Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil PDF

Preview

Summary

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air PROPOSAL TUGAS AKHIR PERENCANAAN TUBUH EMBUNG UMBARAN GUNUNG RANCAK SAMPANG DISUSUN OLEH : WILDAN SYAHRIR RIDHA NRP : 3109030078 DIMAS NURDIANSYAH NRP : 3109030086 DOSEN PEMBIMBING : Ir. SAPTARITA NIP. 19530907.198403.2.001 PROGRAM D...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Wahyu Erik

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

LAPORAN T UGAS AKHIR BAB II DASAR T EORI Nurul Burhanudin BAB II DASAR T EORI BAB II DASAR T EORI 2.1 T injauan Umum Fahrizal Chamim Z Bab II DASAR T EORI nandy raya

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

PROPOSAL TUGAS AKHIR PERENCANAAN TUBUH EMBUNG UMBARAN GUNUNG RANCAK SAMPANG

DISUSUN OLEH : WILDAN SYAHRIR RIDHA NRP : 3109030078 DIMAS NURDIANSYAH NRP : 3109030086 DOSEN PEMBIMBING : Ir. SAPTARITA NIP. 19530907.198403.2.001

PROGRAM DIPLOMA 3 TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012 1

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum wr.wb, Alhamdulillah, puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat-Nya, penyusun dapat menyelesaikan proposal tugas akhir yang berjudul Perencanaan Tubuh Embung Umbaran Gunung Rancak Sampang. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi kami di Program Studi Diploma 3 Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Laporan tugas akhir ini bias terwujud berkat bimbingan, saran-saran, serta bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini perkenankanlah penyusun menyampaikan terimakasih dan penghargaan kepada : 1. Allah SWT, atas semua rahmat-Nya. 2. Nabi Muhammad SAW, atas semua pelajarannya. 3. Bapak Dr. Ir. M. Sigit Darmawan, M. SC, selaku Kepala Program Diploma 3 Teknik Sipil FTSP-ITS. 4. Ir.Saptarita selaku dosen pembimbing Proyek Akhir kami. 5. Kedua orang tua kami yang selalu mendukung dan memberikan do’a. 6. Bapak Ibu Dosen dan Karyawan Prodi D3 Teknik Sipil FTSP-ITS 7. Teman-teman yang selalu membantu dan memberikan dukungan kepada kami. 8. Semua pihak yang tidak bias kami sebutkan satu persatu yang telah membantu penyusun dalam menyelesaikan laporan proyek akhir ini. Saya menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan baik yang disengaja maupun tidak, untuk itu mohon kritik dan saran untuk kesempurnaan laporan tugas akhir ini. Semoga laporan tugas akhir ini bisa bermanfaat untuk kita semua Wassalamualaikum wr.wb.

Surabaya, 5 Januari 2012

Penyusun

2

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI.........................................................................................................................1 URAIAN SINGKAT............................................................................................................2 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang..............................................................................................3 1.2 Perumusan Masalah.......................................................................................3 1.3 Batasan Masalah............................................................................................3 1.4 Tujuan Penelitian...........................................................................................4 1.5 Manfaat Penelitian.........................................................................................4 1.6 Lokasi............................................................................................................4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Analisa Hidrologi.........................................................................................5 2.1.1 Curah Hujan Rata – rata.......................................................................5 2.1.2 Analisa Hujan Rencana........................................................................5 2.1.2.1 Metode Distribusi Normal.....................................................6 2.1.2.2 Metode Distribusi Gumbel....................................................6 2.1.2.3 Metode Log Pearson Type III...............................................7 2.1.3 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi Curah Hujan Rencana........8-10 2.1.4 Hidrograf Banjir Metode Nakayasu.................................................10 2.2 Analisa Kapasitas Embung.........................................................................11 2.2.1 Menentukan Debit Inflow................................................................11 2.2.2 Menentukan Debit Outflow..............................................................11 2.2.3 Menentukan Lengkung Kapasitas Embung......................................11 2.2.4 Analisa Kebutuhan Air Baku...........................................................12 2.2.4.1 Proyeksi Jumlah Penduduk.................................................12 2.2.4.2 Perhitungan Kebutuhan Air.................................................13 2.3 Perencanaan Teknis Tubuh Embung..........................................................13 2.3.1 Perhitungan Kapasitas Pelimpah........................................................13 2.3.2 Menentukan Kapasitas Banjir............................................................14 2.3.3 Menentukan Tinggi Jagaan................................................................14 2.3.4 Menentukan Lebar Mercu Embung..................................................15 2.4 Perencanaan Stabilitas Tubuh Embung......................................................15 2.4.1 Stabilitas Tubuh Embung Terhadap Aliran Filtrasi.........................15 2.4.1.1 Penentuan Kapasitas Aliran Filtrasi....................................15 2.4.1.2 Penentuan Aliran Filtrasi Terhadap Sufosi dan Boiling......16 2.4.2 Stabilitas Tubuh Embung Terhadap Gelincir...................................16 BAB III METODOLOGI 3.1 Jadwal Kegiatan Penyusunan Proyek Akhir..............................................18 3.2 Diagram Alir Kegiatan Penyusunan Proyek Akhir....................................19 DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................................20 LAMPIRAN

3

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

URAIAN SINGKAT

Desa Gunung Rancak Kabupaten Sampang sering mengalami kekurangan air bersih di musim kemarau dikarenakan tidak tersedianya tempat tampungan.Sehingga air hujan langsung mengalir ke laut.Maka sebagai alternatif pemecahan masalah adalah dengan membangun embung yang dimanfaatkan untuk menyimpan air di musim hujan dan digunakan di musim kemarau. Selain sebagai kebutuhan masyarakat, embung tersebut juga sebagai penampung untuk mencegah terjadinya banjir yang selalu terjadi saat musim hujan di wilayah Kabupaten Sampang. Dengan pembuatan embung Umbaran Gunung Rancak ini diharapkan dapat memenuhi kepentingan kebutuhan air baku bagi penduduk di desa Gunung Rancak dan dapat mencegah terjadinya banjir pada saat musim hujan, sehingga dapat meningkatkan taraf hidup masyarakat setempat.

4

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Kebutuhan air bersih merupakan hal yang sangat vital bagi kehidupan manusia.Kekurangan sumber air bersih dapat menyebabkan terjadinya beberapa masalah, seperti kekurangan gizi, kesulitan mencuci pakaian dan yang paling parah adalah dapat menimbulkan sumber penyakit yang menyebabkan kematian. Desa Gunung Rancak merupakan salah satu dari sekian banyak desa yang mengalami kesulitan air bersih.Hal ini umumnya terjadi pada musim kemarau, sedangkan pada musim penghujan air sangat melimpah, karena desa Gunung Rancak memiliki tingkat curah hujan yang tinggi. Perencanaan Embung merupakan salah satu solusi yang dapat diaplikasikan di Desa Gunung Rancak, yang berfungsi menampung air pada musim hujan dan dapat dimanfaatkan pada musim kemarau untuk kebutuhan air baku. Dalam perencanaan embung terdapat beberapa aspek yang perlu diperhatikan dan dipertimbangkan antara lain, kapasitas embung, kekuatan dan kestabilan konstruksi, efisiensi dan ketepatgunaan serta perencanaan yang sesuai dengan standar teknis yang berlaku.

1.2 Perumusan Masalah Rumusan masalah yang akan dibahas untuk mengatasi masalah yang terjadi di Desa Gunung Rancak II adalah : 1. Berapa jumlah kebutuhan air baku yang diperlukan di desa Gunung Rancak ? 2. Desain Embung apa yang cocok digunakan pada wilayah desa Gunung Rancak ?

1.3 Batasan Masalah Untuk mengatasi masalah yang begitu komplek dalam perencanaan embung ini, maka dalam proyek akhir ini dibatasi pada permasalahan “ Perencanaan Embung Umbaran Gunung Rancak Sampang” yang meliputi : a. Analisa Hidrologi. b. Menghitung kebutuhan air baku. c. Perencanaan Hidrolis Main Dam / Bendung. d. Perhitungan Stabilitas Main Dam / Bendung. e. Perencanaan Hidrolis Spillway (Pelimpah). f. Perhitungan Stabilitas Spillway (Pelimpah). g. Merencanakan saluran pengelak. h. Tidak membahas analisa ekonomi i. Tidak membahas Metode Pelaksanaan

5

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari perencanaan ini adalah : 1. Menghitung jumlah kebutuhan air penduduk desa Gunung Rancak. 2. Pemilihan tipe dan perencanaan teknis embung yang cocok untuk kondisi desa Gunung Rancak. 1.5 Manfaat Penelitian Proposal tugas akhir ini diharapkan dapat merencanakan detail embung untuk menampung air sesuai dengan kapasitas yang ada sehingga kebutuhan air baku di desa Gunung Rancak Kecamatan Robatal Sampang dapat terpenuhi dan taraf hidup masyarakat didaerah tersebut dapat meningkat. 1.6 Lokasi Lokasi direncanakan Embung terletak di Gunung Rancak Kabupaten Sampang Madura.

Gambar 1.1 (Sumber : Dinas PU Pengairan)

Gambar 1.2 (Sumber : www.Google earth.com)

6

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Analisa Hidrologi 2.1.1 Curah Hujan Rata – rata Data hujan yang diperoleh dari alat penakar hujan merupakan hujan yang terjadi hanya pada satu tempat atau titik saja. Mengingat hujan sangat bervariasi terhadap tempat, maka untuk kawasan yang luas satu alat penakar tidak dapat menggambarkan hujan wilayah tersebut. Dalam hal ini diperlukan hujan kawasan yang diperoleh dari harga rata – rata curah hujan beberapa stasiun penakar hujan yang ada dalam dan atau sekitar wilayah tersebut. Analisa secara umum perhitungan perkiraan besarnya curah hujan daerah dapat dihitung dengan metode Thiesen-polygon sebagai berikut : ̅=

........................................................(1)

̅=

....................................................... (2)

̅ = W R +W₂R₂+…+WnRn.................................................. (3)

(Sumber : Sosrodarsono, Hal.27)

Dimana : ̅ R1, R2, Rn A1,A2,An W1,W2,Wn n

= = = = =

Curah hujan daerah Curah hujan ditiap pengamatan Bagian luas yang mewakili tiap pengamatan Koefisien Thiessen Jumlah titik pengamatan

2.1.2 AnalisaHujan Rencana Metode – metode yang digunakan untuk menghitung hujan rencana adalah sebagai berikut : 1. Metode Distribusi Normal 2. Metedo Distribusi Gumbel 3. Metode Distribusi Log Person Type III

2.1.2.1 Metode Distribusi Normal 7

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

1. Nilai rata – rata

∑

X=

................................................................(4)

Dimana : X = Nilai rata – rata (mm) Xi = Nilai pengukuran dari suatu variant (mm) n = Jumlah data 2. Koefisien Kemencengan (Cs) ∑

Cs =

................................................. (5)

(Sumber : Soewarno, 1995, Hal. 81)

Dimana : Cs = Sd = X = Xi = n =

Koefisien kemencengan Standart Devisiasi dari sample (mm) Rata – rata hitung dari sample (mm) Nilai variant ke-I (mm) Jumlah data

3. Koefisien Kurtosis Ck =

∑

̅

.................................. (6)

(Sumber : Soewarno, 1995,Hal.89)

Dimana : Ck = Sd = ̅ = Xi = n =

Koefisien Kurtosis Standart Deviasi dari sampel (mm) Rata – rata hitung dari sample (mm) Nilai variant ke-I (mm) Jumlah data

2.1.2.2 Metode Distribusi Gumbel Untuk menghitung curah hujan dengan masa ulang tertentu menurut Gumbel dapat dipakai perumusan sebagai berikut : X=̅+

(Y – Yn)................................................................. (7)

(Sumber : Soewarno, 1995, Hal.127)

Dimana : 8

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

X

= Hujan dengan masa ulang T = Nilai rata-rata hitung variant S = Standar devisiasi Y = Nilai reduksi variant dari variable yang diharapkan terjadi pada periode ulangtertentu, atau dapat dihitung dengan rumus :

̅

] untuk T ≥ 20, maka = ln T ............... (8)

Y = ln[-ln (

(Sumber : Soewarno, 1995, Hal. 128)

T = Peride ulang Yn = Nilai rata – rata reduksi dari variant (mean of reduced variable) nilainya tergantung dari jumlah data (n) Sn = Deviasi standart dari reduksi variant (standart deviation of the reduced variant)nilai datanya tergantung dari jumlah data (n) 2.1.2.3 Metode Log Pearson Type III Perkiraan besarnya probabilitas hujan rencana dengan periode ulang T tahun dengan metode ini menggunakan perumusan : Log X = ̅̅̅̅̅̅̅̅+ k.̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅................................................ (9)

(Sumber : Soewarno, 1995, Hal.143)

Dimana : ∑

̅̅̅̅̅̅̅=

..................................................................(10)

(Soewarno, 1995, Hal.142)

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅= √

∑

̅̅̅̅̅̅̅̅

..........................................(11)

(Sumber : Soewarno, 1995, Hal.143) ∑

̅̅̅̅̅̅̅̅

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ ................................................(12) (Sumber : Soewarno, 1995, Hal.143)

Cs =

Dimana : X = Curah Hujan Rencana Periode ulang T tahun S = Standart Deviasi N = Jumlah Data CS = Koefisien Kemencengan

2.1.3 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi Curah Hujan Rencana 9

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

Untuk menentukan kecocokan distribusi frekuensi dari sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut diperlukan pengujian parameter, yaitu : a. Metode Chi Kuadrat Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X₂, oleh karena itu disebut dengan uji Chi – Kuadrat. Parameter X₂ dapat dihitung dengan rumus : X

= ∑

......................................................(13)

(Sumber : Soewarno, 1995,Hal.194)

Dimana : X = Parameter Chi kuadrat terhitung ∑ = Jumlah sub kelompok Oi = Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke-i Ei = Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke-i b. Metode Smirnov-Kolmogorov Uji kecocokan ini sering disebut uji kecocokan non parametic,karena pegujian tidak mengunakan fungsi distribusi tertentu.Rumus yang digunakan adalah:







D = Maksimum PXmP’Xm ............................(14)

(Sumber :Soewarno, 1995, Hal. 1995)

Dengan: P (X) =

F (t)=

...................................................................(15)

.....................................................................(16)

P(X) = f (t) = 1 - t...........................................................(17)

Tabel 2.1 Nilai Kritis Uji Kolmogorov-Smirnov 10

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

No.

N

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

α 0,20 0,45 0,32 0,27 0,23 0,21 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15

0,10 0,51 0,37 0,30 0,26 0,24 0,22 0,20 0,19 0,18 0,17

0,05 0,56 0,41 0,34 0,29 0,27 0,24 0,23 0,21 0,20 0,19

0,01 0,67 0,49 0,40 0,36 0,32 0,29 0,27 0,25 0,24 0,23

N > 50 (Sumber : Bonnier, 1980)

Catatan : α = derajat kepercayaan. c.Distribusi Hujan Per Jam Sebaran hujan per jam dihitung dengan menggunakan rumus Mononobe sebagai berikut :

.............................................................(18) (Sumber : Sosrodarsono, Suyono. Bendungan Tipe Urugan. Hal : 40)

Dimana : I

:

Intensitas curah hujan (mm/jam)

T

:

Lamanya curah hujan / durasi curah hujan (jam)

R24 :

Curah hujan rencana dalam suatu periode ulang, yang nilainya didapat dari tahapan sebelumnya (tahapan analisis frekuensi)

d. Koefisien Pengaliran Koefisien pengaliran adalah suatu variable yang didasarkan pada kondisi daerah aliran sungai dan karakteristik hujan yang jatuh di daerah tersebut.Adapun kondisi dan karakteristik yang dimaksud adalah sebagai berikut :      

Keadaan Hujan. Luas dan bentuk daerah aliran. Kemiringan daerah aliran dan kemiringan dasar sungai. Daya infiltrasi dan perkolasi tanah. Kelembapan tanah dan suhu udara dan angin serta evaporasi. Tata guna tanah.

Tabel 2.2 Angka Koefisien Pengaliran 11

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

No 1 2 3 4 5 6 7 8

Kondisi DAS

Pegunungan Pegunungan Tersier Tanah berelief berat & hutan Daerah pertanian daerah sawah irigasi Sungai di pegunungan Sungai di dataran rendah Sungai besar yang sebagian alirannya berada di dataran rendah

Angka Pengaliran 0,75 - 0,90 0,70 - 0,80 0,50 - 0,75 0,45 - 0,60 0,70 - 0,80 0,75 - 0,85 0,45 - 0,75 0,50 - 0,75

2.1.4 Hidrograf Banjir Metode Nakayasu Perhitungan banjir rencana pada embung Gunung Rancak II dihitung dengan menggunakan unit hidrograf metode Nakayasu dengan rumus : Qp=

................................................(19)

Tp=Tg + 0,8.Tr...............................................................(20) T0,3=α . Tg......................................................................(21) Dimana : Qp : Debit puncak banjir (m3/det) A : Luas daerah aliran sungai(km2) Ro : Hujan satuan(mm) Tp : Tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam) T0,3:Waktu yang diperlukan oleh penurunan debit dari debit puncak sampai debit menjadi 30 % dari debit puncak (jam) Untuk menentukan Tp dan T0,3 digunakan rumus pendekatan sebagai berikut : 



Sungai dengan panjang > 15 km Tg = 0,40 + ( 0,058 . L )....................................(22) Sungai dengan panjang < 15 km Tg = 0,21 x L0,7................................................(23)

Dimana : L = Panjang sungai Α = 3 (Bagian hidrograf naik cepat dan bagian turun lambat) Tr = 1 jam

2.2 Analisa kapasitas Embung 12

Proposal Tugas Akhir Program Studi D III Teknik Sipil Bangunan Air

Fungsi utama Embung adalah untuk memanfaatkan air pada musim penghujan, menampung air sehingga dapat dimanfaatkan pada musim kemarau. Hal yang terpenting dari embung adalah kapasitas embung atau kapasitas tampungan yang meliputi : 



Kapasitas efektif :Volume tampungan dari embung yang dapat dimanfaatkan untuk melayani kebutuhan air yang ada. Kapasitasmati :Volume tampungan untuk sedimen.

Kapasitas tampungan tersebut perlu untukperencanaan bangunan-bangunan seperti : Bendungan, Spillway maupun intake.

diketahui

sebab

merupakan

dasar

2.2.1 Menentukan Debit Inflow Untuk memenuhi ketersediaan volume air didalam embung selama pengoprasian, diperlukan debit yang diharapkan mampu mencukupi besarnya debit di pintu pengambilan (debit outflow). Pada perencanaan ...