TUGAS BESAR IRIGASI DAN BANGUNAN AIR ( Dosen Pengampu : Andung Yunianta , ST., MT. ) Disusun Oleh: Topan Hidayattulloh ( 18 611 100) PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK DAN SISTEM INFORMASI UNIVERSITAS YAPIS PAPUA 2020 DAFTAR ISI DAFTAR ISI ..........................................................................................................................................i KATA PENGANTAR ........................................................................................................................ ii BAB I ..................................................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN............................................................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................................ 1 1.3 Tujuan ................................................................................................................................ 2 1.4 Metode ............................................................................................................................... 2 BAB II .................................................................................................................................................... 3 PEMBAHASAN .................................................................................................................................. 3 2.1 Landasan Teori .............................................................................................................. 3 2.2 Stabilitas Bendung .................................................................................................... 11 2.3 Tipe Mercu Bendung................................................................................................ 11 BAB III ............................................................................................................................................... 13 PERENCANAAN BADAN BENDUNG .................................................................................... 13 3.1 Data-Data Perencanaan .......................................................................................... 13 3.2 Luas Catchment Area ............................................................................................... 14 3.3 Analisa Curah Hujan ................................................................................................ 14 3.4 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata................................................................. 18 3.5 Perhitungan Debit Banjir Rencana ................................................................... 19 3.6 Tinggi Air Sebelum ada Bendung ...................................................................... 22 3.7 Tinggi Air diatas Mercu sesudah ada Bendung ........................................... 23 3.8 Ukuran Hidrolis Bendung...................................................................................... 27 3.9 Stabilitas Bendung .................................................................................................... 35 3.10 Perhitungan Pintu-pintu Air ................................................................................ 38 3.11 Perhitungan Dimensi Salah Satu Saluran ...................................................... 41 BAB IV ............................................................................................................................................... 45 PENUTUP ......................................................................................................................................... 45 4.1 Kesimpulan................................................................................................................... 45 4.2 Saran ................................................................................................................................ 45 i Topan Hidayattulloh | 18611100 KATA PENGANTAR Puji dan syukur atas kehadirat Allah Yang Maha Kuasa karena atas rahmat dan izin-Nya saya dapat menyelesaikan Laporan Perencanaan Bendung. Laporan ini saya buat untuk memenuhi salah satu Tugas Besar Pada Mata Kuliah Irigasi dan Bangunan Air. Saya mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam pembuatan laporan ini kepada dosen mata kulia Irigasi dan Bangunan Air dan juga rekan-rekan yang telah membantu dalam pembuatan laporan ini Saya juga mengucapkan terima kasih. Saya mengakui bahwa dalam pembuatan laporan ini masih jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan sehingga saya menerima kritik dan saran agar ke depannya penulis bisa melakukannya lebih baik lagi. Jayapura, 29 November 2020 Topan Hidayattulloh ii Topan Hidayattulloh | 18611100 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam perencanaan jaringan irigasi, air yang digunakan dalam pengairan diambil dari sungai terdekat. Pengambilan air dari sungai dapat dilakukan secara bebas apabila elevasi sawah lebih rendah daripada elevasi sungai, karena air akan dengan mudah mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Permasalahan akan timbul apabila sungai tersebut memiliki elevasi yang lebih rendah daripada elevasi sawah yang akan dialiri. Untuk mencapai sawah yang tinggi tersebut, air sungai harus memiliki kecepatan yang tinggi dan konstan. Sedangkan kecepatan aliran sungai tidaklah selalu konstan, kadang sangat tinggi, rendah bahkan sampai tidak ada air sama sekali (saat musim kemarau). Untuk mengatasi permasalahan diatas maka dibuatlah bendung yang memotong langsung aliran sungai. Bendung berfungsi untuk menaikkan elevasi muka air sungai untuk mendapatkan kecepatan aliran yang diinginkan, sehingga sawah terjauh yang memiliki elevasi lebih tinggi dari elevasi sungai dapat dialiri air. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang akan kita selesaikan dalam laporan ini, yaitu : 1. Menghitung Debit Banjir Rencana 2. Menghitung dan Menentukan tinggi air sebelum ada Bendung 3. Menghitung dan Menentukan tinggi air diatas mercu sesudah ada Bendung 4. Menghitung ukuran Hidrolis Bendung 5. Menentukan Stabilitas Bendung 6. Menghitung perhitungan Pintu-Pintu Air 7. Menghitung Perhitungan dimensi salah satu saluran 1 Topan Hidayattulloh | 18611100 2 1.3 Tujuan Tujuan dari laporan yang saya buat yaitu tidak lain dari memenuhi Tugas Besar yang diberikan oleh bapak Dosen Andung Yunianta, ST.,MT. Dan juga agar supaya ilmu yang. 1.4 Metode Metode yang dipakai adalah metode studi literatur, yaitu berdasarkan teori-teori yang diambil dari buku dan bimbingan, arahan dari dosen embimbing. Topan Hidayattulloh | 18611100 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Landasan Teori 2.1.1 Pengertian Bendung Bendung merupakan salah satu apa yang disebut Diversion Hard Work, yaitu bangunan utama dalam suatu jaringan irigasi yang berfungsi untuk menyadap air dari suatu sungai sebagi sumbernya. Bendung adalah suatu bangunan konstruksi yang terletak melintang memotong suatu aliran sungai dengan tujuan untuk menaikkan elevasi muka air yang kemudian akan digunakan untuk mengaliri daerah yang lebih tinggi. 2.1.2 Fungsi Bendung Fungsi dibangunnya suatu bendung adalah: a. Menaikkan elevasi air sungai sehingga daerah yang diairi menjadi lebih luas b. Memasukkan air dari sungai ke saluran melalui intake, c. Mengurangi fluktuasi sungai, d. Menyimpan air dalam waktu singkat, e. Mengontrol sedimen yang masuk ke saluran. 2.1.3 Syarat-syarat dan Lokasi Bendung Syarat-syarat konstruksi bendung yang harus dipenuhi antara lain : 1. Bendung harus stabil dan mampu menahan tekanan air pada waktu banjir. 2. Pembuatan bendung harus memperhitungkan kekuatan daya dukung tanah di bawahnya. 3. Bendung harus dapat menahan bocoran (seepage) yang disebabkan oleh aliran sungai dan aliran air yang meresap ke dalam tanah. 4. Tinggi ambang bendung harus dapat memenuhi tinggi muka air minimum yang diperlukan untuk seluruh daerah irigasi. 3 Topan Hidayattulloh | 18611100 4 5. Bentuk peluap harus diperhitungkan, sehingga air dapat membawa pasir, kerikil dan batu-batu dari sebelah hulu dan tidak menimbulkan kerusakan pada tubuh bendung. Lokasi yang tepat untuk membangun bendung adalah : 1. Lokasi dengan profil sungai teratur serta kelandaian (I) yang kecil, sehingga penggerusan pada waktu banjir yang terjadi pada bagian dasar atau tepi sungai tidak terlampau besar. 2. Lokasi dengan sungai yang lurus atau belokan dengan jari-jari (R) yang besar serta arah pengaliran yang tetap, sehingga tidak terjadi penggerusan tepi. 3. Lokasi dengan bagian sungai yang tanah dasarnya cukup kuat dan cukup kedap air, tanggul banjir sependek mungkin hubungkan dengan saluran pembawa. 4. Jika sungai berbelok-belok, maka dicari lokasi bendung dengan coupare yang seideal mungkin. Bendung dibangun di coupare, kemudian setelah pembangunan bendung selesai ditimbun, sungai baru yang melewati bendung tersebut dibangun. Dengan demikian, lokasi bendung akan berada pada sungai yang lurus. 2.1.6 Bangunan yang terdapat pada Bendung 1. Tubuh Bendung (Weir) Adalah bagian yang selalu atau boleh dilewati air baik dalam keadaan normal maupun air banjir. Tubuh bendung harus aman terhadap : - Tekanan air - Tekanan akibat perubahan debit yang mendadak - Tekanan gempa - Akibat berat sendiri Topan Hidayattulloh | 18611100 5 2. Bangunan Pembilas Pada hulu bendung tepat di hilir pengambilan, dibuat bangunan pembilas guna mencegah masuknya bahan sedimen kasar ke dalam saluran irigasi. Ada 4 macam tipe, yaitu : - Pembilas pada tubuh bendung dekat pengambilan - Pembilas bawah - Shunt Under sluice - Pengambilan bawah tipr boks - Untuk mengurangi aliran yang bergolak (turbulent) yang terjadi didekat intake maka perlu dibangun bangunan penguras (under sluice). 3. Bangunan Penguras Fungsinya adalah untuk mengurangi aliran yang bergolak (turbulent) yang terjadi di dekat intake. Puncak ambang dari under sluice dijaga agar lebih rendah dari puncak ambang bendung, sehingga akan membantu membawa debit pada musim kering ke arah under sluice. Normalnya, permukaan puncak ambang under sluice ini sama dengan permukaan dasar saluran terdalam pada musim kering. Dengan membukanya pintu penguras, maka akan menggelontor endapan lumpur yang terdapat di depan intake maupun di under sluice. 4. Dinding Pemisah (Divide Wall) Terbuat dari susunan batu kali atau beton yangn dibangun disebelah kanan sumbu bendung dan membatasi antara tubuh bendugn dengan under sluice (bangunan penguras). Fungsi utama dari dinding pemisah, yaitu : - Membagi antara bendung utama dengan under sluice, karena kedudukan under sluice lebih rendah daripada tubuh bendung. Topan Hidayattulloh | 18611100 6 Membentu mengurangi arus yang bergolak didekat intake sehingga - lumpur akan mengendap di under sluice dan air yang bebas lumpur akan masuk ke intake. 5. Canal Head Regulator Berfungsi sebagai : - Mengatur pemasukan air ke dalam saluran - Mengontrol masuknya lumpur ke dalam sungai - Menahan banjir sungai masuk ke dalam saluran. Regulator umumnya terletak di sisi sebelah kanan bendung dan agak menyudut ( antara 90o – 110o dengan sumbu horizontal) 6. Kantong Lumpur Berfungsi untuk mengendapkan fraksi-fraksi sedimen yang lebih besar dari fraksi pasir halus (0,06 s/d 0,07 mm) dan biasanya ditempatkan persis disebelah hilir bangunan pengambilan. Bahanbahan yang telah mengendap dalam kantong lumpur kemudian dibersihkan secara berkala melalui saluran pembilas kantong lumpur dengan aliran ayng deras untuk menghanyutkan endapan-endapan itu ke sungai sebelah hilir. 7. Bangunan Pelengkap Terdiri dari bangunan-bangunan atau pelengkap yang akan ditambahkan ke bangunan utama untuk keperluan : - Pengukuran debit dan muka air di sungai maupun di saluran sungai - Pengoperasian pintu - Peralatan komunikasi, tempat berteduh serta perumahan untuk tenaga eksploitasi dan pemeliharaan - Jembatan diatas bendung, agar seluruh bagian bangunan utama mudah dijangkau atau agar bagian-bagian itu terbuka untuk umum. Topan Hidayattulloh | 18611100 7 2.1.7 Keadaan Tubuh Bendung 1. Menentukan tinggi muka air maksimum pada sungai Dalam menentukan tinggi muka air maksimum pada sungai dipengaruhi oleh: - Kemiringan dasar sungai ( I ), - Lebar dasar sungai (b), - Debit rencana (Q). 2. Menentukan tinggi mercu bendung Tinggi mercu bendung dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: - Luas Daerah Aliran Sungai (DAS) atau cathment area - Panjang total sungai , - Lebar dasar sungai , - Elevasi dasar sungai pada hulu sungai - Elevasi dasar sungai pada dasar bendung - Elevasi sawah tertinggi yang dialiri - Tinggi air di sawah/ genangan - Kehilangan tekanan saluran dan bangunan air - Bahan tubuh bendung - Kebutuhan air tanaman - Berat Jenis Bahan 3. Menentukan tinggi air di atas mercu bendung Tinggi air di atas mercu bendung dipengaruhi oleh: - Lebar Bendung (B) Lebar bendung adalah jarak antara tembok pangkal di satu sisi dengan tembok pangkal sisi lain. Biasanya lebar bendung (B) 6/5 lebar normal (Bn) yaitu diperbesar 20%. - Lebar Efektif Bendung (Bef) Lebar efektif bendung adalah lebar bendung yang bermanfaat untuk melewatkan debit. Untuk menetapkan besarnya lebar efektif bendung, pelu diketahui mengenai eksploitasi bendung, karena pengaliran air di Topan Hidayattulloh | 18611100 8 atas pintu lebih sukar daripada pengairan air di atas mercu bendung, maka kemampuan pintu pembilas untuk pengaliran air dianggap hanya 80%, maka lebar efektif bendung dapat dihitung dengan rumus: Bef = B - Σb - Σt + 0,80 Σb = B - Σt - 0,20 Σb Dimana: Bef = Lebar efektif bendung B = Lebar seluruh bendung Σt = Jumlah tebal pilar Σb = Jumlah lebar pintu pembilas 4. Menentukan Panjang dan Dalam Kolam Olak Perhitungan kolam olak direncanakan pada saat sungai banjir. Rumus debit pelimpah yang digunakan adalah debit pelimpah pada bendung tetap dengan mercu bulat, yaitu : 5. Menentukan panjang lantai muka Akibat dari pembendungan sungai akan menimbulkan pebedaan tekanan, selanjutnya akan terjadi pengaliran di bawah bendung. Karena sifat air mencari jalan dengan hambatan yang paling kecil yang disebut “Creep Line”, maka untuk memperbesar hambatan, Creep Line harus diperpanjang dengan memberi lantai muka atau suatu dinding vertical. Topan Hidayattulloh | 18611100 9 Untuk menentukan Creep Line, maka dapat dicari dengan rumus atau teori: - Teori Bligh Menyatakan bahwa besarnya perbedaan tekanan di jalur pengaliran adalah sebanding dengan panjang jalan Creep Line. οH = L cBligh Dimana: - οH = Beda tekanan L = Panjang creep line c = creep ratio Teori Lane Teori Lane ini memberikan koreksi terhadap teori Bligh, bahwa energi yang diperlukan oleh air untuk mengalir kea rah vertical lebih besar daripada arah horizontal dengan perbandingan 3:1, sehingga dapat dianggap: Lv = 3 LH LV + 1 LH 3 H= C lane Dimana: H = Tekanan L = Panjang creep line 6. Menentukan Stabilitas Bendung Untuk mengetahui kekuatan bendung, sehingga konstruksi bendung sesuai dengan yang direncanakan dan memenuhi syarat yang telah ditentukan. Stabilitas bendung ditentukan oleh gaya-gaya yang bekerja pada bendung, seperti : Topan Hidayattulloh | 18611100 10 - Gaya berat sendiri, - Gaya gempa, - Tekanan lumpur, - Gaya hidrostatis, - Gaya angkat (up lift pressure). 7. Perencanaan Pintu Perencanaan pintu berfungsi mengatur benyaknya air yang masuk ke saluran dan mencegah masukknya benda-benda padat dan kasar ke dalam saluran (pintu pengambilan atau intake gate). Pada bendung tempat pengambilan bisa terdiri dari 2 pintu yaitu kanan dan kiri, bisa juga hanya satu tergantung letak daerah yang akan dialiri. Tinggi ambang tergantung pada material yang terbawa oleh sungai. Ambang makin tinggi makin baik, untuk mencegah masuknya benda padat dan kasar ke saluran, tapi tinggi ini ditentukan atau dibatasi oleh ukuran pntu. Pada waktu banjir, pintu pengambilan cukup ditutup untuk mencegah masuknya benda kasar ke saluran. Penutupan pintu tidak berakibat apa apa karena saat banjir di sungai biaanya tidak lama. Maka yang dianggap air normal pada sungai adalah setinggi mercu. Ukuran pintu ditentukan dari segi praktis dan estetika. Lebar pintu biasanya maksimal 2 m untuk pintu dari kayu. Jika terdapat ukuran yang lebih besar dari 2 m, harus dibuat lebih dari satu pintu dengan pilar-pilar diantaranya. 8. Pintu Penguras Lebar pintu penguras biasanya diambil dari 1/10 lebar bendung (B), sedangkan pada saat banjir pintu penguras ditutup. Dan bila banjir lewat di atas pintu, maka tinggi pintu penguras harus setinggi mercu bendung. Oleh karena itu, tebal pintu juga harus diperhitungkan untuk tinggi air setinggi air banjir. Topan Hidayattulloh | 18611100 11 2.2 Stabilitas Bendung Stabilitas suatu bendung harus memenuhi syarat-syarat konstruksi dari bendung, antara lain : 1. Bendung harus stabil dan mampu menahan tekanan air pada waktu banjir, 2. Bendung harus dapat menahan bocoran yang disebabkan oleh aliran sungai dan aliran air yang meresap di dalam tanah, 3. Bendung harus diperhitungkan terhadap daya dukung tanah di bawahnya, 4. Tinggi ambang bendung atau crest level harus dapat memenuhi tinggi muka air minimum yang diperlukan untuk seluruh daerah irigasi, 5. Peluap harus berbentuk sedemikian rupa agar air dapat membawa pasir, kerikil, dan batu-batuan dan tidak menimbulkan kerusakan pada puncak ambang. 2.3 Tipe Mercu Bendung Di Indonesia ada 2 type mercu untuk bendung pelimpah yang umum digunakan, yaitu : 1. Type Mercu Bulat Untuk bendung denagn mercu bulat memiliki harga koefisien debit yang jauh lebih tinggi (44%) dibandingkan koefisien bendung ambang lebar. Pada sungai-sungai, type ini banyak memberikan keuntungan karena akan mengurangi tinggi muka air hulu selama banjir. Harga koefisien debit menjadi lebih tinggi karena lengkung stream line dan tekanan negatif pada mercu. Untuk bendung dengan 2 jari-jari hilir akan digunakan untuk menemukan harga koefisien debit. Topan Hidayattulloh | 18611100 12 Gambar 1.1 Mercu Type Bulat 2. Type Mercu Ogee Bentuk mercu type Ogee ini adalah tirai luapan bawah dari bendung ambang tajam aerasi. Sehingga mercu ini tidak akan memberikan tekanan sub atmosfer pada permukaan mercu sewaktu bendung mengalirkan air pada debit rencananya. Untuk bagian hulu mercu bervariasi sesuai dengan kemiringan permukaan hilir. Gambar 1.2 Mercu Type Ogee Topan Hidayattulloh | 18611100 BAB III PERENCANAAN BADAN BENDUNG 3.1 Data-Data Perencanaan Diketahui Data Perencanaan Karakteristik Sungai : a. Luas Daerah Aliran Sungai (DAS) (F) = 21 Km² b. Panjang total sungai(L) = 14 Km² c. Lebar dasar sungai = 20 m d. Evaluasi dasar sungai pada hulu sungai = 32 m e. Evaluasi dasar sungai pada dasar bendung = 29 m f. Evaluasi sawah tertinggi yang dialiri = 15 m g. Tinggi air disawah/genangan = 0,1 m h. Kehilangan tekanan saluran dan bangunan air = 1,80 m i. Bahan tubuh bendung = 2400 Kg/m³ j. Kebutuhan bahan air tanaman = 1,21 det/ Ha k. Berat jenis bahan l. Batu kali = 2200 Kg/m³ Beton masa = 2300 Kg/m³ Beton bertulang = 2400 Kg/m³ Elevasi Bendung = 33,8 m m. Elevasi dasar sungai pada dasar bendung = 29 n. Tinggi Mercu Bendung = 4,8 m 13 m Topan Hidayattulloh | 18611100 14 3.2 Luas Catchment Area Catchment Area adalah luas daerah yang dapat mengalirkan air limpasan, baik akibat limpasan permukaan ataupun akibat limpasan air tanah ke sistem sungai yang bersangkutan. Catchment Area dibuat dengan batas-batas tertenu, yaitu terdiri dari garis-garis tinggi atau puncak-puncak gunung yang membagi daerah pangaliran menjadi beberapa bagian. Catchment Area untuk sungai harus mencakup seluruh anakanak sungai yang mengalir kesungai tersebut. 3.3 Analisa Curah Hujan Untuk perhitungan design flood, maka data hujan dianalisa dengan menggunakan Metode Log Person Type III untuk mendapatkan besarnya hujan rata-rata yang diharapkan terjadi dalam periode ulang 5 tahun. A. Data Curah Hujan 1. Luas Wilayah DAS Tabel 1. Luas seluruh DAS dan Luas Per-Stasiun Stasiun ha km² Bulu 400 4 Sendangmulyo 800 8 Sale (Mrayu) 900 9 TOTAL 2100 21,00 Luas = 21,00 km2 Topan Hidayattulloh | 18611100 15 2. Curah Hujan DAS Grubugan 10 tahun terakhir Tabel 2. Curah Hujan 10 Tahun Terakhir Bulu Sendangmulyo Sale (Mrayun) curah hujan (mm) curah hujan (mm) curah hujan (mm) 1997 180 367 450 2 1998 190 345 480 3 1999 350 450 580 4 2000 250 650 650 5 2001 280 306 645 6 2002 175 280 540 7 2003 285 299 650 8 2004 340 378 800 9 2005 380 245 495 10 2006 334 519 405 No Tahun 1 3. Mencari Nilai Ci Koefisien Thiessen Tabel 3. Koefisien Thiessen No Nama Stasiun Luas Daerah Tangkapan Ai (km) Koefisien Thiessen (Ci) Persentase 1 Bulu 4 0,19 19% 2 Sendangmulyo 8 0,38 38% 3 Sale (Mrayun) 9 0,43 43% 21 1,00 100% Total Luas Rumus untuk menghitung Koefisien Thiessen ( Ci) Adalah : Dimana : Ci = Nilai joefisien thiessen pada stasiun Ai = luas daerah tangkapan pada stasiun (km²) At = Luas Total Daerah Tangkapan (km²) Topan Hidayattulloh | 18611100 16 4. Mencari Curah Hujan Maksimum Rata-rata Tabel 4. Curah Hujan Maksimum Rata-rata No Tahun Bulu Curah C1 Hujan 0,19 R1 180 34,3 Sendangmulyo Sale (Mrayun) 0,38 Curah Hujan R3 0,43 Curah Hujan Rata-rata (R) mm 367 139,8 450 192,9 367,0 Curah Hujan R2 C2 C3 1 1997 2 1998 190 36,2 345 131,4 480 205,7 373,3 3 1999 350 66,7 450 171,4 580 248,6 486,7 4 2000 250 47,6 650 247,6 650 278,6 573,8 5 2001 280 53,3 306 116,6 645 276,4 446,3 6 2002 175 33,3 280 106,7 540 231,4 371,4 7 2003 285 54,3 299 113,9 650 278,6 446,8 8 2004 340 64,8 378 144,0 800 342,9 551,6 9 2005 380 72,4 245 93,3 495 212,1 377,9 10 2006 334 63,6 519 197,7 405 173,6 434,9 Rumus Perhitungan Untuk Menentukan Jumlah R adalah : Contoh, curah hujan rata-rata tahun 2001 : αΉ = (R1 x C1) + (R2 x C2) + (R3 x C3) R = (180 x 0,19) + (365 x 0,38) + (450 x 0,43) R = 34,29 + 139,81 + 192,86 R= 367,0 mm Topan Hidayattulloh | 18611100 17 5. Menghitung Parameter Statistik menggunakan metode Log Pearson Type III Tabel 5. Perhitungan Parameter Statistik Curah Hujan Log Perason Type III No R 1 446,8 2,650 0,0261 0,00068 0,000 2 371,4 2,570 -0,0541 0,00293 0,000 3 373,3 2,572 -0,0519 0,00270 0,000 4 373,3 2,572 -0,0519 0,00270 0,000 5 434,9 2,638 0,0144 0,00021 0,000 6 377,9 2,577 -0,0467 0,00218 0,000 7 367,0 2,565 -0,0594 0,00353 0,000 8 486,7 2,687 0,0632 0,00400 0,000 9 573,8 2,759 0,1348 0,01816 0,002 10 446,3 2,650 0,0256 0,00066 0,000 Σ 4251,38 26,240 0,0000 0,03773 0,002 αΊ 425,14 2,624 LogπΜ = s = Cs = 6. Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ π Log (R) πΏππ π − πΏππ ∑π=π π=1 (πΏππ ππ) Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ πΏππ π − πΏππ π 2 Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ πΏππ π − πΏππ π 3 = 26,240/10 = 2,624 π Μ ∑π=π π=1 (πΏππ ππ−πΏπππ)² π−1 Μ ∑π=π π=1 (πΏππ ππ−πΏπππ)³ (π−1)(π−2)(π1)³ = 0,03773/9 = 0,0042 = 10 x 0,002 / 9 x 8 x 0,0042 = 0,723 Menghitung Periode Ulang per 2 dan 5 tahun Nilai Kt : T2 = 0 T5 = 0,84 Tabel 6. Tabel Periode Ulang Log Pearson Type III No. Periode Ulang (Tahun) Log X Kt S Log R Xt log Xt 1 2 2,6240 0 0,0042 2,6240 420,740 2 5 2,6240 0,84 0,0042 2,6275 424,165 Topan Hidayattulloh | 18611100 18 7. Menghitung Interpolasi nilai KF "Faktor Frekuensi" Tabel 7. Perhitungan Interpolasi Nilai Faktor Frekuensi (Kf) No. Periode Ulang CS X1 X2 Y1 Y2 (Kf) 1 2 0,723 -0,1 0 0,017 0 -0,12 2 5 0,723 -0,1 0 0,0846 0,842 6,32 3.4 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Berdasarkan data hasil perhitungan curah hujan, dihitung curah hujan rencana untuk kala ulang 5 tahun. Nilai k diperoleh dari tabel harga KF untuk distribusi Log Pearson Tipe III dengan melihat nilai Cs = 0,723 pada kala ulang 2 tahun. Dengan Interpolasi maka untuk Cs= 0,723 nilai k = -0,12 dan untuk kala ulang 5 tahun nilai K= 6,32. Dengan demikian curah hujan rancangan kala ulang 2 dan 5 tahun (T5) dengan panjang data 10 tahun periode 1997-2006 adalah : Log Xn= Log αΊ + S x k Log Xβ= 2,624 + 0,0042 x -0,123= 2,624 Log Xβ = 2,624 + 0,0042 x 6,32= 2,650 Log Xβ = Y Xβ = 10y Xβ = 102,624 Xβ = 420 Log Xβ = Y Xβ = 10y Xβ = 102,650 Xβ = 447 Curah hujan rancangan kala ulang 5 tahun dengan panjang data 10 tahun. Topan Hidayattulloh | 18611100 19 Tabel 8. Perhitungan Statistik Curah Hujan Periode 1997-2006 No. Periode Log Xt S log X CS k Log Pearson tipe III Y X 1 2 2,624 0,0042 0,723 -0,050 2,6238 421 2 5 2,624 0,0042 0,723 0,824 2,6275 424 Dari perhitungan Statistik Curah Hujan Periode 1997-2006 diatas, diperoleh nilai Curah Hujan Rencana Rββ dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 9. Curah Hujan Rββ (1997-2006) No. Periode Curah Hujan Rββ 1 2 421 2 5 424 3.5 Perhitungan Debit Banjir Rencana 3.5.1 Menghitung Debit Banjir Rencana menggunakan Metode Rasional Menghitung waktu konsentrasi S= H keterangan: 0,9 x L H = tinggi (mdpl) 0,1 = Tc = Waktu konsentrasi 0,9 x 14 = 0,008 L = panjang total sungai S = kemiringan rata-rata Besarnya nilai (tc) menggunakan Persamaan Kirpich : tc = = = 0,87 x L² 1000 x S x 0,385 0,87 x 14² 1000 x 0,008 0,87 x 196 1000 x 0,008 x 0,385 x 0,385 = 8,272 Topan Hidayattulloh | 18611100 20 3.5.2 Perhitungan Intensitas Curah Hujan Metode Mononobe I = (Xββ/24) x (24/tc)β keterangan : I = Intensitas Curah hujan (mm/jam) r = lamamya curah hujan/durasi curah hujan (jam) Xββ = curah hujan rencana dalam suatu periode Menghitung Intensitas Hujan (I) Metode Mononobe Kala ulang 2 tahun : I= I= I= I= I= (Xββ/24) x (24/tc)β Xββ x 24 421 x 24 17,522 x 35,645 mm/jam 24 8,272 24 8,272 2,90138 β β 0,67 Menghitung Intensitas Hujan (I) Metode Mononobe Kala ulang 5 tahun : I= I= I= I= I= (Xββ/24) x (24/tc)β Xββ x 24 424 x 24 17,671 x 35,947 mm/jam 24 8,272 24 8,272 2,901 β β 0,67 Tabel 10. Hasil Perhitungan intensitas curah hujan No. Periode Curah Hujan Rββ 1 2 35,645 2 5 35,947 Setelah mendapatkan nilai Intensitas Hujan (I) selanjutnya, untuk menentukan Debit Puncak saluran (Q) salah satu konsep dalam upaya mengendalikan banjir adalah koefisien aliran permukaan yang dapat dilihat pada tabel berikut : Topan Hidayattulloh | 18611100 21 Tabel 11. Penentuan nilai koefisien pada wilayah DAS Sawah No . Tutupan Lahan 1 Luas Km2 C (% Luas) C x (% Luas) Perumahan 5 0,4 23,81 9,52 2 Ladang 4 0,175 19,05 3,33 3 sawah irigasi 5 0,175 23,81 4,17 4 sawah tadah hujan 4 0,175 19,05 3,33 5 hutan 3 0,15 14,29 2,14 100,00 22,50 Total 21 Sehingga Nilai C = Sehingga Nilai C = 0,225 0,2250 Lokasi DAS Grubugan terletak di persawahan irigasi, oleh karena itu nilai koefisien aliran "C" yaitu : 0,2250 Dengan nilai Koefisien aliran "C" yang sudah didapat diatas maka untuk menentukan nilai debit banjir saluran (Q) adalah : Menghitung Debit banjir Saluran (Q) Periode ulang 2 tahun : Q = 0,278 x C x Q = 0,278 x 0,225 x I x A 35,645 x 21 Q = 46,8 mαΆΎ/s Menghitung Debit banjir Saluran (Q) Periode ulang 5 tahun : Q = 0,278 x C x Q = 0,278 x 0,225 x I x A 35,947 x 29 Q = 65,21 mαΆΎ/s ( periode ulang ke-5 ini yang kami gunakan ) Tabel 12. Perhitungan Debit Puncak (Q) Periode I (mm/jam) C A Q (mαΆΎ/s) 2 35,645 0,225 21 46,8 5 35,947 0,225 21 65,21 Topan Hidayattulloh | 18611100 22 3.6 Tinggi Air Sebelum ada Bendung Q=AxV Q = 2,020 x 1,08 Keterangan : A = Luas Penampang (m2) Q = 2,177 m V = Kecepatan Aliran (m/det) Untuk mempermudahkan dalam melakukan perhitungan maka penampang sungai diasumsikan berbentuk trapesium dan lebar dasar sungai dinggap sama. Maka didapat persamaan luas penampang sungai sebagai berikut : b= lebar sungai (m) A= b+mx hx h m= kemiringan sungai A = 20 + 2 x 0,1 x 0,1 h= tinggi air genangan (m) A = 2,020 P = b + 2h (√(1+ π)² P = 20 + 0,2 x 3 P = 20 + 0,6 P = 20,6 Dianggap bahwa kecepatan aliran sungai dapat dicari pendekatannya dengan menggunakan rumus manning sebagai berikut : V = 1/n x Rβ x S 1/2 n= nilai kekasaran manning (0,022) V = 45,45 x 0,266 x 0,089 R= jari – jari hidrolis (A/P) "m" V = 1,08 S= kemiringan dasar saluran (0,001) Topan Hidayattulloh | 18611100 23 Tabel 13. Perhitungan Perkiraan Tinggi Muka Air Sebelum ada Bendung (Q) H A P R V Q (m) (m2) (m) (m) (m/det) (m3/det) 0,16 3,2512 20,96 51,5028 14,0268 45,6038 0,2 4,08 0,008 49,2161 12,1481 49,5643 0,25 4,1951 0,008 46,9152 10,5331 53,9820 21,8 3,5275 0,008 45,0367 9,3836 57,9908 7,245 22,1 3,0504 0,008 43,4569 8,5172 61,7068 8,32 22,4 2,6923 0,008 42,0994 7,8369 65,2026 i C 6,4469 0,008 21,2 5,1961 5,125 21,5 0,3 6,18 0,35 0,4 Jadi tinggi muka air sebelum bendung adalah : 0,4 m 3.7 Tinggi Air diatas Mercu sesudah ada Bendung Untuk menentukan tinggi muka air setelah ada bendung digunakan rumus sebagai berikut : 1. Menentukan tinggi mercu bendung Tinggi mercu bendung dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: • Elevasi sawah bagian hilir tertinggi dan terjauh, Evaluasi dasar sungai pada dasar bendung • m = 0,1 m Kehilangan tekanan karena kemiringan saluran, Kemiringan • 29 Elevasi kedalaman air di sawah, Tinggi air disawah/genangan • = = 0.008 m Kehilangan tekanan saluran dan bangunan air Kehilangan pada saluran = 1,8 m Menentukan tinggi muka air setelah ada bendung digunakan rumus Elv Bendung =Elv. Sawah + Ttl. Kehilangan = ( TInggi air elevasi + evaluasi dasar sungai pada dasar bendeung ) = ( 0,1 + 29 ) + Ttl. Kehilangan + 1,8 = 30,9 Topan Hidayattulloh | 18611100 24 Tinggi Mercu Bendung P = Elv. Bendung - Elv. Dasar Sungai = 30,9 29 = 1,9 Q = 65,2026 Cd = 0,93 + 0,1 x H/L g = 9,80 mαΆΎ/s = 0,93 m2/dt 2. Menentukan tinggi air di atas mercu bendung Tinggi air di atas mercu bendung dipengaruhi oleh: • Lebar Efektif Bendung (Bef) Lebar efektif bendung adalah lebar bendung yang bermanfaat untuk melewatkan debit. Untuk menetapkan besarnya lebar efektif bendung, pelu diketahui mengenai eksploitasi bendung, karena pengaliran air di atas pintu lebih sukar daripada pengairan air di atas mercu bendung, maka kemampuan pintu pembilas untuk pengaliran air dianggap hanya 80%, maka lebar efektif bendung dapat dihitung dengan rumus: Bef = B - Σb - Σt + 0,80 Σb = B - Σt - 0,20 Σb Dimana: Bef = Lebar efektif bendung B = Lebar seluruh bendung Σt = Jumlah tebal pilar Σb = Jumlah lebar pintu pembilas Topan Hidayattulloh | 18611100 25 Tabel 14. Tabel Perhitungan Elevasi Mercu berdasarkan Lebar Bendung H1/r C0 P/H1 C1 P/Hd 0,50 1,05 0,00 0,65 0,00 1,00 1,17 0,25 0,86 2,00 1,33 0,50 3,00 1,41 4,00 5,00 C2 1 0,667 0,333 0,25 1,030 1,025 1,008 0,93 0,50 1,012 1,017 1,005 0,75 0,95 0,75 1,004 1,010 1,004 1,46 1,00 0,97 1,00 0,998 1,006 1,002 1,47 1,50 0,99 1,50 0,993 1,000 1,000 Rumus lain liat grafik utk menghitung nilai Cd H1/r >= 3 maka C0 = 1,41 P/H1 >= 0,5 maka C1 = 0,93 P/Hd>= 0,5 maka C2 = 1,012 = C0 x C1 x C2 = 1,33 Lebar dasar sungai b = 20 Jumlah Pilar = 3 Cd m Kp = 0,01 Koef Kontruksi Pilar Ka = 0,2 Koef Kontruksi Pangkal Be = B - 2 (n.Kp+Ka)H1 = 20 - 0,46 Topan Hidayattulloh | 18611100 26 Jadi, H1 Q 3,565 65,21 Q Rencana = 65,21 = Q Hitung 65,21 [ OK ] Tinggi Energi Hulu ( He ) = Tinggi air diatas mercu = 1,9 5,4645 m = Lebar Efektif Bendung ( Be ) = Elv. Mercu + + H1 3,5645 B - 2 (n.Kp+Ka)H1 = 20 - 0,46 = 18,36033 x 3,5645 m Luas Penampang A = Be ( p + H1 ) = 18,36033 = 100,3300233 m3 = Q/A = 65,21 : = 0,649929096 m/s = 0,42240783 : = 0,02155142 m = H1 = 3,5645 = 3,4589 m x 5,4645 Kecepatan V V²/(2.g) Hd 2g 100,3300233 19,6 V² - Jadi Elv. Muka air di Atas Mercu Adalah 0,1056 34,3589 m Topan Hidayattulloh | 18611100 27 3.8 Ukuran Hidrolis Bendung 3.8.1 Perhitungan Hidrolisis Bendung Jari-Jari Mercu Bulat ( R ) Diambil (0,3-0,7) H1 karna memakai Beton, Sehingga : R = 0,3 x H1 = 0,3 x 3,5645 = 1,06935 m Check : H1/R ≥ 3 3,333333333 ≥ 3 P/H1 ≥ 0,5 0,533034086 ≥ 0,5 P/Hd ≥ 0,5 0,549307894 ≥ 0,5 [ OK ] 3.8.2 Perhitungan Tinggi Air di Hilir Bendung Q Rencana = 65,21 Lebar Dasar Sungai = 20 Kemiringan Sungai ( I ) = 0,008 Menggunakan Rumus Chezy : A=(B+m xh)h V = C . R 3/2 . I 1/2 C= 87 πΎ ) √π (1+ R = A P P = B + 2h √(1 + π2 ) m = 1,5 Q = A.V Topan Hidayattulloh | 18611100 28 Tabel 15. Tabel Perhitungan H A P R C V Q 1 20,00794 22,0001 0,9094 30,6872 0,0458 0,9164 2 40,03175 24,0001 1,6680 36,9425 0,3401 13,6168 3 60,07143 26,0002 2,3104 40,4405 0,9896 59,4467 3,05 61,07383 26,1002 2,3400 40,5780 1,0316 63,0014 3,070 61,4748 26,1402 2,3517 40,6323 1,0486 64,4619 3,080 61,67529 26,1602 2,3576 40,6593 1,0572 65,2005 3,090 61,87578 26,1802 2,3635 40,6862 1,0658 65,9448 Dari tabel diatas didapat : Untuk Q5 = 65,2005 m3/det, tinggi air h = 3,080 m A = ( B + i x H)H A = 20 + 0,008 x 3,080 x 3,080 = 61,6753 m3 V = Q/A = 65,2005 / 61,6753 = 1,0538 m/s Jadi, Elevasi Air pada Hilir Bendung di dapat : Elv. Di hilir bendung = Elv. Dasar Sungai + Ketinggian air = 29 + 3,080 = 32,08 Topan Hidayattulloh | 18611100 29 3.8.3 Perhitungan Kolam Olak Perhitungan kolam olak direncanakan pada saat sungai banjir. Rumus debit pelimpah yang digunakan adalah debit pelimpah pada bendung tetap dengan mercu bulat, yaitu : Q = 1,33 x 2/3 √2/3 x 9,8 x 18,36033 x 22,64466298 = 940,1671 m3/dtk V1 =√ 2 x g (0,5 H1 + z) = 8,9218 m/dtk y1 = Q / V1x Be =940,1671 / 163,807 =5,739 m Fr1 = V1 / √g.y1 = 8,921799237 / 7,500 = 1,189607 y2 = Kedalaman Air di atas ambang Ujung = y1/2 (√1*8 Fr²-1) = 8,85297 m Topan Hidayattulloh | 18611100 30 Dari Perhitungan di atas di peroleh : Fr1= 1,18960653 Maka di butuhkan kolam olak di rencanakan dengan kolam olak Tipe Vlugter Dimana : Fr1 < 4,5 1,18960653 < 4,5 Pendimensian kolam olak dengan menggunakan tipe Vlughter. Pendimensian kolam olak tipe Vlughter menggunakan rumus-rumus sebagai berikut: z( tinggi jatuh ) = Elv. Mercu Bendung - elv. Muka air di hilir bendung = 34,3589 = 2,2689 m = 2/3 = 0,666666667 x = 2,305932028 m = 0,1 x z + 3 x Hc = 0,1 x 2,2789 + 3 x Hc t - 32,09 Hd 3,4589 2,30593 = 7,1457 m D = R = L = z + t -H1 = 28,5098 m = 2,2789 + 7,145685889 - 3,5645 = 5,8601 m a = 0,28 x Hc √Hc/z = 0,28 x 2,305932028 x 1,005913885 = 0,649479333 ≈ 0,6 m Jadi Elevasi Dasar Kolam Olak = Elv. Mercu bendung - D = 34,3589 - 5,8601 = 28,4988 m Topan Hidayattulloh | 18611100 31 3.8.3 Perhitungan Kolam Olak Akibat dari pembendungan sungai akan menimbulkan pebedaan tekanan, selanjutnya akan terjadi pengaliran di bawah bendung. Karena sifat air mencari jalan dengan hambatan yang paling kecil yang disebut “Creep Line”, maka untuk memperbesar hambatan, Creep Line harus diperpanjang dengan memberi lantai muka atau suatu dinding vertical. Untuk menentukan Creep Line, maka dapat dicari dengan rumus atau teori: • Teori Bligh Menyatakan bahwa besarnya perbedaan tekanan di jalur pengaliran adalah sebanding dengan panjang jalan Creep Line. οH = L cBligh Dimana: ο H = Beda tekanan L = Panjang creep line c = creep ratio Tabel 16. Weighted Creep Ratio Topan Hidayattulloh | 18611100 32 Tabel 17. Lantai Muka Rembesan Titik Garis Lv Lh 1/3 Lh Lx m m m m A 0 A-B 5,5 B 5,5 B-C 4 1,3333333 C 6,83333 C-D 3,5 D 10,3333 D-E 4 1,3333333 E 11,6667 E-F 3,5 F 15,1667 F-G 4 1,3333333 G 16,5 G-H 5 H 21,5 Jumlah 17,5 ∑β H = 5,5 m L 28 m = 12 4 Faktor Keamanan = 1,5 Jadi L total = 29 87,5 m Menentukan Panjang Creep Line ( Creep Length ) Panjang Horizontal ( Lh ) = 12 m Panjang Vertikal ( Lv ) = 17,5 m Panjang Total Creep Line ( ∑L ) = 29,5 m Topan Hidayattulloh | 18611100 33 CHECK : ∑L ≥ βHxC 29,5 ≥ 5,5 x 29,5 Λ 27,5 ( kontruksi aman terhadap tekanan air ) 5 PENGUJIAN CREEP LINE ada DUA CARA yaitu : • Teori Lane Teori Lane ini memberikan koreksi terhadap teori Bligh, bahwa energi yang diperlukan oleh air untuk mengalir kea rah vertical lebih besar daripada arah horizontal dengan perbandingan 3:1, sehingga dapat dianggap: Lv = 3 LH H = LV + 1 LH 3 C lane Dimana: H = Tekanan L = Panjang creep line L = Cw x Hb Dimana, Cw adalah koefisien Lane ( Tergantung bahan yang diambil ) Maka, L = Cw x Hb = 5 x 1,4876 = 7,437960851 m Ld = Lv + = 17,5 + 4 1/3 Lh = 21,5 Topan Hidayattulloh | 18611100 34 Syarat : L < • Ld [ OK ] 7,437960851 < 21,5 7,437960851 < 21,5 Teori Bligh’s Dimana : L = Panjang Creep line yang di ijinkan Cc = Koefisien Bligh ( tergantung bahan yang dilewati, Cc diambil ) HB = Beda tinggi muka air banjir dengan tinggi muka hilir (m) HB = P + H + d3 = 1,9 + = 1,4876 m 0,0100 - 0,4224 Maka, L = Cc x Hb = 5 x 1,4876 = 7,437960851 m Syarat : < ∑L < 29,5 L 7,437960851 [ OK ] Topan Hidayattulloh | 18611100 35 3.9 Stabilitas Bendung Untuk mengetahui kekuatan bendung, sehingga konstruksi bendung sesuai dengan yang direncanakan dan memenuhi syarat yang telah ditentukan. Stabilitas bendung ditentukan oleh gaya-gaya yang bekerja pada bendung, seperti: 3.9.1 Besarnya Gaya berat sendiri segmen S1 ϒ Pasangan Beton Volume = = 2,4 0 Panjang x Tinggi x = 4 x 5,5 x 1 = 22 m³ = Volume x Bj pas beton = 22 x 2,4 = 52,8 ton = Gaya x Jarak = 52,8 12 = 633,6 tm Besar gaya Momen x Lebar Tabel 18. Perhitungan Gaya Berat secara tabel Volume Berat jenis Gaya Panjang lengan Momen m³ 0 Ton m tm S1 22 2,4 52,8 12 633,6 S2 8 2,4 19,2 8 153,6 S3 14 2,4 33,6 4 134,4 S4 6 2,4 14,4 4 57,6 No. Gaya Jumlah 120 979,2 Topan Hidayattulloh | 18611100 36 3.9.2 Besar gaya akibat Gempa segmen K1 E = ad /g N = 1,56 M = 0,89 z = 0,3 ac = 113 asumsi pakai dari kala ulang 50 tahun ad = 47,06676 cm/det g = 980 E = 0,048027306 ( Koefisien jenis tanah ) Tabel 19. Tabel Koefisien Jenis Tanah No. Jenis n m 1 Batu 2,76 0,71 2 Diluvium 0,87 1,05 3 aluvium 1,56 0,89 4 aluvium lunak 0,29 1,32 sumber : Standart Perencanaan Irigasi KP-06 Menghitung kala ulang 50 tahun menggunakan cara interpolasi Periode ulang Ac 20 85 50 113 100 160 500 225 1000 275 Besar gaya berat S1 = Besar Gaya 52,8 ton = Koefisien x Gaya berat sendiri = 0,048027306 x = 2,535841763 ton 52,8 Topan Hidayattulloh | 18611100 37 Momen = Gaya x Jarak = 2,535841763 x = 20,28673411 tm 8 Tabel 20. Perhitungan Gaya Gempa secara tabel Koefisien Gempa Gaya Berat Gaya Gempa E G K=ExG Lengan K1 0,048027306 2,535841763 0,12179 12 Momen Guling 30,43010116 K2 0,048027306 0,922124278 0,044287 8 7,37699422 K3 0,048027306 1,613717486 0,077503 4 6,454869943 K4 0,048027306 0,691593208 0,033215 4 2,766372833 No. Gaya Titik M Topan Hidayattulloh | 18611100 38 3.10 Perhitungan Pintu-pintu Air 3.10.1 Perencanaan pintu Perencanaan pintu berfungsi mengatur benyaknya air yang masuk ke saluran dan mencegah masukknya benda-benda padat dan kasar ke dalam saluran (pintu pengambilan atau intake gate). Pada bendung tempat pengambilan bisa terdiri dari 2 pintu yaitu kanan dan kiri, bisa juga hanya satu tergantung letak daerah yang akan dialiri. Tinggi ambang tergantung pada material yang terbawa oleh sungai. Ambang makin tinggi makin baik, untuk mencegah masuknya benda padat dan kasar ke saluran, tapi tinggi ini ditentukan atau dibatasi oleh ukuran pntu. Pada waktu banjir, pintu pengambilan cukup ditutup untuk mencegah masuknya benda kasar ke saluran. Penutupan pintu tidak berakibat apa apa karena saat banjir di sungai biaanya tidak lama. Maka yang dianggap air normal pada sungai adalah setinggi mercu. Ukuran pintu ditentukan dari segi praktis dan estetika. Lebar pintu biasanya maksimal 2 m untuk pintu dari kayu. Jika terdapat ukuran yang lebih besar dari 2 m, harus dibuat lebih dari satu pintu dengan pilar-pilar diantaranya. 3.10.2 Pintu Penguras Lebar pintu penguras biasanya diambil dari 1/10 lebar bendung (B), sedangkan pada saat banjir pintu penguras ditutup. Dan bila banjir lewat di atas pintu, maka tinggi pintu penguras harus setinggi mercu bendung. Oleh karena itu, tebal pintu juga harus diperhitungkan untuk tinggi air setinggi air banjir. Topan Hidayattulloh | 18611100 39 Titik Garis Lv m A A-B Tabel 20. Badan bendung Rembesan Lx L βH Hx Lh 1/3 Lh m m m m m m 0 21,5 5,8601 6,55 Ux m 6,55 5,5 B 5,5 B-C 4 21,5 5,8601 1,333333333 C 6,833333333 21,5 5,8601 4,55 2,68749 C-D 3,5 D 10,33333333 21,5 5,8601 D-E 4 1,333333333 E 11,66666667 21,5 5,8601 4,55 1,37011 E-F 3,5 F 15,16666667 21,5 5,8601 F-G 4 1,333333333 G G-H H Jumlah 16,5 21,5 5,8601 6,05 1,55273 21,5 87,5 21,5 0,0000 5 17,5 12 4 Daerah yang akan dialiri seluas 2100 dan kebutuhan air bersifat norm a = 1,4 c = 1,2 A = 2100 Koef lengkung kapasitas tegal Maka debit yang dibutuh kan : Q = CxaxA = 3528 lt/det UKURAN INTAKE A = 2100 Q = 3528 lt/det = 3,528 m3/det z = 2,2689 m 0,226889804 b = 4 m = 0,85 = Koef pengaliran untuk mercu berbentuk bulat Topan Hidayattulloh | 18611100 40 Untuk aliran tidak sempurna H1 > 2/3 H Rumus pengaliran yang dipakai : Mercu intake lebih tinggi daripada dasar saluran induk, maka : Q = m x b1 . H1 x √2 x g z 3,528 = 0.85 x 4 x H1 x √2 x 9.8 x 2.8997 H1 = 3,4 H1 = 7,169922195 m H1 = 0,492055549 m x 2,108800646 ~ 1 m elevasi dasar bendung = 29 elevasi air normal = 33,8 elevasi muka iar banjir = 32,09 elevasi pengambilan = 31 tinggi ambang di bawah pintu= 2 perencanaan tebal pinti intake mutu kayu kelas I ukuran papan ợg = 125 kg/cm2 = 1250 t/cm2 E= 125000 kg/cm2 = 0,2 m pemasukan di bagi dua pintu masing' bt= 2 lebar pintu intake bt= 2,4 tinggi pintu intake = h+0.15 1,15 tinggi air waktu banjir = 32,09 - h1 = 1,09 h2 = 0,89 31 Topan Hidayattulloh | 18611100 41 3.11 Perhitungan Dimensi Salah Satu Saluran Saluran Primer Debit Rencana , Q = 65,21 m3/s Kecepatan Standar, V = 2,248 m3/s Perbandingan, B/h = 12 Terdapat pada tabel Talud, 1: m = 2 Terdapat pada tabel Luas Penampang Basah A = Q/V = 29 m² Dari Nilai B/h, maka : B= 12 m= 2 x Sehingga A = h h ( B + m.h ) 29 = h x 12 h 29 = 14 h² h² = 2,071428571 h = 1,439245834 m B= 12 x h = 12 x 1,439245834 = 17,27095001 m + 2h Topan Hidayattulloh | 18611100 42 Tabel 21. Perbandingan B/h Debit Saluran m³/det ) ( B/h < 0,30 1 0,30 - 0,50 1,5 0,50 - 1,50 2 1,50 - 3,00 2,5 3,00 - 4,50 3 4,50 - 6,00 3,5 6,00 - 7,50 4 7,50 - 9,00 4,5 9,00 - 11,00 5 11,00 - 15,00 6 15,00 - 25,00 8 25,00 - 40,00 10 40,00 - 80,00 12 Tabel 22. Harga Kemiringan Lereng, m m Debit Saluran Dengan ( m³/det ) Lapisan Tanpa Lapisan Pelindung Pelindung < 0,30 1 0,5 1,50 - 3,00 1,5 1 Λ 15,00 2 1,5 Tabel 23. Tinggi Jagaan, fb Debit Saluran ( m³/det ) Tinggi Jagaan < 0,30 0,3 0,30 - 0,50 0,4 0,50 - 5,00 0,5 5,00 - 15,00 0,6 15,00 - 25,00 0,75 Λ 25,00 1 Topan Hidayattulloh | 18611100 43 Sumber : Pedoman Kriteria Perencanaan Teknis Irigasi Tabel 24. Nilai Koefisien Kekasaran Dasar Saluran Koefisien Kekasaran Kondisi Saluran n Kst 1. Saluran tanpa Pelindung Debit : > 10 m³/det 0,02 50 Debit : 5 - 10 m³/det 0,021 47,5 Debit : 1 - 5 m³/det 0,022 Debit : 0,2 - 1 m³/det 45 0,023 42,5 Debit : < 0,2 m³/det 0,025 40 2. Saluran dengan pelindung Beton 0,015 66,7 Passangan Batu 0,02 Pipa beton 50 0,013 76,9 Ambil Lebar dasr saluran baru , Bb = 17 m Maka, Tinggi air yang baru dapat di cari sebagai berikut : A = ( hb ) x ( Bb + m.hb ) 29 = hb x 17 + 2 29 = 17 hb + 2 hb² + 17 hb - 29 = 2 hb² x hb 0 Menggunakan Rumus abc = -17 + 23,02793335 : = 6 : 4 = 1,439245834 m 4 Topan Hidayattulloh | 18611100 44 Dengan Perumusan abc, Diperoleh Nilai Hb Hb = 1,439245834 m Tinggi Jagaan, fb = 1 m ( Lihat Tabel Tinggi Jagaan ) Tinggi Saluran H = hb + fb = 1,439245834 + = 2,439245834 m 1 Kemiringan Saluran atau Gradien Hidrolis S = n² x V² : R^4/3 n = 0,015 R = (hb) = 1,439245834 x 49,71428571 : 2,878491669 x 2,236067977 ) = 71,55107862 : 23,70745305 = 3,018083742 m = n² = 0,000225 = 0,001137521 : = 0,000260806 % S Lihat pada tabel (Bb.m.hb) x : (Bb+2hb√1+m² V² : x 5,055650649 : ( 17 + R^4/3 4,361558626 4,361558626 Topan Hidayattulloh | 18611100 BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Setelah melakukan Perencanaan Bendung dapat di simpulkan bahwa dalam melalukan suatu Perencanaan dibutuhkan pemikiran matang yang merupakan faktor utama dalam menyelesaikan perhitungan tersebut, dengan melalukan perencanaan ini bisa : 1. Mengenal Jenis-jenis metode yang di pakai dalam menganalisis debit banjir rencana 2. Menentukan tinggi air sebelum ada bendung 3. Menentukan tinggi air diatas mercu sesudah ada bendung 4. Mengukur Hidrolis Bendung 5. Menguji ke Stabilitas Bendung 6. Memperhitungkan pintu-pintu air 7. Memperhitungkan dimensi salah satu saluran 4.2 Saran Berdasarkan hasil Perencanaan Bendung yang telah dilakukan, Dapat melengkapi dan menentukan sendiri data-data dan hal-hal yang sesuai dengan peraturan tentang bendung dan bangunan air dari kementerian PU. 45 Topan Hidayattulloh | 18611100