 4 257,51 50 0,80 337,97 4 300,42 100 0,80 385,88 4 343,004

d. perhitungan jumlah KK yang dapat terlayani . JKK= Qu Jh Vu  =58.646.640/24000=2.443,

6 = 2.444 KK (yang dapat terlayani) e. kapasitas tampungan embung.

Tabel 11 Volume tampungan embung.

Titik Luas Jarak(m) Luas rata-rata Volume (m³) P1 172,39 121,1 200,089 24.230,74 P2 227,78 150 208,981 31.347,075 P3 190,18 300 153,566 46.069,65 Bmck 0 116,951 300 103,658 31.097,4 P4 90,365 Jumlah = 132.744,867m3 f. perhitungan stabilitas embung.

Tabel 12 Gaya-gaya pada saat air normal

Kontrol Stabilitas Pada Kondisi Air Normal

1. Terhadap Guling (over Turning)

Sf =



MH MV

= 5,21 1,5……..(Aman) 2. Terhadap Geser (Sliding) Gaya-gaya Gaya vertikal Gaya horizontal Momen vertical Momen horizontal Berat sendiri -219,381 - -2537,15 - Gaya gempa - 31,152 - 192,348 Tekanan lumpur -10,58 4,29 -237,37 37,99 Tekanan tanah - -15,375 - -18,868 Tekanan hidrostatis -1,678 15,125 -339,103 133,71 Uplift Pressure 92,855 14,03 997,815 61,083 jumlah -138,784 49,222 -2115,81 406,26

(10)

Sf =



H V _{. f}__1,5 f = 0,75 = 2,12  1,5 ... (Aman) 3. Terhadap Eksentrisitas e = B/2 – d ≤ b/6 d = ∑ ∑ ∑ Perhitungan : d = 12,32 e = 0,055 ≤ 4,125 …………. (Aman) 4. Terhadap Daya Dukung Tanah

q ult = C. Nc +  . D Nq + 0,5  B. N Dimana :

q = Daya dukung Keseimbangan (Ultimate bearing Capasity T/m2)

Nc, Nq, N = Faktor daya dukung tanah yang tergantung pada besarnya sudut geser dalam tanah.

Berdasaakan sudut geser tanah diatas

Dengan nilai  = 0

18 di dapat dari tabel

Terzaqhi : Nc = 15,9 Nq = 5,9 N = 3,75.

Data Daya Dukung Tanah Pondasi :

A. Berat jenis tanah  = 2,71 T/m3

B. Nilai kohesi Tanah C = 0,40 T/m2

C. Sudut geser Tanah  = 180 D. Kedalaman Pondasi D = 2,00 m E. Lebar dasar Embung B = 38,75 m

q ult = C Nc +  D Nq + 0,5  B N

= 289,436 t/m2 Tegangan Tanah Yang di izinkan



= anan FaktorKeam Tanah Dayadukung = 144,72 t/m2

5. Terhadap Tekanan Dibawah Embung



=     



B e B V 6 1



max = 5,68 t/m2  144,72 t/m2



min = 5,54 t/m2 144,72 t/m2 Tabel 13 gaya-gaya pada saat air banjir

Kontrol Stabilitas Pada Kondisi Air banjir 1.Terhadap Guling (over Turning)

Sf =



MH MV

= 3,71 1,5……..(Aman) 2. Terhadap Geser (Sliding)

Sf =



H V _{. f}__1,5 Gaya-gaya Gaya vertikal Gaya horizontal Momen vertical Momen horizontal Berat sendiri -219,381 - -2537,15 - Gaya gempa - 31,152 - 192,348 Tekanan lumpur -10,58 4,29 -237,37 37,99 Tekanan tanah - -15,375 - -18,868 Tekanan hidrostatis -15,094 -1,075 -195,023 209,52 Uplift Pressure 120,785 9,649 1288,763 64,458 Jumlah -124,27 28,641 -1680,78 485,448

(11)

f = 0,75 = 3,25  1,5 ... (Aman) 3. Terhadap Eksentrisitas e = B/2 – d ≤ b/6 d = ∑ ∑ _∑ Perhitungan : d = 9,618 e = 2,757 ≤ 4,125 …………. (Aman) 4. Terhadap Daya Dukung Tanah q ult = C. Nc +  . D Nq + 0,5  B. N Dimana :

q = Daya dukung Keseimbangan (Ultimate bearing Capasity T/m2)

Nc, Nq, N = Faktor daya dukung tanah yang tergantung pada besarnya sudut geser dalam tanah.

Berdasaakan sudut geser tanah diatas

Dengan nilai  = 180 di dapat dari tabel Terzaqhi : Nc = 15,9 Nq = 5,9 N = 3,75. Data Daya Dukung Tanah Pondasi :

A. Berat jenis tanah  = 2,71 T/m3

B. Nilai kohesi Tanah C = 0,40 T/m2

C. Sudut geser Tanah  = 180 D. Kedalaman Pondasi D = 2,00 m

E. Lebar dasar Embung B = 24,75 m

q ult = C Nc +  D Nq + 0,5  B N = 289,436 t/m2

Tegangan Tanah Yang di izinkan



= anan FaktorKeam Tanah Dayadukung = 2 436 , 289 = 144,72 t/m2

5. Terhadap Tekanan Dibawah Embung



=     



B e B V 6 1



max = 8,376 t/m2  144,72 t/m2



min = 1,665 t/m2 144,72 t/m2 KESIMPULAN

Embung adalah suatu bangunan

penyimpan air dimusim hujan dan menyalurkan nya dimusim kemarau sesuai

kebutuhan.Dalam perhitungan

perencanaan embung ini,penggunaan data-data curah hujan dan prinsip perhitungan antara konsultan perencana dengan penulis sama, tetapi rumus dan cara menguraikan berbeda. Berikut uraiannya;

no uraian

Perhitungan penulis Perhitungan konsultan

1

Metode dipakai,curah hujan yang dipakai dan hasil debitnya

Metode hasper, 15 tahun,Q50=181,6662

Metode hasper,10 tahun,Q50=67,764

2 Muka air banjir +1263,9 M +1263,73 M

3

Kontrol stabilitas terhadap guling pada kondisi air normal dan banjir

Air normal 2,771,5 Air banjir 3,461,5 Air normal 3,13 1,5 Air banjir 4,131,5 4 Kontrol stabilitas terhadap geser pada kondisi air normal dan banjir Air norma l 2,12  1,5 Air banjir 3,25  1,5 Air normal 1,56  1,5 Air banjir 2,34  1,5

(12)

DAFTAR PUSTAKA

Kasiro, Ibnu, “ Pedoman Kriteria

Perencanaan Embung Kecil Untuk Daerah Semi Kering di Indonesia ” ,

Departemen Pekerjaan Umum

Adidarma, Wanny, Ianny Martawati, “Memperkirakan Curah Hujan Rencana

Durasi Pendek dengan Pendekatan Empiris ”, Jurnal Teknik Hidrolik no. 14 –

1995

USBR, “ Design of Small Dams ” , A Water Resources Technical Publication, Secoond Edition, 1973

Kasiro, Ibnu, Bhre Susantini Rusli dan Agus PP Brotodihardjo, “ Beberapa

Permasalahan Embung Tipe NTT – IADP di P. Timor, 1986 – 1991 ”, Jurnal Litbang

Pengairan no. 21 – 1991