bendung tyrol

5/10/2018 bendung tyrol

1/28

Pd T-01-2003

P E D O M A N..............D .. ~1IpI

lata cara desain hldraullk bangunan pengambilpada bangunan tyrol

I,~I DEPAR TEM EN PEKER JAAN UM UM


2/28

Pd. T-01-2003

Prakata

Tata cara desain hidraulik bangunan utama tyrol ini disusun oleh Drs. Erman Mawardi, Dipl.AIT, Ir. Moch. Memed, Dipl, HE, APU dan Dr.lr. Arie Setiadi, MSc., dalam Gugus KerjaBidang Hidrologi, Hidrolika, Lingkungan, Air Tanah dan Air Baku yang termasuk pada Sub-Panitia Teknik Sumber Daya Air yang berada di bawah Panitia Teknik Konstruksi danBangunan, Departemen per4mukiman dan Prasarana Wilayah.Penulisan standar ini mengacu kepada Pedoman BSN NO.8 tahun 2000, serta telah dibahaspada tingkat Gugus Kerja, Prakonsensus dan Konsensus yang rnetibatkan para nara sumberdan pakar dari berbagai instansi terkait.Penyusunan standar ini merujuk kepada tata cara perencanaan hidrologi dan hidraulikbangunan di sungai, SNI 03 - 1724 - 1989 dan tata cara perencanaan umum bendung SNI03 - 2401 - 1991. Disamping itu bahan untuk penyusunan tata cara ini diperoleh dari hasilpenelitian percobaan pengaliran di laboratorium hidrollka DPMA (sekarang PuslitbangSumber Daya Air) dan pengalaman pengkajian lapangan.Tata cara ini dimaksudkan agar para perencana dapat mendesain bentuk dan dimensihidraulik bangunan pengambilan pada bendung Tyrol dengan lebih mudah.


3/28

Pd. T-01-2003

Daftar isiPrakata .Daftar isi iiPendahuluan iii1 Ruang lingkup 12 Acuan normatif 13 Istilah dan definisi 14 Pertimbangan dan persyaratan.................................................................................. 44.1 Pertimbangan 44.2 Persyaratan 4

5 Keamanan bangunan................................................................................................. 45.1 Keamanan hidraulik 45.2 Keamanan struktural 55.3 Keamanan operasi dan pemeliharaan 5

6. Desain hidraulik......................................................................................................... 56.1 Pra desain hidraulik 56.2 Penentuan bentuk dan dimensi bangunan 66.3 Uji model hidraulik............................................................................................ 136.4 Desain hidraulik.................. 13

7. Bibliografi 14LampiranA Daftar istilah 15Lampiran B Contoh perhitungan hidraulik bangunan pengambil bendung Tyrol Cipager 16

11


4/28

P d . T -0 1-2 00 3

Pendahuluan

Bangunan utama Tyrol hakekatnya adalah bangunan untuk menyadap air sungai yangdibangun melintang terhadap alur sungai, dimana penyadapan air dilakukan dari atasmercunya.Tyrol adalah nama suatu daerah di Austria, tempat asal bangunan tipe ini mulai diaplikasikan pemakaiannya. Di Indonesia bangunan tipe ini diperkenalkan pertama kalipemakaiannya di daerah Cianjur Jawa Barat dan di Tawangmangu Jawa Tengah padazaman Belanda. Selanjutnya bangunan ini dikembangkan penggunaannya secara besar-besaran sesudah tahun 1973-an di daerah Pemali Comal Jawa Tengah. Bangunan-bangunan lain, cawitali, tapak menjangan, dan kemaron. Sekitar tahun 1980-an tipe inidikembangkan pula penggunaannya di berbagai daerah di Sulawasi Tengah, yaitu bangunantyrol, Puna, Kilo dsb

Pemanfaatan bangunan utama tyrol terutama dimaksudkan untuk menghindarkan bahayabenturan angkutan sedimen batu gelundung serta angkutan benda padat lainnya terhadapbangunan dan untuk mengatasi gangguan penyadapan aliran sungai akibat berpindahnyaalur sungai,Bangunan utama tyrol umumnya dibangun di sungai torensial. Penerapan tipe ini harusmemenuhi persyaratan hidraulik tertentu dan untuk sungai-sungai dengan sifat khusus pula.Sehingga pemilihan tipe ini untuk diterapkan di sungai merupakan salah satu alternatifbangunan penyadap air sungai.Pedoman untuk mendesain hidraulik bangunan pengambil tipe Tyrol sampai saat ini belumtersedia sehingga menimbulkan kesulitan dalam .mendesainnya. Untuk memudahkanperencana mendesain bangunan bangunan pengambil tipe Tyrol maka diperlukan suatu tatacara desain hidrauliknya. Penyusunan pedoman ini dimaksudkan pula untuk memberikangambaran yang jelas mengenai keuntungan dan kelemahan bangunan pengambil tipe Tyroldibandingkan dengan penggunaan jenis bangunan pengambilan tipe lain.

III


5/28

Pd. T-01-2003

Tata Cara Desain HidraulikBangunan Pengambil Pada Bendung Tyrol

1 Ruang lingkup1.1 Standar ini digunakan untuk mendesain hidraulik bangunan pengambil padabendung Tyrol.1.2 Jenis bangunan ini digunakan terutama di sungai torensial dengan angkutansedimen yang sangat berfluktuasi dan membawa batu gelundung.2 Acuan normatif

- SNI03-1724-1989. Tata cara perencanaan hidrologi dan hidraulik untukbangunan di sungai.- SNI03-2401-1991. Tata cara perencanaan umum bendung.

3 Istilah dan definisiIstilah dan definisi berikut berlaku untuk pemakaian tata cara ini.3.1 desain hidraulikkegiatan menentukan tata letak, bentuk dan dimensi hidraulik bangunan air,kelengkapan dan peralatannya, dituangkan ke dalam gambar teknik, serta dilengkapidengan nota penjelasan desain.3.2 bangunanairprasarana fisik yang diperlukan dalam pengelolaan sumberdaya air

3.3 bendung Tyrolbendung yang dibangun melintang alur sungai, dengan tinggi mercu pelimpah relatifrendah untuk menghindari benturan batu dan meminimalkan gangguan terhadapangkutan muatan sedimen sungai, menyadap air langsung dari dasar sungai.

3.4 bangunan pengambil Tyrolbagian dari bendung Tyrol yang berfungsi untuk menyadap air langsung dari dasarsungai melalui bukaan saringan yang dipasang pada tubuh bendung dan ditujukanuntuk membatasi besar diameter muatan sedimen yang ikut tersadap.

3.5 saringan (rack)saringan yang dipasang pada tubuh bendung dan di letakan di atas gorong-gorongpengumpul dengan celah/bukaan dan kemiringan tertentu adalah bagian bangunanpengambil yang berfungsi untuk menyadap air dari sungai dan untuk membatasi

1 dari 24


6/28

Pd . T - 0 1- 20 0 3

C'2sar dis.ueter muatan sedimen yang ikut tersadap masuk ke gorong-gorong,igump.,

3.6 gorofJ-gorong pengumpul (collecting gallery)gorong-gorong pengumpul air adalah bagian dari bendung Tyrol yang diletakan dibawah sa.inqan dengan fungsi untuk menyalurkan air yang disadap dari sungai kepenangkap pasir, kerikil dan kerakal, kemiringan dasar saluran didesain cukup besarguna menohmdarl pengendapan sedimen.

3.7 bangur,an penangkap pasiroenanqkao pasir adalah bagian dari bendung Tyrol, dibangun di hilir bangunan~'dlgambil berfungsi untuk menangkap fraksi pasir, kerikil dan kerakal yang ikuttersadap rne.alui celah saringan dan secara berkala dibilas dengan memanfaatkan90ya sere" 2;:ran air.

;L8 bangLnan pelimpahb2ngunan oelirnpah adalah bagian dari bendung Tyrol yang berfungsi untukrnelewatkan debit aliran sungai secara terkendali.

:U' tubuh ',.ndung Tyrolu",uh ben.ung Tyrol yang dapat terdiri dari bangunan pelirnpah, gorong-gorongJ:::''1gumpll, saringan dan fondasinya, adalah bagian bangunan yang merupakansuvtu kesa: .an bangunan.

~.10 pare- m energiperedarn e:i.rgi adalah bagian dari bangunan pengambil Tyrol yang berfungsi untukrneredam c.nerqi air yang timbul akibat pembendungan, agar aliran air tidakmr.nirnbufka-: penggerusan setempat yang membahayakan, dibangun di bagian hilirb3i1gunan.>}n dirancang dengan memperhitungkan juga kemungkinan terjadinyac':.,/adasi c : sar sungai.;;'.11 temb-.'. pangkaltcrnook pal kal adalah tembok tegak yang dibangun di kanan kiri bangunanp2figambil ivrol, dengan tinggi tertentu agar dapat berfungsi sebagai pembatass.nan sunc, carl udik ke hilir tidak rnelirnpas ke luar dari bentang bangunan.

3.-:" temb ' sayap udikterr.nok mib:.,,)unank_ Jngkin

atau tegak sebagai konstruksi penerus ke udik dari tembok pangkalIgan fungsi pengarah aliran sungai dan perkuatan tebing sungai darioerusan dan longsoran tanah.

2 dari 24


7/28

Pd . T - 0 1- 20 0 33.13 tembok sayap hilirtembok miring atau tegak sebagai konstruksi penerus ke hilir dari tembok pangkalbangunan dengan fungsi pengarah aliran sungai dan perkuatan tebing sunqal daribahaya penggerusan setempat dan longsoran tebing.

3.14 pintu pengatur debitpintu pengatur debit adalah pintu yang dapat diletakan di bagian akhir dari gorong-gorong pengumpul yang berfungsi untuk mengatur besar debit aliran air yang masukke penangkap pasir.

3.15 lapisan tahan auslapisan yang dipasang di permukaan struktur yang berhubungan langsung denganaliran, mempunyai ketahanan terhadap abrasi, benturan batu dan atau benda padatlainnya, berfungsi sebagai pelindung struktur dari bahaya abrasi .

3.16 rip rapstruktur tumpukan bongkah batu alam atau buatan yang dipasang di hilir peredamenergi dan di kaki tembok sayap hilir, dengan tebal lapisan dan lebar tertentu,berfungsi sebagai lapisan perisai dasar sungai terhadap bahaya penggerusansetempat.

3.17 penggerusan setempatpenggerusan pada dasar dan atau tebing sungai yang terjadi setempat di sekitarstruktur akibat peningkatan energi dan turbulensi aliran karena gangguan strukturatau gangguan alami.

3.18 degradasi dasar sungaipenurunan dasar sungai di suatu ruas tertentu akibat dasar sungai tergerus karenapasokan angkutan muatan sedimen yang datang dari udik jauh lebih kecil daripadakapasitas muat angkutan sedimen di ruas tersebut atau akibat pengambilan materialdasar sungai dengan volume yang lebih besar daripada pasokan sedimen yangmasuk.

3.19 agradasi dasar sungaipenaikan dasar sungai di suatu ruas tertentu akibat pasokan sedimen yang datangdari udik lebih besar dari kemampuan aliran sungai di ruas tersebut untukmengangkut sedimen.

3 dari 24


8/28

Pd . T - 0 1- 20 0 34 Pertimbangan dan persyaratan4.1PertimbanganDalampelaksanaan desain bangunan pengambil Tyrol hendaknya dilakukan evaluasperbandingan dengan kemungkinan penyadapanair cara lain seperti bendung biasa.

4.2PersyaratanBangunan pengambil Tyrol dan bangunan pelengkapnya harus didesain denganmemperhatikan persyaratan berikut :1) jenis ini dipilih jika dijumpai bahaya kerusakan bangunan akibat benturanangkutan sedimen batu gelundung dan benda padat lainnya; jika ditemuikesulitan penyadapan air sungai akibat beralihnya alur air sungai dan gejalapengendapan di sungai yang menghalangi pemasukan air ke bangunanpengambil; dan dipilih untuk menghindari gangguan keseimbangan morfologi

sungai yang relatif besar akibat pembendungan atau dampak negatif lainnyakarena adanya pembendungan;2) struktur saringan dibuat sederhana, tahan benturan dan gesekan angkutansedimen dan benda padat lainnya, tahan vibrasi dan mudah dibersihkan;3) bangunan pengambil Tyrol hanya sesuai untuk dibangun pada ruas sungaidengan angkutan sedimen dominan fraksi kasar, dan prosentase muatan fraksidengan diameter s 5 mm tidak lebih dari 25 persen dari jumlah angkutansedimen total.4) bangunan pengambil Tyrol harus dilengkapi dengan penangkap pasir, sehinggaharus tersedia lahan, lokasi dan perbedaan tinggi (head) untuk fasilitas bangunantersebut;5) bangunan pengambil Tyrol jangan dipilih jika diperkirakan menuntut cara-caraoperasi, biaya eksploitasi, dan pemeliharaanyang sulit dan mahal.5 Keamanan bangunanBangunan pengambil Tyrol dan bangunan pelengkap lainnya perlu didesain denganmemperhatikan keamanan bangunan ditinjau dari segi hidraulik, struktural, operasidan pemeliharaan.5.1. Keamanan hidraulikBangunan pengambil Tyrol dan bangunan pelengkapnya harus diperhitungkan amanterhadap:1) bahaya luapan pada bangunan tembok pangkal, tembok sayap udik dan hilir;2) bahaya penggerusan setempat, degradasi dasar sungai dan penggerusan tebing;3) bahaya erosi buluh akibat aliran di bawah dan di samping bangunan;4) bahaya kavitasi;5) bahaya akibat perubahan perilaku sungai.

4 dari 24


9/28

Pd . T - 0 1- 20035.2 KeamananstrukturalBangunan pengambil Tyrol dan bangunan pelengkapnya harus memenuhipersyaratan kekuatan dan kestabilan struktur baik secara satu kesatuan maupunbagian per bagian dengan rincian meliputi :1) kekuatan terhadap benturan batudan angkutan benda padat lainnya;2) kestabilan bangunan terhadap guling, geser dan penurunan.5.3 Keamananoperasi dan pemeliharaan1) keamanan operasi : bangunan pengambil Tyrol dan bangunan pelengkap sepertipintu pengatur debit, penangkap pasir dan bagian-bagianny.aagar didesain untukdapat dioperasikan dengan mudah, aman dan efisien; .2) pemeliharaan : untuk menjaga fungsi dan keamanan bangunan setelahberoperasi diperlukan pemeliharaan dan pemantauan berkala; hal-hal yang perlu

dipelihara yaitu :a) saringan dari sumbatan batu, sampah dan mengganti batang-batang yangrusak;b) pembersihan berkala gorong-gorong pengumpul dari endapan sedimensecara hidraulik;c) pembilasan penangkap pasir secara periodik.d) pemeliharaan dan perbaikan lapisan tahan aus dan rip-rap.

6. Desain hidraulikTata cara desain hidraulik bangunan pengambil Tyrol ini meliputi kegiatan pradesain, uji model hidraulik dan desain hidraulik. Hasil kegiatan desain hidraulikberupa gambar-gambar bentuk hidraulikdisertai nota penjelasan.

6.1 Pradesain hidraulikKegiatanpra desain meliputi :1) persiapan pekeriaan yaitu pengumpulan, evaluasi dan analisis data; data yangdiperlukan yaitu :

a) data topografi berupa :i) peta yang meliputi daerah aliran sungai dengan skala 1 : 50.000;ii) peta situasi sungai di lokasi bangunan dengan skala 1 : 2000 danpeta detil dengan skala minimum 1 : 500;b) data morfologi sungai seperti geometri sungai, data hidrograph aliransungai dan perubahan-perubahan yang terjadi pada dasar sungai secarahorizontal maupun vertical;

c) data geometri sungai berupa : bentuk dan ukuran alur, palung, lembahsungai; kemiringan dasar sungai;5 dari 24


10/28

Pd. T-01-2003

d) data angkutan sedimen berupa: gradasi material dasar sungai, laju dangradasi angkutan sedimen dasar:e) data hidrograph aliran sungai seperti : aliran banjir; frekwensi kejadiandebit banjir; kurva massa aliran dan tinggi muka air sungai;f) data geoteknik diantaranya : geomorfologi, stratigrafi dan struktur geologiserta kegempaan di sekitar daerah calon lokasi;g) data mekanika tanah : seperti sifat fisik tanah dan batuan serta sifat tekniktanah di sekitar calon lokasi;h) data bahan bangunan yaitu sumber dan jumlah bahan yang tersedia, jenisdan ketahanan umur, sifat fisik dan teknik bahan bangunan sertapersyaratan kualitas bahan bangunan;i) data lingkungan dan ekologi.

2) peninjauan lapangan : untuk memeriksa tingkat ketelitian data; mendapatmasukan data morfologi sungai dan sifat sungai; mengetahui danmemperkirakan masalah yang akan timbul;

3) penentuan lokasi bangunanTyrol; harus dipilih berdasarkan studi perbandinganatas beberapa alternatif dengan mempertimbangkan fungsi bangunan danfaktor-faktor antara lain ; topografi, morfologi sungai dan medan sekitarnya;geoteknik; lingkungan; pelaksanaan bangunan; dan mobilitas peralatan;4) penentuan debit desain mencakup :

a) debit desain banjir dengan kala ulang 100 tahun digunakan untukmendesain bangunan pelimpah dan tembok pangkal;b) debit desain sebesar debit alur penuh untuk bangunan peredam energi;c) debit andalan tertentu sesuai kebutuhan untuk kebutuhan irigasi, airminum dan kebutuhan pembilasan sedimen di gorong-gorong pengumpulserta penangkap pasir.

6.2 Penentuan bentuk dan dimensi bangunan1) bangunan bendung Tyrol dan bangunan pelengkapnya terdiri atas :

a) mercu pelimpah;b) saringan;c) gorong-gorong pengumpul;d) tubuh bangunan;e) peredam energi;f) pintu pengatur debit; pintu pembilas dan pintu offtake;g) tembok pangkal;h) tembok sayap udik dan hilir;i) lantai udik dan dinding tirai;j) bangunan penangkap pasir;k) bangunan pelengkap lain seperti jembatan pelayanan; tangga, pendugamuka air, alat ukur debit dan sarana komunikasi;6 dari 24


11/28

IIII

- l.Jbuh ESndung__. J Y\;-7Lantal

embok

Rntu pengaturdebit

Rma kap pasir

Denah

Pd. T-01-2003

Gambar 1 Contoh denah bangunan pengambil bendung lYrol

7 dari 24


12/28

Pd. T-01-2003

2) bentuk dan bangunan dimensi Tyrol dan bangunan pelengkapnya ditentukandengan langkah seperti berikut :a). panjang mercu; diperhitungkan terhadap kemampuan melewatkan debitbanjir rencana dengan tinggi jagaan yang cukup;b). panjang saringan; harus cukup sehingga debit disain kebutuhan dan debituntuk membilas sedimen di gorong-gorong pengumpul dan penangkapsedimen terpenuhi;c). tinggi mercu; untuk penempatan saringan ditentukan sedikit lebih tinggi dari

dasar sungai dengan maksud ; untuk kebutuhan tinggi energi bagipembilasan dan kebutuhan pengendalian angkutan sedimen sertamenghindarkan terjadinya timbunan sedimen dan sampah di atas saringan;d). saringan didesain sederhana, kuat, mudah pelaksanaannya dengan :

i) jenis: ditentukan seperti bentuk pagar tidur; plat baja berlubang-Iubangdan I atau susunan saringan yang dibagi atas beberapa bagian ataukompartemen;ii) bentuk batang saringan : ditentukan dengan bentuk bulat; bentuk profilT dan bentuk kepala rei kereta api;

iii) penempatan saringan : ditempatkan di atas mercu atau sedikit lebih kehilir mercu dengan posisi datar atau dengan kemiringan tertentu yangmempertimbangkan ; faktor debit yang disadap; diameter butirangkutan sedimen yang tidak dikehendaki masuk ke gorong-gorongpengumpul;

iv) celah dan kemiringan saringan : ditentukan dengan pertimbangan debityang harus disadap dan diameter butir angkutan sedimen dasar yangtidak dikehendaki masuk ke gorong-gorong pengumpul; celah saringanmaksimum 30 mm;

v) panjang saringan ke arah sungai : dihitung dengan memperhatikandebit yang harus disadap; kapasitas penyadapan denganmemperhatikan parameter-parameter sebagai berikut ;(a) kapasitas lewat gorong-gorong pengumpul;(b) bukaan pintu pengatur debit;(c) muka air di dalam gorong-gorong pengumpul;(d) jenis ukuran dan tata letak pemasangan batang saringan;(e) kemiringan, panjang, lebar, diameter, prosentase bukaan dari

saringan;(f) tinggi muka air di udik saringan;(g) debit sungai dan panjang bentang Tyrol;(h) keadaan agradasi, endapan sedimen di udik dan di atas saringan;(i) sumbatan pada lubang saringan;

8 dari 24


13/28

Pd . T - 0 1- 2003

vi) Rumus yang dipergunakan dalam penentuan panjang saringan.Dengan menerapkan prinsip kekekalan tinggi energi panjang saringan arahaliran sungai untuk penyadapan air dalam jumlah tertentu per meter lebarbentang bangunan dapat ditentukan dengan rumus :

L = 2,561 q~Xv h I (1)

dengan:L = panjang saringan ke arah aliran untuk menyadap debit sungaisebesar q m3/det lm' yang melimpah di atas mercupengambilan.= debit yang disadap per meter lebar bangunan pengambil,[m 3/detlm']

= I// .p.cosa) 2.g.cosaq

=!!._mn = lebar celah saringan, [m]m = jarak antara sumbu saringan, [m]

( J O.13= 0,66 I / / -O.16~ berlaku untuk kondisih n3,5 > _J _ > 0,2 dan 0,15 < - < 0,30m m

9 = percepatan gravitasi, [m/det]a = sudut kemiringan saringan, [ 0]h1 = kedalaman aliran kritik pada pelimpah di bagian awal saringan

= c. h e ' [m]c = koefisien kedalaman kritik yang bergantung pada kemiringan

saringan, [m]= harga c diberikan pada Tabel 1.

Tabel 1 Harga c sebagai fungsi kemiringan saringan (Frank, 1949)a [0 ] c [ - ] a [0 ] c [ - ]0 1,0 14 0,8792 0,980 16 0,8654 0,961 18 0,8516 0,944 20 0,8378 0,927 22 0,82510 0,910 24 0,81212 0,894 26 0,8009 dari 24


14/28

Pd. T-01-2003

-_._--_._ .._-------_---

Me r e u r--l-~~9.!!1--. . 5 E f '1 1N ~ II : .> I i O" ' RA I. 0IP0tr.)NG~1WWNM\

Ba N candl

~l___Qorong=gor0I1 9 pengumpul PenarnpongsartnganMe r e u

Gambar 2 Detail penampang saringan pengambil

e). Gorong-gorong pengumpul didesain dengan :i). tipe; tentukan dasar gorong-gorong pengumpul seperti bentuksetengah lingkaran, lengkungdan datar;ii). lebar; tentukan lebar gorong-gorong pengumpul dengan memper-timbangkan kebutuhan untuk mengalirkan debit yang di sadap; lebargorong-gorong pengumpul yaitu jarak antara dua dinding gorong-gorong pengumpul;iii). panjang; tentukan panjang gorong-gorong pengumpul denganmempertimbangkan kemampuan menyadap debit sungai dan debityang dibutuhkan untuk pembilasan dan kebutuhan; panjang gorong-gorong pengumpul disesuaikan dengan panjang saringan;iv). profil muka air; hitung profil muka air sepanjang gorong-gorongpengumpul menggunakan rumus berikut:

dengan pengertian:10 dari 24


15/28

Pd . T - 0 1- 2003

jika perhitungan dilakukan dari ujung hilir gorong-gorong pengumpul,maka semua suku dalam rumus tersebut telah diketahui, kecuali F3 danF4. Hal ini dipecahkan dengan menerapkan metoda coba dan ralatdengan memasukan terlebih dulu prediksi kedalaman di Titik 1, h1.

v). kemiringan dasar;tentukan kemiringan dasar gorong-gorong pengumpulagar dapat menghanyutkan sedimen yang ada di dalam gorong-gorongpengumpul;untuk menghindarkan pengendapan sedimen di dasar gorong-gorongpengumpul, kemiringan minimum dasar gorong-gorong pengumpul, 1 0mdapat ditentukan dengan pendekatan awal berdasarkan rumus berikut:

(3)

dengan pengertian:o = diameter butir sedimen terbesar yang mungkin lolos saringanpengambil, [m]q = debit yang disadap per unit panjang bentang saringanpengambil, [m 3/detlm']

vi). kapasitas gorong-gorong pengumpul; usahakan kapasitas gorong-gorong pengumpul lebih besar dari debit yang dibutuhkan untuk debitkebutuhan dan debit untuk pembilasan sedimen yang terdapat di dalamgorong-gorong pengumpul dan di penangkap sedimen

f). tubuh bangunan bagian hilir; tentukan bentuk tubuh bangunan bagian hilirsaringan; dapat dibuat tegak, miring dengan kemiringan tertentu;

g). peredam energi; lengkapi bangunan dengan peredam energi untukmencegah penggerusan setempat seperti halnya pembuatan peredamenergi pada bendung; peredam energi dapat dipilih antara lain tipe cekung,dengan memperhitungkan :i). debit desain untuk bangunan peredam energi;ii). tinggi terjunan;iii). penggerusan setempat;

1 1 d ari 2 4


16/28

Pd. T-01-2003

iv). degradasi dasar sungai yang akan terjadi;v). benturan dan abrasi angkutan batu gelundung;

A.mcak ~nangkap pasir

Antu pengaturdebitFbtongan Memanjang

Mereu

ubuh bendun

Fbtongan melintang

Gambar 3 Potongan memanjang dan melintang gorong-gorongpengumpul

bangunan Tyrol dapat juga dibuat tanpa peredam energi, jika dibangundi atas batuan keras.h). pintu pengatur debit; lengkapi gorong-gorong pengumpul dengan pintupengatur debit; yang ditempatkan di bag ian akhir gorong-gorongpengumpul dengan dinding penghalang banjir; dan pintu pembilas serta

pintu-pintu intake;i). tembok pangkal; tentukan bentuk dan ukuran tembok pangkal dengan

cara:i). tinggi tembok pangkal ditentukan dengan memperhatikan debitdesain untuk kapasitas pelimpahan ditambah dengan tinggi

jagaan tertentu;ii). panjang tembok pangkal ditentukan oleh dimensi tubuh bangunandan peredam energi;iii). bentuk tembok pangkal dapat dibuat tegak atau miring;

j). tembok sayap udik dan hilir: lengkapi bangunan dengan tembok sayapdengan memperhatikan :12 dari 24


17/28

Pd. T-01-2003

i). bentuk dan dimensi peredam energi;ii). geometri sungai di hilir dan sekitarnya;iii). kedalaman penggerusan setempat dan degradasi dasar sungaiyang akan terjadi;iv). stabilitas tebing ;v). tinggi muka air hilir pada debit desain ditambah dengan tinggijagaan;

k). lantai udik dan dinding tirai: dimensinya ditentukan denganmemperhatikan hal-hal seperti berikut : permeabilitas tanah;penggerusan setempat; pengurangan daya angkat air yang dapatmelebihi kekuatan dan stabilitas bangunan;I). bangunan penangkap sedimen: lengkapi bangunan Tyrol denganbangunan penangkap sedimen yang bentuk dan ukurannya harusdiperhitungkan terhadap :

i). jumlah endapan yang harus ditampung ;ii). frekwensi pembilasanendapan secara hidraulik.

6.3 Uji model hidraulik1) uji model hidraulik perlu dilakukan terhadap pra desain untuk :

a) mendapatkan bentuk dan ukuran hidraulik yang mantap;b) mempelajari hal-hal seperti berikut :i). gejala dan parameter aliran di sungai yang sulit diperoleh darilapangan;gejala dan parameter aliran pada permukaan struktur;ii). perubahan gejala dan parameter aliran di sungai akibat adanyabangunan dan sebaliknya;2) jenis model hidraulik meliputi :

a) model sungai;b) model bangunan dan pelengkapnya;c) model lengkap (sungai, bangunandan pelengkapnya) dan model detil;3) uji model hidraulik harus dilakukan oleh satu tim teknik hidraulik yang ahli danberpengalaman baik dalam bidang uji model hidraulik maupun lapangan(survai, investigasi, disain dan operasi.6.4 Desain hidraulikDesain hidraulik :1) merupakan penyempurnaan pradesain hidraulik yang dilakukan denganbantuan uji model hidraulik;2) bangunan lain yang belum didesain pada pekerjaan pra desain; seperti fundasibangunan, pintu-pintu, dilakukan pada pekerjaan desain struktur;3) luaran desain; berupa gambar-gambar desain, dengan skala gambar mengikutistandar yang berlaku; dan nota desain.

13 dari 24


18/28

Pd . T - 0 1- 2003

7 BibliografiOPMA. 1972. No. P 243 Laporan Singkat Hasil Penyelidikan Hidrolis dengan ModelModel Penangkap Air Cawitali - Jawa Tengah, Bandung.OPMA. 1973. No. P 284 Laporan Penyelidikan Hidrolis dengan Model BendungDanawarih - Jawa Tengah, Bandung.OPMA. 1973. No. P 291 Laporan TerhadapRencana Bottom Rack Mejagong - JawaTengah, Bandung.OPMA. 1981. No. P 672 Laporan Penyelidikan Hidrolis dengan Model BendungDanawarih - Jawa Tengah, Bandung.OPMA. 1982. No. PO 875 Laporan Perhitungan Hidrolis Pra Rencana BendungCipager, Jawa Barat, Bandung.OPMA. 1982. No. P 875 Laporan Penyelidikan Hidrolis dengan Model BendungCipager, Jawa Barat, Bandung

1 4 dari 24


19/28

Lampiran A

Daftar Istilah

Nama daerah di Austria = TyrollSaringan = rackGorong-gorong pengumpyl = collecting galleryBendung = weirDebit desain = design dischargeDinding tirai = cut of wallDegradasi = degradationGerusan setempat = local scouringJagaan = free boardKavitasi = cavitationMercu = crestPeredam energi = energy dissipatorPeluapan = overtoppingTembok pangkal = abutmentTembok sayap = wing wallKedalaman aliran = water depthUji model hidraulik = hydraulic model testPengambilan = intakePembilasan hidraulik = hydraulic flushingSungai torensial = torential riverPenangkap pasir = sand trap

15 dari 24

Pd . T - 0 1- 2003


20/28

Pd. T-01-2003

Lampiran BContoh perhitungan hidraulikbangunan pengambil bendung Tyrol Cipager

Data dan informasi yang diketahui:1) Gambar situasi dan potongan memanjang serta melintang geometri sungai,2) Lokasi bangunan telah ditentukan,3) Debit desain untuk pelimpah, Q100 = 650 m 3/det.4) Lebar bentang bangunan pengambil, Bpengambil = 25 m5) Kemiringan sungai dasar sungai, 1 0 = 1170 - 1 /606) Debit desain irigasi, Qi = 4 m3/det.7) Angkutan sedimen dasar sungai fraksi bongkah, kerakal, kerikil

Perhitungan hidraulik1) Perhitungan panjang saringan (Lo)

a). Debit desain irigasi, Qib). Lebar bentang pengambil, Bpengambile). Lebar jarak antar sumbu saringan, md). Lebar eelah antara 2 saringan, n

= 4 m3/det= 25,00 m= 6,00 em= 3,00 em

Untuk menentukan panjang saringan, digunakan rumus (1) di halaman 10 denganlangkah sebagai berikut :a). Terapkan asumsi bahwa di sungai mengalir debit sebesar Qsungai = Qib). Hitung debit per unit lebar mereu bangunan pengambil, q

q= Qi = _4 = 0.16 m3/det lmlBpengambil 25e). Hitung kedalaman aliran pada mereu pelimpah di udik saringan

o Kedalaman aliran kritis, he :

~.l62he = = 3 -- = 0.14 m9.81

'- 16 dari 24


21/28

Pd . T - 0 1- 20 0 3

o Kemiringan saringan, aa = 15

o Harga koefisien debit penyadapan, cDengan memperhatikan besar sudut kemiringan saringan, a dan denganbantuan Tabel1 di halaman 10 diperoleh harga c = 0,872

o Kedalaman aliran di udik saringan, h1h1= c. he= 0,872 X 0.14 = 0.122 m

d). Hitung koefisien kemampuan sadap saringan, Ao Koefisien saringan, 'I'

n 3'I' = m ="9 = 0 ,33o Koefisien f. J

( J O.13f. J = 0,6 6 '1'-0.16 ~= 066 . 33 - 0.16 ( 0.09 )0.13 = 0 75 8, , 0 ,122 '

o Koefisien kemampuan sadap, AA = 'I' . f . J co s a ~2.g.cosa= 0,3 3.0 ,75 8. c os15 ~ 2. 9 ,81. c os 15 = 1,0 5

e). Hitung panjang saringan pengambil, Lo

=2561 0 ,16 =1,12 m, 1,05~ 0 ,122o Perhatikan kemungkinan sebagian saringan tersumbat oleh batu dan

sampah:L p e r l U = L t e o r i t i k x 120%

= 1,12 x 1,2= 1,34 m .17 dari 24


22/28

o Tentukan panjang saringan, LL = 1,50 m .

2) Perhitungan gorong-gorong pengumpula). Data dan informasi

o Debit desain irigasi ,01o Lebar dasar gorong-gorong, Bo Kemiringan dasar gorong-gorong, 1 0o Bentuk gorong-gorong,

o Koefisien kekasaran Manning, no Sistem pengendalian debit penyadapano Kedalaman muka air di ujung hilir

b). SkematisasiQ= 0.16m1detlm'r

Pd . T - 0 1- 2003

= 4 m 3/det= 1.50 m= 0.04= persegi dengan bag ian ujungdasar ditumpulkan= 0.02= pintu pengatur di ujung hilir= 1.50 m

[ ] L i L J U [ ] [j [ I [ ] [ ] r L I U [ ] []!] L I [ ] [ J [ ] [ I L ! L J [ l L J [i L J [ ] L J I ] L J

25 20.0 15.0

1X= 0

Gambar B.1 Skematisasi gorong-gorong pengumpul

18 dari 24


23/28

Pd. T-01-2003

3) Perhitungan profil muka airi). Perhitungan dilakukan dengan menerapkan rumus (2) di halarnan 11dikombinasikan dengan Metoda Coba dan Ra/atii). Perhitungan dimulai dari ujung hilir (pada penampang tepat di udik pintu

pengatur debit) dan mundur secara bertahap ke bagian awal saringan.iii). Pada rumus (2) hanya suku F 3 dan F 4 yang belum diketahui.iv). Suku F 3 dan F 4 dapat diketahui dengan mengambil estimasi kedalamanmuka air di Titik 1, h1*.v). Berdasarkan estimasi harga h1* dapat dihitung besar harga ~h dan h1.vi). Periksa kesesuaian dengan harga h1 dan h1*vii). Bila harga h1* belum sesuai dengan harga h1, maka langkah iv) hinggavi) diulangi kembali dengan memasukkan harga h1* yang baru.viii). Perhitungan lengkap dijabarkan pada Tabel 2 dan profil muka airdisepanjang gorong-gorong pengumpul dituangkan pada Gambar B.1

d). Penempatan saringanTempatkan saringan penyadap di atas elevasi muka air tertinggi ditambahdengan tinggi jagaan yang cukup agar tidak terjadi gangguan penyadapanmelalui saringan.

e). Daya aliran untuk mengangkut sedimen

i). Periksa daya angkut aliran untuk menghindarkan penyadapan di gorong-gorong dengan jalan memeriksa besar harga gaya seret minimum aliran,\., atau kecepatan aliran minimum, v m in untuk menghanyutkan diameterbutiran sedimen terbesar yang mungkin lolos saringan.

ii). Hitung besar gaya seret dan kecepatan aliran minimum.o Besar diameter butir terbesar yang mungkin lolos, Dmaks

D maks = Besar celah saringan = n= 0.03 m

o Besar kebutuhan seret minimum, 1'0.f i l l "Jika diambil harga rapat massa sedimen, P o = 2650 kg/m 3 , dengan

bantuan grafik Shields diperoleh harga:1'0. = 27 N/m2" '"

o Periksa harga-harga 1'0 pada Tabel 2 apakah terdapat penampangmemiliki harga 1'0 yang lebih rendah daripada harga 1'0min

19 dari 24


24/28

;;. .iiE~II.


25/28

Pd. T-01-2003

4) Tinggi muka air di atas mercu pelimpaha). Data dan informasi

o Debit banjir desain, Qdesaino Lebar bentang pelimpah, Bpelimpah

= 650 m 3/det=25 m .

b). Tinggi muka air kritis di atas mercuo Q d e s a iq = n

Bpe l impah

650= - = 26 m 3 /det lm l25

h = 3Wc V - g= 4.10 m.

5) Penentuan elevasi tembok pangkalo Tinggi muka air kritis, he = 4.10 mo Tinggijagaan, W = 1.50 mo Elevasi tembok pangkal = he + W = 5.60 m di atas elevasi mercu pelimpah

6) Gambar Pra Rencana HidraulikHasil perhitungan dituangkan ke dalam Gambar -B.2 - B.4

21 dari 24


26/28

8116.94

l II II 'i Rntu bilas

_ _ _ _ _ 2 . 5 . JL

Boxculvert(2 X 1,8)

1 = V120

1= V850

2 . 0\ < I I - . :

- , /~: :< '\/t8116.75

8116.79

Rntu pengatur debit

._ ...... _ -9


27/28

II~ I!< = 1~!

< = "c8 J ;

oz

-.:tN';::c o't:lMN


28/28

. ! : : :s:~c t J _c e.~ ~O ) ~~ :cg > Ec t J c t J.~ 0)CCc t J Q)E O .Q)CE c t J Cc : : : : lc t J O )O ) Cc c t J0..0+'"0-0 . 5 .. ; Ec t J : : : : l(/)0)Q)C-oQ),r:o.00)+"'CCo euo.0)~I .0)m cI.. e~oE O )c t JC D

bendung tyrol

Documents