PERHITUNGAN DISAIN CHECKDAM (UPDATE ) UNTUK SABO DAMKeterangan: Warna kuning input data. Anda tinggal masukkan data sesuai dengan kondisi disain, spreatsheet ini akan langsung menghitung. Jika anda sudah berpenglaman dan menemukan kejanggalan, tolong informasi ke saya, mari kita perbaiki bersama. Pembahasa

1.

QT

= = = = =

44.90 0.316 0.036 14.00 20.00

3 m /dt (debit rencana 50 tahunan berdasarkan analisa hidrologi)

I B B0

(koefisien konsentrasi sedimen) (kemiringan dasar sungai) m m (lebar dasar pelimpah : dihitung) (lebar dasar sungai pada penampang sungai lokasi check dam) B0

Qd A B

= =

59.10 125.70

m3/dt (debit aliran debris 50 tahunan berdasarkan analisa hidrologi) km2

Qd = (1 + ) x QT

(luas daerah aliran sungai)

= lebar dasar pelimpah = 70% x B 0 = 0.7 x 20.0 = 14.0 m dibulatkan 14.00 m

Jika z =

0.5

, maka h w dihitung dengan rumus = 2.12 m,

Q = (1,77.B + 0.71 h w ) h w3/2 =3/2

trial & error h w Jika z = 1.0

sampai Q = (1,77.B + 0.71 h w ) h w3/2 Q = (1,77.B + 1.42 h w ) h w

81.1

m3/dt

= Qd

, maka h w dihitung dengan rumus = 1.68 m,

trial & error h w h f = tinggi jagaan (m)

sampai Q = (1,77.B + 1.42 h w ) h w3/2

=

59.2

m3/dt

= Qd

h f berdasarkan i s is 1/10 1/30 1/50 1/70 1/100 < 1/10 1/30 1/50 1/70 1/100 1/200 h f /h w 0.50 0.40 0.35 0.25 0.20 0.10

h f berdasarkan Q d Qd < 200 200 500 > 500 hf 0.6 0.8 1.0 Qd = hf = 59.1 m3/dt 0.6 m < 200.0

Q d : debit aliran debris (m3/dt)

i s : kemiringan dasar sungai rata rata

Dari hitungan di atas diambil : Z 1.00 =

hw

=

1.68

m

1/9

2. Menghitung Daya Tampung Check Dam

h B is Vd

= tinggi efektif check dam = lebar rata-rata dasar sungai = kemiringan dasar sungai = daya tampung mati (dead storage ) = 1,5 (0,40. i s. h 2.B ) =

= =

6.0

m

(tinggi efektif check dam nilainya dimasukan)

20.0 m

= 0.036

15.4

m

3

total daya tampung

=

41.1

m

3

Vc

= daya tampung terkendali (control volume ) = 1,5 (0,67. i s. h 2.B ) = 25.8 m3

3. Menghitung kemiringan hilir check dam (n )

Berdasarkan pengalaman di daerah G.Merapi, kecepatan lahar dingin 5 s/d 10 km/jam U d = kecepatan aliran sedimen g H n = gaya gravitasi = tinggi check dam = = = 9.1 m/dt

Ud =Qd hu = =

Qd

2 9,800.0 m/dt

hu59.1 6.5

m3/dt/m' m

6.0 m

= kemiringan hilir check dam =

lH

=

Ud

2 g

H =

=

9.1

2 9,800.0

6.0

=

0.30

kemiringan hilir

4. Menghitung kemiringan hulu check dam (m) Dalam keadaan banjir Dalam keadaan normal

n b H

= kemiringan hilir check dam = lebar puncak check dam = tinggi check dam = = 6.0 m =

=

0.30 3.0 mLebar Mercu Material Pasir

Tabel 4.9 Lebar Mercu Pelimpah b = 1,50 2,50 m dan kerikil atau b = 3,00 4,00 m Batu batu besar

kerikil dan batu Kandungan sedimen sedimen Debris flow kecil sampai dengan debris flow yang besar

h e = tinggi endapan sedimen C e = koefisien tekanan tanah/sedimen C m = koefisien tekanan air dinamis

6.0

m = 0.40Hidrologis

sedikit

sampai

yang banyak

Sumber : Sabo Design, Sabo Technical Centre, Yogyakarta.

Hubungan C m dan (sudut kemiringan hilir Check Dam)

Cm

30o 0.54

60o 70o 35o 40o 50o 0.50 0.45 0.38 0.30 0.20

Hubungan C m dan (sudut kemiringan hilir Check Dam) m 0.60 31 1.16 0.65 0.70 33o 1.19 35o

0.75 37o

0.80 0.85 39o 1.29 40o

0.90 42o

sec

1.22 1.25

1.30 1.34

2/9

P

= porositas tanah

=

0.3 = 1.8 t/m3 3 w = 1.1 t/m

'

= berat jenis sedimen kering

e = berat jenis sedimen dalam air w = berat jenis air= 1.0 t/m3

= ' (1 P )

h w = tinggi muka air di pelimpah

= = = 0.12 0.3

1.7

m

= koefisien gaya angkat air = koefisien gempa

c = berat jenis material check dam/pasangan batu/betonf e = koefisien geser dalam material check dam/pasangan batu/beton f r = koefisien geser dalam lapisan tanah pondasi =

=

3 2.4 t/m

= (jenis kerikil)

0.8

0.6

c = tekanan kompresi material check dam/pasangan batu/beton yang diijinkan c = tensil material check dam/pasangan batu/beton yang diijinkanS c = tegangan geser material check dam/pasangan batu/beton yang diijinkan = 60.0 t/m2

=

400.0 t/m

2

=2

2 50.0 t/m

r = daya dukung tanah pondasi yang diijinkanS r = tegangan geser lapisan tanah pondasi

=

30.02

t/m

2

( 30 s/d 70 t/m ) dari Manual Sabo Dam (Jenis kerikil)

= 15.0 t/m

= hw/ H = b /H = c/ w = e/ w = he/ H

= 0.3 = 0.5 = 2.4 = 1.1 = 1.0 (

Dalam keadaan banjir

=

0) +

{(1 + )(1 ) + #REF! m 2 +

(2 2 3 )}m 22

[ 2 (n + ){1 + 2 m = 0.26 = 0.30

(1 + )} + n (4 + ) + 2 ]m

(1 + 3 ) (1 + ) (n + ) 4.07

C e 3+ (2n + ) + (3n + 2 + n 2 ) = 0 #### = #REF!

m

( trial & error m sampai diperoleh = #REF! )

Dalam keadaan Normal

( hw=2

0 )

{(1 ) + 1.80

(2 )}m2 3 2

+ 3

[ 2 (n + )(1 + 2

) + (n - )]m

1+ (n+ ) m2+

C e + (n + 3 ) (7/5) + (3n + 2 + n 2 ) = 0-2.95 = 2.95

3.30

m

m = 1.11 = 1.10

( trial & error m sampai diperoleh = 2.95 )

kemiringan hulu

B' = b1 = H = n = m = n.H = m.H =

lebar dasar main dam lebar atas main dam tinggi efektif main dam kemiringan hilir kemiringan hulu 1.8 6.6 m m

= = = = =

11.40 3.00 6.00 0.30 1.10

m m m

=n H+b +m.H

3/9

5. Menghitung Stabilitas Check Dam Gaya-gaya yang bekerja pada check dam Dalam keadaan banjir : Dalam keadaan normal : Dalam keadaan normal :

Gaya Vertikal Dalam keadaan banjirGAYA VERTIKAL2 W 1 = 1/2. w.n .H . 2 W 2 = w.H . . 2 W 3 = 1/2. w.m .H . 2 V w1 = 1/2. w.m .H 2 V w2 = w.H . (m + ) 2 P ev = 1/2. w.m .H . e.

JARAK KE PUSAT MOMEN

MOMEN

= = = = =2

12.7 42.3 46.5 19.8 16.1 21.8 13.1 172.4

1/3.H (3m + 3 + n ) 1/2.H (2m + ) 2/3.m .H 1/3.m.H {(1 + 3 )/(1 + 3 )} 1/2.H (2m + ) 1/3.H . 1/3.H (n + + m )

= = = = = = =

10.2 8.1 4.4 2.2 4.8 2.0 3.8 M y1

129.4 342.6 204.7 43.6 77.4 43.6 49.9 891.2

= = V 1 =

2 U 1 = 1/2. w.H . (m + n + )(1 + )

Dalam keadaan NormalGAYA VERTIKAL2 W 1 = 1/2. w.n .H . 2 W 2 = w.H . . 2 W 3 = 1/2. w.m .H . 2 V w1 = 1/2. w.m .H 2 P ev = 1/2. w.m .H . e.

JARAK KE PUSAT MOMEN

MOMEN

= = = =2

12.7 42.3 46.5 19.8 21.8 10.3 153.4

1/3.H (3m + 3 + n ) 1/2.H (2m + ) 2/3.m .H 1/3.m.H {(1+ 3 )/(1 + 3 )} 1/3.H . 1/3.H (n + + m )

= = = = = =

10.2 8.1 4.4 2.2 2.0 3.8 M y2

129.4 342.6 204.7 43.6 43.6 763.9

= = V 2 =

2 U 2 = 1/2. w.H . (m + n + )

Gaya Horisontal Dalam keadaan banjirGAYA HORISONTAL JARAK KE PUSAT MOMEN MOMEN

H1 H2 H3 H w1 P eh

2 = 1/2. w.n .H . . 2 = w.H . . . 2 = 1/2. w.m .H . . 2 = 1/2. w.m .H (1 + ) 2 = 1/2. w.m .H . e. .C e

= = = = = H 1 =2

1.5 5.1 5.6 25.3 8.7 46.2

1/3.H 1/2.H 1/3.H 1/3.H (1 + ) 1/3.H .

= = = = =

2.00 3.00 2.00 2.56 2.00 M X1

3.0 15.2 11.2 64.9 17.4 111.7

Dalam keadaan NormalGAYA HORISONTAL JARAK KE PUSAT MOMEN MOMEN

H1 H2 H3 H w2 P eh Pd

= 1/2. w.n .H . .2 2 = w.H . . . 2 = 1/2. w.m .H . . 2 = 1/2. w.m .H 2 = 1/2. w.m .H . e. .C e

= = = =2

1.5 5.1 5.6 19.8 8.7 0.38 41.14/9

1/3.H 1/2.H 1/3.H 1/3.H {(1 + )/(1 + )} 1/3.H . 1/3.H {(1 + )/(1 + )}

= = = = = =

2.00 3.00 2.00 2.00 2.00 2.00 M X2

3.0 15.2 11.2 39.6 17.4 0.8 87.2

= = H 2 =

2 = 1/2. w.H . .C m.n .sec

Stabilitas terhadap guling 1/3. L L X L 1/3. L 2/3. L < = = = = = X < 2/3. L n.H + b + m.H

M x + M y V11.4 3.8 7.6

Dalam keadaan banjir X = 111.7 + 891.2 172.4 = 5.8 m

Dalam keadaan normal X = 87.2 + 763.9 153.4 = 5.5 m

Stabilitas terhadap geser N N N < = = 4.0 2.0 f r.V + S r .L

Huntuk H > 15 m untuk H < 15 m 103.4 + 46.2 92.0 + 41.07 171.0

Dalam keadaan banjir N = = 5.9 > 2.0

Dalam keadaan normal N = 171.0 = 6.4 > 2.0

Stabilitas terhadap kompresi dan daya dukung tanah pondasi- Aman terhadap kompresi - Aman terhadap daya kukung

hilir hulue

= = =

VL

hilir hilir