TUGAS KELOMPOK

PERENCANAAN BENDUNG

Kelompok 8 :1. Kholivia Desi Ekasari2. Muh. Roihan Azhari3. Muh. Taufik Iqbal4. Mulyanto5. Daniel L. Pattikawa6. Ibnu Rusydi Syarif7. Bagus Adi Irawan

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUMDIREKTORAT SUMBER DAYA AIRDIREKTORAT IRGASI DAN RAWA

Surabaya, Juni 2011

DATA ELEVASI DAN KEHILANGAN AIR

1. Penentuan Elevasi Mercu Bendung

- Elevasi sawah yang akan diairi- Kedalaman air di sawah- Kehilangan tinggi energi di saluran dan boks tersier- Kehilangan tinggi energi di bangunan sadap tersier- Kehilangan tinggi energi di bangunan Sekunder- Kehilangan tinggi energi di bangunan primer- Variasi muka air untuk eksploitasi di jaringan primer- Panjang dan kemiringan saluran primer- Panjang dan kemiringan saluran sekunder- panjang dan kemiringan saluran tersir & Kwarter- Kehilangan tinggi energi pada bangunan ukur di jaringan primer- Elevasi muka air yang diperlukan (eksploitasi normal)- Kehilangan tinggi energi di pintu pengambilan saluran- Panjang dan kemiringan kantong lumpur- Kehilangan tinggi di pintu pengambilan utama- Tinggi cadangan untuk mercu

::::::::::::::::

636,46 0,050,080,080,150,080,100,160,450,440,45

mmmmmmmmmmmmmmmm

638,480,100,060,100,10

JUMLAH 638,84 mDibulatkan 639,00 m

2. Penentuan Dimensi Pintu Intakeq = 7,65 mm/hr = 0,885416667 lt/dt/haNFR=luas xkebutuhan puncak

¿8000Hax 0,8854<¿dt /ha¿7083,33<¿dt = 7,083 m³/dt

DFR= NFREff .ter x Eff . Sek x Eff . Pri

x

¿ 7,083m ³/dt0,91x 0,88 x0,82

=10,789m 3/dt−→Qintake

Qintake=1,2×DFR¿1,2× 10,789Qintake=12,948m ³ /dtQ=A×v Asumsi v = 1,5 m/dt

A=12,9481,5

=8,632m ²

b diambil = h,dengan asumsi dibuat 2 bukaan, sehingga luas tiap pintu menjadi 4,316 m ² lebar pintu 2,08 m dan tinggi bukaan pintu 2,08 m didapat lebar total pintu intake 6,16 m

3. Perhitungan bentuk dan Perhitungan Bentuk Mercu dan Lebar Bendung- Rating Curve

No hn p An i Ks vn R Qn1 0,5 5,3 0,875 0,005 45 0,957603309 0,16509434 0,8379028962 1 7,2 3,35 0,005 45 1,91061151 0,465277778 6,4005485583 1,5 9,6 6,375 0,005 45 2,421977774 0,6640625 15,440108314 2 13,3 11,4 0,005 45 2,871219024 0,857142857 32,731896875 2,5 15,6 17,625 0,005 45 3,451706556 1,129807692 60,83632806

6 3 24,1 26,325 0,005 45 3,374932367 1,092323651 88,84509457

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

f(x) = 0.521694702536648 ln(x) + 0.31534559421407

Rating Curve Sungai

Rating Curve

Gambar Grafik Rating Curve

Dari grafik rating curve untuk Qt = 58 m3/dt, maka didapat h = 2,44 m

- Perhitungan Lebar Bendung Efektif dengan melihat penampang sungai kita dapat menentukan lebar efektif Bendung pada ketinggian air 2,44 m didapat 13,3 mBb = 120% x Bs = 15,9 m 16 mLebar Saluran Pembilas BendungLebar sal. Pembilas = 1/6 × 16 = 2,67 m

- Perhitungan Muka Air di Atas Bendung

Q=cd .23.√ 23 g . Be .H 11,5

200=1,3 . 23.√ 23 9,81 .13,3 . H 11,5

H 1=2,68mDengan melakukan trial dan error didapat harga Cd = 1,2 H1 = 2,77 m

4. Perhitungan Rating Curve di Hilir BendungDengan tabel rating curve yang sama pada hulu bendung, maka didapat :

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

f(x) = 0.521694702536648 ln(x) + 0.31534559421407

Rating Curve Sungai

Rating Curve

Gambar Grafik Rating Curve

Dari grafik rating curve untuk Qpenggerusan = 120 m3/dt, maka didapat h = 2,8 m, dan untuk Q100 = 200 m³/dt didapat h = 3,07 m

5. Perhitungan Hidraulik Kolam Olak- Kedalaman Lantai Peredam Energi

qbanjir=Q100 /Be = 200/15 = 13,33 m³/dtdari grafik MDO−1 , didapat Hu=3,1Elev. M.A Banjir = 639 + 3,1 = 642,1 m qp = Qp / Be

= 120 / 15 = 8 syarat memenuhi, dari grafik MDO – 1 didapat Hu = 2,4 mElv. M.A Hilir = 633 +2,4 = 636,4 m

Tinggi terjun aliranZd = 642,1 -636,4

= 5,7 m

Ep= qp

(9,81 . zd3 )1/2

¿ 8

(9,81 .5,73 )1 /2¿0,187690893Dengan Ep = 0,18 , dari grafik MDO-1 didapat :

Ks= DsD 2

¿2,3Dengan D2 = 1,8 m , maka Ds = 4 m 8 m.

- Panjang Lantai Peredam EnergiDengan Ep = 0,18 , dari grafik MDO-3, didapat :

K 1= LsDs

= 1,8Dengan Ds = 8 m , maka Ls = 15 m

- Ambang Hilira = 0,2 x 1,8 = 0,36 = 1 m.2a = 2 m.

- Elevasi Dek ZerkUdik = +642,1 + 1 = +643,1 mHilir = +636,4 + 1 = +637,4 m

6. Perhitungan Kantor Lumpur- Volume Kantong Lumpur :

Asumsi bahwa air yang dielakkan mengandung 5 / sedimen yang harus diendapkan di

kantong lumpur.

V = 0.0005 x Qn x T

Jika pembilasan di lakukan duaminggu sekali dan Qn = 12,948 m/dt.

V = 0.005 x 12,948 x 14 x 24 x 3600

= 7.831 m3 dibulatkan menjadi 8.000 m3

LB = Qn = 12,948 = 3237 0.004 0.004

Karena L / B > 8, maka dapat dihitung : B < 20 m dan L > 161,5

Diambil : Vn = 0.40 m/dt Ks = 45

Maka : An = Qn = 12,948 = 32,37 m2Vn 0.4 0,4

Dengan harga rata – rata B = 20 m, kedalaman air hn menjadi : hn = An = 32,37 = 1,6 m

B 20

Hn =1,6

18,4

21,6

Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan penuh Qn

Keliling basah :

On = 18,4 + 2 x 1,6 (1 + 12) = 21,6

Rn = An = 32,37 = 1.49 m2On 21,6

in dapat di tentukan sebagai berikut :

in = vn2 / (R2/3 x ks )2

= 0.42 / (1.492/3 x 45 )2

= 0.462 . 10 -4

Penentuan is (pembilasan , kantong lumpur kosong)

Qs = 1.2 x 12,948 = 15,5376 m2/dt

As = Qs = 15,5376 = 10,35 m² Vs 1.5

Lebar dasar b = 18,4 mAs = b x hs10,35 = 18,4 x hshs = 0.56 m 0,56

Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan kosong Qs

Rs = As = 10,35 = 0,53 m Os 18,4 + 2 x 0,56

Untuk pembilasan ks diambil 40 m1/2 /dt

is = ( Vs )2 = 1.5 ² = 0.00327 Rs2/3 Ks (0.532/3 x 40)²

Fr = 1.5 = 0.64 < 1 Ok (9.8 x 0.56)

= g hs is = 1.000 x 9,8 x 0,56 x 0,00327 = 17,99 N/m2

El intake = 636,5

+635,4 in = 0.462 . 10 -4 +635,39

+634,9

Is = 0.003272 +634,3

161,5 m

Potongan Memanjang Kantong Lumpur

V = 0.50 x b x L + 0.5 (is – in) L2 b

= 0,5 x 18,4 x L + 0,5 (0,003272 – 0,00004)L² x 18,4

8000 = 9,2 L + 0.29 L2

L = 151 m dibulatkan menjadi 160 m

Cek rencana muka air sungai Q1/5

Muka air pada Q1/5 = Q 40% tahunan = 23,2 m³/dt

Hs = 1.02 +635,39 1/3 Hs = 89.18

hs = 0.566

+634,3

Pengecekan efisiensi :

18,4

Wo = hn . vn = 1,6 x 0.4 = 0.004 m / dt

L 160

w = 0.004 = 1 m2wo 0.004w = 0.004 = 0.001vo 0.4

Dari grafik Camp, diperoleh efisiensi 1 1

Bangunan Pembilas

Kedalaman air pembilas adalah 0,766 m dengan Qs = 15,53 m3/dt

Andaikan ada 5 bukaan a’ 200 m dan 4 pilar a’ 1.00 m

Bnf = 5 x 2,00 = 10.00 m

At = 21.24 x 0.56 = 10,00 x hnf hnf = 1.62 m

Jadi kedalaman tambahan 1.62 – 0.766 = 0.86 0.9

Saluran Pembilas

Af = ( n + m) h2

16.2 = 3.5 h2

h = 2.15 b = 5.38 5.4 m

Rumus Strickler dengan ks = 35

Vf = ks Rf2/3 if

1/2

1 = 35 x 1.67 2/3 x if1/2

if = 0.000412

kemudian muka air rencana di hilir pintu pembilas menjadi :

89.08 + 60 x 0.000412 = +89,18

87,73

6

88,63

Elevasi dasar titik temu sungai + 89.08 – 2.15 = 86.93, maka di sungai diperlukan bangunan terjun dengan tinggi jatuh 0.93

POTONGAN MEMANJANG SALURAN PEMBILAS

2,15

TERJUNANPEMBILAS

SUNGAISALURAN PEMBILASKANTONG LUMPUR

60 m

0,93

89,08

86,9386,95

89,1889,40

87,7388,63

Perhitungan Stabilitas Bendung

Gambar Perhitungan Stabilitas terhadap Tubuh Bendung

Gambar Perhitungan Stabilitas terhadap Gaya Uplift

Stabilitas bendung selama terjadi debit (Q100)

Vektor Gaya

GayaTerhadap Titik K

Lengan

Momen

Vertikal G1 -3.662 5.96 -21.828G2 -4.171 7.58 -31.615G3 -1.415 8.47 -11.982G4 -6.211 6.11 -37.952G5 -15.670 3.88 -60.799G6 -1.500 8.50 -12.750G7 -0.750 7.58 -5.685G8 -5.000 2.50 -12.500G9 -4.500 2.25 -10.125G10 -4.000 2.00 -8.000W1 3.326 30.99 103.079W2 3.740 30.44 113.858W3 31.555 27.94 881.655W4 2.918 25.96 75.751W5 30.803 23.34 718.942W6 2.730 20.94 57.170W7 24.190 18.33 443.408

W8 2.556 15.94 40.743W9 27.582 13.31 367.115W10 2.384 10.95 26.108W11 7.863 9.80 77.059

W12 1.633 8.85 14.449W13 1.919 8.51 16.333W14 2.093 8.12 16.998W15 4.269 7.51 32.056W16 6.799 5.75 39.094W17 1.448 4.70 6.806W18 1.859 4.29 7.973W19 18.374 2.18 40.054W20 -45.637 6.16 -281.122W21 -3.065 11.38 -34.880W22 -3.150 12.19 -38.399Ʃ Vertikal 79.311 2511.019

Stabilitas bendung selama terjadi debit (Q100)

Vektor Gaya

GayaTerhadap Titik K

Lengan Momen

Horizontal G1 3.662 5.75 21.059G2 4.171 4.81 20.062G3 1.415 4.22 5.970G4 3.211 4.75 15.254G5 10.670 4.94 52.709G6 1.500 2.25 3.375G7 0.750 2.50 1.875G8 5.000 2.50 12.500G9 4.500 1.50 6.750G10 4.000 0.50 2.000Ʃ Horisontal 38.879 141.553

Kontrol Terhadap stabilitas S V = 79.311S H = 38.879S MT = 2511.019S MG = 141.553S M = 2369.466

Stabilitas terhadap guling :SF = MT/MG

= 17.739 aman

Stabilitas terhadap geser :SF = tg 37 . SV/SH

= 1.538 aman

Stabilitas terhadap daya dukung tanah :

e = (SM/SV) - (L/2) = 18.417 11L= 22.918

L/6 = 22,918 / 6 …. > e

= 3.81966666666667 > 2,928

smax = (SV / L) *((1 +6 e)/L) = 16.837

kontrol :smax < sijin 16.837 < 105.555

Perhitungan Panjang Lantai Udik

Dalam desain diambil L/∆H = 4Perhitungan dilakukan dengan kondisi tidak ada aliran dari udik, sehingga Q=0, Jadi∆H = 91.78 - 86.00 = 5.78Panjang rayap seharusnya :

Lb > 4 x 5.78 = 23.12 mBerdasarkan gambar, diperoleh Lv = 26.5 mLh = 32 mLp = 26.5 + 1/3 x 32 = 37.167

Jadi : Lb yang dibutuhkan = 23.12 mLp = 37.167 > Lb = 23.12 ………….. OkPanjang lantai udik cukup memadai