BAB V

PERENCANAAN BANGUNAN UTAMA

5.1 Perencanaan Bendung dan Peredam Energi

5.1.1 Tinggi air di sungai sebelum pembendungan

Data sungai yang diketahui sebagai berikut :

Debit banjir rencana 100 tahun QT = 311,697 m3/dt

Slope memanjang sungai I = 0,0007

Koefisien kekasaran Manning sungai n = 0,04

Elevasi mercu bendung = +48,6 m

Elevasi dasar bendung = +46,343m

Lebar sungai B = 54 m

Kemiringan talud sungai ( 1 : m ) = 1 : 1

P = Elevasi mercu – Elevasi dasar sungai

= 48,6 – 46,343

= 2,257 2,3 m

5.1.2 Tinggi muka air

Perhitungan dilakukan dengan cara coba banding dengan menetapkan nilai

H sampai didapat Q ≈ QT dengan rumus berikut :

A = (B + mH)H

P = B + 2H (√1+m2)

R =

AP

V =

1n

R2 /3 I 1/2

Q = A x V

39

Tabel 5. 1 Perhitungan Tinggi Air Sebelum Pembendungan

H (m) A (m) P (m) R (m) V (m)Qhit

(m3/dt))Qmaks (m3/dt)

1 55 56,82843 0,967825 0,647173 35,59452311,69

7

1,5 83,25 58,24264 1,429365 0,839301 69,87182311,69

7

2 112 59,65685 1,877404 1,006609 112,7402311,69

7

2,5 141,25 61,07107 2,312879 1,156798 163,3978311,69

7

3 171 62,48528 2,736644 1,2941 221,2912311,69

7

3,5 201,25 63,89949 3,149477 1,421176 286,0118311,69

7

3,68552 212,6011 64,42422 3,300019 1,46611 311,6967311,69

7

Dari tabel diatas didapat tinggi air sebelum pembendungan adalah

3,68552 m.

5.1.3 Tinggi air diatas bendung (hd)

Lebar efektif bendung :

B’ = B - 10 %B

= 54 – 10 % (54)

= 48,6

Maka debit persatuan lebarnya yaitu :

qeff =

Qmax

Beff

=

311,69748 ,6

= 6,4135 m3/dt/m

Untuk mercu Ogee perhitungan dilakukan dengan cara coba banding

dengan menetapkan nilai Hd sampai didapat q ≈ qeff dengan rumus berikut :

Cd = 0,611 + 0,08 hd / P

Cd = 0,611 + 0,08 hd / 2,3

40

Y = hd + P

Y = hd + 2,3

V =

qeff

Y= 6 , 4135

hd+ 2,3

q =

Hasil perhitungan nilai hd adalah sebagai berikut :

Tabel Coba Banding HdQeff

V Y Hd Cd V2/2g q

0,80169 8 5,70000 0,809 0,033 32,770776,41351

9

0,916217 7 4,70000 0,774 0,043 23,590086,41351

9

1,06892 6 3,70000 0,740 0,058 15,875836,41351

9

1,282704 5 2,70000 0,705 0,084 9,6135426,41351

9

1,4677 4,369775 2,06978 0,683 0,110 6,4135196,41351

9

Tabel 5. 2 Perhitungan perbandingan Hd

5.1.4 Dimensi mercu bendung

Mercu direncanakan adalah OGEE VI dengan sisi bagian hulu dan sisi

bagian hilir mempunyai kemiringan 1 : 1.

Hd = 2,07 m

0,119hd = 0,25 m

41

23

Cd √2 g [(Hd + V 2

2 g )3 /2

− ( V 2

2 g )3/2]

R = 0,45hd = 0,93 m

X1,776 = 1,873hd0,776y

Mencari koordinat titik singgung pada mercu :

xn = k Hd n-1 y k = 1,873

x1,776 = 1,873 ( 2,07000,776) y n =1,776 (nilai k&n dari USBR) Kp.02

y = (

13 ,293777 ) x 1,776

y = 0,303603 x 1,776

dydx = ( 0,3003603. 1,776 ) x 0,776

dydx = 0,539199 x 0,776

0,539199 x0,776=1

x0,776 = 1,854604 (1/ 0,776)

Jadi x = 2,2166 m → y = 1,2481 m

Mercu bagian hilir dihitung dengan table berikut :

Tabel 5.3 Perhitungan Permukaan Mercu Bagian Hilir

x (m) 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,22y (m) 0,00 0,03 0,09 0,18 0,30 0,45 0,62 0,82 1,04 1,25

42

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.500.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

Diagram Mercu OGEE Tipe VI

Gambar 5.1 Desain Penampang Mercu

5.1.5 Perhitungan Peredam Energi

Tinggi air dihilir bendung sama dengan tinggi air sebelum pembendungan

DWL = Elevasi muka air sungai di bagian hilir bendung

DGL = Elevasi dasar sungai di bagian hilir bendung

43

UWL = Elevasi muka air dibagian hulu bendung

HL = Elevasi Mercu Bendung

DWL = DGL + H

= 46,343 + 3,68552 = +50,03 m

UWL = HL + Hd

= 48,6 + 2,07 = + 50,67 m

Δ H = UWL- DWL = 50,67 – 50,03 = 0,64 m

Menghitung kedalaman kritis

yc=

3√ qeff

2

g

yc=3√ 6 , 4135192

9 ,81

= 1,61253 m

Untuk merencanakan kolam loncat air digunakan tabel perbandingan tak

berdimensi untuk loncat air dengan memakai nilai

ΔHH1

H1 = Hd +

V 2

2 g

= 2,07 +

1 ,46772

2(9 , 81)

= 2,18 m

ΔHH1 =

0 ,64126 m2 ,18 m = 0,2942

Berdasarkan nilai

ΔHH1 dengan menggunakan tabel A.2.1 (KP-02) diperoleh,

diambil nilai terdekat. (didapat dengan Interpolasi).

yu

H1 = 0,3532 yu = 0,7699

44

Hu

H1 = 1,5407 Hu = 3,3582

yd

H1 = 1,1307 yd = 2,4644

Hd

H1 = 1,2465 Hd = 2,7169

Mencari elevasi dasar kolam olak

Elevasi kolam = Elevasi hilir - yd

= 46,343 – 2,4644

= 43,88 m

Bilangan Froude, dihitung sebagai berikut dengan :

Hu = 3,3582 m

qeff = 6,413519 m3/dt

yu = 0,7699 m

Dicari nilai yu yang baru untuk menghitung bilangan Froude dengan cara coba

banding dengan rumus berikut:

Vu =

qeff

yu =

6 ,4135190 ,7699 = 8,3306 m/d

H2 =yu+

Vu2

2 g = 0 ,7699+ 8 ,33062

2(9 , 81) = 4,3070 m

Karena H2 > Hu, sehingga H2 Hu

Tabel 5.4 Perbandingan Nilai yu

yu (m) Vu (m) 2 x g Vu2/ 2.g (m) H2 (m) Hu

0,769873 8,330613981 19,62 3,537162553 4,307036 3,3581710,8 8,016898148 19,62 3,275772473 4,075772 3,3581710,9 7,126131687 19,62 2,58826467 3,488265 3,358171

0,929006 6,903638911 19,62 2,429165658 3,358171 3,358171

Dari serangkaian diatas diperoleh :

45

yu = 0,9290 m, diperoleh H2 = 3,3582 m, nilai ini sudah mendekati nilai Hu,

selanjutnya gunakan nilai yu dari hasil coba banding untuk menghitung nilai

bilangan Froude.

Fr= Vu

√g . yu

= 6 , 9036

√(9 ,81) .(0 , 9290 ) = 2,2868

Mengingat nilai bilangan Froude Fr < 2,5 yaitu 2,2868. Maka

mengunakan kolam olak dengan ambang ujung (KP-02 hal.152).

Tinggi air sebelum loncatan hidrolis ( y1 ), dapat dihitung dengan

manggunakan prinsip persamaan kekekalan energi dari Bernoulli. Perbandingan

antara kecepatan sebenarnya dengan teoritis pada kaki bendung dihitung dengan

persamaan :

Z + hd +

V 2

2 g + P = Y1 +

q2

2 g . θ2 . Y12

θ = 1 – 0,0155 S / hd S = ( Z + P ) = ( 2,5 + 2,3) = 4,8

= 1 – ( 0,0155 x 4,8 / 2,07)

= 0,9641

Maka :

2,5 + 2,07+

1,46772

2×9 ,81 + 2,3 = Y1 +

6,4135192

2 g (0 , 96412 ) Y12

6,9796 = Y1 +

41 , 1332218 , 2348 . Y

12

6,9796 - Y1 -

2 ,2557Y

12 = 0

: Y1

6 ,9796Y 1

− 1 − 2 ,2557Y

13 = 0, dimisalkan

1Y 1 = X

46

6,9796 X – 1 – 2,2557 X3 = 0

X3 – 3,0941X + 0,4433 = 0

X = 1,6824

Y1 =

1X1 =

11, 6824

= 0 ,5944 m

Perbandingan tinggi air sesudah dan sebelum terjadi loncatan hidrolis adalah :

Y 2

Y 1

=12 (−1 + √1+

8 q2

g . Y1

2 )Y 2 = 0,5 (0 ,5944 )(−1 + √1+

8(6,413519 )2

(9 ,81)(0,5944 )2 )Y 2 = 2,6139 m

Kecepatan air sebelum loncatan :

V 1 = qY 1 =

6 ,4135190 , 5944 = 10,7901 m/dtk

Kecepatan air setelah loncatan :

V 2 = qY 2

= 6 , 4135192,6139

= 2 , 4536 m/dtk

Bilangan Froude sebelum loncat air ( Fr ) yaitu :

Fr 1=

V 1

√g . Y 1

=10 ,7901

√(9 , 81)( 0 ,5944 )=

4,4684

Karena Fr1 < 4,5 maka digunakan panjang kolam olakan ambang ujung.

Bilangan Froude setelah loncat air ( Fr ) yaitu :

Fr2 =

V 2

√g . Y 2

= 2 ,4536

√(9 , 81 )(2 , 6139 )=0 , 4845

47

Tinggi Loncatan adalah perbedaan tinggi air sesudah dan sebelum loncatan

hidrolis, yaitu :

Hj = Y2 – Y1 = 2,6139 – 0,5944 = 2,0195 m

Panjang kolam olakan

Lj = 5 (n+y2)........................................n = Yu x 0,5 (KP-02 gbr.4.19)

= 5 x (0,4645 + 2,6139) = 0,9290 x 0,5

= 15,39 m 15,5 m = 0,4645 m 0,5 m

Gambar 5. 2 : desain penampang bendung

5.1.6 Pelindung dasar di hilir bendung

Panjang lindungan :

R = 0,47 ( q

f )1

3

......................f = 1,76 Dmin0,5 = 1 , 76 √0 , 1259 = 0 ,62449

R = 0,47 (6,4135190,62449 )

13

= 1,021617 m

Menurut standar perencanaan irigasi KP-02, panjang perlindungan sebaiknya

diambil 4 x kedalaman gerusan lokal ( R ), maka panjang perlindungan adalah

sebesar :

4 x 1,021617 = 4,086468 m ¿ 4,1 m

48

5.1.7 Lantai Hulu Bendung /Lantai Depan(Apron)

Panjang lantai depan :

C =1/3 Σ LH + ΣLV

Δh

Harga WCR ( c ) = 7 (untuk pasir halus dari table 6.5 KP-02)

∆H = (+ 48,6) - (+ 46,343) = 2,257 m 2,3 m6

7 =1/3 ( 9,3+ Ld ) +9,5

2,3

7 =3,1+ 1/3 Ld +9,52,3

16,1 = 12,6 + 1/3 Ld

Ld = 3 x (16,1 – 12,6)

Ld = 10,5 m > 7 m (aman)

Untuk memperpendek panjang lantai depan, maka lantai direncanakan dalam

arah horizontal dan vertikal.

Gambar 5.3 : Desain lantai depan

5.2 Perencanaan Intake dan Kantong Lumpur

5.2.1 Bangunan Pengambilan Utama (Intake)

49

Kebutuhan pengambilan rencana untuk bangunan pengambilan adalah

0,3014 m3/dt. Dengan adanya kantong lumpur, debit rencana pengambilan

ditambah 20 %, sehingga debit rencana pengambilan menjadi:

Qn=DRxA1000

= 2 , 31 x 130 , 491000

=0 ,3014

m3/dt

Qrencana = 1,2 Qn = 1,2 (0,3014) = 0,3612 m3/dt

Kecepatan pengambilan rencana (V) diambil 1,5 m/dt. Dimensi bangunan

pengambilan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut;

v = √2 g z

Q = V a b

dimana :

Q = Debit rencana, m3/dt

= Koefisien debit ( = 0,8 pengambilan tenggelam )

a = Tinggi bersih bukaan, m

b = lebar bersih bukaan, m

g = percepatan gravitasi = 9,81 m/dt2

z = kehilangan tinggi energi pada bukaan, m

Dengan kecepatan pengambilan rencana 1,50 m/dt, kehilangan tinggi

energi menjadi :

v = √2 g z

1,5 = 0,8 √2 (9 , 81) z )

z = 0,179 m

Kehilangan tinggi energi di atas ambang pengambilan (sebelum pintu

pengambilan, v1 = 1 m/dt) adalah :

z1 =

v12

2 g =

12

2×9 , 81 = 0,05

sedangkan setelah pintu pengambilan, kehilangan tinggi energinya (v2 = 1,5 m/dt):

50

z2 =

v22

2 g =

1,52

2×9 , 81 = 0,11 m

Elevasi dasar bangunan pengambilan sebaiknya 0,20 m di atas muka

kantong lumpur dalam keadaan penuh, guna mencegah pengendapan partikel

sedimen di dasar pengambilan itu sendiri.

Elevasi Mercu (HL) = + 48,6

Tinggi riak gelombang = + 0,05 m

Elevasi air setelah pintu pengambilan = HL – (z1 + tinggi riak gelombang + z2 )

= + 48,6 – (0,05 + 0,05 + 0,11)

= + 48,39

Elevasi dasar hilir pengambilan dengan kantong lumpur dalam keadaan penuh

= 48,39 - hn

= 48,39 – 0,25

= + 48,14

Elevasi dasar pengambilan menjadi = 48,14 + d

= 48,14 + 0,20

= + 48,34

Karena yang diangkut sungai adalah sedimen kasar, maka elevasi ambang

pengambilan harus sekurang-kurangnya 1 sampai 1,50 m di atas dasar sungai

Elevasi rata-rata dasar sungai bagian hulu (UGL) = + 46,343

Elevasi dasar bangunan pengambilan = + 46,343

Elevasi minimum bangunan pengambilan = + 46,343 + 1

= + 47,343

Elevasi dasar pengambilan yang direncanakan +48,34 > + 47,343 (OK)

Tinggi bersih bukaan bangunan pengambilan

a = HL – (z1 + tinggi riak gelombang + z2 + elevasi dasar bangunan

pengambilan)

= + 48,6 – (0,05 + 0,05 + 0,11 + 48,34)

= 0,05 m

Lebar bersih pintu bangunan pengambilan :

51

b =

Q rencana

v×a

=

0 , 3612 m3 /dt1,5 m /dt×0 ,05 m

b = 4,516 m diambil 2 m

nilai a disesuaikan kembali

a =

Q rencana

v×b

a =

0 ,3612 m3 /dt1,5 m /dt×2 m

= 0,1204 0,15 m

Dengan lebar bersih 2 m, diperlukan 2 bukaan. Lebar bersih masing-

masing bukaan adalah 1,0 m. bukaan tersebut dipisahkan dengan 1 pilar yang

lebarnya 1,00 m

Tinggi pintu diambil : a + 0,3 = 0,15 + 0,3 = 0,45 m

Jadi, lebar total bangunan pengambilan adalah :

= (1,0 m 2 bukaan) + (1 m 1 pilar)

= 2 m + 1 m

= 3,0 m

52

Gambar 5.4 Potongan melintang bangunan pengambilan

5.2.2 Perencanaan Kantong Lumpur

5.2.2.1 Luas Permukaan Rata-rata

Kecepatan endap ω dibaca dari Grafik hubungan antara diameter saringan

dan kecepatan endap untuk air tenang. Di Indonesia dipakai suhu air 20o C.

Dengan diameter 50 μm atau 0,05 mm kecepatan endap ω = 0,002 m/dt.

Luas areal sawah yang akan diairi (A) = 130,49 ha

DR = 2,31 l/dt/ha

Maka :

Qn=DRxA1000

= 2 , 31 x 130 , 491000

=0 ,3014

m3/dt

LB =

Qn

ω=0 , 3014

0 , 002=

150,716 m2

Keterangan :

L = panjang kantong lumpur (m)

B = lebar kantong lumpur (m)

Qn = debit saluran (= Qsadap) (m3/dt)

= kecepatan endap partikel sedimen (m/dt)

Dimensi kantung sebaiknya mengikuti kaidah

LB

>8, sehingga lebar

saluran maka dapat dihitung:

LB = 150,716 m2

8B2 = 150,716 m2

B2 = 18,839 m2

B = 4,34 m 4 m

53

L = 37,68 m 38 m

Perhitungan dilanjutkan dengan menggunakan B = 4 m.

5.2.2.2 Penentuan In (eksploitasi normal kantung sedimen hampir penuh)

Biasanya Vn diambil 0,40 m/dt untuk mencegah tumbuhnya vegetasi dan

agar partikel–partikel yang besar tidak langsung mengendap di hilir pengambilan.

Harga Ks dapat diambil 40. Untuk menentukan Rn, luas harus diperkirakan dulu.

Luas Penampang basah, An =

Qn

V n

=0 ,30140 ,40

= 0,7536 m2

Kedalaman normal, hn =

An

B=0 ,7536

4=

0,188 m

Kemiringan saluran = V : H = 1 : 1,5

m =

horizontalvertikal =

1,51 = 1,5

t =

hn

2 =

0 ,1882 = 0,094 m

maka : V = 1 1 0,094 m = 0,094 m 0,1 m

H = 1,5 1,5 0,094 m = 0,1412 m 0,15 m

Jadi, lebar dasar kantong lumpur adalah:

bn = B – 2 (horizontal)

= 4 – 2 (0,15)

= 3,7 m

Kontrol perhitungan untuk mencari hn yang sesungguhnya dengan bn =

...3,7 m

An = (bn + m hn) hn

0,7536 = (3,7 + 1,5 hn) hn

0,7536 = 3,7hn + 1,5 hn2

1,5hn2 + 3,7hn – 0,7536 = 0

hn = 0,189 m 0,2 m

54

Keliling Basah Pn menjadi:

Pn = bn + 2 hn √ (1+m2)

Pn = 3,7 + (2) (0,2) √ (1+1,52 )Pn = 4,4211 m

Rn =

An

Pn

=0 ,75364 ,4211

= 0,17045 m

In dapat ditentukan sebagai berikut:

In =

Vn2

( R 2/3n K s)

2

dimana ks = 1/n = 1/0,025 = 40

In =

0 , 402

(0 , 170452/3 . 40 )2

In = 0,001058

Sebenarnya In ini tidak sahih untuk seluruh panjang kantung lumpur karena

luasnya akan bertambah ke arah hilir. Perbedaan elevasi yang dihasilkan sangat

kecil dan boleh diabaikan.

Gambar 5.5. : Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan penuh Qn

5.2.2.3 Penentuan Is (pembilasan kantung lumpur kosong)

Sedimen di dalam kantung berupa pasir kasar. Untuk asumsi awal dalam

menentukan Is, kecepatan aliran untuk pembilasan diambil 1,5 m/dt.

Debit untuk pembilasan diambil

Qs = 1,2 x Qn = 1,2 x 0,3014 = 0,3617 m3/dt.

55

Luas penampang basah, As

As =

Qs

V s

=0 ,36171,5

= 0,2411 m2

Bentuk Penampang adalah persegi, maka :

Kedalaman Kantong Lumpur

As = bn x hs

0,2411 = 3,7 x hs

hs = 0,065 m 0,3 m

Keliling Basah, Ps

Ps = B + 2 hs

Ps = 4 + (2) (0,3)

Ps = 4,6 m

Jari – jari hidraulis

Rs =

As

Ps

=0 ,24114,6

= 0,0524 m

Is dapat ditentukan sebagai berikut:

Is =

Vs2

( R2 /3 K s)2

Is =

1,52

(0 ,05242 /3 40 )2

Is = 0,0717

Agar pembilasan dapat dilakukan dengan baik, kecepatan aliran harus dijaga agar

tetap subkritis atau Fr < 1

Fr =

V s

√ghs

=

1,5

√9 ,81×0,3 = 0,874 > 1 (harus dilakukan pengadukan manual)

τ = ρw.g.hs.Is

τ = 1000 x 9,81 x 0,3 x 0,0717

τ = 45,8262 N/m2

56

Dari diagram Shields dapat diperoleh diameter partikelnya d = 55 mm.

Berarti partikel-partikel yang lebih kecil dari 55 mm akan terbilas (ukuran partikel

yang direncanakan, d = 0,05 mm, dapat terbilas).

3.6.6.4 Menghitung panjang kantong lumpur

Panjang kantong lumpur dihitung dengan memperhatikan beberapa

tinjauan. Dari tinjauan tersebut kemudian diambil nilai panjang kantong lumpur

yang terbesar.

Tinjauan I

Diandaikan bahwa partikel yang ukurannya kurang dari 50μ m (50 x 10-6 m)

terangkut sebagai sedimen layang melalui jaringan irigasi.

Dari grafik Shield diperoleh d = 0,050 mm

T = 20oC

Diperoleh kecepatan jatuh ω = 2 mm/dt = 0,002 m/dt

hn = ω x T

T =

hn

ω= 0,2

0 , 002=

100 detik

L = V x T

L = 0,4 x 100

L = 32 m

Tinjauan II

LB

>8

L > 8 B

L > 8 (4 m)

L > 32 m

57

Tinjauan III

Asumsi lainnya adalah bahwa air yang dielakkan mengandung 0,5 ‰

sedimen yang harus diendapkan dalam kantong lumpur. Volume kantong

lumpur (V) hanya bergantung kepada jarak waktu (interval) pembilasan.

Interval pembilasan = 7 hari

Volume kantong lumpur :

V = 0,0005 x Qn x T

V = 0,0005 x 0,3014 x 14 x 24 x 3600

V = 182,306 m3

Dari volume kantong lumpur yang diperoleh, dapat dihitung panjang

kantong lumpur

V = 0,50 bn L + 0,5 (Is – In) L2 bn

182,306 = 0,50 (3,7) L + 0,5 (0,0717 – 0,00106) L2 (3,7)

182,306 = 1,85 L + 0,1307 L2

0,1307 L2 + 1,85 L – 182,306 = 0

L = 30,93 m 31 m

Jadi, dari ketiga tinjauan di atas, agar volume kantong lumpurnya nanti

lebih besar daripada volume sedimen yang terjadi, maka diambil nilai L yang

terbesar sebagai panjang kantong lumpur, yaitu L = 38 m

58

Gambar 5.6 Potongan memanjang kantong lumpur

Pengecekan efisiensi

Dari diagram Camp, efisiensi kantung lumpur untuk berbagai diameter

sedimen dapat ditentukan. Dengan panjang (L) = 32 m dan kedalaman air rencana

(hn) = 0,2 m serta kecepatan (Vn) = 0,4 m/dt, kecepatan endap rencana (ω) dapat

disesuaikan.

hn

ω= L

V n

ωo =

hn V n

L

ω o =

(0,2 )(0 , 40 )32

ω o = 0,0025 m/dt

Diameter yang sesuai do = 0,05 mm

Fraksi rencana 0,05 mm dengan kecepatan endap 0,004 m/dt. Efisiensi

pengendapan fraksi 0,05 mm sekarang dapat dihitung sebagai berikut.

ω = 0,002 m/dt

ω o = 0,0025 m/dt

Vo = 0,4 m/dt

ωωo

= 0 , 0020,0025

= 0,8

ωVo

=0 ,0020,4

= 0,005

Dari Grafik Pembilasan sedimen Camp diperoleh efisiensi 0,62

5.3 Desain Bangunan Lainnya

5.3.1 Bangunan Pembilas dan Saluran Pembilas

5.3.1.1 Pintu pembilas

Bangunan pembilas tidak boleh menjadi gangguan selama pembilasan

dilakukan. Oleh sebab itu aliran pada pintu pembilas harus tidak tenggelam.

Keadaan ini selalu terjadi pada debit sungai di bawah Q1/5. Penurunan kecepatan

59

aliran akan berarti menurunnya kapasitas angkutan sedimen. Oleh karena itu

kecepatan pembilas di depan pintu tidak boleh berkurang.

Lebar total bangunan pembilas akan diambil sama dengan lebar dasar

kantong lumpur. Kedalaman air pembilas adalah hs = 0,3 m pada debit pembilas

rencana Qs = 1,2 Qn = 0,3617 m3/dt. Kecepatannya diambil vs = 1,5 m/dt. Debit

satuan antar pilar pintu pembilas harus menghasilkan kecepatan yang sama.

Karena diperlukan pilar, kecepatan tidak boleh ditambah untuk mencegah

efek pengembangan. Luas basah pada pintu harus ditambah dengan cara

menambah kedalaman air.

bn hs = bnf hnf

Keterangan :

bn : Lebar dasar kantong lumpur (b = 3,7 m)

hs : Kedalaman air pembilas (hs = 0,3 m)

bnf : Lebar bersih bukaan pembilas

hnf : Kedalaman air pada bukaan pembilas

Andaikan ada 2 bukaan yang masing-masing lebarnya 1 m dan 1 pilar dengan

lebar 1 m, maka :

bnf = 2 1 m = 2 m

bn hs = bnf hnf

hnf =

bn×hs

bnf =

3,7 ×0,32 = 0,555 m

Jadi kedalaman tambahan yang harus diberikan ke dasar bangunan pembilas :

h = hnf – hs

= 0,555 – 0,3

h = 0,255 m 0,3 m harus diberikan ke dasar bangunan pembilas.

5.3.1.2 Saluran pembilas

Kecepatan pada saluran pembilas diambil vp = vs = 1,5 m/dt untuk

membilas sedimen ke sungai. Muka air keluar (outflow) rencana terjadi selama

Q1/5 atau muka banjir yang tejadi 1 kali selama 5 tahun.

60

Panjang saluran pembilas 20 m

Elevasi dasar sungai bagian hilir adalah + 46,343

Dengan kecepatan rencana vp = vs = 1,5 m/dt, dimensi saluran pembilas dihitung

dengan langkah-langkah berikut (diandaikan kemiringan talud V:H = 1 : 1,5).

Qs = 1,2 Qn = 0,3617 m3/dt

m =

HV =

1,51

=1,5

Nilai banding n = b/h = 2,5

Nilai kekasaran untuk saluran dengan pasangan batu yang disemen :

ks =

1n =

10 ,025 = 40

Tinggi Saluran Pembilas hp

Ap =

Qs

v p =

0 ,3617 m3/dt1,5 m /dt = 0,2411 m3

Ap = (b + m hp) hp

= b hp + m hp2

= (n . hp) hp + m hp2

= n . hp2 + m hp

2

= hp2 (n + m)

hp = √ A p

(n+m) = √ 0 , 2411(2,5+1,5 ) = 0,0603 m 0,1 m

Lebar Saluran Pembilas bp

n =

bp

hp

bp = n hp

= 2,5 0,1

= 0,25 m

Keliling Basah Pp

Pp = bp + 2 hp √(1+m2 )

= 0,25 +2 (0,1)√(1+1,52 )

61

= 0,6106 m

Jari-Jari Hidraulis Rp

Rp =

A p

Pp =

0 ,24110 ,6106 = 0,395 m

Kemiringan Saluran Pembilas Ip

Ip =

v p2

( Rp2/3×k s )

2 =

1,52

(0 , 3952/3×40 )2 = 0,00485

Muka air rencana di hilir pintu pembilas menjadi :

= + 46,343 – tinggi kehilangan energi

= + 46,343 –

v p2

2 g

= + 47,010 –

1,52

2(9 , 81)

= + 46,228

Kemudian muka air rencana di hilir pintu pembilas menjadi:

= +46,228 – (Ip × panjang saluran pembilas)

= +46,228 – (0,00485 × 20)

= +46,131

Elevasi dasar titik temu sungai adalah

= + 46,131 - hp

= + 46,131 – 0,1

= + 46,031

5.3.2 Bangunan penguras

Karena sungai diperkirakan mengangkut batu-batu bongkah, diperlukan

bangunan penguras dengan bagian depan tertutup. Lebar bersih bangunan

62

penguras (Bsc) adalah 0,6 lebar total pengambilan atau 1/10-1/6 lebar bendung

diambil yang paling kecil

Maka :

Bsc = 60 % lebar total bangunan pengambilan

= 0,60 3

= 1,8 m

Lebar total bangunan penguras diambil 2,5 m yang terdiri dari 2 bukaan

yang lebarnya 0,75 m dan dipisahkan oleh 1 pilar selebar 1 m.

5.3.3 Bangunan Pengambilan Saluran Primer

Bangunan saluran primer dilengkapi dengan pintu untuk mencegah agar

selama pembilasan air tidak mengalir kembali ke saluran primer dan mencegah

masuknya air pembilas yang mengandung sedimen ke dalam saluran.

Ambang pengambilan di saluran primer diambil 0,10 m di atas muka

kantong lumpur dalam keadaan penuh (48,09).

Muka air di sebelah hulu pengambilan adalah:

= +48,09 + hn

= +48,09 + 0,2

= +48,29

Diandaikan kehilangan energi 0,10 m di atas pengambilan.

Kemudian sekarang dapat dihitung dimensi bangunan pengambilan.

Qn = μ hi bi √2gz

0,3014 = (0,9) (0,2) bi √2(9 ,81)(0 ,10 )

bi = 1,195 m diambil 1,2 m (lebar bersih bangunan pengambilan saluran

primer)

Dengan menggunakan 1 bukaan 1,2 m, , jadi lebar total menjadi :

Bi = 1 (1,2) = 1,2 m

63