bab i ii iii (bangunan air) - davy kaslan 15012140

8/19/2019 BAB I II III (Bangunan Air) - Davy Kaslan 15012140

1/40

Laporan Tugas Besar SI 4231 Bangunan Air

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Irigasi merupakan suatu sistem penting bagi keberlangsungan kehidupan semua

manusia mengingat bahwa segala sumber pangan kita seperti nasi, kentang, ubi, dll

membutuhkan air untuk tumbuh dan berkembang. Guna mendukung ini dan mencapai tujuan

Kementrian Pertanian yaitu mencapai swasembada pangan, diperlukan suatu sistem

pengairan yang baik agar petani dapat mengolah tanahnya dengan baik dan menghasilkan

produk pangan yang berkualitas. Irigasi ialah sumber kehidupan petani mengingat hal

tersebut berasal dari mengolah sawah dan perkebunan hingga menghasilkan dan untuk itu

dibutuhkan pengairan yang cukup. Permasalahan yang paling utama di Indonesia ialah

kerusakan infrastruktur yang dalam hal ini ialah kerusakan jaringan irigasi yang mencapai

52 sehingga diperlukan perbaikan dan modernisasi sistem jaringan irigasi. !al ini

mencakup mulai dari sumber air hingga teknis seperti kehilangan energi yang terjadi agar air

yang sampai ke persawahan atau perkebunan dapat mencukupi kebutuhan tanaman. "engan

demikian, sistem irigasi yang baik sangat penting guna mendukung keberlangsungan pangankita.

Guna mendukung itu semua, diperlukan bangunan air yang berfungsi menaikkan

tinggi muka air ke ketinggian yang dibutuhkan guna mengalirkan air tersebut ke keseluruhan

saluran irigasi hingga sampai ke petak petak sawah. #alah satu bangunan air yang sering

dimanfaatkan untuk meninggikan muka air ialah bendung. #etelah dilakukan perhitungan dari

sisi irigasi dan kebutuhan airnya, maka diketahui tinggi muka air yang dibutuhkan dihulu

intake dan diketahui ketinggian bendung yang diperlukan. $leh karena itu,

bendung%bangunan air lainnya menjadi faktor penting dalam mendukung sistem irigasi.

1.2 Tujuan

&. 'elakukan perhitungan debit rencana suatu "(#

2. 'embuat perancangan dan perhitungan konstruksi bendung

). 'embuat perancangan dan perhitungan stabilitas bendung

Davy Kaslan 15012140 1


2/40


1.3 Lokasi Studi

*okasi studi yang ditinjau pada tugas besar kali ini ialah Kali Genteng dan Kali #epet

yang terletak di daerah +awa engah, sekitar Pekalongan, yang berada pada

*atitude- !5&&./0 *ongitude- &13/4)/.//0 untuk Kali #epet dan *atitude- 43 & &0

*ongitude- &13 51 ))0 untuk Kali Genteng.

"a#$ar 1. 1 *okasi #tudi 6sumber - google earth7



3/40


BAB II

PE%HITUN"AN DEBIT %EN&ANA

2.1 Data Hidrologi dan Hidro#etri

"ata !ujan 8ulanan &1 ahun

"ari data hujan bulanan yang terdapat di *ab. 'ekanika 9luida, ditemukan beberapa

stasiun hujan yang berada di sekitar "(#, yaitu 'andaling, :ugenang, dan Pagelaran.

8erikut data hujan bulanan &1 tahun dari masing;masing stasiun hujan.

Nomor 43

StasiunMandaling

CurahHujan(mm) Bulan

Tahun JanuariFebru

ariMare

t April Mei Juni JuliAgust

usSeptem

ber1!2 224 13 252 2" 21" 5# 0 01!3 324 22 341 !2# 305 2"2 125 25 2#21!4 2#5 21 14 213 45# 4! 25 344 1#41!5 3" 252 2"3 1"3 10! !2 111 1" 2!0

1!# 44! 11 25! 204 10# 123 45 "! 41!! 34! 253 21" 1"" 1 3!# 21 0 01!" 530 131 2!5 132 !0 14# 1"1 1! ##1! 25! 151 3! 42# 14" 0 3 5 15#1"0 453 13" 203 53 1!5 12 52 153 13"1"1 34 4"! 503 1## 3"5 3"0 2# "4 3!#

Ta$el 2. 1 "ata #tasiun !ujan 'andaling



4/40


Ta$el 2. 2 "ata #tasiun !ujan :ugenang

Nomor 1a

StasiunCugenang

CurahHujan(mm)

Bulan

Tahun JanuariFebru

ariMare


usSeptem

berOktob

er1!2 41 2! 2!5 255 2!5 2 1! 3 3 3!1!3 3"2 4!0 105 2"5 342 123 # 10! 3#2 1""1!4 15# 30! 2# 330 23" 44 20# 245 2#5 3431!5 333 1#3 314 134 22" 0 43 101 355 3#

1!# 3"0 122 11! 2"4 !4 1! 10 113 #!1!! 524 41! 43" 245 2"# 123 0 4# !" 3#1!" 2"! 112 44! 144 11" 24" 400 32# 43# 32"1! 313 1 24! 2"! 22# 12 "1 !3 21" 1!01"0 3"3 2"0 2! 24 !2 "4 "" 15 251 24"1"1 400 2"1 1" 22" 1 14 140

Nomor 10a

StasiunPagelaran

CurahHujan(mm)

Bulan

Tahun JanuariFebru

ariMare


usSeptem

berO

1!2 3# 41" 3## 415 2# 2 0 12 131!3 31 3!1 35" 4#3 43# 2!1 1"1 3!0 3301!4 143 24 312 42# 450 30 305 254 151!5 #01 20# 44 5"1 25" 125 1! 34 3221!# 12! 104 2"5 204 0 !" 40 #1 01!! 1"# 240 404 40! 245 4!4 # 0 0

1!" 40# "" 520 133 5!5 4#2 353 1!5 1!21! 45 315 2#1 34# 32 0 20 3#



5/40


1"0 513 30! 1 55 115 10# 122 125 1121"1 241 34" 410 3! 34# 33" 1"2 3"

Ta$el 2. 3 "ata #tasiun !ujan Pagelaran



6/40


Pengisian "ata !ujan yang !ilang

Pada tabel di atas, terdapat sel yang berwarna kuning yang menandakan bahwa ada data;data

hujan dari stasiun tersebut yang hilang. $leh karena itu, perlu dilakukan pengisian data hujan

yang hilang. 'etode yang dapat digunakan untuk mengisi data yang hilang tersebut ialah

metode rasional.

R1=( ´ R1 × R2

´ R2+´ R1 × R3´ R3

+…)n

dengan

´ R1 < rata;rata stasiun &´ R2 < rata;rata stasiun 2´ R3 < rata;rata stasiun )

n < jumlah stasiun lainnya

R1 < curah hujan stasiun & yang dicari

R2 < curah hujan stasiun 2

R3 < curah hujan stasiun )

Davy Kaslan 15012140 #


7/40

#ehingga dengan menggunakan cara seperti di atas, didapatkan data curah hujan selama &1

tahun sebagai berikut.

Ta$el 2. ' :urah !ujan Per ahun


8/40

"ata Klimatologi

"ari data klimatologi yang didapat dari *ab. 'ekanika 9luida, didapatkan data klimatologi

selama &1 tahun sebagai berikut.

Ta$el 2. ( "ata emperatur #elama &1 ahun

Ta$el 2. ) "ata Kelembaban =dara #elama &1 ahun


9/40

Ta$el 2. "ata Kecepatan (ngin #elama &1 ahun

Ta$el 2. * "ata *ama Penyinaran 'atahari #elama &1 ahun

*uas yang didapatkan dari delineasi "(# Kali Genteng dan Kali #epet dengan software ialah

5)>,/5 km2. "engan perbedaan yang kurang dari &1, maka hasil dari delineasi "(# ini

dapat digunakan.

"a#$ar 2. 1 "elineasi "(#


10/40

2.2 Analisa Hidrologi

2.2.1 &ura+ Hujan %ata,%ata

2.2.1.1 &ura+ Hujan %ata,%ata -ilaa+ dengan /etode Poligon T+iessen

'etode Poligon hiessen memiliki ketelitian yang cukup, sehingga sangat baik jika

digunakan untuk menghitung curah hujan rata;rata yang masing;masing dipengaruhi oleh

lokasi stasiun pengamatan curah hujan berdasarkan peta jaringan sungai dan lokasi stasiun

pengamatan. #yarat;syarat penggunaan 'etode hiessen, yaitu -

; #tasiun hujan minimal ) buah dan letak stasiun dapat tidak merata

; "aerah yang terlibat dibagi menjadi poligon;poligon, dengan stasiun pengamat hujan

sebagai pusatnya.

:ara Perhitungan -

!ubungkan titik;titik stasiun yang terdapat pada lokasi pengamatan sehingga

terbentuk poligon%segitiga, lalu tarik garis sumbu tegak lurus tepat di tengah;tengah garis;

garis yang menghubungkan stasiun tersebut sehingga garis;garis yang menghubungkan

stasiun tersebut terbagi sama panjang. Kemudian diperoleh segmen;segmen yang merupakan

daerah pengaruh bagi stasiun terdekat.

8erkut rumus curah hujan rata;rata dengan 'etode Poligon hiessen.

Ai

A total x Ri=¿

A1

Atotal× R1+

A2

A total× R2+

A3

A total× R3+…+

A n

A total x Rn

R thiessen=∑i=1

n

¿

=ntuk menggunakan rumus di atas, perlu diketahui luas daerah pengaruh bagi stasiunterdekat. *uas daerah pengaruh bagi stasiun terdekat tersebut dapat dicari dengan

menggambarkan titik;titik stasiun di sekitar "(#. (dapun langkah;langkah untuk mencari tiap

area tersebut, yaitu-

&. entukan kira;kira letak stasiun di sekitar "(# Kali Genteng dan #epet dengan

menggunakan outlet point pada ?'#.


11/40

2. #a@e ke dalam format jpeg dari WMS .

). *alu dengan menggunakan software Img2CAD, con@ert "(# format jpeg tersebut ke

dalam format DXF 6:("7.


12/40

/. 8uka "(# tersebut dalam (uto:ad dan plot stasiun;stasiun hujan dengan

membandingkannya dengan foto peta stasiun hujan.

5. !itung luas tiap segmen dengan menggunakan toolbar measure.


13/40

"ari hasil perhitungan area, didapat-

Ta$el 2. 0 "ata *uas "aerah angkapan !ujan berdasarkan Poligon hiessen

#elain menggunakan (uto:ad, perhitungan luas "(# dapat dilakukan dengan menggunakan

planimetri. Penggunaan planimetri harus diikuti dengan peta yang skalanya diketahui.

Perhitungan dengan planimetri -

A=angka planometri x skala2

( < cm2

"ari perhitungan dengan menggunakan planimetri, didapatkan data sebagai berikut

Ta$el 2. 1 "ata *uas "aerah Poligon hiessen

"engan skala peta &-251.111


14/40

erlihat dari hasil perhitungan luas "(# dengan menggunakan planimetri memiliki kesalahan

yang lebih besar dari (uto:ad karena penggunaannya yang dilakukan secara manual. !al;hal

yang memungkinkan ketidaktelitian penggunaan planimetri ialah - jarum yang tidak begitu

tetap pada porosnya, kertas yang bergerak, dan penggambaran bentuk peta yang kurang tepat.

$leh sebab itu, pada perhitungan rata;rata curah hujan, digunakan luas "(# dari perhitungan

menggunakan (uto:ad.

:ontoh perhitungan hiessen -

Rthiessen=294,952 x 224

538,45 +

208,195 x 419

583,45 +

35,304 x 369

583,45 =308,90mm

#ehingga didapat curah hujan rata;rata hiessen sebagai berikut.

Ta$el 2. 11 :urah !ujan Aata;Aata hiessen

2.2.1.2 &ura+ Hujan %ata,%ata dengan /etode Arit#atik

"ari data tersebut dapat dicari curah hujan rata;rata dengan menggunakan metode hiessen

dan Aata;Aata (ritmatik. "alam perhitungan ini, digunakan rata;rata aritmatik untuk

mempermudah perhitungan tanpa luas daerah dan perbedaan yang tidak begitu signifikan

dengan metode hiessen 6yang telah dihitung pada perhitungan data hidrologi7.

8erkut rumus curah hujan rata;rata dengan 'etode (ritmatik.

Raritmatik =1

n∑i=1

n

R i

"engan menggunakan 'etode Aata;rata (ritmatik, didapatkan hujan rata;rata sebagai

berikut.

Ta$el 2. 12 :urah !ujan Aata ; Aata


15/40

2.2.2. Penentuan &ura+ Hujan /aksi#u# Hujan %enana4

#elain data curah hujan bulanan untuk setiap stasiunnya, terdapat pula data curah hujan

maksimum 2/ jam untuk setiap stasiun per tahunnya. 8erikut curah hujan maksimum 2/ jam

untuk setiap stasiun hujan selama &1 tahun.

Ta$el 2. 13 :urah !ujan 'aksimum 2/ +am untuk Ketiga #tasiun


16/40

Guna melakukan analisis curah hujan maksimum dengan distribusi Gumbel ataupun

*og Pearson III, diperlukan data curah hujan maksimum rata;rata. Pengambilan rata;rata dari

curah hujan maksimum dilakukan menggunakan metode hiessen dan (ritmatik dan

kemudian dipilih yang errornya paling kecil. Perhitungannya sebagai berikut.

Ta$el 2. 1' Perhitungan Aata;rata :urah !ujan 'aksimum 2/ +am


17/40

"ari kedua metode tersebut didapatkan jumlah error untuk tiap metode sebagai berikut

$leh karena itu, digunakan rata;rata (ritmatik dalam analisis curah hujan maksimum 2/ jam.

Ta$el 2. 1( :urah !ujan 'aksimum 2/ +am Aata;Aata

2.2.2.1 Analisis &ura+ Hujan /aksi#u# dengan Distri$usi "u#$el

:urah hujan maksimum dengan periode ulang r didapatkan dengan persamaan berikut.

RT = R+ K T S

Bilai K didapatkan dari tabel nilai K ataupun dihitung dengan menggunakan persamaan

berikut.

K T =−√ 6

π {0,5772+ln [ ln( T rT r−1 )]} Bilai r sendiri dihitung berdasarkan persamaan-

T r=1

P dimana P=

m

n+1


18/40

m adalah urutan data curah hujan dari yang terbesar ke yang terkecil sedangkan n adalah

jumlah data. A adalah hujan maksimum rata;rata dalam &1 tahun dan

S=

√ Σ ( Ri− R)

2

n−1

Ta$el 2. 1) "istribusi Gumbel

2.2.2.2 Analisis &ura+ Hujan /aksi#u# dengan Distri$usi Log Pearson III

:urah hujan maksimum dengan periode ulang r didapatkan dengan persamaan berikut.

R+¿ K T S log Rlog RT =log ¿

Bilai K didapatkan dari tabel K untuk distribusi *og Pearson III. "apat pula menggunakan

persamaan berikut. 6Kite,&47

1

p2

ln ¿12 (0


19/40

z=w− 2,515517+0,802853 w+0,010328w

2

1+1,432788 w+0,189269w2+0,001308 w

3

K T = z+( z2−1 ) k + 1

3( z3−6 z ) k 2−( z2−1 ) k 3+ z k 4+ 1

3k 5

"engan k < :s%

Cs= N Σ ( Ri− R )

3

( N −1) ( N −2 ) S3

Ta$el 2. 1 "istribusi *og Pearson III

"engan membandingkan nilai rata;rata error dari setiap distribusi, didapat distribusi

Gumbel dengan error yang paling kecil sehingga perhitungan curah hujan maksimum rencana

dilakukan dengan distribusi Gumbel. 8erikut tabel perhitungan curah hujan maksimum

rencana dengan beberapa periode ulang.

Ta$el 2. 1* :urah !ujan 'aksimum Aencana

2.3 Per+itungan De$it Banjir %enana

8anjir rencana adalah besarnya debit yang direncanakan untuk melewati bendung.

"ebit banjir rencana tidaklah sama dengan banjir terbesar, sebab banjir terbesar bisa terjadi

kapan saja dan tidak akan ada banjir lagi yang lebih besar dari banjir terbesar. "alam

perhitungan banjir rencana ini dapat menggunakan beberapa cara, yang akan dipakai dalam

perhitungan kali ini ialah dengan menggunakan hidrograf sintetis #nyder.


20/40

"ata yang diperlukan untuk menurunkan hidrograf satuan di "(# yang ditinjau adalah

data hujan otomatis dan pencatatan debit di titik pengamatan tertentu. Bamun jika data hujan

yang diperlukan untuk menyusun hidrograf satuan terukur tidak tersedia digunakan analisis

hidrograf satuan sintetis.

"alam perhitungan kali ini, akan digunakan perhitungan hidrografi sintetis dengan

metode #nyder. 8erikut langkah;langkah perhitungannya.

=ntuk mencari time lag

• *uas "(# (

• +arak titik berat "(# ke outlet 6*c7

• +arak sungai terjauh ke outlet 6*7

• :& < 1.45

• :t < &.> s%d 2.2 6fungsi kemiringan dan bentuk, semakin miring sungainya

semakin kecil :t7, :t yang digunakan ialah 2

T L=C 1Ct ( L L!)0,3

=nit !ydrograph duration yang dituju 6A7

=ntuk menentukan hidrograf satuan. inggi hujan & satuan dalam waktu tertentu 6A7

A yang digunakan ialah & jam

=nit !ydrograph duration teoritis 6r7

Tr= T L

5,5

Kalau A tidak sama dengan r maka

Tpl=T L+0,25(TR−Tr )

"ebit Puncak

C p < parameter satuan m)%s%km2

" p=C 2 Cp

Tpl

:2 < 2.)5

:p < 1./;1.>, :p yang digunakan 1,

# p=" p x A


21/40

ime base 6 b7 jam

T $=C 3

" p

:) < 5.5

?45 lebar ketika y < 1.45 Dp

:?45 < &.22

:?51 < 2.&/

?45, ?51 dalam jam

% 75

=

Cw75

"p1.08

% 50=Cw50

"p1,08

ime to Peak

Tp=Tpl+0,5TR

8erikut tabel perhitungan

Ta$el 2. 10 "ata Karakteristik "(# dan Koefisien

Ta$el 2. 2 !asil Perhitungan !## #nyder


22/40

"ari perhitungan diatas dapat diplot suatu hidrograf sebagai berikut

"a#$ar 2. 2 !idrograf #atuan #intetis #nyder

#elanjutnya, akan ditentukan besarnya debit puncak pada saat curah hujan periode

ulang 51 tahun terjadi. "ata hidrograf unit di atas akan disuperposisikan dengan curah hujan

periode ulang 51 tahun. Pada bagian sebelumnya telah didapatkan bahwa curah hujan

maksimum periode ulang 51 tahun adalah sebesar &>,2 mm. Karena curah hujan yang terjadi

merupakan curah hujan harian 6A2/7 dan tidak memungkinkan terjadinya hujan selama sehari

penuh, maka ditetapkan bahwa lamanya hujan adalah / jam dengan curah efektif per jam nya

sama rata. $leh karena itu, ditentukan ura+ +ujan e5ekti5 6eriode ulang ( ta+un se$esar


23/40

'07(3 ##. Pada kasus ini, e@apotranspirasi dan infiltrasi diasumsikan tidak terjadi karena

"(# berada di area yang iklimnya relatif dingin.

=ntuk mendapatkan superposisi hidrograf dengan curah hujan efektif periode ulang

&11 tahun, dapat ditentukan dengan rumus berikut.

#tot =∑i=1

m≤ n

Pm#&' n−m+1

8erikut adalah perhitungan debit total tiap jam dalam bentuk tabel yang dialami oleh "(#

Kali #epet E Genteng.

Ta$el 2. 21 #uperposisi !idrograf erhadap :urah !ujan Periode =lang 51 ahun


24/40


25/40

"ra5ik 2. 1 Grafik #uperposisi !idrograf

"ari perhitungan superposisi hidrograf di atas, didapatkan de$it 6unak se$esar 20*7) #38s

dengan periode ulang 51 tahun.


26/40

BAB III

PE%EN&ANAAN DAN PE%HITUN"AN 9:NST%U9SI BENDUN"

3.1 Data Perenanaan

"alam perencanaan teknis yang akan dilakukan sangat dibutuhkan adanya data;data yang

mendukung. Ketersediaan data ini mutlak diperlukan untuk mendapatkan hasil

perhitungan yang memuaskan. "ata yang dibutuhkan dapat diperoleh dengan cara sur@ey

atau mencari data dari sumber;sumber yang memiliki data yang dimaksudkan. Pencarian data

sendiri 6sur@ey7 adalah langkah yang terbaik dilakukan, karena data yang diperoleh adalah

data yang terbaru dan merupakan data yang benar;benar berasal dari lokasi yang

bersangkutan 6detail7. Bamun bila terdapat kendala yang sulit untuk diatasi, maka

beberapa sumber yang memiliki data yang diinginkan dapat dihubungi. #umber yang

dimaksud di sini misalnya 8adan Koordinasi #ur@ey dan Pemetaan Basional

68akosurtanal7 untuk mendapatkan data topografi. "ata yang dibutuhkan untuk

melaksanakan perencanaan teknis ini adalah -

F "ata opografi

F "ata Karakteristik anah

3.1.1 Data To6ogra5i

opografi detail sungai di sekitar lokasi di mana bendung akan dibangun dapat diperoleh dari

peta topografi dengan skala &-51.111 atau &-25.111 Bamun sur@ey detail yang

dilakukan sangat akan membantu, karena dalam sur@ey detail tersebut dapat diketahui

pula kontur dasar sungai yang ada, kemiringan lereng sungai, kelokan dan sebagainya.

"ari perhitungan melalui data peta, diketahui bahwa -

#o < 1,115)

n < 1,1> 6asumsi7

*ebar sungai < 51 meter

*ebar dasar sungai < ),) meter 6asumsi7

Kemiringan talud < & - 2 6asumsi7


27/40

le@asi dasar sungai < H 4 m

3.1.2 Data Tana+

#ur@ey mekanika tanah mutlak dilakukan karena data detail mengenai tanah di lokasi

bendung biasanya belum ada. "ari penyelidikan akan diketabui -

a. #udut geser dalam 67 untuk jenis tanah lumpur, diasumsikan sebesar )13

b. 8erat jenis lumpur 6Js7, diasumsikan bernilai & kB%m)

c. "aya dukung tanah pondasi, diasumsikan bernilai 211;11 kB%m)

3.2 Per+itungan Perenanaan Hidrolis

=kuran fisik disini meliputi perencanaan tinggi mercu, tinggi bendung, lebar bendung,

lebar pintu bilas, tebal pilar dan lebar efektif bendung.

3.2.1 Tinggi /eru Bendung

=ntuk menentukan tinggi mercu suatu bendungan , perlu memperhatikan tinggi muka air

yang dibutuhkan pada saluran intake atau pintu Intake dan kebutuhan air di areal irigasi.

"alam menghitung ele@asi mercu bendung 8antimurung dapat dilakukan dengan

penjumlahan beberapa ele@asi yang telah diketahui dan perkiraan kehilangan tinggi muka air

selama perjalanan ke areal persawahan di saluran.

"ata;data yang telah diperoleh adalah -

a. ele@asi sawah tertinggi < H &11,11 m

b. tinggi muka air di sawah < 11,&5 m

c. kehilangan tekanan dari tertier ke sawah < 11,&1 m

d. kehilangan tekanan dari sekunder ke saluran tertier < 11,&1 m

e. kehilangan tekanan dari primer ke saluran sekunder < 11,&1 m

f. kehilangan tekanan dari sungai ke saluran primer < 11,21 m

g. kehilangan tekanan karena kemiringan saluran < 11,&5 m

h. kehilangan tekanan di alat;alat ukur < 11,/1 m


28/40

i. persediaan tekanan karena eksploitasi < 11,&1 m

j. persediaan untuk bangunan;bangunan lain < 11,25 m

; Ele 117(( #

"ata;data yang telah diperoleh diatas seperti data kehilangan tinggi muka air di

saluran merupakan data standar dalam penetuan kehilangan tinggi muka air di saluran

6dapat dilihat dalam buku #tandar Perencanaan IrigasiL yang diterbitkan oleh "irjen

P= Pengairan7.

3.2.2 Tinggi Bendung

Penentuan tinggi bendung direncanakan berdasarkan tinggi mercu yang dibutuhkan dan

ele@asi dasar sungai. le@asi dasar sungai disini dapat diasumsikan sebagai ele@asi lantai

muka bendung.

le@asi muka bendung % mercu < H &1&,55 m

le@asi dasar lantai muka < H 4,55 m

#elisih < /,11 m

inggi bendung, P < ele@asi mercu ; ele@asi dasar sungai

+adi tinggi bendung < /,11 m

inggi bendung yang telah diperoleh adalah tinggi bersih bendung dengan kondisi air

debit rendah sesuai dengan kebutuhan di areal irigasi. "alam perencanaan bendung tipe

urugan, tinggi bendung ini harus ditambah dengan tinggi jagaan untuk menjaga tubuh

bendung pada saat banjir tidak tergerus air atau melewati tubuh bendung. =ntuk

perhitungan tinggi jagaan ada perhitungan tersendiri yang dipengaruhi oleh besar debit

banjir maksimum yang terjadi, luas permukaan air genangan pada saat banjir, kedalaman

pelimpah rencana, durasi terjadinya banjir maksimum dan kapasitas rencana bangunan

pelimpah untuk banjir maksimum. Pada tugas ini tinggi jagaan tidak diperhitungkan karena

tipe bendung bukan tipe urugan.


29/40

3.2.3 Le$ar Bendung

*ebar bendung adalah panjang bentangan bendung antara dua tembok sisi dari bendung.

Perencanaan lebar bendung dipengaruhi oleh kondisi topografi setempat. Penentuan lebar

bendung didasarkan pada ele@asi tinggi bendung dan ele@asi tanah setempat serta bentuk

palung sungai.

Pada perencanaan lebar bendung pada tugas ini, lebar bendung sama dengan lebar sungai

pada ele@asi bendung yang telah direncanakan. "ari hasil pengukuran di Peta lokasi

di peroleh lebar sungai adalah 51 m, tetapi agar tidak mengganggu aliran sungai

setelah ada bendung, paling ideal, lebar bendung adalah sama dengan lebar normal

sungai.

3.2.' Le$ar Pintu Penguras Pintu Pe#$ilas4

#ebagai acuan, lebar pintu penguras diambil -

8P < 1,& M lebar bendung

8P < 1,5 M lebar pintu pengambilan

"ari kedua harga ini akan diambil nilai yang terbesar.

:ontoh perhitungan -

+adi perhitungan adalah sebagai berikut -

8P < 1,& M 51 < 5 m

8P < 1,5 M &,5 < 1,45 m

"ari kedua perhitungan diatas didapat perbedaan yang besar, maka lebar pintu

penguras untuk bendung diambil terbesar, yakni 5 m. "ari lebar maksimum ini dapat

direncanakan 2 pintu bilas dengan lebar pintu 5 m untuk setiap sisinya.

3.2.( Te$al Pilar

Pilar;pilar yang ada pada bendung, kemungkinan untuk jembatan dan pintu bilas. *ebar

bilas tergantung pada ada atau tidaknya pengambilan lewat bendung dan tergantung pada lebar pintu bilas serta tinggi pilar itu sendiri. ebal pilar untuk jembatan


30/40

tergantung pada beban pada jembatan. Perkiraan biasa diambil antara &;2 m untuk pilar

beton. Pada tugas ini akan dipakai lebar pilar sebesar &,1 m dengan jumlah pilar buah.

3.2.) Le$ar E5ekti5 Bendung Be55 4

'erupakan bagian dari lebar bendung yang berfungsi untuk mengalirkan debit, yaitu

lebar bendung dikurangi pilar;pilar dan pengurangan kemampuan pengaliran lewat pintu

bilas.

8eff < 86mercu7 ; 2N6nNkp Hka7N!&

dimana-

( (mer!) )=le$ar s)ngai * le$ar pint) pem$ilas *te$al pilar x +)mlah pilar=50 * 2 x 5 * 9 x1=31m

8eff < lebar efektif bendung

n < jumlah pilar <

ka < koefisien konstraksi pangkal bendung < 1,&1 6asumsi7

kp < koefisien konstraksi pilar < 1,1&1 6asumsi7

!& < tinggi energi < 2,& m 6dari perhitungan selanjutnya pada subbab ).2.>7

#ehingga, akan didapat

(e,, =((mer!) )−2∗(n∗kp+ka)∗ ' 1

(e,, =31−2× (9×0,01+0,1 ) ×2,91=29,9m

3.2. /uka Air /aksi#u# Sungai di Hilir Bendung

Perhitungan ini dilakukan dengan cara coba;coba sehingga diperoleh harga debit 6D7 untuk

beberapa nilai kedalaman saluran 6h7. "engan interpolasi dapat ditentukan harga h

untuk menghitung tinggi muka air di semua bagian. *angkah perhitungan yang

dilakukan adalah sebagai berikut-

&. 'enentukan ele@asi dasar sungai di bagian hilir, kemiringan dasar sungai rata;rata 6i7,

lebar sungai rata;rata 6b7 serta talud 6&-m7

2. 'engambil suatu nilai kedalaman saluran 6h7 dalam meter.


31/40

). 'enghitung luas penampang basah 6(7 dengan nilai kedalaman saluran yang telah

diambil pada langkah 2 dan lebar dasar saluran pada langkah &

/. 'enghitung jari;jari hidraulis 6A7

5. 'enghitung kecepatan aliran yang terjadi dengan manning

. 'enghitung debit yang ada. "ebit hasil perhitungan ini harus sama atau mendekati

dengan debit bajir yang telah direncanakan sebelumnya 68ab 2./7. 8ila debit yang

diperoleh tidak sama maka perlu diulang langkah 2 E dengan mengganti harga h

terlebih dahulu 6langkah 27. 8ila telah sama maka nilai kedalaman yang diambil 6pada

langkah 27 merupakan nilai kedalaman yang sebenarnya.

4. #etelah diperoleh harga h 6kedalaman aliran7 yang memberikan nilai debit yang sama atau

mendekati debit rencana 6langkah 7, selanjutnya dilakukan pemeriksaan apakah dengan

nilai h sedemikian diperoleh debit yang sama atau mendekati dengan debit rencana. =ntuk ini

dilakukan langkah;langkah ) E dengan nilai h yang telah diperoleh pada langkah .

#etelah diperoleh kedalaman aliran yang terjadi perlu dihitung tinggi kecepatan yang ada

6tinggi energi7, dengan menggunakan persamaan

le@asi 'uka (ir !ilir 'aM < le@asi dasar sungai hilir H inggi 'uka (ir !ilir 'aM

le@asi nergi !ilir < le@asi 'uka (ir !ilir 'aM H- 0

2

2g

Ta$el 3. 1 Perhitungan 'uka (ir di !ilir 8endung


32/40

"ari perhitungan didapatkan ketinggian muka air di hilir sungai ialah ),) m. "engan

demikian, didapatkan -

.le/asi 0)ka Air 1i 'ilir 0ax=3,39+97,55=+100,94 m

.le/asi .nergi 1i 'ilir 0ax=100,94+0,19=+101,13m

3.2.* Penentuan /uka Air /aksi#u# di Atas /eru Bendung

Penentuan tinggi muka air maksimum di atas mercu 6h&7 dan tinggi energi di atas mercu 6!&7

dapat dilakukan dengan langkah E langkah sebagai berikut.

&. (sumsikan nilai jari;jari mercu 6A7

2. (sumsikan nilai tinggi energi di atas mercu 6!&7). !itung P%!& dimana P merupakan tinggi mercu

/. !itung !&%A

5. :ek rasio P%6Og7!& ;/ meter 6untuk beton7

"ra5ik 3. 1 P%6Og7!& @s !&%A

. entukan :1 dari grafik ).2


33/40

"ra5ik 3. 2 :1 @s !&%A

4. entukan :& dari grafik ).)

"ra5ik 3. 3 :& @s P%!&

>. =ntuk Q < 1, maka :2 diambil < &

. !itung !2%!& 6!2 didapat dari tabel ).&7

&1. !itung faktor tenggelam f


34/40

"ra5ik 3. ' f @s !2%!&

&&. !itung :d 6:d < fN:1N:&N:27

&2. !itung D

#=

C1∗2

3

√2

3∗g∗(e,, ∗ ' 1

&). Iterasi nilai !& hingga D kon@ergen 6dengan D banjir < 24,> m)%detik7

"engan menggunakan goalseek pada eMcel, didapatkan hasil yang dinyatakan dalam bentuk

tabel sebagai berikut.

Ta$el 3. 2 Perhitungan inggi nergi "i (tas 'ercu


35/40

Ta$el 3. 3 Perhitungan inggi Kecepatan

"ari perhitungan tersebut, didapatkan -

Tinggi energi 1i atasmer!)= ' 1=2,91m


36/40


37/40

2 '

h!=1,53 didapat

Rmin

h!=1,55

maka Amin < &,55 M hc < &,5> M 2,&4 < ),) m 6A desain < ),5 m7

8atas muka air minimum yang diiSinkan 6min7 dapat dibaca dari grafik

"ra5ik 3. ) 8atas 'inimum (ir di !ilir

2 '

h!=1,53 didapat

Tmin

h!=2,06

maka min < 2,1 M hc < 2,1 M 2,&4 < /,/4 m 6desain min < /,5 m7

'enghitung Panjang Kolam $lakan 6*j7

Panjang kolam olakan biasanya kurang dari panjang bebas loncatan tersebut karena

adanya ambang ujung. "ari perhitungan secara geometris didapat panjang kolam olakan 6*j7

< 2,>1 m.

3.2.1 Penentuan Panjang Lantai /uka

*antai 'uka 8endung sebenarnya tidak mutlak diperlukan dalam perencanaan

bendung. Pada saat air dibendung maka akan terjadi perbedaan tinggi energi air dibelakang

dengan di depan bendung, hal ini akan menimbulkan perbedaan tekanan.

fek dari perbedaan tekanan ini akan mengakibatkan aliran dibawah bendung

akan menekan butir;butir tanah. 8ila tekanan ini cukup besar, maka lama;kelamaan akan

menimbulkan penggerusan terutama di ujung belakang bendung.


38/40

Pada waktu pengaliran, dibawah bendung akan terjadi hambatan;hambatan karena

adanya gesekan;gesekan. !ambatan;hambatan yang paling kecil yaitu pada bidang kontak

antara bangunan tanah yang disebut dengan istilah Creep !ine. 'akin pendek creep line,

makin kecil hambatannya dan makin besar tekanan yang ditimbulkan di ujung

belakangan bendung, demikian pula sebaliknya agar tekanan kecil maka diusahakan

creep line diperpanjang antara lain dengan memberi lantai muka.

eori 8ligh digunakan untuk mencari panjangnya lantai muka. 8ligh berpendapat bahwa

besarnya perbedaan tekanan di jalur pengaliran adalah sebanding dengan panjangnya

jalan air dan dinyatakan sebagai -

2 ' = L

C

dimana

R! < beda tinggi tekanan

* < panjang creep line

: < creep ratio

(gar konstruksi aman terhadap tekanan air maka,

2 ' ≤ L

C

atau

L3 ' × C

"iasumsikan jenis tanah dibawah bendung adalah boulder, batuan kecil, dan kerikil maka

dari tabel Weig"te# Creep $atio didapat : < / sampai 6diambil 57.

Ta$el 3. ' ?eighted :reep Aatio


39/40

=ntuk mencari panjangnya lantai muka, dilakukan perhitungan sebagai berikut -

R! < inggi nergi di !ulu E inggi nergi di !ilir

R! < &1/,/ E &1&,&) < ),)) meter

Perhitungan syarat

*min < R! N :

< ),)) N 5

< &,5 m

eori *ane memberikan koreksi terhadap teori 8ligh dengan menyatakan bahwa energi

yang dibutuhkan oleh air untuk melewati jalan @ertikal lebih besar daripada jalan yang

horiSontal, dengan perbandingan ) - &. +adi dianggap bahwa *T < )*! untuk suatu

panjang yang sama. #ehingga rumus menurut 8ligh dirubah menjadi -

2 ' = L- +

1

3 L '

C

dengan harga : yang berbeda dengan : pada teori 8ligh 6dapat dilihat pada abel

?eighted :reep Aatio7

+adi syarat yang dikehendaki oleh *ane adalah

U * < U *T H &%)6 U *! 7 V : N R!


40/40

&"engan catatan bahwa untuk bidang;bidang yang bersudut dengan horiSontal /53 atau

lebih dianggap sebagai bidang @ertikal. "an untuk bidang;bidang yang bersudut kurang

dari /53 dianggap sebagai bidang horiSontal.

Perhitungan syarat

*min < R! N :

< ),)) N 2,4

< >,& meter

bab i ii iii (bangunan air) - davy kaslan 15012140

Documents