Download - 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.
$$$ - %
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
2/77
e. "ebaiknya alur sungai pada lokasi tersebut adalah lurus.
f. &eadaan pondasi cukup baik.
g. idak menimbulkan gerakan yang luas di udik bendung, serta tanggul banjir
sependek mungkin.
h. 'elaksanaannya tidak sulit dan biaya pembangunan tidak mahal.
3.1.2 Bendung Gea!
'ada umumnya bendung gerak adalah bangunan yang sangat rumit dan
harus direncanakan oleh ahli-ahli yang berpengalaman dibantu oleh ahli-ahli di
bidang hidrolika, teknik mekanika dan konstruksi baja.
Bendung gerak adalah bendung yang dapat digerakkan mercunya dengan
maksud untuk mengatur muka air sungai dengan cara merubah tinggi rendahnya
pengempangan sesuai dengan keperluannya.
Bendung gerak biasanya dibangun pada sungai yang keadaan medan
disekelilingnya relatif datar.
Di $ndonesia lebih banyak digunakan bendung tetap karena disesuaikan
dengan kondisi atau kontur tanah yang ada di negara kita.
()Bendungan type *rugan+, $r. "uyono. ".
Bendung odang yang direncanakan oleh penulis adalah bendung tetap
yang bersifat permanen, artinya bendung tersebut dibangun dengan konstruksi
yang tidak bergerak dari tempatnya dan bendung tersebut tidak bersifat sementara.
$$$ -
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ - 2
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
4/77
Tabel III-1 : Perhitungan Kemiringan Sungai
N"Pat"
!
'aa!Pat"! (m)
E*e+a#iSungai (m)
'aa!Lang#ung
H(m)
H , L(*)
Le-aSungai (m)
% / 8,8% / / / 9,8
2/ 3,!3 2/ /,6% /./6% 2
2 8 !,// 88 /,6/ /./%/ 6/
6 28 !,%/3 9/ /,%/6 /,//2 69,8
8 6/ 3,6/ %2/ -/,39 -/,/%! 68
3 / 3,8/ %8/ /,/96 /,//8 62
! 2 3,63/ % -/,/6% /,//% 6/
! 3,262 /9 -/,%% /,//6 29
n 1 1 /9 1 /./23 1 2%
&emiringan ;ata-rata "ungai
////%3,/%:
2%:4/23,/
%
=
=
=
i
n
LH
i
#ebar ;ata-rata "ungai
b 1 2%4 1 29, m
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
5/77
>ang dimaksud dengan tinggi air banjir rencana adalah tinggi air banjir di
sungai sebelum ada bendung. 7al ini akan sama dengan tingginya air banjir di
hilir bendung setelah adanya bendung. $ni disebabkan oleh profil sungai di hilir
tidak berubah meskipun setelah ada bendung. 'erhitungan ini dimaksudkan untuk
mencari elevasi muka air di sebelah hilir sebelum ada bendung.
'erhitungan 'alung "ungai
Dalam perhitungan tinggi air banjir rencana ini dapat menggunakan
rumus-rumus, yaitu bisa menggunakan rumus dari ?he@y ataupun rumus dari
Basin.
;umus De ?he@y
iRCV .=
;umus Basin
RC
4(%
:!
+=
untuk :
VFQ
mhbO
hmbF
OFR
.
%.
.(
=++=
+==
dimana :
1 &ecepatan aliran (m4dt
0 1 Debit sungai (m24dt
1 #uas penampang basah (m
? 1 &oefisien kecepatan
; 1 =ari-jari hidrolis (m
$$$ - 8
b
m h
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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 % .%%
$$$ - 3
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
7/77
1 6/, m
encari C (keliling basah
m
mhbO
3:,6
%%%.:,29
%.
=++=
++=
encari ; (jari-jari hidrolis
R = F / O
1 6/, 4 6,3 1 /,98!
encari ? (koefisien kecepatan
( )
%98,2%
98!,/
!8,%%
:!
%
:!
=
+
=
+=
RC
encari (kecepatan aliran
dtm
iRCV
498%,%
////%3,/.98!,/%98,2%
.
=
=
=
'erhitungan 0 (debit
Q = F . V
1 6/, . %,98%
1 !9,3 m24dt
aka dengan menggunakan urutan seperti diatas di dapat tabel sebagai berikut :
Tabel III-2 : Perhitungan Tinggi Air Banjir Renana !ada Palung "hilir
bendung#
No H (m) F (m2) O (m) R C V (m/dt) Q (m3/dt)
$$$ - !
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ -
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
9/77
( )
%26,2:
:38,%
!8,%%
:!
%
:!
=
+
=
+=
RC
encari (kecepatan aliran
dtm
iRCV
4!%9,2
//8%,/.:38,%%26,2
.
=
=
=
'erhitungan 0 (debit
/ 0 .
1 6,9%8 . 2,!%9
1 2%8,!32 m24dt 2%3 m24dt (O%)
Dengan demikian tinggi air banjir di hilir bendung adalah %%,/6/ m.
"ehingga elevasi air di sebelah hilir bendung sejauh 2/ m dari as palung adalah
sebagai berikut :
5 8,8% 5 ,/2 1 5 !,88%
5 8,8% - (8/ E /,////%3 5 ,/2 1 5 !,88/
Gbr III-2 :Gra$i% &eng%ung 'ebit di (ilir Bendung
$$$ - 9
/.///
/.8//
%.///
%.8//
.///
.8//
/./// 8/./// %//./// %8/./// //./// 8/./// 2//./// 28/.///
De-it Ai (m43,dt)
%eda*aman
Sungai(m)
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ - %/
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
11/77
profil normalnya maka akan mengakibatkan pengendapan di depan bendung. 7al
ini akan mengakibatkan terjadinya aliran melintang yang tidak dikehendaki.
Apabila perencanaan bendung ini diambil lebar bendung sama dengan
lebar rata-rata sungai pada bagian yang normal (B 1 Bn dikhawatirkan akan
mengakibatkan terlalu tingginya air di atas mercu. aka dalam perencanaan
bendung ini diambil lebar bendung sama dengan %, lebar rata-rata sungai pada
bagian yang normal (B 1 %, Bn
B 1 %, E Bn
1 %, E 29,
1 6!, m
Dalam perencanaan Bendung odang ini penyusun mengambil lebar
bendung 6!, meter. Agar pembuatan bangunan peredam energi tidak terlalu
mahal, maka tingkat energi maksimum dibatasi sekitar 2,8 G 6,8 m (&' / : 2
Gambar III-): Renana &ebar Bendung
W = 0 , 9 8 m
B n = 3 9 , 8 m
B = 4 7 , 8 m
h = 2 , 0 3 m
3.3.3.2 Te-a* Pi*a
*ntuk menentukan lebar pilar pintu bilas, tergantung ada atau tidaknya
pengambilan lewat tubuh bendung dan tergantung dari lebar pintu bilas itu serta
tingginya pilar itu sendiri. Dalam perencanaan ini diambil tebal pilar pintu bilas
$$$ - %%
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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.
$$$ - %
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
13/77
Berdasarkan pertimbangan di atas lebar efektif mercu bendung dapat
dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Be7 0 B 8 2 (n . %p 9 %a) He7
(dikutip dari &'-/ : 2
dimana :
Bef 1 lebar efektif mercu bendung
B 1 lebar bendung, yaitu (lebar total G lebar pilar
n 1 jumlah pilar
&p 1 koefisien kontraksi pilar
&a 1 koefisien kontraksi pangkal bendung
7ef 1 tinggi energi (&' G / : 2
Tabel III-) : (arga-harga Koe$i*ien Kontra%*i
Pi*a %p
Berujung segi empat dengan sudut-sudut yang dibulatkan pada r /,%% Berujung bulat Berujung runcing
/,//,/%
/
Pang!a* Bendung %a
"egi empat dengan tembok hulu 9/oke arah aliran Bulat dengan tembok hulu 9/oke arah aliran dengan /,8 7e I r I /,%8 7e Bulat dimana r I /,%8 7e dan tembok hulu F 68oke arah aliran
/,//,%/
/
Bt 0 B1 9 B2 9 B3
1 29, 5 6,! 5 6,!
1 69,23 m 69,6 m
sehingga lebar efektif dari Bendung odang ini adalah sebagai berikut :
Be7 0 Bt & 2 (n . %p 9 %p) . He7
1 69,6 G ( . /,/% 5 /,% . ./2
1 6,9%2 m diambil 69 m
$$$ - %2
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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 $$$ G yaitu sebagai berikut :
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
15/77
ukur 1 /,38 m
'ersediaan tekanan karena eksploitasi 1 /,%/ m
ang dimaksud dengan tinggi bendung adalah jarak antara lantai muka
sampai puncak bendung ('. Dari perhitungan di atas diketahui :
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
16/77
>ang dimaksud dengan muka air banjir di atas mercu adalah muka air
sedikit di udik mercu sebelum muka air itu merubah bentuknya menjadi
melengkung ke bawah.
'erencanaan Bendung odang dibuat dengan pasangan batu dan dipilih
bentuk mercu bulat satu jari-jari, dengan kemiringan muka hulu % : % dan
kemiringan hilir % : %.
Dari data dan perhitungan terdahulu telah didapat lebar bendung 6!,
meter dan lebar efektif bendung 69,/ meter. Dengan berpedoman pada buku
&riteria 'erencanaan / : 6, rumus yang digunakan untuk mencari muka air
banjir di atas mercu adalah :
8,%...2.
2. efefd HBgCQ=
atau
Q = 1,704 . Bef. Cd. Hef1,
'erhitunganinggi muka air banjir di atas mercu sebagai berikut :
0 1 %,!/6 . Bef. ?d. 7ef%,8
*ntuk perhitungan pertama, harga ?d1 %,8 dan r 1 (merupakan perkiraan,
sehingga :
2%3 1 %,!/6 . 69,/ . %,8 . 7ef%,8
7ef1 %,8 m
$$$ - %3
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
17/77
Gambar III-. : Koe$i*ien /0untu% Bendung Meru Bulat Sebagai ung*i dari
ilai Banding (e$3r
?o dapat diperkirakan dari gambar $$$ G 3,
7ef4r 1 %,84 1 /,92 didapat ?/ 1 %,%!
'47ef 1 2,!%94%,8 1 ,/% I %,8 (sesuai dengan yang diperkirakan
Dengan demikian tekanan yang bekerja pada mercu dapat dikontrol
dengan menggunakan grafis tekanan pada mercu bulat.
Gambar III-4 : Gra$i% Te%anan !ada Bendung Meru Bulat Sebagai ung*i
dari ilai (e$3r
$$$ - %!
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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%,//
$$$ - %9
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
20/77
'erhitungan :
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
21/77
&emiringan bidang hilir bendung 1 % : %
;adius mercu (; bendung 1 %,! m
3.; %"*am Peeda Enegi (%"*am O*a!)
'ada umumnya aliran sungai setelah melewati bendung mempunyai
kecepatan yang tinggi. &ecepatan yang tinggi ini akan menyebabkan kerusakan
(penggerusan di sebelah hilir bendung. *ntuk itu maka perlu dibuat kolam olak
atau kolam peredam energi.
Adapun fungsi dari kolam olak ini adalah untuk menghancurkan sebagian
besar dari energi aliran tersebut agar tidak menimbulkan kerusakan (penggerusan
setempat di hilir bendung. &olam olak ini harus dirancang sedemikian rupa
sehingga mampu menahan benturan aliran yang melimpah di atas bendung.
Ada beberapa type kolam olakan yang sering dipergunakan di $ndonesia
yaitu :
ype lughter
ype "chotlisth
ype Bucket
ype *"B;
Dari berbagai tipe di atas, bentuk, kedalaman dan panjang ruang olakan
sangat tergantung pada beda tinggi muka air hilir dan udik bendung, material yang
dibawa oleh aliran air pada waktu sungai banjir.
'ada perencanaan Bendung odang ini, ruang olakan dipilih type Bucket
dengan pertimbangan diadakan usaha untuk mencegah terjadinya penggerusan
$$$ - %
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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.
$$$ -
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
23/77
Gambar III6: 7ari-jari Minimum Ba% "KP 02 : (al .)#
747c 1 2,!94%,3%91 ,26
;min47c 1 %,3
;min 1%,34%,3%91 /,99 m
Diambil ; 1 % m
3.;.3 Bata# $u!a Ai Hi*i
Batas muka air hilir minimum (min diberikan sebagai berikut :
747c 1 ,26 (grafik
min47c 1 ,
min 1 , . %,3%9 1 2,83 m
Diambil 1 2,3 m
Didapat juga elevasi dasar kolam olak :
5 !,88/ G 2,83 1 5 2,!23
sehingga didapat juga :
@ 1 5 9,6/ G 2,!23 1 8,8 m
a 1 /,% . ; 1 /,% . %,! 1 /,%! m
" 1 /,3 . ; 1 /,3 . %,! 1 %,/3 m
$$$ - 2
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-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 :
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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.
$$$ - 3
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
27/77
Gambar III-12 : Gra$i% untu% Menentu%an Panjang &onatan
Dari gambar di atas untuk %1 6,8 G 9,/ didapat harga #4y1 3, sehingga
didapat #4y 1 3,
# 1 3, . y
1 3, . ,26
1 %6,8% m %8 m
aka panjang rip rap adalah %8 meter, dengan ketebalan % meter.
3.C Pe5itungan Lantai $u!a
'erbedaan tinggi di depan dan dibelakang bendung akan terjadi bila air
tersebut mulai terbendung. 'erbedaan tinggi air tersebut akan menimbulkan
perbedaan tekanan sehingga mengakibatkan adanya aliran di bawah bendung,
terlebih lagi bila tanah dasar bendung bersifat tiris (porous. Aliran ini akan
menimbulkan tekanan pada butir-butir tanah di bawah bendung.
$$$ - !
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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 :
$$$ -
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
29/77
H+
L+C+#t#,
H+
H)L)
C+ =
+
=
.2
%
dimana :
?w 1 angka rembesan menurut #ane, karena material yang dibawa oleh
sungai odang adalah kerikil yang terdiri dari sedikit bongkah batuan,
pasir, lempung dan lanau, maka harga4angka rembesan yang aman
menurut #ane adalah : ?w 1 2 (tabel Meighted ?reep ;atio
#v 1 panjang rembesan vertikal
%42 7v 1 %42 panjang rembesan hori@ontal
7w 1 beda tinggi energi (59,6/ G 6,/6 1 6,623 m
#w 1 panjang rembesan, untuk perhitungan rembesan, panjang jalur
rembesan diambil sampai ke pangkal hilir koperan (1 9,// m
aka angka rembesan yang terjadi : (pada waktu air normal
?w 1 9,//46,623 1 3,82! I 2 (aman
*ntuk menentukan tekanan air, panjang jalur rembesan diambil sampai
elevasi ambang hilir kolam olak. 'anjang jalur rembesan sampai elevasi ambang
hilir kolam olak adalah 9,// 5 2,8 1 2,8 angka rembesan sekarang menjadi :
?w 1 2,846,623 1 !,23 I 2 (aman
ekanan air tanah 'E dihitung dengan rumus :
'E 1 7E - 7
'erhitungan dilakukan secara tabelaris. Dari hasil perhitungan tersebut
didapat besarnya 'E dititik ujung belakang bendung (titik ' adalah nol.
dimana :
$$$ - 9
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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.
$$$ - 2/
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
31/77
Tabel III- : 7alur Rembe*an dan Te%anan Air ormal
$$$ - 2%
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
33/77
3. Pe5itungan Te-a* Lantai Ruang O*a!
$$$ - 22
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
34/77
ekanan air (*plift 'ressure akan bekerja di setiap titik pada dasar
bangunan tersebut, akan tetapi pada lantai muka secara praktis tekanan air ke atas
tidak akan berbahaya, karena di atas lantai muka selalu ada air yang menekan ke
bawah. $ni berarti lantai muka tidak perlu tebal, yang penting adalah bahwa lantai
muka ini harus rapat air supaya fungsinya untuk memperpanjang ?reep line dapat
dipenuhi.
#ain halnya dengan lantai belakang ujung bendung, dimana akan menerima
tekanan ke atas yang besar, karena lapisan air di atasnya tidak dapat mengimbangi
tekanan ke atas, terlebih-lebih pada saat air setinggi mercu (air normal dimana
keadaan air pada lantai dianggap kosong.
enurut &' G / : %%8, rumus yang digunakan untuk menentukan besarnya
tekanan ke atas adalah sebagai berikut :
P 0 H & (L,L) . H
Dimana : # 1 panjang creep line total (m
7 1 perbedaan tekanan (m
'E 1 tekanan di titik E (ton
7E 1 tingginya E terhadap air di muka (m
#E 1 panjang creep line sampai titik E (m
ebalnya lantai kolam olak :
1 52,!23 G /,!3 1 2,8 m
&ontrol tebal lantai ruang olak :
$$$ - 26
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ - 28
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
36/77
Berat lantai di titik O (ME
ME 1 p . tE
1 , . 2,8 1 !,! t4m I ,23 t4m
b Keadaan air banjir
GAMBAR III1+ :
5 2,!23
5 %,%8
5 ,!%8
5 6,%8
5 8,6%8
5 2,6%8
5 9,6/
5 2%,//
5 8,9%8
5 /,!3
5 6,:/6
'erbedaan muka air banjir 1 5 2%,// G (5 !,88/ 1 2,6! m
'anjang ?reep #ine total (# 1 2%,6 m
'anjang ?reep #ine sampai titik E (#E 1 %!,2 m
inggi air banjir di atas kolam olak (h 1 5 !,88/ G (5 2,!23 1 2,3
inggi pada titik E
7E 1 5 2%,// G (5 /,!63 1 %/,!6 m
aka :
P 0 H & (L,L) . H
1 %/,!6 - (%!,242%,2 . 2,6!
1 ,%3 t4m
$$$ - 23
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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 :
$$$ - 2!
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
38/77
0 1 debit rencana (l4dt
A 1 luas bersih daerah yang akan diairi (7a
N; 1 kebutuhan air bersih di sawah (l4dt
c 1 koefisien rotasi
e 1 efisiensi irigasi
a 1 kebutuhan air rencana
jadi 0 1 A . a
1 2%3 . %,%%2 1 28%,! l4d
1 /,28 m24dt
'erhitungan dimensi saluran induk Bendung odang digunakan rumus "trickler,
sebagai berikut :
; < =
dimana :
0 1 besarnya debit saluran (m24dt
1 luas penampang basah saluran (m
1 kecepatan aliran (m4dt
& 1 koefisien kekasaran dinding dari "trickler
; 1 jari-jari hidrolis saluran (m
C 1 keliling basah saluran (m
$ 1 kemiringan dasar saluran
enghitung harga memakai rumus :
1 (b 5 m . h h
enghitung harga C memakai rumus :
$$$ - 2
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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!
$$$ - 29
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
40/77
h 1 /,33 m
- 0 1 . 5 1 % . /,33 1 /,33 m
1 (b 5 m . h h
1 (/,33 5 % . /,33 /,33
1 /,96% m
1 04 1 /,28 4 /,96% 1 /,2!6 m4dt
H#g# 5eiing B#2#h
O 0 - 9 2 . 5 . % +m
1 /,33 5 ( . /,33 . 1 2,%6 m
6#i $ #i Hid8i2
R 0 ,O 0 /,96% 4 2,%6 1 /,2 m
5emiing#n 9##n
i 0
24.
R5
V 0
242,/.28
2!6,/
0 /,///8!
"edangkan untuk tinggi jagaan (w didapat dari tabel 2.6 pada &' G /2 :
hal 3, yaitu untuk 0 1 /,28 m24dt maka tinggi jagaan w 1 /,6 m.
&esimpulan :
A 1 2%3 7a b 1 /,33 m k 1 28
0 1 /,28 m24dt h 1 /,33 m w 1 /,8
1 /,2!6 m4dt m 1 % i 1 /,///8!
[email protected] Pe5itungan Hid"*i# Pintu Inta!e
$$$ - 6/
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ - 6
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
43/77
:eg#ng#n ge2e iin (g2) 1 %2,22 &g4cm
< 1 %,3 . %/8 &g4cm
#ebar pintu (b 1 /,6! m
Dalam sponing (s 1 /,%8 m
Leb# te8iti2 3int int#;e (Lt)
Lt 0
. 2b +
0%8,/.6!,/ + 0 /,3! m
GAMBAR III14 : Ga8a-ga8a 8ang Be%erja !ada Balo%
+ 2 5 , 9 1 5
+ 2 9 , 2 4 0
P 1
P 2
+ 3 1 , 0 2 0
0,2
h1=3,7
2m
h2=3,7
6m
b = 1 , 3 2
l t = 1 , 6 2 m
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
44/77
:e;#n#n -i
P1 0 . 51 .
. 5 0 P . 2,! . % . /, 1 /,2!
P2 0 . 51 . . 5 0 P . 2,9 . % . /, 1 /,29
:e;#n#n -i 3#d# 9#t B#8;
0 P1 9 P2 0 /,2! 5 /,29 1 /,!36 t4m atau
0 . (51 9 52) . . 5 1 P (2,! 5 2,9 . % . /, 1 /,!36 t4m
8men #;2imm (m#>)
$ma 0 1,C. . Lt2
1 %4. /,!36 . %
1 /,/988 tm
1 988/ kg cm
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
45/77
maka :
%,3! t
1 98,8/ cm2
t 1 98,8/ 4 %,3! 1 8!,
t 1 !,3 cm diambil t 1 cm
jadi dimensi balok kayu intake adalah :
t 1 cm
h 1 %/ cm
#. 58nt8 teh#d#3 ent
*t 0 $,= 0 :.%/.3%
988/1 9,82 kg4cm2 F lt 1 %// kg4cm2
b. 58nt8 teh#d#3 endt#n
ma 0 1,3@@ . Lt 1 /,//2 . %// 1 /,2 cm
'. Lendt#n *#ng te#di
7 0?@
Lt!
..2:6
..8 6
1( )28
6
:.%/.%%.%/.8,%.2:6
%//.!36,/.8
1 /,/%! cm F /,2 (C&
d. 58nt8 teh#d#3 ge2e
G# 0ht
/
.
maE.42
1%/.:
2:.42
1 !,%3 kg4cm F %2,2 kg4cm(O%)
jadi ukuran balok kayu 4%/ aman untuk digunakan.
$$$ - 68
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ - 6!
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
48/77
1 /,!9 ton
1 !9 kg
"ehitng#n imen2i 9t#ng
a. Berdasarkan gaya tarik ('t
;umus : Pt 0n
F# . atau 0
#
n"t
.
dimana : 't 1 gaya angkat4tarik (ton
1 luas penampang stang 1 J .
. d2
a 1 %6// kg4cm
n 1 faktor keamanan 1 8
maka : 0#
n"t
. 1
%6//
8.%28% 1 6,2 cm
0 J ..d2
d20
F.6 1
%6,2
:2,6.6 1 3,%8 cm
d 1 ,6 cm
b. Berdasarkan gaya tekan ('k
Dimensi stang berdasarkan gaya tekan menurut rumus
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
49/77
lk 1 panjang tekuk stang 1 6,23 m
maka : 'k 1
...
1;n?@
1( )
63
623.8
.%6,2.63%.%/.%,.%6,2 d
d6 1/39,%
%%2: 1 %/36,8 cm
d 1 8,! cm
dari kedua besaran diameter tersebut diatas, diambil harga yang terbesar yaitu :
Diameter stang ulir (ddalam 1 8! mm
ebal ulir stang diambil (t 1 /,8 cm 1 8 mm
aka diameter stang ulir (dluar 1 d 9 2 . t 1 8,! 5 ( . /,8 1 3,! cm 1 3! mm
&ontrol terhadap tegangan tarik :
t 1F
n" .
1 !,3.%6,2.6%
8,%%2:
1 %3%,8 kg4cm F 1 %6// kg4cm
3.1@.: P*at Pe*a?anan Inta!e
Dalam perhitungan plat pelayanan intake, diasumsikan plat terletak pada
dua perletakan.
'erhitungan :
#ebar plat (# 1 /,8 m
#ebar teoritis (#t 1 %,/ m
$$$ - 69
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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.
$$$ - 8%
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
52/77
GAMBAR III16
1 , 6 2
6 - 2 0
6 - 2 0
6 - 2 0
3.11 Pintu Pem-i*a#,Pengua#
'intu pembilas4penguras adalah suatu bangunan yang berfungsi untuk
menguras endapan-endapan yang akan masuk dan menutupi pintu pengambilan
(intake. "elain itu pintu pembilas pada bendung digunakan pula untuk mengatur
tinggi muka air di atas bendung pada waktu debit sungainya kecil.
'ada saat pengurasan rutin dimana air tetap diperlukan untuk irigasi, untuk
mencegah masuknya endapan-endapan padat ke dalam saluran maka pintu perlu
dilengkapi dengan undersluice4onderspieur, sehingga pengurasan dapat dilakukan
dengan cara, yaitu : pintu dibuka setinggi plat onderspieur dan pintu dibuka
penuh.
'ada perencanaan Bendung odang ini, pintu penguras direncanakan
sebanyak buah dengan lebar masing-masing (b 1 %,%8 m yang diletakkan pada
sisi kanan bendung sesuai dengan letak pintu pengambilan (intake.
$$$ - 8
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ - 82
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
54/77
h 1 tinggi muka air, diukur dari titik berat lubang bukaan
g 1 grafitasi (9, m4dt
'erhitungan :
' 1 2,2 m
y 1 5 !,8%8 G /, (5 8,9%8 1 %,6 m
h 1 2,2 G P . %,6 1 ,3 m
maka :
== 3,.:,9.6,%.%8,%.3,/Q 28,939 m4dt
-. %eepatan Pem-i*a# ()
;umus :
*b
Q
F
QV
.==
maka :
6,%.%8,%
939,28=V 1 ,26% m4dt
. Diamete Buti $a!#imum (d)
;umus :
0 1: . > .
d
dimana 1 kecepatan pembilas (m4dt
? 1 keofisien sedimen yang berkisar antara 2, G 8,8
(diambil ? 1 8,8
d 1 diameter butir maksimum yang dapat dibilas
maka :
$$$ - 86
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ - 88
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
56/77
1 %42. 2,2 1 %,% m
h 1 tinggi air di pintu bilas
1 42. 2,2 1 , m
1 koefisien pengaliran 1 /,!8 ($r. "oenarno : hal 2
maka :
%,%.:,9..,.%8,%.!8,/=Q 1 9,3% m24dt
a. %eepatan Pem-i*a# ()
;umus :
*b
Q
F
QV
.==
maka :
2,.%8,%
3%,9=V 1 2,32 m4dt
-. Diamete Buti $a!#imum (d)
;umus :
0 1: . > . d
.8,%
=
C
Vd dimana ? 1 8,8
maka :
8,8.8,%
32,2
=d 1 /,%96 m 1 %9,6 cm
=adi pada kecepatan 1 2,36 m4dt, diameter butir maksimum yang dapat terbilas
adalah d 1 %9,6 cm.
3.11.3 Pe5itungan Te-a* Pintu Pengua#
$$$ - 83
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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 :
$$$ - 8!
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
58/77
+ 2 9 , 2 4 0
+ 2 7 , 5 1 5
+ 2 5 , 9 1 5
W 2
W 1
P i n t u B a w a h
P 1
P 2
P i n t u t a !
h1
=
5,
11
P 1
P 2
h 2 = 0 , 2
h3
=
3,
71
h5
=
1,
2
h1
=
3,
51
b = 1 , 1 5
aya-gaya yang bekerja :
a. Te!anan Ai
"? = . h . . h
= P . 8,%% . % . /,
1 /,8% t4m
" = . h& . . h
= P . 8,2% . % . /,
1 /,82 t4m
1 0 P1 9 P2
1 /,8% 5 /,82 1 %,/6 t4m
-. Te!anan Lumpu
Berat jenis lumpur (2 1 %,3/ t4m2
"ubmerged 1 %,3/ G %,// 1 /,3 t4m2
$$$ - 8
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ - 89
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
60/77
1 2,222 t
*t 0 $,=
= 0 $,*t 0 222!!8 : %// 1 222!,!8 cm2
'erhitungan : 2,222 . t 1 222!,!8
t 1 222!,!8 : 2,222
1 %//%,68 cm
t 1 2%,368 cm diambil t 1 28 cm
aka dimensi balok kayu pembilas adalah :
h 1 / cm t 1 28 cm
1. 58nt8 teh#d#3 Lent#n
*t 0 $,= 1 28./.3
%222!!8
1 %,!6 kg4cmF lt 1 %// kg4cm (C&
. 58nt8 teh#d#3 endt#n
ma 0 1,3@@ . Lt 1 /,//2 . %2 1 /,/29 cm
&. Lendt#n *#ng te#di
?@
Lt!f
..2:6
..8 6=
( )286
28./.%%.%/.8,%.2:6
%2.:,%8.8=f
1 /,! . %/-3 F /,/29 (C&
$$$ - 3/
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ - 3%
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
62/77
Dma 0 1,2. . Lt
1 P . %,8 . %,2
1 %,/! ton %/! &g
Dengan besaran-besaran diatas, untuk selanjutnya menghitung tebal balok (t.
M 0 1,;. 5 . t2
1 %43. / . t
1 2,222 t
*t 0 $,=
= 0 $,*t 1 %88,8 : %// 1 %8,8 cm2
'erhitungan : 2,222 . t 1 %8,8
t 1 %8,8 : 2,222
1 68,!3% cm
t 1 3,!3 cm diambil t 1 %/ cm
aka dimensi balok kayu pembilas adalah :
h 1 / cm t 1 %/ cm
. 58nt8 teh#d#3 Lent#n
*t 0 $,= 1%/./.3%
8,%88 1 68,!8! kg4cmF lt 1 %// kg4cm (C&
D. 58nt8 teh#d#3 endt#n
ma 0 1,3@@ . Lt 1 /,//2 . %2 1 /,/29 cm
7. Lendt#n *#ng te#di
?@
Lt!f
..2:6
..8 6=
$$$ - 3
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
$$$ - 32
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
64/77
P2 0 . 51. 52.
1 P . %,6 . 2,3 .% 1 ,8!3 t4m
0 P1 9 P2 1 2,393 5 ,8!3 1 3,! t4m
aya akibat air pada semua pintu :
P 0 . Lt
1 3,! . , 1 %2,!9 t4m
b. Akibat berat sendiri pintu :
Berat jenis kayu (BD 1 /,!8 t4m2
G 0 L . H1 . t . BD
1 ,% . %,6 . /, . /,!8 1 /,66% ton
c. Berat alat-alat pintu (stang dll
Ditaksir 1 8// &g dan koefisien gesek antara besi dan kuningan (f 1 /,6.
&ekuatan menarik :
ekanan air 1 ' . f 1 %2,!9 . /,6 1 8,8
Berat sendiri pintu ( 1 /,66%
Berat alat pintu-pintu ditaksir 1 /,8 5
aya tarik ('t 1 3,63% ton
"tang pintu dipakai buah, maka :
aya untuk stang ('tL 1 P . 't
1 P . 3,63% 1 2,2% ton 22% kg
&ekuatan menekan :
ekanan air 1 ' . f 1 %2,!9 . /,6 1 8,8
$$$ - 36
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
65/77
Berat sendiri pintu ( 1 /,66%
Berat alat pintu-pintu ditaksir 1 /,8 Q
aya tarik ('t 1 6,8!9 ton
"tang pintu dipakai buah, maka :
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
n 1 faktor keamanan 1 8
maka :
%6//
8.22%
.
=
=#
n"tF
1 %%,86 cm
$$$ - 38
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
66/77
1 T d
%6,286,%%.6.6 ==
Fd 1 %6,!/ cm
d 1 2, cm
b. Berdasarkan gaya tekan ('k
Dimensi stang berdasarkan gaya tekan menurut rumus
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
67/77
Diameter stang ulir (ddalam 1 %//, mm
ebal ulir stang diambil t 1 /,8 cm 8 mm
aka diameter stang ulir (dluar 1 d 5 . t
1 %/,/ 5 ( . /,8
1 %%,/ cm %%/, mm
&ontrol terhadap tegangan tarik :
Fn"t .=
1 /,%/.%6,2.64%
8.2:!8
1 68,2 kg4cm F tr
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
68/77
Berat jenis kayu (BD 1 /,!8 t4m2
< = L . h . t . B
1 %,6 . %,6 . /, . /,!8
1 /,96 ton
d. Berat alat-alat pintu (stang dan lain-lain
Ditaksir 1 8// &g dan koefisien gesek antara besi dan kuningan (f 1 /,6.
&ekuatan menarik :
ekanan air 1 ' . f 1 9,%! . /,6 1 2,3!%
Berat sendiri pintu ( 1 /,96
Berat alat pintu-pintu ditaksir 1 /,8 5
aya tarik ('t 1 6,638 ton
"tang pintu dipakai buah, maka :
aya untuk stang ('tL 1 P . 't 1 P . 6,638 1 ,22 ton 1 22 kg
&ekuatan menekan :
ekanan air 1 ' . f 1 9,%! . /,6 1 2,3!%
Berat sendiri pintu ( 1 /,96
Berat alat pintu-pintu ditaksir 1 /,8 -
aya tarik ('t 1 ,!! ton
"tang pintu dipakai buah, maka :
aya untuk stang ('tL 1 P . 't 1 P . ,!! 1 %,629 ton 1 %629 kg
"ehitng#n dimen2i 2t#ng
e. Berdasarkan gaya tarik ('t
;umus :
$$$ - 3
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
n 1 faktor keamanan 1 8
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
Dimensi stang berdasarkan gaya tekan menurut rumus
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
70/77
$ 1 momen inersia 1 %436 . . d6
d 1 diameter stang (cm
n 1 faktor keamanan 1 8
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
&ontrol terhadap tegangan tarik :
F
n"t
.=
!,2.%6,2.64%
8.22=t
1 %/2,92 kg4cm
F t%6// kg4cm
$$$ - !/
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
71/77
3.11.: P*at Pe*a?anan Pintu Pengua#
Dalam perhitungan plat pelayanan pintu penguras, diasumsikan plat
terletak pada dua perletakan.
'erhitungan :
#ebar plat (# 1 %,%8 m
#ebar teoritis (#t 1 %,68 m
ebal plat 1 /,%8 m
"embeb#n#n "#t
Beban sendiri plat 1 /,%8 . % . 6// 1 23/ &g4m
Berat bangunan 1 6// &g4m 5
J 1 !3/ &g4m
8men #;2imm
$ma 0 1,C. . Lt2
1 %4. !3/ . %,68
1 %99,!6 kg .m 1 %99!6 kg . cm
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
72/77
Baja * G 6:
a 1 %6// kg4cm
b 1 %// cm d 1 2 cm
ht 1 %2 cm h 1 %2 G 2 1 %/ cm
83,2
%6//.%//
%99!6.6
%/
.
.===
#b
mn
hC#
dari tabel lentur )n+ diperoleh :
1 /, 1 %,98 L 1 ,2/ 1 /,9 %// nw 1 9,//
:#ng#n t#i; (-)
Amin 0 @2:K . - . 5
1 /,8H . %// . %/ 1 ,8/ cm
A 0 . - . 5
1 9,//4(%// . 6 . %// . %/ 1 2,!2 cm
Dari tabel diambil : %/ G / A 1 2,92 cm
:#ng#n te;#n (-E)
AM 0 . A 1 /, . 2,!2 1 /,!8! cm
Dari tabel diambil : 3 G / A 1 %,6% cm
:#ng#n B#gi =/H . A
1 /H . 2,!2 1 /,!8! cm
dari tabel diambil : 3 G / A 1 %,6% cm
$$$ - !
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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-
=#
=
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
74/77
3.12 Bet"n Betu*ang P*at Onde#puie (Unde#*uie)
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
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-
=#
=
-
7/21/2019 Hidrolis Bendung-1
77/77
1 0 - 2 0
1 4 - 8 , 5
" t = 1 , 4 5
$$$ - !!