bendung rendi

Upload: adipati

Post on 21-Feb-2018

271 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    1/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    BENDUNG

    Sebuah bendung memiliki fungsi, yaitu untuk meninggikan muka air sungai dan

    mengalirkan sebagian aliran air sungai yang ada ke arah tepi kanan dan tepi kiri sungai untuk

    mengalirkannya ke dalam saluran melalui sebuah bangunan pengambilan jaringan irigasi.

    Fungsi bendung ini berbeda dengan fungsi bendungan dimana sebuah bendungan berfungsi

    sebagai penangkap air dan menyimpannya di musim hujan waktu air sungai mengalir dalam

    jumlah besar dan yang melebihi kebutuhan. Air yang ditampung di dalam bendungan ini

    dipergunakan untuk keperluan irigasi, air minum, industri, dan kebutuhan-kebutuhan lainnya.

    Kelebihan dari sebuah bendungan, yaitu dengan memiliki daya tampung tersebut, sejumlah

    besar air sungai yang melebihi kebutuhan dapat disimpan dalam waduk dan baru dilepas

    mengalir ke dalam sungai lagi di hilirnya sesuai dengan kebutuhan saja pada waktu yang

    diperlukan. Bendung juga dapat didefinisikan sebagai bangunan air yang dibangun secara

    melintang sungai, sedemikian rupa agar permukaan air sungai di sekitarnya naik sampai

    ketinggian tertentu, sehingga air sungai tadi dapat dialirkan melalui pintu sadap ke saluran-

    saluran pembagi kemudian hingga ke lahan-lahan pertanian (Kartasapetra, !""!# $%&.

    Suatu knstruksi sebuah bendung dapat dibuat dari urugan tanah, pasangan batu kali,

    dan brnjng atau betn. Sebuah bendung knstruksinya dibuat melintang sungai dan fungsi

    utamanya adalah untuk membendung aliran sungai dan menaikkan le'el atau tingkat muka

    air di bagian hulu. Sebelum membangun sebuah knstruksi bendung, terlebih dahulu

    ditentukan lkasi atau di bagian sungai mana bendung tersebut akan dibangun. ni terkait

    dengan wilayah atau luas petak-petak sawah yang aliran air irigasinya akan dibantu leh

    adanya knstruksi bendung tersebut. )emilihan lkasi bendung hendaknya memperhatikan

    beberapa hal-hal seperti, wilayah atau tpgrafi daerah yang akan dialiri, tpgrafi lkasi

    bendung, keadaan hidrlis aliran sungai, keadaan tanah pndasi, dan lain sebagainya.

    Selain hal-hal utama yang telah disebutkan tadi, terdapat pula hal-hal khusus yang harus

    tetap diperhatikan sebelum membangun sebuah knstruksi bendung, misalnya knstruksi

    bendung harus direncanakan sedemikian rupa agar seluruh daerah dapat dialiri secara

    prses gra'itasi, tinggi bendung dari dasar sungai tidak lebih dari tujuh meter, saluran induk

    tidak melewati trase yang sulit, letak bangunan pengambilan (intake& harus di letakkan

    sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelancaran masuknya air, sebaiknya lkasi

    bendung itu berada pada alur sungai yang lurus, keadaan pndasi cukup baik, tidak

    menimbulkan genangan yang luas di udik bendung serta tanggul banjir sependek mungkin,

    dan pelaksanaan tidak sulit dan biaya pembangunan tidak mahal. *ntuk keperluan

    perencanaan dan pembangunan suatu knstruksi bendung, diperlukan pula data-data yang

    nanti akan dipergunakan untuk menentukan dimensi, luasan, dan bagian-bagian bendung

    yang perlu dibangun.

    +ata-data tersebut, misalnya data tpgrafi, data hidrlgi, data mrflgi, data gelgi,

    data mekanika tanah, standar perencanaan, data lingkungan, dan data eklgi. Selain itu,

    diperlukan juga data-data terkait tentang curah hujan di derah tersebut, data debit banjir, dan

    data-data lain yang terkait dengan keadaan hidrlgis daerah tersebut. Semua data-data ini

    dipergunakan untuk perencanaan dan pembangunan sebuah knstruksi bendung.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    1

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    2/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    A. DATA TOPOGRAFI

    Berdasarkan peta topografi diketahui ketinggian perbukitan Brotoseno terletak pada

    ketinggian antara 220 m di atas permukaan air laut sampai dengan 140 m di atas permukaan

    air laut.

    B. GEOMETRI SUNGAI

    - Data Geometri Sungai

    Dari gambar potongan melintang dan memanjang sungai Cipogor dengan skala 1: 20.000

    maka dapat ditentukan lokasi bangunan yang sesuai. Sungai Cipogor panjangnya 14!00 m.

    - Analisis Data Geometri Sungai

    Dari data geometri sungai diketahui kemiringan dasar sungai rata"rata adalah 0#002$.

    %okasi bangunan bendung diren&anakan terletak pada potongan melintang yang memiliki

    kemiringan dasar sungai 0#002$ dengan ele'asi dasar sungai untuk bangunan bendung

    (212#$00 m.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    2

    Lokasi Bendun

    Jalan

    Desa Brooseno

    Sungai !i"ogor

    )ambar 1. *eta Situasi

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    3/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    !. GEOLOGI SUNGAI

    - Data Geologi Sungai

    Daerah perbukitan Brotoseno mempunyai kondisi geologis yang dapat dikelompokkan

    menjadi berbagai ma&am# antara lain :

    a. Batuan dasar

    Batuan dasar ini merupakan jenis bebatuan metamorf Dinamo. Dengan berbentuk batu

    lumpur +mud stone, menjadi batu tulis +slate,. Batuan ini banyak dijumpai di daerah patahan

    atau lipatan.

    b. -eras sungai dan endapan"endapan yang terdapat di dasar sungai.

    &. asil metamorfose

    /elompok batuan ini sebagai akibat dari adanya tekanan yang tinggi +berasal dari tenaga

    endogen, dalam aktu yang lama.

    - Analisis Data Geologi Sungai

    Daerah perbukitan Brotoseno mempunyai kondisi geologis yang sangat baik# dengan

    bebatuan yang sudah diperkirakan &ukup kuat dalam menahan air dari bahaya pengikisan

    tebing sungai akibat gerusan.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    3

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    4/63

    +217,500

    +212,500

    B=80 m

    +215,695

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    #. Meneukan Tinggi Mer$u Bendung % Ele&asi Mer$u Bendung

    . le'asi 3er&u Bendung

    *erhitungan ele'asi mer&u bendung:

    a. le'asi saah tertinggi yang akan diairi ( 21$ m

    b. -inggi air di saah 0#20 m&. /ehilangan tinggi energi di saluran 0#10 m

    d. /ehilangan energi dibangunan sadap5pelengkap 0#40 me. /ehilangan tinggi dibangunan utama 0#10 m

    f. /ehilangan oleh slope5kemiringan saluran 0#10 m

    g. /eamanan 0#06$ m (

    Ele&asi 'er$u (endung ) * +#,-, '

    Dari data dan perhitungan di atas maka didapat data peren&anaan :

    1. le'asi mer&u bendung ( 21$#66$ m

    2. le'asi dasar sungai ( 212#$00 m7. -inggi mer&u bendung 7#46$ m

    +. Per/iungan Muka Air Ban0ir di 1ilir Bendung

    Diketahui :

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    4

    Elv. Mercu Bendung= +

    Elv. Dasar unga!= +

    )ambar 2. le'asi 3er&u Bendung

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    5/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    Debit banjir +8, 190 m75detik

    %ebar rata"rata sungai 90 m

    /emiringan sungai +s, 0#002$

    m B+/oefisien Ba;in, 1#$4 +Saluran tanah yang li&in, ... (Ven Te

    Chow,

    Tabel 5-1, hal. 95)

    /emiringan talud +m, 1

    *erhitungan :

    +b ( m . h, h

    +90 ( 1 h, h

    90h ( h2

    * b ( 2 < h < =+m2( 1,0#$>

    ? 5 *

    c= 157,6

    1+mB

    R?umus Ba;in ... (Ven Te Chow, ers. 5-!, hal. 95)

    @ C < RI ?umus Che;y ... (Ven Te Chow, ers. 5-", hal. 9#)

    8

    @

    /eterangan:

    luas tampang basah sungai5saluran +m2,

    b %ebar baah tampang sungai5saluran +m,

    h tinggi air pada sungai5saluran +m,

    m kemiringan talud sungai5saluran

    * keliling basah tampang sungai5saluran +m,

    ? jari"jari hidrolis +m,

    C faktor tahanan aliran

    @ ke&epatan aliran +m5det,

    kemiringan dasar dasar sungai +saluran,5kemiringan garis energi

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    5

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    6/63

    "

    #

    r

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    8 debit +m75det,

    -abel 1. *erhitungan tinggi air banjir dihilir bendung +h,

    h * ? C

    @ 8

    +m, +m2, +m, +m, +m5det, +m75det,

    0#96 A1#66 92#$2 0#9A $6#$0 2#A9 200#0$

    0#9$ !9#A2 92#40 0#97 $9#!A 2#!9 194#06

    2-34 56-# 3+-73 2-3+ ,3-4, +-5, #32-#

    (Sumber erhitungan)

    Berdasarkan perhitungan pada tabel 1# didapat h 0#94 m# maka :

    le'asi dasar sungai ( 212#$ m

    Ele&asi 'uka air (an0ir di /ilir (endung ) * +#+-, * 2-34 ) * +#7-74 '.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    6

    )ambar 7. *enampang Sungai

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    7/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    7. Per/iungan Ele&asi Muka Air Balik dan Jarak Aki(a Muka Air Balik 8Backwater9

    *erhitungan ba&kater bertujuan untuk mengetahui besar pengaruh yangdisebabkan oleh

    peninggian muka air pada bagian hulu akibat pembangunan bendung sehingga dapat

    ditentukan tinggi tanggul yang harus dibuat.

    *ersamaan Bernoulli:

    Dimana:

    ;1 ;2 0. < dan hf f. < dan

    7542

    22

    .

    .

    $A

    %n&' =

    dan

    g

    ()*

    .2

    2

    1

    11 +=

    3aka:

    +&g

    ()

    g

    ()+& ' ++=++ .

    .2.2.

    2

    2

    2

    2

    1

    10

    '&&

    *+

    =

    0

    Dimana:

    m 2#A4A A0o

    +b ( m . h, h

    +90 ( 2#A4A h, h

    90h ( 2#A4Ah2

    * b ( 2.h. m2+1

    90 ( 2.h. 2,7472+1

    90 ( +$#94A.h,

    ? 5 *

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    7

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    8/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    n 0#070+Saluran alam, ... (Ven Te Chow, Tabel 5-, hal. 111)

    S 0#002$

    8 190 m75det

    *erhitungan /edalaman ormal +hn,

    7246#1

    A$n

    -=

    ?umus 3anning ... (Ven Te Chow, ers. -, hal. 1")

    S

    %-=

    3aka:

    7246#1

    A$nS

    %=

    S

    n%A$

    46#1

    72

    =

    /eterangan:

    / /oefisien hantaran +/onean/e,

    n koefisien kekasaran manning

    luas tampang basah sungai5saluran +m2,

    ? jari"jari hidrolis +m,

    8 debit +m75det,

    S kemiringan dasar dasar sungai +saluran,5kemiringan garis energi

    Dar! da$a %ang d!#er!&an, su&u &anan 'ersamaan d!a$as adala"(

    $7A#90002$#046#1

    190.070#0

    46#1==

    S

    n%

    Selanjutnya ditaksir suatu harga h dan hitung ?257. %akukan trial and error sampai nilai

    ruas kiri sama dengan atau mendekati nilai ruas kanan.

    -abel 2. *erhitungan hn

    /n A P R R +%7 AR+%7 n:%#-4;S2-, Error

    1#4 11A#794 99#19! 1#771 1#210 142#042 A2#497 6!

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    8

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    9/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    1#7 109#!42 9A#!01 1#240 1#1$4 12$#409 A2#497 A7

    1#2 66#6$! 9A#01! 1#146 1#06A 106#!74 A2#497 $1

    1#1 61#724 9!#472 1#0$A 1#07A 64#A79 A2#497 71

    1#0 92#A4A 9$#94A 0#6!4 0#6A! 90#A47 A2#497 11

    0#6

    7 A!#AA! 9$#479 0#966 0#671 A1#46$ A2#497 "10#9

    7!9#262 94#9$7 0#90$ 0#9!$ $6#096 A2#497 "19

    (Sumber erhitungan)

    Dari /asil "er/iungan diaas 'aka dida"a kedala'an air nor'al 8/n9 ) 2-7 '.

    *erhitungan /edalaman /ritis +h&,

    77

    2

    ,..+

    ,..+

    /

    /

    /

    hm0g

    hm0%h

    +

    +=

    /eterangan:

    h& kedalaman kritis +m,

    8 debit +m75det,

    B lebar baah tampang sungai5saluran +m,

    m kemiringan talud sungai5saluran

    g per&epatan gra'itasi +m5det2,

    Dengan persamaan diatas# %akukan trial and error sampai nilai ruas kiri sama dengan

    atau mendekati nilai ruas kanan.

    -abel 7. *erhitungan kedalaman kritis +h&,

    /$

    8A9 8B9

    8A%B9#%7 Error:+8(*+'./$9

    g8(*'./$97

    1#$00 29$6009#400 $976494#6$2 0#A99 4A

    0#A992A7226!#!4

    9

    $441!$1#49

    40#A6$ "1

    0#A6$2A77491#40

    9

    $44$294#61

    $0A6$ 0

    Dari hasil perhitungan diatas maka didapat h& 0#A6$ m

    hn 0#67 E h& 0#A6$ m""" liran Sub /ritis. 3aka perhitungan untuk profil muka air balik

    dihitung mulai dari hilir terus naik ke hulu.

    *erhitungan *rofil 3uka ir Balik +Ba&k ater &ur'e,*erhitungan dimulai dari hilir dengan tinggi muka air adalah tinggi muka air banjir

    diatas mer&u bendung sampai ke hulu dengan tinggi muka air sama dengan muka air normal

    +hn,. Berikut ini adalah tabel perhitungan panjang pengaruh ba&k ater akibat pembangunan

    bendung.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    9

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    10/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    A. eto2e Taha3an 4angsung

    -abel 4. *erhitungan ba/watermetode tahapan langsung

    h * ? @ s Ds f 0" f

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    11/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    1#74 1#21 0#17 0 ... FkG

    12

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    11

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    12/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    0. eto2e Taha3an Stan2ar2

    itungan dalam metode ini# bersumber dari buku Ven Te Chow# hal. 2!$"2!A.?umus"rumus yang digunakan:

    Z1+

    1

    V12

    2.g=Z

    2+

    2

    V22

    2.g+h f+he

    -inggi tekanan total pada kedua ujung penampang adalah:

    H1=Z

    1+

    1

    V12

    2.g

    H2=Z

    2+

    2

    V22

    2.g

    3aka# persamaan menjadi:

    617 6"8 h'8 henilah persamaan dasar yang merupakan urutan metode tahapan standar. 3etode tahapan

    standar akan memberikan hasil yang terbaik bila dipakai menghitung saluran alam.Dimana:

    1#2 tinggi tekanan total pada penampang 1#2 HmI@1#2 ke&epatan aliran pada penampang 1#2 Hm5detI

    J1#2 -inggi muka air diatas bidang datar pada stasiun1#2 HmI

    g per&epatan gra'itasi bumi H6#91 m5det2I

    koefisien energy

    he kehilangan tekanan akibat pusaran 0-ahapan perhitungan disusun dalam bentuk daftar# seperti diperlihatkan pada tabel

    dibaah ini. ilai"nilai di setiap kolom dalam tabel tersebut dijelaskan sebagai berikut:

    /olom 1 : 3erupakan jarak dari pos stasiun" pos stasiun ke bendung./olom 2 : -inggi muka air di stasiun. 3ula"mula dipakai nilai &oba"&oba dalam kolom ini#

    yang selanjutnya diperiksa berdasarkan perhitungan dalam kolom"kolom lainnya./olom 7 : /edalaman aliran menurut tinggi muka air pada kolom 2. Digunakan persamaan:

    7 *leasi u5a air 3a2a 5olom " 9 *leasi 2asar ben2ung 9 (:ara5 2ari lo5asi

    ben2ung + 5emiringan 2asar)/olom 4 : %uas basah sesuai dengan y pada kolom 7. )unakan persamaan:

    A= (b+m . y )y

    /olom $ : /e&epatan rata"rata yang sama dengan debit diketahui dibagi denga n luas basahdalam kolom 4. *ersamaan yang digunakan adalah:

    V=Q

    A

    /olom ! : -inggi ke&epatan# sesuai dengan ke&epatan pada kolom $.

    /olom A : -inggi tekanan total dihitung dengan persamaan:

    Hi=Zi+iV

    i

    2

    2. g

    /olom 9 : Kari"jari hidrolis# sesuai dengan y pada kolom 7. )unakan persamaan:

    R= A

    b+2y 1+m2

    /olom 6 : Kari"jari hidrolis dipangkatkan empat pertiga atau +?457,

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    12

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    13/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    /olom 10 : /emiringan geseran dihitung dengan persamaan:

    S f= n

    2. V

    2

    2.22R4 /3

    dengan koefisien kekasaran manning+n, 0#07 L @ dari kolom $ L dan ?457dari

    kolom 6./olom 11 : /emiringan geseran rata"rata pada bagian saluran di sepanjang penampang

    sesuai dengan tiap tahap# kurang lebih sama dengan rata"rata hitung dari

    kemiringan geseran pada kolom 10 dan tahap sebelumnya. )unakan

    persamaan:

    S fratarata=S fi+S fj

    2

    /olom 12 : *anjang bagian saluran diantara penampang"penampang sama dengan selisih

    jarak stasiun pada kolom 1. tau:7 :ara5 sta. " 5e ben2ung 9 :ara5 sta. 1 5e ben2ung

    /olom 17 : /ehilangan tekanan karena geseran# sama dengan hasil kali nilai"nilai pada

    kolom 11 dan kolom 12. tau: 7 (S'rata-rata+ +)

    /olom 14 : /ehilangan tekanan karena pusaran 0.

    /olom 1$ : -inggi tekanan total Dihitung dengan persamaan: 617 6"8 h' 8 heBila harga yang diperoleh tidak begitu mendekati harga yang dimasukkan pada

    kolom A# di&oba harga tinggi muka air lainnya dan seterusnya sampai diperoleh

    kesesuaian. arga yang paling sesuai inilah tinggi muka air yang sebenarnya.

    *erhitungan dapat dilanjutkan ke tahap berikutnya sampai diperoleh kedalaman

    pada kolom 7 sama dengan kedalaman normal +hn,.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    13

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    14/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    -abel $. *erhitungan ba/5watermetode tahapan standar

    Karak Sta.

    ke BendungJ y @ @252g 1 ? ?

    457 Sf Sfrata"rata < hf he 21"

    2l'. -anggul

    1 2 7 4 $ ! A 9 6 10 11 12 171

    41$ 1! 1A

    0220#!4

    99#149 974#2!1 0#21!

    0#002!

    1

    220#!$

    1!#$7!

    12#22

    0

    0#0000000AA

    60

    220#!$

    10#0 221#2$1

    100220#A0

    7A#6$7 910#07$ 0#222

    0#002A

    A

    220#A0

    !!#407

    11#96

    1

    0#000000094

    6

    0#000000091

    4

    10

    0

    0#0000091

    40

    220#A0

    !0#0 221#70!

    200 220#A$9 A#A$9 A9!#016 0#226 0#00264 220#A!1 !#2A0 11#$!2 0#0000000629 0#0000000996 100 0#00000996 0 220#A!1 0#0 221#7!1

    700220#91

    7A#$!7 A!2#212 0#27!

    0#0071

    7

    220#91

    A!#17!

    11#27

    7

    0#000000101

    $

    0#00000006A

    2

    10

    0

    0#000006A

    20

    220#91

    A0#0 221#41A

    400220#9!

    9A#7!9 A79#!17 0#244

    0#0077

    7

    220#9A

    2!#001

    10#60

    $

    0#000000111

    4

    0#00000010!

    $

    10

    0

    0#000010!

    $0

    220#9A

    20#0 221#4A2

    $00220#62

    7A#1A7 A1$#224 0#2$2

    0#007$

    $

    220#62

    A$#9!$

    10#$A

    9

    0#000000122

    $

    0#00000011!

    6

    10

    0

    0#000011!

    60

    220#62

    A0#0 221#$2A

    !00220#6A

    9!#6A9 !62#047 0#2!0

    0#007A

    6

    220#69

    2$#A26

    10#2$

    1

    0#00000017$

    0

    0#000000129

    A

    10

    0

    0#0000129

    A0

    220#69

    20#0 221#$92

    A00221#07

    7!#A97 !!6#0A2 0#2!6

    0#0040

    !

    221#07

    A$#$61 6#624

    0#000000146

    2

    0#000000142

    1

    10

    0

    0#0000142

    10

    221#07

    A0#0 221#!7A

    900221#09

    9!#$99 !4!#706 0#2A6

    0#0047

    $

    221#06

    7$#4$7 6#$69

    0#0000001!$

    7

    0#0000001$A

    2

    10

    0

    0#00001$A

    20

    221#06

    70#0 221#!67

    600221#14

    7!#767 !27#A$$ 0#296

    0#004!

    A

    221#14

    9$#714 6#2A7

    0#000000197

    A

    0#0000001A4

    $

    10

    0

    0#00001A4

    $0

    221#14

    90#0 221#A49

    1000221#16

    9!#169 !01#410 0#266

    0#00$0

    2

    221#20

    7$#1A4 9#646

    0#000000204

    9

    0#000000164

    2

    10

    0

    0#0000164

    20

    221#20

    70#0 221#907

    1100221#2$

    7!#007 $A6#2A4 0#711

    0#00$4

    1

    221#2$

    6$#077 9#!2$

    0#000000226

    0

    0#00000021!

    6

    10

    0

    0#000021!

    60

    221#2$

    60#0 221#9$6

    1200 221#709

    $#909 $$A#74A 0#727 0#00$9$

    221#714

    4#961 9#702 0#0000002$A0

    0#0000002470

    100

    0#00002470

    0 221#714

    0#0 221#614

    1700221#7!

    7$#!17 $7$#!26 0#77!

    0#00!7

    7

    221#7A

    04#A49 A#6A6

    0#000000296

    $

    0#0000002A7

    2

    10

    0

    0#00002A7

    20

    221#7A

    00#0 221#6A0

    1400221#41

    9$#419 $14#116 0#7$0

    0#00!9

    A

    221#42

    $4#!04 A#!$9

    0#00000072A

    4

    0#000000709

    4

    10

    0

    0#0000709

    40

    221#42

    $0#0 222#02$

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    14

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    15/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    1$00221#4A

    7$#227 462#916 0#7!$

    0#00A4

    9

    221#49

    14#4$9 A#779

    0#0000007A1

    6

    0#000000746

    !

    10

    0

    0#0000746

    !0

    221#49

    10#0 222#091

    1!00221#$2

    9$#029 4A1#A2A 0#792

    0#0091

    !

    221#$7

    A4#712 A#019

    0#000000424

    7

    0#000000769

    1

    10

    0

    0#0000769

    10

    221#$7

    A0#0 222#17A

    1A00221#$9

    74#977 4$0#94$ 0#766

    0#0096

    4

    221#$6

    24#1!4 !#A00

    0#00000049!

    !

    0#0000004$$

    $

    10

    0

    0#00004$$

    $0

    221#$6

    20#0 222#162

    1900221#!7

    94#!79 470#1A1 0#419

    0#0069

    2

    221#!4

    94#01! !#797

    0#000000$!1

    1

    0#000000$27

    6

    10

    0

    0#0000$27

    60

    221#!4

    90#0 222#249

    1600221#!6

    74#447 406#A0! 0#476

    0#0109

    2

    221#A0

    47#9!! !#0!A

    0#000000!$0

    A

    0#000000!0$

    6

    10

    0

    0#0000!0$

    60

    221#A0

    40#0 222#704

    2000221#A4

    9

    4#249 796#4$0 0#4!20#0116

    9

    221#A!

    0

    7#A1$ $#A$70#000000A$6

    $

    0#000000A0$

    1

    10

    0

    0#0000A0$

    1

    0221#A!

    0

    0#0 222#7!0

    2100221#90

    74#0$7 7!6#407 0#49A

    0#0177

    1

    221#91

    A7#$!2 $#440

    0#000000962

    A

    0#00000092!

    1

    10

    0

    0#000092!

    10

    221#91

    A0#0 222#41A

    2200221#9$

    97#9$9 746#$!$ 0#$1$

    0#0149

    A

    221#9A

    77#409 $#126

    0#0000010$A

    7

    0#0000006A$

    0

    10

    0

    0#00006A$

    00

    221#9A

    70#0 222#4A7

    2700221#61

    77#!!7 726#67! 0#$4!

    0#01!!

    6

    221#67

    07#2$7 4#920

    0#0000012!7

    0

    0#0000011!0

    1

    10

    0

    0#00011!0

    10

    221#67

    00#0 222#$70

    2400221#6!

    97#4!9 710#$1! 0#$90

    0#0199

    4

    221#69

    A7#06A 4#$17

    0#000001$22

    6

    0#000001762

    6

    10

    0

    0#0001762

    60

    221#69

    A0#0 222#$9A

    2$00222#02

    77#2A7 261#70$ 0#!19

    0#0214

    1

    222#04

    $2#679 4#206

    0#0000019$$

    A

    0#000001!96

    7

    10

    0

    0#0001!96

    70

    222#04

    $0#0 222#!4$

    2!00222#0A

    97#0A9 2A2#702 0#!!1

    0#024$

    0

    222#10

    72#AA6 7#60!

    0#000002299

    0

    0#0000020A1

    9

    10

    0

    0#00020A1

    90

    222#10

    70#0 222#A07

    2A00222#17

    72#997 2$7#$06 0#A10

    0#0292

    A

    222#1!

    22#!1A 7#!0A

    0#0000029$6

    0

    0#000002$A7

    $

    10

    0

    0#0002$A7

    $0

    222#1!

    20#0 222#A!2

    2900222#19

    92#!99 274#624 0#A!!

    0#0726

    1

    222#22

    12#4$4 7#711

    0#000007!2A

    2

    0#000007247

    1

    10

    0

    0#0007247

    10

    222#22

    20#0 222#921

    2600222#24

    72#467 21!#$49 0#971

    0#079A

    4

    222#29

    22#260 7#019

    0#000004!97

    2

    0#0000041$$

    2

    10

    0

    0#00041$$

    20

    222#29

    70#0 222#992

    7000222#26

    9

    2#269 169#792 0#60A0#04!1

    !

    222#74

    $

    2#127 2#A260#00000!1A1

    1

    0#00000$42A

    1

    10

    0

    0#000$42A

    1

    0222#74

    $

    0#0 222#64$

    7100222#7$

    72#107 190#424 0#669

    0#0$$9

    0

    222#40

    61#6$$ 2#444

    0#000009726

    4

    0#00000A2$0

    2

    10

    0

    0#000A2$0

    20

    222#41

    00#0 227#006

    7200222#40

    91#609 1!2#!A$ 1#10A

    0#0!9!

    4

    222#4A

    A1#A9$ 2#1!$

    0#000011$!6

    9

    0#000006646

    !

    10

    0

    0#0006646

    !0

    222#4A

    90#0 227#0AA

    7700 222#4! 1#A17 14$#17$ 1#240 0#09!2 222#$$ 1#!12 1#961 0#00001!!41 0#00001410$ 10 0#001410$ 0 222#$$ 0#0 227#1$0

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    15

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    16/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    7 4 0 9 9 0 9 1

    7400222#$1

    91#$19 12A#904 1#409

    0#1112

    1

    222#!7

    01#479 1#!27

    0#000024669

    $

    0#000020920

    2

    10

    0

    0#0020920

    20

    222#!7

    20#0 227#270

    7$00222#$A

    71#727 110#!91 1#!2!

    0#1492

    9

    222#A2

    21#2!2 1#7!7

    0#000076!99

    A

    0#000072747

    !

    10

    0

    0#0072747

    !0

    222#A2

    $0#0 227#722

    7!00222#!2

    91#129 67#A!9 1#620

    0#20!!

    0

    222#97

    $1#097 1#112

    0#0000!AA99

    9

    0#0000$7A79

    A

    10

    0

    0#00$7A79

    A0

    222#94

    00#0 227#47$

    7622222#!9

    72-77 AA#0!4 2#77!

    0#70$9

    A

    222#69

    60#602 0#9A1

    0#00012909!

    0

    0#00006A67A

    4

    10

    0

    0#006A67A

    40

    222#66

    60#0 227#$96

    (Sumber erhitungan)

    Maka dari /asil "er/iungan dida"a "an0ang air (alik 8backwater9 adala/ se"an0ang 7622 'eer dari (endung.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    16

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    17/63

    )1

    *

    1-2g

    1

    2

    1

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    4. Per/iungan Ele&asi Tinggi Muka Air Ban0ir Diaas Mer$u Bendung

    *erhitungan ele'asi muka air diatas mer&u bendung dengan debit banjir 8$0 dengan

    pemilihan tipe mer&u bendung dan menghitung dimensi mer&u# baik menetapkan ?# lebar

    efektif bendung dan sebagainya.

    *erhitungan tinggi muka air banjir di atas mer&u menggunakan persamaan debit

    bendung dengan mer&u bulat :

    Q=Cd 2

    3

    2

    3g Be H1

    1.5

    Dimana :

    8 Debit +m7

    5dtk, 190 m75detik

    Cd /oefisien debit +Cd C0.C1.C2,

    Diren&anakan p51 M 1#$ dan r 0#$ 1# maka didapat 15r 2# dari gambar $.

    didapat nilai C0 1#77.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    17

    )ambar 4. -inggi energi diatas mer&u bendung +1,

    )ambar $. arga"harga koefisien C0sebagai fungsi 15r

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    18/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    -inggi pelimpah p dapat diambil setengah jarak dari mer&u sampai dasar rata"rata sungai

    sebelum bendung tersebut dibuat. 3aka:

    p 0#9 . 7#46$ 2#90 m

    arga Cd 1#2$ +asumsi aal,

    Kari"jari pun&ak pelimpah +r, 2#00 m +asumsi aal,

    g *er&epatan gra'itasi 6#91 m5detik2

    Be *anjang mer&u +m,

    A4#A$ 2#4 1 A4#A$ 2#4 . 2 !6#6$ m

    1 -inggi energi diatas mer&u +m, 2#00 m +asumsi aal,

    *erhitungan :

    Q=Cd 2

    3

    2

    3g Be H1

    1.5

    180=1,252

    3

    2

    39,8169,95 H1

    1.5

    3180=1,25221,38862 H11.5

    3180

    1,25221,38862=H

    1

    1.5

    H1=

    3

    3180

    1,25221,38862

    1 4#!A m

    Nntuk p51 2#90 5 4#!A 0#!0 O 1#$ """ maka harus dibuat koreksi akibat perbandingan

    p51dengan koefisien C1+gambar !,.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    18

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    19/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    Nntuk p51 0#!0 #diperoleh C1 0#62$

    /arena muka hulu pelimpah diren&anakan 1 : 0#!A# maka diperlukan faktor koreksi C2

    +gambar A,.

    Nntuk p51 0#!0 #diperoleh C2 1#012

    Che&k nilai Cd:

    Cd C0< C1< C2 1#77 < 0#62$ < 1#012 #-+4,. 1arga ini 'endekai !d asu'si

    #-+,se/ingga "er/iungan idak "erlu diulangi.

    *enge&ekan tekanan negatif di atas pun&ak pelimpah:

    Sehubungan dengan material pelimpah terbuat dari beton# maka tekanan negatif diatas

    pelimpah harus kurang dari "4# dengan menggunakan gambar 4.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    19

    0#62$

    0#!0

    )ambar !. /oefisien C1sebagai fungsi perbandingan p51

    1#012

    0#!0

    )ambar A. arga"harga koefisien C2untuk bendung mer&u tipe ;geeDengan muka hulu melengkung +menurut NSB?# 16!0,

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    20/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    r 2#74 < 1 0#$ < 4#!A 2#74 masu'si a

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    21/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    k=

    2

    2. g=

    0,612

    2.9,81=0,019m

    Jadi- inggi air di aas 'er$u adala/ > 1d ) 4-56 ? 2-2# ) 4-5, '

    3aka dapat ditentukan ele'asi muka air banjir di atas mer&u yaitu :

    Ele&asi energi diaas 'er$u ) ele&asi 'er$u * 1d ) * +#,-, * 4-5, ) * ++2-543 '.

    ,. Meren$anakan @anong Lu'"ur Dengan olu'e Sedi'en

    *eren&anaan dimensi kantong %umpur didasarkan atas kebutuhan untuk mengalirkan

    debit ren&ana dan penampungan sediment dalam jangka aktu dan kapasitas tertentu# yaitu

    saluran pebaa diatas dan kantong %umpur dibagian baahnya.

    /emiringan Dasar Sungai 0#002$

    %ebar sungai rata rata 90 m

    Debit banjir ren&ana +8$0, -m 190 m75detik

    le'asi dasar sungai di hulu 212#9

    le'asi dasar sungai di hilir 212#2

    Diameter minimum sedimen 0#!0 mm

    *erhitungan :

    !h A

    g I =10

    "#"e

    ($% ) g d

    A= $%

    %

    Dalam kedalaman kritis "& h=0

    "#

    ($% ) gd=0,047

    "e=0,047 ($% ) gd

    0,047 (26501000 )9,810,60103

    0,46'/m2

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    21

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    22/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    "0=% g h I

    10009,818,1480,0025

    199,84'/m2

    "0>"e . . . . . . -idak bergerak

    A=26501000

    1000=1,65

    ! h 1,65

    9,810,004=10

    199,840,4565

    (26501000 )9,810,60103

    ! h 1,65

    0,039=205,298

    1,65! h=8,006

    ! h=4,882

    *enge&ekan fisiensi /antong %umpur

    " @olume bed load

    @olume bed load5hari adalah :

    4#992 7!00 24 ( 90 $2A2#67 m7

    Prekuensi *enguras /antong %umpur

    Diasumsikan baha :

    ?ata"rata konsentrasi sedimen sebesar 0#$0

    00 dari 'olume air

    Bahan sedimen disungai terdiri dari 90 berupa gra'el dan 20 berupa silt dan &lay.

    @ 0#000$ Q 8p Q -

    Dimana :@ 'olume kantong lumpur# m7

    8p Debit penguras# m75det

    - aktu pengurasan

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    22

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    23/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    $2A2#67 0#000$ Q 4#64 Q -

    - 2$ hari

    Dengan de'ikian 'aka kanong lu'"ur /arus dikuras seia" +, /ari sekali.

    Data data yang diperoleh :

    8n 4#12 m75detik 8Asu'si9

    /onstruksi adalah pasangan beton# maka A0

    sumsi asumsi pada perhitungan berdasarkan Dirjen *engairan Departemen *ekerjaan

    Nmum# Rstandar peren&anaan rigasi.

    /e&apatan aliran pada kantong lumpur 0#000$ 8n

    -emperatur rata rata 200C

    /e&apatan air pada pembilasan +@s, 1#$ m5detik

    Debit pembilasan +8s, 1#2

    8n

    Prekuensi pembilasan selama 2$ hari +-,

    a. Dengan diameter partikel yang harus diendapkan 0#0A mm dan faktor bentuk untuk pasir

    alamiah fb 0#A. 3aka menurut grafik &a diperoleh 0#004 m5detik

    /

    v

    c)

    )

    B

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    23

    )ambar 6. Skema kantong lumpur+sumber: /* 02Thal : 1!!,

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    24/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    b. 3isalkan aktu dari partikel di sampai di B t# maka :

    t=

    )

    * )=t

    t=h

    %* n=t %

    maka+)

    =

    h

    %dengan

    Q

    h B

    $eh ingga+c B h

    Qn =

    h

    %

    B)=Qn

    %

    B)= 12,6

    0,004=3150m

    2

    /e&epatan endapan +,

    )

    B>8B +dimana B ada,ah ,ebar ratarata $a,-ran

    /e&epatan endap saluran pada temperatur 20 oC# dengan fraksi ren&ana A0.

    m atau

    0#0A mm# 0#004 m5detik

    )B=Qn

    %

    4,12

    0,004=1030m2

    Syarat +)

    B=8,jika :

    B=9m

    )=)B

    B

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    24

    ...

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    25/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    1030

    9=114,44m

    karena +)

    B=8,maka dapat di hit-ng

    )

    B=

    114,44

    9=12,72m>8m

    *enentuan n +/ondisi ksploitasi ormal# /antong %umpur Sedimen ampir *enuh,

    Nntuk men&egah timbulnya 'egetasi dan agar partikel partikel pengambilan# biasanya

    diambil :

    Vn=0,40m/detik

    An=QnVn =4,120,40=

    10,3m2

    Dengan harga rata"rata U adalah 6 m# maka keadaan hamenjadi :

    hnAn

    /

    hn 10,39 =1,1m

    Nntuk m1 L B6 m dan hn1#1 m# dapat ditentukan dimensi aal saluran

    B1 B ( 2 . m . h

    6 ( 2 .1 . 1#1

    11#26 m V 11 m

    "n

    20

    31

    /eliling basah menjadi *n

    *n B ( 2 . hn . + 1+m2

    ,

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    25

    1#1 m

    B 6 m

    B1 11 m

    )ambar 10. *enampang /antong %umpur

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    26/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    *n 6 ( 2 . 1#1 . + 1+12

    ,

    17#$9 m

    ?adius hidrolis ?n

    ?n An0n

    ?n 10,3

    13,58=0,76m

    /emiringan normal saluran dapat ditentukan dengan

    @n / . R2 /3

    . 11/2

    n

    Rn

    1$

    2/3 .

    Vn2

    n

    0,76

    02/3.7

    0,402

    0#00004A

    *enentuan s + kondisi pembilasan# kantong sedimen kosong ,.

    Sedimen dalam kantong lumpur mengandung pasir kasar# untuk asumsi aal dalam

    menentukan s# ke&epatan aliran untuk pembilasan @s 1#$ m5detik.8s 1#2 8n

    1#2 < 4#12

    4#644 m75detik

    s Q$

    V$

    4,944

    1,5 7#26! m2

    Dengan harga rata"rata B adalah 6 m# maka kedalaman hs menjadi :

    hs A$

    B1

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    26

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    27/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    3,296

    9 0#7A mW

    "s

    20

    /eliling basah menjadi *s

    *s B ( 2 . hs + 1+m2

    ,

    6 ( 2 . 0#7A . + 1+12

    ,

    10#4! m

    ?adius hidrolis ?s

    ?s A$

    0$

    ?s 3,296

    10,46=0,31m

    Nntuk koefisien kekasaran diambil /s 40 m25detik# maka kemiringan dasar saluran untuk

    pembilas dapat dihitung :

    @s 1$ . R$2 /3

    . I$1 /2

    s

    1$

    R$2/3

    V$2

    .40

    0,312/3

    1,52

    0#00!!

    gar pembilasan dapat terjadi dengan baik# ke&epatan aliran harus dijaga agar tetap dalam

    ke&epatan subkritis atau Pr O 1.

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    27

    0#7A m

    B 6 m

    )ambar 11. /edalaman air pada kantong lumpur

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    28/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    Pr V$

    g.h$

    Pr 1,5

    9,81 .0,37=0,79

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    29/63

    s =0,0066

    n =0,000047

    /=334,99 m

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    - 2$ hari

    8n 4#12 m75detik

    @ 0#000$ . 4#12 . 2$ +24.7!00,

    4764#11 m7

    *enentuan *anjang /antong %umpur atas Dasar Prekensi *embilas

    @olume kantong lumpur dapat dihitung dari inter'al pembilasan# yaitu :

    @ 0#000$ .8n . -

    Dimana :

    - adalah aktu inter'al pembilasan

    Nntuk 8n 4#12 m75detik

    /onsentrasi lumpur 0#000$ . 8n . -

    Prekensi pembilasan 2$ hari sekali

    3aka# panjang kantong lumpur dapat dihitung :

    @ hs B % ( 0#$ +s n,

    %2 B

    0#0267 %2( 7#26! % 4764#11 0

    % 774#66 m

    fisiensi *engurasan /antong %umpur

    *erhitungan ke&epatan aliran air di kantong lumpur pada saat kantong lumpur

    kosong endapan

    /e&epatan pengaliran di kantong lumpur dalam keadaan tidak berisi bahan endapan

    +kosong endapan, adalah sebagaiberikut:

    Dengan panjang kantong lumpur +%, 774#66 m dan kedalaman air ren&ana+hn, 1#1 m #

    serta ke&epatan aliran +@r, 0#4 m5dt# maka ke&epatan mengendap ren&ana +X0, sebagai

    berikut:

    hn

    20

    =)

    Vr

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    29

    )ambar 17. *otongan memanjang kantong lumpur

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    30/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    20=

    hnVr

    ) =

    1,13 0,4

    334,99=0,0014 m /dt

    /e&epatan endap +, pada temperatur +suhu air, 20oC 0#004 m5detik# dengan fraksi

    ren&ana A0

    m atau 0#0A mm

    %=0,004m /detik

    %

    %0

    = 0,004

    0,0014=2,93

    %

    Vr=

    0,004

    0,4=0,01

    Dari gambar grafik# pembilasann sedimen Champ diperoleh efisiensi kantong lumpur

    sebesar 6A

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    30

    97 2 9

    0,01

    )ambar 14. )rafik Cam3

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    31/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    5. Menenukan De(i Le

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    32/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    d tinggi air diatas ambang pintu bilas 1$#2! ft

    h tinggi ambang 11#4! ft

    C 7#2A ( 0#4 d5h

    7#2A ( 0#4 . 1$#2! 5 11#4!7! 7#90

    8p C . % . d1#$

    7#90 +$#40 < 7#29, +1$#2!,1#$ 401!#14 &fs

    8m 8d" 8p

    !749#92 401!#14 2772#!9 &fs

    /ontrol %ebar 3er&u Bendung%ebar mer&u bendung taksiran di kontrol dengan debit yang leat mer& bendung sebesar :

    8m 2772#!9 &fs

    ?umus pengaliran

    8 C . % . 1#$

    dimana :

    e 1$#72 ft

    C 1#2$

    2772#!9 1#2$ . % . +1$#72,1#$

    %perlu 71#27 ft 6#$2 m

    %mer&u ada B ef bendung

    !7#$4 %mer&uperlu 6#$2 m

    %perlu %perlu ( +banyak pilar < lebar pilar, ( jumlah lebar pintu pembilas

    6#$2 ( +4 < 1#$0, ( $#40 20#62 m %ada !7#$4 m

    Kadi# taksiran bendung &ukup aman +memenuhi,

    /ontrol *intu *embilas Nntuk mengontrol pintu pembilas harus diperlukan beberapa faktor yang mempengaruhi

    dalam penentuan ukuran pintu bilas. Paktor faktor tersebut adalah :

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    32

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    33/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    1. *ekerjaan pembilasan dilaksanakan pada aktu debit sungai ke&il setelah banjir# kira

    kira muka air berada setinggi : 0#$0 1#00 m diatas mer&u bendung.2. Dalam menghitung debit bilas tinggi air yang diperhitungkan dianggap setinggi mer&u.

    7. %antai muka pintu pembilas supaya terletak lebih rendah kira kira 0#$0 1#00 dari lantai

    pintu pengambilan.a, *ada aktu melaksanakan pembilasan# debit bilas dihitung dengan rumus :

    8 C . % . 1#$&fsdimana :

    8 debit normal dalam &fs

    C 7#90 +telah dihitung,

    %perlu !9#!2 ft tinggi air diatas mer&u bendung diambil 0#$0 m 1#!4 ft

    Debit bilas8 C . % . 1#$

    7#90 !9#!2 +1#!4,1#$ $49#0$ &fs

    1$#$4 m75detik

    b, Nntuk aliran air melalui pintu bilas +baah,

    dipakai rumus :

    8 . B. 2g . 4 +Satuan metrik,

    + 212,500

    + 215,995

    p = 3,495 mh

    z

    dimana :

    p tinggi ambang 7#46$ m. koef. *engaliran diambil 0#90

    ; 157 p perbedaan tinggi muka air di udik dan di hilir ambang

    157 < 7#46$ 1#1! m

    h 257 p tinggi air pada pintu pembilas 257 < 7#46$ 2#77 m

    B Y b jumlah lebar pintu bilas

    8 . B. h . 2g . 4

    0#90 B 2#77 29,81,16

    9#61 B +satu lubang,

    @ 8 5 B. h

    9#61 B 5 +B

    2#77,

    7#92 m5detik

    @ 8 5 257 p B

    78 5 +2p

    B,

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    33

    )ambar 1$. *otongan under slui&e

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    34/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    B 78 5 +2p @,

    7 1$#$4 5 +2 7#46$

    7#92,

    1#A4 m +1 lubang,

    Diperlukan 7 lubang $#27 m Bada $#40 m

    *erkiraan lebar pintu bilas &ukup aman

    /e&epatan aliran untuk pembilasan

    /e&epatan aliran pada pintu penguras dibutuhkan untuk menghanyutkan sedimen yang

    terbaa air sungai yang mengendap dihulu pintu pengambilan.

    Dari peninjauan dilokasi bendung# sedimen yang terbaa air terdiri dari lumpur

    &ampur pasir dan batu"batu dengan diameter kira"kira 10 &m.

    /e&epatan aliran yang diperlukan untuk pembilasan dihitung dengan rumus sebagai

    berikut:

    @& 1#$ < C < d0#$

    Dimana:

    @& ke&epatan kritis yang diperlukan untuk persamaan +m5det,.

    C koefisien yang tergantung dari bentuk sediment# dalam hal ini C $#$.

    d diameter terbesar dari sediment +m,

    3aka:

    @& 1#$ < $#$ < 0#10#$0

    2#!1 m5det

    Debit minimum yang diperlukan untuk membilas#

    Zm @&75 g

    Dimana:

    Zm debit minimum pengurasan persatuan lebar +m75det5m,

    g per&epatan gra'itasi +m5det2,

    3aka:

    Zm 2#!175 6#91

    1#91 m75det5m

    /etika pintu dibuka setinggi under spuier

    + 212,500

    M.A.N = + 215,995

    y

    h+ 214,248

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    34

    )ambar 1!. -inggi air pada under slui&e

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    35/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    l'. 3uka air normal ( 21$#66$ m

    y 214#249 0#20 212#$ 1#$$

    h 21$#66$ 212#$ +1#$$52, 2#A2 m

    /e&epatan aliran dihitung dengan rumus sebagai berikut:

    @ & < 23 g 3 h

    Dimana:

    @ koefisien aliran +m5det,

    & koefisien pengaliran# dalam hal ini & 0#!2

    g per&epatan gra'itasi +m5det2,

    h tinggi muka air diukur dari titik berat lobang spuier +m,

    3aka:

    @ 0#!2 < 23 9,813 2,72 4#$7 m5det

    8 @ < @ < y < bpintu 4#$7 < 1#$$ < 1#90 12#!2 m75det

    Z 8 5 bpintu 12#!2 5 1#90 A#01 m75det5m E Zm 1#91 m75det5m ... FkG

    /etika pintu dibuka setinggi under

    + 212,500

    M.A.N = + 215,995

    H+ 214,248

    h

    z

    /e&epatan aliran dihitung dengan rumus sebagai berikut:

    @ & < 23 g 3 4 L ; 157 <

    Dimana:

    @ ke&epatan aliran +m5det,

    & koefisien# dalam hal ini & 0#A$

    tinggi muka air +m,

    3aka:

    21$#66$ 212#$ 7#46 m

    ; 157 < 7#46 1#1! m

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    35

    )ambar 1A. *intu pembilas dibuka penuh

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    36/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    @ 0#A$ < 23 9,813 1,16

    7#$6 m5det E @& 2#!1 m5det ... FkG

    h 257 < 257 < 7#46 2#77 m

    8 @ < h < bpintu 7#$6 < 2#77 < 1#90 1$#04 m7

    5det

    Z 8 5 bpintu 1$#04 5 1#90 9#7$ m75det5m E Zm 1#91 m75det5m ... FkG

    *erhitungan dimensi daun pintu baah

    Daun pintu dibuat dari balok kayu kelas # dengan tegangan yang di;inkan:

    k i;in 100 kg5&m2

    + 212,500

    M.A.B = + 220,819

    y

    + 214,248h

    Dimensi balok kayu diambil 1$ < 9 &m.

    Dianggap lumpur setinggi pelat under spuier dengan:

    Berat jenis lumpur 1#90 t5m7 1900 kg5m7

    Sudut geser# 70 o

    hbalok 0#1$ m L bbalok d 0#09 m

    -inggi air pada under slui&e# y 1#$$ m

    Berat jenis air +air, 1#00 t5m7 1000 kg5m7

    Berat jenis lumpur terendam berat jenis lumpur berat jenis air

    1900 1000 900 kg5m7

    /a +1 " sin , 5 +1 ( sin , +1 sin 70o, 5 +1 ( sin 70o, 0#777

    -inggi air banjir# h l'. 3uka ir Banjir l'. Dasar pembilas

    220#!49 212#$ 9#1 m

    -ekanan pada balok terbaah:

    " kibat air hbalok< tinggi air banjir < berat jenis air

    0#1$ < 9#72 < 1000 272#12 kg5m

    " kibat lumpur hbalok< berat jenis lumpur terendam < y < /a

    0#1$ < 900 < 1#$$ < 0#777 !1#60 kg5m (

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    36

    220,648

    )ambar 19. )aya pada pintu under slui&e

    Z

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    37/63

    + 212,500

    M.A.B = + 220,648

    + 214,248

    M.A.N = + 215,995

    + 222,648

    + 216,095

    1,55 m

    1,95 m

    6,55 m

    1,00 m

    + 215,995+ 216,095

    + 214,448

    + 220,648

    + 222,648

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    C ) +4-2+ kg%'

    %ebar lubang pembilas# b 1#90 m

    l b ( +2 < d52, 1#90 ( +2 < 0#0952, 1#99 m

    3 159 < Z < l2 159 < 264#02 < 1#992 12660#02 kg.m

    k 91#16 kg5&m2 O k i;in 100 kg5&m

    2... FkG

    *erhitungan diameter stang ulir pengangkat

    Daun pintu dibuat dari kayu kelas dengan berat kayu k 0#A$ t5m7 A$0 kg5m7 dengan

    tinggi pintu hpintu 1#6$ m.

    Berat pintu#

    " Balok kayu hpintu< bpintu< bbalok< k

    1#6$ < 1#90 < 0#09 < A$0 210#77 kg

    " Stang ulir +diperkirakan, 1000 kg (

    G ) #+#2-77 kg

    [ )aya hidrostatis aktu air banjir# H+l'. 3..B l'. *lat eje&tor, < hpintu< air( \ hpintu

    2< airI < bpintu

    H+220#!49 214#449, < 1#6$ < 1000 ( \ 1#6$2< 1000I < 1#90

    +,#,2-56 kg

    [ )aya up lift aktu air banjir#

    *N H+l'. 3..B l'. *lat eje&tor 0#1, < air< bbalok< bpintu

    H+220#!49 214#449 0#1, < 1000 < 0#09 < 1#90

    363-,7 kg

    [ Berat air diatas pintu aktu air banjir#

    X H+l'. 3..B l'. 3.. 0#1, < air< bbalok< bpintu

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    37

    )ambar 16. le'asi pintu pembilas

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    38/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    H+220#!49 21$#66$ 0#1, < 1000 < 0#09 < 1#90

    5,,-5 kg

    [ )aya normal pada stang ulir aktu pintu diturunkan#

    "f < *N( ) ( X

    "0#4 < 2$1$0#!A 9A9#$7 (1210#77 ( !$$#!6

    26+-63 kg 8ga=a ekan9

    [ )aya normal pada stang ulir aktu pintu diangkat#

    ( f < *N( ) ( X

    ( 0#4 < 2$1$0#!A 9A9#$7 (1210#77 ( !$$#!6

    * ##246-65 kg 8ga=a arik9

    Dimensi stang ulir#

    Nntuk tiap stang ulir# gaya normal tekan :

    *tk \ \ < 60A2#A9 4,75-7 kg

    3odulue elastisitas baja# 2100000 kg5&m2

    *anjang stang ulir + l, 620#06 &m

    n 7

    +n < *tk< l2, 5 +6#9A < ,

    +7 < 4$7!#76 < 620#062, 5 +6#9A < 2100000,

    $$$#9$ &m4

    +5!4, < d4 $$$#9$ &m4

    d 10#72 &m

    -ebal ulir diambil# t $ mm 0#$ mm. Kadi diameter luar stang ulir#

    D d ( 2 < $ 10#72 ( 2 < 0#$ 11#72 &m #+ $'.

    -egangan tarik yang timbul pada stang ulir :

    *tr \ \ < 1104A#A! ,,+7-33 kg

    tr *tr5 $$27#99 5 +0#2$ < < +12 2 < 0#$,2

    tr $9#17 kg5&m2 O i;in 11$ kg5&m

    2

    *erhitungan dimensi daun pintu atas

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    38

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    39/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    Daun pintu dibuat dari balok kayu kelas # dengan tegangan yang di;inkan:

    k i;in 100 kg5&m2

    q

    + 212,500

    M.A.N = + 215,995

    y+ 214,248

    Dimensi balok kayu diambil 1$ < 9 &m.

    hbalok 0#1$ m L bbalok d 0#09 m

    -inggi air diatas plat under slui&e# y 1#$$ m

    Berat jenis air +air, 1#00 t5m7 1000 kg5m7

    -ekanan pada balok terbaah:

    " kibat air hbalok< y < berat jenis air

    0#1$ < 1#$$ < 1000 272#12 kg5m

    C ) +7+-#+ kg%'

    %ebar lubang pembilas# b 1#90 m

    l b ( +2 < d52, 1#90 ( +2 < 0#0952, 1#99 m

    3 159 < Z < l2 159 < 272#17 < 1#992 102$$#29 kg.m

    k !4#10 kg5&m2 O k i;in 100 kg5&m

    2... FkG

    *erhitungan diameter stang ulir pengangkat

    Daun pintu dibuat dari kayu kelas dengan berat kayu k 0#A$ t5m7 A$0 kg5m7 dengan

    tinggi pintu hpintu 1#!$ m.

    Berat pintu#

    " Balok kayu hpintu< bpintu< bbalok< k

    1#!$ < 1#90 < 0#09 < A$0 1AA#67 kg

    " Stang ulir +diperkirakan, 1000 kg (

    G ) ##66-7 kg

    [ )aya hidrostatis aktu air banjir#

    H+l'. 3..B l'. 3.. 0#1, < hpintu< air( \ hpintu2< airI < bpintu

    H+220#!49 21$#66$ 0#1, < 1#!$ < 1000 ( \ 1#!$2< 1000I < 1#90

    #,4,-33 kg

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    39

    )ambar 20. )aya pada pintu atas under slui&e

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    40/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    [ )aya up lift aktu air banjir#

    *N H+l'. 3..B l'. *lat eje&tor 0#1, < air< bbalok< bpintu

    H+220#!49 214#449 0#1, < 1000 < 0#09 < 1#90

    363-,7 kg

    [ Berat air diatas pintu aktu air banjir#

    X H+l'. 3..B l'. 3.. 0#1, < air< bbalok< bpintu

    H+220#!49 21$#66$ 0#1, < 1000 < 0#09 < 1#90

    5,,-5 kg

    [ )aya normal pada stang ulir aktu pintu diturunkan#

    "f < *N( ) ( X

    "0#4 < 1$64$#99 9A9#$7 (11AA#67 ( !$$#!6

    ,4+7-+5 kg 8ga=a ekan9

    [ )aya normal pada stang ulir aktu pintu diangkat#

    ( f < *N( ) ( X

    ( 0#4 < 1$64$#99 9A9#$7 (1AA#67 ( !$$#!6

    * 6777-44 kg 8ga=a arik9

    Dimensi stang ulir#

    Nntuk tiap stang ulir# gaya normal tekan :

    *tk \ \ < $427#2! +6##-57 kg

    3odulue elastisitas baja# 2100000 kg5&m2

    *anjang stang ulir + l, A$$#74 &m

    n 7

    +n < *tk< l2, 5 +6#9A < ,

    +7 < 2A11#!7 < A$$#742, 5 +6#9A < 2100000,

    22$#69 &m4

    +5!4, < d4 22$#69 &m4

    d 9#24 &m

    -ebal ulir diambil# t $ mm 0#$ mm. Kadi diameter luar stang ulir#

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    40

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    41/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    D d ( 2 < $ 9#24 ( 2 < 0#$ 6#24 &m #2 $'.

    -egangan tarik yang timbul pada stang ulir :

    *tr \ \ < 4672#60 7555-6+ kg

    tr *tr5 A777#44 5 +0#2$ < < +10 2 < 0#$,2

    tr $A#!4 kg5&m2 O i;in 11$ kg5&m

    2

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    41

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    42/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    6. Meren$anakan Pereda' Energi 8Ruang Olakan9

    *eninggian muka air karena adanya pembendungan mengakibatkan adanya perbedaan

    tinggi energi +hea2, antara hulu dengan hilir bendung# apabila air dari hulu melintas bendung

    akan mempunyai energi yang besar sehingga ke&epatan aliran yang melintas akan semakin

    besar. Fleh karena itu aliran yang mengalir pada permukaan bendung yang miring dalam

    keadaan superkritis sedangkan kondisi aliran di bagian hilir yang landai adalah subkritis.

    *erubahan aliran dari superkritis ke subkritis menyebabkan terjadinyalon&atan hidraulik

    +?aju# 169!,. kibat lon&atan hidraulika ini sering menimbulkan gulungan ombak atau

    pusaran +orte+, yang bisa menyebabkan gerusan pada saluran# terutama bagian hilir yang

    tidak diberi perlindungan.

    Dengan peristia lon&atan air di hilir bendung# dapat mengurangi energi aliran. Dengan

    adanya lon&atan air maka diperlukan kolam olakan yang dapat melindungi dasar sungai.

    Beberapa model kolam olakan telah diperkenalkan oleh >nite2 States 0ureau ;' $e/lamation

    +NSB?, yang telah teruji konstruksinya# sehingga memudahkan dalam penelitian. -ipe NSB?

    ini terdiri dari tipe NSB? dengan angka Proude O 2#$# NSB?" dengan angka Proude E 7#

    NSB?" dengan angka Proude antara 2#$"4#$ +3ays# 1666,.

    Xalaupun menggunakan kolam olakan tipe NSB? yang dapat meredam energi# akan

    tetapi kenyataan masih terjadi gerrusan pada dasar saluran disebelah hilir kolam olakan

    +bdurrosyid#200$,# hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada bangunan tersebut. Berapa

    ilmuan yang pernah meneliti tentang proses gerusan dihilir bendung disebutkan dalam

    Breusers dan ?audki'i +1661, antara lain : S&hoklits&h +1672,# ggenberger +1644,# 3uller

    +1644,# )hetti dan Jano'ello +16$4,# %i +16$$,# artung +16$A,# Shalash +16$6,# Breusers

    +16!!,# ?audki'i +16!A,# /otoulas +16!A,# Diet; +16!6,# Catakli et al +16A7,. Sedangkan

    dalam offmans dan @erhejj +166A,# disebutkan antara lain : 3osonyi dan S&hoppmann

    +16!9,# @an der 3eulen dan @inje +16A$,# *po'a +1691,# Bu&hko +169!,# Bla;ejemski +1661,.

    Semua penelitian tersebut belum mengkaji tentang proteksi gerusan di hilir kolam olakan

    +stilling basin,# penelitian tersebut hanya sebatas mengamati kedalaman gerusan dihilir

    bendung# bentuk geometri lubangan gerusan# pengaruh kolam olakan terhadap reduksi

    gerusan. NSB? +16$$# dalam Cho 166$, meneliti tentang pengaruh kolam olakan +stilling

    basin, terhadap peredaman energi yang bisa mereduksi gerusan# o'ak +166$# dalam Breuser

    dan ?audki'i# 1661, melaporkan hasil pengamatannya tentang penggunaan kolam olakan yangpanjangnya men&akupi lon&atan hidraulika dapat mereduksi gerusan sebesar 4$ sampai !$

    bila dibandingkan tanpa menggunakan kolam olakan.

    /umar dkk +1692, meneliti gerusan di hilir bendung. Parhoudi dan Smith +169$, meneliti

    tentang skala aktu +time s/ale, gerusan di hilir lon&atan hidraulika. Parhoudi dan Smith

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    42

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    43/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    +169$, meneliti tentang profil gerusan lokal +lo/al s/our, di hilir lon&atan hidraulika.

    3ohammed dan 3&CorZuodale +1662, meneliti tentang gerusan di hilir apron dari pintu air.

    offmans dan *ilar&;yka +166$, meneliti tentang gerusan lokal di hilir bangunan hidraulika

    yang diberi apron atau lapisan lindungan pada daerah lon&atan hidraulika.

    *eterka + 16!4# dalam 3ays 1666 , meneliti tentang ukura batu dalam ri3ra3 kasar buatan

    yang berbentuk kutil +wart,. bdurrosyid +200$, meneliti tentang gerusan di hilir kolam

    olakan tipe NSB?" tanpa meneliti tentang proteksi gerusannya. *ada penelitian ini yang

    dikaji adalah proteksi gerusan di hilir kolam olakan bendung tipe NSB?" yaitu dengan

    memasang ri3ra3 atau matras bronjong batu yang dianyam dengan kaat di bagian hilir

    kolam olakan.

    *enentuan -ipe /olam Flak

    -ipe kolam olak yang akan diren&anakan di sebelah hilir bangunan bergantung pada

    energi yang masuk# yang dinyatakan dengan bilangan bilangan Proude dan pada bahan

    konstruksi kolam olak.

    Dalam perhitungan kolam olak ini# diren&anakan pada saat banjir dengan 8 $0. Nntuk

    menge&ek apakah diperlukan kolam olak atau tidak# maka perlu di&ari nilai Proude +Pr,.

    *ersamaan :

    5r=

    1

    g y1

    Dimana :

    Pr bilangan Proude

    '1 ke&epatan aal lon&atan +m5detik,

    g per&epatan gra'itasi 6#9 +m5det2

    ,

    y1 kedalaman air di aal lon&at air +m,

    Z debit per satuan lebar +m75det,

    *erhitungan :

    ; l'. 3er&u ( 1" l'. 3..B. hilir bendung

    21$#66$ (4#!A 217#74 A#72A m

    l'. /olam olak l'. 3er&u +1 ( +1#1 < ;,,

    21$#66$ +4#!A ( +1#1 < A#72A,,

    207#2!7 mdpal.

    1=2 g (0,5H1+4 )

    29,8 (0,54,67+7,327 )=13,77m /detik

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    43

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    44/63

    h1=D1

    w1=D1s1=D1

    h2=0,2D2

    w2=0,15 D2s2=0,15 D2

    0,02 D2

    Kemii!"#!= 2$1

    Am%#!" y#!" %e%e!&'( )e('(#!B)*( s#)'#! '#m

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    !=Q

    50

    B e

    180

    63,54=2,83m /det/m &

    y1=

    !

    1=

    Q50

    1 Be

    180

    13,7763,54=0,21m

    3aka :

    5r= 13,77

    9,80,21=9,69

    Didapat bilangan Proude +Pr, 6#!6

    y2 kedalaman air diatas ambang ujung

    y

    1

    2(1+8 5r21)

    0,21

    2 (1+89,692

    1)=2,82m

    Diren$anakan kola' olak USBR Ti"e II.

    *endimensian /olam Flak

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    44

    )ambar 21. *embagian kolam olakan NSB? -ipe

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    45/63

    3

    4

    5

    6

    7

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

    ,-./A0A.B12-S(,AS(

    31,-4BA.3

    ,-./A0A. 0*.AK

    *njuk ker j a yang bai k

    ,-./A0A.K*A0

    K l a m l a k a n y a n g m a h a l d a n k e a d a a n p e r m u k a a n n y a k a s a r * n j u k k e r j a y a n g m a s i h d a p a t

    di t er ima

    ,ncatan

    berm

    bak

    )ermulaan yang meng alami

    turbulensi1

    1

    gy

    VF

    L

    Y2

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    *erhitungan kolam olak tipe NSB? @ adalah sebagai berikut :

    " *anjang kolam olak

    Nntuk men&ari panjang kolam olakan digunakan kur'a hubungan antara Pr# %5]2.

    Dari grafik diperoleh panjang ruang olakan :

    %b !#19 < ]2

    Dimana :

    !#19 hasil ba&aan dari grafik

    ]2 2#92 m +telah dihitung sebelumnya,

    3aka :

    %b !#19 < 2#92

    1A#47 m

    Maka- di"akai "an0ang ruang olakan ) #3-22 '.

    " Dimensi gigi pemen&ar aliran:a ]1 0#21

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    45

    !#19

    6#!6

    )ambar 22. )rafik hubungan Pr1 dengan %5]2berdasar rekomendasi NSB?

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    46/63

    h1=D1

    w1=D1s1=D1

    h2=0,2D2

    w2=0,15 D2s2=0,15 D2

    0,02 D2

    Kemii!"#!= 2$1

    Am%#!" y#!" %e%e!&'( )e('(#!B)*( s#)'#! '#m

    b 5 6,7! m

    a 5 6,7!

    p 5 6,68 m

    d 5 6,97 m

    e 5 6,:8

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    b ]1 0#21 m

    " Dimensi gigi pemen&ar aliran:p 0#02 < ]2 0#02 < 2#92 0#0! m

    d 0#1$ < ]2 0#1$ < 2#92 0#42 m

    e 0#2 < ]2 0#2 < 2#92 0#$! m

    +Sumber =

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    47/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    R=0,47( Qf)1/3

    Dimana :

    ? kedalaman gerusan +m,

    8 debit outflo 190 +m75detik,

    f faktor lumpur %a&ey 1#A! +Dm,0#$

    Dm diameter rata"rata material

    *erhitungan :

    Be

    d !7#$4

    4#!$ 26$#!! m2

    @rata"rata 85 190 5 26$#!! 0#!1 m5detik

    Nntuk menghitung turbulensi dan aliran yang tidak stabil# ? ditambah 1#$ nya lagi

    +data empiris,.

    -ebal lapisan pasangan batu kosong sebaiknya diambil 2 sampai 7 kali d40di&ari dari

    ke&epatan rata"rata aliran dengan bantuan )ambar

    )ambar dapat dipakai untuk menentukan d40 dari &ampuran pasangan batu kosong

    dari ke&epatan rata"rata selama terjadi debit ren&ana diatas ambang bangunan.

    Nntuk menentukan Dm dapat dilihat dari grafik berikut :

    Dari grafik diatas didapat Dm 0#02 m

    f 1#A! +Dm,0#$

    1#A!

    +0#02,0#$ 0#2$

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    47

    2-2+

    2-5#

    )ambar 24. )rafik untuk menentukan Dm

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    48/63

    16,8-

    1 $ 10

    K*)#m *)#(

    B#&' )i!'!"

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    R=0,47( Qf)1/3

    0,47

    (

    180

    0,25

    )

    1 /3

    4#22 m

    Dengan angka keamanan S 1#$ maka :

    ? 1#$ Q 4#22 !#77 m

    Nntuk keamanan dari turbulensi dan aliran tidak stabil adalah !#77 m.

    -ebal lapisan batu kosong : 7 < d40 7 < 0#4 1#2 m

    *anjang lindungan dari pasangan batu kosong diambil 4Q? 4 +4#22, 1!#9A m

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    48

    )ambar 2$. *asangan batu lindung kolam olak

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    49/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    3. Meng/iung De(i ang Melalui Bangunan Pinu Penguras

    Diketahui:

    %ebar pintu +bpintu, 1#$0 m 1$0 &m

    hpintu 1#24 m 124 &m

    8n debit untuk irigasi 4#12 m75det

    Debit yang melalui bangunan pintu penguras

    Nntuk keperluan peren&anaan# debit pembilasan diambil 20 lebih besar dari debit

    normal pengambilan ... (-

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    50/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    a 1,24

    2,38

    a 0#$2 m dia'(il inggi (ukaan "inu "enguras- a) 2-,2 '.

    /ontrol dimensi pintu penguras kantong lumpur

    " /e&epatan kritis yang diperlukan pengurasan

    @& 1#$ < & < d0#$

    Dimana:

    @& ke&epatan kritis yang diperlukan pengurasan +m5det,

    & koefisien# dalam hal ini & 0#A$

    d diameter terbesar dari sedimen 0#02 m

    3aka:

    @& 1#$ < & < d0#$

    1#$ < 0#A$ < 0#020#$

    1#1A m5det

    " Debit minimum pengurasan persatuan lebar

    Zm @&75 g

    Dimana:

    Zm debit minimum pengurasan persatuan lebar +m75det5mW,

    @& ke&epatan kritis yang diperlukan pengurasan 1#1A m5det

    g per&epatan gra'itasi bumi 6#91 m5det2

    3aka:

    Zm @&75 g

    1#1A75 6#91

    0#1! m75det5mW

    " /e&epatan yang melalui bangunan pintu penguras

    @ & < +2 < g < ;,0#$

    Dimana:

    @ ke&epatan yang melalui bangunan pintu penguras +m5det,

    & koefisien pengaliran# dala hal ini & 0#A$

    g per&epatan gra'itasi bumi 6#91 m5det2

    tinggi air seaktu menguras 0#7A m; kehilangan tinggi energi pada bukaan

    157 < 157 < 0#7A 0#12 m

    3aka:

    @ & < +2 < g < ;,0#$

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    50

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    51/63

    3,35 m

    3,80 m

    1,00 m

    q

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    0#A$ < +2 < 6#91 < 0#12,0#$

    1#1! m5det

    " Debit yang leat bangunan pintu penguras

    8 < @

    Dimana:

    b < 1#$0 < 0#7A 0#$$ m2

    @ ke&epatan yang melalui bangunan pintu penguras 1#1! m5det

    3aka:

    8 < @

    0#$$ < 1#1!

    0#A6 m75det

    Z 8 5 bpintu 0#!4 5 1#$ 0#47 m75det5mW ... Ukuran "inu a'an. karena C C'

    *erhitungan dimensi daun pintu bangunan pintu penguras

    Daun pintu dibuat dari balok kayu kelas # dengan tegangan yang di;inkan:

    k i;in 100 kg5&m2

    Dimensi balok kayu diambil 1$ < A &m

    hbalok 0#1$ m L bbalok d 0#0A m

    -inggi air# y 1#24 m

    Berat jenis air +air, 1#00 t5m7 1000 kg5m7

    Berat jenis lumpur 1#90 t5m7 1900 kg5m7

    Sudut geser# 70 o

    Berat jenis air +air, 1#00 t5m7 1000 kg5m7

    Berat jenis lumpur terendam berat jenis lumpur berat jenis air

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    51

    1,24 m

    )ambar 2!. )aya pada pintu penguras kantong lumpur

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    52/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    1900 1000 900 kg5m7

    /a +1 " sin , 5 +1 ( sin , +1 sin 70o, 5 +1 ( sin 70o, 0#777

    -ekanan pada balok terbaah:

    " kibat air hbalok< hpintu< berat jenis air

    0#1$ < 1#24 < 1000 19!#!A kg5m

    " kibat lumpur hbalok< berat jenis lumpur terendam < hpintu< /a

    0#1$ < 900 < 1#24 < 0#777 46#A9 kg5m (

    C ) +75-44 kg%'

    %ebar lubang pembilas# b 1#$0 m

    l b ( +2 < d52, 1#$0 ( +2 < 0#1252, 1#$A m

    3 159 < Z < l2 159 < 27!#44 < 1#$A2 A29$#1$ kg.m

    k $6#4A kg5&m2 O k i;in 100 kg5&m

    2... FkG

    *erhitungan diameter stang ulir pengangkat

    Daun pintu dibuat dari kayu kelas dengan berat kayu k 0#A$ t5m7 A$0 kg5m7 dengan

    tinggi pintu hpintu 1#24 m.

    Berat pintu#

    " Balok kayu hpintu< bpintu< bbalok< k

    1#24 < 1#$0 < 0#0A < A$0 69 kg

    " Stang ulir +diperkirakan, 1000 kg (

    G ) #23 kg

    [ )aya hidrostatis air#

    \ hpintu2< air< bpintu

    \ 1#242

    < 1000 < 1#$0

    ##5#-43 kg

    [ )aya up lift aktu air banjir#

    *N 0

    [ Berat air diatas pintu aktu air banjir#

    X 0

    [ )aya normal pada stang ulir aktu pintu diturunkan#

    "f < *N( ) ( X

    "0#4 < 11!1#49 0 (1069 ( 0

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    52

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    53/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    577-4# kg 8ga=a arik9

    [ )aya normal pada stang ulir aktu pintu diangkat#

    ( f < *N( ) ( X

    ( 0#4 < 11!1#49 0 (1069 ( 0

    * #,5+-, kg 8ga=a arik9

    Dimensi stang ulir#

    Nntuk tiap stang ulir# gaya normal tekan :

    *tk \ \ < !77#41 7#5-62 kg

    3odulue elastisitas baja# 2100000 kg5&m2

    *anjang stang ulir + l, $00 &m

    n 7

    +n < *tk< l2, 5 +6#9A < ,

    +7 < 71!#A0 < $002, 5 +6#9A < 2100000,

    11#$A &m4

    +5!4, < d4 11#$A &m4

    d 7#62 &m

    -ebal ulir diambil# t $ mm 0#$ mm. Kadi diameter luar stang ulir#

    D d ( 2 < $ 7#62 ( 2 < 0#$ 4#62 &m , $'.

    -egangan tarik yang timbul pada stang ulir :

    *tr \ \ < 1$!2#$6 63#-72 kg

    tr *tr5 A91#70 5 +0#2$ < < +A 2 < 0#$,2

    tr !2#1A kg5&m2 O i;in 11$ kg5&m

    2

    Rendi Andika (10 101 066)

    (Group II) Perhitungan Hidrolika

    53

  • 7/24/2019 Bendung Rendi

    54/63

    Perancangan Bangunan Sipil Keairan

    (Perancangan Bendung)

    . Meren$anakan Di'ensi Pinu Inake

    *intu intake harus mampu mengalirkan air minimal 8 4#12 m75det. /apasitas

    pengambilan harus sekurang"kurangnya 120 dari kebutuhan pengambilan guna menambah

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

    *ersamaan : Debit yang melalui bangunan pintu pengambilan

    8n 8 < 120 4#12 < 120 4#64 m75det

    Diren&anakan banyak pintu pengambilan sebanyak 4 pintu# maka debit yang leat pada

    satu pintu adalah:

    8n1 8n 5 banyak pintu 4#64 5 4 1#24 m

    7

    5det

    -inggi bukaan pintu pengambilan

    Nntuk men&ari tinggi bukaan pintu pengambilan dapat digunakan rumus pengaliran dibaah

    ini:

    8n1 ^ . a . b . 2.g . 4

    Dimana:

    8n1 debit yang melalui satu bangunan pintu pengambilan 1#24 m75deta tinggi bukaan pintu penguras +m,

    b lebar bukaan 1#$0 m

    ; kehilangan energi pada bukaan antara 0#1$ 0#70.

    diambil ; 0#7 +/*"02,

    koefisien pengaliran 0#90

    3aka:

    0#!2 0#9 < a < 1#$