studi perencanaan ulang bendung tetap pada daerah irigasi
TRANSCRIPT
Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
© Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
JTRESDA
Journal homepage: https://jtresda.ub.ac.id/
*Penulis korespendensi: [email protected]
Studi Perencanaan Ulang Bendung Tetap
pada Daerah Irigasi P. Lantur Kabupaten
Jember Tita Hidayah1*, Rini Wahyu Sayekti1, Dian Sisinggih1 1 Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya,
Jalan MT. Haryono No. 167, Malang, 65145, INDONESIA
*Korespondensi Email: [email protected]
Abstract: P. Lantur weir is a weir located on the Suko River in Jember
Regency which has an important role in meeting the needs of DI. P. Lantur
covering an area of 437.88 Ha. Based on the results of the investigation, it
was known that the weir had some damage, and based on the results of the
hydrological analysis it was found that the P. Lantur weir was not by the
current hydrological conditions. So it is necessary to do a re-plan
hydrology, hydraulics, and build stability aspects. The initial step of this
study that Q100 used for planning the construction of the weir both
dimensions and hydraulic planning, then an analysis of the stability of the
weir against shear, overturning, and soil bearing capacity will be carried
out. Based on the results of the re-plan of the P. Lantur Weir by using a
Q100 of 77.48 m3/second, the dimensions of the weir are obtained which
hydraulically can reduce the floodwater level upstream of the weir by 59
cm, and a stronger construction is obtained where the P. Lantur Weir
Structure it is planned to use masonry, covered with unreinforced concrete,
to protect the weir from collisions between sediments.
Keywords: stability analysis, dimension planning, hydraulic planning,
redesign, weir
Abstrak: Bendung P. Lantur merupakan bendung yang berada pada Sungai
Suko di Kabupaten Jember yang memiliki peran penting dalam memenuhi
kebutuhan DI. P. Lantur seluas 437,88 Ha. Berdasarkan hasil investigasi
diketahui bendung mengalami beberapa kerusakan dan berdasarkan hasil
analisa hidrologi didapatkan bahwa Bendung P. Lantur tidak sesuai dengan
kondisi hidrologi sata ini. Maka perlu dilakukan perencanaan ulang yang
dilihat dari aspek hidrologi, hidrolika dan stabilitas bangunan. Langkah
awal dari studi ini ialah dengan debit (Q100) digunakan untuk perencanaan
konstruksi bendung baik dari segi dimensi juga perencanaan hidrolis,
selanjutnya akan dilakukan analisa stabilitas tubuh bendung terhadap gaya
geser, guling, dan daya dukung tanah. Berdasarkan hasil perencanaan ulang
Bendung P. Lantur dengan menggunakan Q100 sebesar 77,48 m3/detik
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
117
didapatkan hasil dimensi bendung dimana secara hidrolis mampu
menggurangi tinggi muka air banjir pada hulu bendung sebesar 59 cm, dan
didapatkan konsturksi yang lebih kuat dimana Struktur Bendung P. Lantu
direncanakan menggunakan pasangan batu, dengan diselimuti beton tanpa
tulangan, sehingga dapat melindungi tubuh bendung dari benturan antara
sedimen.
Kata kunci: analisa stabilitas, bendung, perencanaan dimensi,
perencanaan hidrolis, perencanaan ulang
1. Pendahuluan
Laju pertumbuhan penduduk di Indonesia mengalami pertumbuhan yang pesat dari
tahun ke tahun. Meningkatnya jumlah penduduk seiring dengan meningkatnya kebutuhan
pangan, untuk mengatasi permasalah ini pemerintah mengeluarkan Peraturan Menteri
Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat No. 14 Tahun 2015, berdasarkan peraturan
tersebut Bendung P. Lantur masuk dalam Program Pengembangan dan Pengelolaan Irigasi
Partisipatif Terpadu. [1]
Bendung P. Lantur merupakan bendung yang berada di Sungai Suko Kabupaten
Jember, yang memiliki peran penting dalam memenuhi kebutuhan D.I. P. Lantur seluas
437,88 Ha. Hasil investigasi yang telah dilakukan pada Bendung P. Lantur, ditemukan
bahwa Bendung P. Lantur mengalami berbagai kerusakan, seperti: tubuh bendung yang
rusak sepanjang 2 m, dinding sayap bagian hulu dan hilir rusak, pintu pembilas yang
jumlahnya 1 pintu tidak dapat dioperasikan, dan rusaknya peredam energi, selain itu setelah
dilakukan analisa terhadap kondisi hidrologi, dapat disimpulkan bahwa Bendung P. Lantur
tidak sesuai dengan kondisi hidrologi sata ini, dibuktikan dengan luapan saat terjadi banjir
rancangan (Q100). Berdasarkan kondisi tersebut, maka perlu dilakuakn perencanaan ulang
pada Bendung tetap di Daerah Irigasi P. Lantur.
Perencanaan ulang bendung pada Daerah Irigasi P. Lantur ini bertujuan untuk
mengetahui hasil perencanaan ulang dimensi dan hidrolis bendung yang sesuai dengan
kondisi hidrologi saat ini, setelah itu dilakukan analisa stabilitas bangunan apakah aman
untuk diterapkan di lokasi studi. Adapun manfaat dari penelitian ini adalah memberikan
usulan perencanaan ulang bendung di Daerah Irigasi P. Lantur supaya mampu beroperasi
secara maksimal dalam memenuhi kebutuhan air irigasi.
2. Bahan dan Metode
2.1 Bahan
2.1.1 Lokasi Studi Bendung P. Lantur
Bendung P. Lantur terletak di Desa Jatiroto, Kecamatan Sumber Baru, Kabupaten
Jember, Provinsi Jawa Timur. Secara geografis, lokasi Bendung P. Lantur berada pada
8°3'13.56" LS dan 113°23'24.24" BT. Bendung P. Lantur terletak di Sungai Suko, dan
berhulu di gunung Argopuro daerah Kabupaten Lumajang dan bermuara di Pantai selatan
Pulau Jawa Kabupaten Lumajang. [2]
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
118
2.1.2 Data Penelitian
Dalama studi perencanaan ulang Bendung P. Lantur diperlukan data-data penunjang
untuk perencanaan desain. Data-data yang diperlukan berupa data topografi (profil
memanjang dan melintang sungai, peta situasi sungai), data hidrologi (Q100), dan data
geologi teknik.
2.2 Metode
Dengan data-data yang sudah diperoleh, maka dapat dilakukan perencanaan dimensi,
dan dilakukan analisa hidrolis untuk Bendung P. Lantur. Setelah perencanaan selesai maka
dilakukan analisa stabilitas bangunan untuk mengetahui apakah hasil perencanaan
dinyatakan aman.
2.3 Persamaan
2.3.1 Persamaan tinggi bendung
Tinggi bendung diketahui dengan menggurangi elevasi pada mercu bendung dengan
elevasi pada dasar sungai. Elevasi mercu diperoleh dengan menjumlahkan elevasi sawah
tertinggi yang akan diairi dengan faktor-faktor kehilangan selama di saluran irigasi. [3]
2.3.2 Persamaan lebar sungai rencana
Lebar sungai rencana adalah lebar yang diukur antara abutment. Syarat untuk
merencanakan lebar maksimum bendung hendaknya tidak lebih dari 1,2 kali lebar rata-rata
sungai pada ruas yang stabil. [3]
2.3.3 Persamaan lebar pembilas
Pembilas bendung berfungsi sebagai pembuang angkutan sedimen dasar, dan sedimen
layang yang masuk ke intake. [4] Lebar untuk pembilas ditambah dengan tebal pilar
pembagi sebaiknya direncanakan sama dengan 1/6 sampai 1/10 dari lebar bersih sungai,
syarat ini dapat diterapkan untuk sungai-sungai yang memiliki lebar kurang dari 100 m. [3]
2.3.4 Persamaan lebar efektif bendung
Lebar efektif mercu (Be) ialah lebar mercu yang efektif dalam mengalirkan debit banjir
rancangan. [3] Lebar efektif mercu dalat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
Be = B – 2 (nKp + Ka) H1 Pers. 1
Dengan:
n = jumlah pilar
Kp = koefisien kontraksi pilar
Ka = koefisien kontraksi pangkal bendung
H1 = tinggi energi (m)
2.3.5 Persamaan tinggi muka air di atas mercu bendung
Tinggi muka air di atas mercu dapat dihitung menggunakan persamaan tinggi energi
dengan debit banjir rancangan. [3] Berikut merupakan persamaan tinggi energi dengan
debit:
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
119
Qd = Cd 2
3 √
2
3 𝑔 𝑏 𝐻
2
3 Pers. 2
Dengan:
Qd = debit desain rencana, m3/det
Cd = koefisien debit =(Cd = Co . C1 . C2)
g = percepatan gravitasi m/detik2 ( 9,8 m/detik2 )
b = lebar mercu efektif, m
H1 = tinggi energi di atas mercu bendung, m
2.3.6 Persamaan dimensi peredam energi
Bangunan peredam energi berfungsi sebagai peredam energi dari air yang diakibatkan
oleh pembendungan, hal ini bertujuan agar tidak menyebabkan terjadinya penggerusan
setempat yang dapat membahayakan struktur dari tubuh bendung. [3] Sehingga kandungan
energy dalam air dengan daya penggerus yang kuat harus direduksi sampai mencapai
tingkat yang normal, yaitu kondisi aliran subkritis. [5]
Peredam energi tipe bucket merupakan peredam energi pada bagian hilir tubuh
bendung berbentuk lantai cekung masif, yang dilengkapi dengan ambang akhir (apron lip)
dan dibatasi oleh tembok pangkal di bagian kanan dan kiri. Fungsi peredam energi tipe ini
yaitu untuk menjauhkan terjadinya penggerusan setempat sehingga tidak akan
membahayakan pondasi dan bagian-bagian dari bangunan pelengkap bendung yang
lainnya. [4]
2.3.7 Persamaan dinding penahan
Dinding penahan tanah memiliki fungsi untuk menyokong tanah dan mencegah bahaya
longsor yang terjadi. [6] Bagian-bagian dinding penahan terdiri dari mercu, lereng dan
tinggi jagaan. Tinggi jagaan dapat ditentukan sesuai dengan debit banjir. [7] Terdapat 3
bagian struktur yang berfungsi sebagai kantilever, yaitu steem, tumit tapak, dan toe. [8]
2.3.8 Persamaan analisa stabilitas
Gaya yang bekerja dalama analisa stabilitas adalah sebagai berikut:
1. Tekanan air
Bangunan bendung akan mendapat tekanan air tidak hanya didapat dari permukaan luar
dari tubuh bendung, tetapi juga mendapat tekanan pada dasarnya dan dalam tubuh
bangunan itu sendiri. [3] Persamaan yang digunakan adalah:
Px = Hx – (𝐿𝑥
𝐿) ΔH Pers. 3
Dengan:
Px = gaya angkat ysng bekerja pada titik x, kg/m2
L = panjang total pada bidang kontak dengan bendung dan tanah di bawahnya, m
Lx = jarak antara bidang kontak dari hulu sampai pada titik x, m
ΔH = beda tinggi energi, m
Hx = tinggi energi di bagian hulu bendung, m
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
120
2. Tekanan Lumpur
Tekanan lumpur pada tubuh bendung yang bekerja terhadap muka di bagian hulu tubuh
bendung atau terhadap pintu pembilas bendung dapat dihitung sebagai berikut [9]:
Ps = 𝜏𝑠 ℎ2
2
1−𝑠𝑖𝑛𝜙
1+𝑠𝑖𝑛 Pers. 4
Dengan:
Ps = Gaya tekanan lumpur yang terletak pada 2/3 dari kedalaman dari atas lumpur
bekerja secara horizontal
s = berat bersih lumpur, kN
h = kedalaman lumpur, m
𝜙 = sudut gesek dalam, derajat.
3. Tekanan Tanah
Menurut cara pemecahan Rankine, tekanan tanah samping dibedakan menjadi dua,
yaitu tekanan aktif dan tekanan pasif. [9]
Gaya tekan aktif:
Ea= 1
2 Ka H12 – 2 c H1 √𝐾𝑎 Pers. 5
Gaya tahanan pasif:
Ep= 1
2 Kp H12 – 2 c H1 √𝐾𝑝 Pers. 6
Dengan:
Ea = tekanan aktif, kN/m
Ep = tahanan pasif, kN/m
Ka = koefisien pada tegangan aktif
Kp = koefisien pada tegangan pasif
γ = berat volume dari tanah, kN/m3
H1 = tinggi tanah pada tekanan aktif, m
H2 = tinggi tanah pada tekanan pasif, m
c = kohesi, kN/m2
4. Gaya Gempa
Berdasarkan SNI 03-1726-2002, tata cara untuk perencanaan ketahanan terhadap gaya
gempa pada bangunan gedung dan dengan acuan normatif lainnya seperti:RSNI M-02-
2002 Metode Analisis dan cara Pengendalian rembesan air untuk Bendung Urugan, RSNI
M-03-2002 Metode Analisis Stabilitas Lereng Statik Bendungan tipe Urugan, RSNI T-01-
2002 Tata Cara desain Tubuh Bendungan Tipe Urugan . [10] Koefisien gempa dapat
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
ad= n (ac x z) m Pers. 7
E= 𝑎𝑑
𝑔 Pers. 8
Dengan:
ad = percepatan untuk gempa rencana, cm/dt2
n, m = koefisien untuk jenis tanah di lokasi studi
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
121
ac = percepatan kejut dasar, cm/dt2
E = koefisien gempa
g = percepatan gravitasi, cm/dt2 (980 cm/dt2 )
z = faktor yang bergantung kepada letak geografis
Tiga penyebab terjadinya runtuh bangunan gravitasi, yaitu:
A. Sliding (Gelincir)
Tangen θ, yaitu sudut antara garis vertikal dan resultante semua gaya yang bekerja,
harus kurang dari nilai koefisien gesekan yang telah diizinkan pada bidang tersebut: [3]
∑(𝐻)
∑(𝑉−𝑈) = tan θ < f S Pers. 9
Dengan:
∑ (H) = jumlah gaya horizontal, kN
∑ (V-U) = jumlah gaya vertikal (V), yang dikurangi gaya tekan ke atas, kN
θ = sudut resultante gaya, terhadap garis vertikal, derajat
f = koefisien gesekan
S = faktor keamanan
B. Overturning (Guling)
Agar bangunan aman terhadap guling, maka resultante gaya yang bekerja di atas bidang
horisontal, dan termasuk gaya angkat, harus memotong bidang ini pada teras, tidak
dibolehkan ada tarikan pada bidang irisan.
dx ≥ S 𝑃𝑥−𝑊𝑥
𝜏 Pers. 10
Dengan:
Dx = ketebalan lantai pada titik x, m
Px = gaya angkat yang bekerja pada titik x, kg/m2
Wx = kedalaman air pada titik x, m
𝜏 = berat jenis bahan dari struktur yang digunakan, kg/m3
S = nilai faktor keamanan
C. Piping (Erosi Bawah Tanah)
Metode Lane merupakan metode yang dianjurkan untuk melihat terjadinya erosi bawah
tanah. [3] Persamaan dari Metode Lane adalah sebagai berikut:
CL = 𝛴𝐿𝑣+
1
3𝛴𝐿𝐻
𝐻 Pers. 11
Dengan:
CL = nilai angka rembesan Lane
Σ Lv = jumlah dari panjang vertikal, m
Σ LH = jumlah dari panjang horisontal, m
H = beda tinggi muka air, m
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
122
3. Hasil dan Pembahasan
Perencanaan ulang Bendung P. Lantur dalam laporan ini membahas mengenai
perencanaan ulang dari segi perencanaan dimensi dan perencanaan hidrolis bendung
dengan Q100 adalah 77,48 m3/detik.
3.1 Perencanaan Bendung
3.1.1 Penentuan Elevasi Puncak Mercu Bendung dan Tinggi Bendung
Perhitungan elevasi puncak bendung, sebagai berikut:
Elevasi sawah paling tinggi = 176,50 m
Elevasi puncak mercu bendung = 185,143 m
Maka tinggi bendung = elevasi puncak mercu bendung – elevasi dasar saluran
= 185,143 - 184,143
= 1,00 m
3.1.2 Penentuan Lebar Sungai Rencana
Lebar sungai rerata = 16,27 m
Lebar sungai rencana (b) = 1,1 x Lebar sungai rerata
= 1,1 x 16,27 m
= 17,90 m
Lebar sungai rencana lebih lebar 1 m dari kondisi awalnya. Lebar sungai rencana ini
dapat menggurangi tinggi banjir di hulu Bendung P. Lantur, karena jika menurunkan tinggi
bendung akan berpengaruh terhadap luas daerah irigasi.
3.1.3 Penentuan Lebar Pembilas
Lebar pembilas = 2,56 m
Lebar pilar pembilas = 0,5 m
Ukuran sponeng = 0,20 x 0,25
Lebar 2 Pintu = 2,06 m
Lebar 1 Pintu =1,03 m ≈ 1,00 m
Tinggi pintu = 1,1 m
Jenis pembilas = Dua pintu, dimana pada bagian depan terbuka
3.1.4 Penentuan Lebar Mercu Bendung
Lebar mercu bendung (B) = b – b penguras – b pilar utama – b dinding penahan
= 17,90 – 2,56 – 1 – 0,6
= 13,74 m
3.1.5 Penentuan Lebar Efektif Bendung
Pilar utama direncanakan, sebagai berikut:
Kp = 0,01 ,untuk pilar berujung bulat
Ka = 0,1 ,untuk tembok hulu pada 900 ke arah aliran dengan 0,5H1>r> 0,15H1
Jumlah pilar (n) = 2
Lebar efektif mercu bendung:
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
123
Be =(b–b dinding utama–b pilar pemisah–b dinding penahan)- 2(n.Kp+Ka)H1
= (17,90 – 1 – 0,5 – 0,6) – 0,24H1
= 15,80 - 0,24H1
3.1.6 Tinggi Energi
Cd = 1,32
Q = Cd x 2
3√
2
3𝑔 x Be x H1
1,5
77,48 = 1,32 x 2
3√
2
3 𝑥 9,81 x (15,80 – 0,24 x H1) x H1
1,5
H1 = 1,71 m
Maka, setelah didapatkan tinggi energi dapat mengetahui lebar efektif mercu
bendung:
Be = B – 2(n.Kp + Ka)H1
Be = 15,39 m
Syarat lebar efektif untuk pintu pembilas bagian depan terbuka (tanpa dinding penahan
banjir), yaitu lebar bendung ditambah dengan 80% dari lebar pintu pembilas, hal ini
dikarenakan perbedaan koefisien antara air yang lewat di atas mercu dengan air yang lewat
di atas pintu pembilas: [4]
Be80% = b–(b dinding utama–b pilar pemisah–b dinding penahan) – 20%Σb bilas =15,39 m
Jadi (Be) ≈ Be80% →SESUAI
3.1.7 Tinggi Muka Air di Atas Mercu Bendung
Perhitungan tinggi muka air:
H1 = Hd + 𝑄2
2𝑔 𝑥 (𝐵𝑒)2 x 1
(𝐻𝑑+𝑃)2
1,71 = Hd + 77,4802
2 𝑥 9,81 𝑥 (15,39)2 x 1
(𝐻𝑑+1)2
Hd = 1,50 m
Elevasi muka air = elevasi mercu + Hd
= 185,143 + 1,50
= 186,643
Elevasi awal muka air = 187,234
Maka berdasarkan hasil perencanaan ulang elevasi muka air saat ini lebih rendah dari
elevasi muka air sebelum direncanakan ulang. Dengan lebar efektif 15,39 m mampu
menurunkan tinggi muka air 0,59 m atau 59 cm.
3.1.8 Perencanaan Mercu Bulat dengan Satu Jari-jari
Perencanaan jari-jari bendung:
Jari-Jari Mercu Bendung = 0,6 m
0,3H1 < r < 0,7H1
0,513 < 0,6 < 1,197 →SESUAI
Kemiringan hilir = 1:1
Kemiringan hulu = 1:0,67
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
124
Hulu mercu yang miring dengan kemiringan 1:0,67 untuk melindungi tubuh bendung
dari kerusakan karena sedimen batuan boulder yang lewat. Momentum benturan akan lebih
kecil dari pada kondisi awal bendung yang bagian hulunya tegak. Berikut merupakan
skema perbedaan bentuk mercu awal dan mercu yang akan direncanakan ulang, dapat
dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1: Skema mercu Bendung P. Lantur sebelum dan sesudah direncanakan ulang
3.2 Perencanaan Peredam Energi
3.2.1 Debit Persatuan Lebar
q = 𝑄
𝐵𝑒
q = 5,03 m3/det/m
3.2.2 Kedalaman Kritis
hc = √q
g
2
hc = 1,37 m
3.2.3 Jari-jari minimum bak yang diizinkan (Rminimum)
∆𝐻 = H1
∆𝐻 = 1,71 m ∆H
hc = 1,25 m
𝑅minimum
hc = 1,55 m
Maka nilai:
Rminimum = 1,55 x hc
Rminimum = 1,450 x 1,37
Rminimum = 2,13 m
R rencana = 2,20 m
3.2.4 Batas Minimum Tinggi Air Hilir (Tminimum)
𝑇minimum
hc = 1,88(
∆𝐻
ℎ𝑐)2
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
125
𝑇minimum
1,37 = 1,88(1,25)2
Tminimum = 2,70 m
3.2.5 Batas Maksimum untuk Tinggi Air di Hilir
h1 = hd
h1 = 1,50 m
h2 = 1,00 m ℎ2
h1 hitung =
2
3 = 0,67 m
ℎ2
h1 rencana =
1,00
1,50 = 0,66 m
Maka ℎ2
h1 hitung >
ℎ2
h1 rencana…..(Dimensi yang direncanakan memenuhi kriteria
hidraulika) [3]
3.2.6 Ambang Kolam Olak
Lebar ambang = 0,1R rencana
= 0,1 x 2,20
= 0,22 m
3.2.7 Tinggi Muka Air di Hilir Kolam Olak
∆𝑥 = Elevasi apron hilir – Elelasi dasar kolam olak
= 182,766 - 182,122
= 0,64 m
Ymin = Tmin - ∆𝑥
= 2,06 m
3.2.8 Rating Curve di Hilir Peredam Energi
Gambar 2: Lengkung debit Sungai Suko di hilir kolam olak
Berdasarkan hasil pembacaan pada Gambar 2 untuk Q100= 77,48 m3/detik, didapatkan
data sebagai berikut:
Tinggi muka air (Y2) = 2,10 m
Y2 > Ymin
2,10 m > 2,06 m →SESUAI
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300
Tin
ggi
Muka
Air
(m
)
Debit (m3/dt)
Grafik Hubungan Debit Rencana dan Tingi Muka Air
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
126
Kecepatan (V2) = 2,91 m/detik
Bilangan Froude (Fr) = 0,63
3.2.9 Perencanaan Dinding Penahan
Perencanaan dinding penahan:
H = P + Hd + D + tinggi jagaan (w)
= 1,00 + 1,50 + 1,00 + 0,6
= 4,10 m
Karena Tinggi dinding penahan lebih dari 3 m, maka dinding penahan termasuk dalam
dinding penahan Kantilever, yang memiliki spesifikasi tinggi antara 3 m- 7 m.
B = 0,7H = 2,87 m ≈ 3 m
B/3 = 𝐵
3 = 1,00 m
0,1H = 0,1 x H = 0,41 m ≈ 0,5 m
Hasil dari perencanaan ulang pada Bendung P. Lantur dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3: Potongan memanjang hasil perencanaan ulang Bendung P. Lantur
3.3 Analisa Stabilitas
3.3.1 Analisa Stabilitas Bendung
Struktur Bendung P. Lantur direncanakan menggunakan pasangan batu, dengan
diselimuti beton tanpa tulangan. Bendung P. Lantur dianalisa stabilitasnya berdasarkan
enam kondisi, yaitu dapat dilihat pada Tabel 1, Tabel 2, Tabel 3, Tabel 4, Tabel 5, dan
Tabel 6. Tabel 1: Rekapitulasi hasil analisa stabilitas kondisi kosong
Kondisi FS Perhitungan FS minimum FS maksimum Keterangan
Stabilitas Terhadap Geser 2,34 1,50 Aman
Stabilitas Terhadap Guling 58,85 1,50 Aman
Eksentrisitas 0,44 1,16 Aman
Daya Dukung Tanah
a. Daya Dukung Tanah maksimum 25,73 499,53 Aman
b. Daya Dukung Tanah minimum 57,86 499,53 Aman
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
127
Tabel 2: Rekapitulasi hasil analisa stabilitas kondisi kosong gempa
Kondisi FS Perhitungan FS minimum FS maksimum Keterangan
Stabilitas Terhadap Geser 1,79 1,30 Aman
Stabilitas Terhadap Guling 10,30 1,30 Aman
Eksentrisitas 0,13 1,16 Aman
Daya Dukung Tanah
a. Daya Dukung Tanah mainimum 46,33 499,53 Aman
b. Daya Dukung Tanah maksimum 37,25 499,53 Aman
Tabel 3: Rekapitulasi hasil analisa stabilitas kondisi muka air normal
Kondisi FS Perhitungan FS minimum FS maksimum Keterangan
Stabilitas Terhadap Geser 2,54 1,50 Aman
Stabilitas Terhadap Guling 2,41 1,50 Aman
Eksentrisitas 0,19 1,16 Aman
Daya Dukung Tanah
a. Daya Dukung Tanah maksimum 38,62 499,53 Aman
b. Daya Dukung Tanah minimum 27,90 499,53 Aman
Tabel 4: Rekapitulasi hasil analisa stabilitas kondisi muka air normal dan gempa
Kondisi FS Perhitungan FS minimum FS maksimum Keterangan
Stabilitas Terhadap Geser 4,45 1,30 Aman
Stabilitas Terhadap Guling 2,05 1,30 Aman
Eksentrisitas 0,59 1,16 Aman
Daya Dukung Tanah
a. Daya Dukung Tanah maksimum 50,38 499,53 Aman
b. Daya Dukung Tanah minimum 16,14 499,53 Aman
Tabel 5: Rekapitulasi hasil analisa stabilitas kondisi muka air banjir
Kondisi FS Perhitungan FS minimum FS maksimum Keterangan
Stabilitas Terhadap Geser 2,66 1,30 Aman
Stabilitas Terhadap Guling 2,00 1,30 Aman
Eksentrisitas 0,78 1,16 Aman
Daya Dukung Tanah
a. Daya Dukung Tanah maksimum 70,16 499,53 Aman
b. Daya Dukung Tanah minimum 13,74 499,53 Aman
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
128
Tabel 6: Rekapitulasi hasil analisa stabilitas kondisi muka air banjir dan gempa
Kondisi FS Perhitungan FS minimum FS maksimum Keterangan
Stabilitas Terhadap Geser 1,94 1,10 Aman
Stabilitas Terhadap Guling 1,78 1,10 Aman
Eksentrisitas 1,11 1,16 Aman
Daya Dukung Tanah
a. Daya Dukung Tanah maksimum 82,20 499,53 Aman
b. Daya Dukung Tanah minimum 1,70 499,53 Aman
4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perencanaan ulang pada Bendung P. Lantur diperoleh kesimpulan
sebagai berikut:
1. Hasil perencanaan ulang dimensi Bendung P. Lantur dengan menggunakan debit banjir
rancangan (Q100) 77,48 m3/detik didapatkan tinggi bendung 1 meter, dengan jari-jari
mercu bendung 0,6 m yang memiliki kemiringan dihulu 1:0,67, lebar sungai rencana
17,90 m, lebar pembilas 2,56 m yang memiliki dua pintu pembilas dengan lebar masing-
masing 1 m, lebar pilar pembilas 0,5 m, lebar pilar utama 1 m, lebar mercu 13,34 m,
tinggi dinding penahan 4,1 m, peredam energi tipe bak tengelam yang memiliki jari-jari
bak 2,20 m, lebar ambang 0,22 m.
2. Hasil perencanaan ulang hidrolis Bendung P. Lantur didaptkan lebar efektif bendung
15,39 m dengan tinggi muka air banjir diatas mercu (Hd) 1,5 m yang berada pada elevasi
+186,643, dapat menurunkan tinggi muka air banjir 59 cm, tinggi energi (H1) 1,71 m,
kedalaman kritis 1,37 m. Pada peredam energi didapatkan debit persatuan lebar (q) 5,03
m3/det/m, tinggi muka air di hilir 2,10 m, bilangan Froude 0,63, dan kecepatan 2,91
m/detik.
3. Hasil analisa stabilitas Bendung P. Lantur dengan gaya yang bekerja dan berpengaruh
pada stabilitas bendung adalah gaya berat bendung, gaya tekanan tanah aktif dan pasif,
gaya hidrostatis, gaya sedimen, gaya angkat air, dan gaya gempa didapatkan bahwa
bendung memenuhi faktor keamanan dari enam kondisi yang sudah dijelaskan.
Daftar Pustaka
[1] P. R. Indonesia, Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat
Republik Indonesia Nomor 14 /PRT/M/2015 Tentang Kriteria dan Penetapan Status
Daerah Irigasi, Jakarta: Pemerintah Indonesia, 2015.
[2] Dinas PU Bina Marga & SDA Kabupaten Jember, Jember, 2019.
[3] Pemerintah Republik Indonesia, Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan
Bagian Bangunan Utama (KP-02), Jakarta: Pemerintah Republik Indonesia, 2013.
Hidayah, T. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 116-129
129
[4] E. Mawardi and M. Memed, Desain Hidraulik Bendung Tetap untuk Irigasi Teknis,
Bandung: Alfabeta, 2010.
[5] S. Sosrodarsono and T. Kensaku, Bendungan Type Urugan, Jakarta: PT Paradnya
Paramita, 1985.
[6] A. Permatasari, Studi Perencanaan Tanggul dan Dinding Penahan untuk
Pengendalian Banjir di Sungai Cileungsi Kabupaten Bogor Jawa Barat, Malang:
Universitas Brawijaya, 2015.
[7] S. Sosrodarsono, Perbaikan dan Pengaturan Sungai, Jakarta Pusat: P.T. Pradnya
Paramita, 1984.
[8] D. P. Arianti, Studi Perencanaan Bendung di DAS Rambutan untuk Pemenuhan Air
Irigasi Daerah Irigasi Rambutan, Malang: Universitas Brawijaya, 2019.
[9] Pemerintah Republik Indonesia, Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan
Bagian Parameter Bangunan (KP-06), Jakarta: Pemerintah Republik Indonesia,
2013.
[10] BSN, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung,
Vols. SNI 03-1726-2002, Jakarta: Pemerintah Republik Indonesia, 2002.