Contoh Perhitungan Perencanaan Bendung :

Contoh Perhitungan Perencanaan Bendung

Contoh Perhitungan Perencanaan Bendung :Sebuah bendung yang saat ini tidak lagi mampu melayani kebutuhan air suatu daerah irigasi, akan ditingkatkan kapasitasnya dengan merubah dimensinya.Bendung tersebut akan dibangun pada lokasi bendung lama, dengan data-data sbb : Lebar sungai rata-rata= 41 m Kemiringan dasar sungai rata-rata= 0.0066 Debit banjir tahunan= 63 m3/dt Debit banjir rencana untuk kala ulang 100 thn= 410 m3/dt Elevasi dasar bendung rencana= + 16,25 m Elevasi dasar sungai dihilir bendung = + 16,00 m Elevasi sawah tertinggi yang akan diairi= + 17,75 m Karakteristik bendung :* tipe mercu adalah tipe bulat dengan R= 1,50 m* kemiringan dinding bgn hulu= 1 : 0,67* kemiringan dinding bgn hilir= 1 : 1* tipe kolam olak adalah tipe bucket tenggelam.Perhitungan :1. Menghitung lebar permukaan sungai ( B0 ) :

Dimana :

Dengan cara coba-coba didapat : h = 0,72 m

2. Menghitung lebar total bendung ( B ) :Syarat lebar bendung : B0 = 42,44 m6/5 B0 = 51 mDiambil lebar bendung B = 45m3. Menghitung tinggi banjir rencana dihilir bendung :

Dimana :

Dengan cara coba-coba didapat h = 2,02 mJadi tinggi air dihilir bendung h = 2,02 mElevasi dasar sungai dihilir bendung diketahui +16,00 mElvasi muka air banjir dihilir bendung = 18,02 m.

4. Menghitung elevasi mercu bendung :Karena tidak ada data jaringan yang lengkap untuk menentukan kebutu han elevasitidak ada data jaringan yang lengkap untuk menentukan kebutuhan elevasi mercu bendung, sehingga didalam menentuka eleva si mercu bendung digunakan patokan sbb : Elevasi sawah tertinggi= 17,75 m Tinggi genangan air disawah= 0,10 m Kehilangan tekanan dari sal tersier ke sawah= 0,10 m Kehilangan tekanan dari sal sekunder ke sal tersier= 0,10 m Kehilangan tekanan dari sal primer ke sal sekunder= 0,10 m Kehilangan tekanan dari sungai ke sal primer= 0,20 m Kehilangan tekanan akibat kemiringan saluran= 0,15 m Kehilangan tekanan di alat ukur= 0,40 m Kehilangan tekanan karena eksploitasi= 0,10 m Kehilangan lain-lain bangunan= 0,25 m------------------ Jumlah = +19,25 mElevasi mercu bendung adalah= + 19,25 m Diketahui elevasi dasar bendung= + 16,25 mJadi tinggi bendung ( p ) = 3,00 m

5. Menghitung lebar efektif bendung (Be) :Direncanakan menggunakan pilar pembagi dengan tebal 1mLebar bersih bendung (B) = lebar total tebal pilar = 44 mLebar efektif bendung : Bef = B n (2 Kp + Ka) Hi , dimana* n = 1 jumlah pilar* Kp = 0,01 untuk pilar berujung bulat* Ka = 0,10untuk pangkal tembok bulatBef = 44 1 (2 x 0,01 + 0,10) H1 Bef = 44 0,12 H1 dimana H1 adalah tinggi energi di atas mercu.6. Menghitung tinggi energi (H1) :Bendung direncanakan menggunakan mercu tipe bulat dengan :* Jari-jari ( r ) = 1,50 m* tinggi (p) = 3,00 m* kemiringan bidang hulu = 1 : 0,67* kemiringan bidang hilir = 1 : 1Tinggi energi (H1) dihitung dengan rumus debit :

dimana : * Q = 410 m3/dt* Cd = 1,27 (asumsi dulu, nanti dikontrol kembali)* Be = (44 0,12 H1)

Dengan cara coba-coba didapat : H1 = 2,66 m

7. Kontrol koefisien debit (Cd) :

C0 = 1,291 (gb. 4.5 KP 02 hal 44)

C1 = 0,979 (gb. 4.6 KP 02 hal 44) Dengan kemiringan hulu 1:0,67 C2 = 1,004 (gb. 4.7 KP 02) Cd = C0 . C1. C2 = 1,291 x 0,979 x 1,004 = 1,269 = 1,27 OK !! (sesuai dengan asumsi). Jadi tinggi energi total diatas mercu H1 = 2,66 m Lebar efektif mercu Be = 44 0,12 . 2,66 = 43,68 m8. Menghitung elevasi muka air banjir diatas mercu :

1. Menghitung tinggi kecepatan ()

410410410

P (m)3,003,003,00

2,662,662,66

43,6843,6843,68

(asumsi) (m)0,1000,1450,148

(m)2,5602,5152,512

(m)5,5605,5155,512

(m2)242,861240,895240,764

(m/dt)1,6881,7021,703

(m)0,1450,1480,148

Tinggi energi akibat kecepatan aliran dihulu bendung

2. Menghitung elevasi : Tinggi air diatas mercu :

Elevasi mercu bendung = + 19,25 m Elevasi muka air banjir dihulu bendung = el. mercu + = 19,25 + 2,51 = + 21,76 m Elevasi garis energi = el. muka air banjit + = 19,25 + 2,66 = + 21,91 m atau= 21,76 + 0,15 = + 21,91 m Elevasi tanggul dihulu bendung : = el. muka air banjir hulu + tinggi jagaan = 21,76 + 1,50 = 23,26 m Elevasi muka air banjir dihilir bendung = 18,02 m Elevasi tanggul dihilir bendung = el. muka air banjir hilir + tinggi jagaan= 18,02 + 1,50 = 19,52 m3. Kontrol sifat aliran : Elevasi muka air banjir dihilir bendung =+18,02m elevasi mercu bendung = + 19,25m Hal ini berarti aliran bersifat sempurna, sehingga rumus debit aliran bendung yang digunakan memenuhi kriteria.

8. Perencanaan Kolam Olak : 1. Menghitung energi yang diredam :Tipe kolam olak (peredam energi) yang direncanakan adalah tipe bak tenggelam, mengingat pada saat banjir sungai tersebut mengangkut batu-batu bongkah. Kecepatan aliran dihilir bendung (V) :

Tinggi energi akibat kecepatan :

Elevasi energi hilir bendung:= elevasi muka air banjir + tinggi energi= 18,02 + 1,10 = 19,12 m Elevasi tanggul hilir : = elevasi muka air banjir + tinggi jagaan= 18,02 + 1,50 = 19,52 m Energi yang diredam oleh kolam olak (H) := elevasi energi hulu elevasi energi hilir = 21, 91 19,12 = 2,79 m 2. Menghitung jari-jari bucket minimum (Rmin) Debit per satuan lebar ( q ) :

Kedalaman kritis :

Jari-jari bak minimum yang diijinkan :

; dari KP 02 hal 63, didapat

= 1,55 x 2,079 = 3,22 m3. Menghitung batas tinggi air hilir minimum (Tmin) Berdasarkan H/hc = 1,34 dari gb 4.23 KP 02 hal 64, didapat :

= 2,02 x 2,079 = 4,20 m Elevasi dasar kolam olak = el. muka air banjir hilir - = 18,02 4,20= 13,82 m Elevasi End sill

Elevasi end sill = elevasi dasar kol;am + R= 13,82 + 0,94= 14,76 mLebar end sill (a) = 0,1 R = 0,32 m, diambil 0,5 m.