TB. Irigasi & Bangunan Air II

8/2/2019 TB. Irigasi & Bangunan Air II

1/127

OUT LINE

BAB.I PENDAHULUAN

I.1. Penjelasan UmumI.2. Maksud dan Tujuan

I.3 Perencanaan Teknis Irigasi

BAB.II ANALISA HIDROLOGI

II.1. Luas Catchment Area

II.2. Analisa Curah Hujan

II.3. Debit Banjir Rencana

BAB.III TINGGI AIR PADA SAAT DESIGN FLOOD

III.1. Tinggi air banjir sebelum ada Bendung

III.2. Tinggi air banjir diatas mercu sesudah ada Bendung

a. Lebar bendung dan lebar bendung efektif

b. Ketinggian mercu bendung

c. Lengkung debit setelah ada bendung

III.3. Tinggi air dibelakng bendung

III.4. Pengaruh Back Water

BAB.IV UKURAN HIDROLIS BENDUNG

IV.1. Kontrol Ukuran Hidrolis Bendung

IV.2. Perhitungan Lantai

BAB.V ANALISA STABILITAS BENDUNG

V.1. Gaya-gaya yang bekerja

a. Gaya Berat Tubuh Bendung

b. Gaya Gempa

c. Tekanan Lumpur

d. Tekanan Air

- Air Normal- Air Banjir

e. Uplift Pressure

- Air Normal

- Air Banjir


2/127

V.2. Kesetabilan Bendung

a. Kemantapan Bendung Terhadap Guling

b. Kemantapan Pondasi

- Eksentrisitas- Daya Dukung

- Geser

BAB.VI PERENCANAAN IRIGASI UNTUK PENGAIRAN SAWAH

BAB.VII PERHITUNGAN PINTU-PINTU

VII.1. Perhitungan Pintu Intake/Pengambilan

VIII.1. Perhitungan Pintu Penguras

BAB.VIII GAMBAR RENCANA


3/127


4/127

)(n

yy

Sn

Sxx

x

1

)( 2

n

xxi

S x

m

N 1

1N

m


5/127

)( xxi 2

)( xxi xi

x

xS

1N

m

1

)(2

n

xxiS x


6/127

S

Sna

YnSn

Sxb .

)( xxi 2

)( xxi xi

x

1N

m

1

)(2

n

xxiS x


7/127

xS

S

Sna

YnSn

Sxb .

)( xxi 2

)( xxi xi

x

1N

m


8/127

xS

S

Sn

a

YnSn

Sxb .

1

)(2

n

xxiS x

R

n

RRRRn

R ......1

321

R

R


9/127

xlog xlog

xlog

1

)log(log2

n

xxSi

3

3

)2)(1(

)log(log

Sinn

xxCs

SiGxQ .loglog


10/127

SiGxQ .loglog

xlog xlog

xlog

1

)log(log 2

n

xxSi

3

3

)2)(1()log(log

SinnxxCs

SiGxQ .loglog


11/127

SiGxQ .loglog

xlog xlog

xlog

1

)log(log2

n

xxSi

3

3

)2)(1()log(log

SinnxxCs

SiGxQ .loglog


12/127

SiGxQ .loglog

nR

fgQ ...

).075.01(

).0012.01(7.0

7.0

f

f

12.

15

10.7,31

1 43

2

4,0f

t

t l


13/127

BAB.I. PENDAHULUAN

Penjelasan Umum

Negara Indonesia terletak pada garis khatulistiwa yang mengalami 2 musim, yaitu musim

hujan dan musim kemarau, dimana lebih dari 75% penduduknya bekerja sebagai petani. Olehkarena itu negara Indonesia dikenal sebagai negara agraris. Untuk pertanian dibutuhkan sekali

adanya air. Satu cara untuk memenuhi kebutuhan air tersebut adalah dengan menggunakan

sistem irigasi.

Pengertian irigasi secara khusus adalah usaha mendatangkan air dengan membuat

bangunan dan saluran untuk mengalirkan air guna keperluan pertanian (sebagai tujuan pokok)

dengan cara teratur dan tata sistem saluran. Dimana sirkulasi air seperti penyaluran dan

pembuangan kedua-duanya harus mendapat perhatian yang sama guna terjaganya kondisi tanah.

meski air sangat dibutuhkan manusia, hewan, serta tumbuhan guna kelangsungan hidupnya, tetapi

jika terlalu banyak justru membahayakan kelangsungan hidup bagi manusia secara umum.

Perenacanaan Bendungan ini direncanakan di Kecamatan Batu Benawa, Kabupaten

Hulu Sungai Tangah, Kalimantan Selatan. Luas Sawah yang akan dialiri adalah

20000 ha. Untuk perhitungan Design Flood dipergunakan metode-metode : Melchior

Hasper, Melchior Gumbel, Hasper Hasper, Hasper Gumbel, Rational

Hasper, dan Rational Gumbel.

Type Bendung dipergunakan V Ligten. Tinggi muka air sebelum ada bending dihitung

dengan rumus Bazin dan De Chezy. Tinggi muka air sesudah ada bendung dihitung

dengan rumus : undschu, Verwoord dan Kreghten.

Panjang lantai muka dihitung dengan metode Bligh & lane. Kestabilan bendung

ditinjau pada saat air banjir dan air normal.

Diperiksa terhadap kemantapan guling dan kemantapan pondasi, yang meliputi

pemeriksaan excentrisitas, daya dukung dan geser.

B.D. padangan batu = 1,8 t/m3, koefisien gempa = 0,07, koefisien geser = 0,8, safey

factor = 1,5

Perhitungan-perhitungan beton berdasarkan PBI 1971 dan teori elastisitas dengan

mempergunakan mutu beton K-125 dan baja U-22.

Maksud dan Tujuan

Maksud dari irigasi adalah untuk mencakupi kebutuhan air bagi tanaman terutama

untuk keperluan pertanian. Selain itu juga sebagai saluran pembuangan apabila terjadikelebihan air.

Adapun tujuan irigasi adalah :

1 Membasahi tanah

2 Menggemburkan tanah

3 Memperbaiki struktur tanah

1.1

1.2

13


14/127

4 Menambah cadangan air tanah

5 Menjaga temperatur tanah

6 Memenuhi kebutuhan air minum dan perkotaan

7 Perikanan, peternakan dan perkebunan8 Ketenagaan ( Pembangkit Listrik Tenaga Air )

Perencanaan Teknis Irigasi

Perencanaan Teknis Irigasi dapat dibagi dalam beberapa tahapan perencanaan,

yaitu :

1. Pekerjaan persiapan

Berupa pengumpulan data dan ketentuan-ketentuannya, penyelidikan lapangan, geologi,

tanah, hidrologi, dll

2. Pekerjaan perencanaan pendahuluan

Berupa analisa data dan perhitungan data, pra design hidrologi berdasarkan analisa data.

3. Model test dan Design Bendung

Berupa penelitian di laboratorium, yaitu pengujian design hidrolis dengan model test sehingga

didapat hasil yang lebih baik dan cocok untuk dipakai dan sesuai dengan keadaan

sebenarnya.

4. Perencanaan Teknis

Berupa penentuan konstruksi dengan memperhatikan faktor keamanan dan kesetabilan

konstruksi

1.3

14


15/127

BAB.II ANALISA HIDROLOGI

2.1. Catchment Area

Catchment area adalah luas daerah yang dapat mengalirkan air limpasan baik

akibat limpasan permukaan maupun limpasan air tanah, maupuan streamsungai yang bersangkutan. Catchman area dibuat dengan batas-batas tertentu

yakni terdiri dari garis-garis tinggi atau puncak gunung yang membagi daerah

pengaliran menjadi beberapa bagian. Dalam daerah ini harus mencakup semua

bagian anak sungai yang mengalir kesunagai tersebut. Catchman area untuk

sungai peta tofografi meliputi, yaitu :

- Luas pengairan

- Panjang saluran

- Elevasi dasar sungai

- Elevasi rencana site bending.

2.2. Analisa Curah Hujan

Untuk perhitungan desain flood maka data curah hujan dianalisa dengan

metode GUMBEL untuk mendapatkan besar hujan rata-rata yang diterapkan

terjadi dalam peroiode ulang 20 tahun. Perhitungan metode ini memerlukan

data minimum 10 tahun pengamatan. Rumus yang digunakan :

Dimana : X = curah hujan rata-rata

S = standar deviasi

Sn = Reducal Standar deviasi

Xt = Besaran yang ditetapkan dalam t tahun

t = Periode Ulang

Yn = Reduced mean yang terganrung dari besarnya n

Yt = Reduced Variable

Dimana harga Yn, Yt, dan Sn diperoleh dari tabel

Dimana : Xi = harga pengamatan

N = Banyak pengamatan

Dalam hal ini ada 3 buah stasiun pengamatan curah hujan, maka perhitungan

masing-masing dengan periode ulang 20 tahun.

1

)( 2

n

xxiS

x

yta

bXt .1

S

Sna Yn

Sn

Sxb .

15


16/127

Penggambaran Grafik

Pengamatan di atas kertas probabilitas Gumbel dengan memperhatikan angka

horisontal.

- Bila data diurut dari besar ke kecilmaka menggunakan angka horisontal diatas yang menunjukan

periode ulang (Tr) dalam tahun

- Bila data diurut dari kecil ke besar

maka menggunakan angka horisontal diatas yang menunjukan

probabilitas dalam %

Garis curah hujan (durasi) berupa garis lurus yang mempunyai persen :

dimana : x = curah hujan

= curah hujan rata-rata

S = standar deviasi

Sn = Reducal Standar deviasi

y = Reducal Variable

yn = Reducal mean

2.1.1 Data pengamatan curah hujan pertahun dalam mm

11

1961

1962

1963

1964

1965

4

5

TahunNoCURAH HUJAN (mm)

Sta.IIcSta.IIbSta. IIa

129

71

106

93

83

57

132

143

14157

55

70

104105

60

60

107

135

55128

150

1968

19691970

6

7

8

9

1

2

3

1971

10

103

66

70

75

87

1966

1967

90

90

89

126

112

120

60

)( nyySn

Sxx

x

m

N 1

1N

m

16


17/127

Analisa Curah Hujan Stasiun IIa

N =

Maka :

Dari tabel didapatkan

N = Yn =

Sn =

t = Yt =

maka :

11

20

0.9676

= 94.18

32.664409

0.4996

11

1036

11

32.6644=

m

=

11

19671966

1963

1964

Tahun

10

87

8.818

12.818

33.818

40.818

55.818

-39.182-34.182

-28.182

-24.182

-19.182

-7.182

0.750

0.833

0.9171971

0.0830.167

0.250

1968

77.760331

164.30579

1143.6694

1666.124

3115.6694

10669.636

135

150

1036

1535.21491168.3967

794.21488

584.76033

367.94215

51.578512

4

5

6

7

8

9

12

3

103

107

128

5560

66

70

75

0.333

0.417

0.500

0.583

0.667

1965

1961

1962

1967

1970

0.0296

94.18 -32.66

0.968

0.9676

2.9709

. 0.4996 = 77.32

)( xxi 2

)( xxi xi

x

xS

S

Sna

YnSn

Sxb .

1N

m

1

)(2

n

xxiS x

17


18/127

sehingga : Xt20 = b + 1/a . yt

=

Analisa Curah Hujan Stasiun IIb

N =

Maka :


N = Yn =

Sn =

t = Yt =

maka :

.77.32= + 2.971

177.60839

m Tahun

1 1967 0.083 55

0.0296

1

3 1971 0.250 60 -30.091 905.46281

-35.091 1231.3719

2 1966 0.167 60 -30.091 905.46281

5 1962 0.417 89 -1.091 1.1900826

4 1968 0.333 70 -20.091 403.64463

7 1969 0.583 104 13.909 193.46281

6 1961 0.500 90 -0.091 0.0082645

9 1964 0.750 112 21.909 480.00826

8 1970 0.667 105 14.909 222.28099

11 1963 0.917 126 35.909 1289.4628

10 1965 0.833 120 29.909 894.55372

25.547816

11 0.4996

0.9676

20 2.9707

991 6526.9091

991= 90.09

11

=

11

0.9676= 0.0379

25.5478

)( xxi 2

)( xxi xi

x

xS

S

Sna

1N

m

1

)(2

n

xxiS x

18


19/127


=

Analisa Curah Hujan Stasiun IIc

N =

Maka :


N = Yn =

Sn =

25.55

1864.6694

1970 0.167 57

2.9710.0379

155.33606

. 0.4996 = 76.900.968

= 76.9 +1

.

90.09 -

m Tahun

1 1966 0.083 -43.182

2

32.260868

0.6678 1961 129

10

57

4 1965 0.333 83 -17.182

6 1963 0.500 93 -7.182

9 1967 0.750 132 31.818

295.21488

-43.182 1864.6694

3 1971 0.250 71 -29.182 851.57851

51.578512

5 1964 0.417 90 -10.182 103.66942

28.818 830.4876

1012.3967

7 1962 0.583 106 5.818 33.85124

1833.3967

1102 10407.636

11

1102= 100.2

11

1969 0.833 141 40.818 1666.124

11 1968 0.917 143 42.818

=

11 0.4996

0.9676

YnSn

Sxb .

)( xxi 2

)( xxi xi

x

xS

1N

m

1

)(2

n

xxiS x

19


20/127

t = Yt =

maka :


=

2.3. Rata-rata ( )

Dari ketiga stasiun digabung dengan cara aljabar (Aritmatic) didapatkan curah hujan

rata-rata.

Rumus yang digunakan adalah :

diamana :

= Curah hujan rata-rata disuatu daerah

n = Jumlah titik pengamatan

R 1,R 2,R 3..R n = Curah hujan di titik pengamatan

Maka :

= mm

=1

3( 177.608

20 2.9707

0.9676= 0.0300

32.2609

83.520.968

= 83.52 +1

. 2.9710.0300

100.2 -32.26

. 0.4996 =

182.57106

+ 155.336 + 182.571 )

171.8385

S

Sna

YnSn

Sxb .

R

nRRRR

nR ......

1321

R

R

20


21/127

Perhitungan Curah Hujan Dengan Metode "Log Person"

1. Stasiun IIa

-

( ) ( )3

Variabel standar K Berdasarkan koefisien kemencengan (G)diperoleh dari tabel

Untuk interval ulang 20 tahun =

= + .

== mm

0.032403

0.044085

1965

1966

75

60

1.875

= 0.1503

=10 9 0.1503

0.00374951=

Q

1.9503 1.5978 0.1503

2.1904155.038

=0.225830

11 1

1.5978

3

4 70

87 1.940

1963

1964

103

66

= log x

n=

21.454

21.454

11

0.225830 =0.050970

5

12

6

7

8

9

10

1971 15011 2.176

No Tahun

1.778

128

1.740

2.107

-0.00925622

0.00386128

x log x

2.013

1.820

1.845

0.005665

0.029644

0.024612

0.00049411

0.00583270

107

135

2.029

2.130

1969

0.006250

19611962

0.00374951

1.95033

-0.00042637

-0.00510403

0.000117

0.0123

1970

55

( log x- )2

( log x- )3

0.003908

0.017104

0.011073

=

-0.000001260.00024427

-0.00223692

-0.00116520

0.01150716

1967

1968

xlog xlog

xlog

1

)log(log 2

n

xxSi

3

3

)2)(1(

)log(log

Sinn

xxG

SiKxQ .loglog

SiKxQ .loglog

21


22/127

2. Stasiun IIb

-

( ) ( ) 3

Variabel standar K Berdasarkan koefisien kemencengan (G)diperoleh dari tabel


= + .

=

= mmQ 140.457

2.1475

=0.172830

= 0.131511 1

=-0.01349223

= -0.065979810 9 0.1315

1.9375 1.5978 0.1315

= log x

=21.312

= 1.93749n 11

10 1970 105 2.021 0.005022 0.00035584

11 1971 60 1.778 0.029644 -0.00510403

= 21.312 0.172830 -0.01349223

8 1968 70 1.845 0.011073 -0.00116520

9 1969 104 2.017 0.004450 0.00029683

6 1966 60 1.778 0.029644 -0.00510403

7 1967 55 1.740 0.044085 -0.00925622

4 1964 112 2.049 0.009780 0.00096711

5 1965 120 2.079 0.016604 0.00213944

2 1962 89 1.949 0.000001 0.000000003 1963 126 2.100 0.022513 0.00337797

No Tahun x log x ( log x- )2

( log x- )3

1 1961 90 1.954 0.000015 0.00000006

1.5978

xlog xlog

xlog

1

)log(log2

n

xxSi

3

3

)2)(1(

)log(log

Sinn

xxG

SiKxQ .loglog

SiKxQ .loglog

22


23/127

3. Stasiun IIc

-

( ) ( ) 3

Variabel standar K Berdasarkan koefisien kemencengan (G) diperoleh dari tabel


= + .

=

= mmCurah Hujan rata-rata dengan periode ulang 20 tahun adalah

R20 = + +

Untuk perhitungan digunukana hasil dari metode Gumbel, mm171.8385

=

=

=

Q 166.078

155.038 140.457 166.078= 153.85757

0.03295810 9 0.1512

1.9787 1.5978 0.1512

2.2203

0.228636= 0.1512

11

1.5978

3

1

=0.01025461

= log x

=21.766

= 1.97871n 11

10 1970 57 1.756 0.037811 -0.00735251

11 1971 71 1.851 0.009815 -0.00097231

21.766 0.228636 0.01025461

8 1968 143 2.155 0.042029 0.00861632

9 1969 141 2.149 0.039558 0.00786784

6 1966 57 1.756 0.037811 -0.00735251

7 1967 132 2.121 0.028984 0.00493448

4 1964 90 1.954 0.000015 0.00000006

5 1965 83 1.919 0.000976 -0.00003051

2 1962 106 2.025 0.005622 0.000421533 1963 93 1.968 0.000330 0.00000599

No Tahun x log x ( log x- )2

( log x- )3

1 1961 129 2.111 0.025684 0.00411624

xlog xlog

xlog

1

)log(log 2

n

xxSi

3

3

)2)(1(

)log(log

Sinn

xxG

SiKxQ .loglog

SiKxQ .loglog

nR

23


24/127

2.4. Menghitung Debit Banjir

Luas DAS dihitung langsung dari luas daerah yang dibatasi oleh garis yang

menunjukan Catchment Area, seperti tergambar di peta lokasi bendung.

Berdasarkan skala Peta 1 : 50000 yang berarti 1 cm dalam gambar mewakili500 m di lapangan. Maka luas suatu kotak persegi dengan panjang sisi masing-

masing 2 cm adalah 1 km2.

Sehingga didapat luas DAS --> F = f = km2.

Dengan luas DAS kemudian diperhitungkan Design Flood dengan metode "Haspers"

Rumus :

dimana :

f = Luas daerah pengaliran

l = Panjang sungai (km)

g = Hujan max (m3/det/km)

= Koef. Run Off/Koef. Pengaliran

= Koef. Reduksi

i = Kemiringan muka air sungai

t = Berlangsungnya hujan dalam jam

t = 0,1 . L0,8 . i-0,3 jam

Harga r

Bila : t < 2 jam ------->

2 jam < t < 19 jam --->

19 jam < t < 30 hari ->

Perhitungan Q50 Metode HaspersDiketahui dari peta :

L = x = m = km

f = km2

= m2

H = - = m

10.5 500 5250 5.25

112 1.12E+08

112

69 46 23

fgQ ...

).075.01(

).0012.01(7.0

7.0

f

f

12.

15

10.7,31

1 43

2

4,0 f

t

t t

2)2).(260.(0008,01 tRt

Rxtr

1

t

Rxtr

1..707,1 tRr

24


25/127

t = 0,1 . L0,8

. i-0,3

jam

= . . jam

= jam

+ 3,7.10-0,4t

+

Karena t = < jam

untuk T20, R20 =

Debit hujan max pengaliran :

Jadi untuk design flood R20

Q20 = . . q . F

Q20 = . . .Q20 = m /dt

Design flood untuk periode ulang 20 tahun adalah : m3/dt

5250-------> i =

23= 0.0044

=1.0326313

3.0394538

= 0.3397

0.1 5.25 0.0044

1.922

=(1 + 0.0012 . 112 )

(1 + 0.075 . 112 )

112

12

1

= 1.1053

1

= 1 +

1.922

1.922 15.

= 0.9047

1.922 2

maka :

=1.922 + 1 - 0.0008 . (260 - 171.8385) (2 - 1.922)

1.922 x 171.8385

171.8385

r

r = 113.03817

q =r

3,6.t 3.6 . 1.922

113.0382m/dt16.34 mm/jam

0.3397 0.9047 4.54E-06 1.12E+08

== = 4.54E-06

156.26

156.26

L

Hi

).075.01(

).0012.01(7.0

7.0

f

f

7,0

7,0

8,0 3,0

12.

15

10.7,31

1 43

2

4,0f

t

tt

2

43

2)2).(260.(0008,01 tRt

Rxtr

2

25


26/127

Metode Rasional

Rumus :

dimana :

: Koefisien pengaliran =ru : Debit dalam per-km luasan

T : L/V = waktu konsentrasi (jam)

L : Panjang total sungai

V : (km/jam)

Diketahui : Elevasi dasar sungai pada permulaan sungai =

Elevasi dasar sungai pada lokasi bendung =

Panjang sungai total = km

maka :

L teoritis (L') = 9/10 * = km

Selisih elevasi (H) = m = km

Debit Banjir Rencana (Design Flood) dengan metode Rasional :

23 0.023

72 (0.023

4.725)

0.6

0.686

46

69

5.25

5.25 4.725

V =

V = 2.9494 km/jam

T =L

V=

4.725

2.9494= 1.60 jam

ru =171.8385

24(

24

1.60)

2/3

ru = 43.5112 m3/det/km2

frQ u ...6,3

1

3/2

2424 TRru

6,0)'

(72L

H

)/('

72

6,0

jamkmL

HV

3/224

24

T

Rru

frQ u ...6,3

1

26


27/127

Kesimpulan :

- Debit banjir rencana dengan metode Haspers = m3/det

- Debit banjir rencana dengan metode Rasional = m3/det

Q = 459.90293 m3/det

156.2591

459.9029

Q =1

3.6. 0.3397 . 43.5112 . 112

27


28/127

BAB.III TINGGI AIR PADA SAAT DESIGN FLOOD

3.1. Tinggi air banjir sebelum ada bendung

3.1.1 Normalisasi penampang sungai

Profil melintang diidealisir dari titik potong garis miring sungai rata-rata dan garis

profil memanjang as dasar sungai, didapat hasil sebagai berikut :

h

Bn

Data : lebar sungai (asumsi) : Bn = m

design flood : Q20 = m3/det

3.1.2 Lengkung debit sebelum ada bendung

Perhitungan ini dimaksudkan untuk mengetahui berapa tinggi air sebelum ada

pembendungan.

- lebar sungai : B = m

- Panjang sungai : L = m

- Kemiringan sungai :

(cara kemiringan coupore)

elevasi tertinggi : m

elevasi terendah : m

H = - = m

I coupore = H/L =jadi kemiringan coupore adalah

Rumus-rumus yang digunakan :

1. Bazin

2. De Chezy

dimana : C = Koef. Bazin = Koef. Kekasaran = 1,5-1,75R = jari-jari hidrolis

V = kecepatan aliran

46

69 46 23

0.00440.0044

1

1

20

156.2591

20

5250

69

RC

/1

87

IRCV .

28


29/127

Bentuk geometris dari trapesium

A = Bh + z.h2

= 20h + h2

== +

diambil =

Q = V . A

Q = V . A

. .

+

. . A

20

1.75

=20h + h2

20 + 2h2

=

=

87 R 0.0044

R 1.7

(m2)

. A

=5.758 R

R + 1.7

5.758 R.AQ

(m3/det)

V=Q/A

(m/det)

1

1.5 1.15339

2.39185

2.65912

2.85339

(m)R =

A

0.5

h

(m)

A

21.4142

22.8284

24.2426

25.6569

27.0711

28.4853

0.47865

0.91991

1.3303

1.71494

2.07786

2.4223

2

2.5

3

10.25

21

32.25

44

56.25

69

1.30956

1.44148

1.55638

28.2520

111.2413

247.0490

434.5157

673.0436

962.4567

0.69185

0.95912

3.00956

3.14148

3.25638

1.152411.8118

41.8339

86.581

144.379

214.244

295.561

1.9921

2.6847

3.2813

3.8088

4.2835

212 zhB

22h

AR

R

C

1

87

IRCV ..

IRx

R

.7,1

1

87

AR

AR

IR.

7.1.

..87

R 7,1R

29


30/127

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 50 100 150 200 250 300 350

h (m)

Q (m3/det)

Kurva Lengkung Debit (Q) Vs Tinggi Air (h)

Sebelum Ada Bendung

2.09

30


31/127

Dari grafik didapatkan:

Untuk Q = m3/det, maka didapat tinggi air (h) = m

Kontrol secara analitis:

Untuk h = m

A = 20h + h2

= 20 . 2.1 + 2.12

= m2

= 20 + 22 .h= 20 + 2 2 2.08872= m

m2

m

5.771 . R . A

. .

3.2. Tinggi air banjir di atas mercu sesudah ada bendung

3.2.1 Lebar bendung dan bendung efektif

Lebar bendung B = Bn = m

Penyadapan saluran melalui intake

dimana:

b = lebar pintu penguras

B = Lebar total bendung = m

bi = Lebar intake = m

diambil pintu penguras = m2

4 = 2 m2

20

20

4

1

10=b . 20 = 2 m

156.26 2.1

2.1

46.137

25.908

R =A

=

46.137

25.908= 1.78082

5.771 1.78082 46.137

474.157

=QR + 1.7

1.7808 + 1.7=

=3.03447

= 3.387

m3/det= 156.257

=VQ

A=

156.257

46.137

b =1

.

bib2

1Bb

10

1

31


32/127

Lebar pilar

Pintu penguras diambil satu lubang, jadi cukup memakai 1 pilar

Lebar pilar diambil = m

Lebar efektif bendungLebar efektif bendung dihitung dengan rumus:

Beff = B - b - t + 0,8 . bBeff = 20 - 2 - 1.5 + 0.8 . 2 = m

3.2.2 Ketinggian mercu bendung

Berdasarkan hasil perhitungan didapat tinggi air = m

Karena fungsi bendung adalah untuk menaikan air aliran sungai agar dapat dialirkan ke

lain, maka untuk menaikan tinggi bendung, (P) harus lebih besar dari tinggi air sungai (h).

Dari segi stabilitas lereng (ketentuan untuk perhitungan bendung tetap) maka dianjurkan

agar P 4 m, dengan minimum P = 0.5h, jika P > 4m, maka dibuat lantai di belakang

bendung (Hlantai = P - 4)

Berdasarkan ketentuan PHL mercu bendung, maka tinggi bendung:

- Dari petak-petak, sawah tertinggi yang dialiri : +

- Tinggi air di sawah : +

- Kehilangan energi pada penyadapan ke sawah : +

- Tinggi air di saluran tersier : +

- Kehilangan energi dari sal. skunder ke sal. Tersier :

- Kehilangan tekanan sepanjang sal. Primer ke

sal. Sekunder :

- Kehilangan energi pada bangunan ukur :

- Kehilangan energi pada pintu pengambilan :

- Tinggi pengempangan :

Tinggi mercu bendung yang diperlukan :

Diambil ketinggian mercu bendung :

79.70

80.96

80.00

1.5

18.1

2.1

79.50

0.10

0.10

0.1

0.2

0.66

0.2

0.10

32


33/127

3.2.3 Lengkung debit sesudah ada bendung

Tinggi muka air banjir di atas mercu dihitung dengan rumus:

Bondschu

d = 2/3.H H = h+k

Harga-harga k dan m dicari dengan rumus-rumus berikut:

VERWOORD

dimana:

Q = Debt air yang lewat di atas mercub = Lebar bendung efektif

p = Tinggi mercu bendung

h = Tinggi air undik di atas mercu

k = Tinggi energi kecepatan

g = Kecepatan gravitasi

m = Koefisien pengaliran

r = Jari-jari pembulatan puncak mercu

Tampak atas rencana bendung

Lebar Bendung

Beff

P

Tebal Pilar

Pintu

dgdBeffmQ ....

232 )1

(.27

4

phhmK

2).(018,049,1r

hsm

33


34/127

Tipe bendung : Tetap

aliran dianggap aliran sempurna, untuk menentukan harga r dipakai cara KREGHTENsebagai pendekatan, yaitu dengan mengambil m =

harga yang baik untuk H/r = , tetapi bila r terlampau kecil diambil r = 1/2h

Diketahui Q20 = m3/det

Beff = m

P = m

g = m/det2

m =

H/r =

Q20 = . Beff . d . g.d

Q20 = . . . . d

= . . . . d

= d3/2

d = m

H = 2/3.d

= 2/3 . 1.5 = m

H/r =

r = mkarena r terlampau kecil, maka digunakan rumus r = 1/2.H

r = 0.5 * 1 = m

Q (debit) dicari dengan H = h+k, sehingga Q design dengan cara coba-coba harga h

Data dan rumus yang digunakan:

- Lebar efektif bendung (Beff) = m

156.3 1.340 18.100 d 9.810

156.3 75.9658

1.41037 1.50

1.00

3.800

0.263

0.5

1.34

3.8

156.259

18.100

3.000

9.810

1.340

3.800

m

1.340 18.100 d 9.810

18.100

k

h

p

r

1: 4

r

34


35/127

- Tinggi bendung (P) = m

- Jari-jari permukaan ( r ) = m

m = 1.49 - 0.018 (5 - h/r)2

H = h + k

d = 2/3.H

Q = m . Beff . d. g.d

Perhitungan ditabelkan

H

(m)

0.50218

dk

(m)

0.33479

Q

(m3/det)

13.2

41.9881

84.4115

138.502

200.587

3 1.472 0.24075 3.24075 2.1605 265.004

3.000

0.5

h

(m)

0.5

1

1.5

2

2.5

m

0.67755

1.0331

1.40181

1.77993

0.00218

0.01633

0.04965

0.10272

0.16989

1.01633

1.54965

2.10272

2.66989

1.472

1.49

1.202

1.328

1.418

2.175

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 50 100 150 200 250 300

h(m)

Q (m3/det)

Kurva

Lengkung Debit (Q) vs Tinggi air (h)

"Setelah ada bendung"

2.175

232 )1

(.27

4

phhmK

35


36/127

Dari kurva di atas didapat tinggi muka air setelah ada bendung untuk

Q = m3/det, adalah (h) = m

Kontrol secara analitis:

m = 1.49 - 0.018 (5 - h/r)2

= 1.49 - 0.018 * ( 5 - 2.175 / 0.5 )2

= m

2 3 2

+

= m

H = h + k = +

= m

d = 2/3.H

= m

Q = m . Beff . d. g.d= * * * *

= m3/det m

3/det

Q Qdesign Oke!!

k=

h=

P =

H =

3.000

156.259 2.175

1.482

=4

27. 1.482 . 2.175 (

2.175 3.000

1

2.175 0.12508

2.3001

1.53339

1.482 18.100 1.53339 9.810 1.53339

)

0.12508

159.571 156.259

2.3000.1251

2.175

232 )1

(.27

4

phhmK

36


37/127

3.2. Tinggi air di belakang bendung

Pada keadaan setelah ada bendung, maka kegiatan pengaliran di belakang bendung akan

terjadi suatu kecepatan keritis (Ve) dan percepatan keritis (Yc) sehingga terdapat suatu

daerah "olakan" kolam air akan menyamakan tinggi permukaan dan juga kecepatannya

dengan air yang ada di dalam sungai (Yt) di belakang bendung.Untuk mendapatkan kecepatan keritis (Vc) dan kedalaman kolam (Yc) maka sebuah

profil trapesium di lintang sebagai berikut:

Yc

- Luas penampang basah

A= Yc ( B + Z.Yc )

- Kecepatan keritis:V = Q / A

= Q / Yc(B+Z.Yc)

V2

= Q2

/ Yc2(B+Z.Yc)

2

- Persamaan Energi

- Syarat keritis:

1:1

Yc + V2

2g

Yc +2.g . (Yc(B+Z.Yc))

2

=E

Q2

ddy

= 0

=

0.).(2).(22

1 3223 ZYcZBYcYcZBYcg

Q

dy

d

1).(..)..( 32232

YcZBYcZYcZBYcg

Q

32232 )..().(

1

YcZBYc

Z

YcZBYcQ

g

3333

2

)..(

..2

).(.

..

YcZBYc

YcZB

YcZBYc

YcZYcZBQ

3

23

)..2(

)..2.(

YcZBg

YcZBQYc

23

2

)..(

)..2(

YcZBg

YcZBQYc

37


38/127

- Mencari Vc:

Q = A . V

= Vc . Yc . (B+Z.Yc)

Q2

= Vc2

. Yc2

. (B+Z.Yc)

Dengan:

Q = m3/det

B = m

Z =

g = m/det2

Perhitungan dengan coba-coba

( + 2Yc )

( + 1Yc )3

Didapatkan kedalaman keritis Yc= m

20

1

7.4297

-1.505

-1.036

-0.539

-0.0140.000

(1) (2)

2,488.98 20

20Yc

3Yc

(3)

7.30655.359381.75

156.2591

9.81*(20+1*Yc)^3

156.2591^2 * ( 20 + 2 * 1 * Yc )

1.9513

Vc =9.81 * 1.9513 * (20 + 1 * 1.9513)

(20 + 2 * 1 * 1.9513)

(2) - (3)

-1.947

1.8

1.85

7.414887.42971

7.3371

7.3678

7.3984

7.4289

6.33163

6.8591.9

1.951.951

5.832

9.810

=Yc3

3

23

).(

)..2.(

YcZBg

YcZBQYc

3

222

)..(

)..2.()..(.

YcZBg

YcZBYcZBVcYc

)..(

)..2.(. 223

YcZBg

YcZBYcVcYc

YcZB

YcZBYcgVc

..2

)..(.2

)..2(

)..(.

YcZB

YcZBYcgVc

38


39/127

Vc = m/det

Di depan bendung (Y1) = P + h = + = m

Di belakang bendung (K2) = Vc2 / 2.g = / . = m

m(Y2) = Yc-K2 = - = m

Z = Y1+K1-Yc = + - = m

K1=0.1251

h=2.175 Z=3.349

P= K2=0.9 m

Yc=1.951

3.4. Perhitungan back water curve

Back water kurve adalah kerva untuk mengetahui sampai di mana pengaruh naiknya muka

air setelah adanya pengembangan bendung. Banyak teori yang mempelajari masalah ini,

antara lain dengan metode Brosse, Direct Method, Standart Method, Integration Method,

dsb. Akan tetapi untuk prakteknya dalam menghitung back water curve (panjang pengaruh

kenaikan muka air) ke arah undik bendung digunakan rumus:

dimana:L = Panjang pengembangan ke arah udik, dihitung dari titik bendung

i = Kemiringan sungai

h = Tinggi muka air di titik bendung akibat pengembangan.

+

h= m +

+

+ Jembatan +

+ +

m

m

0.900

3.000

Y1=5.175

H=2.3

Y2=1.051

3.000 2.175 5.175

17.5796 2 9.810 0.896

1.9513 0.900 1.051

5.175 0.1251 1.9513 3.35

4.1928

77.59

2.175

L2h

i

4.59

78.79

77.00

75.50

82.07

80.00

P1

82.18

2.1

750

1500

=

39


40/127

Ketinggian fiktif dasar sungai pada potongan P1 dari profil memanjang, dihitung dari garis

kemiringan sungai rata-rata adalah +

Lokasi bendung terletak m di hilir P1.

Didapat dasar sungai fiktif di lokasi bendung = + 78.79 - 750 * 0.0044 =Tinggi air sebelum pembendungan pada lokasi bendung = + =

Tinggi air sesudah pembendungan = + =

h = - =

.

Jembatan terletak pada m di udik bendung.

Pengaruh back-water setinggi =

Tinggi muka air di jembatan = + + + = m

Jika: - Peil Jembatan : +

- Tinggi Rangka Jembatan : m

- Free board : m

Maka batas pengempangan yang diizinkan +

Kesimpulan: "Jembatan aman dari pengaruh Back Water

2.175

L =2h

1500

1500

2093.8

80.00

2093.74 2093.8 mi

=2 4.59

78.79

750

75.5075.50 2.1 77.59

82.18

5

1.5

100.00

93.50

82.18 77.59 4.59

. 4.59 = 3.29 m

82.07 2.09 3.29 87.45

0.0044=

40


41/127

BAB.IV UKURAN HIDROLIS BENDUNG

Tipe bendung yang direncanakan adalah "Type Vlugter"

Bendung hidrolis dengan kriteria sebagai berikut:- Bentuk hidrolisnya merupakan pertemuan suatu penampang miring, penampang lengkung, dan

penampang lurus, yang merupakan suatu pematah energi yang diakibatkan oleh sentuhan

langsung karena pengaliran air.

- Kriteria menurut Vlugter, bentuk dan hidrolis ruang olak adalah:

a. Tinggi muka air naik di atas mercu = H

b. Perbedaan muka air di udik dan di hilir = Z

Digunakan pada dasar alluvial dengan sungai yang banyak membawa batu-batu besar.

Dalamnya sungai lantai ruang olakan dan puncak mercu tidak boleh lebih dari 8 m dan perbedaan

muka air di udik dan dihilir tidak boleh lebih dari 4.5 m

Perhitungan Hidrolis

Ruang olak Vlugter dibagi dua, yaitu:

1. Jika 4/3 < Z/H < 10

D = L = R = 1.1 Z + H

= 0.15 H (H/Z)

2. Jika 1/3 < Z/H < 4/3

D = L = R = 1.4 Z + 0.5H

= 0.02 (H/Z)

dimana:

D = Dalamnya ruang olakan yang diukur dari puncak mercu (m)

L = Panjang lantai ruang olakan, diukur dari titik perpotongan permukaan tubuh bendung

bagian belakang

H = Tinggi muka air di atas mercu bendung termasuk tinggi kecepatan.

Z = Perbedaan muka air di udik dan di hilir

= Tinggi

R = Jari-jari ruang olakan

41


42/127

K1 =

H =Z =

P =

D+H

D

Y2 =

Data:

H =

Z =

Dipakai rumus: 4/3 < Z/H < 10

D = L = R = 1.1 Z + H

= 1.1*3.3488+2.3001

= m = cm

= 0.15 H (H/Z)

= 0.15 * 2.3001 * 0.6868

= m = cm

jadi ukuran hidrolis didapat:

D = L = R = cm, = cm

IV.1 Kontrol ukuran hidrolis bendung

- Luas pengaliran air lewat mercu

A = h * beff = 4.58628 * 18. = * = m2

- Kecepatan pengaliran

V = Vc = m/det

- Debit pengaliran

Q = A . V = 39.368 * 4.1928

= m3/det

3.349

1.051

0.125

2.3001

3.000

=Z

H

3.349

2.3001

1.4559

0.2859 28.59

600 28.59

2.175 18.100

4.1928

165.06

5.9837

39.3675

6.00 600

MAB

42


43/127

Untuk perhitungan kedalaman normal digunakan rumus "STRICKLOR"

V = K * R2/3

* I1/2

Dimana :

K = Kekasaran sungaiR = Jari-jari hidrolis (m)

I = Kemiringan rata-rata sungai

A = (20 + Yn)*Yn ; P = 20+22 * Yn

Data:

K = (Untuk saluran dipelihara baik, Q > 10 m3/det)

R = A/P

I =

(20 + Yn)*Yn

20+22 * Yn

(20 + Yn)*Yn

20+22 * Yn

Dengan cara trial eror didapat Yn = m

Z = Y1 + K1 - Yn

= + -

= m

Kontrol Z/H = / =

Jadi memenuhi 4/3 < Z/H < 10 Oke!!!!!

IV.2 Perhitungan lantai

IV.2.1 Panjang lantai muka bendung

Panjang lantai muka dihitung dengan metode Bligh dan Lane dimana weightedcreep ratio untuk lokasi bendung yang terdiri dari BOUDER dengan batu-batu

kecil dan kerikil kasar adalah sebagai berikut:

Cbligh = Clane =

h yang menentukan adalah waktu air normal = - = m

6

3.560

3.560 2.3001 1.54781

= [ ]2/3

.49.876

3

80.00

2/3

. 0.0044

P=

(20 + Yn)*Yn

50

0.0044

(20 + Yn)*Yn

165.060=

R =A

1/2

73.25 6.75

20+22 * Yn

50 [ ]

(20 + Yn)*Yn

1.74

5.175 0.12508 1.74

2/1

3/2

.. IP

AK

A

Q

43


44/127

Lv = + + + + + + = m

Lh = + + + + + + + + + +

= m

Dengan metode BlighC . H < Lmuka + Lv + Lh

. < Lmuka + +

Lmuka > m

Dengan metode Lane

Lmuka >

Dari hasil perhitungan di atas, ditetapkan panjang lantai muka = m

Tebal lantai muka cukup di ambil cm, dengan lapisan puddle di bawahnya

setebal cm. Untuk mencegah retak-retaknya lantai dipasang koporan dibeberapa

tempat, juga bermanfaat untuk memperpanjang Creep line.

IV.1.2 Tebal lantai ruang olak

Tebal lantai diambil m (lihat gambar)

Tekanan ke atas pada titik B =

Dimana:

UB = Tekanan ke atas pada titik B

HB = Kedalaman titik B dari muka air di muka bendung

- =80.00 72.00

3 . 6.75 UB

"Jadi tebal lantai 1 m cukup aman".

UB 1.507 1000 1506.82

1 1800 1800

6.757.5=UB

73.25 6.75

15 15.5 30.5

15 15.50 8.00

UB 70% 2.153 1.507

2.1526

38.50

80.00

=-30.5

38.5.

45


46/127

BAB.V ANALISA STABILITAS BENDUNG

Gaya-gaya yang bekerja:

a. Gaya beratb. Gaya gempa

c. Tekanan lumpur

d. Tekanan air pada waktu air normal dan air banjir

e. Up lift pressure pada waktu air normal dan air banjir

Kestabilan bendung diperiksa terhadap:

a. Kemantapan bendung terhadap guling

b. Kemantapan pondasi

- Eksentrisitas

- Daya dukung

- Geser

V.1 Gaya yang bekerja

a. Gaya berat

Dihitung selebar: m

air : t/m

47

2 8

A

1

1.001.001.001.00

1

10.

5 2 1.5 1.5 1.5 2.06

5

6

1011

12

4.00

3

9

1

1.86

G

K

46


47/127

Momen penahan akibat berat sendiri

G1 =G2 0.5*0.5*1*2.2 =

G3 0.5*2.5*1.86*2.2 =

G4 2.5*2.39*2.2 =

G5 0.5*1.5*1.12*2.2 =

G6 1.5*2.27*2.2 =

G7 0.5*1.5*1.12*2.2 =

G8 1.5*2.15*2.2 =

G9 0.5*1.5*1.12*2.2 =

G10 1.5*2.04*2.2 =

G11 0.5*2.06*1.54*2.2 =

G12 2.06*1.5*2.2 =

G = M =

Besar Gaya Lengan Momen

9.06

MomenGaya

(Ton) (m) (T.m)

79.7288.8001*4*2.20.825 8.89 7.337

5.81 54.403

2.772 4.56 12.640

10.643 4.31 45.869

411.92977.558

2.772 3.06 8.482

10.098 2.81 28.375

4.363 1.37 5.991

6.798 1.03 7.002

5.115 8.23 42.079

13.145 7.81 102.662

2.864 6.06 17.358

9.364

47


48/127

b. Gaya gempa

Percepatan gempa di tempat bendung f =

Gaya gempa ditinjau terhadap titik B

Gaya Gempa (K) = f . M = 0.07*g*G/g = 0.07*GDimana:

K = Gaya gempa

m = Masa

G = Berat

g = Grafitasi

Momen Guling akibat gempa

G1 0.07 * 8.8 =

G2 0.07 * 0.83 =

G3 0.07 * 5.12 =

G4 0.07 * 13.15 =

G5 0.07 * 2.86 =

G6 0.07 * 9.36 =

G7 0.07 * 2.77 =

G8 0.07 * 10.64 =

G9 0.07 * 2.77 =

G10 0.07 * 10.1 =

G11 0.07 * 4.36 =

G12 0.07 * 6.8 =

K = M =

3.808 4.14 15.747

0.885 4.52 4.002

3.211 3.08 9.873

23.870 105.349

0.594 3.41 2.027

1.986 2.02 4.012

0.419 2.01 0.844

0.490 0.75 0.368

2.946 6.76 19.912

7.186 5.07 36.435

0.07

GayaBesar Gaya Lengan Momen Momen

(Ton) (m) (T.m)

0.616 5.50 3.388

0.514 3.67 1.883

1.215 5.64 6.857

48


49/127

c. Tekanan lumpur

Tekanan air sungai mengandung suspensi, maka apabila bendung sungai mulai

teroposisi sampai pada waktu tertentu, maka di depan lantai muka akan menumpuk

endapan lumpur.Lumpur dianggap setinggi mercu h = m

Berat jenis lumpur (s') = t/m3

Sudut geser dalam () =

h

Ws

Gaya yang terjadi akibat lumpur:

- Sin

+ Sin

- Sin 30

+ Sin 30

Ditinjau di titik B

Lengan Momen L = (1/3* ) + = m

Momen yang terjadi: Ws * L = * = tm

d. Tekanan Air

Pada waktu air normal

Tinjauan tiap lebar 1 m, w = t/m

a1 =

h=

W

h =

6.25

Ws = 2.40 t

2.40 6.25 15.0

1.00

3.00

3.00

Ws =1

1.6 . 3 (1

)2 1

80.00+

+ 77.00

=Ws1

3.0

1.6

30

2s' . h2 (

1)

1

3.00 5.25

1.0

2

49


50/127

Gaya yang terjadi akibat tekanan air:

L = (1/3* = m

M = . = * = tm

Pada waktu air banjir

H = W1 + W2 - W5

V = W3 + W4

Terhadap titik A

=

2.175*3*1 =

2.175*2.175*1 =

0.5*4.09*3.05*1 =0.5*3.05*3.05*1 =

H =

V =

4.97

0.5*3*3*1W1

W2

W3

W4W5

Gaya

4.500 6.25

6.75

28.125

6.525

B

6.374

10.96813.709 M

4.651 -1.02 -4.729

Besar Gaya Lengan Momen Momen

(Ton) (m) (T.m)

t2

44.044

4.731 -9.56 -45.228

6.237 -1.36 -8.503

1.50

3.00 2.175 1.00

3.00

1.500

0.675

W1

W2

W3

W4

W5

3.05

3.054.09

W L 4.50 6.25 28.125

w 1

3.0 . 3.0 . 1 =

3) + 5.25

W =1

h . h .2

4.50

6.25

50


51/127

d. Up Lift Pressure


H normal = - = m

L = + + = m

Ux = Uplift pressure titik x

Hx = Tingginya titik x terhadap air di muka

Lx = Panjang Creep line sampai titik x

L = Jumlah panjang creep line

H = Beda tekanan

A

80.00 73.25

Titik Hx

6.75

15 15.50 8.00 38.5

Ux = Hx -Lx

L. HRumus :

(5)

Lx Lx/L Lx/L*x Ux

1.00

4.00

1.86

1.001.001.00

10.

5 2 1.5 1.5 1.5 2.06

0.390

0.390

0.416

0.429

(1)

1

2

3

4

2.630

2.630

2.805

2.893

(2)

4.00

5.00

5.00

4.25

(6)=(2)-(5)

1.370

2.370

2.195

1.357

(3)

15

15

16

16.5

(4)

1

2 34 5

6 7

8 9

10 11

12 13

G

K

51


52/127

Gaya-gaya Uplift Horisontal:

H1-2 = (1.37) * 1 * 1 =

H1-2' = 0.5 * (2.37 - 1.37) * 1 * 1 =

H3-4 = (2.195) * 0.75 * sin () * 1 =

H3-4' = 0.5 * (1.357 - 2.195) * 0.75 * sin () * 1 =

H5-6 = (1.006) * 1 * 1 =

H5-6' = 0.5 * (2.006 - 1.006) * 1 * 1 =

H7-8 = (1.744) * 1 * 1 =

H7-8' = 0.5 * (2.744 - 1.744) * 1 * 1 =

H9-10 = (2.481) * 1 * 1 =

H9-10' = 0.5 * (3.481 - 2.481) * 1 * 1 =

H11-12 = (3.218) * 1 * 1 =

H11-12' = 0.5 * (4.218 - 3.218) * 1 * 1 =

H13-14 = (3.856) * 1 * 1 =

Hu = ton

Gaya-gaya Uplift Vertikal:V2-3 = (2.37) * 1 * 1 =

V2-3' = 0.5 * (2.195 - 2.37) * 1 * 1 =

V3-4 = (2.195) * 0.5 * cos() * 1 =

V3-4' = 0.5 * (1.357 - 2.195) * 0.5 * cos() * 1 =

0.558

0.558

0.597

0.597

0.651

0.481

0.481

0.519

0.519

5

6

7

8

3.244

3.244

3.506

3.5069

10

11

12

13

4.25

5.25

5.25

6.256.25

7.25

7.25

8.25

8.25

1.37

0.5

0.921

1.006

0.5

1.744

0.5

2.481

0.5

3.218

0.5

3.856

2.37

-0.088

3.769

3.769

4.032

4.032

4.394

1.006

2.006

1.744

2.7442.481

3.481

3.218

4.218

3.856

-0.176

0.91

-0.174

18.5

18.5

20

2021.5

21.5

23

23

25.06

16.92

52


53/127

V4-5 = (1.357) * 2 * 1 =

V4-5' = 0.5 * (1.006 - 1.357) * 2 * 1 =

V6-7 = (2.006) * 1.5 * 1 =

V6-7' = 0.5 * (1.744 - 2.006) * 1.5 * 1 =

V8-9 = (2.744) * 1.5 * 1 =

V8-9' = 0.5 * (2.481 - 2.744)*1.5*1 =

V10-11 = (3.481) * 1.5 * 1 =

V10-11' = 0.5 * (3.218 - 3.481)*1.5*1 =

V12-13 = (4.218) * 2.06 * 1 =

V12-13' = 0.5 * (3.856 - 4.218)*2.06*1 =

Vu = ton

Momen Guling Akibat Uplift Pressure pada waktu air normal:

Gaya Horisontal

M 31.400

3.00

2.332.00

1.33

1.00

0.33

5.823

1.792

3.343

-0.660

4.024

1.667

5.232

1.1674.962

0.667

3.218

0.167

H9-10'

H11-12

H11-12'

1.37

0.5

0.921

-0.176

1.006

0.5

1.744

0.52.481

0.5

3.218

0.5

Gaya Besar Gaya (t) Lengan (m) Momen (t.m)

H1-2

H1-2'

H3-4

H3-4'

H5-6

H5-6'

H7-8

H7-8'H9-10

4.25

3.58

3.63

3.75

4.00

3.33

-0.197

8.689

-0.373

2.714

4.116

-0.197

5.222

-0.351

3.009

-0.197

25.453

53


54/127

Momen Guling Akibat Uplift Pressure pada waktu air normal:

Gaya Vertikal

V8-9 4.116 4.31 17.740

V8-9' -0.197 4.56 -0.898

V10-11 5.222 2.81 14.674

V10-11' -0.197 3.06 -0.603

M 101.657

V12-13

V12-13'

8.689

-0.373

1.03

1.37

8.950

-0.512

V3-4' -0.174 8.89 -1.547

V4-5 2.714 7.56 20.518

V4-5' -0.351 7.89 -2.771

V6-7 3.009 5.81 17.482

V6-7' -0.197 6.06 -1.194


V2-3 2.37 9.56 22.657

V2-3' -0.088 9.73 -0.856

V3-4 0.91 8.81 8.017

54


55/127


H banjir = - = m

L = + + = m

MAB

A

Gaya-gaya Uplift Horisontal:

H1-2 = (3.545) * 1 * 1 =

H1-2' = 0.5 * (4.545 - 3.545) * 1 * 1 =

82.18 76.30 5.88

15 15.50 8.00 38.5

4.00

1.86

1.001.001.00

1.00

10.5 2 1.5 1.5 1.5 2.06

Titik Hx Lx Lx/L Lx/L*x Ux

(1) (2) (3) (4) (5) (6)=(2)-(5)

1 6.18 15 0.390 2.630 3.545

2 7.18 15 0.390 2.630 4.545

3 7.18 16 0.416 2.805 4.370

4 6.43 16.5 0.429 2.893 3.5325 6.43 18.5 0.481 3.244 3.181

6 7.43 18.5 0.481 3.244 4.181

7 7.43 20 0.519 3.506 3.919

8 8.43 20 0.519 3.506 4.919

9 8.43 21.5 0.558 3.769 4.656

10 9.43 21.5 0.558 3.769 5.656

11 9.43 23 0.597 4.032 5.393

12 10.43 23 0.597 4.032 6.393

13 10.43 25.06 0.651 4.394 6.031

3.545

0.5

1

2 34 5

6 7

8 9

10 1112 13

G

K

55


56/127

H3-4 = (4.37) * 0.75 * sin () * 1 =

H3-4' = 0.5 * (3.532 - 4.37) * 0.75 * sin () * 1 =

H5-6 = (3.181) * 1 * 1 =H5-6' = 0.5 * (4.181 - 3.181) * 1 * 1 =

H7-8 = (3.919) * 1 * 1 =

H7-8' = 0.5 * (4.919 - 3.919) * 1 * 1 =

H9-10 = (4.656) * 1 * 1 =

H9-10' = 0.5 * (5.656 - 4.656) * 1 * 1 =

H11-12 = (5.393) * 1 * 1 =

H11-12' = 0.5 * (6.393 - 5.393) * 1 * 1 =

H13-14 = (6.031) * 1 * 1 =

Hu = ton

Gaya-gaya Uplift Vertikal:

V2-3 = (4.545) * 1 * 1 =

V2-3' = 0.5 * (4.37 - 4.545) * 1 * 1 =

V3-4 = (4.37) * 0.5 * cos() * 1 =

V3-4' = 0.5 * (3.532 - 4.37) * 0.5 * cos() * 1 =

V4-5 = (3.532) * 2 * 1 =

V4-5' = 0.5 * (3.181 - 3.532) * 2 * 1 =

V6-7 = (4.181) * 1.5 * 1 =

V6-7' = 0.5 * (3.919 - 4.181) * 1.5 * 1 =

V8-9 = (4.919) * 1.5 * 1 =

V8-9' = 0.5 * (4.656 - 4.919)*1.5*1 =

V10-11 = (5.656) * 1.5 * 1 =

V10-11' = 0.5 * (5.393 - 5.656)*1.5*1 =

V12-13 = (6.393) * 2.06 * 1 =

1.833

-0.176

3.1810.5

3.919

0.5

4.656

0.5

5.393

0.5

6.031

4.545

-0.087

1.811

-0.174

7.064

-0.351

6.2715

-0.197

7.379

-0.197

8.484

-0.197

13.17

30.882

56


57/127

V12-13' = 0.5 * (6.031 - 6.393)*2.06*1 =

Vu = ton

Momen Guling Akibat Uplift Pressure pada waktu air banjir:Gaya Horisontal

-0.373


H1-2 3.545 4.25 15.066

H1-2' 0.5 3.58 1.792

H3-4 1.833 3.63 6.654

H3-4' -0.176 3.75 -0.660

H5-6 3.181 4.00 12.724

H5-6' 0.5 3.33 1.667

H7-8 3.919 3.00 11.757

H7-8' 0.5 2.33 1.167

H9-10 4.656 2.00 9.312

H9-10' 0.5 1.33 0.667

H11-12 5.393 1.00 5.393

H11-12' 0.5 0.33 0.167

M 65.704

47.1485

57


58/127

Momen Guling Akibat Uplift Pressure pada waktu air banjir:

Gaya Vertikal

V.2 Kesetabilan bendung

a. Kemantapan terhadap guling

Safety factor diambil


- Akibat gempa =

- Akibat lumpur =- Akibat tekanan air =

- Uplift Horisontal (70%) = =

- Uplift Vertikal (70%) = =

Jumlah =

- Momen Tahan =


V2-3 4.545 9.56 43.450

V2-3' -0.087 9.73 -0.846

V3-4 1.811 8.81 15.955

V3-4' -0.174 8.89 -1.547

V4-5 7.064 7.56 53.404

V4-5' -0.351 7.89 -2.771

V6-7 6.2715 5.81 36.437

V6-7' -0.197 6.06 -1.194

V8-9 7.379 4.31 31.803

V8-9' -0.197 4.56 -0.898

V10-11 8.484 2.81 23.840

V10-11' -0.197 3.06 -0.603

105.349

15.00028.125

241.614

411.929

V12-13 13.17 1.03 13.565

V12-13' -0.373 1.37 -0.512

M 210.084

1.5

=Persyaratan Momen tahan

Momen guling> 1.5

70% 31.400

70% 101.657

21.98

71.1601

58


59/127


60/127

-

Lebar pondasi (B) diambil = m

1/2 B = me0 = 1/6 B = m

Persyaratan: 1/2B - a = e < e0

< Oke.

- Daya Dukung


Rumus:

ada

1 = kg/cm Oke


Rumus:

ada

1 = kg/cm Oke

- Geser:

Safety factor diambil

Koefisien geser untuk batuan kompak =


- Akibat gempa = ton- Akibat lumpur = ton

- Akibat tekanan air = ton

- Uplift Pressure (70%) = = ton

H = ton

a =MT - MG

=411.929 221.761

= 3.425 mV 55.522

8

41

0.57 1.33

=8 1

59.741( 1

6

1.39035

0.1032 0

)

=V

H 1

42.614

=V

( 1 6e

)H 1 B

=55.522 ( 1 6

8)

8 1

0.99328

0.3948 0

1.5

0.8

23.8702.400

4.50

70% 16.920 11.844

0.57

1.15

8

( 1 6e

B)

60


61/127

- V = t


- Akibat lumpur = ton

- Akibat tekanan air = ton

- Uplift Pressure (70%) = = ton

H = ton

- V = t

59.741

- = = 1.122H

V.f 47.7928

42.614>

2.400

6.374

70% 30.882 21.6174

30.391

55.522

- V.f

=44.4178

= 1.462 > 1.5 CekH 30.391

Cek1.5

61


62/127

62


63/127

63


64/127

64


65/127

65


66/127

66


67/127

67


68/127

68


69/127

69


70/127

70


71/127

71


72/127


73/127

73


74/127

74


75/127

75


76/127

76


77/127

77


78/127

78


79/127

79


80/127

80


81/127

81


82/127

82


83/127

83


84/127

84


85/127

85


86/127

86


87/127

87


88/127

88


89/127

89


90/127

90


91/127

91


92/127

92


93/127

93


94/127

94


95/127

95


96/127

96


97/127

0.0123 x - 1.282 1.283

0.2 0.019

0.1885 x - -0.033 -0.06410

0.2 -0.033

0.1885 x -0.83 0.81681

0.2 -0.014

10 x-1.282 0.312667 1.5947

15 0.469

10 x-1.282 0.344667 1.6457

15 0.517

0.012276 x-1.5947 0.00313 1.5978

0.2 0.0510


98/127

5 x-1.282 0.156333 1.4383

15 0.469

5 x-1.282 0.172333 1.4733

15 0.517


99/127

aa

99


100/127

aa

100


101/127

3

101


102/127

4

102


103/127

5

103


104/127

6

104


105/127

7

105


106/127

8

106


107/127

9

107


108/127

10

108


109/127

11

109


110/127

110


111/127

2

111


112/127

112


113/127

113


114/127

114


115/127

115


116/127

116


117/127

117


118/127

118


119/127

a

119


120/127

120


121/127

121


122/127

122


123/127

123


124/127

2

124


125/127

1

125


126/127

126


127/127

Documents

TB. Irigasi & Bangunan Air II