STUDI PERENCANAAN EMBUNG BANYUURIP

KECAMATAN KALIDAWIR KABUPATEN TULUNGAGUNG

PROVINSI JAWA TIMUR

JURNAL

TEKNIK PENGAIRAN

KONSENTRASI PERENCANAAN TEKNIK BANGUNAN AIR

Ditujukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

MUHAMMAD BAGUS HARI SANTOSO

NIM. 135060401111037

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2017

STUDI PERENCANAAN EMBUNG BANYUURIP KECAMATAN KALIDAWIR KABUPATEN TULUNGAGUNG

PROVINSI JAWA TIMUR

Muhammad Bagus Hari Santoso1,Pitojo Tri Juwono2,Anggara Wiyono Wit Saputra2 1Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya

2Dosen Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia

Jalan MT Haryono 167 Malang 65145 Indonesia

e-mail : bagushari10@gmail.com

ABSTRAK

Desa Banyuurip Kecamatan Kalidawir, merupakan salah satu daerah di Kabupaten

Tulungagung yang memiliki curah hujan yang rendah dan seringkali mengalami kekeringan. Tidak ada sungai yang mengalir sepanjang tahun yang dapat dimanfaatkan oleh masyarakat.

Sehingga diperlukan suatu bangunan/fasilitas penampung air yang diharapkan dapat penuh selama musim penghujan, untuk kemudian dioperasikan selama musim kemarau. Oleh karena itu embung merupakan solusi yang tepat untuk mengatasi permasalahan tersebut.

Berdasarkan hasil analisis, didapatkan data-data teknis embung dan bangunan pelimpahnya beserta karakteristik tampungannya. Digunakan embung bertipe beton gravity

(cyclopean concrete) dikarenakan pertimbangan ketersediaan material, karakteristik topografi, dan kondisi geologi. Ruang untuk sedimen sebesar 547.13 m3 yang terletak pada elevasi +219.00 dan tampungan efektif sebesar 17541.67 m3 yang terletak di elevasi +223.50

dan elevasi muka air banjir terletak pada elevasi +223.97 . Jumlah penduduk yang dapat terlayani oleh keberadaan embung adalah 2648 jiwa. Untuk dimensi tubuh embung

didapatkan : tinggi embung 6.00 m, elevasi puncak embung +224.00, lebar puncak embung 1 m, kemiringan hulu 1 : 0.5 , kemiringan hilir 1 : 1, lebar ambang pelimpah 12 m, elevasi ambang pelimpah +223.50. Untuk analisis stabilitas embung dan pelimpah yang dilakukan

dengan metode perhitungan manual, didapatkan angka keamanan yang memenuhi persyaratan untuk keamanan terhadap guling, geser, dan daya dukung tanah. Kemudian

besarnya rencana anggaran biaya (RAB) untuk pembangunan embung dan pelimpahnya adalah Rp 4,797,249,608.00 (empat milyar tujuh ratus sembilan puluh tujuh juta dua ratus empat puluh sembilan ribu enam ratus delapan rupiah)

Kata kunci : embung, pelimpah, cyclopean concrete, stabilitas, rencana anggaran biaya

ABSTRACT

Banyuurip Village, Kalidawir Subdistrict, is one of the areas in Tulungagung Regency

that has low rainfall and often experience drought. There is no river that flows throughout the year and can be utilized by the society. So we need a building / water storage facility that is expected to be full during the rainy season, to then be operated during the dry season.

Therefore small dam is the right solution to overcome the problem. Based on the results of the analysis, obtained technical data small dam and spillway

buildings along with the characteristics of the storage. The type of small dam is gravity concrete small dam (cyclopean concrete)The room for sediment is 547.13 m3 at +219.00 and the effective capacity is 17541.67 m3 at +223.50 and flood water level is located at

+223.97. The number of people who can be served by the existence of the small dam is 2648

inhabitants. The result design about dimensions of the small dam body are obtained: height

of embankment 6.00 m, peak elevation of small dam at +224.00, width of small dam crest is 1 m, uphill slope of 1: 0.5, downward slope of 1: 1, widht of spillway channel is 12m, the crest of spillway at +223.50. The small dam and its spillway stability analyzes calculated

by manual calculation methods, the safety factor are found that meet the requirements for safety against overturning, sliding, and soil bearing capacity. Then the amount of fund that

must be allocated for the construction of small dam and its spillway is Rp 4,797,249,608.00 (four billion seven hundred ninety seven million two hundred forty nine thousand six hundred eight)

Keywords: small dam, spillway, cyclopean concrete, stability, budget planning

1. PENDAHULUAN

Di Indonesia, pembuatan embung

merupakan salah satu solusi dalam mengatasi permasalahan defisit air yang

terjadi terutama pada musim kemarau, dengan tujuan untuk menjadikan penduduk Indobesia lebih makmur dan

sejahtera. Salah satu daerah yang perlu dikembangkan mengenai masalah

tersebut adalah Desa Banyuurip, Kecamatan Kalidawir, Kabupaten Tulungagung, Provinsi Jawa Timur

dimana masyarakatnya hidup di atas tanah kering yang sangat membutuhkan air

untuk memenuhi kebutuhan air baku, terutama selama musim kemarau agar dapat meningkatkan laju perkembangan

perekonomian di wilayah tersebut. Mengacu pada Indikasi Program

Pembangunan Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Tulungagung 2011-2031 dengan waktu pelaksanaan RPJM-2

(tahun 2015-2019) serta hasil analisa kondisi daerah potensial yang ada, maka

rencana pembangunan Embung Banyuurip merupakan salah satu alternatif pemecahan masalah kebutuhan air baku

masyarakat di Desa Banyuurip. Kondisi eksisting di daerah rencana Embung

Banyuurip ini tidak memiliki baseflow atau sungai yang mengalir sepanjang tahun sehingga pada saat musim kemarau

masyarakat kesulitan untuk memperoleh air baku dan hanya mengharapkan dari

sumber dari air hujan saja sehingga sangat diperlukan suatu tampungan air yang diharapkan dapat penuh selama musim

penghujan dan dioperasikan selama musim kemarau.

2. BAHAN DAN METODE

Dalam studi ini dibutuhkan beberapa jenis data untuk mendukung proses analisis yaitu peta topografi, data

hidroklimatologi, geologi dan mekanika tanah di lokasi embung, jumlah penduduk,

peta zonasi gempa, serta harga satuan dasar upah kerja. Adapun data-data yang dimaksud di atas merupakan data

sekunder yang didapat dari laporan konsultan.

Untuk penyelesaian studi ini, disusun suatu metode teknis secara menyeluruh agar data-data yang ada dapat dianalisis

dengan baik dan benar untuk keperluan perencanaan embung dan bangunan

pelengkapnya. Adapun metode yang dimaksud antara lain analisis data topografi guna mendapatkan lengkung

kapasitas embung, analisis erosi dan sedimentasi guna penentuan tampungan

mati, analisis tampungan banjir melalui flood routing pelimpah, analisis neraca air guna mengetahui apakah tampungan

cukup digunakan untuk memenuhi layanan, perencanaan spillway, dan

analisis stabilitas tubuh embung dan pelimpah agar diketahui kelayakan teknisnya.

Analisis Hidrologi High Flow

Analisis hidrologi adalah kegiatan mengolah data hidrologi dengan teknis analisis kuantitatif yang mengacu pada

berbagai metode yang sesuai dan dapat

dipertanggungjawabkan. Analisis curah hujan rancangan

dengan distribusi frekuensi digunakan

untk menghitung curah hujan rancangan dengan berbagai kala ulang. Persamaan

umum yang digunakan adalah :

Log XT = 𝐿𝑜𝑔 𝑋̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ +KT .SLog X (1) dengan:

Log XT = Log hujan rancangan

𝐿𝑜𝑔 𝑋̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ = Nilai rata-rata dari log X S Log X = Simpangan baku KT = Faktor frekuensi, nilainya

bergantung dari T Uji kesesuaian distribusi digunakan

untuk mengetahui jenis distribusi frekuensi yang cocok untuk dipakai dalam analisis selanjutnya berdasar parameter-

parameter statistika. 1) Debit Banjir Rancangan Nakayasu

Rumus dasar hidrograf satuan Nakayasu adalah (Montarcih, 2010):

Qp = A Ro

3.6 (0.3 Tp+T0.3) (2)

dengan :

Qp = debit puncak banjir (m3/dt/mm) A = luas daerah pengaliran (km2)

Ro = curah hujan satuan (mm) Tp = tenggang waktu dari permulaan

hujan sampai puncak banjir

(jam) T0.3 = waktu yang diperlukan pada

penurunan debit puncak sampai ke debit sebesar 30% dari debit puncak (jam)

4) Debit Banjir Rancangan Gama I

Rumus dasar hidrograf satuan Gama I

adalah (Montarcih, 2010): Qp = 0.1836.A0.5886.TR–0.4008.JN0.2381

(3) dengan :

QP = Debit puncak hidrograf (m3/det) A = Luas daerah pengaliran (km2) TR = Waktu naik hidrograf (jam)

JN = Jumlah pertemuan sungai di DAS

5) Debit Banjir Rancangan Limantara

Rumus dasar hidrograf satuan Limantara adalah (Montarcih, 2010):

Qp = 0.042 A0.451xL0.497xLc0.356xS-0.131xn0.168 (4)

dengan :

Qp = debit puncak banjir hidrograf

satuan (m3/dt/mm) A = luas DAS (km2) L = panjang sungai utama (km)

S = kemiringan sungai utama Lc = panjang sungai dari outlet

sampai titik terdekat dengan titik berat DAS (km)

n = koefisien kekasaran DAS

0.042= koefisien untuk konversi satuan (m0.25/dt)

Analisis Ketersediaan Air Sungai

Dikarenakan pada lokasi studi tidak

terdapat data debit aliran yang dapat digunakan untuk melakukan analisis

potensi air (dependable discharge), maka untuk pendugaan debit aliran sngai akan dihitung menggunakan metode

pengalihragaman hujan-limpasan dengan metode FJ Mock. Kemudian dari hasil FJ

Mock, akan didapat debit andalan 90% melalui metode Basic Month.

Analisis Erosi dan Sedimentasi

Analisis ini digunakan untuk

mengetahui besarnya sedimen yang masuk ke embung dengan berawal dari pendugaan erosi lahan di sepanjang

daerah pengaliran sampai daerah genangan waduk.

Pendugaan besarnya erosi potensial dilakukan dengan metode USLE EP o t = R x K x LS x A (5)

Sedangkan, untuk erosi aktual rumusnya sebagai berikut.

EAk t = E-pot x CP (6) dengan : EAk t = Erosi aktual di DAS (ton/ha/th)

EP o t = Erosi potensial (ton/ha/th) CP = faktor tanaman dan pengawetan

tanah R = indeks erosivitas hujan K = erodibilitas tanah

LS = faktor panjang dan kemiringan lereng

A = luas daerah aliran sungai (ha)

Tidak semua sedimen yang

dihasilkan erosi aktual menjadi sedimen,

dan ini tergantung dari nisbah antara

volume sedimen hasil erosi aktual yang mampu mencapai aliran sungai dengan volume sedimen yang bisa diendapkan

dari lahan di atasnya (SDR = Sediment Delivery Ratio). Nilai SDR ini tergantung

dari luas DAS, yang erat hubungannya dengan pola penggunaan lahan dan dapat dirumuskan dalam suatu hubungan

fungsional (DPU, 1999).

2018.02018,0

08683.0+)50+(2

)8683.0 -1(= A

nS

ASSDR (7)

dengan:

SDR = Ratio pelepasan sedimen, nilainya 0 <SDR <1

A = Luas DAS (ha)

S = Kemiringan lereng rataan permukaan DAS (%)

n = Koefisien kekasaran manning Pendugaan laju sedimen potensial yang terjadi di DAS dihitung dengan

persamaan Weishmeier dan Smith, 1958 sebagai Wani, 1994 berikut :

SPot = EAkt x SDR (8) dengan: SPot = Sedimentasi potensial

EAkt = Erosi aktual

Analisis Kapasitas Tampungan Efektif

Analisis ini dilakukan dengan membandingkan antara volum

ketersediaan air (Vh), Volume kebutuhan air (Vn), dan volume daya tampung

topografi (Vp) Analisis Neraca Air

Perhitungan neraca air dilakukan untuk memeriksa apakah air yang tersedia

cukup memadai untuk memenuhi kebutuhan di daerah yang bersangkutan. Analisis neraca air dalam perencanaan

embung kali ini dihitung dengan menggunakan metode simulasi waduk.

Inflow yang mengisi embung merupakan volume total yang mengisi embung, sedangkan outflow-nya adalah

kebutuhan air, jumlah penguapan, dan jumlah resapan.

Perencanaan Tubuh Embung

Dalam hal ini, Embung Banyuurip

direncanakan dengan menggunakan bahan beton (cyclopean concrete). 1) Tinggi embung

Tinggi embung adalah perbedaan antara elevasi permukaan pondasi dan

elevasi mercu embung. 2) Lebar Mercu Embung

digunakan ketentuan praktis seperti

yang tertera dalam Tabel 1 berikut. Tabel 1. Lebar Puncak embung

Tipe Tinggi (m) Lebar

puncak (m)

1. Urugan (1) ≤ 5,00

(2) 5,00 – 10,00

2,00

3,00

2. Pasangan batu/beton

sampai maksimal

7,00 1,00

Sumber : Kasiro,dkk. 1994

Perencanaan Pelimpah

Dalam studi ini, direncanakan bangunan pelimpah menjadi satu dengan tubuh embung dan terbuat dari beton

siklop (cyclopean concrete). Tipe spillway yang digunakan adalah overflow.

Stabilitas Embung dan Pelimpah

Dikarenakan embung bertipe beton

gravity, maka stabilitas bangunan yang ditinjau adalah terhadap bahaya guling,

geser, dan daya dukung tanah. Dalam perhitungan, digunakan dua perhitungan yakni kondisi tanpa gempa dan kondisi

gempa. Rumus dasar metode stabilitas ini sebagai berikut (Soedibyo, 1993). 1) Stabilitas Guling

n = ∑ Mv

∑ Mh (9)

dengan : n = angka keamanan terhadap

penggulingan MXv = momen vertikal terhadap X

MXh = momen horizontal terhadap X 2) Stabilitas Geser

n =f.∑ V+c.A

∑H (10)

dengan:

n = angka keamanan terhadap geseran

f = koefisien geseran antara beton

dengan beton atau beton dengan batuan pondasi = tg φ

c = kohesi tanah pondasi

A = luas permukaan pondasi 3) Stabilitas Daya Dukung

σmaks = ∑ Vt

B . L (1 +

6e

B) > σt (11)

σmaks = ∑ Vt

B . L (1 +

6e

B) > 0 (12)

dengan: σmaks = tegangan tanah maksimal yang

timbul σmin = tegangan tanah minimal yang

timbul Vt = gaya vertikal total B = lebar pondasi

L = panjang pondasi e = eksentrisitas

σt = tegangan tanah yang diizinkan berdasar pengujian yang dilakukan

Adapun angka keamanan dari stabilitas geser dan guling harus lebih besar dari safety factor yang terdapat pada

Tabel 2.

Tabel 2. Safety Factor untuk Stabilitas

No Kombinasi Faktor Keamanan

Pembebanan Guling Geser

1 M+H+K+T+Thn 1.5 1.5

2 M+H+K+T+Thn+G 1.3 1.3

3 M+H+K+T+Thb 1.3 1.3

4 M+H+K+T+Thb+G 1.1 1.1

5 M+H+K+T+Thb+Ss 1.2 1.2

Sumber : KP-06 Irigasi, 2013

Rencana Anggaran Biaya

didasarkan pada Harga Satuan Dasar

Upah Kerja, Bahan dan Alat Unit Layanan Pengadaan Jawa Timur Tahun Anggaran

2016 .

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Analisis High Flow

Perhitungan analisis hidrologi dalam

studi ini menggunakan debit banjir rancangan kala ulang 50 tahun (Q50). Data hujan yang digunakan untuk keperluan

perhitungan adalah menggunakan data

dari satu stasiun hujan saja yakni Stasiun

Hujan Kalidawir. Penggunaan satu pos hujan masih

memenuhi standard yang dipersyaratkan

karena menurut Kasiro,dkk. 1994, salah satu persyaratan pos hujan terpilih adalah

pilih satu pos hujan yang jaraknya terdekat dengan embung, kurang dari 10 km.

Data curah hujan maksimum tahunan di lokasi studi ditunjukkan pada Tabel 3.

Kemudian perlu dilakukan analisis untuk menentukan distribusi frekuensi yang sesuai dengan karakteristik data dengan

menggunakan uji chi-kuadrat dan uji smirnov kolmogorov. Dalam uji chi-

kuadrat, harga χ2 dibandingkan dengan harga χ2

cr. Apabila χ2 < χ2cr maka hipotesa

distribusi diterima.

Sedangkan uji smirnov Kolmogorov perlu dilakukan untuk mengetahui

simpangan horizontal sebaran teoritis dan sebaran empiris. Simpangan horizontal ini dinyatakan dengan Δmaks < Δcr (didapat

dari tabel) untuk derajat keyakinan tertentu, maka hipotesa distribusi dapat

diterima. Sehingga hasil pemilihan distribusi yang sesuai ditunjukkan pada Tabel 3.

Tabel 3. Curah Hujan Maksimum Tahun CH maks (mm) 1990 115 1991 80 1992 109 1993 96 1994 120 1995 89 1996 119 1997 120 1998 93 1999 91 2000 115 2001 117 2002 84 2003 92 2004 113 2005 126 2006 70 2007 89 2008 83 2009 109 2010 113 2011 94 2012 63 2013 76 2014 90 2015 67

Sumber : Data Perhitungan, 2017

Tabel 4. Pemilihan Distribusi Frekuensi

Jenis Distribusi X2hitung Δpmax

Uji Chi Square Uji Smirnov Kolmogorof

α = 1% α = 5% α = 1% α = 5%

X2cr

= 11.345 X2

cr

= 7.815 Δpkritis

= 0.314 Δpkritis

= 0.264

Normal 6.769 0.112165 diterima Diterima diterima diterima

Log Normal 6.308 0.074412 diterima Diterima diterima diterima

Gumbel 5.385 1.643933 diterima Diterima ditolak Ditolak

Log Pearson III 28.462 0.395196 ditolak Ditolak ditolak Ditolak

Sumber : Analisis Perhitungan, 2017

Dari Tabel 4. dapat diambil sebuah kesimpulan bahwa metode yang paling

tepat untuk menganalisis hujan rancangan berdasarkan angka simpangan yang terkecil yang didapat adalah metode Log

Normal. Dengan persamaan umum distribusi

Log Normal untuk menghitung curah hujan rancangan didapat besaran hujan rancangan kala ulang 50 tahun yaitu

143.124 mm Selanjutnya perhitungan debit banjir

rancangan menggunakan 3 metode HSS. Hal ini dikarenakan untuk membandingkan keabsahan dari ketiga

metode tersebut. Namun, dipilihlah debit banjir rancangan dengan metode

Nakayasu dikarenakan hasil yang

diperoleh lebih besar dibandingkan dengan kedua metode lainnya sehingga diharapkan nilai keamanan dari desain

embung yang didasarkan pada nilai debit banjir rancangan metode Nakayasu dapat

lebih terjamin.

Tabel 5. Debit Banjir Rancangan Debit Banjir Rancangan Metode

(m3/dt) Nakayasu Gama I Limantara

Q5 8.122 5.678 4.325

Q10 8.855 6.191 4.716

Q20 9.504 6.645 5.061

Q25 9.632 6.734 5.130

Q50 10.301 7.202 5.486

Q100 10.883 7.609 5.796

Sumber : Analisis Perhitungan, 2017

Ketersediaan Air (Low Flow)

Hasil pengalihragaman hujan-

limpasan FJ Mock disajikan dalam Gambar 1. Sedangkan ketersediaan air semusim diperkirakan dengan debit

andalan 90% Basic Month adalah sebesar 56,644 m3.

Gambar 1. Hasil Pengalihragaman Hujan-Limpasan FJ Mock dalam Periode 26 Tahun Sumber : Analisis Perhitungan, 2017

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

0.070

0.080

0.090

0.100

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

debit

(m

3/d

t)

Tahun

Debit FJ Mock Tahun 1990 - 2015

Analisis Erosi dan Sedimentasi

Analisis ini bertujuan untuk menentukan besarnya ruang sedimen. Untuk menentukan besarnya erosi aktual

pada lahan sekitar DTA diperlukan data penunjang yaitu topografi dan kemiringan

lahan serta karakteristik DTA. Contoh tahap perhitungannya sebagai berikut. Besarnya nilai EAkt daerah sawah (0 – 5%)

dapat dihitung dengan persamaan (6): EAk t = E-pot x CP

= 848.73 x 0.16 x 0.01 x 0.04 = 0.01 ton/ha/tahun

Kemudian dengan luasan sawah sebesar

4.60 ha, didapat laju erosi aktual Eaktual = 0.01 x 4.60

= 0.06 ton/tahun = 0.04 m3/tahun

Analisis sedimentasi potensial membutuhkan nilai Sediment Delivery Ratio

(SDR) dan erosi aktual. Besarnya SDR yang diperkirakan berdasarkan persamaan (7):

2018.02018,0

08683.0+)50+(2

)8683.0 -1(= A

nS

ASSDR

= 2018,02018,0

)38.16(08683,0+))020.0(50+25.0(2

))38.16(8683,0 -1(25.0

= 64%

Besarnya sedimentasi potensial (Spot) berdasar persamaan (8) :

SPot = EAkt x SDR = 0.04 m3/tahun x 64% = 0.03 m3/tahun

Sehingga, dengan langkah yang sama didapat perkiraan jumlah sedimen yang

masuk ke embung dari hasil erosi lahan yang terjadi pada DTA embung yaitu 824.26 m3/tahun, tertera pada Tabel 7.

Tabel 6. Sedimentasi Potensial (Spot) Kemiringan Kemiringan Laju erosi aktual

SDR Spot

lereng rerata (%) lereng rerata m3/th m3/th

25 0.25 5.49 0.55 3.00

42.5 0.425 4.18 0.65 2.72

10 0.1 98.50 0.57 56.55

2.5 0.025 550.41 0.46 253.17

2.5 0.025 0.04 0.64 0.03

25 0.25 636.37 0.50 318.15

42.5 0.425 296.09 0.64 190.64

Perkiraan jumlah sedimen yang masuk ke embung 824.26

Sumber : Analisis Perhitungan, 2017

Dari Tabel 7. didapatkan bahwa dalam

setahun diperkirakan 824.26 m3 sedimen masuk ke dalam tampungan embung. Kemudian jika kita bandingkan dengan

ruang sedimen yang hanya disediakan sebesar 547.1 m3, maka secara logika dalam

waktu kurang dari setahun pun ruang sedimen pun akan penuh terisi. Harapannya dapat dilakukan kegiatan maintenance

berupa pengerukan mungkin untuk menjaga agar fungsi embung bisa bertahan sampai 25

tahun mendatang. Penentuan Tampungan Efektif

Besarnya kapasitas tampungan efektif merupakan kapasitas tampungan desain

dikurangi volume ruang sedimen. Hasil perbandingan antara Vp, Vn, dan Vh sebagai berikut.

Penentuan volume berdasar lengkung kapasitas embung. Harus juga

memperhatikan beberapa aspek tinggi embung, yaitu tinggi maksimal 6.00 m untuk embung beton. Adapun Tabel 8. dan

Gambar 2. menunjukkan hasil lengkung kapasitas waduk. Sesuai dengan batasan

tinggi embung maksimum 6 m untuk embung beton, maka elevasi puncak tubuh embung +224. Muka air normal

direncanakan pada elevasi +223.5 sehingga tinggi muka air maksimum pada pelimpah

ketika terjadi banjir Q50 adalah 0.50 meter. Jadi jika dilihat dari lengkung kapasitas embung pada sub bab 4.2. tersebut di atas

maka didapatkan daya tampung topografi (Vp) yang diperbolehkan adalah sebesar

18088.8 m3. Besarnya volume air yang diharapkan dapat mengisi embung adalah 56,644 m3.

Volume kebutuhan air (Vn) didapat dari jumlah kebutuhan air penduduk Desa

Banyuurip sejumlah 2648 jiwa yaitu 38661 m3. Jadi, kapasitas tampung desain

ditentukan oleh daya tampung topografi, nilainya sebesar 18088.8 m3. Direncanakan

ruang sedimen setinggi 1 meter dari dasar atau pada elevasi +219 sehingga menghasilkan volume ruang sedimen

sebesar 547.13 m3. Sehingga kapasitas

tampungan efektif sebesar 18088.8 - 547.13

= 17541.67 m3 Tabel 7. Volume Tampungan dan Luas Genangan Embung

Elevasi Beda

tinggi

Luasan

kontur

Luas rerata antar

kontur

Volume tiap

kontur

Volume

storage (m) (m) (m2) (m2) (m3) (m3)

218 0 0 0 0 0 219 1 1094.3 547.1 547.1 547.1 220 1 2021.5 1557.9 1557.9 2105.0 221 1 3124.5 2573.0 2573.0 4678.0 222 1 4688.8 3906.7 3906.7 8584.6

223 1 6699.7 5694.2 5694.2 14278.9 224 1 8539.8 7619.8 7619.8 21898.7 225 1 10346.2 9443.0 9443.0 31341.7

Sumber : Analisis Perhitungan, 2017

Gambar 2. Kurva Lengkung Kapasitas Sumber : Analisis Perhitungan, 2017

Analisis Neraca Air

Inflow yang mengisi embung

merupakan volume total yang berasal dari perhitungan debit andalan 90%. Hasil

analisis neraca air dengan simulasi waduk selama satu tahun yang digunakan untuk memeriksa apakah air yang tersedia

cukup memadai untuk memenuhi

kebutuhan di daerah yang bersangkutan adalah sebagai berikut.

01000200030004000500060007000800090001000011000

218

219

220

221

222

223

224

225

0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000

Ele

va

si

(m)

Volume Tampungan Kontur (m3)

Lengkung Kapasitas Tampungan Embung

VolumeTampungan

Luasan Kontur(m2)

Tabel 8. Simulasi Tampungan Embung Banyuurip dengan Debit Andalan 90%

No Bulan

Jumlah Inflow Kebutuhan air baku Total outflow I - O Si+1 S akhir periode S total periode Spillout Spillout

Keterangan

Hari l/dt m3 m3/dt m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 l/dt

[1] [2] [3] [4] [5] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17]

12433 18089

1 Januari 31 14 36518 0 3284 3284 33235 45668 12433 18089 33235 12 Sukses

2 Februari 28 28 68088 0 2966 2966 65122 77555 12433 18089 65122 27 Sukses

3 Maret 31 0 0 0 3284 3284 -3284 9150 9150 9697 0 0 Sukses

4 April 30 14 35600 0 3178 3178 32423 41573 12433 18089 29139 11 Sukses

5 Mei 31 8 20524 0 3284 3284 17240 29674 12433 18089 17240 6 Sukses

6 Juni 30 4 9779 0 3178 3178 6601 19035 12433 18089 6601 3 Sukses

7 Juli 31 2 4727 0 3284 3284 1443 13877 12433 18089 1443 1 Sukses

8 Agustus 31 1 2375 0 3284 3284 -908 11525 11525 12072 0 0 Sukses

9 September 30 0 1099 0 3178 3178 -2078 9446 9446 9994 0 0 Sukses

10 Oktober 31 0 542 0 3284 3284 -2741 6705 6705 7252 0 0 Sukses

11 November 30 0 435 0 3178 3178 -2743 3962 3962 4510 0 0 Sukses

12 Desember 31 1 1843 0 3284 3284 -1441 2522 2522 3069 0 0 Sukses

Sumber : Analisis Perhitungan, 2017

Perencanaan Tubuh Embung

Berdasarkan karakteristik lokasi embung yang meliputi geologi tanah (jenis pondasi batu) dan ketersediaan bahan

urugan di lokasi embung yang tidak mencukupi dan lebar lembah yang relatif

sempit, maka dipilihlah tubung embung beton type gravity. Namun dipilih bahan cyclopean concrete agar biayanya lebih

murah. Beton jenis ini sama dengan beton normal biasa, perbedaannya ialah pada

beton ini digunakan ukuran agregat yang relatif besar. Ukuran agregat kasar dapat mencapai 20 cm, namun proporsi agregat

yang lebih besar dari biasanya ini sebaiknya tidak lebih dari 20 persen dari agregat

seluruhnya. Lebar mercu embung direncanakan

selebar 1 m, mengacu pada kriteria yang ada

pada Tabel 1. Kemiringan lereng hulu direncanakan 1 : 0.5 , sedangkan kemiringan

lereng hilir 1 : 1. Selanjutnya stabilitasnya akan dicek kembali dengan analisis stabilitas guling, geser, dan daya dukung

tanah.

Perencanaan Pelimpah

Pelimpah yang digunakan adalah pelimpah overflow dan dibuat menyatu

dengan tubuh embung yang terbuat dari beton siklop. Pelimpah overflow ini

digunakan berdasarkan pertimbangan ekonomiknya.

Mercu pelimpah direncanakan dengan mercu bulat dengan R = 0.6 m, dikarenakan koefisien debitnya lebih besar dari mercu

ambang lebar. Kemiringan mercu pelimpah sampai

lantai peredam energi direncanakan 1 : 1. Sehingga elevasi kolam olak terletak di +216.5.

Dengan kondisi aliran (debit per satuan lebar dan bilanan Froude) yang

direncanakan, maka dipilihlah kolam olak USBR type III sebagai fasilitas peredam energi air. Tinggi air di hilir peredam energi

adalah 1.4 meter.

Analisis Stabilitas Tubuh Embung dan

Pelimpah

Mengingat tubuh embung dan pelimpah

merupakan bangunan embung bertipe gravity maka bahaya yang mungkin terjadi

dan dapat mengganggu kestabilan bangunan adalah bahaya guling, geser dan daya dukung tanah. Terdapat tiga kondisi yang

ditinjau pada perhitungan stabilitas yaitu kondisi setelah selesai dibangun, kondisi

saat muka air normal, dan kondisi saat muka air banjir. Kemudian masing-masing kondisi tersebut kemudian dipecah lagi menjadi

kondisi saat gempa dan tidak gempa.

Tabel 9. Perhitungan Stabilitas Tubuh Embung

Kondisi

Jenis Stabilitas

Guling Geser Daya Dukung Tanah

SF hitung SF minimum Status SF hitung SF minimum Status σmaks σmin σijin Status

Waduk Kosong dengan Gempa 13.154 1.500 aman 4.982 1.500 aman 10.133 7.825 23.345 Aman

Muka Air Normal tanpa Gempa 6.002 1.300 aman 3.805 1.300 aman 13.514 1.934 23.345 Aman

Muka Air Normal dengan Gempa 4.124 1.300 aman 1.876 1.300 aman 10.878 4.571 23.345 Aman

Muka Air Banjir tanpa Gempa 5.397 1.100 aman 3.259 1.100 aman 13.559 1.834 23.345 Aman

Muka Air Banjir dengan Gempa 3.912 1.100 aman 1.558 1.100 aman 11.059 4.334 23.345 Aman

Sumber : Analisis Perhitungan, 2017

Tabel 10. Perhitungan Stabilitas Pelimpah

Kondisi

Jenis Stabilitas

Guling Geser Daya Dukung Tanah

SF hitung SF minimum Status SF hitung SF minimum Status σmaks σmin σijin Status

Waduk Kosong dengan Gempa 10.623 1.500 aman 6.564 1.500 aman 1.106 - 23.345 Aman

Muka Air Normal tanpa Gempa 2.933 1.300 aman 4.378 1.300 aman 6.232 2.449 23.345 Aman

Muka Air Normal dengan Gempa 2.389 1.300 aman 1.979 1.300 aman 7.543 1.138 23.345 Aman

Muka Air Banjir tanpa Gempa 1.640 1.100 aman 3.952 1.100 aman 0.868 - 23.345 Aman

Muka Air Banjir dengan Gempa 1.447 1.100 aman 1.753 1.100 aman 1.099 - 23.345 Aman

Sumber : Analisis Perhitungan, 2017

Rencana Anggaran Biaya

Untuk menghitung anggaran biaya

yang harus dialokasikan, perlu mengetahui harga satuan pekerjaan yang berlaku di

daerah studi dan besarnya volume pekerjaan dari masing-masing item pekerjaan. Adapun harga satuan pekerjaan tertera pada Tabel

12, sedangkan hasil perhitungan rencana anggaran biaya yang didapat dengan

mengalikan volume pekerjaan dengan harga satuan pekerjaan tertera pada Tabel 13

berikut.

Tabel 11. Rencana Anggaran Biaya Embung Banyuurip

No Uraian Pekerjaan Jumlah Biaya (Rp.)

I PEKERJAAN PERSIAPAN Rp 146,411,102.72

II PEKERJAAN TUBUH EMBUNG Rp 2,492,823,030.82

III PEKERJAAN TAMPUNGAN EMBUNG Rp 771,794,861.79

IV PEKERJAAN PELIMPAH Rp 962,687,103.55

TOTAL BIAYA KONSTRUKSI Rp 4,361,136,006.95

PPN 10% Rp 436,113,600.70

TOTAL BIAYA FINANSIAL Rp 4,797,249,607.65

BIAYA FINANSIAL (DALAM PEMBULATAN) Rp 4,797,249,608.00

Sumber : Analisis Perhitungan, 2017 Dari Tabel 13, didapatkan besarnya

anggaran biaya yang untuk pembangunan Embung Banyuurip sebesar Rp

4,797,249,608.00

4. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut: 1) Tampungan mati Embung Banyuurip

yakni setinggi 1.00 m, sehingga

mempunyai volume 547.13 m3, terletak

pada elevasi +219.00 m. 2) Volume tampungan efektif Embung

Banyuurip sebesar 17541.67 m3 dan

terletak pada elevasi +223.50 m. 3) Muka air banjir terletak pada elevasi

+223.97 m. 4) Dari hasil perhitungan stabilitas

didapatkan bahwa desain Embung

Banyuurip aman terhadap bahaya guling, geser, dan daya dukung tanah.

5) Data Teknis dimensi Embung Banyuurip adalah sebagai berikut: - Tinggi embung = 6.00 m

- Elevasi crest embung = +224.00 - Lebar puncak embung = 1.00 m

- Kemiringan hilir = 1 : 1 - Kemiringan hulu = 1 : 0.5 - Panjang embung = 46.08 m

- El. puncak pelimpah = +223.95 - Lebar pelimpah = 12.00 m

- Mercu pelimpah = Mercu bulat, R = 0.6 m

- Type peredam energi

= USBR type III 6) Besarnya rencana anggaran biaya

didasarkan pada harga satuan Kabupaten Tulungagung tahun 2016 dan perhitungan BoQ, sehingga

didapatkan jumlah biaya adalah sebesar Rp 4,797,249,608.00 (Empat Milyar

Tujuh Ratus Sembilan Puluh Tujuh Dua Ratus Empat Puluh Sembilan Enam Ratus Delapan Rupiah)

DAFTAR PUSTAKA

Direktorat Bina Teknik DPU. 1999. Pedoman Pengelolaan Sedimentasi

Waduk. Jakarta

Direktorat Sumber Daya Air Kementerian Pekerjaan Umum. 2013.

Standar Perencanaan Irigasi KP-

02 Bangunan Utama. Jakarta. Kasiro, Ibnu, dkk. 1994. Pedoman

Kriteria Desain Embung Kecil

untuk Daerah Semi Kering di

Indonesia. Jakarta : PT. Mediatama Saptakarya

Montarcih, Lily. 2010. Hidrologi

Teknik Terapan. Malang: CV Asrori.

Soedibyo. 1993. Teknik Bendungan. Jakarta : Pradnya Paramita.

Utomo, Wani Hadi. 1994. Erosi dan

Konservasi Tanah. Malang : Penerbit IKIP Malang