perancangan bangunan air bab i, ii, iii & iv revisi 2
DESCRIPTION
pbaTRANSCRIPT
2014PERANCANGAN BANGUNAN AIR
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di Bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan Bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik ( 330 juta mil3 ) tersedia di Bumi. Sumber daya air yang manfaatnya sangat besar bagi makhluk hidup adalah air sungai.
Sumber daya air adalah sumber daya berupa air yang berguna atau potensial bagi manusia. Khususnya pada sumber daya air sungai banyak dimanfaatkan oleh berbagai kebutuhan makhluk hidup, air sungai merupakan salah satu kebutuhan pokok bagi makhluk hidup, air sungai biasa dimanfaatkan dan diolah untuk kebutuhan rumah tangga, industri, perdagangan, rekreasi dan salah satu yang paling penting yaitu untuk keperluan dalam pertanian.
Kebutuhan air untuk bidang pertanian diperlukan pengelolaan yang baik, untuk mengelola air pada kebutuhan pertanian dan agar seluruh wilayah pertanian yang ada dapat mendapatkan air yang cukup, diperlukan suatu sistem yang dapat mengatur air agar dapat mencapai ke semua daerah pertanian. Sistem yang diterapkan adalah sistem irigasi, dengan irigasi wilayah pertanian yang bahkan berada di elevasi yang lebih tinggi dari sumber air ( sungai ) dapat menerima air yang cukup dan pertanian dapat berjalan dengan baik.
Untuk dapat menerapkan dan membangun sistem irigasi, diperlukan konstruksi bangunan air yang dapat berfungsi menaikan tinggi muka air, yaitu bendung, ada dua jenis bendung yang biasa digunakan untuk meninggikan muka air yang selanjutnya air tersebut dialirkan ke jaringan irigasi, Yaitu bendung gerak dan bendung tetap. Jenis bendung yang di pilih pada laporan perancangan ini adalah jenis bendung tetap. Bendung tetap dibuat melintang searah dengan sungai untuk meninggikan muka air sungai sehingga dapat mengalirkan air ke petak sawah yang elevasinya lebih tinggi dari sungai, bendung tetap memiliki tinggi pembendungan yang tetap, tidak bisa diubah, sehingga muka air yang berada di hulu bendung tidak dapat diatur sesuai yang di kehendaki, pada bendung tetap, elevasi muka air di hulu bendung berubah sesuai dengan debit sungai yang melimpas.
Untuk dapat mengalirkan air dari sungai Cibatarua ke petak-petak sawah di sekitarnya diperlukan sebuah bendung, selain untuk perencanaan bendung, laporan perencanaan ini juga dibuat untuk meningkatkan kompetensi dalam perancangan bangunan air, pada mata kuliah Perancangan Bangunan Air.
1.2. Maksud dan Tujuan
1.2.1. Maksud
Maksud dari dibuatnya perancangan bendung tetap ini adalah untuk dapat meninggikan elevasi muka air di sungai Cibatarua, dan agar air dari sungai Cibatarua dapat dimaksimalkan manfaatnya untuk wilayah pertanian di sekitar daerah tersebut.
1.2.2. Tujuan1. Mengalirkan air melalui jaringan irigasi ke semua petak-petak sawah di sekitar sungai.2. Mencukupi kebutuhan air pada daerah pertanian.
3. Mengatur debit air yang akan dialirkan ke petak-petak sawah.4. Menambah intensitas tanam5. Menambah masa panen pertanian.
6. Meningkatkan kemudahan dalam bidang pertanian.7. Meningkatkan produksi pangan terutama beras.8. Meningkatkan efisiensi dan efektifitas pemanfaatan air, khususnya untuk pertanian.9. Memasok kebutuhan air untuk tanaman1.3. Lokasi Proyek
Lokasi proyek berada di:
Nama Sungai: Cibatarua.
Desa
: Girimukti.
Kecamatan: Pamulihan.
Kabupaten: Garut.
Provinsi: Jawa Barat.Profil
: A.8 PAB.41.4. Pemilihan Lokasi Bendung
Lokasi bendung yang dipilih berada di :
Sungai
: Bendung Cibatarua, Profil. A.8 PAB.4
Koordinat Peta: x = 794800.00, y = 9191800.00 titik A16
Potongan Melintang Sungai Cibatarua
TITIKELEVASI
P1160.025
P2158.809
P3158.026
P4157.039
P5156.416
P6156.405
P7157.460
P8157.386
P9157.944
P10158.740
P11159.610
P12159.876
Potongan Memanjang Sungai Cibatarua
TITIKELEVASI
P1156.815
P2156.628
P3156.405
P4156.146
P5155.905
Pemilihan lokasi bendung harus mempertimbangkan dan didasarkan pada beberapa aspek, antara lain :
1. Aspek Topografi
Pemilihan lokasi bendung dari aspek topografis ditinjau dari dua komponen pertimbangan bentuk regime sungai ( bagian lurus,tidak curam dan lain-lain ).
Pertimbangan elevasi dalam hal ini adalah tinjauan terhadap :
a. Elevasi target daerah/lahan pertanian yang akan dilayani, yang akan mempengaruhi tinggi bendung/mercu.
b. Elevasi dasar sungai, dipilih lokasi yang memerlikan tinggi bendung paling rendah namun masih sesuai dengan kebutuhan elevasi mercu minimal.
c. Elevasi topografis dikanan dan kiri bagian hulu bendung, untuk menentukan ketersediaan tanggul penutup alamiah ( missal terdapat bukit dikanan dan kiri bagian hulu bendung ) untuk keperluan tanggul pengaman banjir rancangan sehingga biaya pembangunan dapat efisien.
Pertimbangan bentuk palung/lebar sungai, dilakukan dengan memilih lokasi yang mempunyai bentuk palung sungai berbentuk huruf V dimaksudkan untuk memperoleh lebar bentang bendung seminimal mungkin tetapi masih dapat menampung debit banjir rancangan (kala ulang minimal 100 tahunan). Hal ini merupakan justifikasi teknis untuk mendapatkan desain bangunan yang layak teknis-ekonomis.
2. Aspek Hidrologi
Pemilihan lokasi bendung dari aspek hidrologis ditinjau dari dua komponen pertimbangan, yaitu pertimbangan potensi inflow dan debit banjir.
Pertimbangan potensi inflow dilakukan dengan bantuan peta topografi daerah tangkapan hujan untuk memilih lokasi bendung yang mempunyai daerah tangkapan hujan seluas mungkin sehingga potensi inflow yang didapat akan semakin besar. Dan juga jika memungkinkan maka dipilih dilokasi hilir pertemuan anak sungai, hal ini dilakukan untuk meningkatkan potensi inflow tentunya dengan tetap membertimbangkan aspek topografis.
Pertimbangan potensi banjir akan dilakukan untuk mengestimakan dampak dan pengaruh banjir rancangan yang akan terjadi serta perlakukan dan antisipasi yang dapat ditempuh.
3. Aspek Geologi Mekanika Tanah
Aspek geologis yang dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi bendung adalah indikator keberadaan patahan / sesar / kekar geologi, kedalaman lapisan keras, kelulusan/permeabilitas tanah dan bahaya gempa bumi, juga parameter bahan timbunan dan material alam untuk bangunan.
4. Aspek Lingkungan.
Pertimbangan pemilihan lokasi bendung dari aspek lingkungan adalah dengan mempelajari dampak pembangunan bendung terhadap lingkungan disekitarnya, seperti :
a. Dampak peninggian elevasi muka air akan memberikan akibat penggenangan di hulu sungai yang member dampak terhadap lingkungan dam ekologi di kawasan itu, juga dampak terhadap public property dan government proprety.b. Dampak alih fungsi lahan, akibat perubahan lahan eksisting menjadi lahan untuk pembangunan beserta instalasi pendukung dan pelengkapnya.
c. Dampak terhadap terputusnya mobilitas flora dan fauna akibat terbendungnya air dari hulu ke hilir dan sebaliknya.
d. Dampak terhadap suplai air ke daerah hilir.
e. Dampak terhadap keberadaan dan keamanan hutan, terutama jika harus berada di kawasan hutan lindung dan kawasan hutan yang memperoleh atensi tinggi. Dengan keberadaan bendung dimana pada saat pembangunan dan kurun operasi dan pemeliharaan membutuhkan dan dilengkapi dengan jalan inspeksi, sehingga memungkinkan dimanfaatkan untuk tujuan negatif oleh oknum yang tidak bertanggung jawab sebagai akses perusakan hutan ( illegal logging, perburuan satwa dan tanaman langka.)BAB II
KOMPILASI DATA
2.1 Koefisien Pengaliran
Rencanakan sebuah bendung tetap pada sungai Cibatarua, untuk mengairi daerah irigasi 3250 ha. Pintu pemasukan di rencanakan dengan type. . . . .
Data :
1. Koefisien pengaliran di cathment area =2. Gambar situasi bendung skala 1 : 2000, dari profil 14 s/d 183. Elevasi mercu bendung +158,4054. Data hidrologi 1). St. Cililin, 2). St. Cidadap, 3). St. G. Halu (Pengamatan 15 tahun)5. Luas cathment area = 55 km6. Karakteristik sungai =7. Luas sawah yang akan diairi =8. Elevasi sawah tertinggi yang akan diairi = +156,905m9. Banjir terbesar direncanakan dengan periode ulang = Q10. Dari penyelidikan Mekanika Tanah diketahui bahwa:a. Jenis tanah pondasi adalahb. Tegangan tekan yang diijinkan = 2,5 kg/cmc. Koefisien geseran antara tanah dan pondasi 51,7511. Jumlah stasiun hujan 3, lama tahun pengamatan (n)= 152.2 Elevasi Sawah Tertinggi
Untuk mengetahui elevasi sawah tertinggi ini, kami memakai patokan angka yang biasanya dipergunakan untuk mengetahui peil mercu bendung. Karena kami telah mengetahui tinggi peil mercu bendung maka dari rumus tersebut kita dapat menemukan elevasi sawah tertinggi. Gambar 1. Elevasi Mercu Bendunga. Elevasi sawah tertingi
=+ X
b. Tinggi air di sawah
=0,10
c. Kehilangan tekanan dari tersier ke sawah
=0,10
d. Kehilangan tekanan dari sekunder ke tersier
=0,10
e. Kehilangan tekanan dari primer ke sekunder
=0,10
f. Kehilangan tekanan karena miring saluran
=0,15
g. Kehilangan tekanan di alat-alat ukur
=0,40
h. Kehilangan tekanan dari sungai ke primer
=0,20
i. Perseiaan tekanan karena eksploitasi
=0,10
j. Persediaan untuk lain-lain bangunan
=0,25
Piel mercu bendung= X + 1,50 m
158,405= X + 1,50 m
X= 158,405 1,50
X = 156,905 m
Jadi, elevasi sawah tertinggi yang akan dialiri oleh bendung adalah 156,905 m.2.3 Luas Sawah yang akan Dialiri
Luas sawah yang akan dialiri oleh bendung yang akan didesain adalah seluas 3250 ha.2.4 Periode Ulang BanjirDesign flood direncanakan sebagai flood yang diharapkan akan terjadi pada suatu jangka waktu tertentu, artinya pada suatu jangka waktu (periode) tersebut banjir ini akan terjadi lagi. Misalnya banjir 50 tahun adalah banjir yang akan terjadi pada tiap 50 tahun sekali. Demikian pula banjir 100 tahun akan terjadi pada tiap 100 tahun sekali. Angka-angka 50 tahun dan 100 tahun diatas disebut Periode Ulang. Banjir dengan periode ulang 50 tahun disebut Q dst. Jadi jika suatu bendung direncanakan dengan design flood Q artinya bendung itu akan mampu dilewati oleh banjir yang dating tiap 50 tahun sekali.Pada perencanaan bendung ini yang akan dihitung adalah periode ulang banjir dengan menggunakan Q.2.5 Data Mekanika Tanah
Data penelidikan mekanika tanah ini dilakukan disekitar rencana bendung. Hal-hal yang diperlukan dari penyelidikan mekanika tanah ini antara lain adalah:
a. Tegangan tekan tanah yang diijinkan ().
b. Koefisien geser antara dasar bendung dan tanah dasar.
c. Angka permeabilitas dari tanah tersebut.
d. Tegangan geser tanah yang diiinkan.
Dari penyelidikan Mekanika Tanah diketahui adalah :a. Jenis tanah pondasi adalah : -
b. Tegangan tekan yang diijinkan = 2,5 kg/cm
c. Koefisien geseran antara tanah dan pondasi : 51,752.6 Data Hidrologi
Data hidrologi untuk perencanaan bending ini dapat dibagi menjadi dua macam.
a. Data debit, data ini adalah debit sungai tengah bulanan, bulanan dan tahunan. Tetapi paling tidak data tahunan harus dimiliki.
b. Data hujan, yan diperlukan adalah data curah hujan selama 24 jam baik absolut maksimum, setingkat dibawah maksimum maupun tahunan maksimum. Tetapi paling tidak curah hujan absolut maksimum atau setinkat dibawah absolut maksimum harus dipunyai.
Pada perancangan bendung ini jumlah stasiun hujan yang diamati adalah 3 stasiun yaitu, stasiun Cililin, stasiun Cidadap, dan stasiun Gunung Halu. Lama tahun pengamatan (n) = 15 tahuN
NoTahunSt. CililinSt. CidadapSt.G.Halu
No, xx58No,xx59No,xx60
11956167185189
21957181187154
31958172167194
41959176178156
51960175185192
61961187195185
71962193159190
81963171179182
91964190187191
101965185191189
111966180193187
121967192187182
131968194188178
141969196178169
151970184169188
BAB IIIANALISA HIDROLOGI3.1 Perhitungan Curah Hujan RencanamSt, Cililin St, CidadapSt, G.Halu
No,xx58
(mm)No,xx59 (mm)No,xx60 (mm)
1196195194
2194193192
3193191191
4192188190
5190187189
6187187189
7185187188
8184185187
9181185185
10180179182
11176178182
12175178178
13172169169
14171167159
15167159159
Didapat data curah hujan sebagai berikut :
R1 = 194
R2 = 193
R3 = 192
Curah hujan rencana didapat dengan rumus :
R = mm3.2 Perhitungan Debit Banjir
Diketahui :
L = 178 m
= = 0,00511
q = 5Dengan plot data catchment area
F = 55 km2 di dalam grafik diatas maka didapat q1 = 5,5 m3/s/km2Mencari nilai mp100 didapat dari tabel berikut :
Dari tabel diatas didapat :M15 = 0,766
M25 = 0,845
M100 = 1,05
Untuk mencari debit Q100 antara lain :
1. St. Cililin
Diketahui : R = 194
R70 = =
R70 = 253,263 mmDebit maximum Q dihitung dengan rumus :
Qn = mn x f x q x Debit Q100 : Q100 = m100 x 55 x 5 x Q100 = 1,05 x 55 x 5 x Q100 = 304,707 m3/sec2. St. Cidadap
Diketahui : R = 193
R70 = =
R70 = 251,958 mm
Debit maximum Q dihitung dengan rumus :
Qn = mn x f x q x Debit Q100 :
Q100 = m100 x 55 x 5 x Q100 = 1,05 x 55 x 5 x Q100 = 303,137 m3/sec3. St. G HaluDiketahui : R = 192
R70 = =
R70 = 250,652 mm
Debit maximum Q dihitung dengan rumus :
Qn = mn x f x q x Debit Q100 :
Q100 = m100 x 55 x 5 x Q100 = 1,05 x 55 x 5 x Q100 = 301,566 m3/secDebit rata-rata dari tiga stasiun :
Q 100 rata-rata = ( 304,707 + 303,137 + 301,566 ) / 3
= 303,1367BAB IV
PERANCANAAN BENDUNGAN
4.1 Dasar-dasar Penetapan Lokasi BendungUntuk penetapan lokasi bendung yang direncanakan adalah berdasarkan pada ketentuan sebagai berikut :
1. Bagian sungai lurus dan panjang, jadi tidak memerlukan sodetan.
2. Profil melintang badan sungai cukup baik, relatif cekung, dan berbentuk V.
3. Tidak memberikan dampak peninggian elevasi muka air yang signifikasi karena penampang memanjang sungai ke bagian hilir yang relatif cukup baik.4.2 Pengertian Bendung dan Perlengkapannya
Yang dimaksud dengan bendung adalah suatu bangunan yang diletakkan melintang pada suatu aliran (sungai) dengan maksud untuk menaikkan muka air aliran (sungai), agar bisa dialirkan ke tempat-tempat yang letaknya lebih tinggi dari dasar aliran (sungai) tersebut.
Bendung Tetap adalah bendung yang bisa meninggikan muka air di sungai sesuai dengan elevasi yang dibutuhkan, sehingga memudahkan bangunan pengambilan untuk menyalurkan air untuk keperluan jaringan irigasi.
Bagian-bagian bendung adalah:
1. Tubuh Bendung
Tubuh bendung adalah bagian utama dari konstruksi bendung yang disebut juga type bendung, fungsinya adalah untuk meninggikan muka air di sungai.
2. Lantai Muka
Lantai muka adalah lantai yang ada didepan tubuh bendung, fungsinya untuk memperbesar atau memperpanjang hanbatan resapan air yang akan melalui dasar bendung.
3. Ruang Olak
Ruang olak adalah konstruksi bagian belakang bendung dan berfungsi untuk menenangkan atau meredam arus air yang terjun dari mercu bendung.
4. Intik (pengambilan)
Intik berfungsi untuk mengatur banyaknya air yang masuk saluran dan pada saat banjir pintu intik ditutup supaya benda-benda padat tidak masuk pada saluran.
5. Bagian Pembilas
Bangunan pembilas berfungsi untuk menguras lumpur yang mengendap di muka bendung dekat dengan pintu pengambilan.
Bagian-bagian pelengkap bangunan utama dan fungsinya:
Bangunan utama terdiri dari berbagai bagian bangunan sebagai berikut:
1. Bangunan pengelak (Tubuh bendung dan Ruang olak)
Bangunan pengelak adalah bagian dari bangunan utama yang benar-benar dibangun didalam air. Bangunan ini diperlukan untuk memungkinkan dibelokanna air sungai kejaringan irigasi, dengan jalan menaikan muka air di sungai atau pengambilan air didasar sungai seperti pada tipe bendung saringan bawah ( Bottom tack weir ).
2. Bangunan pengambilan (Intik)
Bangunan pengambilan adalah sebuah bangunan berupa pintu air yang berfungsi untuk mengatur masuknya air dari bendung kesaluran irigasi jumlah pintu dan ukurannya dihitung berdasarkan kebutuhan.
3. Bangunan pembilas (Penguras)
Lokasi banunan pembilas pada tubuh bendung pada umumnya dekat dengan bangunax3n pengambilan, gunana untuk mencegah masuknya bahan sedimen kasar ke intik/kedalam jaringan irigasi.
Bangunan pembilas ada beberapa tipe:
a. Pembilas pada tubuh bendung dekat pengambilan
b. Pembilas bawah (undersuice)
c. Shunt undersluice (pembilas samping)
d. Pembilas bawah tipe boks
4. Kantong Lumpur
Kantong lumpur mengendapkan fraksi-fraksi sedien yang lebih besar antara (0,06-0,07) dan basanya diempatkan persis disebelah hilir pengambilan dan sebelum masuk kesaluran induk. Sedimen yang halus yang tidak bisa diendapkan dalam kantong lumpur adalah sangat dibutuhkan untuk pupuk padi yang dibawa oleh aliran air ke sawah-sawah. Sedimen yang menegndap di dalam kantong lumpur kemudian dikuras secara berkala. Pengurasan ini biasanya dilakukan dengan menggunakan arus air yang deras untuk menghanyutkan endapan tersebut kembali ke sungai.
5. Pekerjaan sungai
Pembuatan bangunan-bangunan khusus di sekitar bangunan utama untuk menjaga agar bangunan utama berfungsi dengan baik, terdiri dari
a. Pekerjaan pengaturan sungai guna melindungi bangunan utama terhadap kerusakan akibat pengerusandan sedimentasi. Pekerjaan ini umumna berupa krib, matras batu, pemasangan batu kosong dan dinding pengarah.
b. Tanggul banjir untuk melindungi lahan agar tidak tergenang.
c. Saringan bongkah batu untuk melindungi pengambilan/pembilas bawah gar bongkah batu tidak menyumbat selama terjadi banjir.
d. Tanggul penutup untuk menutup bagian sungai lama atau bila bangunan pengelak (bandung) dibangun di kopur, untuk mengalihkan aliran sungai ke bangunan tersebut.
6. Bangunan-bangunan pelengkap
Pekerjaan-pekerjaan ini terdiri dari bangunan-bangunan atau pelengkap yag akan ditambahkan ke bangunan utama da disesuaikan dengan kebutuhan, antara lain:
a. Pengukuran debit dan muka air disungai maupun disaluraan
b. Pengoperasian pintu
c. Peralatan komunikasi, tempat berteduh serta perumahan untuk tenaga eksplotas, gudang dan ruang kerja untuk kegiatan eksplotasi dan pemeliharaan.
d. Jembatan diatas bendung, agar sekuruh bangunan utama mudah dijangkau, atau untuk keperluan lalulintas umum.
4.3 Penentuan Elevasi Mercu Bendung
Berdasarkan elevasi sawah tertinggi yang akan diairi dan jaraknya lokasi sawah tertinggi tersebut ke bendung, elevasi puncak mercu bandung ditetapkan sebagai berikut :a. Elevasi sawah tertingi
= + 156,905
b. Tinggi air di sawah
=0,10
c. Kehilangan tekanan dari tersier ke sawah
=0,10
d. Kehilangan tekanan dari sekunder ke tersier
=0,10
e. Kehilangan tekanan dari primer ke sekunder
=0,10
f. Kehilangan tekanan karena miring saluran
=0,15
g. Kehilangan tekanan di alat-alat ukur
=0,40
h. Kehilangan tekanan dari sungai ke primer
=0,20
i. Perseiaan tekanan karena eksploitasi
=0,10
j. Persediaan untuk lain-lain bangunan
=0,25
Elevasi yang diperlukan = 156,905 + 1,50 m
= + 158,405
Gambar 2. Elevasi Mercu Bendung4.4 Pemilihan Mercu Bendung4.5 Penentuan Lebar Bendung
Penentuan lebar bendung antara lain :
1. Lebar BendungYang dimaksud dengan lebar bendung adalah jarak antara tembok pangkal disatu sisi dan tembok pangkal di sisi yang lain. Agar tidak terlalu banyak mengganggu aliran sungai setelah ada bendung maka yang paling ideal, lebar bendung adalah sama dengan lebar normal sungai.
Jadi, B = Bn
Akan tetapi oleh karena satu dan lain hal, bila ternyata dengan lebar yang sama dengan lebar normal sungai akan mengakibatkan tingginya air diatas mercu bandung tinggi sekali, maka lebar bendung masih dapat dibesarkan sampai 6/5 Bn.
Jadi, B 6/5 Bn2. Lebar Pintu Bilas ( Penguras )
Lebar pintu bilas ( penguras ) berfungsi untuk bahan-bahan endapan atau pintunya sendiri harus diangkart pada waktu pengurasan, maka lebarnya tidak boleh terlalu kecil atau terlalu lebar. Jika lebar pintu terlarlu kecil maka efek pengurasan akan kecil pula, tetapi jika terlalu besar maka pintu akan menjadi berat dan sukar diangkat. Sebagai patokan lebar pintu penguras bisa diambil harga terbesar antara:
bb = b0Keterangan :
bb: Lebar pintu bilas ( penguras ).
b0: Lebar total bendung.
3. Lebar Pyler ( bp)
Lebar pyler yaitu nilai lebar pyler sama dengan lebar pintu penguras ( bb )
4. Lebar Efektif
Lebar efektif adalah lebar bendung yang bermanfaat untuk melewatkan debit. Untuk menetapkan besarnya lebar efektif perlu diketahui mengenai exploitasi bendung. Pada saat air banjir datang maka pintu bilas dan pintu-pintu lainnya harus tertutup, hal ini untuk mencegah masuknya benda-benda hanyut yang akan menyumbat pintu bilas ( bila pintu terbuka ), dan masuknya air banjir ke saluran. Selain itu bila pintu bilas tertutup, ujung atas pintu tidak boleh lebih tinggi dari mercu bendung, sehingga air bisa lewat di atas pintu. Karena pengaliran air di atas pintu lebih sukar daripada di atas mercu bendung. Atas penjelasan-penjelasan diatas maka dapat disimpulkan:bef= b0 0,20 x bb bp
Keterangan :
b ef: Lebar efektif bendung.
b0: Lebar total bendung.
bb: Lebar pintu bilas ( penguras ).
bp: Lebar pyler
Sehingga lebar bendung pada bendung cibatarua dapat dicari sebagai berikut: 1. Lebar total bendung ( bo ) = Lebar terbesar sungai = 92 m2. Lebar pintu penguras ( Bilas )
bb = 92
= 9,2 m
3. Lebar pyler ( bp )
bp = 9,2 m
4. Lebar efektif bendung bef= 92 0,20 x 9,2 9,2
= 80,96 m 4.6. Menentukan Elevasi Air Hilir
Sebelum mencari elevasi hilir, terlebih dahulu mencari ketinggian air dari elevasi terendah pada setiap potongan, dimana ketinggian air tersebut harus menghasilkan debit yang paling mendekati ( Q100 = 303, 167 m3/det).Untuk menentukan tinggi air banjir di sungai disebelah hilir bendung didasarkan pada kemiringan rata-rata dan penampang rata-rata sungai dilokasi rencana bendung. Dari potongan memanjang sungai sepanjang kira-kira 178 meter yaitu dari profil P14 sampai dengan P18 (pengukuran situasi bendung), didapat kemiringan rata-rata dasar sungai I = 0,005.Demikian pula penampang melintang rata-rata diambil rata-rata 3 buah profil melintang yaitu P15, P16, P17. Tinggi banjir rencana dihitung dengan rumus Manning sebagai berikutQ = V.FKeterangan:Q = debit aliran (m/dt)
V = kecepatan aliran (m/dt)
F = luas penampang (m)Rumus Manning :V = Keterangan:
n = koefisien kekasaran sungai, dalam hal ini n = 0,025 0,030
I = kemiringan dasar sungai, dalam hal ini I = 0,005
Setelah dilakukan coba-coba dengan debit banjir rencana Q100 = 303,167 m/s, didapat tinggi muka air (h) dan lebar (b) di setiap potongan dengan perhitungan sebagai berikut :Asumsi bentuk luas penampang adalah trapesium
Luas Penampang F (m)
F = (b + h)h = bh + h Keliling basah P (m)
P = b + 2h Jari-jari hidraulik R (m)
R =
dimana A = F
Hasil perhitungan disajikan dalam bentuk tabel dibawah ini :
A.i.BHFPRInvQ
A.156.4732.351001.000.9323.1835.180.660.0050.0252.1449.63
16.8884.401701.703.0175.3589.210.840.0050.0252.53190.44
17.3886.901801.803.4385.6391.990.930.0050.0252.70230.88
17.587.501831.833.5388.2592.680.950.0050.0252.74241.60
18.2791.352002.004.14103.4397.011.070.0050.0252.95305.29
20.58102.902702.706.83170.78110.541.540.0050.0253.78645.53
21.68108.403003.008.14203.40116.891.740.0050.0254.09832.32
A.163.6218.101001.000.4811.8820.930.570.0050.0251.9423.02
10.5652.802002.001.9448.6058.460.830.0050.0252.50121.54
14.8474.202702.703.7693.9881.841.150.0050.0253.10291.47
15.0675.302752.753.9197.7383.081.180.0050.0253.15308.01
16.1880.903003.004.69117.2589.391.310.0050.0253.39397.40
14.8874.402712.713.7994.7382.071.150.0050.0253.11294.81
A.173.3116.551001.000.358.6819.380.450.0050.0251.6614.36
840.002002.001.4135.2545.660.770.0050.0252.3883.91
13.5667.803003.003.5789.2376.291.170.0050.0253.14280.15
13.8369.153073.073.7694.0077.831.210.0050.0253.21301.52
13.8269.103083.083.7994.7077.811.220.0050.0253.22305.33
13.8969.453103.103.8496.0878.221.230.0050.0253.24311.67
4.7 Rencana Ruang Olak
Ruang olak adalah konstruksi bagian belakang bendung dan berfungsi untuk menenangkan atau meredam arus air yang terjun dari mercu bendung. Panjang ruang olak dihitung dengan rumus tertentu berdasarkan type masing-masing dan pemilihan tipe ditentuka oleh karakteristik sungai pada waktu banjir seperti:
Mengangut (menghanyutkan) bongkah batu-batu besar cocok dengan tipe bak tenggelam/submerged (Buket).
Mengangkut (menghanyutkan) bongkah batu-batu besar tapi sungai itu mengandung bahan alluvial, dengan dasar tahan terhadap gerusan maka cocok menggunakan kolam loncat air tanpa penghalang atau tipe bak tenggelam/perendam energy.
Mengangkut (menghanutkan) bahan-bahan sediment halus cocok dengan menggunakan kolam loncat air yang diperpendek dengan menggunakan blok-blok penghalang.Sebelum merencakan ruang olak, maka perlu dicari tinggi banjir rencana di atas mercu, yaitu dengan pengaliran sempurna sebagai berikut :
Rumus Bundschu :
H = h + k
Harga-harga k dan m dicari dari rumus-rumus Verwoerd sebagai berikut :
Keterangan :
Q: Debit yang lewat diatas mercu (m3/dt)
b: Lebar efektif bendung (m)
h: Tinggi air ( depan ). Diatas mercu ( m ).
k: Tinggi energy kecepatan ( m )
g: Percepatan gravitas ( m3/dt )
m: Koefesian pengaliran
p: Tinggi bendung ( m )
r: Jari-jari pembulatan puncak mercu ( m )
Contoh perhitungan :
H = 1,297 + 0,253745 = 1.550745
hBmkHQ
180.3881.12550.1876671.187667199.0799
1.29780.3881.149160.2537451.550745303.2712
280.3881.2020.428092.42809621.501
380.3881.26950.716283.716281242.898
480.3881.3281.0450875.0450872056.559
580.3881.37751.405566.405563051.88
4.8 rencana pintu bilas dan undersluiceTabel 1. Elevasi Melintang Sungai
Tabel 2. Elevasi Memanjang Sungai
Tabel 3. Curah Hujan di Tiga Stasiun
Tabel 4. Data Curah Hujan Tahunan
Grafik 1 . Grafik hubungan antara ketinggian ( h ) dengan debit ( Q)
Tabel 5. Tinggi Muka Air Terhadap Debit di titk A15, A16, dan A17
Tabel 6. Debit yang melimpah diatas mercu
TEKNIK SIPIL | UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI29