STUDI PERENCANAAN EMBUNG KATES

(STUDI LOKASI : EMBUNG KATES, DESA

KATES, KECAMATAN KAUMAN ,

KABUPATEN TULUNGAGUNG)

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

NIBRAS ROHADATUL ‘AISY201310340311239

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2017

STUDI PERENCANAAN EMBUNG KATES

(STUDI LOKASI : EMBUNG KATES, DESA

KATES, KECAMATAN KAUMAN ,

KABUPATEN TULUNGAGUNG)

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

NIBRAS ROHADATUL ‘AISY201310340311239

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2017

LEMBAR PENGESAHAN

Judul : STUDI PERENCANAAN EMBUNG KATES (STUDI LOKASI :EMBUNG KATES, DESA KATES, KECAMATAN KAUMAN,KABUPATEN TULUNGAGUNG)

Nama : Nibras Rohadatul ‘AisyNIM : 201310340311239

Pada tanggal 29 Juli 2017 telah diujikan oleh Tim Penguji:

1. Ir. Chairil Saleh, M.T. Dosen Penguji I: ………………

2. Rini Febri Utari, S.Pd., M.T. Dosen Penguji II:………………

Dosen Pembimbing I

Disetujui,

Dosen Pembimbing II

( Ir. Suwignyo, M.T ) ( Lourina Evanale Orfa, S.T., M.Eng )

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Sipil

Ir. Rofikatul Karimah, M.T.

ii

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini:

Nama : Nibras Rohadatul ‘Aisy

NIM : 201310340311239

Jurusan : Teknik Sipil

Fakultas : Teknik

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:

1. Tugas Akhir dengan Judul:

STUDI PERENCANAAN EMBUNG KATES (STUDI LOKASI :

EMBUNG KATES, DESA KATES, KECAMATAN KAUMAN,

KABUPATEN TULUNGAGUNG) adalah hasil karya saya sendiri dan

dalam naskah Tugas Akhir ini terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan

oleh orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan kecuali yang secara

tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan

daftar pustaka.

2. Apabila ternyata didalam naskah Tugas Akhir ini dapat dibuktikan

terdapat unsur-unsur PLAGIASI, saya bersedia Tugas Akhir ini

DIGUGURKAN dan GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA

PEROLEH DIBATALKAN serta diproses sesuai dengan ketentuan hukum

yang berlaku.

3. Tugas Akhir ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merukpakan HAK

BEBAS NON EKSKLUSIF.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya untuk dipergunakan

sebagaimana mestinya.

Malang,18 September 2017

Yang menyatakan

Nibras Rohadatul ‘Aisy

iii

LEMBAR PERSEMBAHAN

Niscaya Allah akan mengangkat (derajat) orang-orang yang beriman diantaramu

dan orang-orang yang diberi ilmu beberapa derajat. Dan Allah Maha

Mengetahui apa yang kamu kerjakan. (QS. Al-Mujadilah : 11)

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas nikmat

dan karunia-Nya yang tak terhingga selama ini, serta tak lupa sholawat serta salam

selalu terlimpahkan pada junjungan kita Nabi Muhammad SAW karena telah

menjadi sumber tindakan dan langkah hidup kita. Atas terselesaikannya Tugas

Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

Keluarga tercinta, Ayah , Ibu, Kedua adik saya Wanda dan Raditya yang

telah memberikan dukungan moril maupun materiil serta do’a yang sangat

berharga untuk kesuksesan saya.

Bapak dan Ibu Dosen pembimbing, penguji dan pengajar yang selama ini

telah tulus dan ikhlas menuntun dan mengarahkan saya, memberikan bimbingan

dan pelajaran tiada bernilai harganya, agar saya menjadi lebih baik.

Staf Akademik Jurusan Teknik Sipil dan Fakultas Teknik, atas semua

bantuan yang telah diberikan.

Semua Keluarga E13, Annisa d’kos , Miska, Dina, Nadira, Mbak Tata

Marieztaa, semua teman dan sahabat yang tersayang, yang senantiasa memberi

motivasi, semangat, dukungan dan bantuan. Bisa menjadi bagian dari keluarga

E13 membuat saya benar benar beruntung.

Untuk ribuan tujuan yang harus kucapai, untuk jutaan impian yang akan

dikejar, untuk sebuah pengharapan, agar hidup jauh lebih bermakna. Teruslah

belajar, berusaha dan berdo’a untuk menggapainya. Jatuh berdiri lagi. Kalah

mencoba lagi. Gagal bangkit lagi.

Terimakasih ku ucapkan dan karya ini ku persembahkan

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang

telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta kekuatan dan keteguhan iman,

sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Studi Perencanaan

Embung Kates (Studi Lokasi : Embung Kates, Desa Kates, Kecamatan Kauman,

Kabupaten Tulungagung) sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana

Teknik.

Dalam penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari

bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu tidak lupa

penulis sampaikan terimakasih kepada:

1. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMM.

2. Bapak Ir. Suwignyo, MT selaku dosen pembimbing I.

3. Ibu Lourina Evanale Orfa, ST., M.Eng selaku dosen pembimbing II.

4. Seluruh staf Jurusan Teknik Sipil, staf TU Fakultas Teknik dan staf

Laboraturium Teknik Sipil.

5. Direktorat Jendral Sumber Daya Air Balai Besar Wilayah Sungai Brantas,

yang telah bersedia membantu dalam pencarian data.

6. Badan Metreologi Klimatologi dan Geofisika, yang membantu dalam

perolehan data yang dibutuhkan

7. Keluarga tercinta yang tak henti-hentinya memberikan doa dan dukungan.

8. Seluruh teman-teman yang telah membantu, mendoakan dan memberi

semangat.

9. Seluruh pihak yang telah membantu hingga selesainya tugas akhir ini,

yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa keberhasilan penyusunan Tugas Akhir ini masih

jauh dari kesempurnaan. Demi perbaikan selanjutnya, saran dan kritik yang

membangun akan penulis terima dengan senang hati. Penulis berharap semoga

tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi kita semua

dalam menambah wawasan dan pengetahuan.

Malang, 18 September 2017

Penyusun

v

ABSTRAK

STUDI PERENCANAAN EMBUNG KATES (STUDI LOKASI : EMBUNGKATES, DESA KATES, KECAMATAN KAUMAN, KABUPATEN

TULUNGAGUNG)

STUDY OF KATES DAM PLANNING (LOCATION STUDY : KATESRESERVOIR, KATES VILLAGE, KAUMAN, TULUNGAGUNG)

Nibras Rohadatul ‘Aisy1, Ir. Suwignyo, MT2, Lourina Evanale Orfa, ST, M.Eng3

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah MalangAlamat Korespondensi: Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang, Jawa Timur (0341) 464318

Email: 1)nibras29@gmail.com

AbstractIn dry season, the large part of area in Tulungagung province usually run dry. Many rivers thatalways have much water in rainy season dried up, even get dryness in some area at dry season. Thedesign capacity of the reservoir is based on the rainfall data. But during the rainy season the watercan overflow, kates dam planning can be one of solution to the problem. To find the capacity ofwater intake to the reservoir its needed data conversion from the rainfall data to discharge waterdata. Design of spillway is based on analisys of planned flood discharge that uses sintethicNakayasu unit hydrograph. Main dam uses fill type. Its needed to make a stability control for thedesign of reservoir construction from dangerous condition. As the result the planned flood dischargeis 29,58 m3/sec, storage volume 30.879,70 m3, in +141,27 m elevation as used as reference spillwayelevation , elevation of higest water level at +142,17 m, elevation peak of the dam at +143,17 m,elevation bottom of the river at +133,26 m, high freeboard is 1 m, high of the dam is 10 m, broad ofthe dam is 7 m, slope gradient of up stream 1 :2, slope gradient of down stream 1 :2. The reservoirconstruction stable in various forces of dangerous condition. The storage can fulfill the people needof raw water until 25 year that estimated 6.069 l/person/day for 5141 people..Keywords: Dam, Standart water, Storage Capacity.

AbstrakSaat musim kemarau beberapa tempat sering terjadi kekeringan salah satunya berada di desa Kates,kecamatan Kauman, kabupaten Tulungagung. Masyarakat sekitar desa Kates, bahkan bisakekurangan air saat musim kemarau. Namun saat musim penghujan air bisa melimpah. PerencanaanEmbung Kates bisa menjadi salah satu solusi permasalahan. Perencanaan Kapasitas Embung bisadidasarkan pada data curah hujan. Dan data curah hujan di konversikan ke data debit air.Perencanaan Pelimpah yang digunakan berasal dari perhitungan santuan sintetik Nakayasu. TubuhEmbung menggunkan tipe urugan. Setelah desain konstruksi embung diperoleh, maka dilakukancontrol stabilitas agar bangunan aman terhadap kondisi bahaya. Dari hasil analisa diperoleh debitbanjir rencana periode ulang 50 tahun sebesar 29,58 m3/dt, volume tampungan sebesar 30.879,70 m3

berada pada elevasi +141,27 m yang digunakan sebagai elevasi mercu pelimpah , elevasi muka airbanjir pada ketinggian +142,17 m, elevasi puncak bendungan pada ketinggian +143,17 m, elevasidasar sungai pada ketinggian +133,26 m, tinggi jagaan diambil 1 m, tinggi bendungan 10 m, lebarmercu bendungan 7 m, kemiringan lereng up stream 1 : , kemiringan lereng down stream 1 : 2.Konstruksi stabil terhadap gaya-gaya yang terjadi pada kondisi yang berbahaya. Tampungan yangada, mampu memenuhi kebutuhan air baku(air minum) penduduk pada proyeksi 25 tahun yangberjumlah 5141 jiwa dengan kebutuhan air sebesar 6.069 lt /org/hari.Kata kunci :Air Baku Embung, Kapasitas tampungan

vi

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL i

LEMBAR PENGESAHAN ii

SURAT PERNYATAAN iii

LEMBAR PERSEMBAHAN iv

KATA PENGANTAR v

ABSTRAK vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL x

DAFTAR GAMBAR xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Maksud dan Tujuan 2

1.4 Manfaat Perencanaan 2

1.5 Batasan Masalah 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Perhitungan Curah Hujan Ratarata 4

2.2 Uji Distribusi Data Hujan 4

2.3 Perhitungan Curah Hujan Rencana 6

2.4 Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi Curah Hujan Rencana 7

2.5 Perhitungan Debit Puncak Banjir 9

2.6 Analisa Volume Embung 10

2.6.1 Analisa Penyedia Air 10

2.6.1.1 Lengkung Kapasitas Waduk 10

2.6.2 Debit Andalan 11

2.6.2.1 Metode NRECA 12

2.6.3 Analisa Kebutuhan Air Baku 14

2.6.3.1 Jumlah Penduduk 14

2.6.3.2 Jumlah Kebutuhan Air 15

2.7 Penelusuran Banjir Lewat Waduk 15

2.8 Evaporasi 17

2.9 Neraca Air 18

2.10 Tipe Tubuh Embung 18vii

2.11 Bangunan Pelimpah 21

2.12 Perhitungan Hidraulis Pelimpah 22

2.13 Perhitungan Hidraulis Peredam Energi 25

2.14 Analisa Stablitas 29

2.15 Perhitungan Stabilitas 30

BAB III METODELOGI PERENCANAAN

3.1 Lokasi Perencanaan Studi 33

3.2 Tahap Persiapan 34

3.3 Pengumpulan Data 34

3.4 Mengidentifikasi Permasalahan 34

3.5 Pengelolaan Data 35

3.3 Diagram Alir 39

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Hidrologi 40

4.1.1 Perhitungan Curah Hujan Rencana 40

4.1.2 Analisa Frekuensi 40

4.1.3 Metode Distribusi Pearson Tipe III 42

4.1.4 Uji Kesesuaian Distribusi 43

4.1.4.1 Uji Chi-kuadrat 43

4.1.4.2 Uji Smirnov-Kolmogorof 47

4.1.5 Perhitungan Curah Hujan Priode Ulang 48

4.1.6 Perhitungan Debit Banjir Rencana 52

4.1.7 Analisa Kapasitas Embung 58

4.1.7.1 Lengkung Kapasitas Embung 58

4.2 Kebutuhan Air Bersih 61

4.3 Proyeksi Penduduk 61

4.4 Proyeksi Kebutuhan Air 62

4.5 Evaporasi 62

4.6 Menentukan Kapasitas Embung 64

4.6.1 Kapasitas Mati 64

4.6.2 Analisa Kapasitas Tampungan 65

4.7 Flood Routing (Penelusuran Banjir) 65

4.8 Perencanaan Tubuh Embung 70

4.8.1 Menentukan Tinggi Jagaan 70

4.8.2 Menentukan Tinggi Puncak Embung 72viii

4.8.3 Menentukan Lebar Mercu Embung 70

4.8.4 Menentukan Kemiringan Lereng Embung 72

4.9 Penentuan Formasi Garis Depresi 74

4.10 Analisa Kestabilan Tubuh Embung 77

4.10.1 Stabilitas Lereng Hilir 82

4.11 Perencanaan Bangunan Pelengkap 89

4.11.1 Bangunan Pelimpah 89

4.11.2 Lokasi dan Perencanaan Pelimpah 89

4.11.3 Analisa Bentuk Mercu Pelimpah 89

4.11.4 Analisis Routing Banjir Melalui Pelimpah 91

4.11.5 Saluran Pengarah 91

4.11.6 Aliran Debit Lewat Pelimpah 92

4.11.7 Analisa Profil Muka Air 94

4.11.4 Analisa Saluran Transisi , Peluncur, dan Kolam Olak 94

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan 101

5.2 Saran 101

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Lebar Puncak Tubuh Embung 18

Tabel 2.2 Tinggi Jagaan 20

Tabel 2.3 Harga K dan n 21

Tabel 4.1 Data Curah Hujan Stasiun Pagerwojo 40

Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Analisa Frekuensi 41

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Awal Data Parameter Statistik 42

Tabel 4.4 Distribusi Pearson Tipe III 42

Tabel 4.5 Hasil Uji Chi- Kuadrant 46

Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Uji Smirnov Distribusi Person Type III 48

Tabel 4.7 Faktor Frekuensi Distribusi Pearson Tipe III 49

Tabel 4.8 Hasil Curah Hujan Priode Ulang 49

Tabel 4.9 Angka Koefisien Pengaliran DAS 51

Tabel 4.10 Perhitungan Curah Hujan Efektif 52

Tabel 4.11 Perhitungan Curah Hujan Efektif Tiap Jam 52

Tabel 4.12 Ordinat HSS Nakayasu Anak Kali Waduk Kanan 55

Tabel 4.13 Hidrograf Banjir 50 Tahun 56

Tabel 4.14Perhitungan Lengkung Kapasitas 59

Tabel 4.15 Perhitungan Proyeksi Penduduk 61

Tabel 4.16 Perhitungan Proyeksi Kebutuhan Air 62

Tabel 4.17 Evaporasi 63

Tabel 4.18 Hasil perhitungan Volume Tampungan Embung Kates 65

Tabel 4.19 Penelusuran Banjir Lewat Embung Melalui Bangunan Pelimpah 68

Tabel 4.20 Koordinan Garis Depresi 75

Tabel 4.21 Kordinat Garis Depresi 76

Tabel 4.22 Perhitungan Stabilitas Lereng Hulu Pada Saat Embung Kosong 78

Tabel 4.23 Perhitungan Stabilitas Hulu Pada Saat Embung Banjir 80

Tabel 4.24 Perhitungan Stabilitas Hulu Pada Saat Turun Tiba-tiba 82

Tabel 4.25 Perhitungan Stabilitas Hilir Pada Saat Kosong 84

Tabel 4.26 Perhitungan Stabilitas Hilir Pada Saat Banjir 86

Tabel 4.27 Perhitungan Stabilitas Hilir Pada Saat Turun Tiba-tiba 88

Tabel 4.28 Kesimpulan Stabilitas Embung 88

Tabel 4.29 Hubungan Antar Kemiringan Muka Hulu Dengan K dan n 90

Tabel 4.30 Debit Lewat Atas Pelimpah 93

x

Tabel 4.31 Data Desain Bangunan Pelengkap Embung Kates 96

Tabel 4. 32 Data Teknik Kolam Olak USBR 98

Tabel 4.33 Tinggi Jagaan di Saluran Transisi 100

Tabel 4.34 Tinggi Jagaan di Saluran Peluncur 100

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Grafik Hubungan Antara Elevasi, Luas, dan Volume 11

Gambar 2.2 Bentuk –bentuk Mercu Tipe Ogee 22

Gambar 2.3 Saluran Pengarah 23

Gambar 2.4 Saluran Pengatur 23

Gambar 2.5 Skema Aliran Dalam Kondisi Kritis diujung Hilir Saluran Transisi 25

Gambar 2.6 Bentuk Kolam Olakan Datar Tipe I 26

Gambar 2.7 Bentuk Kolam Olakan Datar Tipe II 26

Gambar 2.8 Bentuk Kolam Olakan Datar Tipe III 27

Gambar 2.9 Bentuk Kolam Olakan Datar Tipe VI 27

Gambar 2.10 Grafik Hubungan Antara Bilangan Froude dengan L/D2 29

Gambar 4.1 HSS Nakayasu Embung Kates 57

Gambar 4.2 Lengkung Kapasitas Embung Kates 60

Gambar 4.3 Penggolongan Karakteristik Topografi dan Geografi 64

Gambar 4.4 Grafik Koefisien Pelimpah 67

Gambar 4.5 Grafik Penelusuran Banjir 70

Gambar 4.6 Perencanaan Embung Kates 73

Gambar 4.7 Garis Depresi 74

Gambar 4.8 Irisan Bidang Longsor 77

Gambar 4.9 Profil Mercu Ogee Tipe I 91

xii

DAFTAR PUSTAKA

Soemarto, CD. 1999. Hidrologi Teknik . Erlangga. Jakarta.

Sudibyo, Ir, 2003. Teknik Bendungan . Pradnya Paramita. Jakarta.

Soewarno. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data . Nova.

Suripin, Dr, Ir, M. Eng. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Andi.Yogyakarta.

Takeda, Kensaku dan Sosrodarsono, Suyono. 2002. Bendungan Type Urugan . PradnyaParamita, Jakarta.

Takeda, Kensaku dan Sosrodarsono, Suyono. 2006,Hidrologi untuk Pengairan, PradnyaParamita, Jakarta