PENDAHULUAN
Latar Belakang
Maka perlu adanya peningkatan kesejahteraan petani dalam bidang infrastruktur dan kegiatan pembangunan prasarana umum dalam hal penyediaan saluran air irigasi, air baku dan lain sebagainya. Sedangkan secara administratif terletak di wilayah administratif Kecamatan Marangkayu, Kabupaten Kutai Kertanegara, Provinsi Kalimantan Timur. Pembangunan Bendungan Marangkayu diharapkan dapat menyuplai kebutuhan irigasi dan air baku warga di Desa Sebuntal, Kec.
Bendungan Marangkayu memerlukan bangunan tambahan salah satunya adalah saluran pelimpah (spillway) untuk membuang kelebihan air dari debit yang akan dibuang sehingga kapasitas waduk dapat dipertahankan pada batas maksimalnya. Pada tugas akhir ini akan direncanakan bangunan pelimpah yang direncanakan tegak lurus badan bendungan, lengkap dengan bangunan pendukung dan analisa kestabilannya.
Perumusan Masalah
Tujuan
Manfaat
Batasan Masalah
TINJAUAN PUSTAKA
Studi Awal
Analisa Hidrologi
- Menentukan Curah Hujan Rata - Rata
- Aritmetic Mean
- Thiessen Polygon
- Analisa Distribusi Frekuensi
- Metode Log Normal
- Metode Log Person III
- Perhitungan Q PMF
- Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi
- Uji Distribusi Probabilitas Chi-Square
- Uji Distribusi Probabilitas Smirnov –
- Hidrograf Banjir
- Debit Banjir Rencana
Curah hujan maksimum pada satu stasiun hujan dan curah hujan pada hari yang sama dari stasiun hujan lain dikalikan dengan koefisien Thiessen masing-masing stasiun. Analisis distribusi frekuensi digunakan untuk memperoleh curah hujan rencana yang ditentukan dari tolok ukur sesuai perencanaan. Analisis ini diperlukan untuk memperoleh relevansi proyeksi curah hujan dengan proyeksi periode ulang seperti 1000 tahun.
Curah hujan yang direncanakan sesuai dengan periode ulang yang ditentukan dengan menggunakan dua metode perhitungan, yaitu metode Log Normal dan metode Person Log Tipe III. Perhitungan curah hujan dan periode ulang yang direncanakan menggunakan metode multi-formulasi di bawah ini. LogX��������r : Nilai rata-rata logaritma curah hujan rencana K : Koefisien distribusi Log Person III (lihat tabel 2.3) σn-1 : simpangan baku. 2.7) Koefisien variasi (Coefisien variasi, Cv).
Uji kesesuaian distribusi frekuensi diperlukan untuk membuktikan apakah fungsi distribusi probabilitas konsisten dengan distribusi frekuensi. Uji vertikal ini sendiri digunakan untuk menguji apakah penyimpangan vertikal dapat diterima sesuai dengan kebutuhan distribusi frekuensi.
Lengkung Kapasitas Waduk
Pn : curah hujan bersih dalam waktu berturut-turut (n = 1,2,3..,n) Dari perhitungan di atas akan dipilih suatu metode yang akan digunakan dalam perencanaan, yaitu metode yang paling sesuai dengan karakteristik daerah aliran. Soekibat Roedy Soesanto Setelah seluruh luas dan volumenya diketahui, hubungan antara tinggi dan volume penyimpanan serta luas diplot (lihat Gambar 2.3).
Penelusuran Banjir Lewat Waduk (Flood
Selanjutnya hasil penghitungan analisis distribusi dengan metode log Pearson Tipe III dapat dicantumkan pada Tabel 4.3 di bawah ini. Berikut perhitungan fungsi tampungan lebar tumpahan 33 m pada tabel 4.32 (sisa perhitungan lebar tumpahan 34-40 m terdapat pada lampiran).
Menghitung Bendungan
- Perencanaan Tubuh Bendungan
- Perencanaan Lebar Mercu Bendungan
- Kemiringan Lereng Bendungan
- Tinggi Bendungan
Bangunan Pelimpah
- Ambang Pelimpah
- Saluran Pengarah Aliran
- Saluran Pengatur Aliran
- Saluran Peluncur
- Peredam Energi
Tipe ini sendiri mempunyai empat jenis yaitu: kolam tenang datar, kolam tenang miring di hilir, dan kolam tenang tenang desa. Perhitungan kolam olakan tipe datar dengan 4 tipe didalamnya yang digunakan yaitu dari tipe I sampai dengan tipe IV seperti terlihat pada Gambar 2.10 sampai dengan Gambar 2.12. Kolam penenang datar tipe I hanya cocok untuk aliran debit yang relatif kecil dengan kapasitas reduksi energi yang kecil.
Bak penenang datar Tipe II cocok untuk tekanan hidrostatik tinggi dan laju aliran tinggi (q > 45 m3/detik/meter, tekanan hidrostatik > 60 meter dan bilangan Froud > 4,5). Kolam penenang datar tipe III cocok untuk aliran tekanan hidrostatik dan aliran di bawahnya. Bak penenang datar tipe IV cocok untuk aliran dengan tekanan hidrostatis rendah tetapi unit aliran tinggi, yaitu aliran superkritis dengan bilangan Froude 2,5 hingga 4,5.
Apabila merancang jenis kolam penyejukan, nombor Froude juga berdasarkan rumusan berikut. Sementara itu, untuk menentukan panjang kolam rata, anda boleh menggunakan graf hubungan antara nombor Froude dan 𝐿𝐿.
Stabilitas Pelimpah
- Stabilitas Terhadap Rembesan
- Stabilitas Terhadap Gaya Tekan Ke Atas
- Kontrol Guling
- Kontrol Geser
- Kontrol Tegangan Tanah
Penentuan Lebar Efektif Spillway
- Perhitungan Lebar Efektif Spillway
- Kurva Hubungan Lebar Spillway dan biaya
- Pemilihan Biaya Minimum
Jika lebar tuang semakin besar maka volume timbunan akan berkurang, namun volume beton yang digunakan akan bertambah sehingga biaya akan meningkat. Dari beberapa alternatif lebar tuang akan timbul biaya, sehingga dapat dibuat grafik hubungan keduanya. Melalui kurva hubungan antara lebar pengecoran dengan biaya yang dibutuhkan akan diperoleh titik potong yang optimal.
Pada titik optimum ini, lebar optimum alur tumpahan boleh disimpulkan dengan kos yang paling rendah.
METODOLOGI
- Persiapan
- Pengumpulan Data
- Analisa Data
- Flowchart
Di bawah ini (lihat tabel) adalah perhitungan volume timbunan untuk lebar pelimpah 33 meter sampai dengan 40 meter. Tabel 7.3 Perhitungan volume timbunan untuk L = 33 m.
ANALISA HIDROLOGI
Analisa Curah Hujan Rata - Rata
Dalam analisis hidrologi DAS Sungai Marangkayu ini diperoleh dari stasiun hujan yaitu Stasiun Hujan Termindung di Kota Samarinda. Berikut data curah hujan maksimum yang terjadi di stasiun hujan Termindung selama 28 tahun dari tahun 1978 hingga 2005.
Perhitungan Parameter Statistik
Dari perhitungan parameter diatas maka metode analisis distribusi yang digunakan adalah metode log Pearson Type III dan metode log Normal.
Perhitungan Analisa Distribusi Log Normal
Kt : faktor frekuensi, nilainya bergantung pada T, berdasarkan variabel reduksi Gaussian pada Tabel 2.2. Kemudian hasil perhitungan analisis distribusi Log Normal dapat disajikan pada Tabel 4.5 berikut ini.
Perhitungan Nilai Q PMP
Uji Kesesuaian Distribusi
- Uji Chi Square
- Uji Kesesuai Chi-Square Distribusi
- Uji Kesesuai Chi-Square Distribusi
- Uji Smirnov Kolmogorov
- Kesimpulan Analisa Frekuensi
Dengan menggunakan grafik hubungan Km dengan fungsi durasi dan rata-rata curah hujan tahunan, diperoleh nilai Km = 15. Berdasarkan tabel nilai kritis distribusi Chi-Kuadrat, nilai kritis Chi-Kuadrat pada derajat kepercayaan (α) = 5% diperoleh = 7,816 berdasarkan perhitungan, kesimpulannya χcr > χh2 adalah 7,816 > 5,000 sehingga persamaan distribusi Log Pearson Tipe III dapat diterima. Berdasarkan tabel nilai kritis distribusi Chi-Square diperoleh nilai kritis Chi-Square pada tingkat kepercayaan (α) = 5% = 7,816. Berdasarkan perhitungan diperoleh kesimpulan χcr > χh2 sebesar 7,816 > 3,714 sehingga persamaan distribusi log normal dapat diterima.
Jika D lebih kecil dari D0 maka distribusi teoritis yang digunakan untuk menentukan persamaan distribusi dapat diterima, jika D lebih besar dari D0 maka distribusi teoritis yang digunakan untuk menentukan persamaan distribusi tidak dapat diterima. Berdasarkan tabel nilai kritis Do pada uji Smirnov – Kolmogorov dengan tingkat kepercayaan 5% ditolak dan n = 28 diperoleh Do = 0,2520. Kesimpulan analisis frekuensi ini diperoleh dari uji goodness of fit Chi Square dan uji Smirnov-Kolmogorv untuk menentukan metode mana yang akan digunakan sesuai tabel di bawah ini.
Karena ketiga hasil tersebut memuaskan maka dilakukan analisis distribusi frekuensi dengan metode log person tipe 3, karena nilai uji chi square paling kecil dan jauh dari derajat kebebasan.
Koefisien Pengaliran
Jika dihitung ulang, luas daerah tangkapan air Sungai Marangkayu adalah 156,86 km2 (dicari menggunakan AutoCAD), koefisien drainase C = 0,7 (pegunungan tersier).
Perhitungan Distribusi Hujan
- Perhitungan Rata – Rata Hujan Sampai
- Perhitungan Tinggi Hujan Sampai
- Perhitungan Curah Hujan Efektif
Perhitungan Debit Banjir Rencana
Perhitungan Lengkung Kapasitas Waduk
Penelusuran Banjir dengan Flood Routing
- Perhitungan Beberapa lebar spillway dengan
Selanjutnya kita dapat menghitung gaya angkat (lift pressure) pada masing-masing titik pada Tabel 6.1, dan gambar diagram gaya angkat dapat dilihat pada lampiran. Perhitungan momen yang bekerja pada titik pivot 8. Dari seluruh gaya yang bekerja antara lain gaya hidrostatis, tekanan angkat dan gaya akibat tekanan tanah, selanjutnya dihitung momen yang bekerja pada titik pivot 8 seperti terlihat pada Tabel 6.3 berikut. Selanjutnya kita dapat menghitung gaya angkat (lift pressure) pada masing-masing titik pada Tabel 6.4, dan gambar diagram gaya angkat dapat dilihat pada halaman terlampir.
Perhitungan momen yang bekerja pada titik balik 8. Dari seluruh gaya yang bekerja antara lain gaya hidrostatik, gaya angkat (uplift pressure) dan gaya akibat tekanan tanah, hitunglah momen yang terjadi pada titik balik 8 seperti pada Tabel 6.6 di bawah ini. Di bawah ini pada Tabel 6.7 adalah hasil perhitungan stabilitas bendungan berdasarkan seluruh parameter pengujian seperti di bawah ini. Selanjutnya, pada tabel 7.19, total biaya konstruksi (pengisian pekerjaan tanah dan beton K-300) akan ditunjukkan seperti di bawah ini.
ANALISA BANGUNAN PELIMPAH
Analisa Mercu Pelimpah
Jenis mercusuar yang digunakan adalah mercusuar Ogee Tipe I dengan hulu vertikal. Untuk merencanakan permukaan mercusuar di hilir Ogee, AS. *
Saluran Pengarah
Saluran Pengatur
Untuk menghitung kedalaman dan kecepatan air di titik kontrol 2 dengan cara coba-coba dan diperoleh hasil sebagai berikut: n = 0,012 (campuran beton.
Saluran Peluncur
Kolam Olak (Peredam Energi)
Maka dari nilai bilangan Froude diatas digunakan kolam olakan USBR Tipe IV.
Saluran Tanah tanpa pasangan
Berdasarkan perhitungan di atas, berikut rekapitulasi hasil perhitungan perbandingan antara lebar pelimpah dengan tinggi bendungan. Perhitungan volume imbuhan bendungan Besarnya volume imbuhan tergantung pada lebar saluran pelimpah yang digunakan dan tinggi bendungan berdasarkan hasil jalur banjir. Pada analisis biaya minimum, grafik menunjukkan total biaya pengisian, penggalian dan pekerjaan beton K-300 pada lebar pelimpah 34 meter, sehingga total biaya sebesar Rp.
ANALISA STABILITAS PELIMPAH
Kondisi Muka Air Setinggi Mercu Pelimpah
Pengendalian ketebalan lantai yang diperhatikan adalah antara titik 20 dan 21 yang terletak pada peredam energi atau kolam penenang.
Kondisi Muka Air Banjir
Rekapitulasi Stabilitas Spillway
Perhitungan Bendungan
Pada tabel tersebut volume tanggul dihitung untuk menentukan besarnya tanggul untuk selanjutnya dihitung dalam perhitungan RAB tanah tanggul.
Perhitungan volume urugan tanah bendungan
Perhitungan volume Spillway
Analisa Harga Satuan
Perhitungan Rencana Anggaran Biaya
Berdasarkan hasil perhitungan analisis harga untuk masing-masing pekerjaan (tanah dan beton), kemudian dihitung harga atau total biaya bagian saluran pelimpah tersebut. Penulis menempuh pendidikan formal di SDN Demangan 1, SLTPN 2 Bangkalan, SMAN 1 Bangkalan dan lulus Teknik Sipil dari Institut Teknologi Sepuluh Nopember pada tahun 2012, setelah lulus penulis lulus ujian Cross Track di ITS jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil. Teknik Sipil dan Perencanaan dan terdaftar di NRP 3112105029.
