Studi Perencanaan Teknis Bendung Di Sungai Ingge Daerah Irigasi Bonggo Kabupaten Sarmi Papua.

i Universitas Kristen Maranatha

STUDI PERENCANAAN TEKNIS BENDUNG

DI SUNGAI INGGE DAERAH IRIGASI BONGGO

KABUATEN SARMI PAPUA

Stenly Mesak Rumetna NRP : 0721017

Pembimbing : Ir.Endang Ariani,Dipl. H.E.

NIK : 210049

ABSTRAK

Daerah Irigasi Bonggo terletak di Kabupaten Sarmi. Di sini terdapat lahan pertanian baik berupa kebun maupun sawah yang sudah dikembangkan oleh petani setempat dengan sistem irigasi pedesaan dan tadah hujan dengan memanfaatkan drainase atau saluran alam yang ada. Bendung Ingge merupakan jenis bendung tetap yang didesain secara teknis agar dapat memberikan manfaat yang maksimal dalam keperluan irigasi di daerah sungai Ingge, khususnya Kabupaten Sarmi. Desain bendung ini menggunakan Q100 = 122,079 meter3/detik

dengan panjang lantai muka 6 meter, panjang lantai peredam energi 7,78 meter dan tinggi mercu bendung 3,5 meter. Mercu yang di gunakan merupakan mercu tipe Ogee dan ruang olak yang digunakan ruang olak tipe Vlughter dan faktor keamanan bendung (Fs) = 3. Bendung aman terhadap eksentrisitas, tegangan

tanah, guling dan geser

ii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

Surat Keterangan Tugas Akhir

Surat Keterangan Selesai Tugas Akhir Lembar Pengesahan

Pernyataan Orisinalitas Laporan Tugas Akhir Pernyataan Publikasi Laporan Penelitian Kata Pengantar

Abstrak i

Daftar Isi ii

Daftar Gambar v

Daftar Tabel vi

Daftar Notasi viii

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang 1

1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian 2

1.3 Ruang Lingkup Penelitian 2

1.4 Sistematika Penelitian 3

BAB II TINJAUAN LITERATUR

2.1 Pengertian Bendung 4

2.2 Tipe Bendung 5

2.2.1 Bendung Tetap 5

2.2.2 Bendung Gerak 8

2.3 Bagian-bagian Bendung 9

2.3.1 Tubuh Bendung 9

iii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI (Lanjutan)

2.4 Mercu Bendung 11

2.4.1 Bentuk Mercu Bendung 11

2.4.2 Tinggi Mercu Bendung 15

2.4.3 Lebar Mercu Bendung 16

2.4.4 Penentuan Elevasi Mercu Bendung 21

2.5 Perencanaan Hidrolis Bendung 22

2.6 Peredam Energi 24

2.7 Analisi Stabilits Bendung 27

BAB III STUDI KASUS DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengumpuan Data 31

3.2 Perencanaan Bendung 32

3.2.1 Penentuan Lebar Efektif Bendung 32 3.2.2 Penentuan Tinggi Mercu Bendung 35 3.2.3 Perhitungan Hidrolis Bendung 36

3.2.4 Perencanaan Peredam Energi 49

3.3 Analisa Stabilitas Bendung 42

3.3.1 Teori Lane 42

3.3.2 Perhitungan Gaya Angkat Ke Atas 46

3.3.3 Perhitungan Muka Air Normal 48

3.3.4 Stabilitas Terhadap Rembesan Bawah Tanah

Muka Air Normal 50

3.3.5 Kontrol Kestabilan Tubuh Bendung

iv Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI (Lanjutan)

3.3.6 Perhitungan Muka Air Banjir 55

3.3.7 Stabilitas Terhadap Rembesan Bawah Tanah

Muka Air Banjir 57

3.3.8 Kontrol Kestabilan Tubuh Bendung Kondisi Air Banjir 60

BAB IV SIMPULAN DAN SARAN

4.1 Simpulan 63

4.2 Saran 64

v Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bendung Susunan Batu Kali 6

Gambar 2.2 Bendung Bronjong 7

Gambar 2.3 Bendung Cerucuk 7

Gambar 2.4 Bendung Gerak 8

Gambar 2.5 Mercu Bendung Tipe Bulat 11

Gambar 2.6 Mercu Bendung Tipe Ogee 13

Gambar 2.7 Mercu Bendung Tipe Ambang Lebar 14

Gambar 3.1 Profil Melintang Mercu Ogee 37

Gambar 3.2 Ketinggian Air pada Mercu Bendung 39 Gambar 3.3 Perencanaan Teknis Bendung Pada Muka Air Normal 44 Gambar 3.4 Perencanaan Teknis Bendung Pada Muka Air Banjir 45

vi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Harga k dan n 12

Tabel 2.2 Kemiringan Hulu Berdasarkan P/H 12

Tabel 2.3 Harga Kp 18

Tabel 2.4 Harga Ka 18

Tabel 2.5 Angka Ratio Rembesan 28

Tabel 3.1 Perhitungan Pelimpah Ogee 38

Tabel 3.2 Perhitungan Gaya Angkat Keatas 46

Tabel 3.3 Perhitungan Gaya Angkat Ke Atas Pada Setiap Titik 47 Tabel 3.4 Berat Sendiri Bendung Muka Air Normal 48 Tabel 3.5 Gaya Horizontal Bendung Muka Air Normal 49 Tabel 3.6 Perhitungan Panjang Rembesan Bendung

Muka Air Nornal 50

Tabel 3.7 Berat Sendiri Bendung Muka Air Banjir 55 Tabel 3.8 Gaya Horizontal Bendung Muka Air Banjir 56 Tabel 3.9 Gaya Vertikal Bendung Muka Air Banjir 56 Tabel 3.10 Perhitungan Panjang Rembesan Bendung

vii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR NOTASI

X : Koordinat Permukaan Hilir Sumbu X Y : Koordinat Permukaan Hilir Sumbu Y hd : Tinggi Energi Rencana Di Atas Mercu

k dan n : Parameter Yang Tergantung Pada Kecepatan Aliran Dan Kemiringan Hulu

Be : Lebar Efektif Mercu Bb : Lebar Bruto Mercu

n : Jumlah Pilar Pintu Pembilas Kp : Koefisien Kontraksi Pilar

Ka : Koefisien Kontraksi Pangkal Bendung

H : Tinggi Energi Q : Debit Rencana Cd : Koefisien Debit g : Percepatan Gravitasi V : Kecepatan Rencana

c : Koefisien Tingkat Jenis Material Sedimen d : Diameter Partikel Sedimen

hc : Kedalaman Kritis

q : Debit Rencana per Meter Lebar F : Luas Bukaan Pintu Pembilas b : Lebar Pintu

y : Tinggi Rencana Bukaan Pintu Pembilas

μ : Koefisien Kontraksi Vc : Kecepatan Kritis

viii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR NOTASI (Lanjutan)

z : Perbedaan Tinggi Muka Air Hulu Dan Hilir a : Lebar Ambang Hilir

t : Tinggi Air Dari Ambang Dasr HIlir

∆H : Beda Tinggi Energi

L : Panjang Total Bidang Kontak dari HuluSampai Hiir LV : Panjang Bidang Vertikal

LH : Panjang Bidang Horizontal

C : Harga Rasio Rembesan Lane Px : Gaya Angkat Ke Atas Pada Titik x

Lx : Jarak Sepanjang Bidang Kontak Dari Hulu Sampai Titik x

Hx : Tinggi Energi Di Hulu Bendung

e : Eksentrisitas

L : Lebar Dasar Pondasi

RV : Jumlah Semua Gaya Vertikal

M0 : Jumlah Momen Vertikal – Jumlah Momen Horizontal

q : Tegangan Tanah Yang Terjadi Fg : Ketahanan Guling Dan Geser

∑MV : Jumlah Momen Tahan

∑MH : Jumlah Momen Guling

Fk : Faktor Keamanan

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR

Sesuai dengan persetujuan dari Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha, Bandung melalui surat No.1258/TA/FTS/UKM/III/2011 tanggal 1 Maret 2011, dengan ini saya selaku Pembimbing Tugas Akhir memberikan tugas kepada :

N a m a : Stenly Mesak Rumetna

N R P : 0721017

Untuk membuat Tugas Akhir dengan judul :

STUDI PERENCANAAN TEKNIS BENDUNG DI SUNGAI INGGE DAERAH IRIGASI BONGGO

KABUPATEN SARMI PAPUA

Pokok-pokok pembahasan Tugas Akhir tersebut adalah sebagai berikut :

1. Pendahuluan 2. TinjauanLiteratur

3. Studi Kasus dan Analisis Data 4. Simpulan dan Saran

Hal-hal lain yang dianggap perlu dapat disertakan untuk melengkapi penulisan Tugas Akhir ini.

Bandung, 1 Maret 2011

Ir. Endang Ariani, Dipl. HE Pembimbing

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR

Yang bertanda tangan di bawah ini, selaku Pembimbing Tugas Akhir dari :

N a m a : Stenly Mesak Rumetna N R P : 0721017

Menyatakan bahwa Tugas Akhir dari Mahasiswa di atas dengan judul :

STUDI PERENCANAAN TEKNIS BENDUNG DI SUNGAI INGGE DAERAH IRIGASI BONGGO

KABUPATEN SARMI PAPUA

Dinyatakan selesai dan dapat diajukan pada Ujian Sidang Tugas Akhir (USTA).

Bandung, 2 Desember 2011

Ir. Endang Ariani, Dipl. HE

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebutuhan pangan terutama beras di Provinsi Papua selama ini masih dipenuhi dengan cara mendatangkan dari daerah lain seperti Sulawesi dan Jawa. Melihat kondisi tersebut, maka perlu diadakan percepatan dalam pembangunan daerah irigasi baru, oleh karena itu pemerintah provinsi Papua melalui Dinas Pekerjaan Umum akan mengadakan pekerjaan Desain Daerah Irigasi Bonggo SP-3 di Kabupaten Sarmi.

Sebagai kabupaten baru yang memiliki potensi pertanian yang besar, Kabupaten Sarmi selayaknya mampu memenuhi kebutuhan akan pangannya, khususnya beras. Hal ini juga ditunjang dengan tenaga kerja bidang pertanian yang cukup karena Kabupaten Sarmi merupakan salah satu lokasi transmigran yang ada di Provinsi Papua. Daerah Irigasi Bonggo terletak di Kabupaten Sarmi. Disini terdapat lahan pertanian baik berupa kebun maupun sawah yang sudah dikembangkan oleh petani setempat dengan sistem irigasi pedesaan dan tadah hujan dengan memanfaatkan drainase atau saluran alam yang ada. Saat ini telah berkembang sebagai daerah pertanian untuk berbagai komoditi pertanian namun belum merupakan jaringan irigasi teknis.

Sebagian areal tadah hujan telah berkembang sebagai lahan basah dengan tanaman padi sedang sisanya berupa lahan kebun campuran. Untuk meningkatkan produksi pertanian tersebut, maka sawah tadah hujan pada daerah tersebut perlu ditingkatkan dari saluran tadah hujan menjadi irigasi teknis. Namun karena muka air sungai yang lebih rendah dari daerah iriagasi maka perlu dibangun bendung agar kebutuhan daerah irigasi bisa terpenuhi.

2 Universitas Kristen Maranatha 1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian

Maksud yang menjadi sasaran penelitian adalah:

 Melakukan desain bendung agar kebutuhan air daerah irigasi terpenuhi. Tujuan yang menjadi sasaran penelitian adalah:

 Menghitung dimensi lebar bendung efektif, type mercu, tinggi mercu bendung, dimensi peredam energi, panjang lantai muka, dimensi peredam energi dan analisis stabilitas.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Agar pemecahan masalah dapat terarah dan tidak terlalu meluas, maka batasan-batasan dalam penelitian ini:

1. Melakukan pengkajian data-data yang telah diperoleh lalu membuat perencanaan bendung.

2. Desain bendung yang akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan irigasi. 3. Data yang digunakan untuk penelitian merupakan data lapangan yang di

3 Universitas Kristen Maranatha 1.4 Sistematika Penelitian

Sistematika penelitian adalah sebagai berikut: BAB I Pendahuluan

Berisi tentang penjelasan latar belakang masalah, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, sistematika penelitian.

BAB IITinjauan Literatur

Berisi tentang tinjauan literatur yang digunakan untuk mendukung penelitian.

BAB III Studi Kasus

Berisi tentang studi kasus dan penjelasan dalam pemecahan masalah yang menjadi topik penulisan Tugas Akhir.

BAB IV Simpulam dan Saran

Berisi tentang kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil penelitian, berdasarkan bab-bab yang telah dibahas.

63 Universitas Kristen Maranatha

BAB IV

SIMPULAN DAN SARAN

4.1 Simpulan

Setelah melakukan pengumpulan data survey lokasi yang dilakukan oleh tim survey dari Departemen Pengairan Umum Provinsi Papua, serta dari analisa perhitungan maka :

a. Debit desain rencana yang digunakan dalam perencanaan bendung ini

yaitu Q100 = 122,079 meter3/detik.

b. Hasil desain bendung :

Lebar efektif bendung = 9,3 meter

Panjang lantai muka = 6 meter

Tinggi mercu = 3,5 meter

Mercu yang digunakan = Mercu tipe Ogee

Kemiringan udik mercu = 1 : 0,33

Kemiringan hilir mercu = 1 : 1

Peredam energi yang digunakan = Peredam energi tipe Vlugher

Panjang peredam energi = 7,78 meter

Ketebalan peredam energi = 2 meter

Jumlah pintu pembilas = 1 buah

Lebar pintu pembilas = 1 meter

Tinggi bukaan pintu pembilas = 2 meter

64 Universitas Kristen Maranatha

c. Dari analisa stabilitas bendung :

1) Dalam kondisi air normal :

a. Terhadap eksentrisitas : e = 1,64 < 2,80 ... Aman

b. Terhadap tegangan tanah :

qmax = 13,47 ton/mter2 < qijin = 177,62 ton/meter2... Aman qmin = 3,52 ton/meter2 < qijin = 177,62 ton/meter2 ... Aman

c. Terhadap guling : Fg = 12,220 > 3 ...Aman

d. Terhadap geser : Fg = 6,891 > 3 ... Aman

2) Dalam kondisi air banjir :

a. Terhadap eksentrisitas : e = 1,38 < 2,80 ... Aman

b. Terhadap tegangan tanah :

qmax = 13,796 ton/meter2 < qijin = 177,62... Aman qmin = 4,249 ton/meter2 < qijin = 177,62 ... Aman

c. Terhadap guling : Fg = 12,824 > 3 ...Aman

d. Terhadap geser : Fg = 5,090 > 3 ... Aman

Dengan perencanan bendung tersebut, maka bendung stabil terhadap eksentrisitas tanah,tegangan tanah, guling dan geser

Dimensi untuk hasil perhitungan dengan perencanaan Q100 dapat

direkomendasikan atau dijadikan pengambilan keputusan.

4.2 Saran

Bagi peneliti yang akan mendesain bendung dapat juga menghitung kelengkapan bendung yang lain seperti kantong lumpur

65 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

Buku Petunjuk Perencanaan Irigasi, KP-06, Desember 1986, Bagian Penunjang Untuk Standar Perencanaan Irigasi KP-06, Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Pengairan.

Standar Kriteria Desain, Jilid 2, 1990, Pelengkap Kriteria Desain, Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Pengairan.

Standar Perencanaan Irigasi, KP-02, Desember 1986, Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan Utama KP-02, Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Pengairan.

2 Universitas Kristen Maranatha 1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian

Maksud yang menjadi sasaran penelitian adalah:

 Melakukan desain bendung agar kebutuhan air daerah irigasi terpenuhi. Tujuan yang menjadi sasaran penelitian adalah:

 Menghitung dimensi lebar bendung efektif, type mercu, tinggi mercu bendung, dimensi peredam energi, panjang lantai muka, dimensi peredam energi dan analisis stabilitas.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Agar pemecahan masalah dapat terarah dan tidak terlalu meluas, maka batasan-batasan dalam penelitian ini:

1. Melakukan pengkajian data-data yang telah diperoleh lalu membuat perencanaan bendung.

2. Desain bendung yang akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan irigasi. 3. Data yang digunakan untuk penelitian merupakan data lapangan yang di

3 Universitas Kristen Maranatha 1.4 Sistematika Penelitian

Sistematika penelitian adalah sebagai berikut: BAB I Pendahuluan

Berisi tentang penjelasan latar belakang masalah, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, sistematika penelitian.

BAB II Tinjauan Literatur

Berisi tentang tinjauan literatur yang digunakan untuk mendukung penelitian.

BAB III Studi Kasus

Berisi tentang studi kasus dan penjelasan dalam pemecahan masalah yang menjadi topik penulisan Tugas Akhir.

BAB IV Simpulam dan Saran

Berisi tentang kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil penelitian, berdasarkan bab-bab yang telah dibahas.

63 Universitas Kristen Maranatha

BAB IV

SIMPULAN DAN SARAN

4.1 Simpulan

Setelah melakukan pengumpulan data survey lokasi yang dilakukan oleh tim survey dari Departemen Pengairan Umum Provinsi Papua, serta dari analisa perhitungan maka :

a. Debit desain rencana yang digunakan dalam perencanaan bendung ini yaitu Q100 = 122,079 meter3/detik.

b. Hasil desain bendung :

Lebar efektif bendung = 9,3 meter Panjang lantai muka = 6 meter Tinggi mercu = 3,5 meter Mercu yang digunakan = Mercu tipe Ogee Kemiringan udik mercu = 1 : 0,33

Kemiringan hilir mercu = 1 : 1

Peredam energi yang digunakan = Peredam energi tipe Vlugher Panjang peredam energi = 7,78 meter

Ketebalan peredam energi = 2 meter Jumlah pintu pembilas = 1 buah Lebar pintu pembilas = 1 meter Tinggi bukaan pintu pembilas = 2 meter Faktor keamanan bendung = 3

64 Universitas Kristen Maranatha

c. Dari analisa stabilitas bendung : 1) Dalam kondisi air normal :

a. Terhadap eksentrisitas : e = 1,64 < 2,80 ... Aman b. Terhadap tegangan tanah :

qmax = 13,47 ton/mter2 < qijin = 177,62 ton/meter2... Aman

qmin = 3,52 ton/meter2 < qijin = 177,62 ton/meter2 ... Aman

c. Terhadap guling : Fg = 12,220 > 3 ...Aman

d. Terhadap geser : Fg = 6,891 > 3 ... Aman

2) Dalam kondisi air banjir :

a. Terhadap eksentrisitas : e = 1,38 < 2,80 ... Aman b. Terhadap tegangan tanah :

qmax = 13,796 ton/meter2 < qijin = 177,62... Aman

qmin = 4,249 ton/meter2 < qijin = 177,62 ... Aman

c. Terhadap guling : Fg = 12,824 > 3 ...Aman

d. Terhadap geser : Fg = 5,090 > 3 ... Aman

Dengan perencanan bendung tersebut, maka bendung stabil terhadap eksentrisitas tanah,tegangan tanah, guling dan geser

Dimensi untuk hasil perhitungan dengan perencanaan Q100 dapat

direkomendasikan atau dijadikan pengambilan keputusan.

4.2 Saran

Bagi peneliti yang akan mendesain bendung dapat juga menghitung kelengkapan bendung yang lain seperti kantong lumpur

65 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

Buku Petunjuk Perencanaan Irigasi, KP-06, Desember 1986, Bagian Penunjang Untuk Standar Perencanaan Irigasi KP-06, Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Pengairan.

Standar Kriteria Desain, Jilid 2, 1990, Pelengkap Kriteria Desain, Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Pengairan.

Standar Perencanaan Irigasi, KP-02, Desember 1986, Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan Utama KP-02, Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Pengairan.