tb. irigasi & bangunan air ii
TRANSCRIPT
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
1/127
OUT LINE
BAB.I PENDAHULUAN
I.1. Penjelasan UmumI.2. Maksud dan Tujuan
I.3 Perencanaan Teknis Irigasi
BAB.II ANALISA HIDROLOGI
II.1. Luas Catchment Area
II.2. Analisa Curah Hujan
II.3. Debit Banjir Rencana
BAB.III TINGGI AIR PADA SAAT DESIGN FLOOD
III.1. Tinggi air banjir sebelum ada Bendung
III.2. Tinggi air banjir diatas mercu sesudah ada Bendung
a. Lebar bendung dan lebar bendung efektif
b. Ketinggian mercu bendung
c. Lengkung debit setelah ada bendung
III.3. Tinggi air dibelakng bendung
III.4. Pengaruh Back Water
BAB.IV UKURAN HIDROLIS BENDUNG
IV.1. Kontrol Ukuran Hidrolis Bendung
IV.2. Perhitungan Lantai
BAB.V ANALISA STABILITAS BENDUNG
V.1. Gaya-gaya yang bekerja
a. Gaya Berat Tubuh Bendung
b. Gaya Gempa
c. Tekanan Lumpur
d. Tekanan Air
- Air Normal- Air Banjir
e. Uplift Pressure
- Air Normal
- Air Banjir
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
2/127
V.2. Kesetabilan Bendung
a. Kemantapan Bendung Terhadap Guling
b. Kemantapan Pondasi
- Eksentrisitas- Daya Dukung
- Geser
BAB.VI PERENCANAAN IRIGASI UNTUK PENGAIRAN SAWAH
BAB.VII PERHITUNGAN PINTU-PINTU
VII.1. Perhitungan Pintu Intake/Pengambilan
VIII.1. Perhitungan Pintu Penguras
BAB.VIII GAMBAR RENCANA
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
3/127
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
4/127
)(n
yy
Sn
Sxx
x
1
)( 2
n
xxi
S x
m
N 1
1N
m
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
5/127
)( xxi 2
)( xxi xi
x
xS
1N
m
1
)(2
n
xxiS x
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
6/127
S
Sna
YnSn
Sxb .
)( xxi 2
)( xxi xi
x
1N
m
1
)(2
n
xxiS x
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
7/127
xS
S
Sna
YnSn
Sxb .
)( xxi 2
)( xxi xi
x
1N
m
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
8/127
xS
S
Sn
a
YnSn
Sxb .
1
)(2
n
xxiS x
R
n
RRRRn
R ......1
321
R
R
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
9/127
xlog xlog
xlog
1
)log(log2
n
xxSi
3
3
)2)(1(
)log(log
Sinn
xxCs
SiGxQ .loglog
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
10/127
SiGxQ .loglog
xlog xlog
xlog
1
)log(log 2
n
xxSi
3
3
)2)(1()log(log
SinnxxCs
SiGxQ .loglog
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
11/127
SiGxQ .loglog
xlog xlog
xlog
1
)log(log2
n
xxSi
3
3
)2)(1()log(log
SinnxxCs
SiGxQ .loglog
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
12/127
SiGxQ .loglog
nR
fgQ ...
).075.01(
).0012.01(7.0
7.0
f
f
12.
15
10.7,31
1 43
2
4,0f
t
t l
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
13/127
BAB.I. PENDAHULUAN
Penjelasan Umum
Negara Indonesia terletak pada garis khatulistiwa yang mengalami 2 musim, yaitu musim
hujan dan musim kemarau, dimana lebih dari 75% penduduknya bekerja sebagai petani. Olehkarena itu negara Indonesia dikenal sebagai negara agraris. Untuk pertanian dibutuhkan sekali
adanya air. Satu cara untuk memenuhi kebutuhan air tersebut adalah dengan menggunakan
sistem irigasi.
Pengertian irigasi secara khusus adalah usaha mendatangkan air dengan membuat
bangunan dan saluran untuk mengalirkan air guna keperluan pertanian (sebagai tujuan pokok)
dengan cara teratur dan tata sistem saluran. Dimana sirkulasi air seperti penyaluran dan
pembuangan kedua-duanya harus mendapat perhatian yang sama guna terjaganya kondisi tanah.
meski air sangat dibutuhkan manusia, hewan, serta tumbuhan guna kelangsungan hidupnya, tetapi
jika terlalu banyak justru membahayakan kelangsungan hidup bagi manusia secara umum.
Perenacanaan Bendungan ini direncanakan di Kecamatan Batu Benawa, Kabupaten
Hulu Sungai Tangah, Kalimantan Selatan. Luas Sawah yang akan dialiri adalah
20000 ha. Untuk perhitungan Design Flood dipergunakan metode-metode : Melchior
Hasper, Melchior Gumbel, Hasper Hasper, Hasper Gumbel, Rational
Hasper, dan Rational Gumbel.
Type Bendung dipergunakan V Ligten. Tinggi muka air sebelum ada bending dihitung
dengan rumus Bazin dan De Chezy. Tinggi muka air sesudah ada bendung dihitung
dengan rumus : undschu, Verwoord dan Kreghten.
Panjang lantai muka dihitung dengan metode Bligh & lane. Kestabilan bendung
ditinjau pada saat air banjir dan air normal.
Diperiksa terhadap kemantapan guling dan kemantapan pondasi, yang meliputi
pemeriksaan excentrisitas, daya dukung dan geser.
B.D. padangan batu = 1,8 t/m3, koefisien gempa = 0,07, koefisien geser = 0,8, safey
factor = 1,5
Perhitungan-perhitungan beton berdasarkan PBI 1971 dan teori elastisitas dengan
mempergunakan mutu beton K-125 dan baja U-22.
Maksud dan Tujuan
Maksud dari irigasi adalah untuk mencakupi kebutuhan air bagi tanaman terutama
untuk keperluan pertanian. Selain itu juga sebagai saluran pembuangan apabila terjadikelebihan air.
Adapun tujuan irigasi adalah :
1 Membasahi tanah
2 Menggemburkan tanah
3 Memperbaiki struktur tanah
1.1
1.2
13
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
14/127
4 Menambah cadangan air tanah
5 Menjaga temperatur tanah
6 Memenuhi kebutuhan air minum dan perkotaan
7 Perikanan, peternakan dan perkebunan8 Ketenagaan ( Pembangkit Listrik Tenaga Air )
Perencanaan Teknis Irigasi
Perencanaan Teknis Irigasi dapat dibagi dalam beberapa tahapan perencanaan,
yaitu :
1. Pekerjaan persiapan
Berupa pengumpulan data dan ketentuan-ketentuannya, penyelidikan lapangan, geologi,
tanah, hidrologi, dll
2. Pekerjaan perencanaan pendahuluan
Berupa analisa data dan perhitungan data, pra design hidrologi berdasarkan analisa data.
3. Model test dan Design Bendung
Berupa penelitian di laboratorium, yaitu pengujian design hidrolis dengan model test sehingga
didapat hasil yang lebih baik dan cocok untuk dipakai dan sesuai dengan keadaan
sebenarnya.
4. Perencanaan Teknis
Berupa penentuan konstruksi dengan memperhatikan faktor keamanan dan kesetabilan
konstruksi
1.3
14
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
15/127
BAB.II ANALISA HIDROLOGI
2.1. Catchment Area
Catchment area adalah luas daerah yang dapat mengalirkan air limpasan baik
akibat limpasan permukaan maupun limpasan air tanah, maupuan streamsungai yang bersangkutan. Catchman area dibuat dengan batas-batas tertentu
yakni terdiri dari garis-garis tinggi atau puncak gunung yang membagi daerah
pengaliran menjadi beberapa bagian. Dalam daerah ini harus mencakup semua
bagian anak sungai yang mengalir kesunagai tersebut. Catchman area untuk
sungai peta tofografi meliputi, yaitu :
- Luas pengairan
- Panjang saluran
- Elevasi dasar sungai
- Elevasi rencana site bending.
2.2. Analisa Curah Hujan
Untuk perhitungan desain flood maka data curah hujan dianalisa dengan
metode GUMBEL untuk mendapatkan besar hujan rata-rata yang diterapkan
terjadi dalam peroiode ulang 20 tahun. Perhitungan metode ini memerlukan
data minimum 10 tahun pengamatan. Rumus yang digunakan :
Dimana : X = curah hujan rata-rata
S = standar deviasi
Sn = Reducal Standar deviasi
Xt = Besaran yang ditetapkan dalam t tahun
t = Periode Ulang
Yn = Reduced mean yang terganrung dari besarnya n
Yt = Reduced Variable
Dimana harga Yn, Yt, dan Sn diperoleh dari tabel
Dimana : Xi = harga pengamatan
N = Banyak pengamatan
Dalam hal ini ada 3 buah stasiun pengamatan curah hujan, maka perhitungan
masing-masing dengan periode ulang 20 tahun.
1
)( 2
n
xxiS
x
yta
bXt .1
S
Sna Yn
Sn
Sxb .
15
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
16/127
Penggambaran Grafik
Pengamatan di atas kertas probabilitas Gumbel dengan memperhatikan angka
horisontal.
- Bila data diurut dari besar ke kecilmaka menggunakan angka horisontal diatas yang menunjukan
periode ulang (Tr) dalam tahun
- Bila data diurut dari kecil ke besar
maka menggunakan angka horisontal diatas yang menunjukan
probabilitas dalam %
Garis curah hujan (durasi) berupa garis lurus yang mempunyai persen :
dimana : x = curah hujan
= curah hujan rata-rata
S = standar deviasi
Sn = Reducal Standar deviasi
y = Reducal Variable
yn = Reducal mean
2.1.1 Data pengamatan curah hujan pertahun dalam mm
11
1961
1962
1963
1964
1965
4
5
TahunNoCURAH HUJAN (mm)
Sta.IIcSta.IIbSta. IIa
129
71
106
93
83
57
132
143
14157
55
70
104105
60
60
107
135
55128
150
1968
19691970
6
7
8
9
1
2
3
1971
10
103
66
70
75
87
1966
1967
90
90
89
126
112
120
60
)( nyySn
Sxx
x
m
N 1
1N
m
16
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
17/127
Analisa Curah Hujan Stasiun IIa
N =
Maka :
Dari tabel didapatkan
N = Yn =
Sn =
t = Yt =
maka :
11
20
0.9676
= 94.18
32.664409
0.4996
11
1036
11
32.6644=
m
=
11
19671966
1963
1964
Tahun
10
87
8.818
12.818
33.818
40.818
55.818
-39.182-34.182
-28.182
-24.182
-19.182
-7.182
0.750
0.833
0.9171971
0.0830.167
0.250
1968
77.760331
164.30579
1143.6694
1666.124
3115.6694
10669.636
135
150
1036
1535.21491168.3967
794.21488
584.76033
367.94215
51.578512
4
5
6
7
8
9
12
3
103
107
128
5560
66
70
75
0.333
0.417
0.500
0.583
0.667
1965
1961
1962
1967
1970
0.0296
94.18 -32.66
0.968
0.9676
2.9709
. 0.4996 = 77.32
)( xxi 2
)( xxi xi
x
xS
S
Sna
YnSn
Sxb .
1N
m
1
)(2
n
xxiS x
17
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
18/127
sehingga : Xt20 = b + 1/a . yt
=
Analisa Curah Hujan Stasiun IIb
N =
Maka :
Dari tabel didapatkan
N = Yn =
Sn =
t = Yt =
maka :
.77.32= + 2.971
177.60839
m Tahun
1 1967 0.083 55
0.0296
1
3 1971 0.250 60 -30.091 905.46281
-35.091 1231.3719
2 1966 0.167 60 -30.091 905.46281
5 1962 0.417 89 -1.091 1.1900826
4 1968 0.333 70 -20.091 403.64463
7 1969 0.583 104 13.909 193.46281
6 1961 0.500 90 -0.091 0.0082645
9 1964 0.750 112 21.909 480.00826
8 1970 0.667 105 14.909 222.28099
11 1963 0.917 126 35.909 1289.4628
10 1965 0.833 120 29.909 894.55372
25.547816
11 0.4996
0.9676
20 2.9707
991 6526.9091
991= 90.09
11
=
11
0.9676= 0.0379
25.5478
)( xxi 2
)( xxi xi
x
xS
S
Sna
1N
m
1
)(2
n
xxiS x
18
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
19/127
sehingga : Xt20 = b + 1/a . yt
=
Analisa Curah Hujan Stasiun IIc
N =
Maka :
Dari tabel didapatkan
N = Yn =
Sn =
25.55
1864.6694
1970 0.167 57
2.9710.0379
155.33606
. 0.4996 = 76.900.968
= 76.9 +1
.
90.09 -
m Tahun
1 1966 0.083 -43.182
2
32.260868
0.6678 1961 129
10
57
4 1965 0.333 83 -17.182
6 1963 0.500 93 -7.182
9 1967 0.750 132 31.818
295.21488
-43.182 1864.6694
3 1971 0.250 71 -29.182 851.57851
51.578512
5 1964 0.417 90 -10.182 103.66942
28.818 830.4876
1012.3967
7 1962 0.583 106 5.818 33.85124
1833.3967
1102 10407.636
11
1102= 100.2
11
1969 0.833 141 40.818 1666.124
11 1968 0.917 143 42.818
=
11 0.4996
0.9676
YnSn
Sxb .
)( xxi 2
)( xxi xi
x
xS
1N
m
1
)(2
n
xxiS x
19
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
20/127
t = Yt =
maka :
sehingga : Xt20 = b + 1/a . yt
=
2.3. Rata-rata ( )
Dari ketiga stasiun digabung dengan cara aljabar (Aritmatic) didapatkan curah hujan
rata-rata.
Rumus yang digunakan adalah :
diamana :
= Curah hujan rata-rata disuatu daerah
n = Jumlah titik pengamatan
R 1,R 2,R 3..R n = Curah hujan di titik pengamatan
Maka :
= mm
=1
3( 177.608
20 2.9707
0.9676= 0.0300
32.2609
83.520.968
= 83.52 +1
. 2.9710.0300
100.2 -32.26
. 0.4996 =
182.57106
+ 155.336 + 182.571 )
171.8385
S
Sna
YnSn
Sxb .
R
nRRRR
nR ......
1321
R
R
20
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
21/127
Perhitungan Curah Hujan Dengan Metode "Log Person"
1. Stasiun IIa
-
( ) ( )3
Variabel standar K Berdasarkan koefisien kemencengan (G)diperoleh dari tabel
Untuk interval ulang 20 tahun =
= + .
== mm
0.032403
0.044085
1965
1966
75
60
1.875
= 0.1503
=10 9 0.1503
0.00374951=
Q
1.9503 1.5978 0.1503
2.1904155.038
=0.225830
11 1
1.5978
3
4 70
87 1.940
1963
1964
103
66
= log x
n=
21.454
21.454
11
0.225830 =0.050970
5
12
6
7
8
9
10
1971 15011 2.176
No Tahun
1.778
128
1.740
2.107
-0.00925622
0.00386128
x log x
2.013
1.820
1.845
0.005665
0.029644
0.024612
0.00049411
0.00583270
107
135
2.029
2.130
1969
0.006250
19611962
0.00374951
1.95033
-0.00042637
-0.00510403
0.000117
0.0123
1970
55
( log x- )2
( log x- )3
0.003908
0.017104
0.011073
=
-0.000001260.00024427
-0.00223692
-0.00116520
0.01150716
1967
1968
xlog xlog
xlog
1
)log(log 2
n
xxSi
3
3
)2)(1(
)log(log
Sinn
xxG
SiKxQ .loglog
SiKxQ .loglog
21
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
22/127
2. Stasiun IIb
-
( ) ( ) 3
Variabel standar K Berdasarkan koefisien kemencengan (G)diperoleh dari tabel
Untuk interval ulang 20 tahun =
= + .
=
= mmQ 140.457
2.1475
=0.172830
= 0.131511 1
=-0.01349223
= -0.065979810 9 0.1315
1.9375 1.5978 0.1315
= log x
=21.312
= 1.93749n 11
10 1970 105 2.021 0.005022 0.00035584
11 1971 60 1.778 0.029644 -0.00510403
= 21.312 0.172830 -0.01349223
8 1968 70 1.845 0.011073 -0.00116520
9 1969 104 2.017 0.004450 0.00029683
6 1966 60 1.778 0.029644 -0.00510403
7 1967 55 1.740 0.044085 -0.00925622
4 1964 112 2.049 0.009780 0.00096711
5 1965 120 2.079 0.016604 0.00213944
2 1962 89 1.949 0.000001 0.000000003 1963 126 2.100 0.022513 0.00337797
No Tahun x log x ( log x- )2
( log x- )3
1 1961 90 1.954 0.000015 0.00000006
1.5978
xlog xlog
xlog
1
)log(log2
n
xxSi
3
3
)2)(1(
)log(log
Sinn
xxG
SiKxQ .loglog
SiKxQ .loglog
22
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
23/127
3. Stasiun IIc
-
( ) ( ) 3
Variabel standar K Berdasarkan koefisien kemencengan (G) diperoleh dari tabel
Untuk interval ulang 20 tahun =
= + .
=
= mmCurah Hujan rata-rata dengan periode ulang 20 tahun adalah
R20 = + +
Untuk perhitungan digunukana hasil dari metode Gumbel, mm171.8385
=
=
=
Q 166.078
155.038 140.457 166.078= 153.85757
0.03295810 9 0.1512
1.9787 1.5978 0.1512
2.2203
0.228636= 0.1512
11
1.5978
3
1
=0.01025461
= log x
=21.766
= 1.97871n 11
10 1970 57 1.756 0.037811 -0.00735251
11 1971 71 1.851 0.009815 -0.00097231
21.766 0.228636 0.01025461
8 1968 143 2.155 0.042029 0.00861632
9 1969 141 2.149 0.039558 0.00786784
6 1966 57 1.756 0.037811 -0.00735251
7 1967 132 2.121 0.028984 0.00493448
4 1964 90 1.954 0.000015 0.00000006
5 1965 83 1.919 0.000976 -0.00003051
2 1962 106 2.025 0.005622 0.000421533 1963 93 1.968 0.000330 0.00000599
No Tahun x log x ( log x- )2
( log x- )3
1 1961 129 2.111 0.025684 0.00411624
xlog xlog
xlog
1
)log(log 2
n
xxSi
3
3
)2)(1(
)log(log
Sinn
xxG
SiKxQ .loglog
SiKxQ .loglog
nR
23
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
24/127
2.4. Menghitung Debit Banjir
Luas DAS dihitung langsung dari luas daerah yang dibatasi oleh garis yang
menunjukan Catchment Area, seperti tergambar di peta lokasi bendung.
Berdasarkan skala Peta 1 : 50000 yang berarti 1 cm dalam gambar mewakili500 m di lapangan. Maka luas suatu kotak persegi dengan panjang sisi masing-
masing 2 cm adalah 1 km2.
Sehingga didapat luas DAS --> F = f = km2.
Dengan luas DAS kemudian diperhitungkan Design Flood dengan metode "Haspers"
Rumus :
dimana :
f = Luas daerah pengaliran
l = Panjang sungai (km)
g = Hujan max (m3/det/km)
= Koef. Run Off/Koef. Pengaliran
= Koef. Reduksi
i = Kemiringan muka air sungai
t = Berlangsungnya hujan dalam jam
t = 0,1 . L0,8 . i-0,3 jam
Harga r
Bila : t < 2 jam ------->
2 jam < t < 19 jam --->
19 jam < t < 30 hari ->
Perhitungan Q50 Metode HaspersDiketahui dari peta :
L = x = m = km
f = km2
= m2
H = - = m
10.5 500 5250 5.25
112 1.12E+08
112
69 46 23
fgQ ...
).075.01(
).0012.01(7.0
7.0
f
f
12.
15
10.7,31
1 43
2
4,0 f
t
t t
2)2).(260.(0008,01 tRt
Rxtr
1
t
Rxtr
1..707,1 tRr
24
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
25/127
t = 0,1 . L0,8
. i-0,3
jam
= . . jam
= jam
+ 3,7.10-0,4t
+
Karena t = < jam
untuk T20, R20 =
Debit hujan max pengaliran :
Jadi untuk design flood R20
Q20 = . . q . F
Q20 = . . .Q20 = m /dt
Design flood untuk periode ulang 20 tahun adalah : m3/dt
5250-------> i =
23= 0.0044
=1.0326313
3.0394538
= 0.3397
0.1 5.25 0.0044
1.922
=(1 + 0.0012 . 112 )
(1 + 0.075 . 112 )
112
12
1
= 1.1053
1
= 1 +
1.922
1.922 15.
= 0.9047
1.922 2
maka :
=1.922 + 1 - 0.0008 . (260 - 171.8385) (2 - 1.922)
1.922 x 171.8385
171.8385
r
r = 113.03817
q =r
3,6.t 3.6 . 1.922
113.0382m/dt16.34 mm/jam
0.3397 0.9047 4.54E-06 1.12E+08
== = 4.54E-06
156.26
156.26
L
Hi
).075.01(
).0012.01(7.0
7.0
f
f
7,0
7,0
8,0 3,0
12.
15
10.7,31
1 43
2
4,0f
t
tt
2
43
2)2).(260.(0008,01 tRt
Rxtr
2
25
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
26/127
Metode Rasional
Rumus :
dimana :
: Koefisien pengaliran =ru : Debit dalam per-km luasan
T : L/V = waktu konsentrasi (jam)
L : Panjang total sungai
V : (km/jam)
Diketahui : Elevasi dasar sungai pada permulaan sungai =
Elevasi dasar sungai pada lokasi bendung =
Panjang sungai total = km
maka :
L teoritis (L') = 9/10 * = km
Selisih elevasi (H) = m = km
Debit Banjir Rencana (Design Flood) dengan metode Rasional :
23 0.023
72 (0.023
4.725)
0.6
0.686
46
69
5.25
5.25 4.725
V =
V = 2.9494 km/jam
T =L
V=
4.725
2.9494= 1.60 jam
ru =171.8385
24(
24
1.60)
2/3
ru = 43.5112 m3/det/km2
frQ u ...6,3
1
3/2
2424 TRru
6,0)'
(72L
H
)/('
72
6,0
jamkmL
HV
3/224
24
T
Rru
frQ u ...6,3
1
26
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
27/127
Kesimpulan :
- Debit banjir rencana dengan metode Haspers = m3/det
- Debit banjir rencana dengan metode Rasional = m3/det
Q = 459.90293 m3/det
156.2591
459.9029
Q =1
3.6. 0.3397 . 43.5112 . 112
27
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
28/127
BAB.III TINGGI AIR PADA SAAT DESIGN FLOOD
3.1. Tinggi air banjir sebelum ada bendung
3.1.1 Normalisasi penampang sungai
Profil melintang diidealisir dari titik potong garis miring sungai rata-rata dan garis
profil memanjang as dasar sungai, didapat hasil sebagai berikut :
h
Bn
Data : lebar sungai (asumsi) : Bn = m
design flood : Q20 = m3/det
3.1.2 Lengkung debit sebelum ada bendung
Perhitungan ini dimaksudkan untuk mengetahui berapa tinggi air sebelum ada
pembendungan.
- lebar sungai : B = m
- Panjang sungai : L = m
- Kemiringan sungai :
(cara kemiringan coupore)
elevasi tertinggi : m
elevasi terendah : m
H = - = m
I coupore = H/L =jadi kemiringan coupore adalah
Rumus-rumus yang digunakan :
1. Bazin
2. De Chezy
dimana : C = Koef. Bazin = Koef. Kekasaran = 1,5-1,75R = jari-jari hidrolis
V = kecepatan aliran
46
69 46 23
0.00440.0044
1
1
20
156.2591
20
5250
69
RC
/1
87
IRCV .
28
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
29/127
Bentuk geometris dari trapesium
A = Bh + z.h2
= 20h + h2
== +
diambil =
Q = V . A
Q = V . A
. .
+
. . A
20
1.75
=20h + h2
20 + 2h2
=
=
87 R 0.0044
R 1.7
(m2)
. A
=5.758 R
R + 1.7
5.758 R.AQ
(m3/det)
V=Q/A
(m/det)
1
1.5 1.15339
2.39185
2.65912
2.85339
(m)R =
A
0.5
h
(m)
A
21.4142
22.8284
24.2426
25.6569
27.0711
28.4853
0.47865
0.91991
1.3303
1.71494
2.07786
2.4223
2
2.5
3
10.25
21
32.25
44
56.25
69
1.30956
1.44148
1.55638
28.2520
111.2413
247.0490
434.5157
673.0436
962.4567
0.69185
0.95912
3.00956
3.14148
3.25638
1.152411.8118
41.8339
86.581
144.379
214.244
295.561
1.9921
2.6847
3.2813
3.8088
4.2835
212 zhB
22h
AR
R
C
1
87
IRCV ..
IRx
R
.7,1
1
87
AR
AR
IR.
7.1.
..87
R 7,1R
29
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
30/127
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 50 100 150 200 250 300 350
h (m)
Q (m3/det)
Kurva Lengkung Debit (Q) Vs Tinggi Air (h)
Sebelum Ada Bendung
2.09
30
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
31/127
Dari grafik didapatkan:
Untuk Q = m3/det, maka didapat tinggi air (h) = m
Kontrol secara analitis:
Untuk h = m
A = 20h + h2
= 20 . 2.1 + 2.12
= m2
= 20 + 22 .h= 20 + 2 2 2.08872= m
m2
m
5.771 . R . A
. .
3.2. Tinggi air banjir di atas mercu sesudah ada bendung
3.2.1 Lebar bendung dan bendung efektif
Lebar bendung B = Bn = m
Penyadapan saluran melalui intake
dimana:
b = lebar pintu penguras
B = Lebar total bendung = m
bi = Lebar intake = m
diambil pintu penguras = m2
4 = 2 m2
20
20
4
1
10=b . 20 = 2 m
156.26 2.1
2.1
46.137
25.908
R =A
=
46.137
25.908= 1.78082
5.771 1.78082 46.137
474.157
=QR + 1.7
1.7808 + 1.7=
=3.03447
= 3.387
m3/det= 156.257
=VQ
A=
156.257
46.137
b =1
.
bib2
1Bb
10
1
31
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
32/127
Lebar pilar
Pintu penguras diambil satu lubang, jadi cukup memakai 1 pilar
Lebar pilar diambil = m
Lebar efektif bendungLebar efektif bendung dihitung dengan rumus:
Beff = B - b - t + 0,8 . bBeff = 20 - 2 - 1.5 + 0.8 . 2 = m
3.2.2 Ketinggian mercu bendung
Berdasarkan hasil perhitungan didapat tinggi air = m
Karena fungsi bendung adalah untuk menaikan air aliran sungai agar dapat dialirkan ke
lain, maka untuk menaikan tinggi bendung, (P) harus lebih besar dari tinggi air sungai (h).
Dari segi stabilitas lereng (ketentuan untuk perhitungan bendung tetap) maka dianjurkan
agar P 4 m, dengan minimum P = 0.5h, jika P > 4m, maka dibuat lantai di belakang
bendung (Hlantai = P - 4)
Berdasarkan ketentuan PHL mercu bendung, maka tinggi bendung:
- Dari petak-petak, sawah tertinggi yang dialiri : +
- Tinggi air di sawah : +
- Kehilangan energi pada penyadapan ke sawah : +
- Tinggi air di saluran tersier : +
- Kehilangan energi dari sal. skunder ke sal. Tersier :
- Kehilangan tekanan sepanjang sal. Primer ke
sal. Sekunder :
- Kehilangan energi pada bangunan ukur :
- Kehilangan energi pada pintu pengambilan :
- Tinggi pengempangan :
Tinggi mercu bendung yang diperlukan :
Diambil ketinggian mercu bendung :
79.70
80.96
80.00
1.5
18.1
2.1
79.50
0.10
0.10
0.1
0.2
0.66
0.2
0.10
32
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
33/127
3.2.3 Lengkung debit sesudah ada bendung
Tinggi muka air banjir di atas mercu dihitung dengan rumus:
Bondschu
d = 2/3.H H = h+k
Harga-harga k dan m dicari dengan rumus-rumus berikut:
VERWOORD
dimana:
Q = Debt air yang lewat di atas mercub = Lebar bendung efektif
p = Tinggi mercu bendung
h = Tinggi air undik di atas mercu
k = Tinggi energi kecepatan
g = Kecepatan gravitasi
m = Koefisien pengaliran
r = Jari-jari pembulatan puncak mercu
Tampak atas rencana bendung
Lebar Bendung
Beff
P
Tebal Pilar
Pintu
dgdBeffmQ ....
232 )1
(.27
4
phhmK
2).(018,049,1r
hsm
33
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
34/127
Tipe bendung : Tetap
aliran dianggap aliran sempurna, untuk menentukan harga r dipakai cara KREGHTENsebagai pendekatan, yaitu dengan mengambil m =
harga yang baik untuk H/r = , tetapi bila r terlampau kecil diambil r = 1/2h
Diketahui Q20 = m3/det
Beff = m
P = m
g = m/det2
m =
H/r =
Q20 = . Beff . d . g.d
Q20 = . . . . d
= . . . . d
= d3/2
d = m
H = 2/3.d
= 2/3 . 1.5 = m
H/r =
r = mkarena r terlampau kecil, maka digunakan rumus r = 1/2.H
r = 0.5 * 1 = m
Q (debit) dicari dengan H = h+k, sehingga Q design dengan cara coba-coba harga h
Data dan rumus yang digunakan:
- Lebar efektif bendung (Beff) = m
156.3 1.340 18.100 d 9.810
156.3 75.9658
1.41037 1.50
1.00
3.800
0.263
0.5
1.34
3.8
156.259
18.100
3.000
9.810
1.340
3.800
m
1.340 18.100 d 9.810
18.100
k
h
p
r
1: 4
r
34
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
35/127
- Tinggi bendung (P) = m
- Jari-jari permukaan ( r ) = m
m = 1.49 - 0.018 (5 - h/r)2
H = h + k
d = 2/3.H
Q = m . Beff . d. g.d
Perhitungan ditabelkan
H
(m)
0.50218
dk
(m)
0.33479
Q
(m3/det)
13.2
41.9881
84.4115
138.502
200.587
3 1.472 0.24075 3.24075 2.1605 265.004
3.000
0.5
h
(m)
0.5
1
1.5
2
2.5
m
0.67755
1.0331
1.40181
1.77993
0.00218
0.01633
0.04965
0.10272
0.16989
1.01633
1.54965
2.10272
2.66989
1.472
1.49
1.202
1.328
1.418
2.175
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 50 100 150 200 250 300
h(m)
Q (m3/det)
Kurva
Lengkung Debit (Q) vs Tinggi air (h)
"Setelah ada bendung"
2.175
232 )1
(.27
4
phhmK
35
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
36/127
Dari kurva di atas didapat tinggi muka air setelah ada bendung untuk
Q = m3/det, adalah (h) = m
Kontrol secara analitis:
m = 1.49 - 0.018 (5 - h/r)2
= 1.49 - 0.018 * ( 5 - 2.175 / 0.5 )2
= m
2 3 2
+
= m
H = h + k = +
= m
d = 2/3.H
= m
Q = m . Beff . d. g.d= * * * *
= m3/det m
3/det
Q Qdesign Oke!!
k=
h=
P =
H =
3.000
156.259 2.175
1.482
=4
27. 1.482 . 2.175 (
2.175 3.000
1
2.175 0.12508
2.3001
1.53339
1.482 18.100 1.53339 9.810 1.53339
)
0.12508
159.571 156.259
2.3000.1251
2.175
232 )1
(.27
4
phhmK
36
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
37/127
3.2. Tinggi air di belakang bendung
Pada keadaan setelah ada bendung, maka kegiatan pengaliran di belakang bendung akan
terjadi suatu kecepatan keritis (Ve) dan percepatan keritis (Yc) sehingga terdapat suatu
daerah "olakan" kolam air akan menyamakan tinggi permukaan dan juga kecepatannya
dengan air yang ada di dalam sungai (Yt) di belakang bendung.Untuk mendapatkan kecepatan keritis (Vc) dan kedalaman kolam (Yc) maka sebuah
profil trapesium di lintang sebagai berikut:
Yc
- Luas penampang basah
A= Yc ( B + Z.Yc )
- Kecepatan keritis:V = Q / A
= Q / Yc(B+Z.Yc)
V2
= Q2
/ Yc2(B+Z.Yc)
2
- Persamaan Energi
- Syarat keritis:
1:1
Yc + V2
2g
Yc +2.g . (Yc(B+Z.Yc))
2
=E
Q2
ddy
= 0
=
0.).(2).(22
1 3223 ZYcZBYcYcZBYcg
Q
dy
d
1).(..)..( 32232
YcZBYcZYcZBYcg
Q
32232 )..().(
1
YcZBYc
Z
YcZBYcQ
g
3333
2
)..(
..2
).(.
..
YcZBYc
YcZB
YcZBYc
YcZYcZBQ
3
23
)..2(
)..2.(
YcZBg
YcZBQYc
23
2
)..(
)..2(
YcZBg
YcZBQYc
37
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
38/127
- Mencari Vc:
Q = A . V
= Vc . Yc . (B+Z.Yc)
Q2
= Vc2
. Yc2
. (B+Z.Yc)
Dengan:
Q = m3/det
B = m
Z =
g = m/det2
Perhitungan dengan coba-coba
( + 2Yc )
( + 1Yc )3
Didapatkan kedalaman keritis Yc= m
20
1
7.4297
-1.505
-1.036
-0.539
-0.0140.000
(1) (2)
2,488.98 20
20Yc
3Yc
(3)
7.30655.359381.75
156.2591
9.81*(20+1*Yc)^3
156.2591^2 * ( 20 + 2 * 1 * Yc )
1.9513
Vc =9.81 * 1.9513 * (20 + 1 * 1.9513)
(20 + 2 * 1 * 1.9513)
(2) - (3)
-1.947
1.8
1.85
7.414887.42971
7.3371
7.3678
7.3984
7.4289
6.33163
6.8591.9
1.951.951
5.832
9.810
=Yc3
3
23
).(
)..2.(
YcZBg
YcZBQYc
3
222
)..(
)..2.()..(.
YcZBg
YcZBYcZBVcYc
)..(
)..2.(. 223
YcZBg
YcZBYcVcYc
YcZB
YcZBYcgVc
..2
)..(.2
)..2(
)..(.
YcZB
YcZBYcgVc
38
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
39/127
Vc = m/det
Di depan bendung (Y1) = P + h = + = m
Di belakang bendung (K2) = Vc2 / 2.g = / . = m
m(Y2) = Yc-K2 = - = m
Z = Y1+K1-Yc = + - = m
K1=0.1251
h=2.175 Z=3.349
P= K2=0.9 m
Yc=1.951
3.4. Perhitungan back water curve
Back water kurve adalah kerva untuk mengetahui sampai di mana pengaruh naiknya muka
air setelah adanya pengembangan bendung. Banyak teori yang mempelajari masalah ini,
antara lain dengan metode Brosse, Direct Method, Standart Method, Integration Method,
dsb. Akan tetapi untuk prakteknya dalam menghitung back water curve (panjang pengaruh
kenaikan muka air) ke arah undik bendung digunakan rumus:
dimana:L = Panjang pengembangan ke arah udik, dihitung dari titik bendung
i = Kemiringan sungai
h = Tinggi muka air di titik bendung akibat pengembangan.
+
h= m +
+
+ Jembatan +
+ +
m
m
0.900
3.000
Y1=5.175
H=2.3
Y2=1.051
3.000 2.175 5.175
17.5796 2 9.810 0.896
1.9513 0.900 1.051
5.175 0.1251 1.9513 3.35
4.1928
77.59
2.175
L2h
i
4.59
78.79
77.00
75.50
82.07
80.00
P1
82.18
2.1
750
1500
=
39
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
40/127
Ketinggian fiktif dasar sungai pada potongan P1 dari profil memanjang, dihitung dari garis
kemiringan sungai rata-rata adalah +
Lokasi bendung terletak m di hilir P1.
Didapat dasar sungai fiktif di lokasi bendung = + 78.79 - 750 * 0.0044 =Tinggi air sebelum pembendungan pada lokasi bendung = + =
Tinggi air sesudah pembendungan = + =
h = - =
.
Jembatan terletak pada m di udik bendung.
Pengaruh back-water setinggi =
Tinggi muka air di jembatan = + + + = m
Jika: - Peil Jembatan : +
- Tinggi Rangka Jembatan : m
- Free board : m
Maka batas pengempangan yang diizinkan +
Kesimpulan: "Jembatan aman dari pengaruh Back Water
2.175
L =2h
1500
1500
2093.8
80.00
2093.74 2093.8 mi
=2 4.59
78.79
750
75.5075.50 2.1 77.59
82.18
5
1.5
100.00
93.50
82.18 77.59 4.59
. 4.59 = 3.29 m
82.07 2.09 3.29 87.45
0.0044=
40
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
41/127
BAB.IV UKURAN HIDROLIS BENDUNG
Tipe bendung yang direncanakan adalah "Type Vlugter"
Bendung hidrolis dengan kriteria sebagai berikut:- Bentuk hidrolisnya merupakan pertemuan suatu penampang miring, penampang lengkung, dan
penampang lurus, yang merupakan suatu pematah energi yang diakibatkan oleh sentuhan
langsung karena pengaliran air.
- Kriteria menurut Vlugter, bentuk dan hidrolis ruang olak adalah:
a. Tinggi muka air naik di atas mercu = H
b. Perbedaan muka air di udik dan di hilir = Z
Digunakan pada dasar alluvial dengan sungai yang banyak membawa batu-batu besar.
Dalamnya sungai lantai ruang olakan dan puncak mercu tidak boleh lebih dari 8 m dan perbedaan
muka air di udik dan dihilir tidak boleh lebih dari 4.5 m
Perhitungan Hidrolis
Ruang olak Vlugter dibagi dua, yaitu:
1. Jika 4/3 < Z/H < 10
D = L = R = 1.1 Z + H
= 0.15 H (H/Z)
2. Jika 1/3 < Z/H < 4/3
D = L = R = 1.4 Z + 0.5H
= 0.02 (H/Z)
dimana:
D = Dalamnya ruang olakan yang diukur dari puncak mercu (m)
L = Panjang lantai ruang olakan, diukur dari titik perpotongan permukaan tubuh bendung
bagian belakang
H = Tinggi muka air di atas mercu bendung termasuk tinggi kecepatan.
Z = Perbedaan muka air di udik dan di hilir
= Tinggi
R = Jari-jari ruang olakan
41
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
42/127
K1 =
H =Z =
P =
D+H
D
Y2 =
Data:
H =
Z =
Dipakai rumus: 4/3 < Z/H < 10
D = L = R = 1.1 Z + H
= 1.1*3.3488+2.3001
= m = cm
= 0.15 H (H/Z)
= 0.15 * 2.3001 * 0.6868
= m = cm
jadi ukuran hidrolis didapat:
D = L = R = cm, = cm
IV.1 Kontrol ukuran hidrolis bendung
- Luas pengaliran air lewat mercu
A = h * beff = 4.58628 * 18. = * = m2
- Kecepatan pengaliran
V = Vc = m/det
- Debit pengaliran
Q = A . V = 39.368 * 4.1928
= m3/det
3.349
1.051
0.125
2.3001
3.000
=Z
H
3.349
2.3001
1.4559
0.2859 28.59
600 28.59
2.175 18.100
4.1928
165.06
5.9837
39.3675
6.00 600
MAB
42
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
43/127
Untuk perhitungan kedalaman normal digunakan rumus "STRICKLOR"
V = K * R2/3
* I1/2
Dimana :
K = Kekasaran sungaiR = Jari-jari hidrolis (m)
I = Kemiringan rata-rata sungai
A = (20 + Yn)*Yn ; P = 20+22 * Yn
Data:
K = (Untuk saluran dipelihara baik, Q > 10 m3/det)
R = A/P
I =
(20 + Yn)*Yn
20+22 * Yn
(20 + Yn)*Yn
20+22 * Yn
Dengan cara trial eror didapat Yn = m
Z = Y1 + K1 - Yn
= + -
= m
Kontrol Z/H = / =
Jadi memenuhi 4/3 < Z/H < 10 Oke!!!!!
IV.2 Perhitungan lantai
IV.2.1 Panjang lantai muka bendung
Panjang lantai muka dihitung dengan metode Bligh dan Lane dimana weightedcreep ratio untuk lokasi bendung yang terdiri dari BOUDER dengan batu-batu
kecil dan kerikil kasar adalah sebagai berikut:
Cbligh = Clane =
h yang menentukan adalah waktu air normal = - = m
6
3.560
3.560 2.3001 1.54781
= [ ]2/3
.49.876
3
80.00
2/3
. 0.0044
P=
(20 + Yn)*Yn
50
0.0044
(20 + Yn)*Yn
165.060=
R =A
1/2
73.25 6.75
20+22 * Yn
50 [ ]
(20 + Yn)*Yn
1.74
5.175 0.12508 1.74
2/1
3/2
.. IP
AK
A
Q
43
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
44/127
Lv = + + + + + + = m
Lh = + + + + + + + + + +
= m
Dengan metode BlighC . H < Lmuka + Lv + Lh
. < Lmuka + +
Lmuka > m
Dengan metode Lane
Lmuka >
Dari hasil perhitungan di atas, ditetapkan panjang lantai muka = m
Tebal lantai muka cukup di ambil cm, dengan lapisan puddle di bawahnya
setebal cm. Untuk mencegah retak-retaknya lantai dipasang koporan dibeberapa
tempat, juga bermanfaat untuk memperpanjang Creep line.
IV.1.2 Tebal lantai ruang olak
Tebal lantai diambil m (lihat gambar)
Tekanan ke atas pada titik B =
Dimana:
UB = Tekanan ke atas pada titik B
HB = Kedalaman titik B dari muka air di muka bendung
- =80.00 72.00
3 . 6.75 UB
"Jadi tebal lantai 1 m cukup aman".
UB 1.507 1000 1506.82
1 1800 1800
6.757.5=UB
73.25 6.75
15 15.5 30.5
15 15.50 8.00
UB 70% 2.153 1.507
2.1526
38.50
80.00
=-30.5
38.5.
45
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
46/127
BAB.V ANALISA STABILITAS BENDUNG
Gaya-gaya yang bekerja:
a. Gaya beratb. Gaya gempa
c. Tekanan lumpur
d. Tekanan air pada waktu air normal dan air banjir
e. Up lift pressure pada waktu air normal dan air banjir
Kestabilan bendung diperiksa terhadap:
a. Kemantapan bendung terhadap guling
b. Kemantapan pondasi
- Eksentrisitas
- Daya dukung
- Geser
V.1 Gaya yang bekerja
a. Gaya berat
Dihitung selebar: m
air : t/m
47
2 8
A
1
1.001.001.001.00
1
10.
5 2 1.5 1.5 1.5 2.06
5
6
1011
12
4.00
3
9
1
1.86
G
K
46
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
47/127
Momen penahan akibat berat sendiri
G1 =G2 0.5*0.5*1*2.2 =
G3 0.5*2.5*1.86*2.2 =
G4 2.5*2.39*2.2 =
G5 0.5*1.5*1.12*2.2 =
G6 1.5*2.27*2.2 =
G7 0.5*1.5*1.12*2.2 =
G8 1.5*2.15*2.2 =
G9 0.5*1.5*1.12*2.2 =
G10 1.5*2.04*2.2 =
G11 0.5*2.06*1.54*2.2 =
G12 2.06*1.5*2.2 =
G = M =
Besar Gaya Lengan Momen
9.06
MomenGaya
(Ton) (m) (T.m)
79.7288.8001*4*2.20.825 8.89 7.337
5.81 54.403
2.772 4.56 12.640
10.643 4.31 45.869
411.92977.558
2.772 3.06 8.482
10.098 2.81 28.375
4.363 1.37 5.991
6.798 1.03 7.002
5.115 8.23 42.079
13.145 7.81 102.662
2.864 6.06 17.358
9.364
47
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
48/127
b. Gaya gempa
Percepatan gempa di tempat bendung f =
Gaya gempa ditinjau terhadap titik B
Gaya Gempa (K) = f . M = 0.07*g*G/g = 0.07*GDimana:
K = Gaya gempa
m = Masa
G = Berat
g = Grafitasi
Momen Guling akibat gempa
G1 0.07 * 8.8 =
G2 0.07 * 0.83 =
G3 0.07 * 5.12 =
G4 0.07 * 13.15 =
G5 0.07 * 2.86 =
G6 0.07 * 9.36 =
G7 0.07 * 2.77 =
G8 0.07 * 10.64 =
G9 0.07 * 2.77 =
G10 0.07 * 10.1 =
G11 0.07 * 4.36 =
G12 0.07 * 6.8 =
K = M =
3.808 4.14 15.747
0.885 4.52 4.002
3.211 3.08 9.873
23.870 105.349
0.594 3.41 2.027
1.986 2.02 4.012
0.419 2.01 0.844
0.490 0.75 0.368
2.946 6.76 19.912
7.186 5.07 36.435
0.07
GayaBesar Gaya Lengan Momen Momen
(Ton) (m) (T.m)
0.616 5.50 3.388
0.514 3.67 1.883
1.215 5.64 6.857
48
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
49/127
c. Tekanan lumpur
Tekanan air sungai mengandung suspensi, maka apabila bendung sungai mulai
teroposisi sampai pada waktu tertentu, maka di depan lantai muka akan menumpuk
endapan lumpur.Lumpur dianggap setinggi mercu h = m
Berat jenis lumpur (s') = t/m3
Sudut geser dalam () =
h
Ws
Gaya yang terjadi akibat lumpur:
- Sin
+ Sin
- Sin 30
+ Sin 30
Ditinjau di titik B
Lengan Momen L = (1/3* ) + = m
Momen yang terjadi: Ws * L = * = tm
d. Tekanan Air
Pada waktu air normal
Tinjauan tiap lebar 1 m, w = t/m
a1 =
h=
W
h =
6.25
Ws = 2.40 t
2.40 6.25 15.0
1.00
3.00
3.00
Ws =1
1.6 . 3 (1
)2 1
80.00+
+ 77.00
=Ws1
3.0
1.6
30
2s' . h2 (
1)
1
3.00 5.25
1.0
2
49
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
50/127
Gaya yang terjadi akibat tekanan air:
L = (1/3* = m
M = . = * = tm
Pada waktu air banjir
H = W1 + W2 - W5
V = W3 + W4
Terhadap titik A
=
2.175*3*1 =
2.175*2.175*1 =
0.5*4.09*3.05*1 =0.5*3.05*3.05*1 =
H =
V =
4.97
0.5*3*3*1W1
W2
W3
W4W5
Gaya
4.500 6.25
6.75
28.125
6.525
B
6.374
10.96813.709 M
4.651 -1.02 -4.729
Besar Gaya Lengan Momen Momen
(Ton) (m) (T.m)
t2
44.044
4.731 -9.56 -45.228
6.237 -1.36 -8.503
1.50
3.00 2.175 1.00
3.00
1.500
0.675
W1
W2
W3
W4
W5
3.05
3.054.09
W L 4.50 6.25 28.125
w 1
3.0 . 3.0 . 1 =
3) + 5.25
W =1
h . h .2
4.50
6.25
50
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
51/127
d. Up Lift Pressure
Pada waktu air normal
H normal = - = m
L = + + = m
Ux = Uplift pressure titik x
Hx = Tingginya titik x terhadap air di muka
Lx = Panjang Creep line sampai titik x
L = Jumlah panjang creep line
H = Beda tekanan
A
80.00 73.25
Titik Hx
6.75
15 15.50 8.00 38.5
Ux = Hx -Lx
L. HRumus :
(5)
Lx Lx/L Lx/L*x Ux
1.00
4.00
1.86
1.001.001.00
10.
5 2 1.5 1.5 1.5 2.06
0.390
0.390
0.416
0.429
(1)
1
2
3
4
2.630
2.630
2.805
2.893
(2)
4.00
5.00
5.00
4.25
(6)=(2)-(5)
1.370
2.370
2.195
1.357
(3)
15
15
16
16.5
(4)
1
2 34 5
6 7
8 9
10 11
12 13
G
K
51
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
52/127
Gaya-gaya Uplift Horisontal:
H1-2 = (1.37) * 1 * 1 =
H1-2' = 0.5 * (2.37 - 1.37) * 1 * 1 =
H3-4 = (2.195) * 0.75 * sin () * 1 =
H3-4' = 0.5 * (1.357 - 2.195) * 0.75 * sin () * 1 =
H5-6 = (1.006) * 1 * 1 =
H5-6' = 0.5 * (2.006 - 1.006) * 1 * 1 =
H7-8 = (1.744) * 1 * 1 =
H7-8' = 0.5 * (2.744 - 1.744) * 1 * 1 =
H9-10 = (2.481) * 1 * 1 =
H9-10' = 0.5 * (3.481 - 2.481) * 1 * 1 =
H11-12 = (3.218) * 1 * 1 =
H11-12' = 0.5 * (4.218 - 3.218) * 1 * 1 =
H13-14 = (3.856) * 1 * 1 =
Hu = ton
Gaya-gaya Uplift Vertikal:V2-3 = (2.37) * 1 * 1 =
V2-3' = 0.5 * (2.195 - 2.37) * 1 * 1 =
V3-4 = (2.195) * 0.5 * cos() * 1 =
V3-4' = 0.5 * (1.357 - 2.195) * 0.5 * cos() * 1 =
0.558
0.558
0.597
0.597
0.651
0.481
0.481
0.519
0.519
5
6
7
8
3.244
3.244
3.506
3.5069
10
11
12
13
4.25
5.25
5.25
6.256.25
7.25
7.25
8.25
8.25
1.37
0.5
0.921
1.006
0.5
1.744
0.5
2.481
0.5
3.218
0.5
3.856
2.37
-0.088
3.769
3.769
4.032
4.032
4.394
1.006
2.006
1.744
2.7442.481
3.481
3.218
4.218
3.856
-0.176
0.91
-0.174
18.5
18.5
20
2021.5
21.5
23
23
25.06
16.92
52
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
53/127
V4-5 = (1.357) * 2 * 1 =
V4-5' = 0.5 * (1.006 - 1.357) * 2 * 1 =
V6-7 = (2.006) * 1.5 * 1 =
V6-7' = 0.5 * (1.744 - 2.006) * 1.5 * 1 =
V8-9 = (2.744) * 1.5 * 1 =
V8-9' = 0.5 * (2.481 - 2.744)*1.5*1 =
V10-11 = (3.481) * 1.5 * 1 =
V10-11' = 0.5 * (3.218 - 3.481)*1.5*1 =
V12-13 = (4.218) * 2.06 * 1 =
V12-13' = 0.5 * (3.856 - 4.218)*2.06*1 =
Vu = ton
Momen Guling Akibat Uplift Pressure pada waktu air normal:
Gaya Horisontal
M 31.400
3.00
2.332.00
1.33
1.00
0.33
5.823
1.792
3.343
-0.660
4.024
1.667
5.232
1.1674.962
0.667
3.218
0.167
H9-10'
H11-12
H11-12'
1.37
0.5
0.921
-0.176
1.006
0.5
1.744
0.52.481
0.5
3.218
0.5
Gaya Besar Gaya (t) Lengan (m) Momen (t.m)
H1-2
H1-2'
H3-4
H3-4'
H5-6
H5-6'
H7-8
H7-8'H9-10
4.25
3.58
3.63
3.75
4.00
3.33
-0.197
8.689
-0.373
2.714
4.116
-0.197
5.222
-0.351
3.009
-0.197
25.453
53
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
54/127
Momen Guling Akibat Uplift Pressure pada waktu air normal:
Gaya Vertikal
V8-9 4.116 4.31 17.740
V8-9' -0.197 4.56 -0.898
V10-11 5.222 2.81 14.674
V10-11' -0.197 3.06 -0.603
M 101.657
V12-13
V12-13'
8.689
-0.373
1.03
1.37
8.950
-0.512
V3-4' -0.174 8.89 -1.547
V4-5 2.714 7.56 20.518
V4-5' -0.351 7.89 -2.771
V6-7 3.009 5.81 17.482
V6-7' -0.197 6.06 -1.194
Gaya Besar Gaya (t) Lengan (m) Momen (t.m)
V2-3 2.37 9.56 22.657
V2-3' -0.088 9.73 -0.856
V3-4 0.91 8.81 8.017
54
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
55/127
Pada waktu air banjir
H banjir = - = m
L = + + = m
MAB
A
Gaya-gaya Uplift Horisontal:
H1-2 = (3.545) * 1 * 1 =
H1-2' = 0.5 * (4.545 - 3.545) * 1 * 1 =
82.18 76.30 5.88
15 15.50 8.00 38.5
4.00
1.86
1.001.001.00
1.00
10.5 2 1.5 1.5 1.5 2.06
Titik Hx Lx Lx/L Lx/L*x Ux
(1) (2) (3) (4) (5) (6)=(2)-(5)
1 6.18 15 0.390 2.630 3.545
2 7.18 15 0.390 2.630 4.545
3 7.18 16 0.416 2.805 4.370
4 6.43 16.5 0.429 2.893 3.5325 6.43 18.5 0.481 3.244 3.181
6 7.43 18.5 0.481 3.244 4.181
7 7.43 20 0.519 3.506 3.919
8 8.43 20 0.519 3.506 4.919
9 8.43 21.5 0.558 3.769 4.656
10 9.43 21.5 0.558 3.769 5.656
11 9.43 23 0.597 4.032 5.393
12 10.43 23 0.597 4.032 6.393
13 10.43 25.06 0.651 4.394 6.031
3.545
0.5
1
2 34 5
6 7
8 9
10 1112 13
G
K
55
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
56/127
H3-4 = (4.37) * 0.75 * sin () * 1 =
H3-4' = 0.5 * (3.532 - 4.37) * 0.75 * sin () * 1 =
H5-6 = (3.181) * 1 * 1 =H5-6' = 0.5 * (4.181 - 3.181) * 1 * 1 =
H7-8 = (3.919) * 1 * 1 =
H7-8' = 0.5 * (4.919 - 3.919) * 1 * 1 =
H9-10 = (4.656) * 1 * 1 =
H9-10' = 0.5 * (5.656 - 4.656) * 1 * 1 =
H11-12 = (5.393) * 1 * 1 =
H11-12' = 0.5 * (6.393 - 5.393) * 1 * 1 =
H13-14 = (6.031) * 1 * 1 =
Hu = ton
Gaya-gaya Uplift Vertikal:
V2-3 = (4.545) * 1 * 1 =
V2-3' = 0.5 * (4.37 - 4.545) * 1 * 1 =
V3-4 = (4.37) * 0.5 * cos() * 1 =
V3-4' = 0.5 * (3.532 - 4.37) * 0.5 * cos() * 1 =
V4-5 = (3.532) * 2 * 1 =
V4-5' = 0.5 * (3.181 - 3.532) * 2 * 1 =
V6-7 = (4.181) * 1.5 * 1 =
V6-7' = 0.5 * (3.919 - 4.181) * 1.5 * 1 =
V8-9 = (4.919) * 1.5 * 1 =
V8-9' = 0.5 * (4.656 - 4.919)*1.5*1 =
V10-11 = (5.656) * 1.5 * 1 =
V10-11' = 0.5 * (5.393 - 5.656)*1.5*1 =
V12-13 = (6.393) * 2.06 * 1 =
1.833
-0.176
3.1810.5
3.919
0.5
4.656
0.5
5.393
0.5
6.031
4.545
-0.087
1.811
-0.174
7.064
-0.351
6.2715
-0.197
7.379
-0.197
8.484
-0.197
13.17
30.882
56
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
57/127
V12-13' = 0.5 * (6.031 - 6.393)*2.06*1 =
Vu = ton
Momen Guling Akibat Uplift Pressure pada waktu air banjir:Gaya Horisontal
-0.373
Gaya Besar Gaya (t) Lengan (m) Momen (t.m)
H1-2 3.545 4.25 15.066
H1-2' 0.5 3.58 1.792
H3-4 1.833 3.63 6.654
H3-4' -0.176 3.75 -0.660
H5-6 3.181 4.00 12.724
H5-6' 0.5 3.33 1.667
H7-8 3.919 3.00 11.757
H7-8' 0.5 2.33 1.167
H9-10 4.656 2.00 9.312
H9-10' 0.5 1.33 0.667
H11-12 5.393 1.00 5.393
H11-12' 0.5 0.33 0.167
M 65.704
47.1485
57
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
58/127
Momen Guling Akibat Uplift Pressure pada waktu air banjir:
Gaya Vertikal
V.2 Kesetabilan bendung
a. Kemantapan terhadap guling
Safety factor diambil
Pada waktu air normal
- Akibat gempa =
- Akibat lumpur =- Akibat tekanan air =
- Uplift Horisontal (70%) = =
- Uplift Vertikal (70%) = =
Jumlah =
- Momen Tahan =
Gaya Besar Gaya (t) Lengan (m) Momen (t.m)
V2-3 4.545 9.56 43.450
V2-3' -0.087 9.73 -0.846
V3-4 1.811 8.81 15.955
V3-4' -0.174 8.89 -1.547
V4-5 7.064 7.56 53.404
V4-5' -0.351 7.89 -2.771
V6-7 6.2715 5.81 36.437
V6-7' -0.197 6.06 -1.194
V8-9 7.379 4.31 31.803
V8-9' -0.197 4.56 -0.898
V10-11 8.484 2.81 23.840
V10-11' -0.197 3.06 -0.603
105.349
15.00028.125
241.614
411.929
V12-13 13.17 1.03 13.565
V12-13' -0.373 1.37 -0.512
M 210.084
1.5
=Persyaratan Momen tahan
Momen guling> 1.5
70% 31.400
70% 101.657
21.98
71.1601
58
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
59/127
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
60/127
-
Lebar pondasi (B) diambil = m
1/2 B = me0 = 1/6 B = m
Persyaratan: 1/2B - a = e < e0
< Oke.
- Daya Dukung
Pada waktu air normal
Rumus:
ada
1 = kg/cm Oke
Pada waktu air banjir
Rumus:
ada
1 = kg/cm Oke
- Geser:
Safety factor diambil
Koefisien geser untuk batuan kompak =
Pada waktu air normal
- Akibat gempa = ton- Akibat lumpur = ton
- Akibat tekanan air = ton
- Uplift Pressure (70%) = = ton
H = ton
a =MT - MG
=411.929 221.761
= 3.425 mV 55.522
8
41
0.57 1.33
=8 1
59.741( 1
6
1.39035
0.1032 0
)
=V
H 1
42.614
=V
( 1 6e
)H 1 B
=55.522 ( 1 6
8)
8 1
0.99328
0.3948 0
1.5
0.8
23.8702.400
4.50
70% 16.920 11.844
0.57
1.15
8
( 1 6e
B)
60
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
61/127
- V = t
Pada waktu air banjir
- Akibat lumpur = ton
- Akibat tekanan air = ton
- Uplift Pressure (70%) = = ton
H = ton
- V = t
59.741
- = = 1.122H
V.f 47.7928
42.614>
2.400
6.374
70% 30.882 21.6174
30.391
55.522
- V.f
=44.4178
= 1.462 > 1.5 CekH 30.391
Cek1.5
61
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
62/127
62
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
63/127
63
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
64/127
64
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
65/127
65
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
66/127
66
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
67/127
67
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
68/127
68
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
69/127
69
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
70/127
70
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
71/127
71
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
72/127
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
73/127
73
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
74/127
74
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
75/127
75
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
76/127
76
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
77/127
77
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
78/127
78
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
79/127
79
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
80/127
80
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
81/127
81
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
82/127
82
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
83/127
83
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
84/127
84
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
85/127
85
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
86/127
86
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
87/127
87
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
88/127
88
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
89/127
89
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
90/127
90
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
91/127
91
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
92/127
92
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
93/127
93
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
94/127
94
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
95/127
95
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
96/127
96
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
97/127
0.0123 x - 1.282 1.283
0.2 0.019
0.1885 x - -0.033 -0.06410
0.2 -0.033
0.1885 x -0.83 0.81681
0.2 -0.014
10 x-1.282 0.312667 1.5947
15 0.469
10 x-1.282 0.344667 1.6457
15 0.517
0.012276 x-1.5947 0.00313 1.5978
0.2 0.0510
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
98/127
5 x-1.282 0.156333 1.4383
15 0.469
5 x-1.282 0.172333 1.4733
15 0.517
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
99/127
aa
99
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
100/127
aa
100
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
101/127
3
101
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
102/127
4
102
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
103/127
5
103
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
104/127
6
104
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
105/127
7
105
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
106/127
8
106
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
107/127
9
107
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
108/127
10
108
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
109/127
11
109
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
110/127
110
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
111/127
2
111
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
112/127
112
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
113/127
113
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
114/127
114
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
115/127
115
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
116/127
116
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
117/127
117
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
118/127
118
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
119/127
a
119
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
120/127
120
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
121/127
121
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
122/127
122
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
123/127
123
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
124/127
2
124
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
125/127
1
125
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
126/127
126
-
8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II
127/127