Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 1
PERENCANAAN SPILLWAY DAN OPTIMASI PENGOPERASIAN
WADUK PADA BENDUNGAN DESA BANDUNGHARJO
KECAMATAN TOROH KABUPATEN GROBOGAN
NASKAH PUBLIKASI
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Sipil
Diajukan Oleh:
PEKIK GUNAWAN
NIM : D 100 090 043
NIRM : 09.6.106.03010.50043
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 2
LEMBAR PENGESAHAN
NASKAH PUBLIKASI
PERENCANAAN SPILLWAY DAN OPTIMASI PENGOPERASIAN
WADUK PADA BENDUNGAN DESA BANDUNGHARJO
KECAMATAN TOROH KABUPATEN GROBOGAN
Naskah publikasi ilmiah ini disetujui dan layak untuk dipublikasikan untukmemenuhi sebagai persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1
Program Studi Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas Muhammadiyah Surakarta
diajukan oleh :Pekik Gunawan
NIM : D 100 090 043NIRM : 09.6.106.03010.50043
Susunan Dewan Penguji:
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
Ir. H. A. Karim Fatchan, M.T. Gurawan Djati W. S.T., M.T.NIK : 496 NIK : 782
Anggota
Kuswartomo, S.T., M.T.NIK : 651
Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratanUntuk mencapai derajat Sarjana-1 Teknik Sipil
Surakarta, ..............................
Dekan Fakultas Teknik Ketua Program Studi Teknik Sipil
Ir. H. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D Mochamad Solikin, S.T., M.T., Ph.DNIK : 682 NIK : 792
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 3
PERENCANAAN SPILLWAY DAN OPTIMASI PENGOPERASIAN WADUK PADA
BENDUNGAN DESA BANDUNGHARJO KECAMATAN TOROH KABUPATEN
GROBOGAN
ABSTRAKSI
Bendungan Bandungharjo dibangun di Desa Bandungharjo, Kecamatan Toroh, KabupatenGrobogan. Fungsi dari bendungan tersebut adalah sebagai penyimpan air pada saat musim penghujandan akan memanfaatkan air pada saat dibutuhkan, baik sebagai kebutuhan air baku maupun sebagai airirigasi. Bendungan bandungharjo ini dilengkapi bangunan pelimpah (spillway) sebagai pelimpah airsaat kondisi air banjir.
Perencanaan ini dilakukan analisis kebutuhan air dengan menggunakan Penman method sertapada analisis ketersediaan air menggunakan metode rasional. Hasil analisis tersebut didapatkan neracaair dengan membandingkan hasil dari kedua analisis tersebut dan didapatkan nilai prosentase seberapabesar ketersediaan dapat memenuhi kebutuhan air. Sebagai kontrol bendungan aman terhadapoverlaping, maka dalam merencanakan bangunan pelimpah (spillway) dilakukan kontrol kestabilanbaik terhadap rembesan air tanah (piping) dan momen guling. Analisis pengoperasian waduk, denganmembandingkan beberapa alternatif, sehingga diperoleh pola pengoperasian waduk yang baik.
Analisis neraca air selama 1 tahun didapatkan faktor (k) potensi inflow bendunganBandungharjo dapat memenuhi kebutuhan air sebesar 86,80 %. Analisis bangunan pelimpah dilakukankontrol kestabilan terhadap rembesan sehingga didapatkan hasil CL = 2,916 > 1,6 (pada saat kondisiair normal) dan CL = 2,232 > 1,6 (pada saat kondisi air banjir), kestabilan terhadap momen gulingdidapatkan hasil FS = 6,118 > 1,5 (pada saat kondisi air normal) dan FS = 2,241 > 1,5 (pada saatkondisi air banjir), kestabilan terhadap gaya geser didapatkan hasil SF = 5,555 (pada saat kondisi airnormal) dan SF = 3,914 > 1,5 (pada saat kondisi air banjir), serta kestabilan daya dukung pondasididapatkan hasil σmax 3,028 ton/m2 < 4,339 ton/m2 (pada saat kondisi air normal) dan σmax = 1,877 <4,339 ton/m2 (pada saat kondisi air banjir). Analisis pengoperasian waduk diambil alternatif ke IIIsebagai pola pengoperasian waduk nantinya.
Kata kunci: Analisis, kebutuhan air, ketersediaan air, spillway, waduk.
LATAR BELAKANGAir merupakan salah satu kebutuhan
pokok makhluk hidup di alam ini. Kegunaanair antara lain untuk kebutuhan air bakumanusia maupun untuk kebutuhan irigasi bagitanaman di persawahan. Persoalan yang seringterjadi adalah sewaktu musim hujan kerapmenimbulkan banjir, sedangkan pada waktukemarau terjadi kurangnya ketersadiaan air.Oleh sebab itu, diperlukan adanya pengelolaansumber daya air yang baik, sehinggapenggunaan air dapat digunakan secaraoptimal, baik pada musim penghujan dankemarau. Bangunan air yang dapatmenampung kelebihan air pada musimpenghujan dan dimanfaatkan pada saat-saatkekurangan air adalah waduk atau bendungan.Waduk yang akan dibangun nantinya harusmampu menyimpan air dan untuk memenuhi
kebutuhan air serta aman terhadap banjir yangdirencanakan, sehingga diperlukan desainspillway yang mampu mengalirkan banjir yangdirencanakan.
Rumusan Masalah1. Desain spillway dengan
mempertimbangkan kondisi geotekniksetempat dan debit outflow padaperhitungan penelusuran banjir.
2. Kuat dukung tanah dasar spillway setelahditentukan desain spillway nya.
3. Kestabilan bangunan pelimpah (spillway),pada kondisi muka air rencana dan padakondisi muka air banjir.
4. Pengoptimalan operasi waduk.
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 4
TINJAUAN PUSTAKA
Agus Murtiana (2006) dalam tugasakhirnya yang berjudul “Optimasi manajemenair rowo jombor”. Tugas Akhir (Penelitian) inimemiliki tujuan yaitu mengetahui karakteristikimbangan air Rowo Jombor kemudianmengoptimalkannya. Dengan pola operasialternatif dapat diminimalisir dan bahkansebenarnya ketinggian air yang dibutuhkanyaitu dengan peil alternatif setengah bulananyang dimulai Bulan Oktober.
Bayu Ramadhan (2008) dalam tugasakhirnya yang berjudul “OptimasiPengoperasian Waduk Wonogiri”. Wadukwonogiri memiliki peran yang sangat pentingdalam hal irigasi, karena air waduk inidigunakan untuk menyuplai daerah irigasisebesar 28.000 ha. Kenyataan di lapangansering kali pasokan air kurang pada saat musimkemarau, jadi dalam studi penelitian inidimaksudkan untuk lebih mengoptimalkanpengoperasian waduk sehingga tidak terjadikekurangan air lagi. Dari perbandingan antarapedoman operasi Waduk Wonogiri alternatf 10
dengan pedoman operasi Waduk Wonogirihistoris didapatkan nilai faktor (k) pedomanopersi Waduk Wonogiri alternatif 10 > operasiWaduk Wonogiri historis, hal ini disebabkankarena kurang sesuainya pelepasan air wadukdengan kebutuhan irigasi pada pedomanoperasi Waduk Wonogiri historis.
Ardhani Agnas Pratama dan PranataSetyo Kuntoro (2009) dalam tugas akhirnyayang berjudul “Perencanaan BendunganGonggang Kabupaten Magetan, Jawa Timur”.Tujuan perencanaan tersebut dilakukan untukkeperluan irigasi. Rencana pembangunan diatas sungai gonggang yang memiliki luasdaerah aliran 12,657 km2 dan terletak diKecamatan Poncol, Kabupaten MagetanPropinsi Jawa Timur. Setelah dilakukanperhitungan Bendungan Gonggangdirencanakan dengan spesifikasi Urugan ZonaInti Kedap Air Tegak setinggi 45 m denganlebar 10 m, Bangunan Pelimpah Mercu Ogeedengan lebar 10 m, Kolam Olak USBR Tipe Idan Bangunan Penyadap Menara.
LANDASAN TEORIAnalisis Kebutuhan dan Ketersediaan Air1. Kebutuhan Air Tanaman ( Etc )
a. EvapotranspirasiEvapotranspirasi dihitung denganmenggunakan Metode Penman.
b. PerkolasiLaju perkolasi normal sesudahdilakukan penggenangan berkisar antara1-3 mm/hari. Untuk perhitungankebutuhan air laju perkolasi diambilharga standar 2 mm/hari.
c. Curah Hujan EfektifMetode yang digunakan untukmenghitung curah hujan efektif adalahmetode R80. (Standard PerencanaanIrigasi KP-01, 1986)
d. Kebutuhan Air untuk Pengelolaan LahanKebutuhan air didasarkan pada airkonstan dalam lt/det selama periodepenyiapan lahan.
e. Kebutuhan Air untuk PertumbuhanKebutuhan air untuk pertumbuhantanaman dipengaruhi oleh besarnyaevapotranspirasi tanaman (ETC),perkolasi (P), penggantian air genangan(W) dan hujan efektif (Re).
2. Kebutuhan Air IrigasiRencana pola tanam untuk jaringan
Irigasi Bandungharjo dari SK. KeputusanBupati setempat adalah sebagai berikut :
Gambar 1 Rencana Pola Tanam3. Kebutuhan Air Baku
Asumsi dasar besarnya kebutuhan airuntuk penduduk berdasarkan PedomanKonsumsi Air (Kimpraswil, 2003).
4. Analisis Debit AndalanData debit tercatat di sungai Glugu
tidak didapatkan, sehingga untukmemperkirakan debit sungai digunakanmodel hujan limpasan dengan metoderasional.
5. Neraca AirUntuk mengetahui apakah debit yang
tersedia cukup atau tidak,Desain Struktur Spillway1. Rencana Teknis Bangunan Pelimpah
(Spillway)a. Saluran Pengarah Aliran
Pada saluran pengarah aliran inikecepatan masuknya aliran air supayatidak melebihi 4 m/det dan lebar saluranmakin mengecil ke arah hilir.
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
Padi I Padi II Palawija (Jagung)
1,11,100,951,05 0,500,951,051,05 00,951,021,050,960,591,051,11,1
April Mei Juni Juli Agustus SeptemberOktober Nopember Desember Januari Februari Maret
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 5
b. Saluran Pengatur AliranBentuk dan sistem kerja saluranpengatur aliran ini menggunakan tipebendung pelimpah (over flow weir type).
c. Saluran TransisiPerhitungan saluran transisimenggunakan persamaan Bernoulli.
d. Saluran PeluncurPerhitungan saluran peluncur padabagian terompet menggunakanpersamaan kekekalan momentum
e. Peredam EnergiPeredam energi berfungsi untukmeredam energi aliran dari saluranpeluncur.
Stabilitas Bangunan Pelimpah (Spillway)Kestabilan bangunan pelimpah (spillway),meliputi:a. Stabilitas terhadap erosi bawah tanah
(piping)b. Kontrol terhadap penggulinganc. Stabilitas daya dukung tanah pondasi.
Optimasi Operasi Waduk
Langkah analisis operasi waduk dengan modelsimulasi dengan tujuan akhir adalah penetapanrule curve waduk (rerata elevasi muka airwaduk tiap periode tertentu sebagai pedomanopersai waduk)
METODE PENELITIA
Gambar 2 Bagan Alir
ANALISIS DAN PEMBAHASANAnalisis Kubutuhan dan Ketersediaan Air1. Evapotranspirasi (ET0)
Tabel 1. Perhitungan ET0 denganmenggunakan Penman Method
Bulan ET0 Bulan ET0
Januari 5,865 Juli 5,284
Februari 5,921 Agustus 5,598
Maret 5,146 September 5,206
April 5,695 Oktober 5,792
Mei 5,043 Nopember 5,615
Juni 4,694 Desember 4,797
2. Analisis Data HujanPada perhitungan curah hujan areal
diperlukan adanya:a. Pengisian Data Hujan
Pada penelitian ini disetiap stasiun hujanmenggunakan 3 stasiun pengamatanhujan lainnya sebagai backup, yangdianggap sebagai 3 stasiun hujanterdekat dan hasilnya data yangdidapatkan panggah (layak) digunakan.
b. Uji KonsistensiTabel 2 Perhitungan Uji KonsistensiData Hujan
StasiunQmaks
Ski**
Syarat Keterangan
Qijin Qmaks < Qijin
Geyer 4,153 4,570
PanggahAsemrudung 4,111 4,570
Sanggeh 1,189 4,570
Semen 1,271 4,570
c. Curah Hujan ArealPada perhitungan curah hujan arealmenggunakan metode rerata, data curahhujan yang dirata-rata yaitu 3 stasiunpengamatan curah hujan (stasiun hujanGeyer, Sanggeh, dan Semen).
3. Hujan Efektifa). Hujan efektif untuk tanaman padi
Re = 807,0 RTabel 3 Curah Hujan Efektif UntukTanaman Padi
R Re R Re(mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari)
I 5,93 4,153 I 0,00 0II 5,00 3,500 II 0,00 0I 6,56 4,589 I 0,00 0II 3,31 2,315 II 0,00 0I 5,58 3,904 I 0,00 0II 3,75 2,625 II 0,00 0I 6,38 4,464 I 1,51 1,058II 2,96 2,069 II 4,10 2,873I 2,02 1,416 I 4,18 2,924II 0,15 0,102 II 6,40 4,480
I 0,67 0,467 I 2,82 1,976
II 0,07 0,047 II 7,35 5,148
Bulan Periode
Agustus
September
Oktober
Nopember
Desember
PeriodeBulan
Januari
Februari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 6
b).Hujan efektif untuk tanaman palawijaTabel 4 Curah Hujan Efektif Untuk Tanaman Palawija
4. Analisis Kebutuhan Air
a. Kebutuhan Air Irigasi
Tabel 5 Kebutuhan Bersih Air di Persawahan
b. Kebutuhan Air BakuTabel 6 Jumlah Penduduk KabupatenGrobogan Tahun 2011
No KecamatanPenduduk
2006 2007 2008 2009 2010
1 Toroh 114785 115618 116145 116729 117143
2 Geyer 70764 70860 69748 70086 70428
Jumlah 185549 186478 185893 186815 187571
Dari data di atas didapatkan persamaan :y = 438,1 x – 693243,6Misalkan waduk masih memenuhi untukpelayanan air 50 tahun, Jadi proyeksiyang didapat untuk 50 tahun mendatangdidapatkan :y = 209681 orangUntuk analisis kebutuhan air baku,perhitungan sebagai berikut :Jadi, konsumsi air atau kebutuhan airbaku penduduk Kecamatan Toroh danGeyer sebesar :Jumlah SR+HU = 0,239 + 0,068 = 0,307m3/detik.
c. Analisis Ketersediaan AirTabel 7 Perhitungan Debit Andalan
Eto Tamp Faktor Etc R Re(mm/hari) Efektif Tamp (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari)
Juni II 4,694 0,50 80 1,004 2,347 0,07 0,067I 0,59 80 1,004 3,118 0 0II 0,96 80 1,004 5,073 0 0I 1,05 80 1,004 5,878 0 0II 1,02 80 1,004 5,710 0 0I 0,95 80 1,004 4,945 0 0II 0 80 1,004 0 0 0
Kc
Juli
Agustus
September
Bulan
5,284
5,598
5,206
Jumlah Setengah Eto Eo P Re WLR M IR Etc NFR NFR NFR
Hari Bulan (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (m3/detik) (lt/detik)/Ha
I 1,058 LP LP LP 0,000 13,899 0,245 0,025
II 2,873 LP 1,1 LP 0,000 12,084 0,213 0,021
I 2,924 1,1 1,1 1,1 6,177 6,952 0,123 0,012
II 4,480 1,1 1,05 1,08 6,065 5,285 0,093 0,009
I 1,976 1,05 1,05 1,05 5,037 6,762 0,119 0,012
II 5,148 1,05 0,95 1 4,797 3,349 0,059 0,006
I 4,153 1,7 0,95 0 0,48 2,815 2,362 0,042 0,004
II 3,500 panen 0 0 0,000 0,000 0,000 0,000
I 4,589 LP LP LP 0,000 11,258 0,198 0,020
II 2,315 LP 1,1 LP 0,000 13,531 0,239 0,024
I 3,904 1,1 1,1 1,1 5,660 5,456 0,096 0,010
II 2,625 1,1 1,05 1,08 5,557 6,632 0,117 0,012
I 4,464 1,05 1,05 1,05 5,979 5,215 0,092 0,009
II 2,069 1,05 0,95 1 5,695 7,326 0,129 0,013
I 1,416 1,7 0,95 0 0,48 2,421 4,705 0,083 0,008
II 0,102 panen 0 0 0,000 0,000 0,000 0,000
I 0 LP 0,000 2,000 0,035 0,004
II 0,067 0,5 2,347 4,280 0,075 0,008
I 0,000 0,59 3,118 5,118 0,090 0,009
II 0,000 0,96 5,073 7,073 0,125 0,012
I 0,000 1,05 5,878 7,878 0,139 0,014
II 0,000 1,02 5,710 7,710 0,136 0,014
I 0,000 0,95 4,945 6,945 0,122 0,012
II 0,000 0 0,000 0,000 0,000 0,000
Januari 31 6,452 2 8,452 1,048
1,7 8,177 0,981
Desember 31 4,797 5,277 2
5,865
November 30 5,615 2
Kc 1 Kc 2
4,298 7,262
1,7 7,277 0,902
Padi II
Jagung
5,206
5,598
5,284
4,694
5,043
5,695
7,726 4,636
4,844
Agustus 31 6,158 2 8,158 5,058
7,81331 5,813 2
30 5,726 2
7,547 0,936
Juni 30 5,164 2 7,164
1,7 8,264 0,992
Mei 31 5,547 2
April 30 6,264 2
pengolahan 8,514 0,954
Maret 31 5,660 2
Februari 28 6,514 2
1,7
5,921
5,146 7,660 0,950
Juli
September
6,177
Ket.
Oktober 31 5,792 6,371 2 pengolahan 8,371
Bulan K
1,038 12,957
Padi I
13,847
Kc
Periode PeriodeSetengah Setengah
Bulanan (m3/det) Bulanan (m3/det)I. 1-15 0,744 I. 1-15 0,00
II. 16-31 0,627 II. 16-31 0,00I. 1-15 0,822 I. 1-15 0,00
II. 16-28 0,415 II. 16-31 0,00I. 1-15 0,699 I. 1-15 0,00
II. 16-31 0,470 II. 16-30 0,00I. 1-15 0,799 I. 1-15 0,189
II. 16-30 0,370 II. 16-31 0,514I. 1-15 0,253 I. 1-15 0,524
II. 16-31 0,018 II. 16-30 0,802I. 1-15 0,084 I. 1-15 0,354
II. 16-30 0,008 II. 16-31 0,922
Debit Andalan
Oktober
Nopember
Desember
Debit AndalanBulan
Mei
Juni
Juli
Agustus
September
Bulan
Januari
Februari
Maret
April
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 7
5. Neraca AirTabel 8 Perhitungan Neraca Air
Gambar V.2. Grafik Neraca Air
Faktor ketersediaan air global (1 tahun) =airkebutuhan
waduki
nflow
=17,12852949
20,11162260= 0,868
Dari faktor (k) global tersebut dapat disimpulkan bahwa potensi inflow waduk Bandungharjo
hanya dapat memenuhi kebutuhan air sebesar 86,8 %.
m3/det m
3m
3/det m
3
I 15 0,74 963638 0,517 669924II 16 0,63 812054 0,485 670351I 15 0,82 1064694 0,430 556906II 15 0,41 537205 0,400 518800I 15 0,70 905892 0,426 552548II 16 0,47 609041 0,366 506228I 15 0,80 1035820 0,349 452032II 16 0,37 480014 0,307 424603I 15 0,25 328431 0,470 609575II 13 0,02 23685 0,510 573315I 15 0,08 108274 0,403 522712II 16 0,01 10827 0,424 586231I 15 0,00 0 0,399 517211II 15 0,00 0 0,436 565437I 15 0,00 0 0,390 505562II 16 0,00 0 0,307 424603I 15 0,00 0 0,342 443759II 15 0,00 0 0,383 495854I 15 0,19 245421 0,397 514988II 16 0,51 666561 0,432 596968I 15 0,52 678517 0,446 578045II 16 0,80 1039430 0,443 612488I 15 0,35 458360 0,430 556745II 15 0,92 1194397 0,307 398065
Σ 8,61 11162260,20 9,80 12852949,17
Mei8
April7
Maret6
Februari5
Jumlah
September12
Agustus11
Juli
Juni
VolumeKebutuhan AirDebit Andalan
(Outflow)(Inflow)
Januari4
Desember3
Nopember2
Oktober1
JumlahHari
9
No. Bulan Periode
10
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 8
).5,0.(.2 0 ZhPg A
Desain Struktur Bangunan Pelimpah (Spillway)1. Desain Bangunan Pelimpah (spillway)
a. Saluran Pengarah AliranTabel 9 Hasil Perhitungan Saluran Pengarah Aliran di Titik AElevasi Elevasi Tinggi Lebar
OutflowPo
Tinggi Kec. Tinggi
Air MercuTekanan
TotalSaluran
MukaAir
AliranTek.
Aliran
Banjir Spillway (HA) (B)(1/5 .HA)
(hA) (vA) (hvA)
(m) (m) (m) (m) (m3/det) (m) (m) (m) (m/det)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
70,326 70,000 0,326 20,00 8,098 0,50 0,313 0,498 0,013b. Saluran Pengatur Aliran
B
Saluran Pengatur
R=0,5 hA
R=0,2 hA
0,282 hA
0,175 hA
hA
A
Saluran Pengarah
x
y
P0
Z
Gambar 3 Saluran Pengatur AliranTabel V.10. Hasil Perhitungan Saluran Pengarah Aliran di Titik B
KecepatanTinggi
TekananElevasi
BilanganFroude
Aliran Titik BKecepatan
AliranMuka Air Di Titik B
(vB) (hv,B) (hB) (Fr)
(vB2/2.g)
Q = vB .(20.hB)
(m/detik) (m) (m)
(1) (2) (3) (4)
4,218 0,907 0,096 4,346( Sumber : Hasil Perhitungan )
c. Saluran TransisiTabel 11 Hasil Perhitungan Saluran Transisi di Titik C
d. Saluran PeluncurPada perencanaan saluran
peluncur terdiri dari dua tahappekerjaan. Pada tahap pertama, saluran
berbentuk lurus. dan tahap kedua,saluran berbentuk terompet.1) Tahap pertama Saluran lurus
b1 b2 y ∆X hc vc
(m) (m) (m) (m) (m) (m/detik)20 15 2,5 12 0,1 0,102 5,284 5,277
S0 Fr
B
B
hg
v
.
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 9
Ditetapkan nilai X = 36 m,sehingga melalui perhitungandiperoleh hasil:S0 = 0,25H = 9,29hD = 0,065 m
Dv = 8,346 m/detikFr = 10,476 m
2) Tahap Kedua Saluran TerompetAnalisis data:
Tanθ =Fr.3
1
=476,10.3
1
= 0,032θ = 1,822Ditetapkan nilai:BD/b1 = 15 mBE/b2 = 17 mKemudian melalui perhitungandiperoleh hasil:y = 1 mS0 = 0,25H = 8,262 mZ = 32,496 m
Eh = 0,031 m
Ev = 15,576 m/detikFr = 28,436
PUN
CAK
BEN
DU
NG
AN
+73
,00
m
S. G
LU
GU
S. G
LUG
U
Dusun Klumpit,Desa Bandungharjo
Ke Toroh
Ke
Ben
dung
an B
andu
ngha
rjo
A
A
75
70
65
60
55
75
70
65
60
55JEM
BATAN PENGHUBUNG
B
B
SAL. PIPA PESATINTAKE
BANGUNAN PELIMPAH (SPILLWAY)
Gambar 4 Lokasi Bangunan Spillway
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 10
A
BS alu ran P en g atu r
C
D
EF
S a lu ran p e lu n cu r lu ru s S a lu ran p e lu n cu r te ro m p e t k e su n g a iS a lu ran p e red ame n erg i
S a lu ran tra n s is i
S a lu ran p e n g a tu rS a lu ra n p en g a rah
1 m 0 ,8 m 1 2 m 3 6 m 3 2 m 4 m
1 9 ,5 0 2 m
2 0 m 1 5 m 1 5 m 1 7 m
S K A L A 1 :4 0 0
G am b ar T am p ak A ta s
G am b a r T a m p ak S am p in g
G am b ar D esa in S p illw a y
M u k a tan ah a s li k an an sp illw a yM u k a ta n ah a s li k iri sp illw a y
1 0 ,0 0 m
8 5 ,8 m
Gambar 5 Desain Spillway keseluruhane. Bangunan Peredam Energi
D E 2 =h E/2E E =h E
D E 1 =h E
E F = 0,15 .h F
D F = 0,15 .h F
T E =h E T F= 0,2 .h F
L F= 0,3T F
kem iringan 2 :1
saluran peluncur peredam energ i sungai
T am pak atas
T am pak sam pingE F
h F
Gambar 6 Bangunan Peredam EnergiAnalisis data:1) Tinggi muka air di titik F
E
F
h
h=
1.81.5,0 2
rF
031,0Fh
=
1436,28.81.5,0 2
Fh = 1,215 m2) Panjang saluran
L = 4 . hF
= 4 . 1,215 = 4,859 m ~ 5 m3) Kecepatan aliran (vF)
vF =A
Q
=215,1.17
098,8= 0,392 m/detik
4) Balok peredam titik E1) DE1= hE = 0,031 m
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 11
2) DE2 =2Eh
= 0,015 m
3) EE = hE = 0,031 m4) TE = hE = 0,031 m
5) Balok peredam titik F
1) DF = 0,15 . hF = 0,182 m2) EF = 0,15 . hF = 0,182 m3) TF = 0,2 . hF = 0,243 m4) LF = 0,3. TF = 0,073 m
2. Analisis Stabilitas Bangunan Pelimpaha. Stabilitas muka air normal
A
B C
D
E
F G
H I
J K
L0,3
0,05
0,107
0,15 3,00 0,15 0,469 0,20
0,157
0,05
0,50
0,75
0,096
Gambar 7 Tampak SampingBangunan Pelimpah Kondisi MukaAir NormalTabel 12 Perhitungan Rembesan danTekanan Air Tanah Kondisi MukaAir Normal
1) Angka rembesan (CL)(CL) = (Σ LV + Σ ⅓LH)/ H
= (0,86 + 1,32) / 0,75= 2,916
Berdasarkan penelitianpenyelidikan tanah pada lokasibangunan pelimpah pondasibangunan pelimpah terletak padalapisan lempung sangat keras.
Dari KP-06 StandarPerencanaan Irigasi, harga amanuntuk jenis tanah tersebut, CL ijin=1,6. Karena CL > CL ijin, makastruktur bangunan pelimpah padasaat kondisi muka air normal amanterhadap rembesan.Tabel 13 Perhitungan stabilitasPelimpah Kondisi Muka Air NormalTerhadap Gaya Horizontal
Tabel 14 Perhitungan stabilitasPelimpah Kondisi Muka Air NormalTerhadap Gaya Vertikal
2) Kontrol terhadap gaya gulingFS = MV/MH
= 1,008/0,165= 6,118 >1,50 aman
3) Kontrol terhadap gaya geser
SF = 3
2tan
W
UG
= 5,555 >1,50 aman4) Kontrol terhadap daya dukung
tanah pondasiKeruntuhan geser umum:qult = c . Nc + b . D . Nq + 0,5 . b .B . NDari hasil penyelidikan tanahpada lokasi bendungan,didapatkan data tanah dasar untuklokasi pondasi adalah sebagaiberikut:c = 0,635b = 18,37 kN/m3 =1,837 ton/m3
ɸ = 35D = 0,451 mB = 0,819 mNc = 55,74Nq = 39,51N = 40,13
Beda Tekanan Air Beda Tinggi Energi Tekanan Air TanahLV LH 1/3LH Lw ∆H=Lw/CL H P=H-∆H
m m m m Ton/m2 Ton/m2 Ton/m2
A 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,500 0,500B A-B 0,350 0,000 0,000 0,350 0,120 0,850 0,730C B-C 0,000 0,150 0,050 0,400 0,137 0,850 0,713D C-D 0,050 0,000 0,000 0,450 0,154 0,800 0,646E D-E 0,000 3,000 1,000 1,450 0,497 0,800 0,303F E-F 0,157 0,000 0,000 1,607 0,551 0,957 0,406G F-G 0,000 0,150 0,050 1,657 0,568 0,957 0,389
H G-H 0,050 0,000 0,000 1,707 0,585 0,907 0,322
I H-I 0,000 0,469 0,156 1,863 0,639 0,907 0,268J I-J 0,050 0,000 0,000 1,913 0,656 0,957 0,301K J-K 0,000 0,200 0,067 1,980 0,679 0,957 0,278L K-L 0,207 0,000 0,000 2,187 0,750 0,750 0,00
Σ 0,86 1,32
Titik Garis
Panjang Rembesan
Lengan Momen
Ton m Ton.mW1 0,5 x PA x 0,5 0,125 0,624 0,078W2 0,5 x (PA+PB) x 0,2 0,215 0,374 0,080W3 - 0,5 x (PC+PD) x 0,05 -0,034 0,274 -0,009W4 0,5 x (PE+PF) x 0,557 0,056 0,052 0,003W5 - 0,5 x (PG+PH) x 0,3 -0,003 0,017 -0,0001W6 0,5 x (PI+PJ) x 0,05 0,014 0,017 0,0002W7 - 0,5 x PK x 0,207 -0,029 0,069 -0,002
P Aktif 0,5 x 0,4572 x tan2(45-12,46/2) x 1,837 0,123579 0,152333 0,018825
P Pasif -0,5 x 0,2072 x tan2(45+12,46/2) x 1,837 -0,061012 0,069 -0,00421ΣH 0,407 ΣMH 0,165
Terhadap Titik K
Gaya Luas x TekananGaya
Lengan MomenTon m Ton.m
U1 -0,5 x (PB+PC) x 0,15 -0,108 4,000 -0,433U2 -0,5 x (PD+PE) x 1,50 -1,423 3,100 -4,410U3 -0,5 x (PF+PG) x 0,15 -0,060 2,000 -0,119U4 -0,5 x (PH+PI) x 0,469 -0,138 0,513 -0,071U5 -0,5 x (PJ+PK) x 0,2 -0,008 0,133 -0,001
ΣU -1,737 ΣMU -5,034G1 0,35 x 0,15 x 2,4 0,126 3,894 0,491G2 3 x 0,3 x 2,4 2,160 2,319 5,009G3 0,15 x 0,9463 x 2,4 0,341 0,482 0,164G4 0,4845 x 0,469 x 2,4 0,545 0,435 0,237G5 0,207 x 0,2 x 2,4 0,099 0,104 0,010G6 0,5 x 0,4188 x 0,469 x 2,4 0,236 0,513 0,121G7 0,5 x 0,334 x 0,2 x 2,4 0,080 0,133 0,011
ΣG 3,587 ΣMV 6,043ΣV 1,850 Σ ΜV 1,008
Gaya Luas x TekananGaya
Terhadap Titik K
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 12
Perhitungan:qult = c . Nc + b . D . Nq + 0,5 . b . B . N
= 0,635.55,74 + 1,837.0,451.39,51 +0,5.0,837.1,819.40,13
= 84,562 ton/m3
SF = safety factor = 2,0 - 3,0Faktor keamanan diambil 3, makabesarnya daya dukung ijin tanahadalah:
σ =SF
qult
=3
562,84
= 28,187 ton/m2
Keruntuhan geser lokal:Untuk perhitungan keruntuhangeser lokal perhitungannyasebagai berikut:c’ = 2/3 . c = 2/3 . 0,635
= 0,423 kN/m2
ϕ’ = arc tg (2/3 . tg ϕ)= arc tg (2/3 . tg34,5°)= 24,62°
Nc’ = 14,57Nq’ = 5,47Nγ ‘ = 3,08γ = 1,837 ton/m3
D = 0,451 m (SyaratTerzaghi : Df < B)B = 0,819 mMaka perhitungan pada kondisiKeruntuhan Geser Lokal (LocalShear Failure) :qult ‘= c’ . Nc’ + γ . D . Nq’ + ½ . γ . B . Nγ’
= 0,423 . 14,57 + 20 . 0,451 . 5,47 + ½ .1,837 . 0,819 . 3,08= 13,019 ton/m2
SF = safety factor = 2,0 - 3,0Faktor keamanan diambil 3, makabesarnya daya dukung ijin tanahadalah:
σ’ =SF
qult
=3
019,13
= 4,339 ton/m2
Nilai eksentrisitas
e =
2
B
V
MHMV<
6
B
=
2
819,0
850,1
165,0008,1 <6
819,0
= 0,046 < 0,136 okTegangan yang terjadi:
σmax =
B
e
LB
V .61.
.≤ σ ijin
tanah; (L= 1 m)
=
819,0
046,0.61.
1.819,0
850,1
= 3,028 ton/m2<σdanσ’ aman
σmin =
B
e
LB
V .61.
.> 0
=
819,0
046,0.61.
1.819,0
850,1
= 1,489 ton/m2 > 0 amanb. Stabilitas muka air banjir
A
B C
D
E
F G
H I
J K
L0,3
0,05
0,107
0,15 3,00 0,15 0,469 0,20
0,157
0,05
0,50
0,326
0,98
0,096
Gambar 8 Tampak SampingBangunan Pelimpah Kondisi Muka
Air BanjirTabel 15 Perhitungan Rembesan danTekanan Air Tanah Kondisi MukaAir Banjir
1) Angka rembesan (CL)(CL) = (Σ LV + Σ ⅓LH)/ H
= (0,86 + 1,32) / 0,98= 2,231
Berdasarkan penelitianpenyelidikan tanah pada lokasibangunan pelimpah pondasibangunan pelimpah terletak padalapisan lempung sangat keras.
Dari KP-06 StandarPerencanaan Irigasi, harga amanuntuk jenis tanah tersebut, CL ijin=1,6. Karena CL > CL ijin, makastruktur bangunan pelimpah padasaat kondisi muka air banjir amanterhadap rembesan.
Beda Tekanan Air Beda Tinggi Energi Tekanan Air TanahLV LH 1/3LH Lw ∆H=Lw/CL H P=H-∆H
m m m m Ton/m2
Ton/m2
Ton/m2
AA 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,326 0,326A 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,826 0,826B A-B 0,350 0,000 0,000 0,350 0,157 1,176 1,019C B-C 0,000 0,150 0,050 0,400 0,179 1,176 0,997D C-D 0,050 0,000 0,000 0,450 0,202 1,126 0,924E D-E 0,000 3,000 1,000 1,450 0,650 1,126 0,476F E-F 0,157 0,000 0,000 1,607 0,720 1,283 0,563G F-G 0,000 0,150 0,050 1,657 0,743 1,283 0,540
H G-H 0,050 0,000 0,000 1,707 0,765 1,233 0,468
I H-I 0,000 0,469 0,156 1,863 0,835 1,233 0,398J I-J 0,050 0,000 0,000 1,913 0,857 1,283 0,426K J-K 0,000 0,200 0,067 1,980 0,887 1,283 0,396L K-L 0,207 0,000 0,000 2,187 0,980 1,076 0,096
Σ 0,86 1,32
Titik Garis
Panjang Rembesan
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 13
Tabel 16 Perhitungan stabilitasPelimpah Kondisi Muka Air BanjirTerhadap Gaya Horizontal
Tabel 17 Perhitungan stabilitasPelimpah Kondisi Muka Air BanjirTerhadap Gaya Vertikal
2) Kontrol terhadap gaya gulingFS = MV/MH
= 0,888/0,396= 2,241 >1,50 aman
3) Kontrol terhadap gaya geser
SF = 3
2tan
W
UG
= 3,914 >1,50 aman4) Kontrol terhadap daya dukung
tanah pondasiNilai eksentrisitas
e =
2
B
V
MHMV<
6
B
=
2
819,0
032,1
396,0888,0 <6
819,0
= 0,066 < 0,136 okTegangan yang terjadi:
σmax =
B
e
LB
V .61.
.≤ σ ijin
tanah; (L= 1 m)
=
819,0
066,0.61.
1.819,0
032,1
= 1,877 ton/m2<σdanσ’ aman
σmin =
B
e
LB
V .61.
.> 0
=
819,0
066,0.61.
1.819,0
032,1
= 0,643 ton/m2 > 0 amanDari hasil perhitungan di
atas, dapat diambil kesimpulanbangunan spillway dinyatakanaman terhadap stabilitas dayadukung tanah.
Lengan Momen
Ton m Ton.mW1 0,5 x (PAA+PA) x 0,5 0,288 0,624 0,180W2 0,5 x (PA+PB) x 0,2 0,323 0,374 0,121W3 - 0,5 x (PC+PD) x 0,05 -0,048 0,274 -0,013W4 0,5 x (PE+PF) x 0,307 0,082 0,052 0,004W5 - 0,5 x (PG+PH) x 0,05 -0,006 0,017 -0,0001W6 0,5 x (PI+PJ) x 0,05 0,021 0,017 0,0003W7 - 0,5 x (PK+PL) x 0,207 -0,051 0,069 -0,004W8 - 0,5 x PL x 0,096 -0,005 0,332 -0,002
P Aktif 0,5 x 0,4572 x tan2(45-12,46/2) x 1,837 0,123741 0,933333 0,115492
P Pasif -0,5 x 0,2072 x tan2(45+12,46/2) x 1,837 -0,061012 0,1 -0,006101ΣH 0,666 ΣMH 0,396
Gaya Luas x TekananGaya
Terhadap Titik K
Lengan MomenTon m Ton.m
U1 -0,5 x (PB+PC) x 0,15 -0,151 2,400 -0,363U2 -0,5 x (PD+PE) x 3,50 -2,101 2,200 -4,622U3 -0,5 x (PF+PG) x 0,15 -0,083 0,769 -0,064U4 -0,5 x (PH+PI) x 0,469 -0,203 0,513 -0,104U5 -0,5 x (PJ+PK) x 0,2 -0,017 0,133 -0,002
ΣU -2,555 ΣMU -5,155G1 0,35 x 0,15 x 2,4 0,126 3,894 0,491G2 3 x 0,3 x 2,4 2,160 2,319 5,009G3 0,15 x 0,9463 x 2,4 0,341 0,482 0,164G4 0,4845 x 0,469 x 2,4 0,545 0,435 0,237G5 0,207 x 0,2 x 2,4 0,099 0,104 0,010G6 0,5 x 0,4188 x 0,469 x 2,4 0,236 0,513 0,121G7 0,5 x 0,334 x 0,2 x 2,4 0,080 0,133 0,011
ΣG 3,587 ΣMV 6,043ΣV 1,032 Σ ΜV 0,888
Gaya Luas x TekananGaya
Terhadap Titik K
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 14
C. Operasi Waduk
Tabel 18 Perhitungan Rerata Elevasi Muka Air Di Waduk (Oktober 1998 - September 2012)Periode Elevasi
1/2 Bulanan ke-1 ke-2 ke-3 ke-4 ke-5 ke-6 ke-7 ke-8 ke-9 ke-10 ke-11 ke-12 ke-13 ke-14 rata-rata1 I. 1-15 70,00 67,70 68,43 67,27 62,88 61,75 63,66 63,72 63,28 62,34 63,36 61,98 64,99 65,65 64,79
2 II. 16-31 70,00 68,23 68,65 67,24 62,40 61,69 63,22 63,56 62,90 62,50 63,95 62,00 64,83 65,89 64,793 I. 1-15 70,00 68,52 68,64 67,14 62,89 61,21 63,57 63,15 62,98 63,56 64,01 61,80 65,04 66,46 64,934 II. 16-28 70,00 69,02 68,76 67,16 63,58 62,75 63,90 63,41 63,18 63,18 63,93 62,11 65,62 66,68 65,235 I. 1-15 70,00 69,08 68,54 67,03 64,50 63,95 63,83 63,14 63,79 63,42 63,70 61,90 66,55 66,70 65,446 II. 16-31 70,00 69,22 68,35 67,03 65,01 64,97 64,04 63,53 64,24 65,25 63,70 62,26 66,75 67,14 65,827 I. 1-15 70,00 69,21 68,43 67,12 65,23 65,13 64,10 64,32 63,95 65,35 63,88 63,00 67,14 67,61 66,038 II. 16-30 70,00 69,66 68,44 67,10 65,04 65,25 64,26 64,88 64,27 66,07 63,84 63,96 67,44 68,12 66,319 I. 1-15 70,00 69,82 68,65 66,93 65,38 65,71 63,83 65,41 64,30 66,26 64,68 64,57 67,53 68,28 66,52
10 II. 16-31 70,00 69,73 68,45 66,86 65,34 65,46 63,66 65,86 64,76 66,30 64,76 64,31 67,36 68,67 66,5411 I. 1-15 69,86 69,86 68,99 66,86 65,46 66,42 63,76 66,15 65,39 66,55 64,86 64,29 67,52 68,55 66,7512 II. 16-30 69,78 70,00 69,05 66,96 65,22 66,20 64,88 66,42 65,62 66,43 64,81 65,46 67,73 68,34 66,9213 I. 1-15 69,76 70,00 69,05 67,14 64,89 66,63 66,08 66,73 66,15 66,52 64,96 66,01 68,10 68,26 67,1614 II. 16-31 69,60 70,00 68,93 66,84 64,86 66,55 65,73 66,69 66,05 66,27 65,10 66,42 68,06 68,17 67,0915 I. 1-15 69,48 70,00 68,75 66,67 64,77 66,38 65,53 66,89 65,75 66,15 64,87 66,74 68,03 67,94 67,0016 II. 16-31 69,23 69,94 68,70 66,37 64,52 66,39 65,21 66,72 65,72 65,85 64,95 66,68 67,83 67,76 66,8517 I. 1-15 68,99 69,78 68,65 66,12 64,21 66,24 65,15 66,45 65,62 65,54 65,09 66,76 67,60 67,64 66,7018 II. 16-30 68,82 69,54 68,39 65,80 63,88 65,93 65,18 66,13 65,33 65,20 64,74 66,49 67,79 67,39 66,4719 I. 1-15 68,54 69,40 68,19 65,47 63,45 65,73 64,99 65,80 64,96 64,83 64,37 66,17 67,54 67,08 66,1820 II. 16-31 68,23 69,22 68,02 65,07 62,94 65,36 64,62 65,40 64,54 64,40 63,92 65,84 67,21 66,75 65,8221 I. 1-15 68,02 68,96 67,71 64,66 62,42 64,96 64,48 65,01 64,10 64,01 63,46 65,48 66,87 66,40 65,4722 II. 16-30 67,76 68,74 67,37 64,20 61,83 64,52 64,09 64,58 63,63 63,79 63,00 65,10 66,51 66,02 65,0823 I. 1-15 67,45 68,51 67,09 63,77 61,98 64,14 63,70 64,18 63,17 63,72 62,51 64,76 66,26 65,67 64,7824 II. 16-31 67,45 68,42 66,98 63,45 61,81 64,06 63,79 63,83 62,77 63,35 62,16 64,54 65,99 65,36 64,57
No Bulan
Mei
Juni
Maret
Desember
Januari
Oktober
Nopember
Februari
April
September
Juli
Agustus
Tahun
Gambar 9 Grafik Muka Air Di Waduk Tahun 1998-2012
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 15
Tabel V 19 Nilai Rata-rata faktor (k) AlternatifTerhadap Pola Tanam
Cara pemilihan pola operasialternatif Rowo Jombor yang terbaikberdasarkan nilai rata-rata faktor (k) pada 5alternatif tersebut, dengan mencermati nilaifaktor (k) pada masing-masing pola tanam.Terlihat dari tabel bahwa nilai faktor k terbesarpada masa pengolahan lahan Padi I adalahpada alternatif III, sebesar 0,696. Untuk masatanam Padi I faktor (k) terbesar pada alternatifV, sebesar 0,710. Sedangkan masa pengolahanlahan Padi II adalah pada alternatif III, sebesar0,791. Untuk masa tanam Padi II faktor (k)terbesar pada alternatif II, sebesar 0,696.kemudian masa pengolahan lahan Palawijaadalah pada alternatif III, sebesar 1,000.Untuk masa tanam Palawija faktor (k) terbesarpada alternatif II sebesar 0,793.
Dengan melihat hasil pengamatan diatas dapat di ambil kesimpulan bahwa padawaktu pengolahan lahan pada pola operasialternatif III nilai faktor (k) lebih baik di
bandingkan dengan alternatif lainnya, yaitupada masa pengolahan lahan padi I , masapengolahan padi II dan masa pengolahanpalawija, maka dari itu pola operasi waduktersebut yang dapat digunakan adalah alternatifIII, dikarenakan nilai faktor (k) paling optimal.KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan1. Dari analisis imbangan air didapatkan hasil
bahwa, ketersediaan air mampu memenuhikebutuhan air sebesar 86,80 %.
2. Desain bangunan pelimpah (spillway)diperoleh hasil sebagai berikut :a. Memiliki panjang total 85,8 m dan
tinggi 19,502 m. Dengan lebar yangbervariatif di setiap salurannya, seperti:1) Saluran pengarah aliran dengan lebar
20 m.2) Saluran pengatur aliran dengan lebar
20 m.3) Saluran transisi dengan lebar 20 m
menyempit menjadi 15 m.4) Saluran peluncur lurus lebar 15 m.5) Saluran peluncur terompet lebar 15
m melebar menjadi 17 m.6) Saluran peredam energi lebar 17 m.
b. Angka rembesan pada saat kondisi airnormal sebesar 1,96 dan pada saatkondisi air banjir sebesar 1,63 lebihbesar dari nilai CL ijin sehinggabangunan spillway dinyatakan amanterhadap rembesan.
c. Kontrol terhadap penggulingan padasaat kondisi normal sebesar 14,928 dan
Pola Nilai faktor k rata-rata
TanamAlternatif
IAlternatif
IIAlternatif
IIIAlternatif
IVAlternatif
V
LP 0,695 0,695 0,696 0,693 0,695
Padi I 0,684 0,689 0,548 0,706 0,710
LP 0,740 0,738 0,791 0,757 0,540
Padi II 0,695 0,696 0,692 0,694 0,690
LP 0,372 0,374 1,000 0,370 0,364
Palawija 0,849 0,793 0,788 0,856 0,861
Gambar 10 Grafik Rule Curve Alternatif I Muka Air Di Waduk
Perencanaan Spillway dan Optimasi Pengoperasian Waduk Desa BandungharjoKecamatan Toroh Kabupaten Grobogan.....................(Pekik Gunawan)
2014
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta | 16
pada saat kondisi banjir sebesar 12,485kurang dari 1,5 sehingga bangunanspillway aman terhadap penggulingan.
d. Melalui perhitungan didapatkan nilaiuntuk tegangan maksimum spillwaypada saat air normal sebesar 2,026ton/m2 dan saat air banjir sebesar 2,313ton/m2 kurang dari kuat daya dukungtanah dasar ijin. Jadi dapat diambilkesimpulan bahwa stabilitas desainspillway aman terhadap daya dukungtanah pondasi.
3. Dari beberapa alternatif yang dilakukan, ditetapkan rulecurve operasi waduk inimenggunakan alternatif III.
SARAN1. Untuk perencanaan lebih lanjut dapat
dilakukan perencanaan detail Intake sebagaipintu pengambilan.
2. Pada perencanaan desain dan kestabilanspillway masih mengunakan perhitunganmanual, untuk selanjutnya dapat dibandingkan menggunakan software.
DAFTAR PUSTAKAMurtiana, A. 2006. Optimasi Manajemen Air
Rowo Jombor. Tugas Akhir,Program studi Teknik Sipil,Fakultas Teknik. UniversitasMuhammadiyah Surakarta.
Departemen Pemukiman dan PrasaranaWilayah. 2002. KriteriaPerencanaan (01-07). BadanPenelitian dan Pengembangan.Jakarta.
Hardiyatmo, H.C. 1994. Mekanika Tanah 2.Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Sudjarwadi. 1987. Teknik Sumber Daya Air.Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil,Fakultas Teknik, Universitas GajahMada. Yogyakarta.
Triatmodjo, B. 1995. Hidrolika II. Beta Offset.Yogyakarta.
Chow, Ven Te. 1989. Hidrolika SaluranTerbuka. Erlangga. Jakarta.
Hardiyatmo, H.C. 1996. Teknik Pondasi. PTGramedia Pustaka Utama. Jakarta.