TUGAS KELOMPOK
PERENCANAAN BENDUNG
Kelompok 8 : 1. Kholivia Desi Ekasari 2. Muh. Roihan Azhari 3. Muh. Taufik Iqbal 4. Mulyanto 5. Daniel L. Pattikawa 6. Ibnu Rusydi Syarif 7. Bagus Adi Irawan
KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT SUMBER DAYA AIR DIREKTORAT 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 0,05 0,08 0,08 0,15 0,08 0,10 0,16 0,45 0,44 0,45 638,48 0,10 0,06 0,10 0,10
m m m m m m m m m m m m m m m m
638,84 639,00
m m
JUMLAH Dibulatkan 2. Penentuan Dimensi Pintu Intake
q = 7,65 mm/hr = 0,885416667 0,885416667 lt/dt/ha
⁄
= 7,083 m³/dt
× 10,789
Asumsi v = 1,5 m/dt
b diambil = h,dengan asumsi dibuat 2 bukaan, sehingga luas tiap pintu menjadi 4,316 4,316 m² 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
Qn
1
0,5
5,3
0,875
0,005
45
0,957603309
0,16509434
0,837902896
2
1
7,2
3,35
0,005
45
1,91061151
0,465277778
6,400548558
3
1,5
9,6
6,375
0,005
45
2,421977774
0,6640625
15,44010831
4
2
13,3
11,4
0,005
45
2,871219024
0,857142857
32,73189687
5
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
Rating Curve Sungai 3.5 3 y = 0.5217ln(x) + 0.3153
2.5
Rating Curve
2 1.5 1 0.5 0 0
20
40
60
80
100
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 m Bb
= 120% x Bs = 15,9 m 16 m
Lebar Saluran Pembilas Bendung Lebar sal. Pembilas = 1/6 × 16 = 2,67 m -
Perhitungan Muka Air di Atas Bendung
√ √
Dengan melakukan trial dan error didapat harga Cd = 1,2 H1 = 2,77 m
4. Perhitungan Rating Curve di Hilir Bendung
Dengan tabel rating curve yang sama pada hulu bendung, maka didapat : Rating Curve Sungai 3.5 3 y = 0.5217ln(x) + 0.3153
2.5
Rating Curve
2 1.5 1 0.5 0 0
20
40
60 Gambar Grafik Rating Curve
80
100
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
= 200/15 200/15 = 13,33 m³/dt
Elev. M.A Banjir = 639 639 + 3,1 = 642,1 m qp
= Qp / Be = 120 / 15 = 8 syarat memenuhi, dari grafik MDO – 1 didapat Hu = 2,4 m
Elv. M.A Hilir
= 633 +2,4 = 636,4 m
Tinggi terjun aliran Zd
= 642,1 -636,4 = 5,7 m
( ) ( )
Dengan Ep = 0,18 , dari grafik MDO-1 didapat :
Dengan D2 = 1,8 m , maka Ds = 4 m 8 m.
-
Panjang Lantai Peredam Energi
Dengan Ep = 0,18 , dari grafik MDO-3, didapat :
= 1,8
Dengan Ds = 8 m , maka Ls = 15 m -
Ambang Hilir a = 0,2 x 1,8 = 0,36 = 1 m. 2a = 2 m.
-
Elevasi Dek Zerk Udik
= +642,1 + 1 = +643,1 m
Hilir
= +636,4 + 1 = +637,4 m
6. Perhitungan Kantor Lumpur
-
Volume Kantong Lumpur : Asumsi bahwa air yang dielakkan 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 0.004
=
12,948 = 0.004
3237
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 m2 Vn 0.4 0,4 Dengan harga rata – rata B = 20 m, kedalaman air hn menjadi : hn = An = 32,37 32 ,37 = 1,6 m B 20
Hn =1,6
18,4 21,6 Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan penuh Qn Keliling basah : 2
On = 18,4 + 2 x 1,6 (1 + 1 ) = 21,6 Rn =
An = 32,37 = 1.49 m2 On 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 15,5376 m 2/dt As =
Qs = Vs
15,5376 = 10,35 m² 1.5
Lebar dasar b = 18,4 m As = b x hs 10,35 = 18,4 x hs hs = 0.56 m
0,56
18,4
Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan kosong Qs Rs =
As = Os
10,35 18,4 + 2 x 0,56
= 0,53 m
Untuk pembilasan ks diambil 40 m 1/2 /dt is =
(
2/3
Rs Fr
=
)2
Vs
=
Ks
1.5² = 0.00327 2/3 (0.53 x 40)²
1.5 = 0.64 < 1 (9.8 x 0.56)
Ok
0,00327 = 17,99 17,99 N/m 2 = g hs is = 1.000 x 9,8 x 0,56 x 0,00327
El intake = 636,5 in = 0.462 . 10 -4
+635,4
+635,39
+634,9 Is = 0.003272 161,5 m Potongan Memanjang Kantong Lumpur
V
2
= 0.50 x b x L + 0.5 (is – in) L 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 Q 1/5 1/5 Muka air pada Q 1/5 = Q 40% tahunan = 23,2 m³/dt
Hs = 1.02
+635,39
1/3 Hs = 89.18
hs = 0.566 +634,3
Pengecekan efisiensi : Wo = hn . vn
= 1,6 x 0.4 = 0.004 m / dt
+634,3
L
160
w = 0.004 = 1 m2 wo 0.004 w = 0.004 = 0.001 vo 0.4 Dari grafik Camp, diperoleh efisiensi 1
1
Bangunan Pembilas 3
Kedalaman air pembilas adalah 0,766 m dengan Qs = 15,53 m /dt
6 88,63 87,73
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 h nf
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 h h = 2.15
2
5.4 m
b = 5.38
Rumus Strickler dengan ks = 35 2/3 1/2
Vf = ks Rf if
1 = 35 x 1.67
2/3
1/2
x if
if = 0.000412 kemudian muka air rencana di hilir pintu pembilas menjadi : 89.08 + 60 x 0.000412 = +89,18
Elevasi dasar titik temu sungai + 89.08 – 2.15 = 86.93, maka di sungai diperlukan bangunan terjun dengan tinggi jatuh 0.93 SALURAN PEMBILAS
KANTONG LUMPUR
SUNGAI
PEMBILAS
TERJUNAN
89,40 89,18
88,63
89,08
87,73 2,15 86,95
86,93 0,93 60 m
POTONGAN MEMANJANG SALURAN PEMBILAS
Perhitungan Stabilitas Bendung
Gambar Perhitungan Stabilitas terhadap Tubuh Bendung
Gambar Perhitungan Stabilitas terhadap Gaya Uplift
Stabilitas bendung selama terjadi debit (Q100)
Vektor Gaya
Terhadap Titik K Gaya
Lengan
Momen
Vertikal G1
-3.662
5.96
-21.828
G2
-4.171
7.58
-31.615
G3
-1.415
8.47
-11.982
G4
-6.211
6.11
-37.952
G5
-15.670
3.88
-60.799
G6
-1.500
8.50
-12.750
G7
-0.750
7.58
-5.685
G8
-5.000
2.50
-12.500
G9
-4.500
2.25
-10.125
G10
-4.000
2.00
-8.000
W1
3.326
30.99
103.079
W2
3.740
30.44
113.858
W3
31.555
27.94
881.655
W4
2.918
25.96
75.751
W5
30.803
23.34
718.942
W6
2.730
20.94
57.170
W7
24.190
18.33
443.408
W8
2.556
15.94
40.743
W9
27.582
13.31
367.115
W10
2.384
10.95
26.108
W11
7.863
9.80
77.059
W12
1.633
8.85
14.449
W13
1.919
8.51
16.333
W14
2.093
8.12
16.998
W15
4.269
7.51
32.056
W16
6.799
5.75
39.094
W17
1.448
4.70
6.806
W18
1.859
4.29
7.973
W19
18.374
2.18
40.054
W20
-45.637
6.16
-281.122
W21
-3.065
11.38
-34.880
W22
-3.150
12.19
-38.399
Ʃ Vertikal
79.311
2511.019
Stabilitas bendung selama terjadi debit (Q100) Vektor Gaya Horizontal
Terhadap Titik K Gaya
Lengan
Momen
G1
3.662
5.75
21.059
G2
4.171
4.81
20.062
G3
1.415
4.22
5.970
G4
3.211
4.75
15.254
G5
10.670
4.94
52.709
G6
1.500
2.25
3.375
G7
0.750
2.50
1.875
G8
5.000
2.50
12.500
G9
4.500
1.50
6.750
G10 Ʃ Horisontal
4.000
0.50
2.000
38.879
141.553
Kontrol Terhadap stabilitas
SV= SH= S MT = S MG = SM=
79.311 38.879 2511.019 141.553 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 L= 22.918 L/6 = 22,918 / 6 …. > e 3.81966666666667 > = 2,928 smax = =
11
(SV / L) *((1 +6 e)/L) 16.837
kontrol : smax <
sijin
16.837
<
105.555
Perhitungan Panjang Lantai Udik Dalam desain diambil L/∆H = 4
Perhitungan dilakukan dengan kondisi tidak ada aliran dari udik, sehingga Q=0, Jadi = 91.78 - 86.00 = 5.78 ∆H Panjang rayap seharusnya : Lb > 4 x 5.78 = 23.12 m
Berdasarkan gambar, diperoleh Lv = 26.5 m Lh = 32 m Lp = 26.5 + 1/3 x 32 = 37.167 Jadi : Lb yang dibutuhkan = 23.12 m Lp = 37.167 > Lb = 23.12 ………….. Ok Panjang lantai udik cukup memadai
