perencanaan bendung - perencanaan_bendung
Post on 03-Jun-2018
268 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
1/36
1
PERENCANAAN BENDUNG TETAP
A. Pendahuluan
di sepanjang sungai atau aliran airuntuk membelokan airkedalam jaringan saluran irigasiagar dapat di pakai untuk keperluan irigasi, biasanya dilengkapi dengan kantong lumpuragar bisa mengurangi sedimen yang berlebihan serta kemungkinan untuk mengukur air
Yang termasuk bangunan utamaini adalah :Waduk, yaitu suatu bangunan yang terbuat dari urugan batu, urugan tanah ataukombinasi dari keduanya, yang berfungsi untuk menyimpan air pada waktu musim
penghujan untuk di keluarkan kembali pada saat yang di perlukan. Atau denganperkataan lain berfungsi untuk mengaturdebit aliran sungai.Bendung, yaitu suatu bangunan yang melintang pada aliran sungai (palung sungai),yang terbuat dari pasangan batu kali atau bronjong,atau beton, yang berfungsi untuk
meninggikan mukaairagardapat dialirkan ketempat yang di perlukan.Bendung ini di bagi dalam duatipe, yaitu :-Bendung Tetap.-Bendung Gerak (Barrage).Stasion Pompa, yaitu suatu bangunan yang di lengkapi dengan sejumlah pompa, yangfungsinyamengambil airdari sungai dan dialirkan ketampat-tempat yang memerlukan.Biasanya bangunan ini didirikan apabila secara teknis dan ekonomis tidakmenguntungkan apabiladidirikan atau membuat sebuah bendung.Bangunan Pengambilan Bebas, yaitu bangunan yang didirikan di pinggir sungai
berfungsi mengalirkan airsungai secara langsung tanpameninggikan mukaair sungaitersebut.
B. Pengertian BendungSeperti yang di uraikan di atas, bendung adalah suatu bangunan yang di buat dari
pasangan batu kali, bronjong atau beton, yang terletak melintang padasebuah sungai, yangberfungsi meninggikan mukaairagardapat di alirkan ketempat-tempat yang memerlukan.Tentu saja bangunan ini dapat digunakan pulauntuk keperluan lain selain irigasi, sepertiuntuk keperluan airminum, pembangkit listrik atau untuk penggelontoran suatu kota.
Menurut macamnya bendung di bagi dua,yaitu bendung tetap dan bendungsementara. Biasanya bendung sementara ini di buat dari bronjong, yaitu suatu jala-jalakawat yang berukuran 2 m x 1 m x 0,5 m lobang dari jala-jalaini berukuran (berdiameter)
10 cm, kemudian jala-jala ini diisi dengan batu-batu kali yang berukuran 13 15 cm.Tebal kawat untuk bronjong ini 3 ; 4 atau 5 mm.
C. Data yang di gunakan
Datayang di perlukan dalam perencanaan bendung adalah :a. DataTropografi
b. DataHidrologic. DataMorfologid. DataGeologie. DataMekanikatanahf. Standarperencanaan (PBI, PKKI, PMI,dll.)
g. Datalingkungan dan Ekologi.
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
2/36
2
D. Pemilihan lokasiPemilihan lokasi bendung tetap hendaknyamemperhatikan syarat-syarat tropografi
daerah yang akan diairi,topograsi lokasi bendung,keadaan hidrolisis sungai, tanah pondasi
dan lain-lain sebagai berikut :a. Agarseluruh daerah yang di rencanakan dapat di airi secaragravitasi.
b. Tinggi bendung dari dasarsungai tidak lebih dari tujuh meter.c. Saluran induk tidak melewati traseyang sulit.d. Letak bangunan pengambilan ( intake)harus di letakan sedemikian rupasehingga
dapat menjamin kelancaran masuknyaair.e. Sebaiknyalokasi bendung itu beradapadaalursungai yang lurus.f. Keadaan pundasi cukup baik.g. Tidak menimbulkan genangan yang luas di udik bendung,serta tanggul banjir
sependek mungkin.h. Pelaksanaan tidak sulit dan biayapembangunan tidak mahal.
E. Menentukan Elevasi Mercu Bendung.Mukaairrencanadi depan pengambilan bergantung pada:
a. Elevasi mukaairyang di perlukan untuk irigasi (eksploitasi normal)b. Beda tinggi energi pada kantong lumpur (kalau ada) yang di perlukan untuk
membilas sedimen dari kantong.c. Beda tinggi energi pada bangunan pembilas yang di perlukan untuk membilas
sedimen dekat pintu pengambilan.d. Bedatinggi energi yang di perlukan untuk meredam energi padakolam olak.
Jadi untuk merencanakan tinggi mukaairrencana, harus di pertimbangkan pula:- elevasi sawah tertinggi yang akan diairi- tinggi airdi sawah- kehilangan tinggi energi di saluran dan boks tersier- kehilangan energi di bangunan sadap- variasi mukaairuntuk eksploitasi di jaringan primer- kemiringan saluran primer- kehilangan energi di bangunan-bangunan pada jaringan primer : sipon,
pengatur, flum, dan sebagainya.- kehilangan energi di bangunan utama.
F. Perhitungan Muka Air Banjir (MAB)di hilir Rencana Bendung.
Perhitungan ini sangat penting di lakukan, oleh karena MAB hilir ini merupakanpatokan untuk merencanakan kolam olakan (perendam energi). Dengan adanyaMAB ini,dapat di hitung berapakedalaman lantai ruang olakan.
Adapun faktor utama yang harus di miliki adalah peta situasi sungai di sekitarbendung, yaitu 1 km keudik dan 1 km kehilirsertakearah kiri dan kanan sepanjang 0,50km dari as rencana bendung. Kemudian profil memanjang sungai tersebut beserta profilmelintangnya(lihat gambar1.1).
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
3/36
3
Gambar 1.1 Peta Situasi Sungai dan Potongan Melintang Sungai
Setelah itu yang perlu diperhatikan pula ialah keadaan sungai itu sendiri, tipe-tipe sungai
seperti berbatu, pasir, banyak pohon-pohon, berumput dan sebagainya mempunyai nilaikekasaran yang berbeda.
Profil memanjang di gunakan untuk mencari kemiringan rata-rata sungai. Denganjalan menjumlahkan kemiringan dari setiap profil dan dibagi dengan jumlah profil dikurangi satu, maka akan di dapat kemiringan rata-rata di sekitar bendung, atau dengan
perkataan lain :
Irata-rata=j
i
nI )1/(
Profil melintang di gunakan untuk mencari luas tampang basah rata-rata sungai(Frata-rata)
Dimana: Q = debit sungaiF = luas tampang basah sungaiV = kecepatan aliran sungai
Untuk mencari V dapat di gunakan metodesbb :
Manning : 2/13/2 ..1
IRn
V
Dimana: n = koefisien kekasaran ManningR = jari-jari hidrolisI= kemiringan rata-ratasungai
Chezy : V = C IR.
Basin :
)1(
87
R
C
Dimana: C = koefisien Chezy (koefisien kekasaran sungai)R = jari-jari hidrolisI = kemiringan rata-ratasungai.
Biladebit banjirsudah di ketahui, makaakan didapat tinggi airbanjirtersebut.Contoh : jumlah profil (n)= 28
P1P2 P10 P20
RencanaBendung
500 m
500 m
1000 m 1000 m
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
4/36
4
Jumlah kemiringan (j
i
I)= 0,135
Kemiringan rata-rata(I)= 0,135/(28 1)= 0,005Luas profil rata-rata= 110 m2Keliling basah (O)= 49 mJari-jari hidrolis (R)= 110 / 49 = 2,245 mKoefisien kekesaran sungai (n )= 0,030V = (/ 0,030)x 2,2452/3x 0,0051/2= 4,041 m/detQ = F x V = 110 x 4,041 = 444,51 m3/dt.
Atau dengan di ketahui debit banjirrencana, kemudian dengan mencobabeberapatinggi mukaair, misalkan setiap setengah meter, makaakan dapat di buat suatu lengkungdebit, sehinggatinggi airpadadebit rencanadapat di ketahui (lihat gambar1.2).
Gambar 1.2 Lengkung debit
G. Pintu Pengambilan (Intake)Pintu pengambilan berfungsi mengatur banyaknya air yang masuk saluran dan
mencegah masuknyabenda-bendapadat dan kasarkedalam saluran. Padabendung, tempatpengambilan bisa terdiri dari duabuah, yaitu kanan dan kiri, dan bisa jugahanyasebuah,tergantung dari letak daerah yang akan diairi. Bilatempat pengambilan duabuah menuntutadanya bangunan penguras dua buah pula. Kadang-kadang bila salah satu pengambilandebitnya kecil, maka pengambilannya lewat gorong-gorong yang di buat pada tubuh
bendung. Dengan demikian kitatidak perlu membuat 2 bangunan penguras, dan cukup satusaja(lihat gambar1.3 ).
Gambar 1.3 Posisi intake
Tingg
i
mukaa
ir
150 Debit
Intake
Penguras
IntakeIntake
Penguras
Intake Intake
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
5/36
5
H. Penentuan Lebar EfektifBendungLebarbendung, yaitujarak antarapangkal (abutment). Sebaiknya lebarbendung ini
samadengan lebarrata-ratasungai padabagian yang stabil (bagian yang lurus). Biasanya
lebar total bendung diambil antara 1,0 1,2 dari lebar rata-rata sungai pada ruas yangstabil. Agarpembuatan peredam energi tidak terlalu mahal, makaaliran per satuan lebarhendaknya dibatasi sampai sekitar 12 14 m3
maksimum 3,5 4,5 m.Lebarefektifbendung :
Be= B 2(n.Kp+ Ka)H1dengan : Be = lebarefektif bendung
B = lebarbendung. (lebartotal lebarpilar)n = jumlah pilarKp= koef. kontraksi pilarKa= koef. kontraksi pangkal bd.
H1= tinggi energiTabel 1.1 : Hargakoefisien kontraksi :
Pilar Kp
Berujung segi empat dengan ujung yang dibulatkan dengan r 0,1 t 0,002
Berujung bulat 0,01
Berujung runcing 0,00
Pangkal Tembok Ka
Segi empat bersudut 90oke rah aliran 0,20
Bulat bersudut 90oke rah aliran dengan 0,5 He > r > 0,15 He 0,10
Bulat bersudut 45oke arah aliran dengan r > 0,5 He 0,00
Contoh soal :Misal : Btotal= 45,00 m
N = 2 buahT = 1,50 mUjung pilarbulat, Kp = 0,01
Ujung pangkal tembok bulat, bersudut 45o
Kearah aliran, Ka= 0,00
B = Bt t = 45 2 . 1,50 = 42,00 m
Be= 42 2 (2 . 0,01 0,00 )HeBe= 42 0,04 HeBiladi andaikan He= 3,00 m Be= 41,88 m.
I. Perhitungan Muka Air Banjir di atas Mercu Bendung
Persamaan tinggi energi debit untuk bendung ambang pendek dengan pengontrol segiempat adalah :
5,1...3/2.3/2. HeBegCdQ
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
6/36
6
dengan : Q = debit banjirCd = koefdebit, (Cd = Co.C1.C2)g = grafitasi, (=9,8 m/det)Be = lebarefektifbd.
He= tinggi energi di atas mercuCo = merupakan fungsi He/rC1 = merupakan fungsi p/HeC2 = merupakan fungsi p/He dan kemiringan muka hulu (up stream)
bendungBiladisederhanakan rumus di atas menjadi :
Q = 1,704.Be.He1,5Dari literaturlain (VT. Chow): Q = C.L.Be.He1,5DimanaL = Be, C mempunyai nilai 1,7 2,2Contoh soal 2 :Biladi tentukan Qd= 350,00 m
3/det
Be= 41,88 m (sesuai dengan soal 1 )P = 2,50 m
Hitung mukaairbanjirdi udik mercu.Penyelesaian :
Qd= C . L . He1,5
Ambil C = 2,2
He= (350 / (2,2 x 41,88 ))3/2
= 2,435 mDebit persatuan lebarq = Q/Be= 350 / 41,88 = 8,36 m
3/det / m`Kecepatan di udik:V = q / (p + He)= 8,36 / (2,5 + 2,435 )= 1,694 m/detHa= k = V2 / 2g = 1,694
2/ 2 . 9,8 = 0,146 m
hc= 3 2 /gq = 3 2 8,9/36,8 = 1,925 m
Hd= He Ha= 2,435 0,146 = 2,289 m.
Gambar 1.4 Muka air di atas Mercu
Bilaupstream3 : 1 dan down stream1 : 1Hitung kordinat mercu tipeOgeeini ?
Tabel Kemiringan Upstream face:
R
Y
1
3
Ha
Hd He0,237 Hd 0,139 Hd
+48,50 (MABH)
r
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
7/36
7
Item k n
Vertikal 2,000 1,850
3 : 1 1,936 1,836
3 : 2 1,939 1,8103 : 3 1,873 1,776
Rumus lengkung mercu Ogee
YHkX ndn .. 1
untuk upstream 3 : 1 k = 1,939 dan n = 1,836Jadi persamaannyamenjadi : X1,836= 1,939 . 2,2891,836-1. Y atau
X1,836
= 3,869 Y
Y = X1,836/(3,869)Koordinatnyamenjadi sebagai berikut :
Y X
0,00 0,00
0,50 1,432
1,00 2,090
1,50 2,606
Untuk downstream 1 : 1Makady/dx = 1/1 = 1Y = X 1,836/3,869 dy/dx = (1,836. X 0,836)/(3,869)= 11,836.X0,836= 3,836
X
0,836
= 2,107 X = 2,439 mY = 1,328 m
J. Kolam Peredam EnergiBila kita membuat bendung pada aliran sungai baik pada palung maupun pada
sodetan, makapadasebelah hilirbendung akan terjadi loncatan air. Kecepatan padadaerahitu masih tinggi, hal ini akan menimbulkan gerusan setempat (local scauring).
Untuk meredam kecepatan yang tinggi itu dibuat suatu konstruksi peredam energi.Bentuk hidrolisnya adalah merupakan suatu pertemuan antara penampang miring,lengkung, dan lurus.
Secaragaris besarkonstruksi peredam energi dibagi menjadi 4 (empat)tipe, yaitu :Ruang Olak tipeVlughterRuang Olak tipeSchoklitschRuang Olak tipeBucketRuang Olak tipeUSBR
Pemilihan tipeperedam energi tergantung padaKeadaan tanah dasarTingi perbedaan mukaairhulu dan hilirSedimen yang diangkut aliran sungai
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
8/36
8
1. Ruang olakan tipeVlughterRuang olak ini dipakai pada tanah aluvial dengan aliran sungai tidak membawa
batuan besar.Bentuk hidrolis kolam ini akan dipengaruhi oleh tinggi energi di hulu di atas mercu
(He), dan perbedaan energi di hulu dengan mukaairbanjirhilir(Z).Sebagai batasan tipeini makadaam lantai olakan dari mercu bendung 8,00 m dan Z
4,50 mPerhitungan hidrolisnyasebagai berikut :
Untuk 1/3 Z/He 4/3
a= 0,20 He ZHe /
Untuk 4/3 Z/He 10
a= 0,15 He ZHe /
dengan : D = kedalaman kolam diukurdari puncak mercu sampai permukaan kolamL = panjang kolam yang diukurdari perpotongan bidang miring dan horizontal
R = jari-jari kolam, dengan titk pusat sejajardengan elevasi mercu.a = end sill
Contoh :
Diketahui Qd = 350 m3/det, Be= 41,88 m , p = 2,50 m, He= 2,435 m, seperti terlihat padagambar. Rencanakan ruang olakan tipeVlughter.Solusi :
Z = 50 + 2,435 48,50 = 3,935 mZ/He= 3.935/2,435 = 1,616 > 4/3
D = L = R = He+ 1,1 Z = 6,7635 6,80 m
a= 0,15 2,435 935,3/435,2 = 0,30 m.
Gambar 1.5 :Ruang Olakan TipeVlughter
2.Ruang olakan tipeSchoklitschPeredam tipe ini mempunyai bentuk hidrolis yang sama sifatnyadengan peredam
energi tipeVlughter. Berdasarkan percobaan, bentuk hidrolis kolam peredam energi inidipengaruhi oleh faktor-faktor:
Tinggi energi di atas mercuPerbedaan tinggi energi di hulu dan mukaairbanjirdi hilir(Z).
Perhitungan hidrolis :Tipeini adalah samasifatnyadengan tipeVlughterdan dipakai apabilapadatipeVlughter
besarnyaD, L, R lebih besardari atau samadengan 8,00 m, atau apabilaZ 4,50 m.
HeHd
+47,50
P
Z
Ha
+50,00
+48,50
R
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
9/36
9
r3
= q1/2 1/4
0,50 < < 1,00
t =
l =
L =
Gambar 1.6 :Ruang Olakan TipeSchoklitsch
Gambar 1.7 :Grafik. Schoklitsch
Contoh :
Seperti soal di muka, elevasi MAB hilir + 47,00 m, elevasi dasar sungai + 45,00 m.Rencanakan kolam peredam energinya.Sulusi :
Z = 52,435 47,00 = 5,435 mHe= 2,435 mZ/He= 5,435/2,435 = 2,232 > 4/3D = L = R = 2,435 + 1,1 . 5,435 = 8,41 m
Kolam olakan tipeVlughtertidak dapat digunakan, dan dipilih tipeSchoklitsch.
=
l=
L= S = q1/2 1/4
r3
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,04 0,06 0,08 0,100,02
0,28
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
10/36
10
Adaikan elevasi dasarr3 = + 43,50 m43,50 = 8,935 m
ambil r3 = 1,50 m
Dari grafik : pilih = 0,06
= 0,28, ambil = 0,80, = 0,15s = 0,28.8,361/2.(8,935/9,8)1/4= 0,80 mt = 0,06 . 8,935 = 0,55 ml = . 0,15 9,435 = 0,67 m
L = 0,80 . 8,935 = 7,20 m
3.Ruang olakan tipeBucketKolam peredam energi ini terdiri dari 3 tipe, yaitu :
Solid bucketSlotted Roolerbucket atau dentated RollerbucketSky jump
Ketiga tipe ini mempunyai bentuk hampir sama dengan tipeVlughter, perbedaannyasedikit padaujung ruang olakan.Umumnya peredam ini digunakan bilaman sungai membawa batuan sebesar kelapa(boulder). Untuk menghindarkan kerusakan lantai belakang maka dibuat lantai yangmelengkung sehingga bilamana ada batuan yang terbawa kan melanting ke arahhilirnya.a.
Solid bucket
Dibuat bilamana material hanyuatan membawa batuan sebesar kelapa yang akanmenghancurkan lantai olakan. Ruang lantai dibuat melingkarsampai bagian depancut off.Bentuk hidrolisnyasbb :
V1 = )(.2 HdHg
R = 0,305 . 10p
p = (V1 + 6,4 Hd + 4,88)/(3,6 Hd + 19,5)
R = 0,6 HdH.
Untuk menentukan elevasi dasarlantai peredam :
H/hc 2,4 Tmin/ hc= 1,88 ( H/hc)0,215
H/hc> 2,4 Tmin/ hc= 1,7 ( H/hc)0,33
Gambar 1.8 :Kolam olakan tipeBucket
Hd
H
hc
T min0,6 R
R
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
11/36
11
b. Slotted Rollerbucket
Peredam ini digunakan bilaloncatan airrendah maupun tinggi dan deras akan lebihbaik karenadi ujung olakan dibuat pemecah arus.
c.
Sky JumpJenis bucket ini digunakan bilakeadaan loncataairsangat tinggi dan keadaan airdi
belakang kolam kecil. Tipe ini akan lebih baik digunakan bila letak kolam padadaerah batuan yang sangat kokoh. Selain itu lantai olakan ini akan lebih tahanterhadap terjangan banjiryang membawabatu-batuan.Perhitungan hidrolis :
V1= )5,0(.2 HdHg
R = 0,305 . 10p (VT. Chow)
R = 0,5. HdH.
p = (V1 + 6,4 Hd + 4,88)/(3,6 Hd + 19,5)
R = 0,6 HdH. (Varshney)
1F = 0,09.R/D + 1,95F1= 13.R
1/2 19,5
Untuk jarak loncatan air(x)dan tinggi loncatan air terhadap lip (y)adalahsebagai berikut :
x = (V2sin 2 )/g
y = h sin 2
Contoh soal :Diketahui : elevasi mercu = +50,00 m
Hd = 2,289 mHe= 2,435 m, hc= 1,925 mElevasi MAB di hilir= +48,50 mElevasi dasarsungai di hilir= +46,50 m
Hitung radius kolam olakam olakan tipebucket.!Solusi :
H = Z = 50 + 2,435 48,50 = 3,935 m
H/hc= 3,935/1,925 = 2,044 < 2,4
Tmin/hc= 1,88 ( H/hc)0,215= 2,19
Tmin = 2,19 . 1,925 = 4,215 m ambil 4,50 mElevasi kolam olakan = 48,50 4,50 = +44,00
H = 50 44 = 6 m
R = 0,6 289,2.6 = 2,22 m
V1 = )289,2.5,06(8,9.2 = 9,755 m/det
p = (9,755 + 6,4 . 2,289 + 4,88)/(3,6 . 2,289 + 19,5)= 1,005R = 0,305 . 10
1,005= 3,462 ambil R = 3,70 m
Tinggi cut off= 0,6 . 3,70 = 2,22 m(Lihat gambar!)
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
12/36
12
4.Ruang olakan tipeUSBRType ini biasanya dipakai untuk head drop yang lebih tinggi dari 10 meter. Ruangolakan ini mempunyai berbagai variasi dan yang terpenting ada empat type yangdibedakan oleh rezim hidraulik aliran dan konstruksinya.
a. Ruang olakan USBR IRuang olakan datar, peredaman terjadi akibat benturan langsung dari alirandengan permukaan dasarkolam.Ruang olakan /kolam menjadi panjang.Cocok untuk debit kecil, dengan kapasitas peredaman yang kecil.
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
13/36
13
b. Ruang olakan USBR II
Ruang olak tipe ini memiliki blok-blok saluran tajam (gigi pemencar)di ujung
hulu dan di dekat ujung hilir(end sill).Cocok untuk aliran dg tekanan hidrostatis > 60 mQ > 45 m
3/det
Bilangan Froud > 4,5
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
14/36
14
c. Ruang olakan USBR IIIDipasang gigi pemencar di ujung hulu, pada dasar ruang olak dibuat gigi
penghadang aliran, dan di ujung hilirdibuat perataaliran.Cocok untuk mengalirkan airdg tekanan hidrostatis rendahQ < 18,5 m
3/det
V < 18,0 m/detBilangan Froud > 4,5
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
15/36
15
d. Ruang olakan USBR VIDipasang gigi pemencardi ujung hulu, dan di ujung hilirdibuat perataaliran.Cocok untuk mengalirkan airdg tekanan hidrostatis rendahBilangan Froud antara2,5 -4,5
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
16/36
16
Yang paling penting dalam perencanaan ruang olak tipeUSBR adalah menghitung ratingjumpdan tail watersertamencari bilangan Froud.Selanjutnyadilakukan uji model padatiperuang olak yang terpilih.Langkah perhitungan :
Menghitung kec. Aliran di kaki bendung
)1.(.2 YHgV
dengan : V = kec. Aliran di kaki bendungH = bedatinggi antaraMAB dg dasarruang olak
Y1 = tinggi mukaairdi kaki bendung
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
17/36
17
KarenaY1 belum diketahui makakec. di kaki bendung dianggap sbb:
)5,0.(.21 HdHgV
dengan : V1 = kec. aliran di kaki bendungH = tinggi terjunanHd = tinggi mukaairdi atas mercu
Menghitung ketinggian mukaairdi kaki bendung :
).1(1
totalBV
QY
Menghitung kec. aliran sebenarnyadengan rumus pertama.Menghitung bilangan Froud :
1.1
Yg
VF
Menghitung rating jump:
)1.81(2/11/2 2
FYY Atau dengan menggunakan grafik hubungan antaraF1 dengan Y2/Y1
Penentuan panjang ruang olak diperoleh dari gambar. Ketentuan lain dapat dilihat darigambarmenurut tipemasing-masing.
Contoh :
Diketahui : Elevasi mukaairdi hilirbendung = + 66,30Elevasi mercu bendung = +65,00Tinggi mukaairdi atas mercu = 3,60 m
k = 0,20
Elevasi ruang olak diambil = +57,50Rencanakan ruang olak tersebut ?Solusi :
Z = (+65,00 + 3,60) 57,50 = 11,10 m
)60,3.2/110,11(8,9.2V = 13,50 m/det
Tinggi mukaairdi kaki bendung :)20.50,13(
3201Y = 1,19 m
(misal Q =320 m
3
/det dan B = 20 m)Kecepatan airsebenarnya: ))17,1)20,010,11((8,9.2V = 14,08 m/det
Bilangan Froud :19,1.8,9
08,141F = 4,2
Tinggi rating jump : )1)2,4.8(1(2/1/ 212 YY = 5,46 m
Y2= 5,46 . 1,17 = 6,40 m
Tinggi tail water: Y2 (+57,50)= 8,80 mSyarat Y2 2 8,80 > 6,40 m (ok)Berdasarkan hasil perhitungan parameterdi atas, dipilih tiperuang olak USBRII
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
18/36
18
Panjang ruang olak dicari dengan grafik hubungan antara F1 dengan L/D2L/D = 3,60 L = 3,6 . 6,4 = 23,00 m
0,5 D1 = 0,5 . 1,17 = 0,60 m
0,02 D2 = 0,02 . 6,4 = 0,13 ambil = 0,15 m
0,15 D2 = 0,15 . 6,4 = 0,96 m0,2 D2 = 0,2 . 6,4 = 1,28 m
5. TheSAF Stilling Basin (SAF = Saint Anthony Falls)Kalau bukaan pada hilir kolam olakan type yang lain melebar, maka bentuk dari
typeSAF ini berbentuk trapesium (lihat gambar).Bentuk hidrolis type ini mensyaratkan Fr ( bilangan Froude ) berkisar antara 1,7
sampai dengan 17. Padapembuatan kolam ini, dapat di perhatikan bahwapanjang kolamdan tinggi loncatan dapat di reduksi sekitar80% dari seluruh perlengkapan. Kolam ini akanlebih pendek dan ekonomis akan tetapi mempunyai beberapa kelemahan yaitu faktorkeselamatan rendah (Open Chanel Hidraulics, V.T.Chow : 417 420 )
- LB= 4,5y2/Fr0,76- Tinggi chuteblocks = Y1- Lebardan jaraknyakira-kira0,75 Y1- Jarak dari akhirupstream dengan floorblocks = 1/3 LB- Jarak floorblocks terhadap dinding tegak 3Y1/8- Total lebarfloorblocks yang di gunakan sebesar40 50% dari lebarkolam
olakan (peredam energi ).- Tinggi end sill = C = 0,07 Y1- Tinggi airdi atas kolam peredam = Y2di pengaruhi oleh bilangan Froude.
Untuk Fr= 1,7 5,5 Y2`= (1,1 Fr2/120 )Y2
Untuk Fr= 5,5 11 Y2`= 0,85 Y2Untuk Fr= 11 17 Y2= (1,0 Fr2/800 )Y2
- Tinggi dinding tegak hilirminimum di tambah dengan z= Y2/3- Arah tembok sayap membentuk sudut 45
0dengan centerline.
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
19/36
19
Dimana:V = kecepatan airR = hidrolis dari ruang olakanX = jarak loncatan airY = tinggi loncatan airF = froudenumber
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
20/36
20
K. Pintu Penguras.Penguras ini berada pada sebelah kiri atau sebelah kanan bendung dan kadang-
kadang ada pada kiri dan kanan bendung. Hal ini di sebabkan letak dari pada pintupengambilan. Bila pintu pengambilan terletak pada sebelah kiri bendung, maka
penguraspun terletak pada sebelah kiri pula, begitu pula sebaliknya. Sekalipun kadang-ladang pintu pengambilan adaduabuah, mungkin sajabangunan penguras cukup satu halini terjadi bilasalah satu pintu pengambilan lewat tubuh bendung (lihat gambar).1. Fungsi Pintu Penguras.
Pintu penguras ini terletak antara dinding tegak sebelah kiri atau kanan bendungdengan pilar, atau antara pilar dengan pilar. Lebar pilar antara 1,00 sampai 2,50 mtergantung kontruksi apayang di pakai. Pintu penguras ini berfungsi untuk menguras
bahan-bahan endapan yang adapadasebelah udik pintu tersebut.- Lebarpenguras di tambah dengan pilar-pilarnya1/6 1/10 dari lebar total
bendung ( jarak antara pangkal-pangkalnya ), untuk lebar sungai < 100meter.
- Sebaiknyadi ambil 60% dari lebartotal pintu pengambilan termasuk pilar-pilarnya.
Pintu penguras dapat di rencanakan dengan bagian depan terbukaatau tertutup.Pintu bagian terbukamempunyai keuntungan-keuntungan berikut :
- ikut mengaturkapasitas bendung, karenaairdapat mengalirmelalui pintu-pintu yang tertutup selamabanjir.
- Pembuangan benda-benda terapung lebih mudah, khususnya bila pintu dibuat dalam duabagian dan bagian atas dapat di turunkan. (lihat gambar)
Kelemahan-kelemahan sebagai berikut :- sedimen akan terangkut ke penguras selama banjir, hal ini bisa
menimbulkan masalah, apalagi apabila sungai banyak mengangkutbongkah. Bongkah-bongkah ini dapat menumpuk di depan pembilas dansulit di singkirkan.
- Benda-bendahanyut bisamerusak pintu- Karenadebit di sungai lebih besardari padadebit di pengambilan, makaair
akan mengalir melalui pintu penguras, dengan demikian kecepatan lebihtinggi dan membawalebih banyak sedimen.
Sekarang kebanyakan penguras di rencanakan dengan bagian depan terbuka. Jikabongkahbanyak terangkut, kadang-kadang lebih menguntungkan untuk merencanakan pengurassamping (Shunt Sluice ) penguras ini terletak di luar bentang bersih bendung dan tidakmenjadi penghalang bilaterjadi banjir(lihat gambar).
Selain itu ada juga pintu penguras bawah ( under Sluice ). Penguras bawah ini untukmencegah masuknyaangkutan sedimen dasardan fraksi pasir yang lebih kasarkedalam
Penguras bawah di tempatkan di hulu pengambilan di mana ujung penutup pembilasmembagi air menjadi dua lapisan : lapisan atas mengalir ke pengambilan dan lapisan
bawah mengalirmelalui saluran penguras lewat bendung.Untuk membilas kandungan sedimen dan agarpintu tidak tersumbat, pintu tersebut akan di
buka setiap harinya selama kurang lebih 60 menit. Bila ada benda-benda hanyutmengganggu eksploitasi pintu penguras, sebaiknyadi pertimbangkan untuk menbuat pintumenjadi duabagian, sehinggabagian atas dapat di turunkan dan benda-bendahanyut dapatlewat di atasnya.
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
21/36
21
Ganbar 1.15 :Penguras Samping
Dimensi-dimensi dasarpenguras adalah :- tinggi saluran bawah hendaknya lebih besar dari 1,5 kali diameter butir
terbesarsedimen dasardi sungai.- Tinggi saluran pembilas bawah sekurang-kurangnya1,0 meter.- Tinggi sebaiknya di ambil 1/3 sampai 1/4 dari kedalaman air di depan
pengambilan selamadebit normal.Dimensi rata-ratadari penguras bawah yang di rencanakan berkisardari :
- 5 sampai 20 meteruntuk panjang saluran penguras bawah,- 1 sampai 2 meteruntuk tinggi saluran penguras bawah.- 0,20 sampai0,35 m untuk tebal beton bertulang.
2.BesarnyaButirYang Dapat Di Kuras.Fungsi dari pintu penguras ini adalah untuk menguras atau membilas butiran-butiran
yang ada di udik pintu penguras. Tentu saja hanya sekitar pintu saja yang dapat dibersihkan, sedangkan sedimen yang adadi depan mercu tidak dapat di kuras.
Pelaksanaannyapenguras ini di adakan padaduakeadaan, yaitu :a.Padakeadaan pintu di bukasetinggi undersluice.
b.Padakeadaan pintu di bukasetinggi mercu.Untuk menghitung kecepatan airyang melalui pintu di pergunakan rumus sebagai berikut :
hgFQ ..2. = hghb ..2...
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
22/36
22
Gambar 1.16 :Penguras bawah
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
23/36
23
a.Padakeadaan pintu di bukasetinggi undersluice.
Gambar 1.17 :Kondisi pintu dibuka setinggi undersluice
yPgybQ 2/1(.2...
Dimana: Q = Debit yang mengalirpadapintu (m3/det )= koefisien kontraksi = 0,62
b = Lebarpintu pengurasy = Tinggi undersluice
p = Tinggi mercug = GravitasiVc= Q/F (m/det )
Diameterbutiryang dapat di kuras adalah sebagai berikut :
dCVc .5,1
Dimana: Vc= kecepatan kritis yang di perlukan untuk menguras.C = koefisien sedimen antara3,2 5,5D = diameterbutiran yang dapat di kuras.
Atau d = (Vc/1,5.C )2
b. Padakeadaan pintu di bukasetinggi mercu.
zghbQ ..2....
Dimana: z= 1/3H (H = P )
= 0,75
Gambar 1.18 :Kondisi pintu dibuka setinggi mercu
p
Y y
p-1/2 y
P = H
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
24/36
24
L. Lantai MukaPadasaat airterbendung makaakan terjadi perbedaan tekanan antarahilirdan udik
bendung. Perbedaan ini akan menimbulkan adanya aliran di bawah bendung, lebih-lebih
bilatanah dasarbersifat tiris (porous).Aliran air ini akan menimbulkan tekanan padabutir-butirtanah dibawah bendung.
Bilatekanan ini cukup besaruntuk mendesak butir-butirtanah, makalamakelamaan akantimbul penggerusan, terutamadi ujung belakang bendung.
Fungsi Lantai Muka
Air yang mendapat hambatan akan mencari jalan keluar melalui hambatan yangpaling kecil, hambatan yang paling kecil di sini adalah pertemuan antara tanah denganbangunan, biasanya hal ini di sebut creep line. Bila creep line ini pendek, makahambatannyaakan kecil dan tekanan yang di timbulkan oleh airitu akan besar.
Untuk memperkecil tekanan air ini, maka hambatan harus di perbesar atau di
perpanjang. Cara lain adalah dengan membuat lantai muka atau juga dengan dindingvertikal (cut off wall).
Gambar 1.19 :Bendung dengan dan tanpa lantai muka
1. Perhitungan Lantai Muka.Tekanan airini bergerak kesegalajurusan, demikian jugaairyang beradadi bawah
bendung. Gaya tekan air yang menakan dibawah bendung inyaberusahamendorong bendung keatas.
Gambar 1.20 :Tekanan hidrostatis pada bendung
Tekanan padatitik A = .h sebagai tekanan hidrostatis. Tekanan padatitik B, jikaadatanah
yang sebesar .h1. Tetapi karenaadatanah dan air ini akan melewati jalan sepanjang ABdan dengan sendirinyaakan mengurangi energinya ( untuk di ubah menjadi kecepatan )
makatekanan di B akan menjadi kecil, kurang dari .h1.
Bronjong
h
h1
hh1
h2
h
A
B C
D
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
25/36
25
Jumlah pengurangan tekanan sebesar h di atas akan terbagi padaseluruh creep line-nya. (ABCD). Beberapateori untuk mencari pembagian besarnyapengurangan tekanan tersebut,antaralain :
a.teori Bligh
b.teori Lanec.teori Khosla
2.1.1 Teori Bligh.Teori ini berpendapat bahwabesarnyaperbedaan tekanan di jalurpengaliran adalahsebanding dengan panjangnyajalan air(creep line)dan di nyatakan sebagai :
dimana: h = bedatinggi.
Gambar 1.21 :Creep Line
hAB= l AB/C ; h AB= l BC/C ; h AB= l CD/C dan seterusnya.Kalau di ambil seluruh bedatekanan dan jumlah seluruh creep line, makarumus di atas diubah menjadi :
Agarsupayakontruksi aman terhadap tekanan air, maka:
H = L/C atau LHargaC dapat di lihat padatabel berikutnya.
b.Teori Lane.Teori ini memberikan korekasi terhadap teori Bligh dengan menyatakan bahwa energi
yang di butuhkan oleh air untuk melewati jalan yang vertikal lebih besar dari jalanhorizontal, dengan perbandingan 3 : 1.Jadi anggapannyaadalah Lv = 3.Lhuntuk suatu panjang yang sama.Sehinggarumus Bligh di rubah menjadi :
H = (Lv+ 1/3 Lh
atau L = Lv+ 1/3 Lh C xHargeC untuk Bligh dan Lane berlainan. Sebagai catatan untuk bilangan yang bersudut45
oatau lebih terhadap bilangan horizontal di anggap sebagai bilangan vertikal. Sedangkanyang bersudut kurang dari 45odari bilangan horizontal, di anggap sebagai horizontal.
hCD
hEFhAB H
C
D
E
F
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
26/36
26
TABEL :WEIGHTED CREEP RATIO
BAHAN C (Lane) C (Bligh)
pasir amat halus 8,5 18
pasir halus 7,0 15
pasir sedang 6,0 -
pasir kasar 5,0 12
Krikil halus 4,0 -
Krikil sedang 3,5 -
Krikil campur pasir - 9
Krikil kasar termasuk batu kecil 3,0 -
Boulder, batu kecil dan krikil kasar 2,5 -
Boulder, batu kecil dan krikil - 4-6
Lempung lunak 3,0 -
Lempung sedang 1,8 -
Lempung keras 1,8 -
Lempung sangat keras atau padas 1,6 -
TABEL HARGA-HARGA PERKIRAAN UNTUK KOEFISIEN GESEKAN
BAHAN f
Pasangan batu pada pasangan batu 0,60 - 0,75
Batu keras berkualitas baik 0,75
Kerikil 0,50
Pasir 0,40
Lempung 0,30
c. Teori Khosla.Khosla berpendapat bahwa masalah bandungan dan bendung bukan merupakan suatu
bentuk yang sederhana, dan oleh karenanya tidak dapat di selesaikan langsungpersaLaplace. Persamaan ini merupakan persamaan analitis, di susun secara praktis danhanya berlaku untuk keadaan tanah yang homogen. Sedangkan Khosla berpendapat
bahwasusunan tanah di bawah bangunan airsangat berfariasi.Beberapabentuk standaryang di berikan Khosla, adalah :
Lantai horizontal lurus, ketebalannyadi abaikan dengan cukup memasang sheetpilepadaujung-ujungnya.
E1 C
d C1 E d
D1 b b D
Gambar 1.22 :Lantai bendung dengan sheet pile
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
27/36
27
Lantai horijontal lurus yang mempunyai tekanan kebawah, tidak memakai cutofvertikal.
d
D1 Db
Gambar 1.23 :Lantai bendung tanpa cut ofvertical
Lantai horizontal lurus, ketebalannya di abaikan cukup memasang beberapasheet piles tengah.
D
b
Gambar 1.24 :Lantai bendung dengan beberapa sheet piles
Biasanyakontruksi gedung di buat dengan memadukan ketigabentuk tersebut di atas. PanJang dari seluruh lantai di lengkapi dengan beberapasheet piles.Agar suatu bangunan air aman terhadap bahaya seepage maka Khosla mengemukakan
beberapasyarat yang harus dipenuhi, seperti berikut ini :- Harus mempunyaipileyang dalamnya> maximum depth of scour- Harus mempunyai safeexit gradient(exit gradien< Cricakal Exit Gradient)- Harus terdapat keseimbangan (minimal )antaraberat tubuh gedung dengan
upliftpressurepadatiap titik.1)Maximum Depth of Scour, dapat dicari dengan persamaan Lacey, sebagai berikut :
R = 1,35 (q2/f)1/3 1.35)Dimana:R = Maximum Depth ofScour, (m )
Q = Debit persatuan lebar, (m3 /det )
F =Material factor= mnd75,1 dmn = Diameterrata-ratapartikel tanah (mm )
2)SafeExit Gradiendari Khosla.Tabel : Safeexit gradient
Type Of Material Safe Exit Gradient
Shingle (kerikil) 1/4 sampai 1/5
Coarse sand (pasir kwarsa) 1/5 sampai 1/6
Fine sand (pasir lepas) 1/6 sampai 1/7
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
28/36
28
Untuk menghitung besarnya Exit Gradien, Khosla memberikan rumus sebagaiberikut :
)1
(d
HGE
Dimana: GE=Exit gradientH = Perbedaan head Maximumd = Dalamnyapile.
2
11 2
= b/d
b = Panjang total bendung.
Harga)(
1dapat di lihat dari monogram di bawah ini.
Gambar 1.25 :Grafik Khoslas Safe exit gradient
3)Uplift PressureMenurut Khosla, dalam perhitungan Uplift Pressuremengalami 3 koreksi, yaitu :
---
Koreksi terhadap pengaruh Sheet Pile
)('/191b
DdbDC
Dimana: C1 = koreksi pengaruhD = dalamnya pile yang berpengaruh, diukur dari pile yang terpengaruh
(dikoreksi)
d = Dalamnyapileyang terpengaruh (dikoreksi )
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
alpha
Lamda
a b
Hexit gradient
wL
=b/d
= (1+V1+ ^2)/2=
V curva1
curva 2
25
20
15
10
05
0
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
29/36
29
b = Panjang total bendungb` = Jarak antarapileyang bersangkutan.
Gambar 1.26 :Koreksi pada Uplift pressure
Koreksi Terhadap Pengaruh Ketebalan Lantai Padadasarnyakoreksi terhadap pengaruh ketebalan lantai ini, merupakan hasil interpolasidari prosentase uplift yang bekerja pada titik sheet pile dibawahnya. Titik E dan Cmengalami koreksi uplift akibat pengaruh ketebalan lantai diatasnya, yang besarnyaadalah:
xtd
CDKoreksi
11
dimana: D1 = besarnyaprosentaseuplift di titik D1C1 = besarnyaprosentaseuplift di titik C1d = dalamnyasheet filet = tebal lantai
koreksi padatitik E dan C mempunyai hargasama, bedanyapadatitik E mempunyai hargaminus (-), karenaaliran menuju titik E dan padatitik C mempunyai hargapositif(+)karenaalirannyameninggalkan titik C.
Koreksi tehadap pengaruh Kemiringan Lantai Koreksi ini mempunyai harga(+)jikadown slopedan mempunyai harga(-)jikaup slope.Menurut Khoslahargakoreksi itu adalah sebagai berikut :
Tabel : Variasi kemiringan lantai terhadap faktorkoreksi (k)
b'
b
t
D
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
30/36
30
Slope Correctiont % for pressure
vertiakal : horizontal k
1 : 1 11,20
1 : 2 6,501 : 3 4,50
1 : 4 3,30
1 : 5 2,80
1 : 6 2,50
1 : 7 2,30
1 : 8 1,00
Contoh :C3= k (bs/b1)
Dimana : C3
= koreksi pengaruhk = faktorkoreksi
bs = jarak horizontal slope, (m)b1= jarak antarapile, (m)
M. Stabilitas BendungDalam peninjauan stabilitas bendung, maka potongan-potongan yang di tinjau
terutamaadalah potongan-potongan I-Idan II-IIkarenapotongan ini adalah yang terlemah.Potongan lain yang perlu di tinjau akan di jelaskan di belakang.
I II
III
Gambar 1.27 :Potongan terlemah pada Bendung
1. Gaya-gayayang bekerja.Sebuah bendung akan menderita tekanan gaya-gaya seperti gaya berat, gaya gempa,tekanan lumpur, gayahidrostatis dan gayauplift-pressure.
a. Gayaberat.Gayaberat ini adalah berat dari kontruksi, berarah vertikal ke bawahyang garis kerjanyamelewati titik barat kontruksi.
G
Gambar 1.28 :Gaya berat tubuh bendung
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
31/36
31
Untuk memudahkan perhitungan, biasanya dibagi-bagi yang berbentuk segitiga-
segitiga, segi enpat atau trapesium.Karenapeninjauannyaadalah tiap lebar1 meter, makagayayang di perhitungkan adalah luas bidang kali berat jenis kontruksi (untuk pasangan
batu kali biasanyadi ambil 1,80 ).b. Gayagempa.Untuk daerah-daerah yang banyak gunung berapinya seperti di Indonesia, maka gayagempaharus di perhitungkan terhadap kontruksi.
Gayagempasebesar, K = f. GDimana: f= koefisien gempa.
G = berat kontruksi.Gaya gempa ini berarah horizontal, kearah yang berbahaya ( yang merugikan ), dengangaris kerja yang melewati titik berat kontruksi. Sudah tentu jugaadakomponen vertikal,tetapi ini relatiftidak berbahayadi bandingkan dengan komponen yang horizontal.Hargaftergantung dari lokasi tempat kontruksi sesuai dengan petazonegempa.
c. Tekanan Lumpur.Apabila bendung sudah ber-exploitasi, maka akan tertimbun endapan di depan bendung.Endapan ini di perhitungkan sebagian setinggi mercu.
h Ps
Gambar 1.29 :Tekanan lumpur
)sin1
sin1(..2/1 2hP ss
Dimana: s= b.d. lumpur(biasanyadi ambil 1,6)
= sudut geseralam dari silt (reposeangle)
untuk silt diambil = 30o
3/1)5,01
5,01(
sin1
sin1( Ps= 1/6. s.h
2
d. Gayahidrostatis.
Sebagaimanaakan tercantum dalam syarat-syarat stabilitas nanti, makaharus di tinjau padawaktu airbanjirdan padawaktu airnormal (airdi mukasetinggi mercu dan di belakangkosong).Di samping itu di tinjau pula terhadap pengaliran dimana mercu tenggelam dan mercutidak tenggelam.1)Mercu tidak tenggelam.
W1= . .a.h
W2= . .h2
W3 = . .a(2h1 h)
W4= . .h (2h1 h)
W5= . .b.h2
W6= . .h22
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
32/36
32
a
a W3 b
h W2 W1 h1 h W4
W5
W6 h2
Gambar 1.30 :Gaya hidrostatis kondisi air normal dan banjir
Untuk mercu tidak tenggelam padasaat airbanjirsebenarnyaadalapisan airyang mengalirdiatas mercu. Tetapi karena lapisan ini biasanya tidak tebal, dan di samping itukecepatannyabesar, makauntuk keamanan laoisan ini tidak di perhitungkan. Lain halnya
dengan untuk mercu tenggelam, yang lapisannyalebih tebal.2)Mercu tenggelam.Padasaat airnormal adalah samadengan peristiwamercu tidak tenggelam. Pada saat air
banjirkeadaannyasebagai berikut : gambar :
a c b
h1 W1 W3
h W2 W4
h2
W5
Gambar 1.31 :Gaya hidrostatis kondisi air banjir
W1= . .a(2h1 h)
W2= . .h (2h1 h)
W3 = . .c(h1 h + d)
W4= . .b (h2 + d)W5= . .h2
2
f. Uplift pressure.Untuk ini harus di cari tekanan pada tiap-tiap titik sudut, baru kemudian bisa di cari
besarnyagayayang bekerjapadatiap-tiap bidang.
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
33/36
33
HHx
A
hx
B C E
X D
Gambar 1.32 :Tekanan pada tiap titik sudut
Secaraumum besarnyatekanan padatitik X adalah :
HL
l
hHhHL
l
HU X
XxX
X
HL
lHU XXX .44)
Dimana : Ux= uplift pressuretitik X.Hx= tingginyatitik X terhadap airdi muka.X = panjangnyacreep linesampai ketitik X (ABCX ).L = jumlah panjang creep line(ABCXDE )H = bedatekanan.
Dengan demikian makabesarnyatekanan tiap-tiap titik akan dapat di ketahui.Di lihat dari rumus di atas makateoritis uplift-pressurekemungkinan dapat bernilai positif
maupun negatif. Dalam hal ini tekanan negatifkenyataannyatidak akan terjadi oleh karenaadanya liang-liang renik di antara butir-butir tanah, sehingga akan berhubungan denganatmosphere.Jadi untuk tekanan negatifini besarnyadi anggap nol.
b
X D
UXD
Gambar 1.33 :Uplift pressure
Gaya uplift di bidang XD adalah : UXD= 1/2.b (Ux + Ud )dan bekerjapada titik berattrapesium. Untuk tanah dasaryang baik di sertai dengan drain yang baik pulamakaupliftdapat di anggap bekerja67% nya. Jadi bekerjauplift-pressureantara67% sampai 100%.
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
34/36
34
2. Anggapan-anggapan dalam stabilitas.
1
2
1
2
Gambar 1.34 :Potongan yang paling lemah
Untuk menyederhanakan perhitungan tanpa mengurangi hakekat dari perhitungan itusendiri, makadi adakan anggapan-anggapan sbb :
a. Peninjauan potongan vertikal adalah padapotongan-potongan yang paling lemah (dalam hal ini potongan 1-1 dan 2-2 )
b. Lapisan puddel tetap berfungsi.c. Titik guling padapeninjau vertikal di atas adalah titik A.d. Kontruksi bagian depan bendung akan penuh lumpursetinggi mercu bendung.e. Harus di perhitungkan sekurang-kurangnyapadaduakeadaan mukaair, yaitu muka
airbanjirdan mukaairnormal.f. Ditinjau pulapotongan-potongan mendatarpadakedudukan :
- Bagian di atas lantai muka, tiap 1 metervertikal.- Bagian di bawah lantai muka, dua potongan pada tempat-tempat yang di
anggap terlemah.3. Syarat-syarat stabilitas.
a. Padakontruksi dengan batu kali, makatidak boleh terjadi tegangan tarik. Ini berartibahwa resultante gaya-gaya yang bekerja pada tiap-tiap potongan harus masukkern.
e=1/6 B
H
V R
e e
1/2BB
Gambar 1.35 :Daerah kern
b. Momen tahanan (Mt )harus lebih besardari padamomen guling ( Mg ). Faktorkeamanan untuk ini dapat di ambil antara1,50 dan 2.
g
t
M
MR
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
35/36
35
c. Kontruksi tidak boleh menggeser.Faktorkeamanan untuk ini dapat di ambil antara1,2 dan 2,00.
H
fVF
.
F = faktorkeamanan.F = koef. Gesekan antarakontruksi dan dasarnya.Hargauntuk fini seperti padatabel 5.d. Tegangan tanah yang terjadi tidak boleh melebihi tegangan tanah yang di izinkan.
)(_
gg
e. Setiap titik padaseluruh kontruksi tidak boleh terangkat oleh gayakeatas (balanceantaratekanan keatas dan tekanan kebawah).
-oOo-
DaftarBacaan
Galang Persada. 1986. Standar Perencanaan Irigasi KP-01 s/d KP-07. Jakarta: BadanPenerbit Pekerjaan Umum.
Garg, Santos Kumar. 1981. Irrigation Engineering and Hydraulic Structures. NewDelhi: KhanaPublihsers
Mazumder, S.K. 1983. Irrigation Engineering. New Delhi: Tata McGraw-HillPublishing Company Limited
Punmia, B.C, and Pande B.B.Lal. 1979. Irrigation and Water Power Engineering.New Delhi: Nai Sarak, Nem Chand Jain.
Radjulaini dan Odih Supratman. (2001) Diktat Perkuliahan Irigasi II, JurusanPendidikan Teknik Bangunan FPTK UPI
Sub Direktorat Perencanaan Teknis. 1981. Pedoman dan Kriteria Perencanaan TeknisIrigasi. Jakarta: DPU, Ditjen Pengairan, Ditgasi.
Sudjarwadi. (1989/1990). Teori dan PraktekIrigasi. Yogyakarta: PAU Ilmu TeknikUGM.
Varshney, R.S, et al. 1979. Theory& Design of Irrigation Structures, Vol. I& II.Roorkee: Nem Chand & Bros
b'
b
t
D
-
8/12/2019 Perencanaan Bendung - Perencanaan_bendung
36/36
top related