7
9 Sebelumnya perlu Dari perhitungan tabel 4.14 di atas, curah hujan periode ulang yang akan digunakan dalam perhitungan distribusi curah hujan daerah adalah curah hujan dengan periode ulang 100 tahunan yaitu sebesar 151,38 mm. di ketahui distribusi hujan yang sering terjadi di Indonesia dengan hujan terpusat 5 jam dan koefisien pengaliran sebesar 0,75 karena termasuk kategori pegunungan tersier. Tabel 4.16 Perhitungan Distribusi Hujan Periode Ulang 100 Tahun Periode Ulang: 100 Rt RT' R 24 maks (mm) 151.38 Jam ke (mm) (mm) Rt=Rt*R24 (mm) RT=RT' *R24 (mm) 1 0.585 0.585 88.559 88.559 2 0.368 0.152 55.709 23.010 3 0.281 0.107 42.539 16.198 4 0.232 0.085 35.121 12.868 5 0.2 0.072 30.277 10.900 Sumber: Hasil Perhitungan Contoh Perhitungan Distribusi hujan Periode Ulang 100 Tahun : Jam 2 : Rt = Rt x R24 Re = RT x c = 0,368 x 151,38 = 23,010 x 0,75 = 55,709 mm = 18,408 RT= RT x R24 = 0,152 x 151,38 = 23,010 mm Tabel 4.17 Perhitungan Distribusi Hujan Efektif Periode Ulang 100 Tahun Periode Ulang: 100 RT Koeff.Pengaliran R 24 maks (mm) 151.38 Jam ke (mm) C RT (mm) Re=RT*C (mm) 1 0.585 0.75 88.559 66.419 2 0.152 0.75 23.010 17.258 3 0.107 0.75 16.198 12.149 4 0.085 0.75 12.868 9.651 5 0.072 0.75 10.900 8.175 Sumber: Hasil Perhitungan Perhitungan Distribusi Hujan dari hasil perhitungan tabel 4.17 nantinya akan di pakai untuk perhitungan debit hidrograf satuan Nakayasu. 4.5 Perhitungan Unit hidrogaph Satuan Unit Hidrograph atau Hidrograft satuan untuk perhitungan banjir yang akan terjadi dilakukan dengan perhitungan pada perumusan Nakayasu, yaitu : Perhitungan hidrograf banjir menggunakan metode Nakayasu. Diketahui karakteristik DAS : 1. Luas DAS = 37,531 km 2 2. Panjang Sungai ( L ) = 11,276 km 3. ( daerah pengaliran biasa ) = 2 4. L < 15 km 70 , 0 L 21 , 0 tg × = = 1,14 jam 5. tr = 1,00 jam 6. tg . t 3 , 0 α = = 2 × 1,14 = 2,28 jam 7. tr 8 , 0 tg tp × + = = 1,94 jam 8. Ro = 1,00 mm 9. ) 0,3 T Tp (0,3 3,60 o R A Qp + × × = =3,63 m 3 / det Perhitungan Parameter Unit Hidrograf satuan dapat dilihat pada tabel-tabel berikut : 4.6 Perhitungan Debit Perhitungan hidrograf debit banjir periode ulang 100 tahun dengan metode Nakayasu, ditabelkan dalam tabel 4.22 : Tabel 4.22. Perhitungan hidrograf banjir 100 tahun t ( jam ) Q Jam ke-1 Jam ke-2 Jam ke-3 Jam ke-4 1 Jam ke-5 Q Total ( m³/dt ) 66.419 17.258 12.149 9.651 8.175 ( m³/dt ) 0.0 0.000 0.000 0.000 0.5 0.139 9.253 0.000 9.253 1.0 0.735 48.835 12.689 0.000 61.524 1.5 1.946 129.227 33.577 23.636 0.000 186.440 2.0 3.525 234.112 60.829 42.821 34.016 0.000 371.778 2.5 2.710 179.986 46.766 32.920 26.152 22.152 307.976 t ( jam ) Q Jam ke-1 Jam ke-2 Jam ke-3 Jam ke-4 1 Jam ke-5 Q Total ( m³/dt ) 66.419 17.258 12.149 9.651 8.175 ( m³/dt ) 3.0 2.083 138.373 35.953 25.309 20.106 17.031 236.772 3.5 1.602 106.381 27.641 19.458 15.457 13.093 182.030 4.0 0.992 65.874 17.116 12.049 9.571 8.108 112.718 4.5 0.832 55.283 14.364 10.112 8.033 6.804 94.595 5.0 0.699 46.394 12.055 8.486 6.741 5.710 79.386 5.5 0.586 38.935 10.116 7.121 5.657 4.792 66.622 6.0 0.492 32.675 8.490 5.976 4.748 4.022 55.911 6.5 0.413 27.422 7.125 5.016 3.984 3.375 46.921 7.0 0.346 23.013 5.979 4.209 3.344 2.832 39.377 7.5 0.107 7.134 1.854 1.305 1.037 0.878 12.207 8.0 0.088 5.871 1.525 1.074 0.853 0.723 10.046 8.5 0.073 4.832 1.255 0.884 0.702 0.595 8.267 9.0 0.060 3.976 1.033 0.727 0.578 0.489 6.804 9.5 0.049 3.272 0.850 0.599 0.475 0.403 5.599 10.0 0.041 2.693 0.700 0.493 0.391 0.331 4.608 10.5 0.033 2.216 0.576 0.405 0.322 0.273 3.792 11.0 0.027 1.824 0.474 0.334 0.265 0.224 3.121 11.5 0.023 1.501 0.390 0.275 0.218 0.185 2.568 12.0 0.019 1.235 0.321 0.226 0.179 0.152 2.114 12.5 0.015 1.017 0.264 0.186 0.148 0.125 1.739

Sebelumnya perlu Dari perhitungan 6. = 2 × 1,14 = 2,28 7 ... · distribusi curah hujan daerah adalah curah hujan dengan periode ulang 100 tahunan yaitu ... Perhitungan Distribusi

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Sebelumnya perlu Dari perhitungan 6. = 2 × 1,14 = 2,28 7 ... · distribusi curah hujan daerah adalah curah hujan dengan periode ulang 100 tahunan yaitu ... Perhitungan Distribusi

9

Sebelumnya perlu Dari perhitungan tabel 4.14 di atas, curah hujan periode ulang yang akan digunakan dalam perhitungan distribusi curah hujan daerah adalah curah hujan dengan periode ulang 100 tahunan yaitu sebesar 151,38 mm.

di ketahui distribusi hujan yang sering terjadi di Indonesia dengan hujan terpusat 5 jam dan koefisien pengaliran sebesar 0,75 karena termasuk kategori pegunungan tersier.

Tabel 4.16 Perhitungan Distribusi Hujan Periode

Ulang 100 Tahun

Periode Ulang: 100

Rt RT' R 24 maks (mm) 151.38

Jam ke (mm) (mm) Rt=Rt*R24

(mm) RT=RT'*R24

(mm)

1 0.585 0.585 88.559 88.559

2 0.368 0.152 55.709 23.010

3 0.281 0.107 42.539 16.198

4 0.232 0.085 35.121 12.868

5 0.2 0.072 30.277 10.900 Sumber: Hasil Perhitungan

Contoh Perhitungan Distribusi hujan Periode Ulang 100 Tahun : Jam 2 : Rt = Rt x R24 Re = RT x c = 0,368 x 151,38 = 23,010 x 0,75 = 55,709 mm = 18,408 RT = RT x R24 = 0,152 x 151,38 = 23,010 mm

Tabel 4.17 Perhitungan Distribusi Hujan Efektif Periode Ulang 100 Tahun

Periode Ulang: 100

RT Koeff.Pengaliran

R 24 maks (mm) 151.38

Jam ke (mm) C RT (mm)

Re=RT*C (mm)

1 0.585 0.75 88.559 66.419 2 0.152 0.75 23.010 17.258 3 0.107 0.75 16.198 12.149 4 0.085 0.75 12.868 9.651 5 0.072 0.75 10.900 8.175

Sumber: Hasil Perhitungan

Perhitungan Distribusi Hujan dari hasil perhitungan tabel 4.17 nantinya akan di pakai untuk perhitungan debit hidrograf satuan Nakayasu.

4.5 Perhitungan Unit hidrogaph Satuan Unit Hidrograph atau Hidrograft

satuan untuk perhitungan banjir yang akan terjadi dilakukan dengan perhitungan pada perumusan Nakayasu, yaitu :

Perhitungan hidrograf banjir menggunakan metode Nakayasu.

Diketahui karakteristik DAS : 1. Luas DAS = 37,531 km2 2. Panjang Sungai ( L ) = 11,276

km 3. � ( daerah pengaliran biasa ) = 2 4. L < 15 km 70,0L21,0tg ×= =

1,14 jam 5. tr = 1,00 jam

6. tg.t 3,0 α= = 2 × 1,14 = 2,28 jam

7. tr8,0tgtp ×+= = 1,94 jam

8. Ro = 1,00 mm

9. )0,3TTp(0,3 3,60

oRAQp

×= =3,63

m3 / det Perhitungan Parameter Unit Hidrograf satuan

dapat dilihat pada tabel-tabel berikut :

4.6 Perhitungan Debit Perhitungan hidrograf debit banjir

periode ulang 100 tahun dengan metode Nakayasu, ditabelkan dalam tabel 4.22 :

Tabel 4.22. Perhitungan hidrograf banjir 100 tahun

t ( jam ) Q Jam ke-1 Jam ke-2 Jam ke-3 Jam ke-4 1 Jam ke-5 Q Total ( m³/dt ) 66.419 17.258 12.149 9.651 8.175 ( m³/dt )

0.0 0.000 0.000 0.0000.5 0.139 9.253 0.000 9.2531.0 0.735 48.835 12.689 0.000 61.5241.5 1.946 129.227 33.577 23.636 0.000 186.4402.0 3.525 234.112 60.829 42.821 34.016 0.000 371.7782.5 2.710 179.986 46.766 32.920 26.152 22.152 307.976

t ( jam ) Q Jam ke-1 Jam ke-2 Jam ke-3 Jam ke-4 1 Jam ke-5 Q Total

( m³/dt ) 66.419 17.258 12.149 9.651 8.175 ( m³/dt )3.0 2.083 138.373 35.953 25.309 20.106 17.031 236.7723.5 1.602 106.381 27.641 19.458 15.457 13.093 182.0304.0 0.992 65.874 17.116 12.049 9.571 8.108 112.7184.5 0.832 55.283 14.364 10.112 8.033 6.804 94.5955.0 0.699 46.394 12.055 8.486 6.741 5.710 79.3865.5 0.586 38.935 10.116 7.121 5.657 4.792 66.6226.0 0.492 32.675 8.490 5.976 4.748 4.022 55.9116.5 0.413 27.422 7.125 5.016 3.984 3.375 46.9217.0 0.346 23.013 5.979 4.209 3.344 2.832 39.3777.5 0.107 7.134 1.854 1.305 1.037 0.878 12.2078.0 0.088 5.871 1.525 1.074 0.853 0.723 10.0468.5 0.073 4.832 1.255 0.884 0.702 0.595 8.2679.0 0.060 3.976 1.033 0.727 0.578 0.489 6.8049.5 0.049 3.272 0.850 0.599 0.475 0.403 5.59910.0 0.041 2.693 0.700 0.493 0.391 0.331 4.60810.5 0.033 2.216 0.576 0.405 0.322 0.273 3.79211.0 0.027 1.824 0.474 0.334 0.265 0.224 3.12111.5 0.023 1.501 0.390 0.275 0.218 0.185 2.56812.0 0.019 1.235 0.321 0.226 0.179 0.152 2.11412.5 0.015 1.017 0.264 0.186 0.148 0.125 1.739

Page 2: Sebelumnya perlu Dari perhitungan 6. = 2 × 1,14 = 2,28 7 ... · distribusi curah hujan daerah adalah curah hujan dengan periode ulang 100 tahunan yaitu ... Perhitungan Distribusi

10

t ( jam ) Q Jam ke-1 Jam ke-2 Jam ke-3 Jam ke-4 1 Jam ke-5 Q Total ( m³/dt ) 66.419 17.258 12.149 9.651 8.175 ( m³/dt )

13.0 0.013 0.837 0.217 0.153 0.122 0.103 1.43113.5 0.035 2.357 0.612 0.431 0.342 0.290 4.03314.0 0.030 1.978 0.514 0.362 0.287 0.243 3.38514.5 0.025 1.660 0.431 0.304 0.241 0.204 2.84015.0 0.021 1.393 0.362 0.255 0.202 0.171 2.38415.5 0.018 1.169 0.304 0.214 0.170 0.144 2.00016.0 0.015 0.981 0.255 0.179 0.143 0.121 1.67916.5 0.012 0.823 0.214 0.151 0.120 0.101 1.40917.0 0.010 0.691 0.180 0.126 0.100 0.085 1.18217.5 0.009 0.580 0.151 0.106 0.084 0.071 0.99218.0 0.007 0.487 0.126 0.089 0.071 0.060 0.83318.5 0.006 0.408 0.106 0.075 0.059 0.050 0.69919.0 0.005 0.343 0.089 0.063 0.050 0.042 0.58719.5 0.004 0.288 0.075 0.053 0.042 0.035 0.49220.0 0.004 0.241 0.063 0.044 0.035 0.030 0.41320.5 0.003 0.203 0.053 0.037 0.029 0.025 0.34721.0 0.003 0.170 0.044 0.031 0.025 0.021 0.29121.5 0.002 0.143 0.037 0.026 0.021 0.018 0.24422.0 0.002 0.120 0.031 0.022 0.017 0.015 0.20522.5 0.002 0.100 0.026 0.018 0.015 0.012 0.17223.0 0.001 0.084 0.022 0.015 0.012 0.010 0.14423.5 0.001 0.071 0.018 0.013 0.010 0.009 0.121

t ( jam ) Q Jam ke-1 Jam ke-2 Jam ke-3 Jam ke-4 1 Jam ke-5 Q Total ( m³/dt ) 66.419 17.258 12.149 9.651 8.175 ( m³/dt )

24.0 0.001 0.059 0.015 0.011 0.009 0.007 0.10224.5 0.001 0.050 0.013 0.009 0.007 0.006 0.08525.0 0.001 0.042 0.011 0.008 0.006 0.005 0.07225.5 0.001 0.035 0.009 0.006 0.005 0.004 0.06026.0 0.000 0.029 0.008 0.005 0.004 0.004 0.05026.5 0.000 0.025 0.006 0.005 0.004 0.003 0.04227.0 0.000 0.021 0.005 0.004 0.003 0.003 0.03627.5 0.000 0.017 0.005 0.003 0.003 0.002 0.03028.0 0.000 0.015 0.004 0.003 0.002 0.002 0.02528.5 0.000 0.012 0.003 0.002 0.002 0.002 0.02129.0 0.000 0.010 0.003 0.002 0.001 0.001 0.01829.5 0.000 0.009 0.002 0.002 0.001 0.001 0.01530.0 0.000 0.007 0.002 0.001 0.001 0.001 0.01230.5 0.000 0.006 0.002 0.001 0.001 0.001 0.01031.0 0.000 0.005 0.001 0.001 0.001 0.001 0.00931.5 0.000 0.004 0.001 0.001 0.001 0.001 0.00732.0 0.000 0.004 0.001 0.001 0.001 0.000 0.00632.5 0.000 0.003 0.001 0.001 0.000 0.000 0.00533.0 0.000 0.003 0.001 0.000 0.000 0.000 0.00433.5 0.000 0.002 0.001 0.000 0.000 0.000 0.00434.0 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00334.5 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00335.0 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00235.5 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00236.0 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00236.5 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00137.0 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00137.5 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00038.0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Sumber : Hasil perhitungan

Dari analisa perhitungan hydrograph periode

ulang 100 tahun metode Nakayasu, didapatkan harga debit maksimum sebesar 371,778 m³/detik.

������������� �������

-30-20-10

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300310320330340350360370380390400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

Waktu ( jam )

Deb

it (

m3/

dt )

Debit Q ( m3/dt)jam ke 1

jam ke 2

jam ke 3

jam ke 4

jam ke 5

Gambar 4.3. Grafik Hidrograf banjir 100 tahun

Page 3: Sebelumnya perlu Dari perhitungan 6. = 2 × 1,14 = 2,28 7 ... · distribusi curah hujan daerah adalah curah hujan dengan periode ulang 100 tahunan yaitu ... Perhitungan Distribusi

11

4.7 Perhitungan Reservoir Routing Penelusuran banjir ini bertujuan

untuk mengetahui berapa tinggi air di atas bangunan pelimpah dari suatu bendungan dengan lebar yang telah ditentukan. Kemudian dari tinggi air ini dapat dicari tebal air yang melewati bangunan pelimpah tersebut.

Pada perhitungan desain flood routing dengan metode Goodrich (Subramanya,hal. 277), digunakan hydrograph inflow metode Nakayasu dengan periode ulang 100 tahun. Elevasi puncak spillway direncanakan pada elevasi + 14,50 meter.

Perhitungan reservoir routing dengan lebar spillway 22 meter

�t = 720 dtk b = 22 meter Dimana,

S0 : volume tampungan S : volume tampungan diatas elevasi

puncak pelimpah O : debit outflow menggunakan rumus

(2.25) C : koefisien limpasan, menggunakan

rumus iwasaki 9900,0

PH

0416,0200,2C ��

���

�×−=

Dari tabel diatas, didapatkan grafik hubungan

elevasi dengan ��

���

∆tS2

, OtS2 +��

���

∆, O

tS2 −��

���

∆,

dan grafik rating curve.

Hubungan elevasi dengan tampungan

14.5015.0015.5016.0016.5017.0017.5018.00

0 200 400 600

Ele

vasi

(m)

(2S/�t) (2S/�t) + O (2S/�t) - O

Gambar 4.4. Grafik hubungan elevasi

dengan ��

���

∆tS2 , O

tS2 +��

���

∆, O

tS2 −��

���

Rating curve

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

0 50 100 150 200

Outflow (m3/dtk)

h (m

)

Gambar 4.5. Grafik Rating Curve

�����������������������������

����������������

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40t (jam)

Deb

it (m

3/dt

k)

inflow

outflow

Gambar 4.6. Grafik hubungan inflow

dengan outflow reduksi banjir BAB V

ANALISA TUBUH BENDUNGAN

5.1. Perhitungan Analisa Tubuh Bendungan

Analisa tubuh bendungan meliputi perencanaan tinggi bendungan, lebar mercu bendungan dan kemiringan lereng bendungan.

5.2. Penentuan Tinggi Puncak Bendungan

Elevasi puncak bendungan diperoleh dari penjumlahan tinggi air maksimum di atas pelimpah dengan tinggi jagaan. Menurut JANCOLD (The Japanese National Committee On Large Dams) tinggi jagaan untuk bendungan urugan kurang dari 50 meter dipakai tinggi jagaan sebesar 2 meter.

� Elevasi puncak pelimpah : + 14.50 � Elevasi dasar waduk : + 6.00 � Tinggi jagaan : 2,00 m � Tinggi air maksimum : 3.682 m � Elevasi puncak bendung

:(+14.50)+(3.682)+2,00 = +20,182 � Tinggi bendungan

: (+20.00) – (+ 6.00) = 14 m

Tabel 5.1. Perhitungan Tinggi Bendungan Berdasarkan Lebar Spillway

Lebar Outflow Tinggi

air. Elv. puncak Tinggi

spillway max. max bendungan bendungan (m) (m3/dtk) (m) (m)

22,00 332,233 3,682 +20,182 14 5.3. Perhitungan Lebar Mercu Bendungan

Penentuan lebar mercu bendungan didasarkan pada ketinggian bendung maksimum yang didapat dari hasil perhitungan flood routing pada lebar spillway 22 meter.

Contoh perhitungan lebar mercu bendung pada lebar spillway 22 meter :

95

Page 4: Sebelumnya perlu Dari perhitungan 6. = 2 × 1,14 = 2,28 7 ... · distribusi curah hujan daerah adalah curah hujan dengan periode ulang 100 tahunan yaitu ... Perhitungan Distribusi

12

Dari perhitungan sebelumnya di dapatkan tinggi bendungan (H) = 11 m

Maka, dengan persamaan (2.35) dapat di hitung lebar mercu bendungan sbb: b = 0,3H6,3 3/1 −×

= ( ) 0,3116,3 3/1 −× = 5,006 m � 5 m

Jadi untuk lebar mercu bendung adalah 5 meter. 5.4. Kemiringan Lereng Bendung

Penentuan kemiringan lereng bendungan didasarkan pada data – data tanah yang akan digunakan sebagai bahan urugan, yaitu dari bahan sirtu dengan spesifikasi yaitu :

Berat volume jenuh (�sat) = 1,800 ton / m3 Kohesi tanah (C) = 0 ton / m3 Sudut geser dalam (�) = 30 0

Untuk angka keamanan dalam perencanaan stabilitas lereng bendungan dipakai SF = 1,5. Intensitas seismis kabupaten madura dalam peta zona gempa termasuk zone 2 dengan angka intensitas seismis gempa sebesar 0,103 g.

Perhitungan kemiringan lereng bendung untuk bagian hulu dan hilir adalah sebagai berikut :

a). Kemiringan lereng bagian hulu :

SF = ( )( )mk

Tankm××+

××−'1

φγ

1,5 = ( )( )

( )mTanm××+

××−800,11,01

30800,1103,0

1,5 = ( )mm

×+−180,01

104,0

m = 2,3 � digunakan kemiringan 2,5 b). Kemiringan lereng bagian hilir :

SF = ( )

( )nkTankn×+

×−1

φ

1,5 = ( )( )

( )nTann×+

×−1,01

30103,0

n = 1,9 � digunakan 2,5 Jadi untuk kemiringan lereng pada bagian

hulu maupun hilir direncanakan kemiringan dengan perbandingan 1 : 2,5. 5.5. Perencanaan Dimensi Spillway

Bangunan pelimpah merupakan suatu bangunan yang harus mampu melimpahkan kelebihan air dari debit banjir yang akan dibuang sehingga kapasitas bendungan dapat dipertahankan sampai batas maksimum.

Kelebihan air akibat debit banjir yang tidak terbuang akan mengakibatkan melimpahnya air banjir melalui mercu bendungan. Hal ini sangat tidak diharapkan terutama pada bendungan tipe urugan.

Tipe bangunan pelimpah / spillway pada bendungan direncanakan memakai tipe spillway yang biasa digunakan pada bendungan tipe urugan yaitu pelimpah bebas mercu ogee dengan kemiringan hulu vertikal. Persamaan yang digunakan untuk menentukan bentuk penampang hilir dari titik tertinggi mercu pelimpah adalah dengan persamaan sebagai berikut :

hoY

= n

hoX

K��

���

�1

Berikut ini contoh perhitungan bentuk pelimpah bebas mercu ogee dengan lebar 22m dengan elevasi ambang pelimpah + 14,50 Dari perhitungan sebelumnya didapat : Q = 332,233 m3/dtk hd = 3,682 meter L = 22,00 meter P = 2,00 meter Perhitungan puncak pelimpah : Profil bagian hulu dapat diperoleh dengan persamaan: X1 = 0,282 × hd X2 = 0,175 × hd R1 = 0,500 × hd R2 = 0,200 × hd Dengan hd = 3,682 meter sehingga bentuk mercu pelimpah bagian hulu adalah sebagai berikut : X1 = 0,282 × hd = 0,282 × 3,682 = 1,038 meter X2 = 0,175 × hd = 0,175 × 3,682 = 0,644 meter R1 = 0,500 × hd = 0,500 × 3,682 = 1,841 meter R2 = 0,200 × hd = 0,200 × 3,682 = 0,736 meter Dari tabel 2.7 didapatkan harga K dan n, untuk kemiringan permukaan hilir vertikal didapatkan : K = 2,00 n = 1,85 Persamaan lengkung bagian downstream spillway bendungan tipe ogee adalah :

hdY

= n

dhX

K ���

����

�1

682,3Y

= 85,1

682,300,21

��

���

�× X

Y = 0,165 X1,85

Tabel 5.2. Koordinat Lengkung Down Stream untuk Spillway Tipe Ogee

X Y = 0,165X1,85 Titik (m) (m)

1 0 0.00 2 0.5 0.05 3 1 0.17 4 1.5 0.35 5 2 0.59 6 2.5 0.90 7 3 1.26 8 3.5 2.67 9 3.6 2.76

10 3.7 2.86 11 3.8 2.95 12 3.85 3.00 13 3.87 3.02

Page 5: Sebelumnya perlu Dari perhitungan 6. = 2 × 1,14 = 2,28 7 ... · distribusi curah hujan daerah adalah curah hujan dengan periode ulang 100 tahunan yaitu ... Perhitungan Distribusi

13

Dari hasil perhitungan di atas dapat di gambarkan bagian upstream spillway seperti gambar 5.1. berikut :

V�

Gambar 5.2 Sket Penampang Saluran Pengarah

5.6.1 Saluran Pengatur Diketahui Q100 = 332,233 m3/dtk B = 22 m V1 = 2,65 m/dtk hm = 0,5 m q = 11.dV

165,222

233,332d=

d1 = 5,69 m

( )ZHgV += .21.22

( )0682,3218,9.22 +=V

dtkmV /00,62 = Dan untuk persamaan kedalaman aliran digunakan persamaan Bernoulli :

gVV

Kg

Vd

gV

dhm2

.22

221

22

2

21

1

−++=++

8,9.200,665,2

.2,08,9.2

00,68,9.2

65,269,55,0

222

2

2 −++=++ d

541,1548,6 2 += d

d2 = 5,007 m

Gambar 5.3 Sket Penampang Saluran Pengatur

5.6.2 Saluran Peluncur

diketahui Q100 = 332,233m3/dtk n = 0.02

V2 = 6,00 m/dtk d2 =5,007 m

maka untuk menentukan kecepatan dititik 3 digunakan persamaan kontinuitas aliran

32 QQ =

3322 .. AVAV =

hBVhBV .... 32 =

007,5.22.007,5.22.00,6 3V= 660,924= V3 .110,154 V3 = 6,00 m/dtk

( )ZHgV += .21.24

( )3007,5.218,9.24 +=V

dtkmV /38,104 =

44 .dVq =

4.38,1022

233,332d=

d4 = 1,454 m ( )

075,040

50.850.11 =−=∆=Lh

So

Dengan menganggap bidang 4 sebagai titik permulaan, maka didapat :

hldg

VlSod

gV

++=∆++ 4

24

3

23

2.

2

hl++=++ 45,18,9.2

38,1040.075,0007,5

8,9.200,6 22

hl+= 951,684,9

hl = 2,89 m lShl ∆= . 40.89,2 S=

S = 0,07

V2d2=d3

L

V4d4

V2�2g

V4�2g

hl

So

SGaris Energi

Gambar 5.4 Sket Penampang Saluran

Peluncur

5.6.3 Peredam Energi Didalam menentukan jenis kolam

olakan terlebih dahulu harus dihitung bilangan Froude sebagai berikut :

75,245,1.8,9

38,10

. 4

4 ===dg

VFr

Sedangkan untuk menentukan panjang kolam olakan datar dapat ditentukan dengan persamaan dibawah ini :

181.21 2

4

5 −+= FrDD

Page 6: Sebelumnya perlu Dari perhitungan 6. = 2 × 1,14 = 2,28 7 ... · distribusi curah hujan daerah adalah curah hujan dengan periode ulang 100 tahunan yaitu ... Perhitungan Distribusi

14

( )�

�� −�

���

�� += 175,281.

21

.45,1 25D

= 3,94 m Sehingga muka air dihilir kolam

olak = 3,94 m. Direncanakan tipe kolam olakan type I dengan Fr = 2,75

Dari grafik 2.9 diperoleh 4,5=DL

4,594,3

=L

L = 3,94 x 5,4 = 21,29 m � 21 m. Maka panjang kolam olakan 21 m.

5.7 Perhitungan Stabilitas Dalam perhitungan stabilitas spillway ditinjau pada dua kondisi paling kritis, yaitu : pada saat kondisi muka airsetinggi puncak spillway (mercu) dan pada saat kondisi air setinggi debit rencana. 5.7.1 Perhitungan Stabilitas Pada Saat

Muka Air Setinggi Puncak Spillway Sebelum menghitung stabilitas

konstruksi, terlebih dahulu dihitung besarnya gaya – gaya yang bekerja pada saat kondisi muka air setinggi mercu. Perhitungan gaya tekan keatas (up lift) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

HL

LHU x

xx ∆−=�

.

CHLLL Hv .31 ∆>+=�

Dimana :

xU : gaya tekanan keatas dititik X (kg/m2)

xH : tinggi muka air dihulu (m)

Lx : jarak sepanjang bidang kontak (creep line) dari hulu sampai titik x (m)

� L : panjang total bidang

kontak (m) H∆ : beda tinggi muka air

hulu dan hilir (m) Lv : panjang bidang

vertical (m) Lh : panjang bidang

horizontal (m) C : koefisien rembesan

yang besarnya tergantung jenis material

Pada Air rendah ( muka air dianggap setinggi mercu ).

H∆ = (+14,50) – (+8,50) = 6 m Dari tabel 5.3 diperoleh Lv = 14,00 m Lh = 86,90

� L = Lv + �Lh

= 14,00 m + �.86,90 m = 42,97 m

H∆ .C = 36x = 18 m (C=koef.rembesan

untuk lempung lunak=3)

Jadi � L > H∆ .C…………(OK)

Kontrol Stabilitas : a. Titik Tangkap Gaya :

Arah vertikal : VM

y v

�=

y = m833,192,2468,45 =

Arah horizontal : H

MHx

�=

x = m548,192,2459,38 =

Jadi jarak titik tangkap gaya adalah (1,548 : 1,833) dari titik O.

Jarak titik tangkap gaya terhadap titik tengah spillway (eksentrisitas):

BeB

VMM

e Hv

61

2≤→−

Σ−�=

( )

64,461

264,4

16,7836,1216,78 ≤−−=e

0,84 > 0,77 ..........tidak OK b. Kontrol Guling

SFMM

H

V ≥�

( )( ) 5,1

1.026,1232,1984,58 ≥

++

6,32 > 1,5 ....Ok c. Kontrol Geser

SFHVf ≥

5,136,12

16,7875,0 ≥x

5,136,1262,58 ≥

4,74 > 1,5........OK 5.7.2 Perhitungan Stabilitas Pada Saat

Muka Air Setinggi Debit Banjir Rencana

Kontrol Stabilitas : a. Titik Tangkap Gaya :

Jarak titik tangkap gaya terhadap titik tengah spillway (eksentrisitas):

BeB

VMM

e HV

61

2≤→−

Σ−�=

64,461

264,4

96,6018,1796,60 ≤−−=e

1,60 > 0,8 ..........tidak OK b. Kontrol Guling

SFMM

H

V ≥�

5,118,1796,60 ≥

3,55 > 1,5 .... Ok

Page 7: Sebelumnya perlu Dari perhitungan 6. = 2 × 1,14 = 2,28 7 ... · distribusi curah hujan daerah adalah curah hujan dengan periode ulang 100 tahunan yaitu ... Perhitungan Distribusi

15

c. Kontrol Geser

SFHVf ≥

5,1572,42

49,11375,0 ≥x

5,118,17

1175,85 ≥

4,95 > 1,5 ........ OK BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan dari analisa dan perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Dari hasil analisa kebutuhan air diketahui kebutuhan air baku penduduk = 40 lt/org/hari, jumlah penduduk = 6380 jiwa. Dengan menggunakan metode geometrik diperoleh jumlah proyeksi penduduk pada tahun 2026 = 11083,65jiwa dan diperoleh besarnya kebutuhan air baku yang diperlukan penduduk sekitar Waduk sebesar 5,644lt/dt. Dan untuk volume kebutuhan air baku selama kurun waktu 1 tahun sebesar 17798,92 m3

2. Kapasitas tampungan Waduk Braji sebesar 83498,68 m3. Dari analisa kapasitas tampungan dapat diketahui tampungan di dalam waduk mampu memenuhi kebutuhan air baku penduduk desa Braji

3. Curah hujan yang terjadi di daerah aliran sungai diambil dari 1 stasiun hujan yang mempengaruhi. Selanjutnya untuk mendapatkan probabilitas hujan rencana digunakan metode Pearson tipe III dan metode log normal dan yang kemudian dilakukan uji distribusi dengan metode chi-kuadrat dan metode Smirnov-kolmogorov. Dari hasil uji tersebut, dapat disimpulkan distribusi hujan rencana dapat diterima dengan menghasilkan curah hujan rata-rata sebesar 151,38 mm.

4. Dari analisa debit banjir rencana yang dihitung dengan menggunakan metode Nakayasu, diperoleh debit banjir rencana dengan periode ulang 100 tahun sebesar 371,778m3/dt

5. Dimensi bangunan pelimpah (spillway) adalah sebagai berikut :

� Tipe spillway= mercu ogee � Tinggi spillway= 2 meter � Lebar spillway= 22 meter � Elevasi Puncak spillway= + 14,50 � Tinggi jagaan= 2 meter � Tipe peredam energi = kolam olak datar tipe I. � Panjang Kolam olakan= 21 meter

6.2 Saran

Saran untuk perbaikan perencanaan spillway pada waduk Braji di desa Braji kecamatan Gapura kabupaten Sumenep Madura agar lebih baik lagi yaitu perlunya pencatatan debit yang dilakukan secara berkala, dengan begitu perencanaan

embung di masa yang akan datang akan lebih baik dari perencanaan sebelumnya.

DAFTAR PUSTAKA

1. Soedibyo.1988. Teknik Bendungan. Jakarta : Pradnya Paramita

2. Soemarto,CD. 1999. Hidrologi Teknik. Jakarta : Penerbit Erlangga

3. Soewarno, 1995. Hidrologi. Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data. Bandung : Penerbit Nova

4. Sholeh M. 1998. Hidrologi I. Diktat Kuliah. Surabaya : FTSP-ITS

5. Sub Directorat Perencanaan Teknis, Direktorat Irigasi I, Direktorat Jendral Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum.1986. Standart Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan -02. Jakarta : Badan Penerbit Pekerjaan Umum

6. Sub Directorat Perencanaan Teknis, Direktorat Irigasi I, Direktorat Jendral Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum.1986. Standart Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan -06. Jakarta : Badan Penerbit Pekerjaan Umum

7. Subramanya K, 1994, “Engineering Hydrology” , Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi.

8. Takeda, Kensaku dan Sosrodarsono, Suyono, 2002. “Bendungan Type Urugan”. Jakarta: Pradnya Paramita