Upload
nanda-wouri
View
165
Download
14
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Merencanakan Badan Suatu Bendungan
Citation preview
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
21
BAB II
PERENCANAAN BADAN BENDUNG
2.1. Data Perencanaan
Debit banjir rencana (Qd) = 225 m3/dt
Lebar dasar sungai pada lokasi bendung (b) = 35 m
Tinggi / elevasi dasar sungai pada dasar bendung = + 165 m
Tinggi / elevasi sawah bagian hilir tertinggi dan terjauh = + 167,20 m
Tinggi / elevasi muka tanah pada tepi sungai = + 168,30 m
Kemiringan / slope dasar sungai = 0,0030
Perencanaan bendung pelimpah pengambilan satu sisi (Q1) = 3,0 m3/dt
2.2. Perhitungan Hidrolika Air Sungai
Dengan :
R
C
1
87 Rumus Bazim
IRCv 3 . Rumus Chezy
2
33 ddbA
322 dbP
3vAQ
P
AR
Keterangan :
Q : Debit banjir rencana ( m3/dt )
A : Luas tampang basah saluran ( m2 )
V : Kecepatan aliran ( m/dt )
R : Jari jari hidrolis ( m )
P : Keliling basah ( m )
I : Kemiringan dasar sungai
C : Koefesien kecepatan
.. : Kekasaran dinding saluran ,
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
22
... = 1,6 untuk saluran tanah ( disungai) & 1,75 untuk tanah kasar
W : Lebar tanggul ( m )
b . : Lebar dasar saluran ( m )
2.1. Menentukan Tinggi Air Maksimum pada Sungai
1
1
b
d3 d3
d3
Gambar 2.1. Penampang Melintang Sungai
Perhitungan tinggi air maksimum pada saat Banjir rencana terjadi ( Qd )
memerlukan suatu perhitungan dengan cara coba coba, untuk perhitungan dalam
hal ini diambil harga , m = 1, b = 35 m, Qd = 225 m3/dt, I = 0.0030
Dengan bantuan tabel :
Tabel 2.1. Perhitungan Tinggi Muka Air Maksimum di Hilir Bendung
Sehingga tinggi air maksimum pada saat ( Qd ) terjadi adalah : ( d3 ) = 2,14675 m
Dari perhitungan tersebut, maka didapat d3 = 2,14675 m.
Cek jenis aliran air dengan Bilangan Froude ( Fr )
Kontrol
Q=Qd
2,00000 74,000 40,657 1,820 39,799 2,6847 198,668 26,33 Tidak OK
2,05000 75,953 40,798 1,862 40,043 2,7318 207,487 17,51 Tidak OK
2,10000 77,910 40,940 1,903 40,281 2,7784 216,464 8,54 Tidak OK
2,11000 78,302 40,968 1,911 40,328 2,7876 218,279 6,72 Tidak OK
2,12000 78,694 40,996 1,920 40,374 2,7969 220,099 4,90 Tidak OK
2,14000 79,480 41,053 1,936 40,467 2,8153 223,759 1,24 Tidak OK
2,14500 79,676 41,067 1,940 40,490 2,8199 224,678 0,32 Tidak OK
2,14600 79,715 41,070 1,941 40,494 2,8208 224,862 0,14 Tidak OK
2,14650 79,735 41,071 1,941 40,497 2,8213 224,954 0,05 Tidak OK
2,14675 79,745 41,072 1,942 40,498 2,8215 225,000 0,00 OK
2,14680 79,747 41,072 1,942 40,498 2,8215 225,009 -0,01 Tidak OK
2,14700 79,755 41,073 1,942 40,499 2,8217 225,046 -0,05 Tidak OK
Kesalahan Qd3 A P R C V
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
23
Fr = 1 ......................aliran kritis
Fr > 1 ......................aliran super kritis
Fr < 1 ......................aliran sub kritis
6148,014675,281,9
8215,2
3
3
xdg
vFr 1 , jenis termasuk dalam aliran sub
kritis
2.2. Perhitungan Bendung
.2.2.1 Menghitung Lebar Bendung
Lebar bendung yaitu jarak antara pangkal pangkalnya (abutment). Agar
tidak mengganggu sifat pengaliran setelah dibangun bendung dan untuk
menjaga agar tinggi air di depan bendung tidak terlalu tinggi, maka dapat
dibesarkan sampai B 1,2 Bn
Tinggi Jagaan
Besarnya tinggi jagaan (freeboard) dapat ditentukan dari tabel berikut :
Tabel 2.2 : Tinggi jagaan minimum untuk saluran tanah
Q (m3/dt) Tinggi Jagaan (m)
< 0,5 0,40
0,5 1,5 0,50
1,5 5,0 0,60
5,0 10,0 0,75
10,0 15,0 0,85
>15,0 1,00
Gambar 2.2 Mencari nilai B
Sumber : Kriteria perencanaan KP-03-hal 26
+ 227,,14675 m
+ 225 m
1 m
B = (6/5) Bn
Bn
1 2 d3
b = 35 m
d3 = 2,14675 m
1 1
d3 d3
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
24
Menghitung Lebar Sungai Rata-rata (Bn)
m
db
dbBn
14675,37
14675,235
)(2
3
321
Menghitung Lebar Maksimum Bendung
m
BB n
455761,44
14675,37)5/6(
)5/6(
.2.2.2 Menghitung Lebar Pintu Penguras (b)
Lebar pintu penguras (b) :
m
Bb
5,44510
1
10
11
Lebar Maksimum Pintu Penguras = 2 m
buahn 225,22
5,4
mb 5,13
5,41
Keterangan :
b1 = lebar pintu penguras ........ (m)
n = jumlah pintu penguras
t = tebal pilar .......................(m)
.2.2.3 Menghitung Lebar Efektif Bendung
Lebar efektif bendung adalah lebar bendung yang bermanfaat untuk
melewatkan debit pada saat banjir, pintu pembilas ditutup, ujung atas pintu
bilas tidak boleh lebih tinggi dari mercu bendung, sehingga air bisa lewat
diantaranya. Kemampuan pintu bilas untuk mengalirkan air dianggap hanya
80% saja, maka disimpulkan besar lebar efektif bendung :
Rumus : btBeffB 20,0
Dimana : B eff : Lebar efektif bandung
B : Lebar seluruh bendung
t : Jumlah tebal pilar
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
25
b : Jumlah lebar pintu - pintu pembilas
Lebar Pilar (t) diambil = 1.5 m
Direncanakan 2 pintu pembilas dan 2 pilar:
m
btBBeff
2,40
)5,4.2(20,0)5,12(45
20.0 1
Dengan :
b1 = lebar pintu penguras (m)
n = jumlah pintu penguras
t = tebal pilar (m)
Leff = panjang efektif bendung (m)
t = jumlah tebal pilar ( m )
b = jumlah lebar pintu bilas ( m )
Dimana:
Untuk pasangan batu, t 1,50m
Untuk beton t 1,00m
Gambar 2.3 Bendung dengan 2 pintu penguras
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
26
.2.2.4 Menghitung Tinggi Mercu Bendung (P)
Piel mercu bendung ditentukan oleh berbagai factor, sebagai pedoman
dapat diambil sebagai ;
a. Elevasi sawah tertinggi = 167,2 meter
b. Tinggi air sawah = 0,10 meter
c. Kehilangan tekanan dari saluran tersier ke sawah = 0,10 meter
d. Kehilangan tekanan dari saluran sekunder ke
saluran tersier = 0,10 meter
e. Kehilangan tekanan dari saluran primer ke
saluran sekunder = 0,10 meter
f. Kehilangan tekanan karena kemiringan saluran = 0,30 meter
g. Kehilangan tekanan dari alat alat ukur = 0,40 meter
h. Kehilangan tekanan dari sungai kesaluran primer = 0,20 meter
i. Persediaan tekanan karena exsploitasi = 0,10 meter
j. Persediaan untuk lain lain bangunan = 0,25 meter
Jadi peil mercu bendung = 168,85 meter
Sehingga :
Elevasi tinggi bendung : + 168,85 meter
Elevasi dasar sungai : + 165 meter
Elevasi mercu bendung ( P ) : + (168,85 165) = + 3,85 meter
.2.2.5 Perhitungan Tinggi Air Maksimum Diatas Mercu Bendung
Gambar 2.4 Mercu Bendung
M.A.N
M.A.B Heh
vc
d0
hv0
p
H dc
d1
Ec
hv2
d2
d3
hv3
hv1
E1
E2
E3
v1
v3
L
T
v0
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
27
.2.2.5.1 Menentukan Tinggi Bendung (He)
Untuk menentukan tinggi air diatas mercu bendung digunakan
cara coba-coba dengan menentukaan harga ( He ) terlebih
dahulu, dimana nilai He = He
Data perencanaan :
Tinggi mercu bendung (p) = 3,85 m
Panjang efektif bendung (Leff) = 40,12 m
32
effLC Q He
eff
d
C
QHe
L2
3
321 xCxCCC
32
L
eff
d
C
QHe
dimana :
Qd = debit banjir rencana (m3/dt)
Beff = lebar efektif bendung (m)
He = tinggi total air di atas bendung (m)
C = koefisien pelimpasan (discharge coefficient)
C1 = dipengaruhi sisi depan bending
C2 = dipengaruhi lantai depan
C3 = dipengaruhi air di belakang bending
Nilai C, C1, C2, dan C3 didapat dari grafik ratio of discharge
coefficient (pada lampiran). Untuk menentukan tinggi air di atas
bendung digunakan cara coba coba (Trial and Error) dengan
menentukan tinggi perkiraan He terlebih dulu.
Dicoba He = 1,8 m maka :
14,28,1
85,3
He
P
Dari grafik DC 12 (pada lampiran) didapatkan C1 = 2,135
(dengan upstream face : vertical)
mdHPh ed 50325,314675,28,185,33
14,38,1
14675,250325,33
He
dhd (x > 1,8m)
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
28
Dari grafik DC 13A didapatkan C2 = 1,00
94625,18,1
50325,3
e
d
H
h(x > 0,8m)
Dari grafik DC 13B didapatkan C3 = 1,00
Didapat C = C1 x C2 x C3 = 2,135
`9,140,2 x 2,135
225 32
3
2
HeHemC x L
QHe'
eff
d
Perhitungan selanjutnya dilakukan dengan menggunakan tabel:
Tabel 2.3. Perhitungan Tinggi Bendung
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1,80 3,50 2,14 3,14 1,95 2,135 1,000 1,000 2,135 1,90 0,10
1,90 3,60 2,03 3,03 1,90 2,130 1,000 1,000 2,130 1,90 0,00
2,00 3,70 1,93 2,93 1,85 2,140 1,000 1,000 2,140 1,90 -0,10
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C1He hd p/He (hd + d3)/He (hd)/He C2 C3 C He' Kesalahan
Maka didapat tinggi total air di atas puncak/mercu bendung
(He) = 1,90 m.
.2.2.5.2 Tinggi Air Maksimum Di Atas Mercu Bendung
Untuk menentukan tinggi air maksimum di atas mercu bendung
dipergunakan cara coba-coba (trial and error), sehinggha
diperoleh hv0 = hv0.
Keterangan :
hv0 = tinggi kecepatan di hulu sungai (m)
H = tinggi air maksimum diatas mercu (m)
d0 = tinggi muka air banjir di hulu bendung (m)
v0 = kecepatan aliran di hulu bendung (m/dt)
g = grafitasi (9,81 m/dt2)
g
vhvo
2
2
0'
A
Qv d0 0.dLA ef
pHd 00vhheH
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
29
Tabel 2.4. Perhitungan Tinggi Air Maksimum di Atas Mercu Bendung
Didapat :
Qd = 225 m3/dt
d3 = 2,14675 m
Leff = 40,2 m
p = 3,85 m
He = 1,90 m
Maka didapat :
hv0 = hv = 0,049 m
H = 1,851 m
d0 = 5,701 m
A = 229,341 m2
V0 = 0,982 m/dt
.2.2.6 Perhitungan Ketinggian Energi pada Tiap Titik
.2.2.6.1 Tinggi Energi Pada Aliran Kritis
Menentukan hidrolic pressure of the weir (dc)
dtm
L
Q
L
eff
460,5
2,40
225
'
31
2
g
qdc
hvo H do A v0 hvo Kesalahan
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,060 1,840 5,690 228,738 0,984 0,049 0,011
0,055 1,845 5,695 228,939 0,983 0,049 0,006
0,050 1,850 5,700 229,140 0,982 0,049 0,001
0,049 1,851 5,701 229,180 0,982 0,049 0,000
0,045 1,855 5,705 229,341 0,981 0,049 -0,004
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
30
3
1
2
81.9
60,5
m473,1
Menentukan Harga Ec
c
cd
qv
473,1
60,5
dtm802,3
g
vh cvc
2
2
m .
737,08192
802,32
PhdE vccc
85,3737,0473,1
m06,6
Keterangan :
dc = tinggi air kritis di atas mercu (m)
vc = kecepatan air kritis (m/dt)
hvc = tinggi kecepatan kritis (m)
Ec = tinggi energi kritis (m)
.2.2.6.2 Tinggi Energi (Air Terendah) Pada Kolam Olakan
Diketahui :
q = 5,60 m4/dt
Ec = 6,06 m
Dimana :
1
1v
qd
g
vhv
2
2
11 111 vhdE
Dengan menggunakan rumus di atas, perhitungan untuk
menentukan tinggi energi (air terendah) pada kolam olakan
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
31
dilakukan dengan menggunakan menggunakan cara coba-coba
(trial and error) sehingga diperoleh E1 Ec
Tabel 2.5. Perhitungan Tinggi Energi (Air Terendah) Pada Kolam Olakan
10,380 5,682 0,539 5,492 6,031 6,060 -0,029
10,390 5,682 0,539 5,502 6,041 6,060 -0,019
10,400 5,682 0,538 5,513 6,051 6,060 -0,009
10,405 5,682 0,538 5,518 6,056 6,060 -0,004
10,409 5,682 0,538 5,522 6,060 6,060 0,000
10,412 5,682 0,538 5,525 6,063 6,060 0,003
Kesalahanqv1 Ecd1 hv1 E1
Maka didapat :
v1 = 10,409 m/dt
d1 = 0,538 m
hv1 = 5,522 m
E1 = 6,060 m
dimana :
d1 = tinggi air terendah pada kolam olakan (m)
v1 = kecepatan aliran pada punggung bendung (m/dt)
hv1 = tinggi kecepatan (m)
E1 = tinggi energi (m)
.2.2.6.3 Tinggi Energi (Air Tertinggi) pada Kolam Olakan
1
1
d . g
vFr
538,081.9
409,10
531,4
1-812
212 Fr
dd
1-531,4812
538,0 2
m189,3
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
32
2
2d
qv
189,3
600,5
dtm /756,1
g
vhv
2
2
22
9.812
756,12
m157,0
222 vhdE
157,0189,3
m346,3
dimana :
Fr = bilangan Froude
d2 = tinggi air tertinggi pada kolam olakan (m)
v2 = kecepatan aliran ( m/dt )
hv2 = tinggi kecepatan (m)
E2 = tinggi energi (m)
2.2.6.4 Tinggi Energi di Hilir Bendung
Pada perhitungan tinggi air di atas mercu bending telah
didapat d = d3 = 2,14675 m, maka :
3
3d
qv
2,14675
600,5
dtm /270,2
g
vhv
2
2
3
3
9.812
270,2 2
m263,0
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
33
333 vhdE
263,014675,2
m410,2
dimana :
v3 = kecepatan aliran di hilir bendung (m/dt)
d3 = tinggi air di hilir bendung (m)
hv3 = tinggi kecepatan di hilir bendung (m)
E3 = tinggi energi di hilir bendung (m)
2.2.6.5 Perhitungan Panjang dan Dalam Penggerusan
2.2.6.5.1 Dalam Penggerusan ( Scouring Depth )
d0 = 5,701 m
d3 = 2,14675 m
h = d0 d3
= 5,701 2,14675
= 3,554 m
q = 5,600 m4/dt
d = diameter yang hanyut waktu banjir, diambil
d = 300 mm
Schoklish Formula :
0.570.2
32.0q h
75,4
dT
57,02,0
32,0600,5554,3
300
75,4
m634,2
Keterangan :
h = beda tinggi muka air di hulu dan di hilir (m)
d = diameter batu yang jatuh ke dalam kolam olak
(d = 300 mm)
T = dalam penggerusan (m)
2.2.6.5.2 Panjang Penggerusan (Scouring Length)
v1 = 10,409 m/dt
H = 1,815 m
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
34
P = 3,85 m
Angerholzer Formula :
Hg
PHgvL
221
815,181.9
85,32815,181,92409,10
m324,16
Keterangan :
v1 = kecepatan aliran pada punggung bendung
(m/dt)
H = tinggi air maksimum dari puncak mercu (m)
P = tinggi mercu bendung (m)
L = panjang penggerusan (m)
Tabel 2.6. Ketinggian Energi Pada Tiap Titik
Titik-titik d v hv E
0 5,701 m 0,982 m/dt 0,049 m
1 0,538 m 10,409 m/dt 5,522 m 6,060 m
2 3,189 m 1,756 m/dt 0,157 m 3,346 m
3 2,14675 m 2,270 m/dt 0,263 m 2,410 m
c 1,473 m 3,802 m/dt 0,737 m 6,060 m
H
He
p
T
L
1,815 m
1,90 m
3,85 m
2,634 m
16,324 m
2.2.6.5.3 Panjang Penggerusan (Scouring Length)
Elev. dasar sungai = + 165,00 m
Elev. muka air normal (MAN) = + 165,00 + p
= + 165,00 + 3,85
= + 168,85 m
Elev. muka air banjir (MAB) = + 165,00 + d0
= +165,00 + 5,701
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
35
= + 170,701 m
Elev. energi kritis = + 165,00 + Ec
= + 165,00 + 6,060
= + 171,060 m
Elev. energi di hilir bendung = + 165,00 + E3
= + 165,00 + 2,410
= + 167,410 m
Elev. dasar kolam olakan = + 165,00 (T d3)
= + 165,00 (2,634 2,14675)
= + 164,513 m
Elev. sungai maksimum di hilir = + 165,00 + d3
= + 165,00 + 2,14675
= + 167,14675 m
Gambar 2.5 Ketinggian Energi Pada Tiap Titik
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
36
2.3. Perhitungan Bendung
.2.3.1 Menentukan bagian Up Stream (muka) bendung
Untuk menentukan bentuk penampang kemiringan bendung bagian hulu,
ditetapkan berdasarkan parameter seperti H dan P, sehingga akan diketahui
kemiringan bendung bagian up stream seperti ketentuan Tabel
Data :
H = 1,815 m
P = 3,85 m
121,2815,1
85,3
H
P
Tabel 2.7. Nilai P/H terhadap kemiringan muka bendung
P/H Kemiringan
< 0.40 1 : 1
0.40 1.00 3 : 2
1.00 1.50 3 : 1
> 1.50 Vertikal
Dari tabel, untuk P/H = 2,121 diperoleh kemiringan muka bendung adalah
vertikal. Bentuk mercu yang dipilih adalah mercu Ogee.
Bentuk mercu Ogee tidak akan memberikan tekanan sub atmosfer pada
permukaan mercu sewaktu bendung mengalirkan air pada debit rencana,
karena mercu Ogee berbentuk tirai luapan bawah dari bendung ambang
tajam aerasi. Untuk debit yang rendah, air akan memberikan tekanan ke
bawah pada mercu.
Dari buku Standar Perencanaan Irigasi KP-02 Hal 48 Gambar 4.9, untuk
bendung mercu Ogee dengan kemiringan vertikal, pada bagian up stream
diperoleh nilai :
X0 = 0,175 H = 0,175 1,815 = 0,318 m
X1 = 0,282 H = 0,282 1,815 = 0,512 m
R0 = 0,5 H = 0,5 1,815 = 0,908 m
R1 = 0,2 H = 0,2 1,815 = 0,363 m
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
37
.2.3.2 Menentukan bagian Down Stream (belakang) bendung
Untuk merencanakan permukaan mercu Ogee bagian hilir, U.S.Army Corps
of Engineers mengembangkan persamaan sebagai berikut :
yHkxnn )1( ..................................................(1)
Dimana :
Nilai k dan n tergantung kemiringan up stream bendung.
Harga harga k dan n adalah parameter yang ditetapkan dalam Tabel
di bawah.
x dan y adalah koordinat koordinat permukaan down stream.
H adalah tinggi air di atas mercu bendung.
Tabel 2.8. Nilai k dan n untuk berbagai kemiringan
Kemiringan permukaan k n
1 : 1 1,873 1,776
3 : 2 1,939 1,810
3 : 1 1,936 1,836
vertikal 2,000 1,850
Sumber : Standar Perencanaan Irigasi KP-02 Hal 47
Bagian up stream : Vertikal
Dari tabel di atas diperoleh :
k = 2.000
n = 1.850
Nilai k dan n disubstitusi ke dalam persamaan (1)
Sehingga didapat persamaan down stream
yHkx nn )1(
yx )1850.1(850.1 815,12
yx 320,3850.1
320,3
850.1xy
850.1301,0 xy
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
38
.2.3.3 Menentukan Koordinat Titik Singgung antara Garis Lengkung dengan
Garis Lurus Sebagian Hilir Spillway
a. Kemiringan bendung bagian down stream (kemiringan garis lurus)
1dx
dy (1 : 1)
b. Persamaan parabola : 850.1301.0 xy
Turunan pertama persamaan tersebut :
850.1301,0 xy
850.085,1.301,0 x
dx
dy
850.055685,0 xdx
dy
Kemiringan garis lurus 1:1
1dx
dy
1
1 tg
dx
dy
850.055685,01 x
55685,0
1850.0 x
mxc 790,1
850.1301,0 xy
850.1790,1301,0 y
myc 884,0
Diperoleh koordinat titik singgung cc yx , = (1,790 ; 0,884) m
Jadi perpotongan garis lengkung dan garis lurus terletak pada
jarak:
y = 0,884 m dari puncak spillway
x = 1,790 m dari sumbu spillway
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
39
Lengkung Mercu Spillway Bagian Hilir
Persamaan : 850.1301,0 xy
Elevasi muka air normal = + 168,85 m
Elevasi dasar kolam olakan = + 164,513 m
cc yx , = (1,790 ; 0,884) m
Tabel 2.8. Lengkung Mercu bagian Hilir / Down Stream (interval 0.2)
x (m) y (m) Elevasi (m)
0,000 0,000 168,850
0,200 0,015 168,835
0,400 0,055 168,795
0,600 0,117 168,733
0,800 0,199 168,651
1,000 0,301 168,549
1,200 0,422 168,428
1,400 0,561 168,289
1,600 0,718 168,132
1,800 0,893 167,957
Bagian Hilir Spillway dengan Kemiringan 1 : 1
1tg ; o45
persamaan xytgx
y 1
Elev. dasar kolam olakan = + 164,513 m
Tabel 2.9. Bagian Hilir dengan Kemiringan 1:1
x (m) y (m) Elevasi (m)
0,000 0,000 168,850
0,500 0,500 168,350
1,000 1,000 167,850
1,500 1,500 167,350
2,000 2,000 166,850
2,500 2,500 166,350
3,000 3,000 165,850
3,500 3,500 165,350
4,000 4,000 164,850
4,337 4,337 164,513
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
40
Gambar 2.6. Rencana Bentuk Mercu Bendung
2.4. Perencanaan Lantai Depan (Apron)
Untuk mencari panjang lantai muka, maka yang menentukan adalah H terbesar.
H terbesar ini biasanya terjadi pada saat air muka setinggi mercu bendung,
sedangkan di belakang bendung adalah kosong. Seberapa jauh lantai muka ini
diperlukan, sangat ditentukan oleh garis hidraulik gradien yang digambar kearah
upstream dengan titik ujung belakang bendung sebagai titik permulaan dengan
tekanan sebesar nol. Miring garis hidraulik gradien disesuaikan dengan
kemiringan yang diijinkan untuk suatu tanah dasar tertentu, yaitu dengan
menggunakan Creep Ratio (c).
Gambar 2.7 Teori Bligh
Berdasarkan teori Bligh, prosedur mencari panjang apron dengan hidroulik
gradient ini menggunakan perbedaan tekanan sepanjang garis aliran.
L
H
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
41
Gambar 2.8 Creep Line Rencana
.2.4.1 Menentukan panjang lantai muka dengan rumus BLIGH
=
L = c . H
Di mana :
H = Beda Tekanan
L = Panjang Creep Line
c = Creep Ration (diambil c = 5, untuk pasir kasar)
H ab = 5
3 = 0,6
H bc = 5
5,2= 0,5
H cd = 5
2 = 0,4
H de = 5
5,1 = 0,3
H ef = 5
1 = 0,2
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
42
H fg = 5
1 = 0,2
H gh = 5
1 = 0,2
H hi = 5
2 = 0,4
H ij = 5
2 = 0,4
H = 3,2 m
L = H . c
= 3,2 . 5
= 16 m
Faktor keamanan = 2 m
Jadi L = 16 + 2 m = 18 m
Menghitung kemiringan garis hidraulic gradien
= Ljk
jk Htan 1
= 6,0744
2250,1tan 1
= 11,400
Jadi sudut yang dibentuk garis Hidraulic Gradient adalah 11,40
.2.4.2 Menghitung Panjang Lantai Muka Total
Panjang lantai muka total = Panjang lantai muka + Angka keamanan
= 11,65 m + 2 m
= 13,65 m
Jadi panjang lantai muka total adalah 13,65 m
.2.4.3 Menentukan Panjang Creep Line
Panjang horizontal (Lh ) = 2,5 + 1,5 + 1 + 2 + 11,65 + 0,5
= 19,15 m
Panjang vertical (Lv) = 3 + 2 + 1 + 1 + 2 + 0,62 + 1 = 10,62 m
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
43
Panjang Total Creep Line (L) = Lh + Lv
= 19,15 + 10,62 = 29,77 m
Kontrol :
cHL 29,77 3,2 5
29,77 13 ................ (konstruksi aman terhadap tekanan air)
.2.4.4 Pengujian Creep Line ada dua cara yaitu :
a. Teori Bligh
L = Cc . Hb
Di mana L = Panjang Creep Line yang diijinkan
Cc = Koefisien Bligh (Cc diambil 5)
Hb = beda tinggi muka air
Hb = P + H d3
= 3,85 + 1,815 2,14675 = 3,51825 3,52 m
sehingga L = Cc . Hb
= 5 . 3,52 = 17,6 m
Syarat : L < L
17,6 m < 31,1944 m ..(OK!!!)
b. Teori Lane
L = Cw . Hb
Di mana Cw adalah koefisien lane (Cw diambil 3)
Sehingga : L = Cw . Hb
= 3 . 3,52
= 10,56 m
Ld = Lv + 3
1 Lh
= 11,62 + 3
1.19,5744
= 18,1448 m
Syarat : L < Ld
10,56 m < 18,1448 m .......(OK!!!)
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
39
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
39
PERANCANGAN IRIGASI BANGUNAN AIR
45