Cover

TUGAS MATA KULIAH

IRIGASI DAN BANGUNAN AIR II

DISUSUN OLEH

1NAMA:AJI TEGUH PRASETYON R P:1441104856

2NAMA:AGUS TRIYONON R P:1441104856

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS TUJUH BELAS AGUSTUS 1945SEMARANG2014

Uraian & PerhitunganPENDAHULUAN

I.UMUM

Dalarn rangka peningkatan pangan serta untuk rnewujudkan swasembada beras, diperlukan pembangunan prasarana yang rnenunjang keberhasilan pertanian, salah satunya adalah irigasi yang baik. sebagaimana yang tercantum dalam butir Panca Usaha Tani. Terjaminnnya persediaan air secara continue dan merata merupakan syarat mutlak keberhasilan pertanian terutama untuk tanaman padi. Untuk mencapai tujuan tersebut maka pada daerah pengairan yang potensial dibutuhkan sebuah bangunan penangkap air di sungai berupa Bendung tetap. Bangunan bendung tersebut direncanakan untuk keperluan pengairan daerah pengaliran yang terletak di sebelah kiri sungai. Berdasarkan keadaan fisik lapangan dan hasil analisis data hidrolis didapat informasi sebagai berikut :

1Debit banjir dengan periode ulang 200 tahun (Q200):365m3/dt365m3/dt2Kemiringan memanjang dasar sungai:9x10-49x10-43Luas daerah irigasi sebelah kanan:-----ha-----haluas daerah irigasi sebelah kiri:3,650ha3,650ha4Lebar sungai pada as bendung :60m60m5Ketinggian dasar sungai pada as bendung :+40m40m6Elevasi sawah tertinggi:+45m45m7Kebutuhan air pada tanaman padi:1.15lt/dt/ha1.15lt/dt/haRencanakan sebuah bangunan bendung tetap (pelimpah) tersebut dengan berdasarkan :1. Kriteria Perencanaan Irigasi ( KP 02 ).2. Ketentuan USBR untuk bangunan Stilling Bazi (Kolam Peredam Energi)3. Ketentuan gambar teknik. Digambar dengan Autocad dengan ukuran kertas A34. Data yang diperlukan dan belum tercantum disini dapat ditetapkan sendiri.

II.DASAR PERENCANAAN BANGUNAN BENDUNG TETAP : Dalam perencanaan bendung dimana bendung berada di lokasi sungai maka perlu diketahui berapa debit banjir terbesar dan debit minimum. Jika yang harus disalurkan adalah debit saluran irigasi atau saluran air minumimum yang besarnya tertentu, maka ditentukan ukuran bangunan berdasarkan debit yang telah ditentukan. Tetapi jika yang harus disalurkan adalah saluran pembuangan atau sungai maka besarnya tidak tertentu, dan berubah-ubah yaitu adanya banjir. Untuk perhitungan debit banjir maksimum digunakan dengan 2 cara perhitungan yaitu cara Rasional dan cara Frekuensi. dimana hasil dari masing-masing perhitungan dibandingkan. Untuk mendimensi bendung perlu ditetapkan berapa besarnya debit banjir yang lewat, penetapan besarnya banjir ini merupakan masalah perhitungan hidro ekonomis. Banjir rencana ditetapkan tidak boleh terlalu kecil agar tidak terjadi ancaman kerusakan pada konstruksi bangunan bendung dan daerah sekitarnya oleh banjir yang lewat, tetapi juga harus ekonomis. Untuk ketetapan debit banjir diambil dengan menggunakan masa ulang tertentu, misalnya 10 tahun, 25 tahun, 100 tahun atau 200 tahun.

Pemilihannya ditentukan oleh pertimbangan-pertimbangan hidro ekonomis yang didasarkan pada :

1Besarnya kerugian yang akan diderita kalau bangunan itu dirusak oleh banjir yang sering tidaknya pengrusakan itu terjadi.

2Umur ekonomis bangunan (investasi dan gunanya).3Biaya pembangunan.

Dari Data Tersedia Air dalam setahun yang merupakan himpunan debit maksimum dan minimum dapat ditentukan debit andalan (depodeble flow) misalnya 80%. Dari data debit andalan ini berguna sekali sebagai pertimbangan perlu tidaknya bangunan bendung. Apa artinya bendung dibangun kalau airnya kurang bahkan suatu saat tidak ada, walaupun tampaknya sekilas ada air yang melimpah di tempat tersebut dan dengan lahan yang cukup luas. Pada kasus ini perlu dikaji benar-benar hidrologinya karena mungkin sungai tersebut hanya sebagai pembuang, sehingga debetnya tidak tertentu, serta tidak continue. Dengan data debit andalan juga penting sebagai dasar penyusunan pola tanam. Diketahui bahwa musim hujan di Indonesia jatuh pada bulan tertentu yaitu antara bulan Oktober sampai dengan bulan Maret dan musim kemarau pada bulan April sampai dengan bulan September, dengan data debit olahan hidrologi dapat ditentukan kapan mulai menanam dan jenis tanaman apa yang cocok ditanam pada musim selanjutnya.

Pada perencanaan daerah irigasi, penentuan debit banjir rencana berdasarkan data-data curah hujan yang ada di sekitar bendung. Sedangkan data untuk perhitungan kebutuhan air irigasi seperti data Kluimatologi sebagian diambil dari daerah yang terdekat.

1.KRITERIA PERENCANAAN IRIGASI BERDASARKAN ( KP 02 ) : PERHITUNGAN DESAIN DEBIT BANJIR RENCANA : Seperti yang diterangkan di atas, bahwa penentuan banjir rencana berdasarkan hidroekonomis. Sedangkan penentuan berapa besarnya dihitung berdasarkan rumus yang ada dengan cara rasional maupun secara frekuensi pada perhitungan desain banjir rencana dipakai metode :1. Metode Ir. J. P. Der Weduwzn2. Metode Haspers3. Metode Rasional4. Metode Analisa Frekwensi

Dari hasil perhitungan beberapa metode dicari yang mendekati dan diantara yang mempunyai debit banjir rencana yang paling besar. Di dalam perhitungan metode diatas penulis memakai beberapa stasiun hujan dimana metode lain tidak dipakai, yaitu metode Der Weduwzn, Haspers, Rasional dan Analisa Frekwensi.

Metode Der Weduwzn dalam Perhitungan Debit MaksimumMetode ini telah lama dipakai di Indonesia, biasanya dipakai untuk luas daerah pengaliran sampai batas 100 Km2, sedang bila lebih maka digunakan Metode Melchoir. Dasar dari pada metode Weduwzn ini adalah sama dengan metode Melchoir yaitu Rasional, dalam bentuk yang dikenal sebagai Rumus Pascher :

Q =

Dimana=Angka pengaliran

=angka reduksi

qn=hujan terbesar (m3/km2/dt)

A=luas penampang pengaliran (m3/dt)

Angka pengaliran ( a ) yaitu a untuk debit maksimum oleh : Ir. Van Kooten dirumuskan sebagai berikut :

a=1-Angka reduksi ( b ) menurut Ir. Boerema dirumuskan sebagai berikut :b=Harga qn didapat dari :qn=qDimana :q = R10 yaitu curah hujan maksimum harian (mm/hari) dengan periode ulang 10 tahun yang besarnya :

R10 = Dimana :M = curah hujan maksimum

mp = parameter yang diambil dari table Weduwzn, misal,p=10tahun maka mp 0.705Metode Haspers dalam Menghitung Debit Maksimum.Metode ini pada dasarnya juga sama dengan metode Melchoir dan Weduwzn yaitu Rasional, yaitu dengan bentuk persamaan :

Q= Dimana := angka pengaliran=angka reduksiq=hujan maksimum (m3/km2/dt)A=luas daerah pengaliran (km2)Q=debit maksimum (m3/dt)

Untuk angka pengaliran ( ) diambil sebagian besar adalah data-data debit maksimum di Jawa dan Hydrograph dari banjir terbesar Sungai Ciaten yang menurut Ir. Bakker bisa dianggap sebagai ciri dari proses banjir untuk sungai-sungai di Indonesia. Harga angka pengaliran dirumuskan sebagai berikut :

a=Hujan rata-rata terbesar pada suatu luas tertentu, diberikan dengan angka perbandingan relatif ( b ), terhadap hujan setempat.

Harga b didapat dari rumus :1=1+bDimana :t=lama hujan ( jam )A=luas daerah hujan ( km2 )Distribusi hujan dengan lama hujan 2 jam < 1 < 19 jamR=Dimana :t=lama hujan ( jam )R=Hujan selama t (mm)Rr=Hujan per etmal

Sedangkan waktu konsentrasi dirumuskan sebagai berikut :t=0,1 . L0,8 . I-1,3 Dimana :t=Waktu konsentrasi ( jam )L=Panjang sungai (Km)l=Kemiringan dasar sungaiHarga q adalah :q=m3/km2/dtuntuk menghitung hujan dengan waktu ulang tertentu maka dipakai:Rt=R + S . T

R=Sx=Dimana :Rt=curah hujan dengan waktu ulang tertentu.R=nilai rata-rata dari kejadian curah hujan maksimum.Ri=curah hujan rata-rata (mm)n=banyaknya pengamatanSx=standart deviasimT=standart variabel bagi suatu waktu ulang tertentu.

Bendungan dari Pasangan Batu KosongUntuk mencegah pengrusakan saluran hilir bangunan peredam energi, saluran sebaiknya dilindungi dengan pasangan batu kosong atau Living. Panjang lindungan harus dibuat sebagai berikut :

1Tidak kurang dari 4 kali kedalaman normal maksimum disalurkan hilir.2Tidak lebih pendek dariperalihan tanah yang terletak antara bangunan dan saluran.3Tidak kurang dari 1,5 m.Rembesan dan Tekanan Air BawahUntuk perhitungan rembesan ini dipakai cara baru, guna menyelidiki adanya bahaya erosi bawah tanah (hanyut bahan-bahan halus). Dengan teori yang sama dihitung tekanan air di bawah bendung.untuk keperluan perhitungan tersebut diasumsikan lantai linbung (apron) kedap air.

Angka rembesan menurut Hane :Cw=Harga aman untuk Qv adalah G untuk campuran pasir, kerikil dan batu.Untuk menentukan tekanan air, panjang jalur rembesan harus diambil sampai elevasi ambang hilir kolom olak.

Angka rembesan Cw menjadi :Cw=Tekanan air tanah Px harus dihitung dengan rumus : Px=Hx - H=Hx - 1x . Hw1 L

Dimana :Px=tekanan air pada titik x (kg/m3)Lx=jarak jalur rembesan pada titik x (m)L =panjang total jalur rembesan (m)Hw=beda tinggi energi (m) STABILITAS BENDUNG :Stabilitas bendung dapat di cek :1Selama debit air rendah, pada waktu muka air hulu hanya mencapai elevasi mercu dan pada waktu bak dikeringkan.

2Selama terjadi banjir rencana.Stabilitas Selama Debit Sungai RendahGaya-gaya yang bekerja pada bendung adalah :1Tekanan air2Tekanan Tanah3Beban mati bendungKeamanan terhadap gulingEksentrisitas :E=Dimana :L=panjang telapak pondasi (m)M=besarnya momen yang bekerja (kg/m) Rv=resultante gaya vertikal (kg)

Tekanan tanah :Maks=(1)Keamanan terhadap guling (dengan = 0,50)S=Dimana :Rv=resultante gaya vertical(kg)Rh=resultante gaya horizontal(kg)Ep=tekanan darah positif(kg)Tanpa tekanan tanah pasif, maka keamanan terhadap guling menjadi :S=Keamanan terhadap erosi bawah tanah (piping) Untuk mencegah pecahnya bagian hilir bangunan, harga keamanan terhadap erosi tanah harys sekurang-kurangnya 2. Keamanan dapat dihitung dengan rumus :

S=

Dimana :S=factor tekanan (s = 2)s=kedalaman tanaha=tebal lapisan lindung (diandalkan 0,0 m)hs=tekanan airKeamanan terhadap gempaAd=n(ac.z)mE=ad/gDimana :Ad=percepatan gempa rencana (cm/dt2)n, m=koefisien jenis tanah (1,56 dan 0,89)ac=percepatan gempa lua (cm/dt2 = 160 cm/dt2)E=koefisien gempag=percepatan grafitasi {cm/dt (9,80)}z=factor yang bergantung pada letak geografis (0,56).Stabilitas selama terjadi banjir rencana (Q 200)Selama terjadi banjir rencana, dihitung dari muka air di hulu bendung. Tekanan tanah dan air dihitung seperti selama debit rendah. Tekanan tanah pada bak bertambah akibat gaya sentrifugal dan sama dengan :

p=Dimana :p=tekanan aird=tebal pancaran airv=kecepatan pancaran airr=jari-jarig=percepatan

Kecepatan airnya :v=2g(H + 2)Tebal pancaran air :d=Tekanan sentrifugal pada bak :p=Gaya sentrifugal resultante Fe :Fe=Fe hanya bekerja ke arah vertical saja.Berat air dalam bak berkurang sampai 75% karena udara yang terhisap ke dalam air tersebut.

Kantong Lumpur Untuk merencanakan kantong lumpur, diambil langkah-langkah sebagai berikut :

1Menentukan ukuran partikel rencana yang akan terangkat ke jaring irigasi2Menentukan Volume (V) kantong lumpur yang diperlukan3Membuat perkiraan awal luas rata-rata permukaan kantong LumpurRumus yang dipakai :Lb=Dimana :L=panjang kantong lumpur (m)b=lebar rata-rata profil pembawa (m) Q=kebutuhan pengambilan rencana (m/dt)W=kecepatan jatuh4Menentukan kemiringan energi di kantong lumpur, selama eksploitasi normal.

Rumus yang dipakai :Vs=Ks.Rs2/3.Is1/2Qs=Vn.AnDimana :Vn=kecepatan rata-rata selama eksploitasi normal (m/dt)Ks=koefisien kekasaran (m/dt)Rn=jari-jari hidrolis (m)In=kemiringan energi selama eksploitasi normalQn=kebutuhan pengambilan rencanaAn=luas basah eksploitasi normal (m)

5Menentukan kemiringan energi selama pembilasan dengan kolam dalam keadaan kosong.

Rumus yang dipakai :Vs=Ks.Rs2/3.Is1/2Qs=Vn.An

Dimana :Vs=kecepatan rata-rata selama pembilasan (m/dt)ls=kemiringan energi selama pembilasanQs=debit untuk pembilasan 1,2 x QnAs=luas basah selama pembilasanRs=jari-jari hidrolis selama pembilasan

6Menentukan dimensi dan elevasi kantong lumpur7Cek apakah pembilasan masih mungkin dilakukan pd waktu debit banjir di sungai Q 2/5

8Jika nomor tujuh tidak ada masalah, cek efisiensi pengendapan partikel sediment dengan diagram campur.

Penangkap Pasir (Sand Trap) Untuk menghindari pasir masuk ke saluran primer maka dipakai konstruksi penangkap pasir. Penangkap pasir ini terletak di belakang / di hilir pintu hadap dan di muka saluran primer. Bahan sediment yang diendapkan adalah butiran dengan diameter lebih besar dari 0,063 mm (pasir halus, pasir kasar, sampai kerikil). Panjang penangkap pasir ialah antara 200 500 m. dalam menentukan ukuran penangkap pasir, maka perlu diketahui besarnya kecepatan jatuh butiran dalam air dan kecepatan aliran air dalam saluran, pada saat ini Sand Trap kosong kecepatan antara 0,25 0,30 m/dt.

H=dalamnya airL=panjangnya penangkap pasirW=kecepatan jatuhV=kecepatan aliran Butiran sudah harus sampai kedalam saluran sebelum akhir saluran, ini berarti bahwa waktu jatuh lebih cepat dibandingkan waktu aliran pada horizontal.

Th=Tv=V=

Bila debit = Q, maka :V=Dimana :B=lebar saluranL=Rumus Stokes :w=Dimana :m=viskositas absolute=kerapatan jenis dari sediment (2650 kg/m3)=kerapatan jenis dari zat cair (1000 kg/m3)=diameter sediment yang diendapkanKecepatan Jatuh (w) : Koefisien jatuh tergantung dari diameter butiran, temperature dan shopefaktor (s.f), biasanya sf = 0,7.

Untuk pasir yang terdapat di sungai :

Dimana :a=sumbu yang terpanjangb=sumbu mediumc=sumbu yang terpindah

Untuk sf = 0,7, kecepatan jatuh ( w ) sebagai berikut :DIAMETERKECEPATAN JATUH (w)DIAMETERKECEPATAN JATUH (w)( mm )( cm/ dt )( mm )( cm / dt )0.31114.50.22.82210.34.53260.464300.57.55340.68.86370.7107390.8118420.912946Besarnya harga dapat dihitung berdasarkan rumus empiris dari :Rouse / Bouvard : Lezin :Bangunan Pembilas Bangunan pembilas tidak boleh menjadi gangguan selama pembilasan. Oleh karena itu aliran pada pintu pembilas harus tidak tenggelam. Dapat disimpulkan bahwa keadaan ini selalu terjadi pada saat debit sungai dibawah Q2/5. Penurunan kecepatan aliran akan berarti menurunkan kapasitas sediment. Oleh karena itu kecepatan pembilasan di depan pintu tidak boleh berkurang, lebar total bangunan pembilas akan diambil sama dengan lebar dasar kantong. Debit satuan antar pilar pintu pembilas harus menghasilkan kecepatan yang sama. Karena diperlukan n bilas, kecepatan yang tidak boleh bertambah untuk mencegah efek pengembangan. Luas basah pada pintu harus ditambah dengan cara menambah kedalaman air.

Konstruksi PembilasGunanya yaitu untuk jalan keluar endapan yang terjadi di muka bendung yang dekat pintu sadap. Kenyataannya bahwa hanya sediment yang berada di muka pintu pembilas saja yang dialirkan keluar

1Pintu pembilas2Tembok pengantar3Pintu sadap

Dengan adanya pintu pembilas, maka sediment yang masuk ke saluran induk akan berkurang. Sediment yang bergerak maju / menuju pintu pembilas dan sadap dengan diameter yang lebih besar serta tertentu, akan diendapkan dalam kantong pembilas. Sebelum tinggi endapan mencapai mercu ambang pintu sadap pembersihan sediment dilakukan dengan membuka pintu pembilas. Tembok pengaruh arus gunanya untuk mengurangi kecepatan di dalam kantong sediment sehingga sediment akan terhenti, juga untuk mengurangi endapan diudik bendung bergerak ke samping dan menuju kantong sediment. Syarat-syarat pintu pembilas :

1Pembilas dengan berjam-jam harus dapat menahan atau mengurangi pergerakan sediment ke kantong sedimentEndapan di kantong sediment harus dapat dibilas ke hilir bendung melalui pembilasTinggi sedimen harus diusahaakan selalu berada di bawah mercu intake / pintu sadap.

2

3

Ukuran pintu pembilas : Dalam menentukan pintu pembilas, diameter barisan maksimum yang akan diendapkan ditetapkan lebih dahulu. Dengan diameter yang sudah tertentu maka kecepatan maksimum (Vp max) yang menyebabkan butiran mulai bergerak dapat diketahui antara lain dengan cara ALUSENBARG atau HYLSTROM. Hubungan antara diameter butiran dan kecepatan kritis (transport) berdasarkan HYLSTROM :

DIAMETER (d) (mm)KECEPATAN (v) (m/dt)

0.20.190.30.20.40.210.50.220.60.230.70.240.80.250.90.2610.2720.2830.440.650.7560.8570.9581.191.2101.3201.4301.9402.1502.4

Macam pintu pembilas :Ada dua macam pintu pembilas :1Pintu pengambilan normalQp=1.5Qn=0.6Qn=0.5Qn2Pintu pembilas bawahDengan dua pilihan, pembilasan dapat dilakukan setiap saat asalkan debit untuk pembilasan cukup untuk menghasilkan kecepatan yang diperlukan untuk menghasilkan endapan ke hilir. Debit pengambilan < dari tipe a.

Qp=1.5Qn=0.6Qn=0.5QnKecepatan air yang melalui pembilas bawah harus cukup besar sehingga mampu menghanyutkan butiran dengan diameter yang diinginkan.

Dimana :m=koefisien kontraksia=luas bukaan pintuFx=luas potongan pembilas bawahz=beda tinggi

Kemungkinan aliran terjadi1Tidak terjadi loncatanMuka air di bagian hilir mempunyai kecepatan di pembilasan bawah2Terjadi loncatan air3Air mengalir dari bawah dan atas pintuz adalah beda muka air diudik muka air tepat di belakang pintu.Ambang Penahan Sedimen (Skiming Wall) Maksud dari Skiming Wall ialah untuk menghindari sediment kasar seperti pasir kasar, kerikil, dan sebagainya masuk ke saluran primer. Berdasarkan distribusi kandungan sediment ternyata bahwa yang lebih kasar akan berada dekat dengan dasar sungai.

tinggi ambang = 1/3 D minimal 1 m. bila terlalu tinggi maka ambang akan lebar (mahal).

Bila Q, D diketahui maka B dan y bisa dipilih.MENENTUKAN ELEVASI MERCU BENDUNG :Faktor-faktor yang mempengaruhi mercu bendung yaitu :-Elevasi sawah tertinggi=+45.00-Elevasi muka air sawah tertinggi=0.10-Kehilangan tekanan dari tersier ke sawah=0.10-Kehilangan tekanan dari sekunder ke tersier=0.10-Kehilangan tekanan dari primer ke sekunder=0.10-Kehilangan tekanan karena kemiringan saluran=0.15-Kehilangan tekanan dari alat ukur=0.40-Kehilangan tekanan karena eksploitasi=0.10-Persediaan lain-lain bangunan=0.25-Kehilangan tekanan dari sungai ke primer=0.20PEIL MERCU BENDUNG=+46.50m+46.50m3.25m

+40.00mTinggi mercu 46.50-40.00=6.50mMENENTUKAN LEBAR EFEKTIF BENDUNG :Berdasarkan buku KP - 02 hal. 38, lebar efektif bendung dapat dihitung dengan rumus :

B eff =B ( 2 n Kp + Ka ) H1Dimana :B eff =lebar efektif (m)B=lebar mercu bendungn=jumlah pilarKp=koefisien kontruksi pilar (ditentukan 0)Ka=koefisien kontruksi pangkal bendung (dipilih 0)H1=tinggi energi (m)Besarnya Harga Kp tergantung bentuk pilar :Harga-harga koefisien kontruksi Pilar ( Kp ) Gbr. 01NO.BENTUK UJUNG PILARHARGA Kp1Pilar berujung segi empat dengan sudut-sudut yang dibulatkan dengan r = 0,1 tebal pilar0.02

2Pilar berujung bulat0.013Pilar berujung runcing0

1Kp = 0,022Kp. 0,013Kp. = 0Gbr. 01. bentuk ujung pilarDibuat pilar berujung runcing, maka Kp = 0 Besarnya Harga Ka tergantung bentuk pangkal bendung :Harga-harga koefisien kontraksi pangkal bendung ( Ka ) Gbr. 03NO.BENTUK PANGKAL TEMBOKHARGA Ka1Pangkal tembok segi empat dengan tembok hulu pada 900 ke arah aliran0.2

2Pangkal tembok bulat dengan tembok hulu pada 900 ke arah aliran dengan 0,5 H1 > r > 0,15 H10.1

3Pangkal tembok bulat dimana r > 0,5 H1, tembok hulu tidak lebih dari 450 ke arah aliran0

Gbr. 03. bentuk Pangkal TembokDibuat kontruksi Pangkal tembok bulat dimana r > 0,5 H1, tembok hulu tidak lebih dari 45 ke arah aliran, maka Ka = 0

Untuk lebar mercu bendung ( B ) =B mercu=lebar sungai lebar pilar lebar pembilas

B pembilas=lebar sungai d bpUntuk lebar pembilas (bp) diambil diantara 1/6 s/d 1/10, maka diambil 1/8 lebar sungai :

bp=1x60m8=7.5mlebar pilar ( d ) jumlah 2 buah dengan @ 1,25 md=2x1.25m=2.50mJadi :B mercuB=lebar sungai -d-bpB=60.00-2.50-7.50=50.00m

Untuk jumlah pilar ( n ) di buat =2buah.Maka Lebar efektif Bendung ( B eff ) =B eff =B ( 2 n Kp + Ka ) H1=50.00-22.0+0H1=50.00-0.00.H1=50.00-0.00.2.215=50.000m

MENENTUKAN TINGGI MUKA AIR BANJIR DI ATAS MERCU BENDUNGBerdasar KP 02 hal. 42 digunakan rumus :Dimana :Q=Debit rencana ( m3/dt )Cd=Koefisien debit ( C0.C1.C2 )B eff =Lebar efektif (m)g=Percepatan grafitasi ( 9,8 m/dt )H1=Tinggi muka air di atas mercu (m) Debit Banjir rencana ( Q ) = 365m3/dt Untuk Cd digunakan harga pendekatan yaitu Cd =1.3 Untuk menentukan tinggi muka air di atas mercu ( H1 ) =Table penentuan tinggi muka air di atas mercu ( metode Trial and error )H1B eff H11,5Q

2.21150.0003.2882.215364.1442.21550.0003.2972.215365.132365m3/dt2.22150.0003.3102.215366.617

Dari Q=365.132m3/dt365m3/dtDi dapat H1= 2.215mQ banjir kala ulang 200 tahun (Q200)=365m3/dtPerhitungan koreksi harga CdHarga pendekatan Cd dicek dengan rumus perhitungan :Cd =Co . C1 . C2Dimana :Co=H/rC1=P/H1C2=P/H1P= .6.50P= tinggi mercu bendung=3.25mP3.25m

Harga koefisien Co (Kp Hal 44)Co=H/rr=0.5d=0.5x2.215=1.11m=2.2151.1075=2.000mHarga-harga koefisien C0 untuk bendung ambang bulat sebagai fungsi perbandingan H1/r Co mempunyai harga maksimum 1,49 jika H1/r lebih dari 5,0.

di dapat Co =1.3AKARDari grafik perbandingan P/H1 = 1.088SQRTKoefisien C1 sebagai fungsi perbandingan Dari harga perbandingan P/H1 yang kurang dari 1,5 maka dapat dipakai C1=0.99

Harga-harga koefisien C2 untuk bendung mercu Ogee dengan muka hulu melengkung ( menurut U S B R, 1960 ).

Dari grafik di atas diperoleh C2 = Jadi Cd=Co.C1.C2=1.30.0.99.0.993=1.277991Dengan Cd yang baru dicari H1 denganMetode coba-coba dimana ( Q ) =365m3/dt=0.8162/3=0.667Tabel perhitungan H1 dengan cara coba coba :Dengan Cd=1.231Akarg=9.8m/dtSQRTH1B eff H11,5QB eff =B ( 2 n Kp + Ka ) H1=50.00-22.0.01+0.1H1=50.00-0.24.H12.29350.0003.4722.0977364.175=50.00-0.24.2.3032.29750.0003.4812.0977365.128365m3/dt49.447m2.30350.0003.4952.0977366.560B eff =50.00-0.24.2.293=49.45050.00-0.24.2.297=49.449Didapat H1=2.297mdenganQ=365.128m3/dt50.00-0.24.2.303=49.447Q200=365m3/dt2.21523345482.297m3.25m

+40.00m

MENGHITUNG TINGGI JAGAAN ( W ) DI HILIR ( FREE BOARD ) Dengan rumus LACEY =

W=0.2+0.15.Q1/3

=0.2+0.15.3651/3=1.2719854248mdiambil=1.27m1.27365m3/dtB =50.00Dari perhitungan di atas maka dapat ditentukan elevasi muka air banjir dan tinggi air di atas mercu yaitu :

Elevasi muka air banjir =elevasi mercu + H1=+46.50+2.297=+48.80Untuk menentukan tinggi air di atas mercu dapat dicari dengan persamaan :Hd=H1-kDimana :k=v2dengan v =Q=365.1282gBexH150.00x2.297=3.179m/dt

=3.1792x9.8=0.516mjadi tinggi air di atas mercu adalah : Hd=2.297-0.516=1.781mMENENTUKAN TINGGI AIR BANJIR DI HILIR BENDUNGDipakai rumus STRICKLER V=Ks.R2/3.I1/2Dimana :Q=Debit rencana (m3/dt)V=Kecepatan pengaliran(m/dt)Ks=Koefisien Kekasaran strikler.I=Kemiringan dasar sungaim=Kemiringan dasar sungai

b=lebar dasar sungaih=tinggi airn=perbandingan lebar dasar sungai / tinggi airA=( b . h ) + ( m . h2 )P=b + 2h ( m2 + I )1/2=h ( n + 2 ( m2 + I )1/2 )

R=

Q=A . VDiketahui :Q=365m3/dt( Debit Banjir Rencana )b=60m( Lebar sungai )0.0009I=9x10-4( Kemiringan memanjang dasar sungai )

Ks=45( Angka kekasaran dinding dr tanah )

m=2( dari table 4.1. )n=8.05( dari table 4.1. )Tabel perhitungan h dengan cara coba coba :268.596202409.478778hAPRVQ(b.h)+(m.h2)b+2h(m2 +I)1/2( A/P )Ks.R2/3.I1/2( A.V )IKsmb

2.589168.74670.3582.39842.159364.2450.90.00090452602.592168.95770.3702.40102.161365.094365m3/dt0.90.00090452602.597169.30970.3902.40532.165366.5120.90.0009045260

Harga h = 2.592mQ=365m3/dt2.592m+40.00m

MENDIMENSI KOLAM OLAKANUntuk kolam olak digunakan salah satu type dari USBRV1= KECEPATAN AWAL LONCATAN ( V1 )Dimana :V1=Kecepatan awal loncatan (m/dt)g=Percepatan grafitasi (9,8 m/dt)H1=Tinggi energi diatas ambang (m)z=Tinggi jatuh, m=6.50m=p+n minDiketahui :H1=2.297mz=6.50mMaka :V1=2x9.81/2x2.297+6.50=12.2437984302m/dt LEBAR PERSATUAN LUAS ( q )

q=

=36550.00=7.300m/dtYu=qV17.3610.7044019139=7.30010.4512.2437984302=0.596m( kedalaman air diambil loncatan ) KONTROL TINGGI MUKA AIR DI HILIR RUANG OLAKANDimana :Y2=Kedalaman air di atas ambang ujungYu=Kedalaman air di awal loncatan airFr=Bilangan froudeV1=Kecepatan awal loncatan, m/dtg=Percepatan grafitasi, m/dt = (9,8)

Fr==12.244=5.0659.8x0.5963.9784776534

2,5 < Fr=5.065 4,5 kolam olak type IIIMaka :Y2=11+8.Fr 2-1.Yu2=11+8.5.06521.0.5962-=4.271mPanjang kolamLs=2.7Yu.1/21+8.Fr 2-1

=2.7x0.596x1/21+8.5.0652 -1=11.53mPENAMPANG MELINTANG BENDUNG DENGAN BENTUK BULATSTILLING BAZIN USBR TYPE IVL =11.53Gambar : Karakteristik kolam olak untuk dipakai dengan bilangan Froude diatas 4,5Mencari kedalaman koperan ( m )Q=Q365=365=7.30m3/dtB eff 50.00Menurut Lucy ( m ) dirumuskan M=0.9xQ2/3=0.9x7.30002/3=3.39m

Mencari tinggi Eld sill (n) olakn=Yu18+Fr18n=0.596x18+5.06518n=13.7518=0.8740696781mMencari tinggi blok halling (n3) n3=Yu4+Fr6=0.5964+5.0656=0.901m RENCANA SALURAN PRIMERMenentukan debit saluran -Data luas daerah irigasi yang dialiri pada sebelah kiri =3,650ha-Kebutuhan Air untuk tanaman padi=1.15lt/dt/ha-Debit pengambilan kiri = Q=1.15x3,650x1.21000=5.037m3/dtW=0.2+0.15.Q1/3=0.2+0.15.5.0371/3=0.457m( gambar saluran induk kiri)w =0.457mh =1.200mb =2.399mUntuk saluran mendimensi saluran ada beberapa rumus,disini dipakai rumus STICLER

Q=V . AV=K . R2/3 . I1/2A=( b + m . H ) . HO=b + 2h . ( m + 1 ) 1/2R=A / ODimana : b =60m( lebar sungai )Dimana :Q=debit (Q 200-365m3/dt )V=kecepatan aliran ( m/dt R=jari-jari hidrolis,dipakai R = A/O ( m)I=kemiringan dasar sungai 9x10-4Perhitungan :Q=5.037m3/dtBerdasarkan tabel 4.2 (buku KP 01 hal 125 ) didapat : n=2m=1.5k=40Menurut LACEY dengan buku Theory and design of Irigastion Structure,kecepatan pngairan pada suatu saluran dengan jenis arah tertentu:

V=( Q . F2 )1/6140Dimana :Q=Debit rencana ( m3 / dt )F=Silt faktor ( untuk clay F =0.4)Maka dapat dihitung :F=b . h + m . H2=h2 . (m+n)=h21.5+2=3.5h2O=b + 2h 1 + m2=h .2+21+1.5=6.325hR=F=3.5h2=0.553hh=0.553O6.325h1/6V=( Q . f2 )1/6=5.037x0.4020.16666666670.16666666671401405.037x0.164.80x0.306916

=0.006890551m/dt0.96467714390.0068905511.066702864140140V=Q0.0069m/dt=5.037F3.5h20.0076193062h2=1.439m2.782h=1.200m1.66793285241.4391428571Maka :h=1.200mb=n.h=2x1.200=2.399mA=3.5h2=3.5x1.439=5.037mP=6.325xh=6.325x1.200=7.587mR=APR=5.0377.587=0.664mRumus Strickler :V=KxR2/3xI1/22/31/20.006890551=40x0.664xI1/20.006890551=40x0.761xI0.006890551=30.440608243=0.0068905510.40730.44060824334.745I1/2=0.000230.011716x10-40.00102I=0.00090=9x10-40.0000070260.0105Ws=0.2+0.15xQn1/30.1024695077=0.2+0.15x5.0371/3=0.457m PERENCANAAN PINTU PENGAMBILAN AIRAmbang pengambilan di saluran primer diambil 1.0 m diatas muka kantong lumpur dalam keadaan penuh.

Q rencana (Qn) =5.037m/dtBangunan pengambilan pada sebelah kiri sungai diketahuiQ =5.037m/dtTinggi ambang diambil 1/3 dari dasar bendung. Rumus yang dipakai :Dimana :Q=debitm=koefisien debit untuk bukaan di bawah permukaan air dengan energi ditentukan ( diambil 0,8 )0.8

b=lebar bukaan pintu pengambilana=tinggi bukaan yang direncanakang=kecepatan gravitasi9.8m/dtz=kehilangan energi pada bukaan(0.15)Maka :b=0.8.aQ=1.2.Qn=1.2x5.037=6.0444m3/dta . b=Qm.2.g.z6.04446.0444a.0.8.a=0.8x2x9.8x0.152.352a2=3.941a=1.985Maka :b=0.8.a=0.8x1.985=1.588m( lebar pintu )bp=b+2x0.15=1.588+0.301.8882075495=1.888m~1.90mhp=a+0.15=1.985+0.15=2.135mJadi dipergunakan pintu pengambilan denganlebar bp=1.90mtinggi hp=2.14mDimensi Balok Pintu PengambilanDimensi balok pengambilan sebagai berikut :Lebar pintu=1.588mBp ( lebar teoritis )=1.588+2x0.15=1.888m~1.90m=188.8cm~190cmTinggi papan kayu=1m=100cmBerat jenis kayu=0.91g/cm3=9.1x10-4( Bengkirai ) kelas 1lt=2x150=100cm3( air )=1ton/m3=0.001kg/m3w =0.457m1.00mP1=Luas tekan 1 x=0.5x1.4572x1=1.06t/mluas tekan I x=0.5x12x1=0.50t/mq=P1+P2x12=1.06+0.50x12=0.781t/mMomen yang timbul =M=1xqxl28=1x0.781x0.5028=1x0.781x0.250.0248=0.024t/m=2.400kg/cmW ( momen kelembaman )=1xt2xb6Dimana h adalah lebar kayu yang ditinjau yaitu1m=100cmW=1xt2x1006=16.67t2Dimensi tebal pintuP=MW100=2.4002.300137.1516.67t216.77t2=144.00100t2=1.440=1.440~2cmSehingga ukuran kayu yang digunakan2/100cmatau5x2cm20Gaya pintu ke atasUkuran stang pintuBerat stang=F stang x (h pintu ) x bj baja=7.808x100x7.850x10-3=6.13kgBerat daun pintu=h pintu x l pintu x t pintu x bj kayu=100x190x2x9.1x10-4=34.58kgBerat sambungan=20%x34.58=6.92kg30.854Berat total pintu (Gx)=6.13+34.58+6.92=47.63kgKoefesien gesek baja alur dengan pintu (f) =0.4Gaya gesek (gy)=0.4xTekanan air=0.4x0.781x1=312kgTotal (G) =47.63+312=359.63kgKontrol terhadap tegangan ( )=Gp pintu< baja =1,400kg/cm2F stang=359.631.518............( Aman )Kemiringan lantai pengurasUntuk mempertahankan Vc=9.4609824982m/dtV 1/n x R1/3 x S1/3 pada saat R Hc maka V = VcR=hc n+mn+21m2=0.9652+1.53+21+1.52=3.3799.014=0.375S=gxhcxn2R2/32=0.098x0.965x20.3752/32=0.1890.520=0.132Dimensi Pintu PembilasDiketahui :Lebar pintu=5.000mBp ( lebar teoritis )=5.000+2x0.15=5.300m=530.0cm

Tinggi papan kayu=3m300CmBerat jenis kayu=0.91g/cm3=9.1x10-4(Bengkirai ) kelas 1lt=2x150=100cm3( air )=1ton/m3=0.001kg/m3w =0.457w =3.000P1=Luas tekan 1 x=1.5x3.00x1=4.50t/mP2Luas tekan 1 x2=0.5x3.46x1=5.98t/m

q=P1+P22=4.50+5.982=5.24t/mMomen yang timbul =M=1 x q x l28

=1x5.24x1.5028=1x5.24x2.258=1.4731685684tm=14.732kgcmW ( momen kelembaman )=1xt2xb6Dimana h adalah lebar kayu yang ditinjau yaitu 2 m = 200cm=1xt2x2006=33.33t2Dimensi tebal pintuP=MW100=14.732100=14.50033.33t233.330t2t2=441.950570523435.0435043504100100t=2.102t2=4.3504350435=2.102~3cmt=2.0857696526Sehingga ukuran kayu yang digunakan3/300cm=3,33348,329Ukuran stang pengangkat pintu530.0=219.8374399414-Lebar pintu=530.0cm~450cm-Diameter (d)=8cm-Tinggi pintu=3m=300cmGaya pintu ke atasF stang=1..d24=1x3.14x824=50.24cm2Berat stang=F stang x (h pintu ) x bj baja=50.24x300x7.850x10-3=118.3Kg0.001=118.315Kg11.832KgBerat daun pintu=h pintu x l pintu x t pintu x bj kayu-4=300x200x3x9.1x10-4=163.8kg

Berat sambungan=20%x163.8=32.76kg

Berat total pintu (Gx)=118.32+163.8+32.76314.88kgKoefesien gesek baja alur dengan pintu (f) =0.4Gaya gesek (gy)=0.4xtekanan air=0.4x5.24=2,095kg

Total (G)=314.88+2,0952,076=2,410kgKontrol terhadap tegangan ( )=Gp pintu< baja =1,400kg/cm2F stang=2,4101.5....... ( Aman )3.]Eksentrisitasa=Mt-Mg v=711.185-168.97798.381=5.511e=( B/2 - a)1.25....... ( Aman )3.]Eksentrisitasa=Mt-Mg v=477.878-186.10568.662=4.249e=( B/2 - a)