bab iv - irbang ii

BAB IV PERENCANAAN MERCU BENDUNG 82

BAB IV. PERENCANAAN MERCU BENDUNG.

III.1. GEJALA KAVITASI DAN BENTUK MERCU . 83

III.1.1 Gejala kavitasi. 83

III.1.2 Bentuk kelopak bawah aliran melalui ambang tajam. 84

III.2. LEBAR EFFEKTIF MERCU. 85

III.3. BENDUNG MERCU BULAT. 87

III.3.1 Jari-jari mercu. 88

III.3.2 Besarnya debit yang dapat dialirkan. 89

III.4. MERCU OGEE. 100

III.4.1 Bentuk mercu Ogee. 100

III.4.2 Besarnya debit yang dapat dialirkan. 101

III.5. PENENTUAN LEBAR MERCU. 103

III.6. CONTOH PERHITUNGAN BENTUK MERCU. 104

III.6.1 Kemungkinan I. 104

III.6.2 Kemungkinan II. 106

III.6.3 Kemungkinan III. 107

Bahan ajar Irigasi dan Bangunan Air II


BAB IV.

PERENCANAAN MERCU BENDUNG

1. Definisi dan Fungsi

Mercu bedung yaitu bagian teratas tubuh bendung dimana aliran dari udik dapat

melimpah ke hilir. Fungsinya sebagai penentu tinggi muka air minimum di sungai bagian

udik bendung; sebagai pengempang sungai dan sebagai pelimpah aliran sungai. Letak

mercu bendung bersama-sama tubuh bendung diusahakan tegak lurus arah aliran sungai

agar aliran yang menuju bendung terbagi merata.

2. Gejala Kavitasi dan Bentuk Mercu

2.1 Gejala kavitasi.

Gejala kavitasi adalah timbulnya tekanan negatif, terutama akibat kecepatan aliran

yang cukup tinggi. Sesuai dengan persamaan energi :

E zp

r g

v

2 g

2

Dari persamaan tersebut dapat kita lihat apabila tidak ada tambahan atau

pengurangan energi, kenaikan kecepatan ( V ) akan mengakibatkan penurunan tekanan

( p ). Apalagi dalam persamaan tersebut kecepatan mempunyai pangkat dua, sehingga

sedikit saja kenaikan kecepatan akan menimbulkan penurunan tekanan yang cukup besar.

Apabila penurunan tekanan itu cukup besar maka tekanan akan menjadi negatif. Tekanan

negatif ini akan merusak permukaan tempat terjadinya aliran. Kalau aliran tersebut terjadi

pada permukaan beton, maka tekanan negatif yang dapat ditahan oleh beton hanya sampai

sekitar - 3 atau - 4 meter tinggi air saja. Sedangkan pada pasangan batu tekanan negatif

yang dapat ditahan hanya sekitar - 1 meter tinggi air saja.



2.2 Bentuk kelopak bawah aliran melalui ambang tajam.

Apabila suatu aliran melalui ambang tajam, maka pada debit yang sangat kecil

aliran akan menempel pada ambang seperti pada gambar berikut ini. Namun apabila debit

semakin besar, maka akan terjadi rongga antara dinding hilir ambang. Apabila debit cukup

besar, maka terjadi suatu kelopak dibawah aliran yang meninggalkan ambang tajam seperti

digambarkan pada gambar 4.1. berikut ini.

Gambar 4.1 Terjadinya kelopak bawah.

Bentuk kelopak bawah tersebut pada dasarnya adalah mengikuti lintasan gerak

peluru seperti pada gambar 4.2. berikut ini.

Secara teotitis bentuk kelopak bawah dari aliran melalui mercu tajam ini berbentuk

parabola. Kalau bentuk mercu pelimpah dibuat mengikuti bentuk kelopak bawah ini,

kemungkinan terjadinya gejala kavitasi akan kecil. Karena itu beberapa penyelidikan

laboratorium dilakukan untuk mendapatkan bentuk mercu yang dikembangkan berdasar

prinsip ini. Namun selain bentuk mercu yang mengikuti bentuk kelopak bawah ini

dikembangkan juga bentuk mercu bulat dengan satu atau dua jari-jari seperti pada gambar

4.3. berikut ini.



Gambar 4.2 Bentuk kelopak bawah yang mendekati gerak peluru.

Gambar 4.3 Beberapa bentuk mercu.

Namun untuk menghindari terjadinya kavitasi, jari-jari mercu ini harus memenuhi

persyaratan yang akan dibahas berikut ini.

3. LEBAR EFFEKTIF MERCU.

Lebar total bendung adalah jarak antara pangkal-pangkal bendung atau antara

tembok-tembok tegak bendung. Lebar total bendung ini sebaiknya sama dengan lebar

sungai. Namun dapat juga lebar total bendung itu diambil lebih lebar dan lebar maksimum

1,2 kali lebar sungai yang ada. Menurut Direktorat Irigasi, agar pembuatan bangunan

peredam energi tidak terlalu mahal, maka aliran per satuan lebar hendaknya dibatasi

sampai sekitar 12 sampai 14 m3/dt.m' yang memberikan tinggi energi maksimum sebesar

3,5 sampai 4,5 m.



Lebar effektif mercu adalah lebar mercu yang effektif mengalirkan debit. Tidak

seluruh lebar total bendung yang menjadi effektif karena adanya pilar-pilar serta adanya

kontraksi terhadap aliran akibat terganggunya aliran oleh pangkal bendung maupun oleh

pilar-pilar.

Besarnya lebar total bendung yang menjadi lebar effektif dapat dihitung menurut

rumus berikut ini :

Beff = B - 2 ( n Kp + Ka ) H1 - b.

dimana :

n = Jumlah pilar.

Kp = koeffeisien kontraksi pilar.

Ka = Koeffisien kontraksi pangkal bendung.

H1 = Tinggi energi, m.

b = lebar pilar.

Gambar 4.4 Lebar bendung.



Daftar 4.1. Besarnya koeffisien Kp dan Ka menurut Direktorat Irigasi adalah sebagai

berikut:

Bentuk Pilar Kp

Pilar berujung segi empat dengan sudut-sudut yang dibulatkan pada jari-jari yang

hampir sama dengan 0,1 dari tebal pilar

0,02

Pilar berujung bulat 0,01

Pilar Berujung runcing 0

Bentuk Pangkal bendung Ka

Pangkal tembok segi empat dengan tembok hulu pada 900 ke arah aliran 0,20

Pangkal tembok bulat dengan tembok hulu pada 900 ke arah aliran dengan 0,5 H1 >

r > 0,15 H1

0,10

Pangkal tembok bulat dimana r > 0,5 H1 dan tembok hulu tidak lebih dari 450 ke

arah aliran

0

Lebar effektif pintu pembilas diambil 80 % dari lebar sebenarnya untuk

mengkompensasikan perbedaan koeffisien debit dibandingkan dengan mercu itu sendiri.

Sehingga lebar effektif bendung termasuk pintu bilas adalah

Beff = B - 2 ( n Kp + Ka ) H1 - b - 0,2 pb.

dimana : pb adalah lebar pintu bilas.

4. BENDUNG MERCU BULAT.

Dari ratusan bendung yang telah dibangun di Indonesia, diketahui bahwa sebagian

besar terdiri dari bendung mercu bulat dengan satu jari-jari. Diketahui pula bahwa

sebagian besar sungai-sungai di Indonesia mempunyai kadar sedimen yang tinggi, baik

berupa sedimen dasar ( bedload ), maupun sedimen layang ( suspen-ded ). Sedimen ini

akan mengendap di udik bendung, di waduk dan juga terbawa masuk ke intake bendung

yang kemudian mengendap di saluran-saluran irigasi.

Dari penyelidikan lapangan yang sering dilakukan DPMA ( sekarang Puslitbang

Air ) pada bendung lama maupun yang baru dibangun, terlihat bahwa hampir sebagian

besar dari bagian udik bendung telah dipenuhi oleh endapan sedimen. Pada bendung-

bendung baru pemenuhan tersebut dapat terjadi dalam waktu yang relatip singkat ( 1



sampai 2 tahun ). Bertolak dari hal tersebut, maka DPMA mengadakan penyelidikan

kapasitas bendung mercu bulat dengan memasukkan pengaruh faktor endapan sedimen di

udik bendung.

4.1 Jari-jari mercu.

Dari hasil penyelidikan di laboratorium, didapat dengan adanya sedimen diudik

bendung ini gejala kavitasi, tidak akan terjadi kalau jari-jari mercu memenuhi syarat.

Menurut Direktorat Irigasi, persyaratan jari-jari mercu baik untuk satu jari-jari atau dua

jari-jari ditinjau dari tekanan yang terjadi pada mercu. Besarnya tekanan pada mercu

merupakan fungsi perbandingan antara H1 dengan r ( H1/r ) sperti pada grafik 4.5. berikut

ini.

Gambar 4.5. Grafik besarnya tekanan pada mercu.

Dari grafik tersebut, dengan mengambil tekanan negatif yang diijinkan, maka

didapat jari-jari yang memenuhi syarat adalah :

Beton p/ g dibatasi = - 4 meter --> r = 0,3 sampai 0,7 kali H1 max

Pasangan batu p/ g dibatasi = - 1 meter --> r = 0,1 sampai 0,7 kali H1 max

Perlu diperhatikan bahwa untuk bentuk mercu dengan dua jari-jari, jari-jari yang

harus memenuhi syarat tersebut adalah jari-jari hilir.

Sedangkan menurut Vlughter, jari-jari mercu disyaratkan :



0,3 H1 max r 0,7 H1 max

Sedangkan untuk mercu bulat yang dikembangkan oleh DPMA, persyaratan jari-

jari mercu adalah sebagai berikut :

0,7 h r h

Kalau kita bandingkan persyaratkan yang disampaikan Direktorat Irigasi dengan

Vlughter dan DPMA, persyaratan yang diajukan Vlughter ini sama dengan persyaratan

untuk beton pada Direktorat Irigasi. Sedangkan mercu bulat hasil penyelidikan DPMA,

memerlukan jari-jari yang lebih besar sehingga tubuh bendungnya menjadi relatif lebih

gemuk.

4.2 Besarnya debit yang dapat dialirkan.

Menurut Direktorat Irigasi, besarnya debit yang dapat dialirkan oleh mercu bulat

dapat dihitung menurut rumus :

dimana :

Q = debit m3 /dt.

Cd = Koeffisien debit ( Cd = C0 . C1 . C2 )

g = percepatan gravitasi = 9,8 m/dt2.

b = panjang mercu, m.

H1 = tinggi energi diatas mercu, m = h1 + V2 /2g

Besarnya C0 merupakan fungsi dari H1 /r, seperti pada gambar 4.6 berikut ini,

dimana nilainya maksimum 1,49 untuk H1/r lebih dari 5,0.



Gambar 4.6 Koeffisien C0 sebagai fungsi perbandingan H1/r.

Untuk C1 merupakan fungsi p/H1, dimana p adalah tinggi pembendungan yang

harganya seperti pada gambar 4.7. berikut ini.

Gambar 4.5 Koeffisien C1 sebagai fungsi perbandingan p/H1.



Untuk C2 merupakan fungsi dari kemiringan muka hulu bendung, yang besarnya

diandaikan sama dengan harga faktor koreksi untuk mercu Ogee, seperti pada gambar 4.8.

berikut ini.

Gambar 4.6 : Harga Koeffisien C2 untuk bendung mercu Ogee.

Untuk aliran yang tenggelam, koeffisien tersebut masih harus dikalikan lagi dengan

dengan faktor f, yang merupakan fungsi dari H2/H1. H2 disini adalah tinggi muka air hilir

diukur dari atas mercu. Besarnya f diambil dari grafik 4.9. berikut ini.

Gambar 4.7 Faktor f pengurangan aliran tenggelam sebagai fungsi H2/H1



Dengan adanya faktor koreksi tersebut, maka debit yang dialirkan akan menjadi

lebih kecil.

Sedangkan menurut Vlughter, debit yang dapat dialirkan dihitung menurut rumus

untuk Z > 1/3 He, sebagai berikut :

dimana :

Q = Debit yang dialirkan.

m = Koeffisien pengaliran.

Beff = Lebar bendung effektif.

He = Tinggi energi total diatas mercu = Hu +ha

g = Gravitasi.

Besarnya ha = V2/2g, namun Vlughter menyarankan perhitungan ha ini

menggunakan rumus :

dimana p = tinggi bendung.

Dan pada mercu bulat DPMA, besarnya debit disampaikan dalam bentuk grafik.

Grafik hubungan antara muka air udik dengan muka air hilir yang didapat DPMA dengan

memperhitungkan adanya endapan diudik bendung, untuk jari-jari 1 meter sampai dengan

3 meter, adalah seperti pada grafik 4.10. sampai 4.16. berikut ini.



Gambar 4.8 Grafik hubungan antara debit dan muka air udik untuk mercu bulat untuk jari-jari 1 meter.

Grafik tersebut selain berlaku untuk aliran sempurna, juga untuk aliran tidak

sempurna. Berdasar grafik hasil penyelidikan DPMA tersebut, dapat dilihat bahwa

perubahan aliran sempurna menjadi aliran tidak sempurna adalah Hi / H u 0,4. Untuk

tepatnya batas ini untuk setiap jari-jari, pada setiap grafik tercantum nilainya.



Gambar 4.9 Grafik hubungan antara debit dan muka air udik untuk mercu bulat untuk jari-jari 1,25

meter.




meter.



5. MERCU OGEE.

5.1 Bentuk mercu Ogee.

Bendung dengan mercu Ogee, adalah bendung dengan bentuk mercu yang

mengikuti bentuk kelopak bawah aliran melalui ambang tajam, seperti yang telah dibahas

terdahulu. Bentuk mercu tersebut didisain pada kondisi terjadi debit banjir rencana,

sehingga pada waktu terjadi banjir tersebut tidak terjadi tekanan negatip pada mercu

bendung. Tapi pada debit yang lebih kecil, mercu akan mengalami tekanan dari aliran air

berupa tekanan positif atau tekanan kebawah. Untuk merencanakan permukaan mercu

Ogee bagian hilir, U.S.Army Corps of Engineer telah mengembangkan persamaan

berikut :

dimana X dan Y merupakan koordinat-koordinat permukaan hilir, sedangkan Hd

adalah tinggi muka air diatas mercu ( tidak termasuk V2/2g). K dan n adalah parameter-

parameter yang besarnya tergantung pada kondisi permukaan hulu. Besarnya harga-harga

K dan adalah seperti pada daftar berikut ini.

Dafta 4.2. Nilai K dan n berdasarkan kemiringan permukaan hulu

Kemiringan permukaan hulu K n

vertikal 2,000 1,850

3 : 1 1,936 1,836

3 : 2 1,939 1,810

1 : 1 1,873 1,776

Namun antara permukaan hulu dengan lengkung mercu menurut rumus tersebut,

masih ada lengkung peralihan berupa lengkung dengan satu atau dua jari-jari. Ketentuan

jari-jari tersebut menurut US Army Corps of Engineer dan dengan menggunakan harga-

harga K dan n dari daftar tersebut didapat bentuk mercu seperti pada gambar 4.17 berikut

ini.



Gambar 4.15 Bentuk mercu Ogee.

Perlu diperhatikan bahwa bentuk mercu Ogee ini tergantung pada kemiringan

permukaan hulunya, sehingga pada kondisi sungai yang banyak membawa endapan bentuk

ini tidak dapat digunakan karena bentuk permukaan hulunya akan selalu berubah

tergantung pada banyaknya endapan dibagian hulunya. Kalau duhulu bendung dipenuhi

oleh nedapan, maka kemiringan permukaan hulunya adalah horisontal, dan kondisi ini

tidak tercakup dalam daftar diatas. Karenanya sebaiknya bentuk mercu ini hanya

digunakan pada waduk atau sungai yang tidak mengandung endapan.

5.2 Besarnya debit yang dapat dialirkan.

Besarnya debit yang dapat dialirkan oleh mercu Ogee ini dapat dihitung menurut

rumus sebagai berikut :

dimana :

Q = Debit, m3/detik.

Cd = Koeffisien debit ( = C0 . C1 . C2 )

g = percepatan gravitasi 9,8 m/dt2 .

b = Lebar mercu, m.



H1 = Tinggi energi diatas ambang, m.

Besarnya C0 menurut Direktorat Irigasi adalah konstan yaitu 1,50. Sedangkan nilai

C1 merupakan faktor koreksi yang besarnya tergantung dari besarnya p/Hd dan H1/Hd .

Besarnya nilai C1 dapat diambil dari grafik 4. 18. berikut ini.

Gambar 4.16 Grafik faktor koreksi C1.

Besarnya koeffisien C2 dapat diambil dari grafik 4.8 yang telah dsampaikan dalam

pembahasan mengenai mercu bulat terdahulu.

Untuk aliran yang tenggelam, maka besarnya debit yang dihitung berdasar rumus

diatas harus dikalikan dengan faktor f yang besarnya tergantung pada besarnya H2 /H1 dan

p2 /H1. Besarnya faktor f pada berbagai nilai H2 /H1 dan p2 /H1 adalah seperti pada grafik

4.19 berikut ini.



Gambar 4.17 Grafik besarnya faktor f.

6. PENENTUAN LEBAR MERCU.

Dalam perencanaan bendung, umumnya yang diketahui terlebih dahulu adalah

besarnya debit banjir, penampang sungai serta peta situasi. Ada dua cara yang umum

dilakukan untuk merencanakan :

a. Menentukan lebar total bendung terlebih dahulu.

b. Menentukan muka air banjir terlebih dahulu.

Kalau kita memilih menentukan lebar total bendung terlebih dahulu berdasar lebar

sungai yang ada, maka pada akhir perhitungan akan didapat tingginya muka air banjir.

Ketinggian muka air banjir ini harus dibandingkan dengan situasi dihulu bendung,

Jangan sampai terjadi penggenangan permukiman misalnya. Kalau ketinggian muka air

terlalu tinggi, maka lebar total bendung harus diperlebar. Kalau tidak mungkin diperlebar,



maka kemungkinannya adalah menggunakan bendung gerak. Tapi kalau muka air banjir

masih terlalu rendah, lebar total bendung dapat diperkecil untuk menghemat biaya

pembangunan bendung. Namun kesulitannya dalam menentukan besarnya koeffisen debit,

yang baik pada mercu bulat maupun pada mercu Ogee, besarnya koeffisien debit

tergantung dari besarnya ketinggian muka air hulu.

Karena itu sebaiknya digunakan cara kedua dengan menentukan terlebih dahulu

adalah ketinggian muka air banjir, dengan memperhitungkan ketinggian permukiman,

sawah dihulu bendung dsb, maka yang didapat pada akhir perhitungan adalah lebar total

bendung yang diperlukan. Lebar total ini dibandingkan dengan lebar sungai yang ada.

Kalau lebar total ini lebih besar dari 1,2 lebar sungai, maka lebar total bendung harus

dikurangi, dengan menaikkan muka air banjir. Kalau kenaikan ini tidak mungkin, maka

pemecahannya adalah dengan bendung gerak. Tapi kalau lebar bendung total bendung

yang diperlukan terlalu kecil, maka muka air banjir diturunkan agar didapat lebar total

bendung yang lebih lebar.

7. CONTOH PERHITUNGAN BENTUK MERCU.

Dalam contoh perhitungan berikut ini, akan dicoba digunakan cara kedua yaitu

menentukan ketinggian muka air banjir terlebih dahulu, baik untuk bentuk mercu bulat

atau Ogee. Besarnya debit dan lebar sungai yang akan dibendung tetap sama yaitu :

a. Debit banjir rencana = 661 m3/detik.

b. Lebar sungai = 50 meter.

c. Ketinggian mercu = + 382,55 meter.

d. Ketinggian dasar sungai = + 379,20 meter.

e. Ketinggian muka air banjir = + 386,05 meter.

7.1 Kemungkinan I.

Digunakan mercu bulat DPMA, tinggi muka air banjir diatas mercu = 386,05 -

382,55 = 3,50 meter.

Menentukan jari-jari mercu.

Dengan tinggi muka air banjir rencana (= Hd ) sebesar 3,50 meter, maka berdasar

syarat :



0,7 Hd r Hd .

Karena besarnya 0,7 Hd = 0,7 x 3,50 meter = 2,45 meter, maka jari-jari bendung

diambil 2,50 meter. Ini masih lebih kecil dari Hd = 3,50 meter.

Menghitung lebar effektif dan lebar total bendung.

Dengan jari-jari 2,50 meter dan tinggi muka air hulu ( Hd ) = 3,50 meter, dari

grafik 4.15 didapat harga q = 15 m3/detik untuk setiap meter lebar mercu.

Untuk mengalirkan debit banjir sebesar 661 m3/detik, diperlukan lebar effektif :

Beff = Q/q = 661/15 = 44,066 meter.

Untuk pintu bilas yang lebarnya 5 meter, lebar effektifnya = 0,8 x 5 = 4 meter.

Sehingga lebar effektif untuk mercu saja = 40,066 meter.

Sesuai dengan gambar 4.20 dibawah ini, jumlah pilar:

- Pilar Jembatan 3 buah @ 1,20 meter

- Pilar bendung 1 buah @ 2 meter

- Pilar pintu bilas 1 buah @ 1,5 meter.

Gambar 4.18 Kedudukan pilar untuk contoh perhitungan bendung.

Dan sesuai dengan rumus lebar effektif berikut ini :

Beff = B - 2 ( n Kp + Ka ) H1 - b - 0,2 pb

B = Beff + 2 ( n Kp + Ka ) H1 + b + 0,2 pb

= 40,066 + 2 ( 5 . 0,01 + 0,1 ) 3,50 + 3 . 1,20 + 2 + 1,5 + 0,2 . 5

= 40,066 +1,05 +3,60 + 2 + 1,5 + 4



= 52,216 meter = 52,50 meter.

Ini lebih kecil dari 1,2 lebar sungai = 1,2 x 50 = 60 meter.

Jadi tinggi muka air hulu yang direncanakan setinggi 3,5 meter memenuhi syarat

dan jari-jari mercu diambil 2,50 meter.

7.2 Kemungkinan II.

Digunakan mercu bulat biasa, dengan tinggi pembendungan ( p ) = 382,55 - 379,20

= 3,35 meter. Permukaan hulu bendung 1 : 1. Bendung dibuat dari pasangan batu sehingga

syarat jari-jari mercu :

0,1 H1 r 0,7 H1 atau

0,35 r 2,45

sehingga jari-jari mercu diambil 1,50 meter.

Besarnya kecepatan hampiran V1 merupakan kecepatan pada sungai dihulu

bendung. Besarnya V1 ini dapat dihitung menurut rumus :

V1 = Q/{ B . ( p + Hd ) }= 661/ { 50 . (3,35 + 3,50 ) = 1,93 m/dt

Sehingga ha = V12/2 . g = 1,6082 /2 . 9,8 = 0,19 meter.

Dan besarnya H1 = 3,50 + 0,19 = 3,69 meter.

Besarnya p/H1 = 3,35/3,69 =0,908 dan H1 /r = 3,69 / 1,50 = 2,46.

Dari grafik 4.6. kita dapat besarnya C0 = 1,35 dan dari grafik 4.7. kita dapatkan C1

= 0,95 dan dari grafik 4.8. kita dapat nilai C2 = 0,999. Sehingga besarnya Cd = 1,35 . 0,95 .

0,999 = 1,28.

Dari rumus debit :

Q = Cd . 2/3 ( 2/3 . g ) . b . H11,5

661 = 1,28 . 2/3 (2/3 . 9,8 ) . b . 3,631,5

didapat b = 43,82 meter.

Nilai tersebut adalah lebar effektif bendung.

Besarnya lebar total bendung dihitung menurut rumus :

Beff = B - 2 ( n Kp + Ka ) H1 - b - 0,2 pb

43,82 = B - 2 ( 5 . 0,01 + 0,1 ) 3,50 - 3 . 1,20 - 2 - 1,5 - 0,2 . 5

43,82 = B - 1,05 -3,60 - 3,50 - 1



43,82 = B - 9,15

B = 43,82 + 9,15

B = 52,97 meter ambil 53 meter.

Lebar total bendung ini masih lebih kecil dari 1,2 lebar sungai = 1,2 x 50 meter =

60 meter. Sehingga masih memenuhi syarat, dan jari-jari mercu dipakai 1,50 meter dan

lebar total bendung 53 meter.

Dari kedua perhitungan ini nampak bahwa mercu DPMA lebih effisien karena

memerlukan lebar bendung yang lebih pendek. Namun kemungkinan volume pasangan

batu untuk mercu DPMA masih lebih besar karena jari-jari mercu untuk DPMA lebih

besar.

7.3 Kemungkinan III.

Menggunakan mercu Ogee dan data yang lain masih tetap seperti diatas. Nilai C0 =

1,50. Dengan menggunakan grafik 4.18., nilai p/H1 = 0,923 dan H1 /Hd = 3,69/3,50 =

1,054, didapat C1 = 0,99. Sedangkan nilai C2 = 0,999 sama seperti diatas . Dengan

demikian nilai Cd = 1,50 . 0,99 . 0,999 = 1,48. Besarnya lebar effektif yang diperlukan

adalah :

Q = Cd . 2/3 ( 2/3 . g ) . b . H11,5

661 = 1,48 . 2/3 (2/3 . 9,8 ) . b . 3,631,5

didapat b = 37,897 meter.

Nilai tersebut adalah lebar effektif bendung dan lebar total bendung dapat dihitung

menurut rumus :

Beff = B - 2 ( n Kp + Ka ) H1 - b - 0,2 pb

37,897= B - 2 ( 5 . 0,01 + 0,1 ) 3,63 - 3 . 1,20 - 2 - 1,5 - 0,2 . 5

37,897= B - 1,09 -3,60 - 3,50 - 1

37,897= B - 9,19

B = 37,897 + 9,19

B = 43,087 meter ambil 43 meter.

Ternyata dengan mercu Ogee lebih effisien karena lebar total bendung yang

diperlukan hanya 43 meter. karena ini jauh lebih kecil dari 1,2 lebar sungai, maka untuk

kemungkinan ini muka air banjir dapat diturunkan.



Sedangkan bentuk mercu Ogee, karena menggunakan permukaan hulu 1 : 1 , maka

persamaannya dalah sebagai berikut :

X1,776 = 1,873 Hd0,776 Y.

Dengan memasukkan Hd = 3,50 meter didapat :

X1,776 = 1,873 . 2,643 Y.

X1,776 = 4,951 Y.

Y = 0,201 X1,776

Dengan memasukkan berbagai nilai X, didapat nilai Y sebagai berikut :

X 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2

Y 0.003 0.012 0.024 0.04 0.059 0.082 0.107 0.136 0.167 0.202 0.239 0.279

X 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4

Y 0.322 0.367 0.415 0.465 0.518 0.574 0.631 0.692 0.754 0.819 0.887 0.956

Dihulu mercu untuk kemiringan permukaan hulu 1 : 1, terdapat lengkung mercu

satu jari-jari dengan :

r ( jari-jari ) = 0,45 Hd = 0,45 . 3,50 = 1,75 meter

jarak = 0,119 Hd = 0,119 . 3,50 = 0,41 meter

Dengan demikian bentuk mercu dari ketiga kemungkinan tersebut adalah seperti

pada gambar berikut ini.


bab iv - irbang ii

Documents