IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

1

BAB IPENDUHULUAN

A. UMUMSebagai salah satu sumber daya, air perlu dimanfaatkan sedemikian rupa sesuai dengan

pemanfaatannya untuk kebutuhan dan pengaturannya sehingga dapat memberi kesejahteraan bagi manusia.

Bertitik tolak dari pemanfaatan air seperti tersebut di atas salah satu program pemerintah yang sedang giat

dilaksanakan adalah usaha meningkatkan hasil produksi pertanian guna mempertahankan swasembada

pangan melalui pembangunan pada Sektor Pertanian Subsektor Pengairan yang mana dengan

melaksanakan program intensifikasi dan ekstensifikasi pada daerah Irigasi.

- Intensifikasi Daerah Irigasi, dengan mengadakan rehabilitasi jaringan irigasi yang sudah ada

secara menyeluruh

- Ekstensifikasi Daerah Irigasi, dengan membuka lahan-lahan pertanian baru dan membangun

jaringan irigasi yang baru secara lengkap dan teknis.

B. LATAR BELAKANGDalam perencanaan bendung tentunya ada latar belakang masalah sehingga kita mempunyai

alternatif untuk membuat/membangun bendung. Alternatif yang melatar belakanginya mulai dari keadaan

debit pada daerah yang akan dibendung, tujuan, biaya, dan lain-lain.

Dalam masalah debit, akan dibangun suatu bendung bila debit pada sungai yang akan kita bendung

tersebut mencukupi dari yang kita butuhkan, tetapi ketinggian muka airnya kurang.

Perlunya pembendungan itu dikarenakan lahan yang akan diairi mempunyai elevasi yang lebih tinggi dari

muka air sungai yang akan dibendung.

C. TUJUAN PERENCANAANTujuan dari perencanaan bendung ini adalah :

- Bertitik tolak dari latar belakang untuk dapat meningkatkan intensifikasi tanam pertahun dengan

harapan produkdi pertanian meningkat sehingga dapat meningkatkan taraf hidup masyarakat

khususnya di daerah irigasi tersebut.

- Bendung sekalipun berfungsi untuk menampung dan menaikkan muka air sungai sehingga areal

irigasi seluas 1400 ha akan dapat terlayani air irigasinya.

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

2

BAB IIBENDUNG

A. UMUMBendung adalah merupakan salah satu dari apa yang disebut divertion head work, yaitu bangunan utama

dalam suatu jaringan irigasi yang berfungsi utnuk dapat menyadap air dari sungai sebagai sumber

airnya.Fungsi utamanya adalah:

- Dengan adanya bendung, air di bagian hulu akan lebih tinggi dari bagian di hilir, sehingga

memungkinkan air masuk kedalam saluran melalui intake dan sebagian lagi air tersebut diteruskan

mengalir melewati tubuh bendung menuju hilir. Rusaknya bendung dapat mengakibatkan daerah

irigasi tidak dapat diairi, disamping itu juga apabila runtuh maka tidak akan ada yang dapat

menahan aliran air dan akan mengakibatkan banjir yang besar di daerah hilir.

Kriteria pemilihan type bendung yang cocok dipengaruhi antara lain:

- Sungai

- Elevasi yang diperlukan untuk irigasi

- Topografi pada lokasi yang direncanakan

- Kondisi geologi teknik pada lokasi yang akan dibangun bendung.

B. KLASIFIKASI BENDUNGBendung ditempatkan melintang di sungai guna mengatur aliran air sungai yang melalui bendung tersebut.

a. Klasifikasi Bendung Berdasarkan Fungsinya.

1) Bendung Pembagi Banjir.Bendung semacam ini didirikan pada percabangan sungai untuk

mengatur muka air, sehingga terjadi pemisahan antara debit banjir dengan debit rendah sesuai

dengan kapasitas yang telah ditetapkan sebelumnya.

2) Bendung Penahan Air Pasang. Bendung ini dibangun di bagian sungai yang dipengaruhi

pasang surut air laut untuk mencegah masuknya air asin, untuk menjamin agar aliran sungai

senantiasa dalam keadaan normal.

3) Bangunan Penyadap. Bendung ini digunakan utnuk mengatur muka air di dalam sungai

guna memudahkan penyadapan airnya untuk keperluan air minum, air perkotaan, irigasi dan

pembangkit tenaga listrik.

4) Bendung Khusus. Terdapat pula beberapa type khusus, antara lain bendung untuk mengatur

muka air debit sungai dan mengatur resim hidrologi sungai. Bendung yang berfungsi sebagai

ambang untuk mencegah turunnya dasar sungai yang biasanya dibangun pada suatu saluran

pembuangan, saluran banjir atau sudetan, bendung untuk menjaga air sungai dalam kedalaman

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

3

tertentu yang diperlukan bagi lalu lintas sungai dan bendung serba guna mempunyai beberapa

fungsi.

b. Klasifikasi Berdasarkan Type Konstruksi

1) Bendung Tetap. Bendung ini terdiri dari sebuah puncak pelimpah yang permanen, bendung

ini tidak dapat digunakan untuk mengatur tinggi muka air dan debit sungai. Bendung ini

dibangun di bagian hulu sungai dengan kemiringan dasar sungai yang besar agar tidak terjadi

pengendapan.

2) Bendung Gerak. Bendung ini dapat digunakan untuk mengatur tinggi dan debit banjir sungai

dengan pintu-pintu yang terdapat pada bendung tersebut. Bendung gerak dibagi dalam

beberapa bentuk pintu, antara lain:

a) Bendung Stop Log (Flash Board Weir)

Biasanya stop log dipasang di antara pilar-pilar dan menyusunnya secara vertikal untuk

menahan air, mudah dibuatnya dan murah tetapi sulit pengoperasiannya dan tidak begitu

kedap air.

b) Bendung Skot Balok Tegak (Needle Weir)

Dibuat dengan menggunakan papan kayu yang kemudian disusun secara horizontal,

tetapi pada bendung skot balok tegak, papan kayu disusun tegak.

c) Bendung Pintu Sorong (Lift Gate Weir)

Bendung dengan pintu yang dioperasikan secara vertikal dan dapat digolongkan dalam

beberapa jenis sistem strukturalnya, antara lain:

1) Pintu Geser Tegak (Sluice Gate)

Seringkali digunakan untuk pintu kecil, gesekan untuk pintu pilar agak besar. Kadang-

kadang untuk mengurangi tenaga angkat digunakan ballast.

Gaya angkat dinyatakan dalam persamaan:

Z = G + μP

Dimana ;

Z = Gaya angkat

P = Tekanan air pada pintu

μ = Koefesien geser (0,3 – 0,5)

2) Pintu Beroda (Roller Gate)

Pintu ini dilengkapi dengan roda tetap untuk mengurangi gesekan dan dipakai untuk

pintu yang ukurannya agak besar.

Gaya angkat dinyatakan dalam persamaan:

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

4

Z = (μ1 + μ2a)*P/r + G

Dimana ;

Z = Gaya angkat

a = Jari-jari as roda

μ1 = Koefesien gesekan roda 0,05 – 0,15

μ2 = Koefesien gesekan as 0,2 – 0,7

r = Jari-jari roda

3) Pintu Stoney

Roda bebas dipasang menurut sistem Caterpillar

d) Pintu Taintor (Taintor Gate)

Bentuk pintu merupakan suatu lengkungan dan sering kali digunakan di atas mercu

bendung pelimpah (Overtroping Weir).

e) Pintu Glending (Rolling Gate)

Pintu drum yang dipasang mendatar dan dioperasikan sepanjang rel melereng.

C. BAGIAN-BAGIAN BENDUNGBagian-bagian bendung terdiri dari bagian berikut:

a. Tubuh Bendung. Bagian yang selalu dilewati air baik normal maupun banjir. Gunanya

untuk menahan aliran air sungai dan menaikkan aliran serta muka air sungai agar dapat masuk ke

saluran.

b. Bangunan Pembilas. Berfungsi untuk mencegah masuknya bahan sedimen kasar ke

dalam jaringan irigasi. Pembilas dapat direncanakan sebagai berikut:

1. Pembilas pada tubuh bendung

2. Pembilas bawah (Undersluice)

3. Shund undersluice

4. Pembilas bawah type box.

Lantai pembilas merupakan tempat untuk mengendapkan bahan-bahan kasar di depan pembilas. Sedimen

yang terkumpul dapat dibilas dengan jalan membuka pintu pembilas secara berkala guna menciptakan

aliran yang terkonsentrasi tepat di depan pengambilan. Beberapa pedoman untuk menentukan lebar

pembilas, antara lain:

- Lebar pembilas ditambah tebal pilar pembagi sebaiknya sama dengan 1/6.

- 1/10 dari lebar bersih bendung (jarak antara pangkal-pangkalnya) untuk lebar sugnai kurang dari

100 M.

- Lebar pembilas dapat diambil 100% dari lebar total pengambilan termasuk pilar-pilarnya.

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

5

Pintu pada pembilas dapat direncanakan dengan bagian depan terbuka atau tertutup. Pintu dengan bagian

terbuka:

Keuntungan :

- Ikut mengatur kapasitas bendung, karena air dapat mengalir melalui pintu-pintu yang

tertutup selama banjir.

- Pembuangan benda-benda terapung lebih mudah, khususnya bila pintu dibuat dalam dua

bagian dan bagian atas dapat diturunkan.

Kelemahannya :

- Sedimen akan terangkat ke pembilas selama banjir, apabila sungai mengangkut banyak

bongkah, bongkah-bongkah ini dapat menumpuk di depan pembilas dan sulit untuk

disingkirkan.

- Benda-benda yang hanyut bisa merusak pintu.

- Karena ada debit sungai mengalir melalui pintu pembilas dengan demikian kecepatan

menjadi lebih tinggi dan lebih banyak membawa sedimen.

c. Bangunan Pengelak. Bangunan pengelak adalah bagian dari bangunan utama yang

benar-benar dibangun di dalam air. Bangunan ini diperlukan untuk kemungkinan dibelokkannya

air sungai ke jaringan irigasi, dengan jalan menaikkan muka air di sungai atau dengan

memperlebar pengambilan di dasar sungai seperti pada type bendungan saringan bawah (Bottom

Rock Weir). Bila bangunan tersebut juga akan dipakai untuk mengatur elevasi air di sungai, maka

ada dua type yang digunakan, yaitu:

- Bangunan Pelimpah

- Bendung Gerak

d. Kolam Olak (Peredam Energi). Kolam olak atau peredam energi berfungsi untuk

meredam energi yang ada pada down stream.

e. Peil Schall. Berfungsi untuk mengetahui debit air yang ada dan juga untuk mengetahui

debit pendistribusian air irigasi.

f. Pintu Air.

1). Pintu Intake (Pintu Pengambilan). Dibangun untuk dapat mengatur banyak air yang masuk

ke saluran sesuai dengan yang diperlukan dan menjaga agar banjir tidak masuk ke saluran.

Dimensi pintu pengambilan ditentukan berdasarkan debit maksimum yang akan dialirkan.

2). Pintu Penguras. Pintu penguras dibangun sesuai terusan dari tubuh bendung terdekat pada

upsteram ambang pengambilan. Tingginya dibuat sama dengan tinggi bendung sehingga dapat

dilewati air banjir.

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

6

D. PENELITIAN DAN PEMILIHAN KEDUDUKAN BENDUNGa. Penelitian Yang Dibutuhkan

Dalam rangka design bendung, dilakukan penelitian untuk mengumpulkan data dasar selengkap-

lengkapnya, sehingga dapat diketahui kondisi lokasi tempat kedudukan. Beberapa faktor yang

menentukan dalam pemilihan bendung antara lain:

1). Sungai. Ada beberapa karakteristik sungai yang diperlukan dalam perencanaan, antara lain

kemiringan sungai (dasar sungai), bahan-bahan dasar dan morfologi. Kemiringan dasar sungai

dan bahan dasar bisa bervariasi dari sangat curam sampai hampir datar (di dekat laut).

Dalam beberapa hal ukuran bahan dasar akan bergantung kepada kemiringan dasar sungai. Di

daerah pegunungan kemiringan dasar sungai sangat curam dan bahan dasar berkisar antara

batu-batu sangat besar sampai pasir. Batu berdiameter sampai dengan 1000 mm bisa hanyut

selama banjir dan berhenti di depan pengambilan serta mengganggu berfungsinya bangunan

pengambilan.

Pekerjaan-pekerjaan pengaturan sungai, seperti sodetan meander dan pembuatan krib atau

lindungan tanggul juga akan mempengaruhi jarak dasar sungai. Pada umumnya pekerjaan-

pekerjaan ini akan menyebabkan degradasi dasar sungai akibat kapasitas angkatnya

bertambah.

2). Morfologi Sungai. Dalam keadaan aslinya, hanya sedikit saja sungai yang lurus sampai jarak

jauh, bahkan pada ruas lurus mungkin terdapat pasir, kerikil, atau bongkahan batu.

Kecenderungan alamiah suatu sungai yang mengalir melalui daerah-daerah endapan aluvial

adalah terjadinya meandering atau anyaman (brainding) tergatung apakah berbentuk tunggal,

atau beberapa alur kecil. Bahkan pada ruas yang berbeda dapat berbentuk meander atau

anyaman. Biasanya terdapat lebar tertentu di suatu tempat sepanjang sungai yang merupakan

batas meander. Besarnya batu meander ini merupakan data penting bagi perencanaan tanggul

banjir di sepanjang sungai, naiknya muka air setelah terjadinya pelaksanaan bangunan

pengelak harus diperhitungkan. Ada satu hal yang menjadi perhatian khusus, yakni vegetasi

yang ada akan mampu bertahan hidup pada muka air yang tinggi, atau lenyap beberapa waktu

kemudian. Ruas-ruas sungai yang teranyam tidak akan memberikan kondisi yang baik untuk

perencanaan dan pelaksanaan bangunan pengelak, karena aliran-aliran rendah akan tersebar di

sungai-sungai lebar terdiri dari pasir. Ruas-ruas demikian sebaiknya dihindari, kalau mungkin

atau dipilih bagian yang sempit dengan aliran alur yang terkonsentrasi.

3). Muka Air.

Muka air rencana di depan pengambilan dipengaruhi beberapa faktor berikut:

- Elevasi sawah tertinggi yang akan diairi

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

7

- Kedalaman air di sawah

- Kehilangan tinggi energi di saluran dan box tersier

- Kehilangan tinggi energi untuk eksploitasi di bangunan sadap tersier

- Variasi muka air untuk eksploitasi di jaringan primer

- Panjang dan kemiringan saluran primer

- Kehilangan tinggi energi pada bangunan di jaringan primer, syphon, pengatur, flum, dan

di bangunan utama.

4). Hidrologi

5). Kondisi Geologi Teknik

6). Metode Pelaksanaan. Metode pelaksanaan akan dipertimbangkan juga dalam pemilihan

lokasi yang cocok pada tahap awal penyelidikan. Site yang dipilih harus cocok dengan metode

pelaksanaan dan pekerjaan-pekerjaan sementara yang harus dipertimbangkan adalah:

- Saluran Pengelak.

Saluran pengelak akan dibuat jika konstruksi dilaksanakan di dasar sungai yang

dikeringkan, kemudian aliran sungai akan dibelokkan untuk sementara.

- Tanggul Penutup

Tanggul penutup diperlukan untuk menutup saluran pengelak atau lengan sungai lama,

setelah pelaksanaan dan bangunan pengelak selesai.

- Kopur

Jika pekerjaan dilakukan diluar dasar sungai di tempat kering atau sungai akan dilimpas

(disedot), maka ini disebut dengan lengan sungai lama, kemudian harus ditutup.

- Bendungan

Bendungan (Cover Dam) adalah bangunan sementara di sungai untuk melindungi saluran

(sumuran).

- Tempat Kerja

Tempat kerja adalah tempat dimana bangunan akan dibuat. Biasanya sumuran cukup

dalam dan perlu dijaga agar tetap kering dengan jalan memompa air yang ada di

dalamnya.

b. Pemilihan Tempat Kedudukan Bendung

Bendung harus dibuat pada bagian sungai yang lurus, karena bila terjadi banjir, sungai akan

mengangkut sedimen dan batu-batu bongkah yang tentunya akan lebih memperbesar kerusakan

bila bendung tersebut dibangun pada belokan sungai. Pada belokan sungai bendung akan

menerima gerusan yang lebih kuat sehigga akan mempercepat kerusakan bendung. Selain

pemilihan alternatif di atas tentunya faktor lain yang terkait erat tidak boleh diabaikan.

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

8

BAB IIIDATA DAN ANALISA HIDROLOGI

A. DATA HIDROLOGIa. Debit Banjir.

Data-data yang diperlukan untuk perencanaan bangunan utama adalah:

1. Data untuk menghitung berbagai banjir

rencana

2. Data untuk menilai debit andalan

3. Data untuk membuat neraca air sungai secara

keseluruhan.

Banjir rencana maksimum untuk bangunan pengelak diambil sebagai debit dengan periode ulang

1000 tahun diperlukan untuk mengetahui tinggi tanggul banjir dan mengontrol bangunan utama.

Untuk bangunan utama, banjir rencana maksimum akan diambil sebagai debit dengan periode

ulang 100 tahun. Sedangkan tanggul hilir sungai dari bangunan utama didasarkan pada tinggi

banjir dengan periode ulang 5 – 25 tahun.

Periode ulang tersebut akan ditetapkan berdasarkan jumlah penduduk yang terkena akibat banjir

yang mungkin terjadi, pada nilai ekonomis dan semua prasarananya. Biasanya disebelah hulu

bangunan utama tidak akan dibuat tanggul sungai untuk melindungi lahan dari genangan air.

Rangkaian data debit banjir untuk berbagai periode ulang harus andal. Hal ini berarti bahwa harga-

harga tersebut harus didasarkan pada catatan-catatan bajir yang sebenarnya yang mencakup jangka

waktu lama (sekitar 20 tahun).

Apabila data semacam ini tidak tersedia (dan biasanya sering terjadi), kita harus menggunakan

cara lain, misalnya berdasarkan data curah hujan di daerah aliran sungai.

b. Debit Rendah Andalan.

Perhitungan debit rendah andalan dengan periode ulang yang diperlukan (biasanya 5 tahun),

dibutuhkan untuk menilai luas daerah potensial yang dapat diairi dari sungai yang bersangkutan.

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

9

Adalah penting untuk memperkirakan debit ini seakurat mungkin. Cara terbaik untuk memenuhi

persyaratan ini adlah dengan melakukan pengukuran debit (membaca papan duga) tiap hari. Jika

tidak tersedia data mengenai muka air dan debit, maka debit rendah harus dihitung berdasarkan

curah hujan dan data limpasan air dari daerah aliran sungai.

B. ANALISA HIDROLOGIa. Curah Hujan Rata-Rata Daerah.

Total dari luas daerah aliran sungai pada lokasi bangunan utama merupakan luas Daerah Aliran

Sungai (DAS) dari rencana bendung (km2).

Untuk menentukan curah hujan rata-rata daerah, digunakan rata-rata:

da =

dimana;

A = Luas total daerah pengaliran

da = Curah hujan rata-rata daerah

di = Tinggi curah hujan

Ai = Luas daerah setiap stasiun

b. Perhitungan Curah Hujan Rencana.

Curah hujan rencana adalah untuk memperkirakan besarnya debit atau hujan. Harian daerah

maksimum yang mungkin terjadi untuk periode tertentu.

Pada analisa curah hujan rencana ini dipakai data curah hujan harian maksimum rata-rata di

daerah aliran sungai sepanjang periode pengamatan (dari tahun ke s/d tahun ke).

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

10

BAB IVPERENCANAAN DAN ANALISA

A. PERHITUNGAN LENGKUNG DEBIT SUNGAI

a. Karakteristik Penampang Sungai.

Mencari ElevasiPotongan Memanjang

 

Patok

Elevasi (m) Beda

Elevasi (m)

Jarak Pada Peta

Jarak Patok ke Elevasi 1

Elevasi Asli (m)

Jarak PerPatok

Sebenarnya (m)

Kemiringan1 2

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)

(1) (2) (3) (3-2) (5) (6) (2+((6/5)*4)) (8) (7.P0-7.P1)/8

P0 146 147 1 6 2.96 146.49 50 0.005

P1 146 147 1 6 4.39 146.73 50 0.005

P3 146 147 1 6 5.82 146.97 50 0.010

P2 147 148 1 2.93 1.43 147.49 50 0.010

P3 147 148 1 2.93 2.86 147.98    elv dasar

sungai 146 147 1 6 5.82 146.97 ∑ 0.030

I = ∑(9)/(n-1) 0.0074

±146.97 m

1 m

B = 25 m

h

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

11

Data-data yang ada :

- Lebar dasar sungai (b) = 25 m

- Kemiringan dasar sungai (I) = 0.0074

- Koefesien kekasaran Maning (n) = 0.025

- Debit bajir rencana (Q100) = 75 m3/dt

- Bentuk tebing sungai landai dengan perbandingan 1 : m, dimana m = 1

b. Perumusan dan Analisa.

1. Luas penampang basah I

A = (b + m.h) h

2. Keliling tampang basah I

P = b + 2h

3. Jari-jari hidrolis

R = A / P

4. Kecepatan

V = ×

R2/3 × I1/2

5. Debit

sungai

Q = A × V

Pehitungan selanjutnya

di tabelkan :

Elevasi (m) h (m) A (m2) P (m2) R (m) V (m/dt)

Q (m3/dt)

146.97 0.00 0.00 25.00 0.00 0.00 0.00

147.22 0.25 6.31 25.71 0.25 1.35 8.53

147.47 0.50 12.75 26.41 0.48 2.12 27.02

147.72 0.75 19.31 27.12 0.71 2.75 53.04

147.97 1.00 26.00 27.83 0.93 3.29 85.58

148.22 1.25 32.81 28.54 1.15 3.78 124.04

148.47 1.50 39.75 29.24 1.36 4.23 168.00

148.72 1.75 46.81 29.95 1.56 4.64 217.15

148.97 2.00 54.00 30.66 1.76 5.02 271.26

149.22 2.25 61.31 31.36 1.95 5.38 330.15

149.47 2.50 68.75 32.07 2.14 5.73 393.67

149.72 2.75 76.31 32.78 2.33 6.05 461.69

149.97 3.00 84.00 33.49 2.51 6.36 534.13

150.22 3.25 91.81 34.19 2.69 6.65 610.89

150.47 3.50 99.75 34.90 2.86 6.94 691.92

150.72 3.75 107.81 35.61 3.03 7.21 777.16

150.97 4.00 116.00 36.31 3.19 7.47 866.56

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

12

Tabel Hasil Perhitungan

Karena Q = 75 m3/dt berada pada h = 0,75 m dan h = 1,00 m maka, harus dilakukan interpolasi untuk mendapatkan nila h yang sebenarnyaInterpolasi

=

=0.919 mJadi dari hasil trial and error didapatkan tinggi air (h) = 0.919 m

Pembuktian (cek) Menentukan tinggi muka air sungai

1. Luas Penampang Basah (A)A = (b + m.h) h

= h2 + 25h= 23.812 m2

2. Keliling Tampang Basah (P)P = b + 2h = 25 + 2 h

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

13

= 27.598 m

3. Jari-jari Hidrolis (R)R = A / P

= 0.863 m

4. Kecepatan (V)

V = × R2/3 × I1/2

= × ( )2/3× (0.0074)1/2

= 3.121 m/dt

5. Debit Sungai (Q)Q100 = A × V

= 23.812 x 3.121 = 74.326 ≈ 75 m3/dt

Jadi terbukti h = 0.919 m

Jadi tinggi muka air sungai sebelum dibendung adalah : 0.919 m

Sehingga elevasi muka air sebelum dibendung adalah :

= 146,97 + 0.919

= +147,889 m

Lengkung Kapasitas

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

14

B. PERHITUNGAN ELEVASI MERCU BENDUNG

Elevasi mercu bendung ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain:

- Elevasi sawah tertinggi yang akan diairi

- Tinggi genangan

- Kehilangan tekanan pada bangunan tersier maupun di bangunan induk untuk eksploitasi.

Data yang ada:

- Elevasi sawah tertinggi yang akan diairi = + 149.97 m

- Tinggi genangan = 0,10 m

- Kehilangan tekanan

-Dari saluran tersier ke sawah = 0.1 m

-Dari saluran induk tersier = 0.1 m

-Sepanjang saluran = 0.1 m

-Pada banguna ukur = 0.4 m

-Pada bangunan pengambilan = 0.1 m

-Untuk eksploitasi = 0.1 m

= + 150.97 m

-Akibat Gelombang = 0.15 m

Elevasi mercu bendung = +151.12 m

C. PERHITUNGAN TUBUH BENDUNG

a. LEBAR BENDUNG

+146.97 m

+151.12 mH

P=4.15 m

+

+

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

15

Lebar bendung adalah jarak antara pangkal tembok yang satu dengan yang lainnya. Lebar bendung

sebenarnya adalah lebar bendung total yang dikurangi oleh tebal pilar dan pintu

penguras/pengambilan. Lebar bendung maksimal yaitu 1,2 kali lebar rata-ratanya (lebar sungai pada

ruas yang stabil), KP-02 hal 38

Lebar efektif adalah lebar sesungguhnya bendung yang telah diperhitungkan dengan koefesien

konstruksi, dengan menggunakan rumus:

Ba = B – 2 (n × kp + ka) H → (Kp 02, hal. 28), atau

L = L’ – 2 (n × kp + ka) → L’ = B – b × Σt → (Bendungan Type Urugan, hal. 183)

Dimana;

L = Ba = Lebar efektif bendung

L’ = B = Lebar sebenarnya bendung

H = Tinggi tekanan total di atas merc

n = Jumlah pilar

kp = Koefesien kontraksi pada pilar

ka = Koefesien kontraksi pada pangkal bendung

b = Lebar pintu penguras/pengambilas

Σt = Jumlah tebal pintu penguras/pengambilan.

Pada setiap bendung terdapat bangunan pembilas atau bangunan yang berfungsi mengurangi

banyaknya bahan padat yang masuk ke pintu pengambilan, dan bangunan penguras biasanya

diletakkan pada sisi tegak lurus as bendung. Lebar bersih bangunan penguras antara 1/6 – 1/10 kali lebar

bendung (Kp 02, hal.88).Pada perencanaan ini digunakan: 1/6 × lebar bendung,sehingga :

- Lebar sungai = B + 2mh

= 25 + (2×1×0.919) = 26,838 m

- Lebar bendung rencana yang diambil = 1.2 x 26,838

= 32,2056 m ≈ 32 m

- Lebar pembilas + tebal pilar = 1/10 × lebar bendung

= 1/10 × 32 m = 3,2 m

Direncanakan dengan 2 pilar dengan lebar pilar tepi dengan tebal 1,0 m , maka lebar pembilas :

- b = 3,2 – 2(1) = 1,2 m ≈ 1,5 m, dan dipakai 2 pintu @ 1,5 m

Jika;

- Kp = 0,01 (untuk pilar berujung bulat)

- Ka = 0,10 (untuk pangkal tembok bulat 0,5H1 > r > 0,15H1), (Kp 02, hal. 40)

Maka:

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

16

- B = B(sebenarnya) – b - Σt

= 32 – 3.2- (2*1)

= 26,8 m

- Be = B – 2(n*kp + kp) * H1

- Be = 26,8 – 2(2*0,001 + 0,10) * H1

- Be = 26,8 – 0,24H1

b. PERHITUNGAN TINGGI AIR DI ATAS MERCU

Bangunan ini direncanakan memakai type Ogee, sehingga debit yang melimpah di atas mercu:

Q = Cd × 2/3 × b x H1 3/2

Dimana;Q = Debit rencana yg melewati bendung ( m3/det)

Cd = koefisien pengaliran (Cd=C0C1C2)

Be = lebar efektif bendung (m)

H1 = total energi diatas mercu (m)

Koefisien debit Cd adalah hasil dari:

- C0 yang merupakan fungsi H1/r (lihat Gambar 4.5)

- C1 yang merupakan fungsi p/H1(lihat Gambar 4.6), dan

- C2 yang merupakan fungsi p/H1 dan kemiringan muka hulu bendung (lihat Gambar 4.7)

Direncanakan dengan :

- Tinggi mercu (p) = 4.15 m

Dalam tahap perencanaan p dapat diambil setengah jarak dari mercu sampai dasar rata-rata sungai sebelum bendung tersebut dibuat. (KP-02. Hal.53)

Maka nilai (p) = ½ (4.15)

= 2.075 m- r = Jari-jari mercu bendung, berkisar 0.1 - 0.7H1

Direncanakan dengan = 0.4H1

- Cd = Koefisien debit

Direncanakan dengan Cd= 1.3

- g = Percepatab gravitasi, g = 9.8 m/det2

- Q100 = 75 m3/dt

Maka :

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

17

Q = Cd × 2/3 × Be x H1 3/2

75 = 1.3 × 2/3 × (26,8 – 0,24H1) x H1 3/2

Di dapat nilai H1 = 1,177 m

Pengecekan nilai Cd :

r = 0.4 H1

= 0.4(1,177)

= 0.471 m

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

18

Berdasarkan grafik 4.5, 4.6, & 4.7 diatas diperoleh nilai :C0 = 1.38C1 = 0.99C2 = 0.95Cd = C0 . C1 . C2

= 1.38 x 0.99 x 0.95 =1.299 ≈ 1.3 OK!!

Lebar efektif (Be)- Be = B – 2(n*kp + kp) * H1

- Be = 26,8 – 0.24 H1

- Be = 26,8 – 0.24(1,177)= 26,518 m ≈ 27 m

Tinggi muka air di atas mercu bendung (hd)

hd = H1 -

dengan :

Ha =

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

19

g = 9.8 m/dt2

q = = = 2,78 m3/dt

V0 =

V0 =

V0 = 0,146 m/dt

Ha = = = 0,001088 m

hd = H1 - Ha

=1,177 - 0,001088 = 1,176 m

c. ELEVASI MUKA AIR DI HULU MERCU- Elevasi muka air banjir = elevasi mercu + hd

= 151.12 + 1,176 = + 152,296 m- Elevasi garis energi = elevasi mercu + H1

= 151.12 + 1,177 = + 152,297 m- Elevasi dasar hulu = elevasi mercu - p

= 151.12 - 4.15 = + 146.97 m

d. MENENTUKAN ALIRAN BALIK

P=4.15 m

Hd=1,176 m

Ha = 0,001088 mH1=1,177 m

V0

V1

V2

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

20

Aliran balik adalah suatu aliranyang arahnya kehulu diakibatkan oleh adanya bendung dibadan sungai. Aliran balik ini dapat dihitung panjangnya mulai dari tubuh bendung sampai ke hulu.

Data-data yang ada :

- Kemiringan dasar sungai (I) : 0.0074- Elevasi mercu bendung : +151,12 m- Elevasi air sebelum dibendung : +147,889 m- Tinggi ar banjir max 100 th setelah pembendungan (H1) : 1,177 m

h = tinggi air max mercu + elevasi mercu – elevasi air banjir Sebelum di bendung

= 1,177 + 151,12 – 147,889

= 4,408 m

Persamaan Panjang Aliran Balik :

(sumber : materi kuliah irigasi II)

-x*I+h-z = 0

untuk menghitung panjang aliran balik, maka z=0

- x (0.0074) + 4.408 = 0

3,106.10-6 x2 - 0.0074 x + 4,408 = 0

dengan rumus ABC, didapatkan nilai x :

x1 = 1191,243 m

x2 = 1191,243 m

Jadi panjang alirannya adalah 1191,243 m

e. Perencanaa tampang melintang mercu bending (bagian hilir)

Perencanaan mercu bending digunakan bentuk ogee dengan rumus;

Untuk kemiringan hulu vertical dari table 4.2 KP-02 di dapat harga K= 2.0 dan n= 1.850 sehingga

persamaan di atas menjadi;

Dimana ;

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

21

= 1.176 m

Sehingga diperoleh persamaan ;

ari persamaan tersbut didpatkan koordinat mercu bagian hilir sebagai berikut;

y (m) X (m)0 0

0.5 1.0771 1.566

1.5 1.9502 2.278

2.5 2.5703 2.836

3.5 3.0834 3.314

4.15 3.380

0.282 Hd = 0.282 x 1,176 = 0.332 m

0.175 Hd = 0.175 x1,176 = 0.206 m

R1 = 0.2 Hd = 0.2 x 1,176 = 0.235 m

R2 = 0.5 Hd = 0.5 x 1,176 = 0.588 m

D. PERHITUNGAN BANGUNAN PENGAMBILANPintu pengambilan adalah pintu tempat masuknya air untuk dialirkan kesaluran primer. Ukuran dari pintu harus sesuai dengan debit rencana untuk saluran irigasi

Berdasarkan KP 02 Hal. 84, diketahui persamaan :

b = 3,712 m

m = 3,380 m

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

22

dimana :

Q = Debit rencana yang masuk untuk saluran irigasi

= Koefisien debit (diambil 0,8)

b = Lebar bukaan

a = Tinggi bukaan

g = Percepatan gravitasi = 9,8 m/dtk2

z = Kehilangan tinggi energi pada bukaan diambil 0,2 m

Elevasi dasar bangunan pengambilan sebaiknya 0.2 m diatas muka kantong dlm keadaan penuh guna mencegah pengendapan partikel sedimen didasar pengambilan itu sendiri(Petunjuk Teknis Perencanaan Irigasi, Hal.77)

Data – data :

- Kebutuhan air tanam = 1.35 lt/det/Ha- Luas daerah irigasi = 1400 Ha- Direncanakan dengan pintu pengambilan menggunakan pintu radial, dengan keuntungan tidak

ada gesekan yang harus diperhitungkan, sehingga =0.8- Berdasarkan petunjuk teknis perencanaan irigasi hal 77. Bahwa elevasi dasar bangunan

pengambilan sebaiknya 0.2 m di atas muka kantong lumpur dalam keadaan penuh guna mencegah pengendapan partikel sedimen di dasar pengambilan itu sendiri sehingga kehilangan tinggi energi (z) diambil 0.2 m.

- Direncanakan dengan menggunakan 2 pintu dan lebar masing- masing pintu direncanakan 2 m, karena dibuat 2 pintu maka harus ada pilar pemisah ditengahnya, dan tebal pilar di rencanakan 1 m, maka :

Lebar bukaan = 2 + 2 = 4 m

Lebar total pengambilan = 4 + 1 = 5 m

Maka debit yang dibutuhkan :

Qkebutuhan =

Dengan effisiensi pengaliran

= 0.65 = 65 %

Sehingga : Qkebutuhan =

= 2907,692 l/det

= 2.908 m3/det

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

23

Berdasarkan KP 02 hal 84 :

" Kapasitas pengambilan sekurang- kurangnya 120 % dari kebutuhan pengambilan guna menambah

fleksibilitas agar dapat memenuhi kebutuhan yang lebih tinggi selama umur proyek ".

Maka : Qp = Qkebutuhan . 120 %

= 2.908 x 120%

= 3.4896 m3/det

Qp = *b*a*

a =

= 0.551 m 0.55 m

Jadi tinggi bersih bukaan pintu pengambilan = 0.55 m

Kecepatan Aliran Masuk

V = 1 - 2 m/dt diambil 2 m/dtD =0.01-0.04 diambil 0.025h =0,919 m

maka;

m3/dt m3/dt OK!!

Geometri bangunan pengambilanR = 0.5 h

= 0.5 (0.919)

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

24

= 0.4595 m 0.5 m

P = elevasi bendung – elvasi dasar sungai – a – z > 0,5P= 151,12 – 146,97 – 0,55 – 0,2 > 0,5

3,4 > 0,5 OK!!!Elevasi pintu pengambilan = elevasi dasar sungai + P

= 146,97 + 3,40= + 150,37 m

E. PERHITUNGAN BANGUNAN PEMBILAS / PENGURASAir yang mengalir pada sungai yang akan dibangun bendung, banyak mengandung/

membawa sedimen. Agar sedimen tersebut tidak memasuki intake maka perlu diadakan pembilasan/penggelontoran. Dalam penggelontoran ini sedimen yang mengendap dibuang ke sungai utama. Untuk melaksanakan pembilasan ini diperlukan bangunan pembilas. Kecepatan recana yang diperlukan selama pembilasan dapat diambil 3,0 m/dtk. (KP. 04, hal 134) dan besarnya kecepatan hendaknya selalu dibawah kecepatan kritis(Vc < 3),karena kecepatan superkritis akan mengurangi effektifitas proses pengambilan (KP. 02, hal.148).

Kedalaman kritis : Kecepatan kritis : Debit rencana tiap meter lebar :

hc = vc= q=

dengan :

Q = Debit banjir rencana yang masuk untuk saluran irigasi (m3/dt)

q = Debit rencana parameter lebar (m3/dt/m)

L = Lebar pintu penguras = 1,2 m

Vc = Kecepatan kritis (m/dt)

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

25

hc = Kedalaman kritis (m)

g = Percepatan gravitasi (m/dt2)

maka :

q =

= = 2,326 m3/dt/m

hc =

= = 0,820 m

vc =

=

= 2,835 m/det < 3,0 m/dt ……….(ok)

Kecepatan pembilasanV = 1.5*C*

Dimana :

V = kecepatan aliran pada saat pembilasan (m/det)

C = koefisien, harganya material Lempung berpasir, C=1,8 (Teori Lane)

d = diameter maksimum sedimen = 0.025

v = 1.5*1,8*

= 0,427 m/det

vc > v

2,566 m/dt > 1.677 m/dt …………..(OK)

Kemiringan Lantai PengurasUntuk mempertahankan agar V kritis tetap mempunyai nilai sebesar 2,566 m/dt, maka kemiringan lantai penguras harus dihitung. Perhitungan dapat menggunakan rumus Manning.

V = 1/n . R2/3 I1/2

dimana :

V =Kecepatan pada saat pembilasan (m/dtk)

n =Koefisien kekasaran Manning

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

26

R =Jari - jari hidrolis (m)

S =Kemiringan dasar saluran

Pada saat R = hc, maka V = Vc

Vc = 1/n. R2/3. I 1/2

2,835 =

I = 0.00654

Jadi kemiringan lantai penguras / pembilas = 0.00654

F. PERHITUNGAN BANGUNAN PEREDAM ENERGI (KOLAM OLAK)

Aliran air yang telah melewati mercu pelimpah mempunyai kecepatan yang sangat tinggi dengan kondisi aliran sangat kritis. Dalam kondisi ini dapat menimbulkan kerusakan berupa penggerusan pada bagian belakang pelimpah sehingga menyebabkan terganggunya kestabilan bendung tersebut. Untuk menghindari hal ini perlu diubah kondisi aliran superkritis menjadi aliran subkritis, yaitu dengan jalan meredam energi aliran tersebut.

Adapun untuk meredam energi aliran bisa digunakan:1.Tipe Loncatan (Jump Bazin Type)2.Tipe Kolam Olak (Stilling Bazin Type)3.Tipe Bak Pusaran (Roller Bazin Type)

Pada bendung ini direncanakan tipe “kolam olak”.Berdasarkan bilangan froude tipe kolam olak dapat dikelompokkan menjadi:1.Untuk Fr <1,7 tidak diperlukan kolam olak, pada saluran tanah bagian hilir harus dilindungi dari

bahaya erosi, saluran pasangan bata/ beton, tidak memerlukan lindungan khusus.2.Bila Fr 1,7 < Fr < 2,5 maka kolam olak diperlukan untuk meredam energi secara efektif. Pada

umumnya kolam olak dengan ambang ujung mampu bekerja dengan baik, untuk penurunan muka air 1,5 m dapat dipakai bangunan terjun tegak.

3.Jika 2,5 < Fr < 4,5 maka akan timbul situasi paling solid, cara mengatasinya adalah dengan mengusahakan agar kolam olak untuk bilangan froude ini mampu menimbulkan olakan (turbulensi) yang tinggi dengan blok penghalangnya, atau menambah intensitas pusaran dengan pemasangan blok depan kolam. Blok ini harus berukuran besar (USBR type IV). Tetapi pada prakteknya akan lebih baik untuk tidak merencanakan kolam olak jika 2,5 < Fr < 4,5 sebaiknya geometrinya diubah untuk memperbesar/ memperkecil bilangan Froude dan memakai kolam dari kategori lain.

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

27

4.Fr > 4,5 ini akan merupakan kolam olak yang paling ekonomis karena kolam ini pendek, tipe ini termasuk kolam olak USBR type III yang dilengkapi dengan blok depan atau blok halang. Kolam loncat air yang sama dengan tangga di bagian ujungnya akan jauh lebih panjang dan mungkin harus digunakan dengan pasangan batu.

Data-data yang tersedia:P = 4,15 mH = 0,919 mH1 = 1,177 mB = 27 mQ100 = 75 m3/dt

Kecepatan Aliran di Hulu Bendung ( )VO = 0,146 m/dt

A =

=

= 143,800 m2

Besarnya Kecepatan Aliran (V1)

V1 =

=

=

Keterangan : B = lebar bendung (m) y1 = lebar pintu penguras (m)

dari persamaan energi:

P + Hd = y 1+

4,15+1,176 = y 1 +

5,326 = y 1 +

Sehingga:

y13 – 5,326y1

2 + 0,394 = 0

dengan cara trial and error didapat d1 = y1 = 0,279 m

sehingga, kecepatan air pada penampang 1 ( )

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

28

V1 = = 9,957 m/dt

Jadi; = = 5,058 m

Menentukan Bilangan Froude

(KP.02 hal.156)

dimana:Fr = Bilangan FroudeV = kecepatan (m/dt)g = percepatan gravitasi (m/dt2)y = kedalaman aliran (m)sehingga:

Fr > 4,5 ini akan merupakan kolam olak yang paling ekonomis karena kolam ini pendek, tipe ini termasuk kolam olak USBR type III yang dilengkapi dengan blok depan atau blok halang. Kolam loncat air yang sama dengan tangga di bagian ujungnya akan jauh lebih panjang dan mungkin harus digunakan dengan pasangan batu.

Tinggi Loncat Air

Persamaan untuk tinggi loncat air dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

(KP. 02, hal. 56)

dimana:y2 = Tinggi loncat air (kedalaman air di atas ambang ujung) (m)y1 = Kedalaman air di awal loncat air (m)Fr = Bilangan FroudeV1 = Kecepatan awal loncatan (m/dt)g = Percepatan gravitasi (m/dt2)

y2 = 2,241 m

Kecepatan Air Pada Penampang 2 ( )

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

29

m/dt

m

Persamaan energi:

P + H =

4,15 + 0.919 =

= 2,75 m

Elevasi Dasar Kolam Olakan

Elevasi dasar kolam olak = elevasi mercu + H - - y1

= 151,12 + 0.919 – 5,058– 0,279

= +146,702 m

Menghitungkan Dimensi Kolam Olak

Tinggi blok muka/ pemecah aliran d1

Yaitu d1 = y1 = 0,279 m 0.5 m

Tinggi ambang ujung (n)

n = 0,7 m

Tinggi blok halang (n3)

0,8 m

d2 = y2 = 2,241 m 2,5 m

Jarak antar blok muka dan blok halang

L1 = 0,82*

= 0,82 x 2,5

= 2,05 m 2,5 m

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

30

Panjang kolam olak total

L = 2,7*

= 2,7 x 2,5

= 6,75 m 7,0 m

Jarak kolam blok muka = d1 = 0,5 m

Jarak fraksi blok muka = 0, 5 d1 = 0,5 x 0,5 = 0,25 m

Lebar blok halang = 0,75 n3 = 0,75 x 0,8 = 0,6 m ; diambil 0,65 m

Jarak antar blok halang = 0,75 n3 = 0,75 x 0,8 = 0,6 m ; diambil 0,65 m

Jumlah blok muka = = 27 buah

Jarak fraksi blok halang = 0,675 n3 = 0,675 x 0,8 = 0,54 m 0,5 m

Lebar sisi blok halang = 0,2 n3 = 0,2x0,8 = 0,16 m

Jumlah blok halang

= 20 buah

DESAIN TINGGI JAGAAN

Tinggi jagaan pada bangunan pelimpah atau bendung direncanakanuntuk menghindari

adanya limpasan ombak maupun benda-benda padat yang terapung pada aliran. Tinggi jagaan

adalah jarak vertical dari muka air sampai keujung dinding. Perhitungan untuk memperoleh tinggi

jagaan digunakan rumus:

Fb = 0,6+0,0037*V*d⅓

dimana:

Fb = tinggi jagaan (m)

V = kecepatan aliran (m)

d = kedalaman air (m)

Tinggi jagaan pada upstream bendungV0 = 0,146 m/dtd = Hd = 1,176 m

maka:

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

31

Fb = 0,6+(0,0037x0,146 x1,176⅓)

= 0,6006 m ≈ 0,6 m

Tinggi jagaan pada penampang Chutedengan:

V1 = 9,957 m/dt

d = y1 = 0,279 m

Fb = 0,6+(0,0037x 9,957 x 0,279 ⅓)

= 0,624 m ≈ 0,62 m

Tinggi jagaan pada kolam olakdengan:

V2 = 1,240 m/dt

d = y2 = 2,241 m

Fb = 0,6+(0,0037x 1,240 x 2,241 ⅓)

= 0,606 m ≈ 0,61 m

G. PERHITUNGAN DIMENSI KANTONG LUMPUR

Kantong lumpur adalah suatu bangunan pelengkap yang mempunyai fungsi untuk mengendapkan lumpur yang masuk ke saluran. Kantong lumpur ditempatkan dibelakang pintuintake kemudian hasil pembilasan lumpur dibuang melalui saluran buang.

Langkah - langkah perencanaan berdasarkanPetunjuk Teknis Perencanaan Irigasihal.60 adalah sebagai berikut :

1. Menentukan ukuran partikel2. Menentukan volume kantong lumpur yang diperlukan3. Membuat perkiraan awal luas rata - rata permukaan kantong lumpur

dengan rumus :

LB = Q/WDimana :

L =Panjang kantong (m)

B =Lebar rata - rata profil pembawa (m)

Q =Kebutuhan pengambilan rencana (m3/dtk)

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

32

W =Kecepatan endap partikel rencana (m/dtk)

- Menentukan kemiringan energi dikantong lumpur selama eksploitasi normal.

Vn = Ks . Kn2/3 . Sn1/2

Qn = Vn . An

Dimana :

Vn =Kecepatan rata - rata selama eksploitasi (m/dtk)

Ks =Koefisien kekasaran

Rn =Jari - jari hidrolis

Sn =Kemiringan energi

An =Luas penampang basah

Qn =Kebutuhan pengambilan rencana (m3/dtk)

1. Menentukan kemiringan energi selama pembilasan dengan kolam dalam keadaan kosong dengan rumus Strikler.

Vs =Ks . Rs2/3 . Ss1/2

Qs =Vs . As

Dimana :

Vs =Kecepatan rata - rata selama pembilasan (m/dtk)

Ks =Koefisien kekasaran

Rs =Jari - jari hidrolis

Ss =Kemiringan energi

An =Luas penampang basah

Qs =Debit untuk membilas

As =Luas penampang basah

2. Menentukan dimensi kantong lumpur

Perencanaan sebagai berikut :

1. Ukuran partikel rencanaDimisalkan sample yang diambil pada kali sedimen rata - rata berukuran 70 µm = 7 . 10-6 m Sedimen itu terangkut oleh aliran sungai sebagai sedimen layang.

2. Diasumsikan bahwa air yang dielakan mengandung 0.5% sedimen yang harus diendapkan dalam kantong lumpur.

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

33

- Volume kantong lumpur V bergantung pada jarak waktu pembilasan.

V = 0.0005 . Qn . T

Dimana :

Qn =Kebutuhan pengambilan rencana (= 3.4896 m3/dtk)

T =Waktu pembilasan, direncanakan dengan melakukan pembilasan 1 minggu sekali =7 hari

V = 0.0005 . 3,4896 (7 . 24 . 3600)

= 1055,255 m3 ≈ 1055 m3

3. Luas rata - rata permukaan Kantong LumpurLB =Qn/W

Dari grafik hubungan antara kecepatan W dgn diameter butir partikel d, kecepatan endap bisa diketahui (KP. 02 hal. 143).

Apabila :

Diameter partikel = d = 0,7 mm = 0,07 mm dan partikel berupa pasir alamiah, sehingga faktor bentuk (fb) = 0,7 mm dengan suhu air 300C maka berdasarkan grafik 7.4 hal. 143 pada KP. 02,diperoleh kecepatan endap partikel :

W = 5 mm/dt = 0.005 m/dt

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

34

maka :

LB =Qn/W

= 3,4896/0.005 = 697,92 m2

Karena L/B > 8, maka L/B = 8 (KP-02)

L . B = 697,92 m2

8 B.B = 697,92

B = 9.34 9,5 m

L = 8*9,5

= 8*9

= 76 m minimum

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

35

4. Menentukan kemiringan energi (In)

Kecepatan aliran (Vn) diambil 0.5 m/dt, unutk mencegah timbulnya vegetasi dan agar partikel-partikel yang lebih besar tidak langsung mengendap di hilir pengambilan, maka :

Luas penampang basah (An) =

= = 6.979 m2

Dengan harga B = 9,5 m, maka kedalaman air (hn) adalah :

hn = = = 0.735 m 0.75 m

Direncanakan kemiringan talud = 1 : 1, maka lebar dasar saluran bn :

bn =B - 2 (hn*1)

=9,5 - 2 (0.75*1)

= 8 m

Penampang melintang kantong lumpur pada saat penuh :

Keliling Basah (Pn) :Pn=b+2h

= 8 +2*0.75

=10,121 m

Jari-jari Hidrolis (Rn):

Rn=

=

=0.69 m

maka :

Kecepatan :Vn =1/n*Rn2/3*In1/2 dengan n diambil 0,025 m1/2/dt

0.5 = *0.692/3*In1/2

In = 0,000256

Sehingga kemiringan energi di Kantong Lunpur = 0.000256

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

36

2. Mnentukan Kemiringa Energi Selama Pembilasan (Is)Dalam penentuan Is, Kantong Lumpur dalam keadaan kosong.

kecepatan aliran pada saat pembilasan (Vs) direncanakan sebesar 1,5 m/dt. (KP-02)

Debit Pembilasan (Qs)Qs = 1,2. Qn

= 1,2 * 3,4896

= 4,1875 m3/dt

Luas Penampang basah (As)

As =

Lebar Dasar (bs) = bn = 8 mAs = bs. hs

hs =

Keliling Penampang bsah saat Pembilasan (Ps) :Ps = bs + 2. hs

= 8 + 2. 0,4

= 8,8 m

Jari-jari Hidrolis (Rs)

Rs =

maka :

Vs = Ks. Rs2/3. Ss1/2

pada saat pembilsan, koefesien kekasaran diambil n=0,02 m1/2/dt

1.5 = *0.3172/3*Is1/2

Is = 0,0042

Sehingga Kemiringan energi selama Pembilasan adalah ; 0,0042

Pada saat pembilsan, harus diusahakan kecapatan Alirannya dalam keadaan Sub Kritis (Fr<1), hal ini untuk menghindari terangkatnya saluran akibat kecepatan aliran :

Fr = ……….(ok)

Panjang Sand Trap :Volume Sand Trap yang diperlukan ;

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

37

V = 1055 m3

Rumus volume Sand Trap :

V = (hs.bn.L) + ½ (L. Is – L. In). bn. L

= (0.3*8L) + ½ (L. 0.0042 – L .0.000256). 8L

1055 = 2.4L + 0.016.L2

dengan Trial and Error diperoleh :

L = 192,512 m ≈ 193 m > 76 m OK!!!

H. PERHITUNGAN TEBAL DAN PANJANG APRON

Panjang dan lebar apron didepan dan dibelakang bendung direncanakan untuk menahan gaya uplift pada kondisi hidrolik. Elevasi air dihulu pada saat banjir = elevasi bendung + Hd

= 151,12 + 1,176

1

B=9,5 m

bn=8 m

1hn=0.75 m

hs=0.4m

Potongan Melintang

h = (Is. L-In. L)

In=0,000256

Is=0,0042

L = 193 m

hs

hn

Potongan Memanjang

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

38

= +152,296 m

Elevasi air dihilir pada saat banjir = elevasi dasar kolam olak + y2 +

= 146,702 + 2,241 + 0,078= +149,021m

∆H banjir = 152,296 – 149,021 = 3,275 m

Elevasi air normal dihulu = 151,12 m

Elevasi lantai dasar = 146,702 m

∆H normal = 151,12 – 146,702 = 4,418 m

Kondisi tanah = Lempung Berpasir

Berdasarkan KP.02 halaman 126, dengan kondisi tanah dasar Lempung Berpasir dapat diketahui angka rembesan lane (CL) = 2,0

Panjang lantai perlu (LB) = 2 x 3,275 = 6,550 m

Panjang lantai perlu (LN) = 2 x 4,418 = 8,836 m

Panjang lantai yang dibuat harus > L perlu

dimana:

CL = angka rembesan lane

Lv = jumlah panjang vertikal (m)

Lh = jumlah panjang horizontal (m)

∆H = beda tinggi muka air (m)

Dianggap jalur vertikal memiliki daya tahan terhadap aliran 3x lebih kuat dari jalur horizontal.

Panjang Creep LineLV = 3+2+1,5+2+1,5+1,5+1,5+1,5+3,5+2+2+3+1,5+1,5+1,5+3,034 = 32,534 m

LH = 1,5+1,5+1+1+1+1,5+1+1,5+1+1,712+1+2,5+1+2,5+1 = 20,712 m

Angka rembesan untuk menentukan tekanan air (CL)

Harga minimum CL Lempung berpasir = 2,0

= 12,042 m > L perlu = 8,388 m OK

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

39

= 8,927 m > L perlu = 8,628 m OK

Jadi panjang lantai muka cukup memadai dan aman

I. PERHITUNGAN STABILTAS BENDUNG

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

40

Menghitung Gaya Angkat (Uplift)

KP - 02 KRITERIA PERENCANAAN BANGUNAN UTAMA

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

41

Untuk mengetahui keamanan dari tubuh harus diadakan analisa Stabilitasnya. Dalam analisa

Bendung dilakukan kontrol teradap :

1. Guling

2. Geser

3. Daya dukung Tanah

Analisa Stabilitas Bendung ini ditentukan oleh Gaya-gaya yang bekerja di Bendung meliputi :

1. Tekanan Air (w)

2. Beban mati / berat bangunan (G)

3. Tekanan Lumpur / sedimen (PL)

4. Tekanan Tanah (P)

5. Tekanan Up Lift (U)

Dan dalam perhitungannya, ditinjau dengan 2 keadaan, yaitu :

1. Keadaan Normal

2. Keadaan Ekstrem/Gempa

Rumus-rumus dalam analisa Stabilitas :

1. Stabilitas terhadap Guling

Berdasarkan KP.02, hal 122 :

a. Untuk keadaan Normal

b. Untuk keadaan Ekstrem / Gempa

dimana :

SF = Angka keamanan

∑MT = Jumlah momen penahan

∑ Mg = Jumlah momen gulin

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

42

c. Stabilitas tehadap Gesar

dimana :

SF = Angka keamanan

f = Koefisien geser

∑V = Jumlah gaya vertikal

Gaya-Gaya Yang Bekerja1. Tekanan air (P)

a. Tekanan Air Statis :

dimana:

Pw = Tekanan air statis (ton)

ϒw = Berast jenis air (ton/m3)

H = Kedalam air (m)

Y = Jarak tekan (Pw) dari dasar dalam (m)

b. Tekanan Air dinamis :

Dimana:

Pd = Tekanan air statis (ton)

ϒw = Berast jenis air (ton/m3)

Kh = Koefisien gempa horizontal (0.15)

H = Kedalam air (m)

Y = Jarak tekan (Pd) dari dasar dalam (m)

Di dapat ;

c. Berat air sendiri :

dimana:

G = Berat air (ton)

ϒw = Berat jenis air (ton/m3)

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

43

V = Volume air

2. Berat Sedimen (Ps) :

dimana :

Ps = Tekanan sedimen

Cs = Koefisien tekanan tanah

H = Tinggi sedimen

ϒsat = Berat jenis tanah jenuh air (ton/m3)

3. Berat Sendiri Bangunan (G) :Gt = G1 + G2 + G3 + . . . . . . + GnGn = γb . V

dimana :V = Volume bangunan (m3)

γb = Berat jenis bahan bangunanWn = Berat sendiri

4. Perhitungan Tekanan Tanah :

dimana :Pa = Tekanan tanah aktif (ton)H = Tinggi tanah (m)γt = Berat jenis tanah (ton/m3)Ka = Koefisien tekanan tanah aktif

ᵩ = Sudut geser dalam tanah

Pa = Tekanan tanah pasif (ton)H = Tinggi tanah (m)γt = Berat jenis tanah (ton/m3)

Kp = Koefisien tekanan tanah pasifᵩ = Sudut geser dalam tanah

HW

Pa

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

44

5. Tekanan Up Lift :

dimana :Pu = Tekanan Up Liptµ = KoefisienH = Tinggi airA = Luas penampang permeter lebar

6. Gaya akibat pengaruh gempa :a. Berat Sendiri

We = W . C

dimana :

We = Berat akibat gempa (ton)

W = Berat bahan (ton)

b. Tekanan Tanah :

Pa' = 1/2 . H . γt. Ka'

dimana :

Pa' = Tekanan tanah akibat gempa (ton)H = Tinggi tanah (m)γt = Berat isi tanah (ton/m3)

Ka' = Koefisien tanah pada kedalaman gempa

dimana :

α = Sudut inklinasi material

ɵ = tg-1 K

K = Ch/(1 - CV)

CV = Koefisien gempa arah vertikal = 0

Ch = Koefisien gempa arah horizontal = 0.15

ᵩ = Sudut geser dalam tanah

Data - data yang diperoleh bedasarkan KP. 02, dengan kondisi tanah Lempung Berpasir

Sudut geser dalam (ᵩ) = 30 ˚

Beton bertulang = 2,4 (t/m3)

Koefisien Geser (f) = 0,3

Berat Volume tanah jenuh (ϒsat) = 2,0 (t/m3)

Berat Volume tanah (ϒt) = 1,7 (t/m3)

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

45

Di Dapat Hasil Perhitungan

KONDISI NORMAL KONDISI BANJIR STABILITAS GULING STABILITAS GULING = 1.752 > 1,5 = 2.009 > 1,25 STABILITAS GESER STABILITAS GESER = 3.348 > 2 = 1.499 > 1,25

Jadi kesimpulannya bendung tersebut aman

IKHWAN KAHIRDI | F1A013070

46

Di Dapat Hasil Perhitungan

KONDISI NORMAL KONDISI BANJIR STABILITAS GULING STABILITAS GULING = 1.985 > 1,5 = 1.755 > 1,25 STABILITAS GESER STABILITAS GESER = 2.157 > 2 = 1.835 > 1,25

Jadi kesimpulannya bendung tersebut aman

Data - data yang diperoleh bedasarkan KP. 02, dengan kondisi tanah Lempung Berpasir

Sudut geser dalam (ᵩ) = 30 ˚

Beton bertulang = 2,4 (t/m3)

Koefisien Geser (f) = 0,3

Berat Volume tanah jenuh (ϒsat) = 2,0 (t/m3)

Berat Volume tanah (ϒt) = 1,7 (t/m3)