ii
HALAMAN PENGESAHAN
LAPORAN TUGAS AKHIR
PERENCANAAN EMBUNG KALIOMBO
KABUPATEN REMBANG
( Design of Kaliombo Small Dam of Rembang Regency )
Disusun Oleh :
MUHAMMAD LUQMAN N NIM. L2A 005 081
YUDHY PRATAMA NIM. L2A 005 141
Semarang, Agustus 2010
Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,
Ir. Sutarto Edhisono, Dipl.HE.,MT. Dr.Ir. Robert J Kodoatie,M.Eng. NIP. 19531222 1980031 004 NIP.19581010 1986021 001
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
iii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Perencanaan Embung Kaliombo Kabupaten Rembang” dapat terselesaikan.
Penyusunan Laporan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh setiap mahasiswa dan merupakan tahap akhir dalam menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana program strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang.
Dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan dari beberapa pihak, maka pada kesempatan ini ingin menyampaikan rasa terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Ir. Sri Sangkawati, MS., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
2. Bapak Ir. Sutarto Edhisono, Dipl.HE.,MT. selaku Dosen Pembimbing I. 3. Bapak Dr.Ir. Robert J Kodoatie,M.Eng., selaku Dosen Pembimbing II. 4. Bapak Ir Windu Partono, MSc., selaku dosen wali (2160).
5. Bapak Dr.Ir. Sri Tudjono, MS, selaku dosen wali (2162).
6. Seluruh Dosen Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
7. Seluruh staf administrasi Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
8. Orang tua dan keluarga tercinta atas do’a, dukungan, dan energi yang selalu terus diberikan selama ini kepada penyusun, terima kasih engkau telah berhasil mendidik kami menjadi orang yang pantang menyerah dan tegar.
iv 10. Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu yang telah membantu secara moral dan material dalam menyelesaikan penulisan laporan Tugas Akhir ini.
Kami menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, dikarenakan keterbatasan kami, maka dari itu kami harapkan pendapat, saran dan kritik yang membangun demi penyusunan masa yang akan datang.
Semarang, Agustus 2010
Penyusun
v DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN……….…. ii
KATA PENGANTAR……….. iii
DAFTAR ISI……… v
DAFTAR GAMBAR………..….. xi
DAFTAR TABEL………...….. xv BAB I PENDAHULUAN
1.1 Tinjauan Umum ………. I – 1
1.2 Latar Belakang……… I – 1
1.3 Identifikasi Masalah ………... I – 2 1.4 Maksud dan Tujuan………. I – 3 1.5 Lokasi Perencanaan………. I – 3 1.6 Sistematika Penulisan………. I – 5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Umum………. II – 1
2.2 Penentuan Luas DAS ( Daerah Aliran Sungai )... II – 1 2.3 Curah Hujan Area... II – 2 2.3.1 Metode Poligon Thiessen... II – 3 2.4 Analisis Frekuensi... II – 4 2.4.1 Parameter Statistik……….. II – 4 2.4.2 Pemilihan Jenis Metode... II – 6 2.4.3 Uji Keselarasan Distribusi... II – 9 2.5 Intensitas Curah Hujan………... II – 11 2.6 Hujan Berpeluang Maksimum (Probable Maximum Precipitation,
PMP)………... II – 12
vi
2.10.1 Standar Kebutuhan Air Baku………. II – 24 2.11 Neraca Air... II - 28 2.12 Penelusuran Banjir (Flood Routing)………. II – 29 2.13 Volume Tampungan Embung………... II – 30 2.13.1 Volume Tampungan Untuk Melayani Kebutuhan (Vu)... II – 31 2.13.2 Volume Kehilangan Air Oleh Penguapan (Ve)……….. II – 31 2.13.3 Volume Resapan Embung (Vi)………... II – 31 2.13.4 Volume Yang Disediakan Untuk Sedimen (Vs)... II – 32
2.14 Embung………... II – 34
2.14.1 Pemilihan Lokasi Embung……… II – 34 2.14.2 Rencana Teknis Pondasi……… II – 35 2.14.3 Perencanaan Tubuh Embung……….. II – 36 2.14.4 Gaya -Gaya Yang Bekerja Pada Embung Urugan……….. II – 44 2.14.5 Stabilitas Lereng Embung Terhadap Longsor………... II – 46 2.14.6 Stabilitas Embung Terhadap Aliran Filtrasi………….….. II – 51 2.15 Rencana Teknis Bangunan Pelimpah ( spillway )……….. II – 54 2.16 Rencana Teknis Bangunan Penyadap………. II – 61 2.17 Tipe Embung……….. II – 65
BAB III METODOLOGI
3.1 Tinjauan Umum……….. III –1 3.2 Pengumpulan Data ………. III –1 3.3 Perencanaan Embung……….. III –3 3.4 Bagan Alir Tugas Akhir……….. III –4
BAB IV ANALISIS HIDROLOGI
vii
4.9 Perhitungan Intensitas Curah Hujan Rencana……… IV – 12 4.10 Perhitungan Debit Banjir Rencana... IV – 13 4.10.1 Metode Der Weduwen... IV – 14 4.10.2 Metode Haspers... IV – 15 4.10.3 Metode Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Gama I... IV – 16 4.10.4 Perhitungan Debit Banjir Rencana Dengan Metode Passing
Capacity... IV – 35 4.11 Perhitungan Debit Andalan……… IV – 36 4.11.1 Data Curah Hujan……… IV – 38 4.11.2 Evapotranspirasi……….… IV – 38 4.11.3 Keseimbangan Air pada Permukaan Tanah……… IV – 39 4.11.4 Limpasan (Run Off) dan Tampungan Air Tanah (Ground
Water Storage)……… IV – 39 4.11.5 Aliran Sungai………. IV – 40 4.12 Analisis Hubungan Elevasi dengan Volume Embung………. IV – 110
viii
4.15 Neraca Air... IV – 123 4.16 Perhitungan Penelusuran Banjir Melelui Pelimpah... IV – 134
BAB V PERENCANAAN KONSTRUKSI
5.1 Dimensi Embung………. V – 1
ix
5.6.4 Kontrol Stabilitas untuk Kondisi Banjir………. V – 73 5.7 Bangunan Penyadap……… V – 78 5.7.1 Konstruksi dan Pondasi Bangunan Penyadap………. V – 78 5.7.2 Pipa Penyalur ………. V – 79
BAB VI RENCANA KERJA DAN SYARAT-SYARAT ( RKS )
6.1 Syarat – syarat Umum dan Administrasi... VI – 1 6.1.1 Ketentuan dan Persyaratan Umum... VI – 1 6.2 Syarat – syarat Teknis………. VI – 30
BAB VII RENCANA ANGGARAN BIAYA
7.1 Pendahuluan……… VII – 1
x BAB VIII PENUTUP
8.1 Kesimpulan……….. VIII – 1
8.2 Saran………. VIII – 2 DAFTAR PUSTAKA
xi DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Lokasi perencanaan Embung Kaliombo……… I – 4 Gambar 2.1 Metode Poligon Thiessen ... II – 4 Gambar 2.2 Hubungan nilai Km dengan Hujan maksimum rata-rata tahunan (mm)... II – 13 Gambar 2.3 Penyesuaian Xn dan Sn untuk data maksimum yang diamati... II – 14 Gambar 2.4 Sketsa Hidrograf Satuan Sintetik Gama I... II – 18 Gambar 2.5 Sketsa Penetapan WF... II – 20 Gambar 2.6 Sketsa Penetapan RUA... II – 20 Gambar 2.7 Tinggi Embung……….. II – 37 Gambar 2.8 Tinggi Jagaan Pada Mercu Embung……….. II – 37 Gambar 2.9 Grafik perhitungan metode SMB……….. II – 39 Gambar 2.10 Pembagian zone gempa di Indonesia………. II – 41 Gambar 2.11 Berat Bahan Yang Terletak Di Bawah Garis Depresi... II – 44 Gambar 2.12 Gaya Tekanan Hidrostatis Pada Bidang Luncur... II – 45 Gambar 2.13 Skema Pembebanan Yang Disebabkan oleh Tekanan Hidrostatis Yang
Bekerja Pada Bidang Luncur... II – 45 Gambar 2.14 Cara Menentukan Harga N dan T ……… II – 49 Gambar 2.15 Skema Perhitungan Bidang Luncur Dalam Kondisi Waduk Penuh Air……… II – 50 Gambar 2.16 Garis Depresi Pada Embung Homogen ………... II – 51 Gambar 2.17 Grafik Hubungan Antara Sudut Bidang Singgung (α ) Dengan
xii Gambar 4.2 Analisis Curah Hujan Metode Thiessen... I V–3 Gambar 4.3 Sketsa penentuan jumlah dan pertemuan sungai... I V–17 Gambar 4.4 Sketsa penentuan Wu dan Wl... I V–18 Gambar 4.5 Sketsa penentuan Au... I V–18 Gambar 4.6 Grafik Hidrograf Satuan Sintetik Gamma 1... I V–22 Gambar 4.7 Hidrograf banjir rancangan... I V–34 Gambar 4.8 Potongan melintang sungai pada as tubuh embung………... I V–35 Gambar 4.9 Perbandingan Q dengan berbagai Metode... I V–36 Gambar 4.10 Peta Daerah CAT (Cekungan Air Tanah) dan Non CAT (Cekungan Air
Tanah)... I V–37 Gambar 4.11 Penentuan lokasi bendungan... I V–111 Gambar 4.12 Hubungan elevasi dengan luas genangan dan volume genangan... I V–113 Gambar 4.13 Grafik hubungan volume air tersedia dan volume air kebutuhan dengan base
flow……… I V–116
Gambar 4.14 Grafik hubungan volume air tersedia dan volume air kebutuhan tanpa base
flow……… I V–116
Gambar 4.15 Grafik hubungan volume air tersedia dan volume air kebutuhan setelah ada
embung dengan base flow……….. I V–130 Gambar 4.16 Grafik hubungan volume air tersedia dan volume air kebutuhan setelah ada
embung tanpa base flow……… I V–130 Gambar 4.17 Grafik Perbandingan volume air tersedia dan volume air Sebelum dan
setelah ada embung dengan base flow ……….. I V–131 Gambar 4.18 Grafik Perbandingan volume air tersedia dan volume air Sebelum dan
xiii
flow……… I V–132 Gambar 4.20 Grafik neraca air komulatif sebelum ada embung Kaliombo tanpa base flow.. I V–132 Gambar 4.21 Grafik neraca air komulatif sesudah ada embung Kaliombo dengan base flow I V–133 Gambar 4.22 Grafik neraca air komulatif sesudah ada embung Kaliombo tanpa base flow... I V–133 Gambar 4.23 Grafik flood routing PMF... I V–136 Gambar 4.24 Grafik flood routing periode ulang 100 tahun... I V–138 Gambar 5.1 Tinggi jagaan (free board)………. V–2 Gambar 5.2 Panjang lintasan ombak efektif……….. V–3 Gambar 5.3 Grafik perhitungan metode SMB………... V–5 Gambar 5.4 Pembagian zone gempa di Indonesia………. V–6 Gambar 5.5 Tinggi tampungan Embung Kaliombo... V–10 Gambar 5.6 Sketsa penentuan tinggi, lebar, dan panjang dasar embung……….. V–12 Gambar 5.7 Garis depresi pada embung homogen……… V–12 Gambar 5.8 Formasi garis depresi pada tubuh embung tanpa drainase kaki………. V–15 Gambar 5.9 Klasifikasi Pemilihan Foot Drainage pada Embung Homogen………. V–15 Gambar 5.10 Hubungan antara sudut bidang singgung (α) dengan C... V–17 Gambar 5.11 Formasi garis depresi pada tubuh embung dengan drainase kaki……….. V–17 Gambar 5.12 Jaringan trayektori aliran filtrasi... V–20 Gambar 5.13 Metode luncur pada kondisi embung selesai dibangun bagian hulu…………. V–23 Gambar 5.14 Metode luncur pada kondisi embung selesai dibangun bagian hilir………….. V–25 Gambar 5.15 Metode luncur pada kondisi embung terisi penuh bagian hulu………. V–27 Gambar 5.16 Metode luncur pada kondisi embung terisi penuh bagian hilir……….. V–29 Gambar 5.17 Metode luncur pada kondisi embung Mengalami Penurunan Mendadak
bagian hulu………. V–31
Gambar 5.18 Gradasi bahan yang dapat dipergunakan untuk penimbunan zone kedap air
xiv
xv DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pedoman Pemilihan Sebaran………. II – 6 Tabel 2.2 Harga K Untuk Distribusi Log Pearson III ……….. II – 8 Tabel 2.3 Nilai Kritis Untuk Distribusi Chi-Square ……… II – 10 Tabel 2.4 Kategori Kebutuhan Air ... II – 26 Tabel 2.5 Kebutuhan air non domestik kota kategori I,II,II dan IV……….. II – 26 Tabel 2.6 Kebutuhan air bersih kategori V... II – 27 Tabel 2.7 Kebutuhan air bersih domestik kategori lain... II – 27 Tabel 2.8 Contoh Tabel Flood Routing Dengan Step By Step Methode……….. II – 30 Tabel 2.9 Tabel untuk Memperoleh Angka Satuan Sedimen di Daerah Aliran Sungai… II – 32 Tabel 2.10 Karakteristik Topografi Daerah Aliran Sungai……….. II – 33 Tabel 2.11 Koefisien gempa……… II – 40 Tabel 2.12 Percepatan dasar gempa………. II – 40 Tabel 2.13 Faktor koreksi……… II – 40 Tabel 2.14 Tinggi Jagaan Embung Urugan ... II – 41 Tabel 2.15 Kemiringan Lereng Urugan ... II – 43 Tabel 4.1 Luas Pengaruh Stasiun Hujan Terhadap DAS Sungai Kaliombo... IV – 4 Tabel 4.2 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Harian Maksimum dengan Metode
xvi
xvii
xviii
xix
Tabel 4.107 Neraca air total kecamatan Sulang sebelum ada embung tanpa base flow…… IV – 125 Tabel 4.108 Neraca air baku kecamatan Sulang sesudah ada embung dengan base flow…. IV – 126 Tabel 4.109 Neraca air baku kecamatan Sulang sesudah ada embung tanpa base flow…… IV – 127 Tabel 4.110 Neraca air total kecamatan Sulang sesudah ada embung dengan base flow….. IV – 128 Tabel 4.111 Neraca air total kecamatan Sulang sesudah ada embung tanpa base flow…… IV – 129 Tabel 4.112 Perhitungan flood routing PMF... IV – 135 Tabel 4.113 Perhitungan flood routing periode ulang 100 tahun... IV – 137 Tabel 5.1 Perhitungan Fetch efektif……….. V – 4 Tabel 5.7 Perhitungan harga X dan Y tanpa drainase kaki……….... V – 14 Tabel 5.8 Perhitungan harga X dan Y dengan drainase kaki………. V – 16 Tabel 5.9 Kondisi perencanaan teknis material urugan sebagai dasar……….. V – 21 Tabel 5.10 Pehitungan stabilitas lereng metode irisan bidang luncur kondisi embung
baru selesai dibangun bagian hulu………. V – 24 Tabel 5.11 Pehitungan stabilitas lereng metode irisan bidang luncur kondisi embung
baru selesai dibangun bagian hilir………. V – 26 Tabel 5.12 Pehitungan stabilitas lereng metode irisan bidang luncur kondisi embung
mencapai elevasi penuh bagian hulu………. V – 28 Tabel 5.13 Pehitungan stabilitas lereng metode irisan bidang luncur kondisi embung
mencapai elevasi penuh bagian hilir……….. V – 30 Tabel 5.14 Pehitungan stabilitas lereng metode irisan bidang luncur kondisi embung
xx
Tabel 5.20 Nilai Froude dengan asumsi kecepatan aliran yang berbeda di titik D... V – 51 Tabel 5.21 Nilai Froude dengan asumsi kecepatan aliran yang berbeda di titik E... V – 51 Tabel 5.22 Perhitungan gaya akibat berat sendiri……… V – 58 Tabel 5.23 Koefisien jenis tanah……….. V – 59 Tabel 5.24 Perhitungan gaya akibat gempa………. V – 60 Tabel 5.25 Perhitungan Rembesan dan Tekanan Air kondisi muka air normal... V – 61 Tabel 5.26 Pehitungan gaya uplift pressure kondisi muka air normal... V – 61 Tabel 5.27 Perhitungan Tekanan tanah aktif dan gaya hidrostatis bagian hulu………….. V – 62 Tabel 5.28 Rekapitulasi perhitungan stabiltas pelimpah kondisi muka air normal gaya
vertikal……….. V – 63
Tabel 5.29 Rekapitulasi perhitungan stabiltas pelimpah kondisi muka air normal gaya
horizontal……….. V – 63
Tabel 5.30 Perhitungan gaya akibat berat sendiri MAB………. V – 69 Tabel 5.31 Perhitungan gaya akibat gempa MAB………... V – 69 Tabel 5.32 Perhitungan Rembesan dan Tekanan Air pada saat banjir... V – 70 Tabel 5.33 Pehitungan gaya uplift pressure kondisi muka air banjir……….. V – 70 Tabel 5.34 Perhitungan tekanan tanah dan gaya Hidrostatis MAB………. V – 71 Tabel 5.35 Rekapitulasi perhitungan stabiltas pelimpah gaya vertikal Muka Air Banjir... V – 72 Tabel 5.36 Rekapitulasi perhitungan stabiltas pelimpah kondisi muka air Banjir gaya
horizontal………... V – 72
Tabel 5.37 Perhitungan debit berdasarkan prosentase bukaan pintu……….. V – 79
Tabel 6.1 Mutu Beton……… VI – 45
