AINUL YAQIEN3112105029

DOSEN PEMBIMBING:Ir. ABDULLAH HIDAYAT SA, MTIr. SOEKIBAT ROEDY SOESANTO

TUGAS AKHIR RC09-1380

Program Studi Sarjana Lintas Jalur Teknik SipilFakultas Teknik Sipil Dan PerencanaanInstitut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya2014

Adalah Bangunan Beserta Instalasinya Untuk Mengalirkan Air Banjir Yang Masuk ke Dalam Waduk Agar Tidak Membahayakan KeamaanBendungan.

Bangunan Pelimpah biasanya memiliki bagian-bagian utama yaitu :1. Saluran pengarah aliran2. Saluran pengatur aliran3. Saluran peluncur4. Peredam energy

Gambar 2.5 Skema tipe bangunan pelimpah pada bendungan uruganSumber : Sosrodarsono, 2002

Adapun tujuan dari diangkatnya topik tugasakhir ini antara lain sebagai berikut :

Menghitung analisa hidrologi untuk debit banjir Sungai Marangkayu

Menghitung dimensi baru perencanaan bangunan pelimpah (spillway) Bendungan Marangkayu

Menghitung stabilitas dari dimensi bangunan pelimpah Bendungan Marangkayu

Menghitung besar biaya minimum yang dikeluarkan untuk mendapatkan lebar efektifspillway

Adapun batasan masalah dari pembahasan tugas akhir agar dalam analisis rumusan masalah tidak terlalu melebar sebagai berikut :

Penentuan letak as main dam berdasarkan studi sebelumnya.

Tidak memperhitungakan stabilitas bendungan, pondasi bendungan dan kekuatan geologi material pada as bendungan.

Tidak melakukan perhitungan scouring Tidak membahas analisa dampak lingkungan

Analisa Hidrologi Analisa Bangunan Pelimpah Kontrol Stabilitas Analisa Biaya

Dalam analisa Hidrologi dari DAS Sungai Marangkayuini diperoleh dari Stasiun Hujan Termindung, di Kota Samarinda. Berikut ini data curah hujan maksimum yang terjadi di stasiun hujan Termindung selama 28 tahun daritahun 1978 s/d tahun 2005.

Dari data disamping dilakuakn analisa frekuensi agar dapat menentukan metode analisa distribusi yang tepat.

Tahun Tanggal Terjadi Curah Hujan1978 18 April 1978 1031979 21 April 1979 77.21980 21 April 1980 73.71981 22 September 1981 145.51982 08 Desember 1982 85.61983 23 Mei 1983 1391984 29 April 1984 115.81985 26 Agustus 1985 105.61986 12 Juli 1986 85.71987 14 Desember 1987 80.51988 18 Mei 1988 108.91989 06 Desember 1989 97.31990 28 September 1990 89.41991 07 Mei 1991 105.31992 17 Juni 1992 94.31993 12 Februari 1993 90.21994 15 Desember 1994 141.81995 19 Januari 1995 821996 25 Februari 1996 79.11997 09 Februari 1997 94.61998 09 Juni 1998 851999 10 Februari 1999 117.12000 26 Juni 2000 83.82001 03 Maret 2001 101.62002 05 Januari 2002 66.32003 09 Mei 2003 87.72004 15 April 2004 118.22005 03 Oktober 2005 108

Data HasilDistribusi

Normal Gumbel Pearson Type III Log Pearson Type III Log Normal

R 98.650s 20.359

Cs 0.850 0 1.139 Fleksibel 0 < Cs <9 Cs > 0Ck 3.511 3 5.402 Fleksibel Ck >0Cv 0.206Keputusan NO NO YES YES YES

Dari perhitungan parameter diatas, maka metodeanalisa distribusi yang digunakan adalah metode log Pearson Type III dan log Normal.Kemudian di uji kesesuaian Chi kuadrat dan UjiSmirnov Kolmogorov

Hasil dari analisa frekuensi

Karena hasil ketiganya memenuhi, maka diambil analisa distribusi frekuensi dengan metode log person type 3 karena nilai uji chi kuadrat paling kecil danmenjauhi dari nilai derajat kebebasan.

Perhitungan Curah Hujan Efektif

Perhitungan Debit Banjir RencanaPerhitungan Debit Banjir Rencana menggunakan metode Unit Hidrograf Nakayasu.

Tabel hidrograf banjir 1000th.

dari tabel disamping didapat Debit banjir 1000th sebesar 402,37 m3/dtk

Penelusuran Banjir dengan Flood routing

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Deb

it (m

3/dt

k)

t (jam)

Q inflow

Dari hasil penelusuran banjir denganlebar spillway sebesar 34 meter maka didapatdebit pelimpahan (Q inflow ) = 132,638m3/dtkserta tinggi muka air (ho) = 1,465 meter.

Jenis mercu yang digunakan adalah mercu Ogee Tipe I dengan hulu tegak. Untuk merencanakanpermukaan mercu Ogee bagian hilir, U.S. Army Corps of Engineers telah mengembangkan persamaanberikut:

.................( 5.1 )

Sedangkan pada hulu mercu perhitungan menggunakanrumus yang sudah tertera pada gambar mercu Ogee Tipe IX1 = 0,175 x Hd = 0,175 x 1,5693 m = 0,275 mX2 = 0,282 x Hd = 0,282 x 1,5693 m = 0,443 mR1 = 0,2 x Hd = 0,2 x 1,5693 m = 0,314 mR2 = 0,5 x Hd = 0,5 x 1,5693 m = 0,785 m

Saluran Pengarah Dari perhitungan sebelumnya diperoleh data – data sebagai

berikut, dicontohkan pada lebar spillway 34 meter Qo = 132,638 m3/dtk q = Qo / L = 3.901 m3/dtk / m P = 2,5 m ho = 1,4645 m Va = 0,984 m/detik ≤ 4 m/dtk ( OKE )

◦ Saluran Pengatur V1 = 7,96 m/dtk

Panjang saluran transisi : B1 = 34 m ; B2 = 65% x B1= 21.25 m ; θ = 12,5

◦ Saluran Peluncur Dari perhitungan sebelumnya untuk lebar spillway 34 meter diperoleh nilai sebagai berikut : Qo = 132,638 m3/dtk Lebar Pelimpah = 34 m V2 = 7,9551m/dtk d2 = 0,7846m Dengan cara coba-coba didapat d3 = 0,77818 m Sedangkan untuk saluran peluncur terompet direncanakan sebagai berikut :

Pada saluran berbentuk terompet didapat (d4) = 0,70134 m Kolam Olak

dari nilai bilangan Froude di atas, maka yang digunakan adalah kolam olak USBR Tipe IV.

2,5 <Fr = 3,06 < 4,5 Dengan Panjang L = 16 m

Tabel gaya uplift yang bekerja pada spillway kondisi normal

Perhitungan Titik Berat Konstruksi

Didapat Jarak (x) = 1,56 mJarak (y) = 1,94 m

Rekapitulasi Stabilitas spillway

Kontrol Ketebalan LantaiKontrol ketebalan lantai yang ditinjau adalah pada antara titik 20 dan 21 yang terletak pada peredam energi atau kolam olak.

Px = gaya angkat pada titik x ( t/m2)Wx = kedalaman air dititik x ( m )γ = berat jenis beton( 2,4 t/m3 )dx = ketebalan lantai pada titik x ( m )SF = angka keamanan

Dalam perhitungan analisa harga satuan digunakan standar biaya HSPK (HargaSatuan Pokok Kegiatan) daerah Surabaya tahun 2014.a) Harga satuan pekerjaan tanah urug tiap m3 sebesar Rp.188.915,00 (lihat tabel

7.15)b) Harga satuan pekerjaan tanah urug tiap m3 sebesar Rp.989.336,63 (lihat tabel

7.16)

Nomor Uraian Kegiatan Koef. Satuan

Harga Harga

Satuan

24.01.02.14 Pengurugan tanah dengan pemadatan m3

Upah:23.06.01.01.04 Mandor 0.01 O.H 119500 119523.06.01.02.01 Pembantu Tukang 0.3 O.H 94400 28320

Jumlah: 29515Bahan:

20.01.01.04.01 Tanah Urug 1.2 m3 126500 151800Jumlah: 151800

Sewa Peralatan:

23.09.09.01.01 Sewa alat bantu (1 set @ 3 alat) 8 Jam 950 7600

Jumlah: 7600Nilai

HSPK : 188915

24.03.01.10 Pekerjaan Beton K-300 Koef m3 SNI 7394:2008 (6.7)

Upah:

23.02.04.01.01 Mandor 0.083 O.H 0 0

23.02.04.01.02 Kepala TukangBatu 0.028 O.H 104400 2923.2

23.02.04.01.03 Tukang batu 0.275 O.H 99400 2733523.02.04.01.04 Pembantu Tukang 1.65 O.H 94400 155760

Jumlah: 186018.2

Bahan:

20.01.01.02.01 Semen portland (40kg)

10.325 Zak 52300 539997.5

20.01.01.04.04 Pasir Beton 0.43625 m3 159500 69581.875

20.01.01.05.04.01 Batu Pecah Mesin 1/2 cm

0.551053 m3 286000 157601.0526

23.02.02.02.09 Air (biaya air tawar) 215 Liter 0 0

Jumlah: 767180.4276

Sewa Peralatan:

23.02.04.06.11.09.01Sewa Concrete Mixer 0.50 M3 (min 3 jam)

0.252 Jam 61750 15561

23.02.04.06.11.09.02 Sewa Concrete Pump (min 3 jam) 0.084 Jam 61750 5187

23.02.04.06.11.09.03 Sewa Concrete Vibrator 1.08 Jam 14250 15390

Jumlah: 36138

NilaiHSPK : 989336.6276

Total Perhitungan Biaya Pengurugan Tanah masing-masing Lebar

Lebar Ambang

(m)Volume

Urugan (m³)HSPK Biaya Urugan

33 529043.9522 188915 Rp 99,944,338,230.14 34 526450.8946 188915 Rp 99,454,470,754.89 35 525299.8356 188915 Rp 99,237,018,445.12 36 524162.2816 188915 Rp 99,022,117,428.14 37 523038.0352 188915 Rp 98,809,730,423.74 38 521926.9025 188915 Rp 98,599,820,778.87 39 520828.6926 188915 Rp 98,392,352,455.57 40 519743.218 188915 Rp 98,187,290,019.25

Total Perhitungan Biaya Pemasangan beton K-300 masing-masing LebarLebar

Ambang (m) Volume Beton HSPK Biaya Beton

33 6018.206586 989336.6276 Rp 5,954,032,208.32

34 6243.689398 989336.6276 Rp 6,177,110,613.09

35 6472.305218 989336.6276 Rp 6,403,288,617.78

36 6703.670315 989336.6276 Rp 6,632,186,581.88

37 6937.784625 989336.6276 Rp 6,863,804,443.83

38 7174.648491 989336.6276 Rp 7,098,142,543.02

39 7414.261505 989336.6276 Rp 7,335,200,473.32

40 7656.624084 989336.6276 Rp 7,574,978,650.39

Sumber : perhitungan

Sumber : perhitungan

LebarAmbang

(m)Biaya Urugan Biaya Beton Total Biaya

33 Rp 99,944,338,230.14 Rp 5,954,032,208.32 Rp 105,898,370,438.46

34 Rp 99,454,470,754.89 Rp 6,177,110,613.09 Rp 105,631,581,367.98

35 Rp 99,237,018,445.12 Rp 6,403,288,617.78 Rp 105,640,307,062.90

36 Rp 99,022,117,428.14 Rp 6,632,186,581.88 Rp 105,654,304,010.02

37 Rp 98,809,730,423.74 Rp 6,863,804,443.83 Rp 105,673,534,867.58

38 Rp 98,599,820,778.87 Rp 7,098,142,543.02 Rp 105,697,963,321.88

39 Rp 98,392,352,455.57 Rp 7,335,200,473.32 Rp 105,727,552,928.89

40 Rp 98,187,290,019.25 Rp 7,574,978,650.39 Rp 105,762,268,669.64

Total Perhitungan Biaya masing-masing Lebar Spillway

Sumber : perhitungan

Berdasarkan grafik di atas, didapat lebar optimum Spillway dengan hargaminimum adalah pada lebar 34 meter dengan biaya terkecil yaituRp 105.631.581.367,98

Grafik hubungan lebar ambang Spillway dan biaya total

Analisa Hidrologi dari Sungai Marangkyu diperoleh darisatu stasiun hujan yang berpengaruh yaitu Stasiun hujanTermindung. Sehingga metode penentuan curah hujanmaksimum menggunakan metode Data maksimum tahunan(annual maximum series) , selanjutnya dilakukan analisadistribusi menggunakan metode Log normal dan Log Person III serta diuji kecockan dengan metode Chi-square dan metode Smirnov-Kolmogorov. Sehingga didapatkancurah hujan rencana dengan periodde ulang 1000 tahunsebesar 201.17 mm dan debit rencana sebesar 402,37 m3/dtk.

Dimensi Bangunan Pelimpah (Spillway) dari hasil perhitungandengan rincian sebagai berikut:

Tipe Mercu = Ogee I (hulu tegak) Lebar Pelimpah = 34 m Panjang Sal.Pengatur = 28,75 m Panjang Sal.Peluncur Lurus = 60 m Panjang Sal.Peluncur Terompet = 10 m Panjang Kolam Olak = 16 m Tipe Kolam Olak = USBR Type IV Mutu Beton = K-300

Kontrol stabilitas Spillway pada kondisi muka air setinggi mercudan kondisi muka air banjir telah memenuhi semua uji syarat sepertikontrol guling , kontrol geser , kontrol tegangan tanah dan kontrolketebalan lantai.

Pada analisa biaya minimum, pada grafik didapat biaya total pekerjaan urugan , galian dan pekerjaan beton K-300 pada lebarspillway 34 meter dengan total biaya Rp 105.631.581.367,98