15012101_Widya Hapsari_Tugas Besar Bangunan Air

TUGAS BESAR

SI-4231 BANGUNAN AIR

Perencanaan Bendung Daerah Sungai Ciujung, Jawa Barat

Disusun sebagai Salah Satu Syarat Kelulusan Mata Kuliah SI-4231 Bangunan Air

Dosen :

Dr. Ir. Sri Legowo Wignyo Darsono

Asisten :

Rahmat Aditya E. 15011028

Khilda Husain Al Anamy 15011076

Resky Aranda 15011098

Disusun oleh :

Widya Hapsari

15012101

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2015

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS BESAR

SI-4231 BANGUNAN AIR

PERENCANAAN BENDUNG DAERAH SUNGAI CIUJUNG, JAWA BARAT

diajukan untuk memenuhi syarat kelulusan

mata kuliah SI-4231 Bangunan Air

Disusun Oleh :

Widya Hapsari

15012101

Telah Disetujui dan Disahkan oleh :

Bandung, Mei 2015

Asisten

Rahmat Aditya Ekanopin NIM : 15011028

Asisten

Khilda Husain Al Anamy NIM : 15011076

Asisten

Resky Aranda NIM : 15011098

Mengetahui,

Dosen

Dr. Ir. Sri Legowo Wignyo Darsono, M.Eng

NIP. 195411061979121001

|Confidential

2015 Tugas Besar Bangunan Air Daerah Aliran Sungai Ciujung

i WIDYA HAPSARI | 15012101

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadiran Tuhan Yang Maha

Esa karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan tugas besar ini

dengan sebaik-baiknya. Laporan tugas besar SI-4231 Bangunan Air ini dibuat sebagai

syarat kelulusan mata kuliah SI-4231 Bangunan Air, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas

Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung. Laporan tugas besar ini

merupakan laporan yang berisi proses dan hasil aplikasi dari mata kuliah SI-4231

Bangunan Air yang telah dilakukan pada semester genap tahun akademik 2014/2015

oleh mahasiswa Program Studi Teknik Sipil angkatan 2012.

Proses penyelesaian laporan tugas besar ini tidak terlepas dari berbagai kendala.

Kesibukan penulis dalam berbagai kegiatan akademik dan non-akademik merupakan

salah satu kendala yang utama. Akan tetapi, dengan semangat dan selalu memberikan

usaha yang terbaik, penulis dapat mengatasi berbagai kendala-kendala tersebut.

Penyelesaian laporan tugas besar ini tidak terlepas dari berbagai pihak yang

senantiasa membantu, mendukung, serta memberikan kritik dan saran kepada penulis

dalam berbagai bentuk. Sehingga, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Orangtua yang selalu mendoakan serta memberikan dukungannya dalam

proses penyelesaian laporan tugas besar ini.

2. Dosen mata kuliah SI-4231 Bangunan Air, yaitu Bapak Dr. Ir. Sri Legowo

Wignyo Darsono, M.Sc. dan Prof. Ir. Indratmo Sukarno, M.Sc., Ph.D. yang

telah memberikan bantuan kepada penulis dalam pembuatan laporan

tugas besar ini.

3. Asisten tugas besar mata kuliah SI-4231 Bangunan Air.

4. Teman-teman penulis yang selalu memberi bantuan dan semangat

kepada penulis selama proses pembuatan laporan tugas besar ini.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas besar ini masih belum sempurna, baik dari

segi isi dan metode penulisan. Oleh karena itu, penulis tetap mengharapkan kritik dan

|Confidential


ii WIDYA HAPSARI | 15012101

saran dari pembaca sekalian apabila memang masih terdapat kesalahan dalam

penulisan laporan tugas besar SI-4231 Bangunan Air ini. Terakhir, penulis mengucapkan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pembaca dan semoga laporan tugas besar

ini bermanfaat.

Bandung, April 2015

Penulis

|Confidential


iii WIDYA HAPSARI | 15012101

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................................. I

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... III

DAFTAR TABEL ................................................................................................................. VI

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................ IX

BAB I .................................................................................................................................. 1

PENDAHULUAN ................................................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ....................................................................................................... 1

1.2 Tujuan .................................................................................................................... 1

1.3 Ruang Lingkup ....................................................................................................... 2

1.4 Lokasi Studi ............................................................................................................ 2

1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................................ 4

BAB II ................................................................................................................................. 5

ANALISIS DATA .................................................................................................................. 5

2.1 Data Hidrologi dan Hidrometri .............................................................................. 5

2.1.1 Data Curah Hujan di Lokasi Studi ......................................................................... 5

2.1.2 Pengisian Curah Hujan ......................................................................................... 6

2.1.3 Data Daerah Aliran Sungai (DAS) ........................................................................ 9

2.2 Analisa Hidrologi .................................................................................................. 10

2.2.1 Hujan Rata-Rata Wilayah ................................................................................... 10

2.2.2 Curah Hujan Maksimum .................................................................................... 16

2.3 Perhitungan debit banjir rencana ........................................................................ 26

3.2 Perhitungan dan Perencanaan Hidrolis ............................................................... 39

|Confidential


iv WIDYA HAPSARI | 15012101

3.2.1 Elevasi dan Tinggi Bendung ............................................................................. 39

3.2.2 Lebar Bendung ............................................................................................. 41

3.2.3 Pembilas dan Pilar ............................................................................................ 41

3.2.4 Lebar Efektif Bendung (Beff), Tinggi Energi di Atas Mercu Bendung, dan Jari-

Jari Kelengkungan Mercu ............................................................................................ 42

3.2.5 Saluran dan Pintu Pengambilan ....................................................................... 48

3.2.6 Tinggi Energi di Hilir dan Hulu Bendung .......................................................... 53

3.2.7 Perencanaan Dimensi Kolam Olakan ............................................................... 56

3.3 Rembesan, Tekanan Air Tanah, dan Lantai Muka ............................................... 60

BAB IV ............................................................................................................................. 66

ANALISIS PERHITUNGAN BENDUNG ............................................................................... 66

4.1 Parameter, Asumsi, dan Syarat-syarat ................................................................ 66

4.2 Analisis Gaya ........................................................................................................ 67

4.2.1 Gaya Berat Tubuh Bendung ......................................................................... 67

4.2.2 Gaya Gempa ..................................................................................................... 69

4.2.3 Gaya Akibat Air ................................................................................................ 73

4.2.4 Gaya Akibat Tekanan Tanah Lateral ................................................................ 81

4.2.5 Gaya Angkat (Uplift) ......................................................................................... 83

4.3 Analisis Stabilitas ................................................................................................. 91

4.3.1 Analisis Stabilitas Guling.................................................................................. 92

4.3.2 Analisis Stabilitas Geser ................................................................................... 93

4.3.3 Analisis Stabilitas Daya Dukung ....................................................................... 94

4.3.4 Analisis Stabilitas Eksentrisitas ........................................................................ 95

BAB V .............................................................................................................................. 98

|Confidential


v WIDYA HAPSARI | 15012101

KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................................. 98

5.1 Kesimpulan .......................................................................................................... 98

5.2 Saran .................................................................................................................... 99

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................ XI

|Confidential


vi WIDYA HAPSARI | 15012101

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Data Hujan Stasiun Pengukuran Nambo (9) ................................................................. 5

Tabel 2. 2 Data Hujan Stasiun Pengukuran Bantarkawung (26) ................................................... 6

Tabel 2. 3 Data Hujan Stasiun PengukuranSokogelap (32) ........................................................... 6

Tabel 2. 4 Data Curah Hujan Stasiun Nambo yang Telah Dilengkapi ............................................ 8

Tabel 2. 5 Data Curah Hujan Stasiun Bantarkawungyang Telah Dilengkapi ................................. 9

Tabel 2. 6 Data Curah Hujan Stasiun Sokogelep yang Telah Dilengkapi ....................................... 9

Tabel 2. 7 Curah Hujan Rerata dengan Metode Aritmatika........................................................ 13

Tabel 2. 8 Hasil Pengecekan Error pada Metode Aritmatika ...................................................... 13

Tabel 2. 9 Curah Hujan Rerata dengan Metode Thiessen .......................................................... 14

Tabel 2. 10 Hasil Pengecekan Error pada Metode Poligon Thiessen .......................................... 14

Tabel 2. 11 Curah Hujan Maksimum ........................................................................................... 16

Tabel 2. 12 Perhitungan RT dengan Metode Gumbel................................................................. 18

Tabel 2. 13 Perhitungan RT dengan Metode Log Pearson III ...................................................... 21

Tabel 2. 14 Perhitungan Galat (koreksi) ...................................................................................... 23

Tabel 2. 15 Tabel t vs Q ............................................................................................................... 29

Tabel 2. 16 Tabel t vs Q dengan Selang Waktu 1 Jam ................................................................. 31

Tabel 2. 17 Tabel Perhitungan Debit untuk Periode Ulang 100 Tahun....................................... 33

Tabel 3. 1 Tabel Perhitungan Kedalaman Sungai ........................................................................ 38

Tabel 3. 2 Data Topografi ............................................................................................................ 38

Tabel 3. 3 Perhitungan Elevasi Mercu Bendung ......................................................................... 40

Tabel 3. 4 Perhitungan Tinggi Bendung (P) ................................................................................. 41

Tabel 3. 5 Harga Koefisien Ka dan Kp .......................................................................................... 43

Tabel 3. 6 Slope, n, k, dan r1 ....................................................................................................... 44

|Confidential


vii WIDYA HAPSARI | 15012101

Tabel 3. 7 Perhitungan B efektif .................................................................................................. 47

Tabel 3. 8 Perhitungan H1 dan r ................................................................................................. 48

Tabel 3. 9 Perhitungan Q pada Saluran Pengambilan................................................................. 48

Tabel 3. 10 Tabel Nilai b/h dan Kemiringan Talud ...................................................................... 49

Tabel 3. 11 Tabel Koefisien Kekasaran ........................................................................................ 49

Tabel 3. 12 Tabel Tinggi Jagaan (Freeboard) .............................................................................. 50

Tabel 3. 13 Perhitungan Pintu Pengambilan ............................................................................... 53

Tabel 3. 14 Koefisien Bazin (B) .................................................................................................. 55

Tabel 3. 15 Perhitungan Elevasi Muka Air Hilir Maksimum ........................................................ 56

Tabel 3. 16 Weighted Creep Ratio .............................................................................................. 61

Tabel 3. 17 Perhitungan Rembesan ............................................................................................ 63

Tabel 4. 1 Tabel Perhitungan Gaya Berat Bendung .................................................................... 69

Tabel 4. 2 Koefisien Jenis Tanah ................................................................................................. 70

Tabel 4. 3 Hasil Perhitungan Gaya Gempa .................................................................................. 73

Tabel 4. 4 Elevasi Hulu dan Hilir .................................................................................................. 74

Tabel 4. 5 Rekapitulasi Gaya Hidrostatis pada Keadaan MAN .................................................... 77

Tabel 4. 6 Rekapitulasi Gaya Hidrostatis Pada Keadaan MAB .................................................... 81

Tabel 4. 7 Harga Koefisien Tegangan Aktif (Ka) untuk dinding miring kasar .............................. 82

Tabel 4. 8 Harga Koefisien Tegangan Pasif (Ka) untuk dinding miring kasar .............................. 82

Tabel 4. 9 Perhitungan Tekanan Air pada Tiap Titik ................................................................... 87

Tabel 4. 10 Perhitungan Gaya Angkat ke Atas Pada Kondisi Normal ......................................... 87

Tabel 4. 11 Perhitungan Tekanan Air pada Tiap Titik ................................................................. 90

Tabel 4. 12 Perhitungan Gaya Angkat ke Atas Pada Kondisi Banjir ............................................ 90

Tabel 4. 13 Resume Gaya dan Momen pada Keadaan MAN ...................................................... 92

Tabel 4. 14 Resume Gaya dan Momen pada Keadaan MAB ....................................................... 92

|Confidential


viii WIDYA HAPSARI | 15012101

Tabel 4. 15 Nilai Nc Nq dan N Berdasarkan Terzaghi ................................................................ 94

|Confidential


ix WIDYA HAPSARI | 15012101

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Sungai Ciujung .......................................................................................................... 3

Gambar 1. 2 Lokasi Bendung ........................................................................................................ 3

Gambar 2. 1 Luas DAS Ciujung .................................................................................................... 10

Gambar 2. 2 Metode Poligon Thiessen ....................................................................................... 11

Gambar 2. 3 Metode Poligon Isohyet ......................................................................................... 12

Gambar 2. 4 Kurva Hidrograf Satuan Sintetis ............................................................................. 30

Gambar 2. 5 Kurva Hidrograf untuk Periode Ulang 100 Tahun .................................................. 34

Gambar 3. 1 Hidrograf untuk Periode Ulang 1,5 Tahun 37

Gambar 3. 2 Grafik C0 44

Gambar 3. 3 Grafik Pendekatan C0 45



Gambar 3. 6 Penampang Saluran 52

Gambar 3. 7 Pintu Pengambilan 53

Gambar 3. 8 Peredam Energi Tipe Bak Tenggelam 57

Gambar 3. 9 Grafik Rmin/hc 58

Gambar 3. 10 Grafik Tmin/hc 59

Gambar 3. 11 Kolam Olak 60

Gambar 4. 1 Gaya Berat Bendung .............................................................................................. 69

Gambar 4. 2 Peta Zona Gempa Indonesia (1) ............................................................................. 71

|Confidential


x WIDYA HAPSARI | 15012101

Gambar 4. 3 Peta Zona Gempa Indonesia (2) ............................................................................. 72

Gambar 4. 4 Gaya Gempa Pada Bendung ................................................................................... 72

Gambar 4. 5 Gaya Tekanan Hidrostatis ...................................................................................... 74

Gambar 4. 6 Gaya Hidrostatis Muka Air Normal ........................................................................ 76

Gambar 4. 7 Gaya Berat Muka Air Normal ................................................................................. 76

Gambar 4. 8 Gaya Hidrostatis Muka Air Banjir ........................................................................... 79

Gambar 4. 9 Gaya Berat Muka Air Banjir .................................................................................... 80

Gambar 4. 10 Keterangan Sudut ................................................................................................. 82

Gambar 4. 11 Gaya Tekanan Tanah Aktif dan Pasif .................................................................... 83

Gambar 4. 12 Gaya Tekan Ke Atas Pada Fondasi Bendung ........................................................ 85

Gambar 4. 13 Bendung Pada Kondisi MAN ................................................................................ 86

Gambar 4. 14 Gaya Uplift pada Kondisi MAN ............................................................................. 86

Gambar 4. 15 Bendung pada Kondisi MAB ................................................................................. 89

Gambar 4. 16 Uplift pada Kondisi MAB ...................................................................................... 89

|Confidential


1 WIDYA HAPSARI | 15012101

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan sumber daya alam yang sangat dibutuhkan oleh seluruh makhluk hidup.

Tanaman menggunakan air untuk bertahan hidup, seperti halnya manusia. Indonesia memiliki

tanah yang subur serta iklim yang mempunyai pola basah-kering menjadikannya sangat tepat

untuk ditanami berbagai jenis tanaman pangan. Diperlukan lahan khusus seperti persawahan

agar tanaman-tanaman pangan tersebut dapat tumbuh dengan baik. Maka diperlukan suatu

bentuk rekayasa yang baik sehingga seperti apapun lahan yang tersedia, produksi pangan tetap

dapat dilakukan dengan kualitas yang tinggi.

Irigasi adalah faktor yang sangat menentukan dalam merekayasa lahan pertanian. Pada

mulanya kegiatan irigasi hanya sebatas mengairi lahan dengan air saja tanpa mempedulikan

berapa air yang sebenarnya dibutuhkan oleh lahan dan tanaman. Oleh karena itu, dibutuhkan

sistem pengaturan air irigasi yang baik dan tepat guna. Dalam perencanaan sistem pengaturan

air irigasi dibutuhkan perencanaan struktur bangunan air. Bangunan yang akan dirancang dalam

laporan ini adalah bendung. Bangunan tersebut berfungsi untuk meninggikan muka air agar

dapat mengalirkan air menuju jaringan saluran irigasi agar dapat dipakai guna keperluan irigasi,

kebutuhan air minum dan pembangkit listrik tenaga air.

1.2 Tujuan

Perencanaan bangunan air memiliki beberapa tujuan yaitu:

1. Mendesain konstruksi bendung beserta bangunan pendukungnya pada wilayah aliran

Sungai Ciujung, Kabupaten Serang, Banten.

2. Menganalisis stabilitas bendung untuk proses perencanaan bangunan air.

3. Menggambar rencana bendung beserta bangunan pendukungnya untuk merancang

suatu bangunan air di suatu daerah.

|Confidential



4. Sebagai syarat kelulusan mata kuliah SI-4231 Bangunan Air.

1.3 Ruang Lingkup

Ruang lingkup yang digunakan dalam pembahasan laporan ini adalah Konsep Bangunan

Air, yang terdiri dari :

1. Teori Hidrologi

Teori-teori hidrologi digunakan dalam melakukan analisis data hidrologi dan

klimatologi serta menentukan debit rencana di wilayah studi.

2. Teori Perencanaan Bangunan Air

Teori mengenai merencanakan dan merancang suatu bangunan air secara detail.

3. Teori Perencanaan Stabilitas Bendung

Teori mengenai memperhitungkan stabilitas bendung terhadap gaya-gaya yang timbul

di dalam tanah, tekanan air, gempa dan gaya berat bendung.

1.4 Lokasi Studi

Perencanaan bangunan air dikhususkan untuk mengalirkan air dari Sungai Ciujung.

Daerah tempat perencanaan sistem irigasi yang dilakukan dalam pengerjaan tugas ini adalah di

DAS Sungai Ciujung. Sungai Ciujung terletak di daerah Serang, Banten. Sungai Ciujung merupakan

sungai terbesar di Provinsi Banten, melewati 2 kabupaten yaitu Kabupaten Lebak dan Kabupaten

Serang. Luas Daerah Aliran Sungai (DAS) Sungai Ciujung 1850 km2 terdiri dari tiga anak sungai

utama yaitu Sungai Cisimeut luas Sub DAS 458 km2, Sungai Ciberang luas Sub DAS 304 km2, Sungai

Ciujung Hulu luas Sub DAS 594 km2 dan anak sungai lainnya yang lebih kecil berada disebelah hilir

kota Rangkasbitung yaitu Sungai Cikambuy, Sungai Cisangu, Sungai Ciasem, Sungai Cibongor dan

Sungai Ciyapah. Berikut ini adalah peta dari Sungai Ciujung:

|Confidential



Gambar 1. 1 Sungai Ciujung

Pada perencanaan daerah irigasi, DAS yang dimaksud bukan DAS Sungai Ciujung secara

keseluruhan, melainkan hanya DAS yang tercakupi dalam wilayah irigasi Sungai Ciujung tersebut.

Titik outlet dari DAS tersebut adalah titik lokasi dimana bendung akan dibangun. Berikut ini

adalah DAS wilayah irigasi Sungai Ciujung:

Gambar 1. 2 Lokasi Bendung

|Confidential



1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan tugas besar ini terbagi menjadi lima bab. Masing-masing bab dibagi-bagi

kembali menjadi beberapa sub-bab. Berikut ini adalah sistematika penulisan dari tugas besar SI-

SI-4231 Bangunan Air.

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang, tujuan penulisan, ruang lingkup, lokasi studi, dan

sistematika penulisan.

BAB II ANALISIS DATA

Bab kedua merupakan perhitungan debit bajir rencana. Bab ini mencakup pemahaman

tentang data-data hidrologi dan hidrometri yang berasal dari perencanaan sistem irigasi

Sungai Ciujung, menganalisis hidrologi, dan perhitungan debit banjir rencana dan pemilihan

debit banjir rencana.

BAB III

Bab ketiga berisi tentang perencanaan dan perhitungan konstruksi bendung. Bab ini

mencakup tentang data-data perencanaan dan perhitungan perencanaan hidrolis

bendung.

BAB IV

Bab keempat membahas tentang perhitungan perencanaan stabilitas bendung. Bab ini

berisi tentang perhitungan gaya berat tubuh bendung, gaya gempa, gaya hidrostatis, gaya

tekanan lumpur, dan gaya angkat serta resume perhitungan stabilitas bendung dan

perhitungan kontrol stabilitas.

BAB V

Bab kelima berisi tentang kesimpulan dan saran. Bab ini berisi tentang kesimpulan dari

laporan ini dan saran dari penulis dalam menyusun laporan ini.

|Confidential



BAB II

ANALISIS DATA

2.1 Data Hidrologi dan Hidrometri

2.1.1 Data Curah Hujan di Lokasi Studi

Pada perencanaan sistem irigasi di daerah aliran Sungai Ciujung, digunakan data hujan

dari 3 stasiun pengukuran hujan. Ketiga stasiun pengukuran hujan tersebut adalah:

1. Stasiun no. 26, Bantarkawung, ketinggian 61 m

2. Stasiun no. 32, Sokogelap, ketinggian 250 m

3. Stasiun no. 9, Nambo, ketinggian 46 m

Berikut ini adalah data hujan dari keempat buah stasiun pengukuran hujan tersebut selama

10 tahun dari tahun 1974 hingga 1983:

Tabel 2. 1 Data Hujan Stasiun Pengukuran Nambo (9)

Stasiun

Nomor

Curah Hujan (mm)

Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des

1973 424 143 185 254 160 7 171 230 175 1,749

1974 262 399 361 321 155 101 229 176 106 225 191 437 2,963

1975 553 277 785 413 183 93 91 45 107 2,547

1976 135 713 75 21 62 9 13 0 145 250 378 1,801

1977 456 485 742 230 18 356 0 0 0 20 171 235 2,713

1978 470 871 193 34 204 82 278 42 19 194 63 622 3,072

1979 618 778 539 471 620 29 0 6 29 121 106 447 3,764

1980 84 512 456 437 67 13 13 37 26 27 168 436 2,276

1981 147 1,205 143 42 267 118 39 37 211 65 40 707 3,021

1982 221 572 122 10 23 0 20 95 320 1,383

BulanTotal

9 Ketinggian 46 meter

Nambo

|Confidential



Tabel 2. 2 Data Hujan Stasiun Pengukuran Bantarkawung (26)

Tabel 2. 3 Data Hujan Stasiun PengukuranSokogelap (32)

2.1.2 Pengisian Curah Hujan

Dalam memperhitungkan data curah hujan yang hilang digunakan metode rasional.

Metode tersebut dirumuskan sebagai berikut.

1 =

(1 2

2 +

1 33

+ )

Dimana,

R1 = Data hujan yang hilang pada stasiun 1 yang diperkirakan

1 , 2 , 3 , = Hujan tahunan rata-rata pada masing-masing stasiun

R2, R3, Rn = Data hujan pada masing-masing stasiun

Stasiun

Nomor

Curah Hujan (mm)


1973 518 291 423 344 252 169 34 152 396 127 149 277 3,132

1974 191 376 356 246 74 18 106 236 361 188 222 447 2,821

1975 309 401 338 494 160 97 24 82 341 712 244 407 3,609

1976 417 605 458 103 63 38 5 14 16 189 251 146 2,305

1977 332 496 534 241 127 200 6 0 0 66 203 354 2,559

1978 338 344 420 290 157 299 208 190 136 145 306 369 3,202

1979 409 1,039 416 550 640 77 11 27 32 113 616 425 4,355

1980 654 342 434 468 318 57 75 222 71 118 476 713 3,948

1981 375 619 736 355 293 249 150 115 216 328 710 877 5,023

1982 570 539 636 288 0 5 2 0 0 28 156 2,224

BulanTotal


Bantarkawung

Stasiun

Nomor

Curah Hujan (mm)


1973 614 499 474 641 581 457 80 117 249 515 684 391 5,302

1974 322 263 356 558 331 36 49 162 107 698 777 425 4,084

1975 748 396 639 438 571 12 0 0 366 781 886 959 5,796

1976 680 491 722 722 2 0 0 0 0 298 624 556 4,095

1977 892 467 506 578 16 262 0 0 0 0 394 489 3,604

1978 489 401 893 665 1063 831 877 330 561 980 499 636 8,225

1979 854 752 762 753 891 421 17 154 56 68 575 594 5,897

1980 1016 943 884 902 71 16 0 21 0 350 1040 1105 6,348

1981 635 471 597 586 327 185 93 71 122 335 500 506 4,428

1982 1372 966 1333 1186 68 0 0 0 0 20 415 5,360

Bulan


Sokogelap

Total

|Confidential



n = Jumlah stasiun selain pada stasiun dimana data hujan hilang

Contoh perhitungan data hujan yang hilang pada tahun 1980 di Nambo pada bulan

Januari sebagai berikut.

1 =

(1 2

2 +

1 33

+ )

R1 = Data hujan yang hilang pada stasiun Nambo

1 , 2 , 3 = Hujan tahunan rata-rata pada stasiun Nambo, Pasar Baru, dan

Sokogelep

R2, R3, = Data hujan pada stasiun Bantarkawungdan Sokogelep

n = Jumlah stasiun, 2

Contoh Perhitungan

Menentukan data yang hilang dengan Metode Reciprocal pada Stasiun Nambo bulan

Mei tahun 1973.

Rumus:

Rx =(

1(da)2

Ra +1

(db)2Rb +

1(dc)2

Rc)

1(da)2

+1

(db)2+

1(dc)2

Jawab:

Berdasarkan skala yang diperoleh, diperoleh jarak masing-masing stasiun, yaitu:

skala kuadrat 4.58 km2

skala 2.14 km

Stasiun Jarak Antarstasiun Jarak Asli Satuan

26-32 2.4107 5.16 km

32-9 3.3628 7.20 km

26-9 4.7703 10.21 km

|Confidential



Nilai skala diperoleh dengan cara mengukur luas area peta dengan AutoCAD 2013.

Langkah pertama yang harus dilakukan adalah memasukkan file gambar peta dari WMS 8.1 ke

dalam AutoCAD 2013. Setelah itu dengan menggunakan tools line, buat jiplakan yang sesuai

dengan gambar peta tersebut. Hitung luas area dengan tools measure. Setelah didapat nilai luas

area, kalikan dengan luas asli DAS sehingga didapatkan skala kuadrat. Akarkan nilai tersebut

untuk menentukan nilai skala.

= = 2,4107 2,14 = 7,20

Rx =(

1(da)2

Ra +1

(db)2Rb)

1(da)2

+1

(db)2

=(

1(10,21)2

252 +1

(7,20)2581)

1(10,21)2

+1

(7,20)2

= 472

Maka hasil perhitungan data hujan yang hilang pada tabel berikut:

Tabel 2. 4 Data Curah Hujan Stasiun Nambo yang Telah Dilengkapi

Stasiun

Nomor

Curah Hujan (mm)


1973 424 143 185 254 472 160 7 171 230 175 506 353

1974 262 399 361 321 155 101 229 176 106 225 191 437

1975 553 277 785 413 183 93 91 45 107 758 673 776

1976 593 135 713 75 21 62 9 13 0 145 250 378

1977 456 485 742 230 18 356 0 0 0 20 171 235

1978 470 871 193 34 204 82 278 42 19 194 63 622

1979 618 778 539 471 620 29 0 6 29 121 106 447

1980 84 512 456 437 67 13 13 37 26 27 168 436

1981 147 1,205 143 42 267 118 39 37 211 65 40 707

1982 221 824 572 122 10 23 0 20 0 9 95 320

Bulan

46 meter9

Nambo

Ketinggian

|Confidential



Tabel 2. 5 Data Curah Hujan Stasiun Bantarkawungyang Telah Dilengkapi

Tabel 2. 6 Data Curah Hujan Stasiun Sokogelep yang Telah Dilengkapi

2.1.3 Data Daerah Aliran Sungai (DAS)

Daerah Aliran Sungai (DAS) dapat diartikan sebagai kawasan yang dibatasi oleh pemisah

topografis yang menampung, menyimpan dan mengalirkan air hujan yang jatuh di atasnya ke

sungai yang akhirnya bermuara ke danau/laut (Manan, 1979). Luas daerah aliran Sungai Ciujung

adalah 41,93 km2. Dengan tiga daerah pengaruh hujan dari masing-masing stasiun hujan yang

terletak di sekitar daerah aliran sungai. Pengukuran luas daerah aliran sungai ini menggunakan

software WMS 8.1.

Stasiun

Nomor

Curah Hujan (mm)


1973 518 291 423 344 252 169 34 152 396 127 149 277

1974 191 376 356 246 74 18 106 236 361 188 222 447

1975 309 401 338 494 160 97 24 82 341 712 244 407

1976 417 605 458 103 63 38 5 14 16 189 251 146

1977 332 496 534 241 127 200 6 0 0 66 203 354

1978 338 344 420 290 157 299 208 190 136 145 306 369

1979 409 1,039 416 550 640 77 11 27 32 113 616 425

1980 654 342 434 468 318 57 75 222 71 118 476 713

1981 375 619 736 355 293 249 150 115 216 328 710 877

1982 570 539 636 288 0 5 2 0 0 28 35 156

61 meter

Bantarkawung

Bulan

26 Ketinggian

Stasiun

Nomor

Curah Hujan (mm)


1973 614 499 474 641 581 457 80 117 249 515 684 391

1974 322 263 356 558 331 36 49 162 107 698 777 425

1975 748 396 639 438 571 12 0 0 366 781 886 959

1976 680 491 722 722 2 0 0 0 0 298 624 556

1977 892 467 506 578 16 262 0 0 0 0 394 489

1978 489 401 893 665 1063 831 877 330 561 980 499 636

1979 854 752 762 753 891 421 17 154 56 68 575 594

1980 1016 943 884 902 71 16 0 21 0 350 1040 1105

1981 635 471 597 586 327 185 93 71 122 335 500 506

1982 1372 966 1333 1186 68 11 0 0 0 0 20 415


Sokogelap

Bulan

|Confidential



Gambar 2. 1 Luas DAS Ciujung

2.2 Analisa Hidrologi

2.2.1 Hujan Rata-Rata Wilayah

a. Metode Aritmatika

Metode perhitungan rata-rata Aritmatik (arithmatic mean) adalah cara yang paling

sederhana. Metode ini bisanya digunakan untuk daerah yang datar, dengan jumlah pos curah

hujan yang cukup banyak dan dengan anggapan bahwa curah hujan di daerah tersebut

cenderung bersifat seragam (uniform distribution). Curah hujan daerah metode rata-rata aljabar

dihitung dengan persamaan berikut.

=1 + 2 + 3 + +

=

=1

Dimana,

d = Tinggi curah hujan rata-rata (mm)

n = Jumlah stasiun pengukuran hujan

d1dn = Besarnya curah hujan yang tercatat pada masing-masing stasiun (mm)

b. Metode Thiessen

|Confidential



Metode ini dilakukan dengan menganggap bahwa setiap stasiun hujan dalam suatu

daerah mempunyai luas pengaruh tertentu dan luas tersebut merupakan faktor koreksi bagi

hujan stasiun menjadi hujan daerah yang bersangkutan. Caranya adalah dengan memplot letak

stasiun-stasiun curah hujan ke dalam gambar DAS yang bersangkutan. Kemudian dibuat garis

penghubung di antara masing-masing stasiun dan ditarik garis sumbu tegak lurus.

Cara ini merupakan cara terbaik dan paling banyak digunakan walau masih memiliki

kekurangan karena tidak memasukkan pengaruh topografi. Metode ini dapat digunakan apabila

pos hujan tidak banyak. Curah hujan daerah metode poligon Thiessen dihitung dengan

persamaan berikut.

=11 + 22 + 33 + +

1+2 + 3 + + =

=1

Dimana,

d = Curah hujan daerah (mm)

A1-An = Luas daerah pengaruh tiap-tiap stasiun ke n (mm)

d1-dn = Curah hujan yang tercatat di stasiun 1 sampai stasiun ke n (mm)

Gambar 2. 2 Metode Poligon Thiessen

c. Metode Isohyet

Isohyet adalah garis lengkung yang menghubungkan tempat-tempat kedudukan yang

mempunyai curah hujan yang sama. Isohyet diperoleh dengan cara menggambar kontur tinggi

|Confidential



hujan yang sama, lalu luas area antara garis ishoyet yang berdekatan diukur dan dihitung nilai

rata-ratanya. Curah hujan daerah metode Isohyet dihitung dengan persamaan berikut.

=

0 + 12 1 +

1 + 22 2 + +

1 + 2

1+2 + + =

1 + 2

=1

Dimana,

d = Curah hujan rata-rata areal (mm)

A1An = Luas daerah untuk ketinggian curah hujan Isohyet yang berdekatan (km2)

d1dn = Curah hujan di garis Isohyet (mm)

Gambar 2. 3 Metode Poligon Isohyet

Perhitungan curah hujan rata-rata Sungai Ciujung menggunakan 2 metode yaitu Metode

Aritmatik dan Metode Thiessen, contoh perhitungan pada tahun 1973 pada bulan Januari sebagai

berikut.

|Confidential



Metode Aritmatik

Tabel 2. 7 Curah Hujan Rerata dengan Metode Aritmatika

Tabel 2. 8 Hasil Pengecekan Error pada Metode Aritmatika

Contoh Perhitungan

Perhitungan curah hujan bulanan rata-rata dengan metode aritmatika pada bulan

Januari tahun 1973.

Rh =1

3(Ha + Hb + Hc) =

1

3(424 + 518 + 614) = 518,67

Perhitungan galat

d =

|R R1|1 +

| 2|2 +

| 3|3

3

=

|518,67 424|424 +

|518,67 518|518 +

|518,67 614|614

3= 0,13

Curah Hujan (mm)


1973 518.67 311.00 360.67 413.00 434.93 262.00 40.33 146.67 291.67 272.33 446.46 340.38

1974 258.33 346.00 357.67 375.00 186.67 51.67 128.00 191.33 191.33 370.33 396.67 436.33

1975 536.67 358.00 587.33 448.33 304.67 67.33 38.33 42.33 271.33 750.36 600.96 713.92

1976 563.23 410.33 631.00 300.00 28.67 33.33 4.67 9.00 5.33 210.67 375.00 360.00

1977 560.00 482.67 594.00 349.67 53.67 272.67 2.00 0.00 0.00 28.67 256.00 359.33

1978 432.33 538.67 502.00 329.67 474.67 404.00 454.33 187.33 238.67 439.67 289.33 542.33

1979 627.00 856.33 572.33 591.33 717.00 175.67 9.33 62.33 39.00 100.67 432.33 488.67

1980 584.67 599.00 591.33 602.33 152.00 28.67 29.33 93.33 32.33 165.00 561.33 751.33

1981 385.73 764.91 492.06 327.58 295.58 184.00 94.00 74.42 182.91 242.82 416.64 696.79

1982 721.00 776.42 847.00 532.00 26.00 13.04 0.67 6.67 0.00 12.43 50.09 297.00

Bulan

Curah Hujan (mm)


1973 0.13 0.54 0.45 0.39 0.35 0.54 1.81 0.14 0.23 0.72 0.82 0.13 0.52

1974 0.19 0.18 0.01 0.34 0.72 0.93 0.75 0.15 0.69 0.70 0.78 0.02 0.45

1975 0.35 0.17 0.36 0.07 0.68 1.73 0.00 0.00 0.67 0.03 0.63 0.36 0.42

1976 0.19 0.84 0.21 1.83 4.75 0.00 0.00 0.00 0.00 0.29 0.46 0.62 0.77

1977 0.43 0.02 0.16 0.46 1.64 0.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.37 0.27 0.30

1978 0.16 0.43 0.74 3.11 1.30 1.60 0.77 1.30 4.30 1.28 1.36 0.25 1.38

1979 0.27 0.14 0.23 0.18 0.16 2.31 0.00 3.76 0.29 0.25 1.21 0.14 0.74

1980 2.16 0.43 0.33 0.33 0.98 0.83 0.00 1.85 0.00 2.01 0.99 0.37 0.86

1981 0.68 0.41 0.98 2.44 0.07 0.28 0.60 0.47 0.26 1.09 3.33 0.20 0.90

1982 1.00 0.23 0.39 1.59 0.00 0.74 0.00 0.00 0.00 0.00 0.80 0.42 0.43

6.78

Rata-Rata

Total Galat

Bulan

|Confidential



Metode Thiessen

Tabel 2. 9 Curah Hujan Rerata dengan Metode Thiessen

Tabel 2. 10 Hasil Pengecekan Error pada Metode Poligon Thiessen

Contoh Perhitungan

Perhitungan curah hujan bulanan rata-rata dengan metode thiesen pada bulan Januari

tahun 1973.

1. Menghitung luas masing-masing daerah

Penentuan skala dilakukan dengan cara yang sama pada subbab 2.3.

Curah Hujan (mm)


1973 528.95 327.24 386.53 423.03 411.38 263.23 43.30 144.57 309.55 267.47 408.17 332.22

1974 250.75 343.40 357.12 367.14 178.11 42.68 114.60 197.78 218.77 366.77 400.53 437.40

1975 510.59 371.45 539.10 457.07 302.54 67.69 31.04 46.27 296.74 745.43 555.00 674.40

1976 544.40 461.22 603.57 303.59 33.17 30.70 4.23 9.10 7.05 215.54 375.44 335.20

1977 547.05 483.83 571.41 351.16 65.39 255.80 2.65 0.00 0.00 33.60 259.64 372.36

1978 418.15 481.54 527.05 357.78 470.38 428.02 447.34 203.52 251.74 435.10 315.87 515.12

1979 604.72 884.39 559.30 600.09 719.39 181.18 10.53 64.73 39.35 99.76 487.63 486.43

1980 646.83 581.09 589.35 606.08 179.01 33.40 35.99 113.23 37.15 175.08 595.25 781.74

1981 410.70 701.20 556.27 361.74 298.43 198.16 105.99 82.85 183.37 271.36 489.14 714.90

1982 759.58 745.85 854.57 550.81 24.98 11.09 0.88 4.50 0.00 14.44 43.59 279.44

Bulan

Curah Hujan (mm)


1973 0.14 0.59 0.45 0.41 0.35 0.54 1.97 0.15 0.27 0.71 0.78 0.14 0.54

1974 0.19 0.18 0.01 0.33 0.67 0.71 0.64 0.17 0.83 0.69 0.80 0.02 0.44

1975 0.35 0.16 0.35 0.08 0.67 1.74 0.00 0.00 0.70 0.04 0.61 0.36 0.42

1976 0.20 0.90 0.21 1.86 5.55 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 0.47 0.60 0.84

1977 0.41 0.02 0.14 0.46 2.07 0.19 0.00 0.00 0.00 0.00 0.38 0.29 0.33

1978 0.16 0.35 0.80 3.41 1.29 1.71 0.75 1.43 4.55 1.27 1.47 0.25 1.45

1979 0.26 0.15 0.22 0.19 0.16 2.39 0.00 3.92 0.29 0.25 1.32 0.14 0.77

1980 2.36 0.41 0.33 0.34 1.21 1.02 0.00 2.31 0.00 2.16 1.07 0.39 0.97

1981 0.75 0.35 1.07 2.67 0.07 0.32 0.72 0.56 0.26 1.18 3.85 0.20 1.00

1982 1.07 0.24 0.40 1.65 0.00 0.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.65 0.41 0.42

6.15

Rata-Rata

Total Galat

Bulan

skala kuadrat 4.5815623 km2

skala 2.14045843 km

|Confidential



=

= 2,06

41,93 2

9,15= 9,43 2

2. Perhitungan metode poligon thiesen

Rh =Ha. La + Hb. Lb + Hc. Lc

Ltotal=

9,43 424 + 18,49 518 + 14,01 614

348,81= 528,95

Perhitungan galat

d =

|R R1|1 +

| 2|2 +

| 3|3

3

=

|528,95 424|424 +

|528,95 518|518 +

|528,95 614|614

3= 0,14

Nilai galat yang diperoleh dari kedua metode tersebut adalah:

a. Metode Aritmatika : 6.78

b. Metode Poligon Thiesen : 6,15

Nilai galat pada Metode Aritmatika lebih kecil dibandingkan nilai galat pada Metode Poligon

Thiesen. Sehingga, nilai curah hujan rata-rata regional yang digunakan adalah nilai yang

diperoleh dengan menggunakan Metode Aritmatika.

Daerah Luas Luas Total Luas Asli DAS (km2) Luas Asli Tiap Daerah (km2)

Nambo 2.06 9.15 41.93 9.43

Bantarkawung 4.04 9.15 41.93 18.49

Sekogelap 3.06 9.15 41.93 14.01

Total Luas (km2) 41.93

|Confidential



2.2.2 Curah Hujan Maksimum

Untuk analisis frekuensi curah hujan maksimum, dapat digunakan pedekatan melalui

distribusi Gumbel dan Log Pearson III. Distribusi yang dianjurkan tersebut merupakan suatu

sarana untuk menilai harga harga ekstrem tersebut terhadap frekuensi kejadiannya. Distribusi

yang diterapkan adalah yang paling cocok yaitu, memiliki nilai simpangan (error) paling kecil.

Curah hujan maksimum diperoleh dari nilai yang tertera pada kolom kedua dari terakhir

pada buku biru. Nilai curah hujan maksimum yang dicatat adalah nilai curah hujan maksimum

dari stasiun-stasiun yang digunakan pada perhitungan sebelumnya. Stasiun tersebut adalah:

a. Stasiun Nambo (Rmax 1)

b. Stasiun Bantarkawung (Rmax 2)

c. Stasiun Sokogelep (Rmax 3)

Curah hujan yang akan digunakan pada perhitungan berikutnya adalah curah hujan rerata

(Rmax rerata) yang diperoleh dengan menggunakan Metode Thiessen. Berikut adalah tabel nilai

curah hujan maksimum dari tiap stasiun dan nilai rata-ratanya. Metode Thiessen adalah metode

yang digunakan karena mempunyai error paling kecil.

Tabel 2. 11 Curah Hujan Maksimum

Tahun ke- Rmax 1 Rmax 2 Rmax 3 Rmax rerata

1 120 90 114 104.77

2 87 126 136 120.57

3 109 140 105 121.33

4 132 200 115 156.30

5 199 114 132 139.13

6 162 115 152 137.93

7 199 145 142 156.14

8 188 141 95 136.19

9 193 123 127 140.08

10 113 131 162 137.31

|Confidential



a. Metode Gumbel

Distribusi Gumbel umumnya digunakan untuk analisis data ekstrem, misalnya untuk

analisis frekuensi banjir. Formulasi Weibull biasa digunakan untuk probabilitas terlampaui, p,

sebagai berikut.

Dimana,

m = posisi dalam ranking (besar ke kecil)

N = jumlah data

Hubungan periode ulang dan probabilitas terlampaui dinyatakan dengan persamaan

berikut.

Dimana,

p = probabilitas terlampaui

X = besaran yang ditinjau

XT = harga X dengan periode ulang Tr

Pr(XXT) = probabilitas harga XT dilampaui

Tr = periode ulang (tahun)

Fungsi distribusi kumulatif (CDF) diberikan sebagai berikut.

Dimana,

1N

mp

r

TT

XXp1

Pr

yxF expexp

5772.0

6

x

S

xy

|Confidential



Persamaan dapat diubah ke dalam bentuk berikut.

xT = hujan rencana untuk periode ulang T

x = rata-rata dari data pengamatan

S = deviasi standar

K = faktor frekuensi

Faktor frekuensi, KT pada persamaan di atas dapat dinyatakan sebagai berikut.

Menentukan nilai rerror menggunakan rumus berikut.

Maka didapat hasil perhitungan dari Distribusi Gumbel dalam tabel berikut.

Tabel 2. 12 Perhitungan RT dengan Metode Gumbel

Tahun ke- Rmax rerata P Tr (Rmax-R)2 KT RT

1 155.01 0.09 11.00 434.33 1.38 175.25

2 146.76 0.18 5.50 158.43 0.80 158.50

3 141.84 0.27 3.67 58.85 0.44 148.31

4 141.39 0.36 2.75 52.13 0.17 143.87

5 140.16 0.45 2.20 35.86 -0.06 139.29

6 139.59 0.55 1.83 29.36 -0.26 135.72

7 129.86 0.64 1.57 18.62 -0.46 123.14

8 122.35 0.73 1.38 139.70 -0.65 112.78

9 117.44 0.82 1.22 279.82 -0.87 104.77

10 107.31 0.91 1.10 721.61 -1.13 90.75

Jumlah 1341.73 1928.7008

R 134.17

S R 14.63899

SKxx TT

1lnln5772.0

6

r

rT

T

TK

11

2

)max()max(

N

RRN

i

datateori

|Confidential



Contoh Perhitungan:

Perhitungan dilakukan untuk data ke-1

1. Menentukan rata-rata () dan standar deviasi (S)

= =1

= 134,17

=

( ) 2

=1

= 14,639

2. Peluang

=

( + 1)=

1

11= 0,09

Keterangan:

M : Data ke-1

N : Jumlah data, 10

3. Menentukan Periode Ulang (Tr)

=1

=

1

0,09= 11

4. KT

=6

(0,5772 + ln ( (

1))) =

6

(0,5772 + ln ( (

11

11 1))) = 1,38

5. Persamaan umum

= + ( ) = 134,17 + (1,38 14,639) = 175,25

b. Metode Log Pearson III

Formulasi Weibull biasa digunakan untuk probabilitas terlampaui, p, sebagai berikut:

1N

mp

|Confidential



Dimana,

m = posisi dalam ranking (besar ke kecil)

N = jumlah data

Hubungan periode ulang dan probabilitas terlampaui dinyatakan dengan persamaan:

Dimana,

p = probabilitas terlampaui

X = besaran yang ditinjau

XT = harga X dengan periode ulang Tr

Pr(XXT) = probabilitas harga XT dilampaui

Tr = periode ulang (tahun)

Fungsi kerapatan Log Normal sebagai berikut.

dimana:

n = rata-rata untuk y = log x

n = standar deviasi untuk y = log x

Persamaan diatas dapat disederhanakan dalam bentuk persamaan:

Untuk mendapatkan model distribusi utk penentuan harga variabel dapat dilakukan

dengan langkah2 yang sama dengan Log Pearson Type III, dengan koefisien asimetri, Cs = 0.

Penentuan harga KT pada distribusi log normal dapat menggunakan persamaan KT pada distribusi

normal.

Faktor frekuensi, KT pada persamaan di atas dapat dinyatakan sebagai

, dimana z = variabel standar normal

Nilai KT berkenaan dengan probabilitas terlampaui p (p=1/T) yang dapat dihitung dengan

menentukan nilai tengah variabel w sebagai berikut.

r

TT

XXp1

Pr

2

2

2

1exp

2

1

n

nxxf

xTT SKxx logloglog

zx

K TT

|Confidential



15.01

1ln,5.00

1ln

2/1

2

2/1

2

p

pwp

pw

Selanjutnya KT dapat ditentukan dengan pendekatan

= 2,515517 + 0,802853 + 0,010328 2

1 + 1,432788 + 0,189269 2 + 0,001308 3

= + (2 1) +

(3 6) 2

3 (2 1)3 + 4 +

5

3

Menentukan nilai rerror menggunakan rumus

Tabel 2. 13 Perhitungan RT dengan Metode Log Pearson III

Contoh Perhitungan:

Perhitungan dilakukan untuk data ke-1

Tahun ke- Rmax rerata P Tr Log Rmax w z KT Log RT RT

1 155.01 0.09 11.00 2.19 2.19 1.34 1.20 2.18 152.86

2 146.76 0.18 5.50 2.17 1.85 0.91 0.90 2.17 147.79

3 141.84 0.27 3.67 2.15 1.61 0.60 0.67 2.16 143.87

4 141.39 0.36 2.75 2.15 1.42 0.35 0.45 2.15 140.39

5 140.16 0.45 2.20 2.15 1.26 0.11 0.24 2.14 137.05

6 139.59 0.55 1.83 2.14 1.26 -0.11 0.02 2.13 133.68

7 129.86 0.64 1.57 2.11 1.42 -0.35 -0.22 2.11 130.09

8 122.35 0.73 1.38 2.09 1.61 -0.60 -0.50 2.10 126.04

9 117.44 0.82 1.22 2.07 1.85 -0.91 -0.86 2.08 121.07

10 107.31 0.91 1.10 2.03 2.19 -1.34 -1.40 2.06 113.83

21.25

2.13

0.05

-0.79

-0.13

Jumlah

log R

S log R

Cs

k

11

2

)max()max(

N

RRN

i

datateori

|Confidential



1. Menentukan rata-rata (), standar deviasi (S), dan skewness coefficient (Cs)

= log

=1

= 2,13

log =

( log log ) 2

=1

= 0,05

= (log log )

3

=0

( 1) ( 2) (log )3= 0,79

2. Peluang

=

( + 1)=

1

(10 + 1)= 0,09

Keterangan:

M : Data ke-1

N : Jumlah data, 10


=1

=

1

0,09= 11

4. W

0 < p < 0,5, p: 0,09

= (ln (1

2))

12 = (ln (

1

0,092))

12 = 2,19

5. z

= 2,515517 + 0,802853 + 0,010328 2

1 + 1,432788 + 0,189269 2 + 0,001308 3

= 2,19 2,515517 + 0,802853 2,19 + 0,010328 2,192

1 + 1,432788 2,19 + 0,189269 2,192 + 0,001308 2,193

= 1,34

|Confidential



6. K

=

6=

0,79

6= 0,13

7. KT

= + (2 1) +

(3 6) 2

3 (2 1)3 + 4 +

5

3

= 1,34 + (1,342 1)(0,13) +(1,343 6 1,34) (0,13)2

3

(1,342 1)(0,13)3 + 1,34 (0,13)4 +(0,01)5

3= 1,20

8. Persamaan umum

= + ( log ) = 2,13 + (1,20 0,05) = 2,18

9. Menentukan nilai RT

= 10 = 102,18 = 152,86

c. Perbandingan Metode Analisis

Tabel 2. 14 Perhitungan Galat (koreksi)

Contoh Perhitungan:

Log Pearson Gumbel Log Pearson Gumbel

1 155.01 0.09 11.00 152.86 175.25 4.66 409.40

2 146.76 0.18 5.50 147.79 158.50 1.05 137.80

3 141.84 0.27 3.67 143.87 148.31 4.10 41.86

4 141.39 0.36 2.75 140.39 143.87 1.01 6.12

5 140.16 0.45 2.20 137.05 139.29 9.68 0.76

6 139.59 0.55 1.83 133.68 135.72 34.92 15.01

7 129.86 0.64 1.57 130.09 123.14 0.06 45.12

8 122.35 0.73 1.38 126.04 112.78 13.62 91.63

9 117.44 0.82 1.22 121.07 104.77 13.13 160.57

10 107.31 0.91 1.10 113.83 90.75 42.48 274.37

jumlah 124.71 1182.65

koreksi 3.72 11.46

Tahun ke- Rmax rerata P TrRmax Teori (Rmax teori - Rmax data)2

|Confidential



Perhitugan dilakukan untuk data ke-1 metode Log Pearson tipe III

1. Persamaan umum

=

(max () ()) 2

=1

1

2. Perhitungan

= (152,86 155,01)2 + (147,79 146,76)2 + )2

10 1= 3,72

Dari hasil perhitungan didapat bahwa metode yang lebih sesuai adalah metode Log Pearson tipe

III, dimana memberikan nilai rata-rata error relatif terkecil yaitu 3,72 < 11,46 (Gumbel).

Dipilihlah Distribusi Log Pearson Type III sebagai distribusi untuk menentukan curah hujan

maksimum rencana.

d. Curah Hujan Rencana

Dengan distribusi Log Pearson III, curah hujan banjir periode ulang 100 tahun dapat

ditentukan dengan rumus berikut.

Log Rt = Log R + Slog x Kt

Keterangan :

Log Rt = Curah hujan banjir dalam bentuk logaritma

Log R = Curah hujan rata-rata dalam bentuk logaritma

S log = Standar deviasi dalam bentuk logaritma

Kt = Sebuah konstanta yang bergantung pada koefisien Skewness dan tahun rencana

Berikut ini adalah tabel perhitungan curah hujan rencana dengan periode ulang 100

tahun.

Tabel 2.28 Curah Hujan Rencana dengan Periode Ulang 100 Tahun

|Confidential



1. Menentukan rata-rata (), standar deviasi (S), dan skewness coefficient (Cs)

= log

=1

= 2,13

log =

( log log ) 2

=1

= 0,03

= (log log )

3

=0

( 1) ( 2) (log )3= 0,79

2. Peluang

=1

=

1

100= 0,01


=1

0,01= 100

4. W

0 < p < 0,5, p: 0,04

Tahun ke- Rmax rerata P Tr Log Rmax w z KT Log RT RT

1 155.01 0.01 100.00 2.19 3.03 2.33 1.75 2.21 162.63

2 146.76 0.01 100.00 2.17 3.03 2.33 1.75 2.21 162.63

3 141.84 0.01 100.00 2.15 3.03 2.33 1.75 2.21 162.63

4 141.39 0.01 100.00 2.15 3.03 2.33 1.75 2.21 162.63

5 140.16 0.01 100.00 2.15 3.03 2.33 1.75 2.21 162.63

6 139.59 0.01 100.00 2.14 3.03 2.33 1.75 2.21 162.63

7 129.86 0.01 100.00 2.11 3.03 2.33 1.75 2.21 162.63

8 122.35 0.01 100.00 2.09 3.03 2.33 1.75 2.21 162.63

9 117.44 0.01 100.00 2.07 3.03 2.33 1.75 2.21 162.63

10 107.31 0.01 100.00 2.03 3.03 2.33 1.75 2.21 162.63

21.25

2.13

0.05

-0.79

-0.13

Jumlah

log R

S log R

Cs

k

|Confidential



= (ln (1

2))

12 = (ln (

1

0,012))

12 = 3,03

5. z

= 2,515517 + 0,802853 + 0,010328 2

1 + 1,432788 + 0,189269 2 + 0,001308 3

= 3,03 2,515517 + 0,802853 3,03 + 0,010328 3,032

1 + 1,432788 3,03 + 0,189269 3,032 + 0,001308 3,033

= 2,33

6. K

=

6=

0,79

6= 0,13

7. KT

= + (2 1) +

(3 6) 2

3 (2 1)3 + 4 +

5

3

= 3,09 + (3,092 1)(0,13) +(3,093 6 3,09) (0,13)2

3

(3,092 1)(0,13)3 + 3,09 (0,13)4 +(0,13)5

3= 1,75

8. Persamaan umum

= + ( log ) = 2,13 + (1,75 0,05) = 2,21

9. Menentukan nilai RT

= 10 = 102,21 = 162,63

2.3 Perhitungan debit banjir rencana

Debit banjir rencana dihitung berdasarkan debit yang diperoleh dari pembuatan HSS

dengan Snyder. Hidrograf satuan didefinisikan sebagai direct run off hydrograph (DRH) yang

dihasilkan dari satu unit kedalaman (1 cm) dari rainfall excess yang tersebar merata sepanjang

|Confidential



DAS dalam durasi tertentu. Metode ini pertama kali dikembangkan oleh Sherman pada tahun

1932.

Untuk mendapatkan hidrograf satuan pada suatu DAS, informasi detail mengenai hujan

dan hasil hidrograf banjir dibutuhkan. Akan tetapi, informasi tersebut tidak tersedia pada semua

lokasi. Untuk membuat hidrograf pada suatu DAS yang tidak tersedia data hujan dan hidrograf

banjirnya, persamaan empiris dapat digunakan berdasarkan karakteristik DAS di lokasi terkait.

Hidrograf yang didapat dari hasil perhitungan tersebut adalah hidrograf satuan sintetik. Menurut

definisi hidrograf satuan sintetis adalah hidrograf limpasan langsung (tanpa aliran dasar) yang

tercatat di ujung hilir DAS yang ditimbulkan oleh hujan efektif sebesar satu satuan (1 mm, 1 cm,

atau 1 inchi) yang terjadi secara merata di seluruh DAS dengan intensitas tetap dalam suatu

satuan waktu (misal 1 jam) tertentu (Subramanya, 1984; Ramrez, 2000, Triatmojo, 2008).

Beberapa asumsi dalam penggunaan hidrograf satuan adalah sebagai berikut:

1. Hujan efektif mempunyai intensitas konstan selama durasi hujan efektif. Untuk

memenuhi anggapan ini maka hujan deras untuk analisis adalah hujan dengan durasi

singkat.

2. Hujan efektif terdistribusi secara merata pada seluruh DAS. Dengan anggapan ini maka

hidrograf satuan tidak berlaku untuk DAS yang sangat luas, karena sulit untuk

mendapatkan hujan merata di seluruh DAS.

Perhitungan HSS (hidrograf satuan sintetis) pada Tugas Besar ini dilakukan dengan

Metode Snyder.

Input:

L : 22,0557 km

Lc : 7,3574 km

A : 348,81 km2

|Confidential



Output:

Hidrograf satuan untuk hujan dengan durasi 1 jam (tR) dan kedalaman run-off 1 cm. Berikut

adalah langkah perhitungan yang harus dilakukan untuk mendapatkan hidrograf satuan tersebut.

1. Menentukan time lag (tL)

= ( ) 0,3 = 0,75 2,2 (22,0557 7,3574) 0,3 = 7,60

Keterangan:

CI : 0,75

Ct : 1,8-2,2

=(214 190)

26170 = 0,00092

Dari elevasi titik outlet sebesar 190 m dan elevasi pada titik akhir sungai sebesar

214 m, diperoleh slope sebesar 0,00092. Karena nilai slope yang diperoleh adalah

sebesar 0,00092, dipilih nilai Ct sebesar 2,2.

2. Menghitung durasi hujan secara teori

=

5,5=

7,60

5,5= 1,38

3. Melakukan penyesuaian apabila tR tidak sama dengan tr

= + 0,25 ( ) = 7,60 + 0,25 (1 1,38 ) = 7,50

4. Menghitung debit puncak per satuan luas (m3/(s.km2))

=2

=

2,75 0,6

7,50 = 0,22

3

2

Keterangan:

C2 : 2,75

CP : 0,4-0,8, diambil nilai CP sebesar 0,6

|Confidential



5. Menghitung debit puncak

= = 0,22 348,81 = 76,74 3

6. Menghitung time-base

=3

=5,56

0,22= 25,27

Keterangan:

C3 : 5,56

7. Menghitung lebar UH (UH width) saat 0,75Qp dan 0,5Qp

50 =

1.08=

2,14

0,221.08= 10,98

75 =

1.08=

1,22

0,221.08= 6,26

Keterangan:

CW,50 : 2,14

CW,75 : 1,22

8. Gambar Hidrograf Satuan Sintetis

Tabel 2. 15 Tabel t vs Q

Berdasarkan tabel 2.15 diatas, diperoleh kurva hidrograf satuan sintetis dibawah ini.

t (jam) Q (m3/s)

0 0

4.34 38.37

5.91 57.55

8.00 76.74

12.17 57.55

15.32 38.37

25.27 0.00

|Confidential



Gambar 2. 4 Kurva Hidrograf Satuan Sintetis

Selanjutnya kurva hidrograf satuan sintetis di atas diregresikan agar bisa tentukan besar

debit tiap jam. Pada gambar dibawah ini terlihat kurva hidrograf satuan sintetis yang telah

diregresikan.

Gambar 6.5 Kurva Hidrograf Satuan Sintetis dengan Regresi

|Confidential



Kurva hidrograf satuan sintetis yang telah diregresikan di atas digunakan untuk

menghitung besar debit yang terjadi dalam kurung waktu selama time-base dengan selang waktu

1 jam. Berikut ini adalah hasil perhitungan nilai debit yang terjadi dalam selang waktu 1 jam.

Tabel 2. 16 Tabel t vs Q dengan Selang Waktu 1 Jam

Perhitungan Hidrograf Berdasarkan Curah Hujan Rencana

Curah hujan rencana yang digunakan adalah curah hujan rencana dengan periode ulang 100

tahun sebesar 162,63 mm/hari

Periode Ulang 100 Tahun

t Q

0 0.00

1 8.84

2 17.68

3 26.52

4 35.36

5 46.41

6 58.35

7 67.54

8 76.73

9 72.14

10 67.54

11 62.94

12 58.61

13 52.51

14 46.42

15 40.32

16 35.748

17 31.893

18 28.039

19 24.184

20 20.329

21 16.474

22 12.619

23 8.765

24 4.910

25 1.055

|Confidential



1. Menghitung curah hujan efektif untuk periode ulang 100 tahun

Rumus:

=

Keterangan:

P10 : 162,63 mm/4 jam

E : 3,64 mm/hari = 0,606 mm/4jam

i :

= = (10 ) = (162,63 3,64 4

24) 0,9 = 145,82

4

Besar if sesuai dengan perhitungan yang telah dilakukan pada Tugas Besar Rekayasa

Hidrologi, yaitu sebesar 0,9.

Berdasarkan perhitungan yang telah diketahui di atas, diperoleh nilai Pefektif sebesar:

= 162,63 0,606 145,82 = 13,17 /4

2. Membuat hidrograf dengan curah hujan rencana berdasarkan periode ulang 100 tahun

|Confidential



Tabel 2. 17 Tabel Perhitungan Debit untuk Periode Ulang 100 Tahun

Tabel di atas apabila disajikan dalam bentuk kurva hidrograf akan tampak seperti gambar

di bawah ini.

t Q Q x (1/6) Pef Q x (2/6) Pef Q x (2/6) Pef Q x (1/6) Pef Q total

0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

1 8.84 19.41 0.00 0.00 0.00 19.41

2 17.68 38.82 38.82 0.00 0.00 77.63

3 26.52 58.22 77.63 38.82 0.00 174.67

4 35.36 77.63 116.45 77.63 19.41 291.12

5 46.41 101.90 155.27 116.45 38.82 412.43

6 58.35 128.10 203.80 155.27 58.22 545.38

7 67.54 148.28 256.19 203.80 77.63 685.90

8 76.73 168.47 296.56 256.19 101.90 823.12

9 72.14 158.38 336.94 296.56 128.10 919.97

10 67.54 148.28 316.75 336.94 148.28 950.26

11 62.94 138.19 296.57 316.75 168.47 919.99

12 58.61 128.68 276.39 296.57 158.38 860.01

13 52.51 115.29 257.35 276.39 148.28 797.31

14 46.42 101.91 230.58 257.35 138.19 728.04

15 40.32 88.53 203.82 230.58 128.68 651.60

16 35.75 78.48 177.05 203.82 115.29 574.64

17 31.89 70.02 156.97 177.05 101.91 505.95

18 28.04 61.56 140.04 156.97 88.53 447.09

19 24.18 53.10 123.12 140.04 78.48 394.74

20 20.33 44.63 106.19 123.12 70.02 343.96

21 16.47 36.17 89.26 106.19 61.56 293.18

22 12.62 27.71 72.34 89.26 53.10 242.40

23 8.76 19.24 55.41 72.34 44.63 191.62

24 4.91 10.78 38.49 55.41 36.17 140.84

25 1.05 2.32 21.56 38.49 27.71 90.07

26 0.00 4.63 21.56 19.24 45.43

27 0.00 0.00 4.63 10.78 15.41

28 0.00 0.00 0.00 2.32 2.32

29 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

30 0.00 0.00 0.00 0.00

31 0.00 0.00 0.00

32 0.00 0.00

|Confidential



Gambar 2. 5 Kurva Hidrograf untuk Periode Ulang 100 Tahun

Berdasakan hasil perhitungan di atas, maka dapat diketahui bahwa berdasarkan periode ulang

100 tahun diperoleh debit puncak sebesar 950,26 m3/s

|Confidential



BAB III

PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN KONSTRUKSI BENDUNG

3.1 Data Perencanaan

Dalam perencanaan teknis yang akan dilakukan sangat dibutuhkan adanya data-data yang

mendukung. Ketersediaan data ini mutlak diperlukan untuk mendapatkan hasil perhitungan yang

memuaskan. Data yang dibutuhkan dapat diperoleh dengan cara survey atau mencari data dari

sumber-sumber yang memiliki data yang dimaksudkan. Pencarian data sendiri (survey) adalah

langkah yang terbaik dilakukan, karena data yang diperoleh adalah data yang terbaru dan

merupakan data yang benar-benar berasal dari lokasi yang bersangkutan (detail). Namun bila

terdapat kendala yang sulit untuk diatasi, maka beberapa sumber yang memiliki data yang

diinginkan dapat dihubungi. Sumber yang dimaksud di sini misalnya Badan Koordinasi Survey dan

Pemetaan Nasional (Bakosurtanal) untuk mendapatkan data topografi.

Data yang dibutuhkan untuk melaksanakan perencanaan teknis ini adalah :

Data Hidrologi

Meliputi data curah hujan bulanan maksimum yang diolah dengan pendekatan

analitis untuk menentukan debit rencana. Kemudian menentukan data debit banjir

melalui metode Hidrograf Satuan Sintetis (HSS) dan diambil debit banjir 100 tahunan.

Data Topografi

Topografi detail sungai di sekitar lokasi di mana bendung akan dibangun dapat

diperoleh dari peta topografi dengan skala 1:50.000 atau 1:20.000 Namun survey

detail yang dilakukan sangat akan membantu, karena dalam survey detail tersebut

dapat diketahui pula kontur dasar sungai yang ada, kemiringan lereng sungai,

kelokan dan sebagainya.

|Confidential



Data Karakteristik Tanah

Survey mekanika tanah mutlak dilakukan karena data detail mengenai tanah di lokasi

bendung biasanya belum ada. Dari penyelidikan tanah akan diketabui :

a. Macam tanah (lempung atau pasir :c,f,g)

b. Tegangan tanah yang diizinkan (s)

c. Koefisien gesekan antara tanah dan pondasi (f)

3.1.1 Data Topografi

Elevasi sawah tertinggi : 73 m (dari peta biru)

Elevasi di hulu bendung : 75 m (dari peta biru)

Lebar Sungai : 69,617 m (dari google earth)

Kemiringan Sungai (s) : 0,0009171

Diketahui:

L sungai = 26170 m

Elevasi Hulu Sungai = 214 m

Elevasi Hilir Sungai = 190 m

= =(214 190)

26170= 0,0009171

Perhitungan Elevasi Dasar Sungai di Hulu Bendung

1. Menghitung Qbankfull = Q1,5 tahun

Langkah perhitungan dilakukan sama dengan perhitungan pada saat mencari Q100 tahun

pada bab 2. Berdasarkan perhitungan tersebut diperoleh Qbankfull=706,61 m3/s

|Confidential



Gambar 3. 1 Hidrograf untuk Periode Ulang 1,5 Tahun

2. Menghitung h (kedalaman sungai)

Asumsi:

h = 4,291 m (perhitungan dilakukan dengan iterasi hingga menemukan nilai h yang

membuat nilai Qbankfull = Q1,5 tahun)

C = 40

= = 69,617 4,291 = 298,74 2

= + 2 = 69,617 + 2 4,291 = 78,199

=

=

298,74

78,199= 3,82

= = 403,82 0,0009171 298,74 = 707,299 3/

Karena besar Q bankfull sudah sama dengan Q pada saat 1,5 tahun, maka besarnya

kedalaman sungai adalah 4,291 m.

|Confidential



Tabel 3. 1 Tabel Perhitungan Kedalaman Sungai

Kesimpulan:

=

= 75 4,291 = 70,7088

Perhitungan Dasar Sungai di Hilir Bendung

Asumsi:

Panjang Bendung = 10 m

Kesimpulan:

= ( )

= 70,788 (10 0,0009171) = 70,6996

Tabel 3. 2 Data Topografi

3.1.2 Data Tanah

Jenis tanah : Medium Stiff Clay

: 16,2 kN/m3

Q bankfull 706,613

Lebar Sungai (b) 69,617

Kedalaman Sungai (h) 4,291

Luas (A) 298,740

Keliling Basah (P) 78,199

R = A/P 3,820

C 40,000

Q bankfull' 707,299

Rasio Q 1,001

Perhitungan Kedalaman Sungai

Elevasi Sawah Tertinggi 73 m

Elevasi Lokasi Bendung 75 m

Elevasi Dasar Sungai di Hulu Bendung 70,7088 m

L bendung 10 m

Elevasi Dasar Sungai di Hilir Bendung 70,6996 m

Data Topografi

|Confidential



: 18 kN/m3

c : 5 KPa

: 30 deg

cu : 5 KPa

eo : 0,5

Cv :5 mm2/menit

Cc :0,3

Cr :0,05

3.2 Perhitungan dan Perencanaan Hidrolis

Meliputi perencanaan tinggi mercu, tinggi bendung, lebar bendung, lebar pintu bilas,

tebal pilar, dan lebar efektif bendung. Pada perencanaan tugas besar ini, tipe bendung yang

dipilih adalah mercu bendung bulat dari beton

3.2.1 Elevasi dan Tinggi Bendung

Elevasi Mercu Bendung

Elevasi mercu bendung merupakan salah satu bagian dari perencanaan bendung.

Penentuan elevasi untuk bangunan bendung didasarkan pada peta kontur DAS sungai ciujung.

Beberapa hal yang menyebabkan penentuan letak lokasi bendungan menurut KP-02, yaitu :

Pemilihan lokasi bendung yaitu pada lembah yang sempit dan tidak terlalu dalam

ataupun dangkal.

Dipilih pada bagian sungai yang lurus. Jika bagian sungai tidak lurus maka bisa

pada belokan sungai dengan syarat bangunan intake harus terletak pada tikungan

luar dan terdapat bagian sungai yang lurus di hulu bendung.

Pemilihan lokasi bendung harus juga memperhatikan sektor ekonomis sehingga

pembangunan tidak terlalu mahal.

|Confidential



Untuk menentukan tinggi mercu suatu bendungan, harus diketahui data-data berupa

tinggi muka air yang dibutuhkan pada pintu intake, kebutuhan air di area irigasi, lebar sungai

yaitu ketika dalam keadaan banjir, tinggi mercu yang akan direncanakan, serta debit yang akan

diperkirakan bakal melewati mercu bendung. Debit yang digunakan adalah debit banjir pada 100

tahun (Q100) karena perencanaan mengenai umur bendung tidak lebih dari 100 tahun. Dalam

menghitung elevasi mercu bendung dapat dilakukan dengan penjumlahan beberapa elevasi yang

telah diketahui dan perkiraan kehilangan tinggi muka air selama perjalanan ke areal persawahan

di saluran. Data-data yang diperoleh untuk menentukan elevasi puncak mercu bendung adalah

sebagai berikut:

Tabel 3. 3 Perhitungan Elevasi Mercu Bendung

*Catatan :

Data-data yang telah diperoleh diatas seperti data kehilangan tinggi muka air di saluran

merupakan data standar dalam penetuan kehilangan tinggi muka air di saluran (dapat dilihat

dalam buku Standar Perencanaan Irigasi yang diterbitkan oleh Dirjen PU Pengairan).

Tinggi Bendung

Penentuan tinggi bendung direncanakan berdasarkan tinggi mercu yang dibutuhkan dan

elevasi dasar sungai. Elevasi dasar sungai di hulu dapat diasumsikan sebagai elevasi lantai muka

bendung.

No Komponen h (m)

1 Elevasi sawah tertinggi 73

2 Tinggi muka air di sawah 0,1

3 Kehilangan tekanan dari tertier ke sawah 0,1

4 Kehilangan tekanan dari sekunder ke saluran tertier 0,1

5 Kehilangan tekanan dari primer ke saluran sekunder 0,1

6 Kehilangan tekanan dari sungai ke saluran primer 0,2

7 Kehilangan tekanan karena kemiringan saluran 0,15

8 Kehilangan tekanan di alat-alat ukur 0,4

9 Persediaan tekanan karena eksploitasi 0,1

10 Persediaan untuk bangunan-bangunan lain 0,25

74,5Elevasi mercu bendung = (1) + (2) ++ (10)

|Confidential



Tabel 3. 4 Perhitungan Tinggi Bendung (P)

3.2.2 Lebar Bendung

Berdasarkan KP-02 BAB 4, disebutkan bahwa Lebar maksimum bendung hendaknya

tidak lebih dari 1,2 kali lebar rata-rata sungai pada ruas yang stabil. Untuk sungai-sungai yang

mengangkut bahan-bahan sedimen kasar yang berat, lebar bendung tersebut harus lebih

disesuaikan lagi terhadap lebar rata-rata sungai, yakni jangan diambil 1,2 kali lebar sungai

tersebut.Oleh karena itu, lebar bendung akan dihitung sebesar 1,2 kali dari lebar sungai.

Diketahui lebar Sungai Ciujung dari peta adalah 41,78 meter, maka :

= 1,2 = 1,2 69,617 = 83,5403

3.2.3 Pembilas dan Pilar

Pembilas

Hal pertama yang harus dilakukan adalah mengecek apakah dibutuhkan under sluice atau

tidak. Karena lebar bendung adalah 50,136 m > 20 m maka dibutuhkan under sluice. Berdasarkan

syarat dari KP-02, untuk sungai dengan lebar kurang dari 100 m sebaiknya lebar pembilas

ditambah tebal pilar pembagi sama dengan 1/6 sampai 1/10 kali lebar bersih bendung. Sehingga:

= 0,1 = 0,1 83,5403 = 8,354038

Pintu

Lebar pintu total : 8,354 m (lebar pembilas)

Lebar pintu : 2m (maks. 2,5m)

=

=

8,354

2= 5

Pilar

No Komponen h (m)

1 Elevasi muka bendung / mercu 74,5

2Elevasi dasar lantai muka (el. dasar sungai di hulu bendung)70,7088

3,7912Tinggi Bendung (P) =(1)-(2)

|Confidential



Pilar-pilar yang ada pada bendung digunakan untuk jembatan dan pintu bilas. Lebar bilas

tergantung pada ada atau tidaknya pengambilan lewat bendung dan tergantung pada lebar pintu

bilas serta tinggi pilar itu sendiri. Tebal pilar untuk jembatan tergantung pada beban pada

jembatan. Perkiraan biasa diambil antara 0,5 m-1,5 m untuk pilar beton. Pada tugas besar ini

akan dipakai lebar pilar sebesar 0,5 m dengan jumlah pilar 3 buah. Sehingga:

= ( + 1) = 5 + 1 = 6

= = 6 0,5 = 3

Tinggi Under Sluice

Tinggi Under Sluice : 2 m

Panjang Under Sluice

Panjang Under Sluice : 5 m (berdasarkan KP-02, 5m 20m)

Elevasi Lantai Lubang

Elevasi Lantai Lubang (elevasi hulu) : 70,7088 m

Elevasi Pelat

= + = 70,7088 + 2

= 72,7088

3.2.4 Lebar Efektif Bendung (Beff), Tinggi Energi di Atas Mercu Bendung, dan Jari-Jari

Kelengkungan Mercu

Lebar efektif bendung merupakan bagian dari lebar bendung yang berfungsi untuk

mengalirkan debit, yaitu lebar bendung dikurangi pilar-pilar dan pengurangan kemampuan

pengaliran lewat pintu bilas.

= () 2 ( + )1

Keterangan :

|Confidential



Beff = lebar efektif bendung

B(mercu) = lebar bendung n x tebal pilar

= 83,54 3 = 80,54

n = jumlah pilar = 3 buah

ka = koefisien konstruksi pangkal bendung = 0.1 untuk bentuk pangkal tembok 90o

ke arah aliran dengan 0,5H1> r > 0,15 H1

kp = koefisien konstruksi pilar = 0.01 untuk pilar berujung bulat

Tabel 3. 5 Harga Koefisien Ka dan Kp

H1 = tinggi energi

Perhitungan

A. Menghitung nilai H1

Tinggi air yang melewati bendung dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

=2

3 1

1,5 (2

3)

dengan :

Cd = C0 x C1 x C2

Q = debit rencana (m3/s)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

|Confidential



be = lebar sungai di bendung (m)

Nilai H1 harus diubah-ubah sedemikian rupa agar besarnya Q sama dengan besarnya Q100.

Berikut ini adalah langkah perhitungan untuk menentukan besarnya H1.

Asumsi:

H1 = 3,06 m

1. Menghitung C0

Bendung mempunyai slope sebesar 0,33, oleh karena itu dapat ditentukan besar H1/r,

yaitu:

0,48 1 =

1= 2,083

Tabel 3. 6 Slope, n, k, dan r1

Gambar 3. 2 Grafik C0

slope z n k r1

0 2 2 0,5 Hd

1 1,873 1,776 0,45 Hd

2 1,939 1,81 0,68 Hd

0,333333 1,936 1,836 0,48 Hd

|Confidential



Gambar 3. 3 Grafik Pendekatan C0

Dengan menggunakan grafik seperti pada gambar di atas, diperoleh C0 = 1,3281

2. Menghitung C1

Nilai C1 dicari dengan menggunakan grafik berikut.


1=

4,06393

3,065= 1,3259 , 1 = 0,98

3. Menghitung C2

Nilai C2 dicari dengan menggunakan grafik berikut.

|Confidential




Pada perencanaan bendung ini, kemiringan yang digunakan adalah 1:0,33.

1=

4,06393

3,065= 1,3259 , 2 = 1,005

4. Pengecekan nilai Cd

Setelah Co, C1, dan C2 diperoleh, bandingkan nilai Cd dengan Cd. Apabila nilai Cd dan

Cd sudah mendekati, maka nilai Cd dan H1 yang diiterasi dapat dipergunakan untuk

menghitung besarnya b efektif.

= 0 1 2 = 1,326 0,98 1,005 = 1,30598

=2

3

2

3 11,5 =

2

3 1,30598 (

2

3 9,81 79,56 3,0651,5 = 950,54

100=

950,54

950,2595= 1, !

B. Menghitung B Efektif

Berdasarkan data yang diperoleh dari perhitungan poin (A), yaitu:

Cd = 1,30598

H1 = 3,065 m

Dapat ditentukan besarnya B efektif, yaitu sebesar:

= () 2 ( + )1

= 80,54 6 ( 3 0,01 + 0,1 ) 3,065 = 79,5595

|Confidential



Perhitungan pada poin (A) dan poin (B) bersifat iteratif, besar H1 harus diubah-ubah

sedemikian rupa agar besar debit Q100 sama dengan Q.

C. Penentuan jari-jari mercu bendung

Pada tipe bendung dipilih bedung mercu bulat yang direncanakan menggunakan

pasangan batu sehingga besar jari-jari mercu bendung (r) = 0,1.H1 0,7.H1, sesuai dengan

asumsi sebelumnya, maka diambil :

= 0,48 1 = 0,48 3,065 1,47

Kesimpulan:

Lebar Efektif Bendung (Beff) : 79,56 m

Tinggi Energi di Atas Mercu Bendung (H1) : 3,065 m

Jari-Jari Kelengkungan Mercu : 1,47 m

Tabel 3. 7 Perhitungan B efektif

No Komponen Perhitungan

1 B mercu (lebar bendung-lebar pilar total) 80,5403

2 n (jumlah pilar) 6,0000

3 kp 0,0100

4 ka 0,1000

5 H1 3,0650

B efektif 79,5595

|Confidential



Tabel 3. 8 Perhitungan H1 dan r

3.2.5 Saluran dan Pintu Pengambilan

Rumus:

=

Keterangan :

Q = debit yang diperlukan (m3/s)

c = koefisien pengaliran = 0,85 (ditentukan)

Ef = Efisiensi saluran ; terdiri dari Eftersier = 80 % ; Efsekunder = 90 %; Ef primer = 90 %;

a = kebutuhan air untuk irigasi (L/s/Ha)

A = luas areal yang akan dialiri (Ha)

Perhitungan:

Tabel 3. 9 Perhitungan Q pada Saluran Pengambilan

Komponen Perhitungan Keterangan

Q100 aktual 950,2595 m3/s

H1 3,0650 Iterasi

P/H1 1,3259 -

H1/r 2,083333333 -

r 1,471200 m

C0 1,326000 H1/r = 2

C1 0,980000 -

C2 1,005 asumsi 1:0,33

Cd 1,30598 -

Be 79,55954 m

g 9,81 m2/s

Q 950,54187 m3/s

Q100 / Q 1,00

Komponen Perhitungan Satuan

Koefisien Pengaliran ( c) 0,85 -

Kebutuhan Air untuk Irigasi (a) 1,93 L/s/Ha

Luas Areal yang Akan Dialiri (A) 2400 Ha

Efisiensi Saluran (Ef) 0,648 -

Debit yang diperlukan (Q) 6,076 m3/s

|Confidential



*Catatan:

Besar nilai c sudah ditentukan, yaitu sebesar 0,85. Besar a dan (A) diperoleh dari hasil

perhitungan Tugas Besar Irigasi dan Drainase.

=

=

0,85 1,93 2400

0,9 0,9 0,8= 6,076 3/

3.2.5.1 Perhitungan Dimensi Saluran Pengambilan

Berdasarkan Dir. Standar Irigasi, diketahui beberapa tabel di bawah ini, yaitu:

Tabel 3. 10 Tabel Nilai b/h dan Kemiringan Talud

Tabel 3. 11 Tabel Koefisien Kekasaran

|Confidential



Tabel 3. 12 Tabel Tinggi Jagaan (Freeboard)

Dengan Q = 6,076 m3/s, maka didapatkan,

= 7

() = 1.0 1,5

= 0,7 /

= 42,5 /

= 0,75

Perhitungan:

Maka akan dicoba dengan rumus Strickler, dengan langkah perhitungan sebagai berikut :

1. Mengasumsikan kecepatan yang terjadi. Nilai asumsi ini akan dipakai dalam

perhitungan selanjutnya. Satuan yang dipergunakan adalah m/det.

2. Menghitung luas penampang basah saluran (A) dalam m3

=

=

6,076

0.70= 8,6799 2

3. Menghitung kedalaman saluran (h). Dengan menggunakan persamaan

= [ + ( )]

Dimana nilai luas penampang basah (A), kemiringan dinding saluran (m) serta

perbandingan lebar dasar dan kedalaman saluran (b/h) diketahui maka,

|Confidential



=

+

= 8,6799

4 + 1,5= 1,2562

4. Menghitung kembali luas penampang basah saluran dengan nilai kedalaman aliran

yang telah diperoleh dengan nilai lebar dasar saluran (b) diganti dengan nilai

perbandingan yang ada.

= 4 1,2562 5

() = [5 + (1.5 1,2562)] 1,2562 = 8,6485 2

*Catatan:

Pembulatan dilakukan untuk mempermudah pengerjaan di lapangan.

5. Memeriksa apakah kecepatan yang terjadi sama dengan nilai asumsi awal yang telah

diambil, dengan cara menghitung kecepatan menggunakan nilai penampang basah

saluran yang baru (langkah 4).

=

=

6,076

8,6485= 0.70 2/

Keterangan :

Q = debit yang dibutuhkan daerah irigasi yang akan diairi (m3/det)

A = luas penampang basah yang diperoleh dari langkah 4

6. Menghitung keliling basah dari saluran (P)

= + (2 1 + 2) = 5 + (2 1,2562 1 + 1.52) = 9,5295

7. Menghitung jari-jari hidraulis dari saluran (R)

=

=

8,6485

9,5295= 0,9076

|Confidential



8. Menghitung kemiringan dasar saluran (i)

= 2/3 1/2

= (

2/3)

2

=0,70

42,5 0,907623

= 0,00024

Gambar 3. 6 Penampang Saluran

Kesimpulan:

b = 5 m

h = 1,3 m

i = 0,00024

freeboard = 0,75 m

*pembulatan dilakukan untuk kemudahan pengerjaan di lapangan

3.2.5.2 Perhitungan Pintu Pengambilan

Air yang masuk ke saluran lewat ambang pengambilan dianggap sebagai pengaliran lewat

ambang lebar dengan pelimpah sempurna dan persamaan pengaliran yang dipakai adalah:

Q = 0,385 x x b x (h + k)x2 x g x (h1 + k)

keterangan :

= koefisien pengaliran = 0,85

b = lebar pintu pemasukan (m)

h = kedalaman air di hulu pintu (di depan pintu) = 0,8 meter

h1 = kedalaman di hilir pintu (di belakang pintu)

h1 =2

3x 0,8 = 0,5 m

|Confidential



k = V0

2

2 g dianggap 0

Untuk endapan dibawah sungai berupa batu-batuan dan kerikil, maka jarak minimal

antara tinggi dasar pintu pengambilan dan dasar pintu penguras = 1,5 m.

b =6,076

0,385 x 0,85 x (0,8 + 0)x2 x g x (0,5 + 0)= 7,1745 m

Jumlah pintu pemasukan : 3

b =7,1745

3= 2,39 m

Gambar 3. 7 Pintu Pengambilan

Tabel 3. 13 Perhitungan Pintu Pengambilan

3.2.6 Tinggi Energi di Hilir dan Hulu Bendung

Menentukan Muka Air Maksimum di Bawah Mercu (Hilir) Bendung

Komponen Perhitungan Keterangan

Miu (koef pengaliran) 0,85 ditentukan

Debit yang diperlukan (Q) 6,076

Kedalaman air di hulu pintu (di depan pintu) (h) 0,8 asumsi

Kedalaman air di hilir pintu (di belakang pintu) 0,5333

k 0 dianggap 0

lebar pintu pemasukan (b) 7,1745 jumlah 2-3

Jumlah Pintu 3 buah

lebar pintu pemasukan (b) 2,3915 m

|Confidential



Perhitungan ini dilakukan dengan cara coba-coba sehingga diperoleh harga debit saluran

(Q) untuk beberapa nilai kedalaman saluran (h). Dengan in

Documents

15012101_Widya Hapsari_Tugas Besar Bangunan Air