hidrolis bendung-1

7/21/2019 Hidrolis Bendung-1

1/77

BAB III

PERHITUNGAN HIDROLIS BENDUNG

3.1 Tinjauan Umum

Bendung merupakan suatu bangunan yang diletakkan melintang pada

suatu aliran sungai dengan maksud untuk menaikkan muka air aliran sungai, agar

bisa dialirkan ke tempat-tempat yang lebih tinggi dari dasar aliran sungai, dalam

hal ini untuk keperluan irigasi. Bendung harus dibuat pada bagian sungai yang

lurus karena banjir mengangkut sedimen berat dan batu-batu bongkah yang dapat

merusak konstruksi bendung. Ada beberapa macam bendung yang dikenal antara

lain :

3.1.1 Bendung Tetap

Bendung tetap adalah bendung yang memiliki mercu tetap dan tidak dapat

diatur ketinggiannya.

Dalam merencanakan bendung tetap hendaknya memperhatikan syarat-

syarat topografi daerah yang akan diairi, topografi lokasi bendung, keadaan

hidrolis sungai, tanah pondasi dan lain seperti dibawah ini :

a. Agar seluruh daerah yang direncanakan dapat diairi secara gravitasi.

b. inggi bendung dari dasar sungai tidak lebih dari ! m.

c. "aluran primer tidak melalui trase yang sulit.

d. #etak bangunan pengambilan dapat menjamin kelancaran masuknya air ke

saluran.

$$$ - %


2/77

e. "ebaiknya alur sungai pada lokasi tersebut adalah lurus.

f. &eadaan pondasi cukup baik.

g. idak menimbulkan gerakan yang luas di udik bendung, serta tanggul banjir

sependek mungkin.

h. 'elaksanaannya tidak sulit dan biaya pembangunan tidak mahal.

3.1.2 Bendung Gea!

'ada umumnya bendung gerak adalah bangunan yang sangat rumit dan

harus direncanakan oleh ahli-ahli yang berpengalaman dibantu oleh ahli-ahli di

bidang hidrolika, teknik mekanika dan konstruksi baja.

Bendung gerak adalah bendung yang dapat digerakkan mercunya dengan

maksud untuk mengatur muka air sungai dengan cara merubah tinggi rendahnya

pengempangan sesuai dengan keperluannya.

Bendung gerak biasanya dibangun pada sungai yang keadaan medan

disekelilingnya relatif datar.

Di $ndonesia lebih banyak digunakan bendung tetap karena disesuaikan

dengan kondisi atau kontur tanah yang ada di negara kita.

()Bendungan type *rugan+, $r. "uyono. ".

Bendung odang yang direncanakan oleh penulis adalah bendung tetap

yang bersifat permanen, artinya bendung tersebut dibangun dengan konstruksi

yang tidak bergerak dari tempatnya dan bendung tersebut tidak bersifat sementara.

$$$ -


3/77

3.2 L"!a#i Bendung

a. #etak Bendung odang direncanakan pada palung sungai dengan debit

maksimum periode ulang %// tahun, 0design 1 0%// 1 2%3 m24det, dengan

elevasi sawah tertinggi adalah 5 !,!6 m diatas permukaan laut.

b. Berdasarkan kondisi tanah dasar sungai yang berupa lumpur berpasir maka

perlu dipertimbangkan kestabilan bendung dengan jalan memasang cerucuk

kayu pada bagian bawah tubuh bendung.

3.3 Penentuan Tinggi $u!a Ai

3.3.1 %emiingan Sungai Rata&ata di L"!a#i Bendung

&emiringan sungai diambil dari kemiringan rata-rata pada potongan

memanjang dari jarak antara profil awal dengan profil berikutnya berturut-turut.

'erhitungan kemiringan sungai ini pada prinsipnya merupakan

perbandingan antara beda tinggi dengan jarak dari pengukuran sungai dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :

%

=

n

LH

i

dimana :

i 1 kemiringan sungai

7 1 beda tinggi dua tempat yang ditinjau

# 1 jarak dua titik yang ditinjau

n 1 jumlah patok profil yang ditinjau

$$$ - 2


4/77

Tabel III-1 : Perhitungan Kemiringan Sungai

N"Pat"

!

'aa!Pat"! (m)

E*e+a#iSungai (m)

'aa!Lang#ung

H(m)

H , L(*)

Le-aSungai (m)

% / 8,8% / / / 9,8

2/ 3,!3 2/ /,6% /./6% 2

2 8 !,// 88 /,6/ /./%/ 6/

6 28 !,%/3 9/ /,%/6 /,//2 69,8

8 6/ 3,6/ %2/ -/,39 -/,/%! 68

3 / 3,8/ %8/ /,/96 /,//8 62

! 2 3,63/ % -/,/6% /,//% 6/

! 3,262 /9 -/,%% /,//6 29

n 1 1 /9 1 /./23 1 2%

&emiringan ;ata-rata "ungai

////%3,/%:

2%:4/23,/

%

=

=

=

i

n

LH

i

#ebar ;ata-rata "ungai

b 1 2%4 1 29, m


5/77

>ang dimaksud dengan tinggi air banjir rencana adalah tinggi air banjir di

sungai sebelum ada bendung. 7al ini akan sama dengan tingginya air banjir di

hilir bendung setelah adanya bendung. $ni disebabkan oleh profil sungai di hilir

tidak berubah meskipun setelah ada bendung. 'erhitungan ini dimaksudkan untuk

mencari elevasi muka air di sebelah hilir sebelum ada bendung.

'erhitungan 'alung "ungai

Dalam perhitungan tinggi air banjir rencana ini dapat menggunakan

rumus-rumus, yaitu bisa menggunakan rumus dari ?he@y ataupun rumus dari

Basin.

;umus De ?he@y

iRCV .=

;umus Basin

RC

4(%

:!

+=

untuk :

VFQ

mhbO

hmbF

OFR

.

%.

.(

=++=

+==

dimana :

1 &ecepatan aliran (m4dt

0 1 Debit sungai (m24dt

1 #uas penampang basah (m

? 1 &oefisien kecepatan

; 1 =ari-jari hidrolis (m

$$$ - 8

b

m h


6/77

i 1 &emiringan rata-rata sungai

C 1 &eliling basah (m

7 1 inggi air ( kedalaman air (m

1 &oefisien kekasaran

*ntuk harga dari koefisien kekasaran dapat diambil harga %,8 atau %,!8

dalam perhitungan ini penulis mengambil harga %,!8.

Dengan menggunakan rumus tersebut diatas, kita dapat mengetahui beda

tinggi berapa atau peil muka air berapa 0desain terjadi. Dengan demikian setelah di

dapat harga dan C berarti didapat pula harga ;, maka harga 0 pun akan

diketahui dari tiap-tiap harga h tertentu. Dengan memasukan harga-harga tertentu

maka akan didapatkan beberapa hubungan antara h dan 0. itik-titik ini akan

digambarkan dalam suatu grafik dan disebut dengan grafik lengkung debit, maka

dengan melihat grafik tersebut, akan diketahui harga h untuk 0 desain. Dalam hal ini

harga h di coba-coba.

'erhitungannya sebagai berikut :

Data :

0 1 2%3 m24dt

b 1 29, m

m 1 %

i 1 /,////%3

1 %,!8

h 1 mulai dicoba dengan % meter

encari (luas penampang basah

F = (b + m . h) h

1 (29, 5 % .%%

$$$ - 3


7/77

1 6/, m

encari C (keliling basah

m

mhbO

3:,6

%%%.:,29

%.

=++=

++=

encari ; (jari-jari hidrolis

R = F / O

1 6/, 4 6,3 1 /,98!

encari ? (koefisien kecepatan

( )

%98,2%

98!,/

!8,%%

:!

%

:!

=

+

=

+=

RC

encari (kecepatan aliran

dtm

iRCV

498%,%

////%3,/.98!,/%98,2%

.

=

=

=

'erhitungan 0 (debit

Q = F . V

1 6/, . %,98%

1 !9,3 m24dt

aka dengan menggunakan urutan seperti diatas di dapat tabel sebagai berikut :

Tabel III-2 : Perhitungan Tinggi Air Banjir Renana !ada Palung "hilir

bendung#

No H (m) F (m2) O (m) R C V (m/dt) Q (m3/dt)

$$$ - !


8/77

1 1,000 40,800 42,628 0,957 31,195 2,179 88,921

2 1,250 51,313 43,335 1,184 33,355 2,592 133,006

3 1,500 61,950 44,042 1,407 35,147 2,977 184,420

4 1,750 72,713 44,749 1,625 36,665 3,338 242,696

5 2,000 83,600 45,456 1,839 37,984 3,679 307,541

6 2,010 84,038 45,484 1,848 38,036 3,692 310,286

7 2,020 84,476 45,513 1,856 38,082 3,705 312,996

8 2,030 84,915 45,541 1865 38,134 3,719 315,763

Dari perhitungan coba-coba maka untuk mengetahui tinggi air banjir

dihilir bendung sesuai dengan debit rencana dibuat grafik hubungan antara

kedalaman air (h dengan debit banjir (0 1 2%3 m24dt diperoleh kedalaman air h

1 ,/2 m

%"nt"*Tinggi ai -anji

(untuk h 1 ,/2 m

encari (luas penampang basah

F = (b + m . h) h

1 (29, 5 % . ,/2 . ,/2

1 6,9%8 m

encari C (keliling basah

m

mhbO

86%,68

%%/2,.:,29

%.

=++=

++=

encari ; (jari-jari hidrolis

R = F / O

1 6,9%8 4 68,86% 1 %,38

encari ? (koefisien kecepatan

$$$ -


9/77

( )

%26,2:

:38,%

!8,%%

:!

%

:!

=

+

=

+=

RC

encari (kecepatan aliran

dtm

iRCV

4!%9,2

//8%,/.:38,%%26,2

.

=

=

=

'erhitungan 0 (debit

/ 0 .

1 6,9%8 . 2,!%9

1 2%8,!32 m24dt 2%3 m24dt (O%)

Dengan demikian tinggi air banjir di hilir bendung adalah %%,/6/ m.

"ehingga elevasi air di sebelah hilir bendung sejauh 2/ m dari as palung adalah

sebagai berikut :

5 8,8% 5 ,/2 1 5 !,88%

5 8,8% - (8/ E /,////%3 5 ,/2 1 5 !,88/

Gbr III-2 :Gra$i% &eng%ung 'ebit di (ilir Bendung

$$$ - 9

/.///

/.8//

%.///

%.8//

.///

.8//

/./// 8/./// %//./// %8/./// //./// 8/./// 2//./// 28/.///

De-it Ai (m43,dt)

%eda*aman

Sungai(m)


10/77

3.3.3 Pe5itungan Tinggi $u!a Ai diata# $eu

>ang dimaksud dengan muka air di atas mercu adalah muka air sedikit di

udik sebelum muka air itu berubah bentuknya menjadi melengkung ke bawah.

*ntuk mencari tinggi air maksimum di atas mercu bendung perlu

menghitung dulu beberapa besaran.

3.3.3.1 Le-a Bendung

#ebar bendung adalah jarak antara tembok pangkal di satu sisi dan tembok

di sisi yang lain antara pangkal-pangkalnya. #ebar bendung ini sebaiknya sama

dengan lebar rata-rata sungai pada bagian yang normal, atau B 1 Bn.

Apabila lebar bendung sama dengan lebar rata-rata sungai mengakibatkan

tingginya air di atas mercu menjadi tinggi sekali, maka lebar bendung masih bisa

dibesarkan sampai %, lebar rata-rata sungai pada bagian yang stabil dan

hendaknya lebar tersebut tidak lebih dari rata-rata sungai atau B F Bn F %, Bn

Dalam menentukan lebar bendung hendaknya jangan terlalu kecil dan juga

tidak terlalu besar. =ika lebar bendung terlalu kecil maka tinggi air di atas mercu

akan membesar dan ini menuntut tanggul di udik bendung bertambah. "ementara

itu pasangan untuk tubuh bendung terlalu besar maka pasangan untuk tubuh

bendung menjadi lebih besar juga karena adanya pelebaran profil sungai dari

$$$ - %/


11/77

profil normalnya maka akan mengakibatkan pengendapan di depan bendung. 7al

ini akan mengakibatkan terjadinya aliran melintang yang tidak dikehendaki.

Apabila perencanaan bendung ini diambil lebar bendung sama dengan

lebar rata-rata sungai pada bagian yang normal (B 1 Bn dikhawatirkan akan

mengakibatkan terlalu tingginya air di atas mercu. aka dalam perencanaan

bendung ini diambil lebar bendung sama dengan %, lebar rata-rata sungai pada

bagian yang normal (B 1 %, Bn

B 1 %, E Bn

1 %, E 29,

1 6!, m

Dalam perencanaan Bendung odang ini penyusun mengambil lebar

bendung 6!, meter. Agar pembuatan bangunan peredam energi tidak terlalu

mahal, maka tingkat energi maksimum dibatasi sekitar 2,8 G 6,8 m (&' / : 2

Gambar III-): Renana &ebar Bendung

W = 0 , 9 8 m

B n = 3 9 , 8 m

B = 4 7 , 8 m

h = 2 , 0 3 m

3.3.3.2 Te-a* Pi*a

*ntuk menentukan lebar pilar pintu bilas, tergantung ada atau tidaknya

pengambilan lewat tubuh bendung dan tergantung dari lebar pintu bilas itu serta

tingginya pilar itu sendiri. Dalam perencanaan ini diambil tebal pilar pintu bilas

$$$ - %%


12/77

akan membesar dan ini menuntut tanggul diudik bendung bertambah. "ementara

itu pasangan untuk tubuh bendung terlalu besar maka pasangan untuk tubuh

3.3.3.3 Le-a Pintu Bi*a#

'intu bilas berfungsi untuk membilas4menguras bahan-bahan endapan dan

pintunya sendiri diangkat pada waktu pengurasan, maka lebarnya tidak boleh

terlalu kecil atau terlalu besar. =ika terlalu kecil maka efek penguras akan kecil

pula. etapi jika terlalu besar maka pintu akan menjadi berat dan sukar diangkat.

"ebagai patokan lebar pintu bilas diambil harga /,% sampai /, dari lebar

bendung (B. dalam perencanaan ini penyusun mengambil lebar pintu bilas adalah

/, lebar bendung (B, yaitu /, . (6!, 1 9,83 m, dan banyaknya pintu bilas yang

digunakan adalah dua buah, jadi masing-masing lebarnya 6,! m.

3.3.3.6 Le-a E7e!ti7 Bendung

#ebar efektif bendung yaitu lebar yang bermanfaat untuk melewatkan air.

*ntuk mendapatkan besarnya lebar efektif bendung perlu diketahui mengenai

eksploitasi bendung. 'ada saat banjir datang maka pintu bilas dan pintu lain harus

ditutup. 7al ini untuk mencegah masuknya benda-benda hanyut yang akan

menyumbat pintu bilas dan masuknya air banjir ke saluran induk.

"elain itu bila pintu bilas tertutup, ujung atas pintu tidak boleh tinggi dari

mercu bendung, sehingga air bisa lewat diatas pintu. &arena pengaliran air di atas

pintu sukar daripada pengaliran di atas mercu bendung, maka kemampuan pintu

bilas untuk mengalirkan air dianggap /H.

$$$ - %


13/77

Berdasarkan pertimbangan di atas lebar efektif mercu bendung dapat

dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Be7 0 B 8 2 (n . %p 9 %a) He7

(dikutip dari &'-/ : 2

dimana :

Bef 1 lebar efektif mercu bendung

B 1 lebar bendung, yaitu (lebar total G lebar pilar

n 1 jumlah pilar

&p 1 koefisien kontraksi pilar

&a 1 koefisien kontraksi pangkal bendung

7ef 1 tinggi energi (&' G / : 2

Tabel III-) : (arga-harga Koe$i*ien Kontra%*i

Pi*a %p

Berujung segi empat dengan sudut-sudut yang dibulatkan pada r /,%% Berujung bulat Berujung runcing

/,//,/%

/

Pang!a* Bendung %a

"egi empat dengan tembok hulu 9/oke arah aliran Bulat dengan tembok hulu 9/oke arah aliran dengan /,8 7e I r I /,%8 7e Bulat dimana r I /,%8 7e dan tembok hulu F 68oke arah aliran

/,//,%/

/

Bt 0 B1 9 B2 9 B3

1 29, 5 6,! 5 6,!

1 69,23 m 69,6 m

sehingga lebar efektif dari Bendung odang ini adalah sebagai berikut :

Be7 0 Bt & 2 (n . %p 9 %p) . He7

1 69,6 G ( . /,/% 5 /,% . ./2

1 6,9%2 m diambil 69 m

$$$ - %2


14/77

Gambar III-+: Renana &ebar ,$e%ti$ Bendung

3.3.3.: E*e+a#i $eu Bendung

'eil mercu bendung ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain elevasi

sawah tertinggi yang akan diairi, tingginya air di sawah, kehilangan tekanan pada

alat ukur, pada bangunan-bangunan lain terdapat di saluran-saluran dan

sebagainya. Berdasarkan data elevasi sawah tertinggi yang akan diairi 5 !,!6 m

dan saluran induk terletak disebelah kiri bendung, maka elevasi mercu dapat

diketahui.

'enentuan elevasi mercu bendung odang ini berdasarkan &' G 'edoman

dan &riteria 'erencanaan eknis $rigasi halaman $$$ G yaitu sebagai berikut :


15/77

ukur 1 /,38 m

'ersediaan tekanan karena eksploitasi 1 /,%/ m

ang dimaksud dengan tinggi bendung adalah jarak antara lantai muka

sampai puncak bendung ('. Dari perhitungan di atas diketahui :


16/77

>ang dimaksud dengan muka air banjir di atas mercu adalah muka air

sedikit di udik mercu sebelum muka air itu merubah bentuknya menjadi

melengkung ke bawah.

'erencanaan Bendung odang dibuat dengan pasangan batu dan dipilih

bentuk mercu bulat satu jari-jari, dengan kemiringan muka hulu % : % dan

kemiringan hilir % : %.

Dari data dan perhitungan terdahulu telah didapat lebar bendung 6!,

meter dan lebar efektif bendung 69,/ meter. Dengan berpedoman pada buku

&riteria 'erencanaan / : 6, rumus yang digunakan untuk mencari muka air

banjir di atas mercu adalah :

8,%...2.

2. efefd HBgCQ=

atau

Q = 1,704 . Bef. Cd. Hef1,

'erhitunganinggi muka air banjir di atas mercu sebagai berikut :

0 1 %,!/6 . Bef. ?d. 7ef%,8

*ntuk perhitungan pertama, harga ?d1 %,8 dan r 1 (merupakan perkiraan,

sehingga :

2%3 1 %,!/6 . 69,/ . %,8 . 7ef%,8

7ef1 %,8 m

$$$ - %3


17/77

Gambar III-. : Koe$i*ien /0untu% Bendung Meru Bulat Sebagai ung*i dari

ilai Banding (e$3r

?o dapat diperkirakan dari gambar $$$ G 3,

7ef4r 1 %,84 1 /,92 didapat ?/ 1 %,%!

'47ef 1 2,!%94%,8 1 ,/% I %,8 (sesuai dengan yang diperkirakan

Dengan demikian tekanan yang bekerja pada mercu dapat dikontrol

dengan menggunakan grafis tekanan pada mercu bulat.

Gambar III-4 : Gra$i% Te%anan !ada Bendung Meru Bulat Sebagai ung*i

dari ilai (e$3r

$$$ - %!


18/77

Dengan 7ef4r 1 /,92 dari grafik didapat nilai ('4g47ef 1 /,/2 maka besar

tekanannya adalah : '4g 1 /,/2 . /,92 1 /,/ I -% (O%)

"etelah harga 7efdidapat, maka dapat dicari faktor-faktor muka air banjir

di udik mercu yaitu sebagai berikut :

Debit 'ersatuan #ebar (J

mdtmB

Q!

ef

44669,369

2%3 2===

&ecepatan Air di *dik Bendung (

dtmH"

!V

ef

4,%:8,%!%9,2

669,3=

+=

+=

inggi 'ersamaan


19/77

( ){ }

( ){ }!:,%.8,/8!,8:%,9.

.8,/.

=

= dH(g)

1 9,8 m4dt

m)

!* 3!,/

8:,9

669,3===

panjang jari-jari besar (; 1 7d 1 %,! m

3.6 Ba! =ate >u+e

Back water curve adalah kurva untuk mengetahui sejauh mana pengaruh

kenaikan muka air setelah adanya pengempangan oleh bendung.

Dengan adanya pengaruh back water tersebut, maka perlu ditinjau

kemungkinan terendamnya daerah-daerah atau bangunan-bangunan yang ada

disepanjang udik. Apabila tebing atau daerah sepanjang pengaruh back water

curve tersebut ada yang lebih rendah, maka diperlukan pengamanan dengan

tanggul atau tembok penahan tanah lainnya.

'anjang pengaruh back water curve diperhitungkan pada debit 0%// dan

dapat dihitung dengan

L 0 2 . 5,i

dimana :

# 1 panjang pengaruh pengempangan ke arah udik, dihitung dari as bendung.

h 1 tinggi kenaikan muka air di titik bendung akibat pengempangan

i 1 kemiringan sungai

elevasi muka air banjir di atas mercu 1 5 8,8% 5 ' 5 7d

1 58,8% 5 2,!%9 5 %,! 1 2%,//

$$$ - %9


20/77

'erhitungan :


21/77

&emiringan bidang hilir bendung 1 % : %

;adius mercu (; bendung 1 %,! m

3.; %"*am Peeda Enegi (%"*am O*a!)

'ada umumnya aliran sungai setelah melewati bendung mempunyai

kecepatan yang tinggi. &ecepatan yang tinggi ini akan menyebabkan kerusakan

(penggerusan di sebelah hilir bendung. *ntuk itu maka perlu dibuat kolam olak

atau kolam peredam energi.

Adapun fungsi dari kolam olak ini adalah untuk menghancurkan sebagian

besar dari energi aliran tersebut agar tidak menimbulkan kerusakan (penggerusan

setempat di hilir bendung. &olam olak ini harus dirancang sedemikian rupa

sehingga mampu menahan benturan aliran yang melimpah di atas bendung.

Ada beberapa type kolam olakan yang sering dipergunakan di $ndonesia

yaitu :

ype lughter

ype "chotlisth

ype Bucket

ype *"B;

Dari berbagai tipe di atas, bentuk, kedalaman dan panjang ruang olakan

sangat tergantung pada beda tinggi muka air hilir dan udik bendung, material yang

dibawa oleh aliran air pada waktu sungai banjir.

'ada perencanaan Bendung odang ini, ruang olakan dipilih type Bucket

dengan pertimbangan diadakan usaha untuk mencegah terjadinya penggerusan

$$$ - %


22/77

tanah dibelakang tubuh bendung diantaranya dengan memasang plat beton

?yclop.

3.;.1 Pe5itungan Hid"*i#

Dari perhitungan sebelumnya didapat :

Debit per satuan lebar (J pada 0%// 1 3,669 m24dt4m

inggi muka air kritis (7c pada 0%// 1 %,3%9 m

inggi energi diatas mercu (7e 1 %,8 m

aka elevasi tinggi energi di hulu 1 elevasi mercu 5 7e

1 (5 9,6/ 5 %,8 1 5 2%,/9/

uka air di hilir setelah terjadi degradasi lebar dasar sungai % m

1 5 !,88/ m

inggi energi hilir 1 5 !,2/3 (dianggap 4g 1 /,%6

=adi : 7 1 5 2%,/9/ G ( 5 !,2/3

1 2,/ m

3.;.2 $enentu!an 'ai&jai O*a!an (R)

'ada ruang olakan type bucket diperlukan jari-jari untuk kelengkungan

dasar kolam olak. *ntuk menentukan jari-jari bak minimum yang diijinkan (;min

dapat dibaca pada gambar di bawah ini.

$$$ -


23/77

Gambar III6: 7ari-jari Minimum Ba% "KP 02 : (al .)#

747c 1 2,!94%,3%91 ,26

;min47c 1 %,3

;min 1%,34%,3%91 /,99 m

Diambil ; 1 % m

3.;.3 Bata# $u!a Ai Hi*i

Batas muka air hilir minimum (min diberikan sebagai berikut :

747c 1 ,26 (grafik

min47c 1 ,

min 1 , . %,3%9 1 2,83 m

Diambil 1 2,3 m

Didapat juga elevasi dasar kolam olak :

5 !,88/ G 2,83 1 5 2,!23

sehingga didapat juga :

@ 1 5 9,6/ G 2,!23 1 8,8 m

a 1 /,% . ; 1 /,% . %,! 1 /,%! m

" 1 /,3 . ; 1 /,3 . %,! 1 %,/3 m

$$$ - 2


24/77

3.;.6 Pe5itungan Da*amn?a P"nda#i Ruang O*a!

*ntuk merencanakan dalamnya pondasi di ruang olak harus diperhitungkan

juga pengaruh gerusan (scouring yang terjadi akibat aliran sungai tersebut.

Dalamnya gerusan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus :

R 0 @6< (/,7)1,3 atau R 0 13: (2,7)1,3

dimana : ; 1 dalamnya gerusan, diukur dari muka air (m

J 1 debit per meter 1 3,669 m24dt4m

7 0 1


25/77

Dari hasil perhitungan di atas diambil harga rata-ratanya yaitu sebesar ; 1

6,3 m. *ntuk menjaga keamanan maka harga ; tersebut harus dikalikan %,8

sehingga ; menjadi !,/ m.

Dengan demikian maka elevasi pondasi bendung di hilir bendung

diketahui yaitu :


26/77

3.< Pe5itungan Rip Rap

#oncatan air yang terjadi pada kolam olak (kolam pereda energi akan

mengakibatkan terjadinya di hilir end still hingga pada tempat dimana aliran sub

kritis menjadi tenang kembali. #angkah penanggulangan loncatan air adalah

dengan memasang rip rap sepanjang daerah yang terkena pengaruh gerusan

tersebut. *ntuk mengetahui sampai dimana rip rap tersebut dipasang, dapat dilihat

pada )7idrolik "aluran terbuka+ dari en te ?how : 29% G 296.

Dalam hal ini type loncatan diambil type loncatan tetap sehingga didapat

bilangan froude 1 6,8 G 9 (didapat dari gambar berikut :

Gambar III11: T8!e &onatan Air

"etelah didapat bilangan froude (% maka selanjutnya dapat dicari harga

#4y, dimana # 1 panjang rip rap dan ytinggi air banjir di hilir bendung, pada

gambar berikut ini.

$$$ - 3


27/77

Gambar III-12 : Gra$i% untu% Menentu%an Panjang &onatan

Dari gambar di atas untuk %1 6,8 G 9,/ didapat harga #4y1 3, sehingga

didapat #4y 1 3,

# 1 3, . y

1 3, . ,26

1 %6,8% m %8 m

aka panjang rip rap adalah %8 meter, dengan ketebalan % meter.

3.C Pe5itungan Lantai $u!a

'erbedaan tinggi di depan dan dibelakang bendung akan terjadi bila air

tersebut mulai terbendung. 'erbedaan tinggi air tersebut akan menimbulkan

perbedaan tekanan sehingga mengakibatkan adanya aliran di bawah bendung,

terlebih lagi bila tanah dasar bendung bersifat tiris (porous. Aliran ini akan

menimbulkan tekanan pada butir-butir tanah di bawah bendung.

$$$ - !


28/77

=ika tekanan ini cukup mendesak butir-butir tanah, maka lama kelamaan akan

menimbulkan penggerusan terutama di ujung belakang bendung. =uga selama

pengalirannya air tersebut akan mendapatkan hambatan-hambatan karena geseran

sehingga air akan mencari jalan dengan hambatan yang paling kecil, yaitu bidang

kontak antara bangunan dan tanah yang disebut ?reep #ine. ?reep #ine yang

pendek akan kecil hambatannya dan makin besar tekanan yang ditimbulkan di

ujung belakang bendung, demikian pula sebaliknya. *ntuk memperbesar

hambatannya, maka ?reep #ine harus diperpanjang, yaitu dengan memberi lantai

muka atau suatu dinding vertikal.

*ntuk menentukan panjang lantai muka bendung, penyusun berpedoman

pada buku )'etunjuk 'erencanaan $rigasi, Bagian 'enunjang, Dirjen 'engairan,

D'* : hal 9/ G 9!+. *ntuk muka air hulu 5 9,6/ sama dengan elevasi mercu

bendung dan muka air hilir 5 2,!23 dengan bak yang dipompa sampai kering,

rembesan di bawah bendung di cek dengan teori #ane guna menyelidiki adanya

bahaya erosi bawah tanah (hanyutan bahan-bahan halus.

Dengan teori yang sama dihitung tekanan air di bawah bendung. *ntuk

keperluan perhitungan tersebut diasumsikan lantai muka4lantai lindung (apron

hulu yang kedap air dengan panjang %6 m dan koperan setiap 2,8 m.

*ntuk perhitungan rembesan, panjang jalur rembesan diambil sampai

pangkal hilir koperan. *ntuk menentukan tekanan air, panjang jalur rembesan

diambil sampai elevasi ambang hilir kolam olak.

;umus untuk mencari angka remebesan menurut #ane adalah :

$$$ -


29/77

H+

L+C+#t#,

H+

H)L)

C+ =

+

=

.2

%

dimana :

?w 1 angka rembesan menurut #ane, karena material yang dibawa oleh

sungai odang adalah kerikil yang terdiri dari sedikit bongkah batuan,

pasir, lempung dan lanau, maka harga4angka rembesan yang aman

menurut #ane adalah : ?w 1 2 (tabel Meighted ?reep ;atio

#v 1 panjang rembesan vertikal

%42 7v 1 %42 panjang rembesan hori@ontal

7w 1 beda tinggi energi (59,6/ G 6,/6 1 6,623 m

#w 1 panjang rembesan, untuk perhitungan rembesan, panjang jalur

rembesan diambil sampai ke pangkal hilir koperan (1 9,// m

aka angka rembesan yang terjadi : (pada waktu air normal

?w 1 9,//46,623 1 3,82! I 2 (aman

*ntuk menentukan tekanan air, panjang jalur rembesan diambil sampai

elevasi ambang hilir kolam olak. 'anjang jalur rembesan sampai elevasi ambang

hilir kolam olak adalah 9,// 5 2,8 1 2,8 angka rembesan sekarang menjadi :

?w 1 2,846,623 1 !,23 I 2 (aman

ekanan air tanah 'E dihitung dengan rumus :

'E 1 7E - 7

'erhitungan dilakukan secara tabelaris. Dari hasil perhitungan tersebut

didapat besarnya 'E dititik ujung belakang bendung (titik ' adalah nol.

dimana :

$$$ - 9


30/77

'E 1 tekanan pada titik E

7E 1 beda tinggi energi pada titik E

7 1 tinggi energi pada titik yang ditinjau

&esimpulan :

'anjang lantai muka %6 adalah aman untuk dipakai, karena angka rembesan yang

terjadi adalah 3,92% (syarat minimum 1 2 dan tekanan air pada ujung belakang

bendung (titik %6 adalah nol. ebal lantai ditetapkan /,8 m dan dibawahnya

dilapisi pudel setebal /,8 m, untuk mencegah terjadinya keretakan-keretakan dan

juga bermanfaat untuk memperpanjang ?reep line.

$$$ - 2/


31/77

Tabel III- : 7alur Rembe*an dan Te%anan Air ormal

$$$ - 2%


32/77

Titi! Gai# 2eti!a* H"i"nta* 1,3 H LE DH H P

(m) (m) (m) (m) (t,mF) (t,mF) (t,mF)

% 2 6 8 3 ! : 9

A /,/// 2,!%9 2,!%9

A-B %,8

B %,8// /,298 8,%9 6,:6

B-? /,8 /,%3!

? %,33! /,628 8,%9 6,!:6

?-D %,%

D ,!3! /,393 6,%%9 2,62

D-< 2,8 %,%3!

< 2,922 /,926 6,%%9 2,%:8


33/77

3. Pe5itungan Te-a* Lantai Ruang O*a!

$$$ - 22


34/77

ekanan air (*plift 'ressure akan bekerja di setiap titik pada dasar

bangunan tersebut, akan tetapi pada lantai muka secara praktis tekanan air ke atas

tidak akan berbahaya, karena di atas lantai muka selalu ada air yang menekan ke

bawah. $ni berarti lantai muka tidak perlu tebal, yang penting adalah bahwa lantai

muka ini harus rapat air supaya fungsinya untuk memperpanjang ?reep line dapat

dipenuhi.

#ain halnya dengan lantai belakang ujung bendung, dimana akan menerima

tekanan ke atas yang besar, karena lapisan air di atasnya tidak dapat mengimbangi

tekanan ke atas, terlebih-lebih pada saat air setinggi mercu (air normal dimana

keadaan air pada lantai dianggap kosong.

enurut &' G / : %%8, rumus yang digunakan untuk menentukan besarnya

tekanan ke atas adalah sebagai berikut :

P 0 H & (L,L) . H

Dimana : # 1 panjang creep line total (m

7 1 perbedaan tekanan (m

'E 1 tekanan di titik E (ton

7E 1 tingginya E terhadap air di muka (m

#E 1 panjang creep line sampai titik E (m

ebalnya lantai kolam olak :

1 52,!23 G /,!3 1 2,8 m

&ontrol tebal lantai ruang olak :

$$$ - 26


35/77

a Keadaan air normal

GAMBAR III1) :

ebal lantai ruang olak (tE 1 2,8 m

'anjang ?reep #ine total (# 1 2%,6 m

'anjang ?reep #ine sampai titik E (#E 1 %!,2 m

'erbedaan tinggi (7 1 5 9,6/ G (5 2,!23 1 8,8/6 m

inggi pada titik E

7E 1 5 9,6/ G (5 /,!3 1 ,698 m

aka :

P 0 H & (L,L) . H

1 ,698 - (%!,242%,2 . 8,8/6

1 8,682 t4m

Besarnya *plift 'ressure tidak seluruhnya bekerja tetapi berkisar antara

3!H - %//H, diambil /H.

'E 1 8,682 . /, 1 6,23 t4m

$$$ - 28


36/77

Berat lantai di titik O (ME

ME 1 p . tE

1 , . 2,8 1 !,! t4m I ,23 t4m

b Keadaan air banjir

GAMBAR III1+ :

5 2,!23

5 %,%8

5 ,!%8

5 6,%8

5 8,6%8

5 2,6%8

5 9,6/

5 2%,//

5 8,9%8

5 /,!3

5 6,:/6

'erbedaan muka air banjir 1 5 2%,// G (5 !,88/ 1 2,6! m

'anjang ?reep #ine total (# 1 2%,6 m

'anjang ?reep #ine sampai titik E (#E 1 %!,2 m

inggi air banjir di atas kolam olak (h 1 5 !,88/ G (5 2,!23 1 2,3

inggi pada titik E

7E 1 5 2%,// G (5 /,!63 1 %/,!6 m

aka :

P 0 H & (L,L) . H

1 %/,!6 - (%!,242%,2 . 2,6!

1 ,%3 t4m

$$$ - 23


37/77

Besarnya *plift 'ressure tidak seluruhnya bekerja tetapi berkisar antara

3!H - %//H, diambil /H.

'E 1 ,%3 . /, 1 3,8!2 t4m

Berat lantai di titik O (ME

ME 1 p . tE

1 , . 2,8 5 (% . 2,3

1 %%,2 t4m

'E 1 3,8!2 t4m F ME 1 %%,2 t4m (O%

3.1@ Peenanaan Hid"*i# Pengam-i*an (Inta!e)

'intu pengambilan ($ntake adalah suatu bangunan yang berfungsi untuk

mengatur banyaknya air yang masuk ke dalam saluran induk serta untuk

mencegah masuknya benda-benda padat dan kasar ke dalam saluran tersebut.

'intu pengambilan pada perencanaan Bendung odang ini terletak di

sebelah kanan yang akan digunakan untuk mengairi sawah seluas (A 1 2%3 7a

dengan kebutuhan air normal (a 1 %,%%24dt4ha.

[email protected] Pe5itungan Dimen#i Sa*uan Indu!

Dalam menentukan dimensi saluran induk terlebih dahulu harus diketahui

debit yang dapat mengalir pada saluran tersebut. Besarnya debit menurut &' G

/2 : hal 6, dihitung menggunakan rumus :

e

-.FR'Q

..= atau ; < A a

dimana :

$$$ - 2!


38/77

0 1 debit rencana (l4dt

A 1 luas bersih daerah yang akan diairi (7a

N; 1 kebutuhan air bersih di sawah (l4dt

c 1 koefisien rotasi

e 1 efisiensi irigasi

a 1 kebutuhan air rencana

jadi 0 1 A . a

1 2%3 . %,%%2 1 28%,! l4d

1 /,28 m24dt

'erhitungan dimensi saluran induk Bendung odang digunakan rumus "trickler,

sebagai berikut :

; < =

dimana :

0 1 besarnya debit saluran (m24dt

1 luas penampang basah saluran (m

1 kecepatan aliran (m4dt

& 1 koefisien kekasaran dinding dari "trickler

; 1 jari-jari hidrolis saluran (m

C 1 keliling basah saluran (m

$ 1 kemiringan dasar saluran

enghitung harga memakai rumus :

1 (b 5 m . h h

enghitung harga C memakai rumus :

$$$ - 2


39/77

O 0 - 9 2 . 5 . % +m

Dimana : b 1 lebar rencana saluran

h 1 tinggi rencana saluran

m 1 kemiringan talud

GAMBAR III1 : Penam!ang Saluran 'irenana%an Berbentu% Tra!e*ium

h

b

m

#angkah perhitungan :

Berdasarkan perhitungan debit (0 yang didapat yaitu /,28 m

2

4dt, dari tabel

pedoman untuk menentukan saluran irigasi yang telah dilampirkan didapat :

n 1 b4h 1 % b 1 %.h

v 1 /,!8 m4dt

m 1 %

k 1 28

i'#i d #2 3en#m3#ng b#2#h 2##n (F)

/ 0 . 0 /, 0 /,28 4 /,!8 1 /,6!m

0 (- 9 m . 5) 5

1 (% . h 5 % . h h

/,6! 1 % . h

h 1 /,6! 4 % 1 /,6!

$$$ - 29


40/77

h 1 /,33 m

- 0 1 . 5 1 % . /,33 1 /,33 m

1 (b 5 m . h h

1 (/,33 5 % . /,33 /,33

1 /,96% m

1 04 1 /,28 4 /,96% 1 /,2!6 m4dt

H#g# 5eiing B#2#h

O 0 - 9 2 . 5 . % +m

1 /,33 5 ( . /,33 . 1 2,%6 m

6#i $ #i Hid8i2

R 0 ,O 0 /,96% 4 2,%6 1 /,2 m

5emiing#n 9##n

i 0

24.

R5

V 0

242,/.28

2!6,/

0 /,///8!

"edangkan untuk tinggi jagaan (w didapat dari tabel 2.6 pada &' G /2 :

hal 3, yaitu untuk 0 1 /,28 m24dt maka tinggi jagaan w 1 /,6 m.

&esimpulan :

A 1 2%3 7a b 1 /,33 m k 1 28

0 1 /,28 m24dt h 1 /,33 m w 1 /,8

1 /,2!6 m4dt m 1 % i 1 /,///8!

[email protected] Pe5itungan Hid"*i# Pintu Inta!e

$$$ - 6/


41/77

'intu intake berfungsi untuk mengatur banyaknya air yang masuk pada

saluran dan mencegah masuknya bendaGbenda padat dan kasar.

*ntuk menghitung dimensi pintu intake, menurut &' G / : hal 6,

digunakan rumus sebagai berikut :

(g#bQ .....=

dimana :

0 1 debit yang melewati ambang intake (m24dt

1 koefisien debit

1 /,/ (untuk bukaan dibawah permukaan air

b 1 lebar bukaan (m

a 1 tinggi bukaan (m

g 1 gravitasi (9, m4dt

@ 1 kehilangan tinggi energi pada bukaan (m, diambil @ 1 /, m

'erhitungan :

Diambil ukuran intake b 1 a

,/.:,9...:,/28,/ #=

/,28 1 %,8 . a

a

1 /,28 4 %,8 1 /,

a 1 /,6! m

b 1 /,6! m

jadi lebar pintu intake (b 1 /,6! m


42/77

inggi tekanan untuk eksploitasi 1 /,% 5

aka elevasi muka air di udik pintu 1 5 9,26/

GAMBAR III1. : Menentu%an 'a*ar Inta%e

+ 2 9 , 9 1 4

+ 2 8 , 1 4 0

+ 2 5 , 9 1 5

0 , 6

z = 0 , 2 + 2 9 0 4 0

h = 0 , 3 m

+ 2 8 , 7 4 0

[email protected] Pe5itungan Te-a* Pintu Inta!e

ebal pintu intake ditentukan berdasarkan pada tinggi muka air banjir.

Dimana bagian yang ditinjau adalah bagian yang terbawah, yaitu yang paling

besar menerima gaya hydrostatis.

Dari hasil perhitungan hidrolis pintu pengambilan didapat dimensinya,

yaitu :

b 1 /,6! h 1 /,6!

Balok kayu untuk pintu direncanakan dari kayu kelas $, dengan ketentuan

:eg#ng#n ent iin (t) = %8/ &g4cm (kering

1 42E %8/ &g4cm

1 %// &g4cm (basah

$$$ - 6


43/77

:eg#ng#n ge2e iin (g2) 1 %2,22 &g4cm

< 1 %,3 . %/8 &g4cm

#ebar pintu (b 1 /,6! m

Dalam sponing (s 1 /,%8 m

Leb# te8iti2 3int int#;e (Lt)

Lt 0

. 2b +

0%8,/.6!,/ + 0 /,3! m

GAMBAR III14 : Ga8a-ga8a 8ang Be%erja !ada Balo%

+ 2 5 , 9 1 5

+ 2 9 , 2 4 0

P 1

P 2

+ 3 1 , 0 2 0

0,2

h1=3,7

2m

h2=3,7

6m

b = 1 , 3 2

l t = 1 , 6 2 m


44/77

:e;#n#n -i

P1 0 . 51 .

. 5 0 P . 2,! . % . /, 1 /,2!

P2 0 . 51 . . 5 0 P . 2,9 . % . /, 1 /,29

:e;#n#n -i 3#d# 9#t B#8;

0 P1 9 P2 0 /,2! 5 /,29 1 /,!36 t4m atau

0 . (51 9 52) . . 5 1 P (2,! 5 2,9 . % . /, 1 /,!36 t4m

8men #;2imm (m#>)

$ma 0 1,C. . Lt2

1 %4. /,!36 . %

1 /,/988 tm

1 988/ kg cm


45/77

maka :

%,3! t

1 98,8/ cm2

t 1 98,8/ 4 %,3! 1 8!,

t 1 !,3 cm diambil t 1 cm

jadi dimensi balok kayu intake adalah :

t 1 cm

h 1 %/ cm

#. 58nt8 teh#d#3 ent

*t 0 $,= 0 :.%/.3%

988/1 9,82 kg4cm2 F lt 1 %// kg4cm2

b. 58nt8 teh#d#3 endt#n

ma 0 1,3@@ . Lt 1 /,//2 . %// 1 /,2 cm

'. Lendt#n *#ng te#di

7 0?@

Lt!

..2:6

..8 6

1( )28

6

:.%/.%%.%/.8,%.2:6

%//.!36,/.8

1 /,/%! cm F /,2 (C&

d. 58nt8 teh#d#3 ge2e

G# 0ht

/

.

maE.42

1%/.:

2:.42

1 !,%3 kg4cm F %2,2 kg4cm(O%)

jadi ukuran balok kayu 4%/ aman untuk digunakan.

$$$ - 68


46/77

[email protected] Pe5itungan Stang Pengang!at Pintu Inta!e

GAMBAR III15 : Ga8a 8ang Be%erja Pada Stang

+ 3 1 , 0 2 0

+ 2 9 , 2 4 0

+ 2 5 , 9 1 5

1 , 0 0

h2=

1,

78

h1

=

0,

96

h

=2

,74

l t = 1 , 6 2


47/77

a. Berat sendiri pintu :

Berat jenis kayu (BD 1 /,!8 t4m2

G 0 Lt . 5 . t . BD

1 % . /,9 . /,/ . /,!8 1 /,/86 ton

b. Berat alat-alat pintu (stang dan lain-lain

Ditaksir 1 8// kg dan koefisien gesek antara besi dengan kuningan (f 1

/,6

5e;#t#n men#i;

ekanan air 1 ' . f 1 8,2! . /,6 1 ,%69

Berat sendiri pintu ( 1 /,/86

Berat alat-alat pintu ditaksir 1 /,8 5

aya tarik ('t 1 ,!/2 ton

"tang pintu dipakai dua buah, maka :

aya untuk stang ('tL 1 P . ,!/2

1 %,28% ton

1 %28% kg

5e;#t#n mene;#n

ekanan air 1 ' . f 1 8,2! . /,6 1 ,%69

Berat sendiri pintu ( 1 /,/86

Berat alat-alat pintu ditaksir 1 /,8 Q

aya tarik ('k 1 %,898 ton

"tang pintu dipakai dua buah, maka :

aya untuk stang ('tL 1 P . %,898

$$$ - 6!


48/77

1 /,!9 ton

1 !9 kg

"ehitng#n imen2i 9t#ng

a. Berdasarkan gaya tarik ('t

;umus : Pt 0n

F# . atau 0

#

n"t

.

dimana : 't 1 gaya angkat4tarik (ton

1 luas penampang stang 1 J .

. d2

a 1 %6// kg4cm

n 1 faktor keamanan 1 8

maka : 0#

n"t

. 1

%6//

8.%28% 1 6,2 cm

0 J ..d2

d20

F.6 1

%6,2

:2,6.6 1 3,%8 cm

d 1 ,6 cm

b. Berdasarkan gaya tekan ('k

Dimensi stang berdasarkan gaya tekan menurut rumus


49/77

lk 1 panjang tekuk stang 1 6,23 m

maka : 'k 1

...

1;n?@

1( )

63

623.8

.%6,2.63%.%/.%,.%6,2 d

d6 1/39,%

%%2: 1 %/36,8 cm

d 1 8,! cm

dari kedua besaran diameter tersebut diatas, diambil harga yang terbesar yaitu :

Diameter stang ulir (ddalam 1 8! mm

ebal ulir stang diambil (t 1 /,8 cm 1 8 mm

aka diameter stang ulir (dluar 1 d 9 2 . t 1 8,! 5 ( . /,8 1 3,! cm 1 3! mm

&ontrol terhadap tegangan tarik :

t 1F

n" .

1 !,3.%6,2.6%

8,%%2:

1 %3%,8 kg4cm F 1 %6// kg4cm

3.1@.: P*at Pe*a?anan Inta!e

Dalam perhitungan plat pelayanan intake, diasumsikan plat terletak pada

dua perletakan.

'erhitungan :

#ebar plat (# 1 /,8 m

#ebar teoritis (#t 1 %,/ m

$$$ - 69


50/77

ebal plat (b 1 /,%8 m

"embeb#n#n 3#t

Berat sendiri plat 1 /,%8 . % . 6// 1 23/ &g4m

Berat berguna bangunan 1 6// &g4m 5

J 1 !3/ &g4m

8men #;2imm

$ma 0 1,C. . Lt

1 %4. !3/ . %

1 98 &g m 1 98// &g cm


51/77

1 /, 1 6, 1 %%,3 1 /,962 %// nw 1 %,!!%

:#ng#n t#i; (-)

Amin 0 @2:K . - . 5 0 /,8H . %// . %/ 1 ,8/ cm

A 0 . - . 5 0 %,!!%4(%// . 6 . %// . %/ 1 /,!2 cm

Dari tabel diambil R 3 G / A 1 %,6% cm

ulangan tekan (AL

AL 1 . A 1 /, . /,!2 1 /,%6! cm

Dari tabel diambil R 3 G / AL 1 %,6% cm

ulangan bagi 1 2@K . A

1 /H . /,!2 1 /,%6! cm

Dari tabel diambil R 3 G / A 1 %,6% cm

58nt8 teg#ng#n

a 1 ==%/.926,/.!2:,/

98//

.. h-

=

%238,/! F a 1 %6// &g4cm

- 0 ==::,6.6

/!,%238

. n

#%%,38 F b 1 %6// &g4cm

a < == :3,%%/!,%238

S

#

%%8,% F a 1 %6// &g4cm

58nt8 ge2e

- 0hb

/

.

. maE!:

0%/.%//

2:/.!: 1 /,626 F b

jadi tidak perlu tulangan geser.

$$$ - 8%


52/77

GAMBAR III16

1 , 6 2

6 - 2 0

6 - 2 0

6 - 2 0

3.11 Pintu Pem-i*a#,Pengua#

'intu pembilas4penguras adalah suatu bangunan yang berfungsi untuk

menguras endapan-endapan yang akan masuk dan menutupi pintu pengambilan

(intake. "elain itu pintu pembilas pada bendung digunakan pula untuk mengatur

tinggi muka air di atas bendung pada waktu debit sungainya kecil.

'ada saat pengurasan rutin dimana air tetap diperlukan untuk irigasi, untuk

mencegah masuknya endapan-endapan padat ke dalam saluran maka pintu perlu

dilengkapi dengan undersluice4onderspieur, sehingga pengurasan dapat dilakukan

dengan cara, yaitu : pintu dibuka setinggi plat onderspieur dan pintu dibuka

penuh.

'ada perencanaan Bendung odang ini, pintu penguras direncanakan

sebanyak buah dengan lebar masing-masing (b 1 %,%8 m yang diletakkan pada

sisi kanan bendung sesuai dengan letak pintu pengambilan (intake.

$$$ - 8


53/77

3.11.1 %eadaan Pintu Di-u!a Setinggi Onde#pieu (Unde#*uie)

Gambar III-20 :

+ 2 5 , 9 1 5

1 / 2 y

1 / 2 y

1,4

0

0,2

P

=3,3

+ 2 9 , 2 4 0

+ 2 7 , 5 1 5

h

a. De-it Pem-i*a#

;umus : hgFQ ...=

0 - . ?

H 0 P 8 . ?

maka :

( )*"g*bQ .... %=

dimana :

b 1 lebar pintu bilas

y 1 tinggi bukaan (setinggi plat onderspieur

p 1 tinggi mercu di atas lantai muka, dalam hal ini di atas dasar

pembilas 1 2,2 m

i. 1 koefisien pengaliran

$$$ - 82


54/77

h 1 tinggi muka air, diukur dari titik berat lubang bukaan

g 1 grafitasi (9, m4dt

'erhitungan :

' 1 2,2 m

y 1 5 !,8%8 G /, (5 8,9%8 1 %,6 m

h 1 2,2 G P . %,6 1 ,3 m

maka :

== 3,.:,9.6,%.%8,%.3,/Q 28,939 m4dt

-. %eepatan Pem-i*a# ()

;umus :

*b

Q

F

QV

.==

maka :

6,%.%8,%

939,28=V 1 ,26% m4dt

. Diamete Buti $a!#imum (d)

;umus :

0 1: . > .

d

dimana 1 kecepatan pembilas (m4dt

? 1 keofisien sedimen yang berkisar antara 2, G 8,8

(diambil ? 1 8,8

d 1 diameter butir maksimum yang dapat dibilas

maka :

$$$ - 86


55/77

.8,%

=

C

Vd

8,8.8,%

26%,

=d 1 /,22

=adi pada kecepatan 1 ,26% m4dt, diameter butir maksimum yang dapat

terbilas adalah d 1 22 cm.

3.11.2 %eadaan Pintu Di-u!a Penu5

Gambar III-21 :

+ 2 7 , 5 1 5

+ 2 9 , 2 4 0

+ 2 5 , 9 1 5

h = 2 , 3

z = 1 , 0

De-it Pem-i*a# (/)

;umus :

(ghbQ ....

=

h 1 42. 7 @ 1%42. 7

dimana :

7 1 tinggi mercu dari lantai muka

1 5 9,6/ G 8,9%8 1 2,2 m

@ 1 perbedaan muka air udik dan hilir

$$$ - 88


56/77

1 %42. 2,2 1 %,% m

h 1 tinggi air di pintu bilas

1 42. 2,2 1 , m

1 koefisien pengaliran 1 /,!8 ($r. "oenarno : hal 2

maka :

%,%.:,9..,.%8,%.!8,/=Q 1 9,3% m24dt

a. %eepatan Pem-i*a# ()

;umus :

*b

Q

F

QV

.==

maka :

2,.%8,%

3%,9=V 1 2,32 m4dt

-. Diamete Buti $a!#imum (d)

;umus :

0 1: . > . d

.8,%

=

C

Vd dimana ? 1 8,8

maka :

8,8.8,%

32,2

=d 1 /,%96 m 1 %9,6 cm

=adi pada kecepatan 1 2,36 m4dt, diameter butir maksimum yang dapat terbilas

adalah d 1 %9,6 cm.

3.11.3 Pe5itungan Te-a* Pintu Pengua#

$$$ - 83


57/77

ebal balok pintu penguras ditentukan berdasarkan tinggi muka air dan

bagian yang ditinjau adalah balok yang paling bawah yaitu pada bagian yang

paling besar menerima tekanan.

Balok dianggap terletak bebas dan tinggi balok diambil h 1 / cm. aya-

gaya yang diperhitungkan adalah akibat tekanan air setinggi muka air banjir dan

tekanan lumpur setinggi plat onderspuier.

Balok kayu untuk pintu penguras direncanakan dipakai dari kelas $,

dengan ketentuan sebagai berikut :

lt 1 %8/ kg4cm (kering

1 42 . %8/ kg4cm

1 %// &g4cm

gs 1 %2,22 &g4cm

1 %,8 . %/8&g4cm

#ebar pintu (b 1 %,%8 m

Dalamnya sponing (s 1 /,%8 m

#ebar teoritis pintu penguras (#t :

Lt 0 - 9 ((2 . #),2)

1 %,%8 5 (( . /,%84 1 %,2 m

Pe5itungan Pintu Baa5

Gambar III-22 :

$$$ - 8!


58/77

+ 2 9 , 2 4 0

+ 2 7 , 5 1 5

+ 2 5 , 9 1 5

W 2

W 1

P i n t u B a w a h

P 1

P 2

P i n t u t a !

h1

=

5,

11

P 1

P 2

h 2 = 0 , 2

h3

=

3,

71

h5

=

1,

2

h1

=

3,

51

b = 1 , 1 5

aya-gaya yang bekerja :

a. Te!anan Ai

"? = . h . . h

= P . 8,%% . % . /,

1 /,8% t4m

" = . h& . . h

= P . 8,2% . % . /,

1 /,82 t4m

1 0 P1 9 P2

1 /,8% 5 /,82 1 %,/6 t4m

-. Te!anan Lumpu

Berat jenis lumpur (2 1 %,3/ t4m2

"ubmerged 1 %,3/ G %,// 1 /,3 t4m2

$$$ - 8


59/77

"udut geser lumpur ( 1 2//

a 0 tg2(6:@8 .

)

1 tg(68/G P . 2// 1 /,222

1 0 . 56 . # . 5 . a

1 P . %,6 . /,3 . /, . /,222 1 /,/2 t4m

2 0 . 5: .

# . 5 . a

1 P . %, . /,3 . / . /,222 1 /,/6 t4m

2 0 1 9 2 1 /,/2 5 /,/6 1 /,86 t4m

aka :t"ta* 0 1 9 2 0 %,/69 /,86 1 %,8 t4m

omen aksimum (maE

$ma 0 1,C. . Lt2

1 %4. %,8 . %,2

1 /,222!!8 t . m 1 222!!8 kg cm

aya #intang aksimum (DmaE

Dma 0 1,2. . Lt

1 P . %,8 . %,2

1 %,/! ton %/! &g

Dengan besaran-besaran diatas, untuk selanjutnya menghitung tebal balok (t.

M 0 1,;. 5 . t2

1 %43. / . t

$$$ - 89


60/77

1 2,222 t

*t 0 $,=

= 0 $,*t 0 222!!8 : %// 1 222!,!8 cm2

'erhitungan : 2,222 . t 1 222!,!8

t 1 222!,!8 : 2,222

1 %//%,68 cm

t 1 2%,368 cm diambil t 1 28 cm

aka dimensi balok kayu pembilas adalah :

h 1 / cm t 1 28 cm

1. 58nt8 teh#d#3 Lent#n

*t 0 $,= 1 28./.3

%222!!8

1 %,!6 kg4cmF lt 1 %// kg4cm (C&

. 58nt8 teh#d#3 endt#n

ma 0 1,3@@ . Lt 1 /,//2 . %2 1 /,/29 cm

&. Lendt#n *#ng te#di

?@

Lt!f

..2:6

..8 6=

( )286

28./.%%.%/.8,%.2:6

%2.:,%8.8=f

1 /,! . %/-3 F /,/29 (C&

$$$ - 3/


61/77

6. &ontrol terhadap geser :

ht

/g2

.

maE.42=

28./

%/!.42= 1 ,/% &g4cm F %2,22 &g4cm (C&

=adi ukuran balok kayu /428 aman untuk digunakan.

Pe5itungan Pintu Ata#

aya-gaya yang bekerja :

a. Te!anan Ai

PI 0 . 5* . . 52

= P . 2,8% . % . /,

1 /,28% t4m

P2 0 . 53 . . 52

1 P . 2,!% . % . /,

1 /,2!% t4m

1 0 P1 9 P2

1 /,28% 5 /,2!% 1 /,! t4m

$ma 0 1,C. . Lt2

1 %4. /,! . %,2

1 /,%888 t . m 1 %88,8 kg cm

aya #intang aksimum (DmaE

$$$ - 3%


62/77

Dma 0 1,2. . Lt

1 P . %,8 . %,2

1 %,/! ton %/! &g

Dengan besaran-besaran diatas, untuk selanjutnya menghitung tebal balok (t.

M 0 1,;. 5 . t2

1 %43. / . t

1 2,222 t

*t 0 $,=

= 0 $,*t 1 %88,8 : %// 1 %8,8 cm2

'erhitungan : 2,222 . t 1 %8,8

t 1 %8,8 : 2,222

1 68,!3% cm

t 1 3,!3 cm diambil t 1 %/ cm

aka dimensi balok kayu pembilas adalah :

h 1 / cm t 1 %/ cm

. 58nt8 teh#d#3 Lent#n

*t 0 $,= 1%/./.3%

8,%88 1 68,!8! kg4cmF lt 1 %// kg4cm (C&

D. 58nt8 teh#d#3 endt#n

ma 0 1,3@@ . Lt 1 /,//2 . %2 1 /,/29 cm

7. Lendt#n *#ng te#di

?@

Lt!f

..2:6

..8 6=

$$$ - 3


63/77

( )286

%/./.%%.%/.8,%.2:6

%2.,!.8=f

1 /,6 . %/-8 F /,/29 (C&

. &ontrol terhadap geser :

ht

/g2

.

maE.42=

%/./2,639.42= 1 2,8 &g4cm F %2,22 &g4cm (C&

=adi ukuran balok kayu /4%/ aman untuk digunakan.

3.11.6 Pe5itungan Stang Pengang!at Pintu Pengua#

aya-gaya yang Bekerja 'ada "tang 'intu Bawah

h2=3,6

8

h3=5,2

8

h1=1,4

h2=2,2

8

h1=1,4

h3=3,6

8

+ 3 2 , 0 2 0

+ 3 1 , 0 2 0

+ 2 9 , 2 4 0

+ 2 5 , 7 4 0

+ 2 9 , 2 4 0

+ 3 2 , 0 2 0

+ 3 1 , 0 2 0

+ 2 5 , 7 4 0

+ 3 1 , 0 2 0

P 1

P 2

P 1

P 2

1 , 4 5

a. ekanan Air "etinggi 'intu

PI 0 . 5* . 52 .

1 P . %,6 . 8, . % 1 2,393 t4m

$$$ - 32


64/77

P2 0 . 51. 52.

1 P . %,6 . 2,3 .% 1 ,8!3 t4m

0 P1 9 P2 1 2,393 5 ,8!3 1 3,! t4m

aya akibat air pada semua pintu :

P 0 . Lt

1 3,! . , 1 %2,!9 t4m

b. Akibat berat sendiri pintu :


G 0 L . H1 . t . BD

1 ,% . %,6 . /, . /,!8 1 /,66% ton

c. Berat alat-alat pintu (stang dll

Ditaksir 1 8// &g dan koefisien gesek antara besi dan kuningan (f 1 /,6.

&ekuatan menarik :

ekanan air 1 ' . f 1 %2,!9 . /,6 1 8,8

Berat sendiri pintu ( 1 /,66%

Berat alat pintu-pintu ditaksir 1 /,8 5

aya tarik ('t 1 3,63% ton

"tang pintu dipakai buah, maka :

aya untuk stang ('tL 1 P . 't

1 P . 3,63% 1 2,2% ton 22% kg

&ekuatan menekan :

ekanan air 1 ' . f 1 %2,!9 . /,6 1 8,8

$$$ - 36


65/77

Berat sendiri pintu ( 1 /,66%

Berat alat pintu-pintu ditaksir 1 /,8 Q

aya tarik ('t 1 6,8!9 ton


aya untuk stang ('tL 1 P . 't

1 P . 6,8!9 1 ,9/ ton 9/ kg

"ehitng#n dimen2i 2t#ng

a. Berdasarkan gaya tarik ('t

;umus :

#

n"tF#t#,

n

F#"t

..==

dimana :

't 1 gaya angkat4tarik (ton 1 22% kg

1 luas penampang stang

1 T . . d

a 1 %6// kg4cm


maka :

%6//

8.22%

.

=

=#

n"tF

1 %%,86 cm

$$$ - 38


66/77

1 T d

%6,286,%%.6.6 ==

Fd 1 %6,!/ cm

d 1 2, cm

b. Berdasarkan gaya tekan ('k



67/77

Diameter stang ulir (ddalam 1 %//, mm

ebal ulir stang diambil t 1 /,8 cm 8 mm

aka diameter stang ulir (dluar 1 d 5 . t

1 %/,/ 5 ( . /,8

1 %%,/ cm %%/, mm


Fn"t .=

1 /,%/.%6,2.64%

8.2:!8

1 68,2 kg4cm F tr


68/77


< = L . h . t . B

1 %,6 . %,6 . /, . /,!8

1 /,96 ton

d. Berat alat-alat pintu (stang dan lain-lain

Ditaksir 1 8// &g dan koefisien gesek antara besi dan kuningan (f 1 /,6.

&ekuatan menarik :

ekanan air 1 ' . f 1 9,%! . /,6 1 2,3!%

Berat sendiri pintu ( 1 /,96

Berat alat pintu-pintu ditaksir 1 /,8 5

aya tarik ('t 1 6,638 ton


aya untuk stang ('tL 1 P . 't 1 P . 6,638 1 ,22 ton 1 22 kg

&ekuatan menekan :

ekanan air 1 ' . f 1 9,%! . /,6 1 2,3!%

Berat sendiri pintu ( 1 /,96

Berat alat pintu-pintu ditaksir 1 /,8 -

aya tarik ('t 1 ,!! ton


aya untuk stang ('tL 1 P . 't 1 P . ,!! 1 %,629 ton 1 %629 kg

"ehitng#n dimen2i 2t#ng

e. Berdasarkan gaya tarik ('t

;umus :

$$$ - 3


69/77

#

n"tF#t#,

n

F#"t

..

==

dimana :

't 1 gaya angkat4tarik (ton 1 22 kg

1 luas penampang stang

1 T d

a 1 %6// kg4cm


maka :

#

n"tF

.=

9:,!%6//

8.22 'mF ==

1 T d

%6,2

9:,!.6.6 ==

Fd

d 1 %/,%33 cm

d 1 2,%9 cm

f. Berdasarkan gaya tekan ('k



70/77

$ 1 momen inersia 1 %436 . . d6

d 1 diameter stang (cm


lk 1 panjang tekuk stang 1 8,23 m

maka :

.

.

1;n

?@";

=

( )

63

823.8

.%6,2.364%.%/.%,.%6,2 d";=

'md /!,2%68!%,/

226 ==

d 1 ,!6 cm ,! cm

Dari kedua besaran diameter tersebut diatas, diambil harga yang terbesar

yaitu :

Diameter stang ulir (ddalam 1 ! mm

ebal ulir stang diambil t 1 /,8 cm 1 8 mm

aka diameter stang ulir (dluar 1 d 5 . t

1 ,! 5 . /,8

1 2,! cm 1 2! mm


F

n"t

.=

!,2.%6,2.64%

8.22=t

1 %/2,92 kg4cm

F t%6// kg4cm

$$$ - !/


71/77

3.11.: P*at Pe*a?anan Pintu Pengua#

Dalam perhitungan plat pelayanan pintu penguras, diasumsikan plat

terletak pada dua perletakan.

'erhitungan :

#ebar plat (# 1 %,%8 m

#ebar teoritis (#t 1 %,68 m

ebal plat 1 /,%8 m

"embeb#n#n "#t

Beban sendiri plat 1 /,%8 . % . 6// 1 23/ &g4m

Berat bangunan 1 6// &g4m 5

J 1 !3/ &g4m

8men #;2imm

$ma 0 1,C. . Lt2

1 %4. !3/ . %,68

1 %99,!6 kg .m 1 %99!6 kg . cm


72/77

Baja * G 6:

a 1 %6// kg4cm

b 1 %// cm d 1 2 cm

ht 1 %2 cm h 1 %2 G 2 1 %/ cm

83,2

%6//.%//

%99!6.6

%/

.

.===

#b

mn

hC#

dari tabel lentur )n+ diperoleh :

1 /, 1 %,98 L 1 ,2/ 1 /,9 %// nw 1 9,//

:#ng#n t#i; (-)

Amin 0 @2:K . - . 5

1 /,8H . %// . %/ 1 ,8/ cm

A 0 . - . 5

1 9,//4(%// . 6 . %// . %/ 1 2,!2 cm

Dari tabel diambil : %/ G / A 1 2,92 cm

:#ng#n te;#n (-E)

AM 0 . A 1 /, . 2,!2 1 /,!8! cm

Dari tabel diambil : 3 G / A 1 %,6% cm

:#ng#n B#gi =/H . A

1 /H . 2,!2 1 /,!8! cm

dari tabel diambil : 3 G / A 1 %,6% cm

$$$ - !


73/77

Kontrol Tegangan :

S

4%6//8,%36:2/,

:6,636

4%6//!3,99:8,%.6

:6,636

.

4%6//:6,636%/.::9,/.!:2,2

%8322

..

'm5g##

#

'm5gbn

#b

'm5g#h-

=#

=


74/77

3.12 Bet"n Betu*ang P*at Onde#puie (Unde#*uie)


75/77

J 1 823/ &g4m

8men #;2imm

$ma 0 1,C. . Lt2

1 %4. 823/ . %,68

1 %6/,3!8 kg . m 1 %6/3!,8 kg . cm


76/77

1 6,4(%// . 6 . %// . %! 1 %!,%83 cm

Dari tabel diambil : %6 G ,8 A 1 %,%% cm

:#ng#n te;#n (-E)

AM 0 . A 1 /, . %!,%83 1 2,62% cm

Dari tabel diambil : %/ - / A 1 2,92 cm

:#ng#n B#gi =/H . A

1 /H . %!,%83 1 2,62% cm

dari tabel diambil : %/ - / A 1 2,92 cm

Kontrol Tegangan :

S

4%6//28,29362,%

8!,83!

4%6//9!,/%:,%.6

8!,83!

.

4%6//8!,83!%!.:8%,/.%83,%!

8,%6/:3!

..

'm5g##

#

'm5gbn

#b

'm5g#h-

=#

=


77/77

1 0 - 2 0

1 4 - 8 , 5

" t = 1 , 4 5

$$$ - !!

hidrolis bendung-1

Documents