laporan irigasi eby doen qeqe

PERENCANAAN IRIGASI DAN BANGUNAN AIR 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan negara pertanian/agraris, yang sebagian besar

penduduknya adalah petani. Pada bulan-bulan tertentu, terutama pada musim

kemarau sawah-sawah mulai mengering karena kekurangan air, bahkan tidak ada

air sama sekali, sehingga peranan jaringan irigasi menjadi sangat penting bagi

kehidupan para petani, karena merupakan sarana yang sangat membantu dalam

menyediakan kebutuhan air untuk mengairi sawah. Jaringan - jaringan irigasi

terdiri dari bangunan utama, saluran irigasi (primer, sekunder, tersier dan kuarter)

dan saluran pembuang (kuarter, tersier, sekunder dan primer).

1.2 Maksud dan Tujuan

Perencanaan Irigasi dan Bangunan Air bertujuan untuk menambah

wawasan dan pengetahuan tentang proses dan tahapan dalam merencanakan

jaringan irigasi yang terdiri dari bangunan utama, saluran irigasi dan saluran

pembuang serta syarat-syarat yang terdapat dalam perencanaan ini dan agar dapat

merancang konstruksi bendung dan bangunan pelengkapnya mulai dari awal

sampai akhir perencanaan disertai dengan uji keamanan bangunan tersebut

terhadap tekanan yang timbul oleh air sungai.

1.3 Deskripsi dan Data Perencanaan

Daerah irigasi yang direncanakan dalam perencanaan ini adalah Daerah

Irigasi RNS.yang terletak di Provinsi Aceh. Air yang digunakan dalam irigasi ini

bersumber dari krueng RN dengan luas areal irigasi 6514 ha.

Eka Budianda Helmita/08C10203038


Bangunan utama dalam perencanaan ini berada di Krueng RN yang terletak di

Kabupaten Aceh Barat dengan luas DAS RNS sebesar 514 ha.



BAB II

ANALISIS HIDROLOGI

2.1 Evapotranspirasi

Menurut Yulianur (2005), besaran evapotranspirasi potensial yang terjadi

dapat dihitung dengan menggunakan metode Penman Modifikasi, yang mana

harga ET0 mengacu pada tanaman acuan yaitu rerumputan pendek. Besarnya

evapotranspirasi yang terjadi dipengaruhi oleh beberapa faktor klimatologi

sebagai berikut:

Temperatur udara

Kelembaban udara

Kecepatan angin

Penyinaran matahari

Persamaan Penman Modifikasi dirumuskan sebagai berikut:

ET0=c [ W . Rn + (1−W ) . f (u ) . (ea−ed ) ]Rn=(1−α ) Rs−Rn1

Rs=Ra(0 ,25+0,5 n/ N )

Rn1=f (T ) . f (ed ) . f (n /N )

f (u)=0 , 27(1+ U100 )

ed=ea×RH100

Keterangan:

ET0 = evapotranspirasi potensial (mm/hari);

c = faktor perkiraan dari kondisi musim;

W = faktor temperatur;

Rn = radiasi;



Rs = harga radiasi matahari;

Rn1 = radiasi gelombang panjang netto;

Ra = radiasi matahari yang didasarkan pada letak lintang;

N = lamanya penyinaran matahari rerata yang mungkin terjadi;

f(T) = faktor yang tergantung pada temperatur;

f(ed) = faktor yang tergantung pada uap jenuh;

f(n/N) = faktor yang tergantung pada jam penyinaran matahari;

n = penyinaran matahari yang diperoleh dari data terukur (jam/hari);

U = kecepatan angin (km/hari);

RH = kelembaban relatif (%).

Perhitungan evapotranspirasi pada perencanaan ini didasarkan atas Metode

Penman modifikasi dengan posisi stasiun penakar: 05 31' 07"LU dan 95 25' 45"

BT dan elevasi stasiun penakar: 22 m dpl.

Hasil analisis seperti terlihat pada Tabel 2.1 berikut :



Tabel 2.1 Hitungan Evapotranspirasi

Parameter Satuan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Oct Nov Dec

T ºCU km/harin/N %W 1-W ea mbarRH %ed mbarea-ed mbarf(u) α 1-α Ra mm/harif(t) f(ed) f(n/N) Rn1 mm/hariRs mm/hariRn mm/haric ET0 mm/hariET0 mm/



bulan



2.2 Curah Hujan Rencana

Dalam analisis hujan-aliran untuk memperkirakan debit banjir rencana

diperlukan masukan hujan rencana ke dalam suatu sistem DAS. Hujan rencana

tersebut dapat berupa kedalaman hujan di suatu titik atau hietograf hujan rencana

yang merupakan distribusi hujan sebagai fungsi waktu selama hujan deras.

Perencanaan bangunan air didasarkan pada debit banjir rencana yang diperoleh

dari analisis hujan-aliran tersebut, yang bisa berupa banjir rencana dengan periode

ulang tertentu.

Pada perencanaan bangunan pelimpah suatu bendungan diperlukan

hidrograf banjir rencana dengan periode ulang tertentu. Hidrograf banjir rencana

dapat diperoleh dengan menggunakan hidrograf satuan. Dalam hal ini data

masukan yang diperlukan adalah hietograf hujan rencana. Dalam analisis

hidrograf banjir rencana dengan masukan hujan rencana dengan periode ulang

tertentu yang diperoleh dari analisis frekuensi, biasanya parameter hujan seperti

durasi dan pola distribusi tidak diketahui. Padahal parameter tersebut sangat

diperlukan. Ada beberapa metode yang dapat digunakan untruk menentukan

distribusi hujan rencana, yaitu metode Tadashi Tanimoto, Mononobe dan

Alternating Block Method (ABM). Dalam perencanaan ini metode yang

digunakan adalah Alternating Block Method (ABM).



Perhitungan curah hujan rencana dalam perencanaan inimenggunakan

Metode Log Pearson III seperti terlihat dalam tabel 2.2 berikut:

Tabel 2.2 Distribusi curah hujan rencana Metode Log Normal

No. Si p (mm) y=ln Q (y-ybar) (y-Y)2 (y-y)31 19982 19993 20004 20015 20026 20037 20048 20059 200610 200711 200812 200913 201014 201115 2012

Jumlah

Rata-rata :

n=

y=1n ∑

i=1

n

y i=

=

Standar deviasi :

σ y = √1n−1 ∑

i=1

n

( yi− y )2

= √1( .. . .. ..−1)

x

=

Koefisien variansi :

C v =

σ y

y=________=



Kemencengan :

C s=

Tabel 2.3 Perhitungan Periode Ulang Tahunan Dengan Metode Log Pearson III

Periode ulang ( tahun) K y p

50100

Sumber: hasil perhitungan

yn= y+Kn . σ y

2.2.1 Alternating Block Method (ABM)

Alternating Block Method (ABM) adalah cara sederhana untuk membuat

hyetograph rencana dari kurva IDF (Chow et al., 1988). Hyetograph rencana yang

dihasilkan oleh metode ini adalah hujan yang terjadi dalam n rangkaian interval

waktu yang berurutan dengan durasi ∆t selama waktu Td = n∆t. Untuk periode

ulang tertentu, intensitas hujan diperoleh dari kurva IDF pada setipa durasi waktu

∆t, 2∆t, 3∆t, . . . . .

Kedalaman hujan diperoleh dari perkalian antara intensitas hujan dan

durasi waktu tersebut. Perbedaan antara nilai kedalaman hujan yang berurutan

merupakan pertambahan hujan dalam interval waktu ∆t. Pertambahan hujan

tersebut (blok-blok), diurutkan kembali ke dalam rangkaian waktu dengan

intensitas hujan maksimum berda pada tengah-tengah durasi hujan Td dan blok-

blok sisanya disusun dalam urutan menurun secara bolak-balik pada kanan dan

kiri dari blok tengah. Dengan demikian telah terbentuk hyetograph rencana,

seperti ditunjukkan dalam gambar 2.4 dan 2.5.



Tabel 2.4 Periode ulang 50 tahun = mm

Td (jam)

Dt (jam)

It (mm/jam)

It Td (mm)

Dp (mm)

Pt (%)

hyetograph

%(mm

)1 0 12 1 23 2 34 3 45 4 56 5 67 6 7

JumlahSumber: hasil perhitungan

PERIODE 50 TAHUN

Gambar 2.1 hyetograph rencana periode ulang 50 tahun



Tabel 2.5 Periode ulang 100 tahun = mm

Td (jam) Dt (jam) It

(mm/jam)It Td (mm)

Dp (mm)

Pt (%)

hyetograph

%(mm

)1 0 12 1 23 2 34 3 45 4 56 5 67 6 7

Jumlah Sumber: hasil perhitungan

PERIODE ULANG 100 TAHUN

Gambar 2.2 hyetograph rencana periode ulang 100 tahun

2.3 Debit Banjir Rancangan

Dalam memperkirakan banjir rencana, digunakan metode Nakayasu.

Metode tersebut dirumuskan sebagai berikut:

Qp =1

3.6 A . ℜ

0.3 Tp+T 0.3



Tp =Tg + 0.8 Tr

Tg =0.4 + 0.058 L untuk L>15 km

Tg =0.21 L0,7 untuk L<15 km

T0.3 = α Tg

Dengan:

Qp : debit puncak banjir

A : luas DAS (km2)

Re : curah hujan efektif (mm)

Tp :waktu dari permulaan banjir sampai puncak hidrograf banjir (jam)

T0.3 : waktu dari puncak banjir sampai 0,3 kali debit puncak banjir (jam)

Tg : waktu konsentrasi

Tr : satuan waktu dari curah hujan (jam)

α : koefisien karakteristik DAS

L : panjang sungai utama (km)

Perencanaan banjir rancangan dalam perencanaan ini dilakukan dengan

metode Nakayasu dengan luas DAS Krueng RNS 514 km2 dan panjang sungai

utama (L) 84 km. Debit yang dihitung adalah debit banjir rencana (QT) untuk 50

dan 100 tahun.

Tg = 0.4 + 0.058 L

= 0.4 + 0.058 ( )

= jam

Tr = 0.75 Tg

= 0.75 x jam

= jam

Tp = Tg + 0.8 Tr

= + 0.8( )



= jam

T0.3 = α Tg

= x

= jam

Qp = 1

3.6 A . ℜ

0.3 Tp+T 0.3

= 1

3.6 514 x 1

0.3 x+¿¿

= m3/det

Perhitungan debit banjir rancangan dengan menggunakan Metode

Nakayasu terlihat pada Tabel 2.6 berikut.

Tabel 2.6.Hidrograf Satuan dengan Metode Nakayasu

Waktu Hidrograf

Unit Hidrograf Hidrograf Terkoreksi



JumlahVolume

Kedalaman hujan

Koreksi



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.0

Hidrograf Terkoreksi

Hidrograf Nakayasu

Deb

it m

³/de

tik

Waktu (jam)

Tabel 2.7 Limpasan Langsung Periode Ulang 50 Tahunan

Waktu (jam) Hidrograf Satuan (mm)

Kolom 2 x hujan efektifLimpasan

langsung (mm)0.19 0.24 0.36 1.98 0.51 0.29 0.21

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)



Tabel 2.8 Limpasan Langsung Periode Ulang 100 Tahunan

Waktu (jam) Hidrograf Satuan (mm)

Kolom 2 x hujan efektifLimpasan

langsung (mm)0.20 0.25 0.38 2.06 0.54 0.30 0.22



(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)



0 20 40 60 80 100 1200

5

10

15

20

25

30

35

40

waktu (jam)waktu (jam)waktu (jam)waktu (jam)

Waktu (jam)

Hid

rogr

af

Satu

an

(mm

)

ket : - garis warna biru = limpasan Q50- garis warna merah = limpasan Q100

Gambar 2.4 Limpasan Langsung Q50 dan Q100

2.4 Debit Andalan Sungai

Perkiraan ketersediaan debit sungai dapat dihitung dengan metode yang

umum dipakai dalam perencanaan jaringan irigasi, dalam pekerjaan ini ada

metode yang dimaksud adalah metode F.J. Mock.



Perkiraan besarnya debit sungai dengan metode Mock adalah

menggunakan metode simulasi run-off curah hujan, untuk masing-masing

catchment, kondisi iklim kelembaban tanah serta vegetasi land use setempat,

dengan persamaan umum:

ΔE=ETo×(m /20 )×(18−n )

E=ETo−ΔE

SMS=ISM+R−E

WS=ISM+R−E−SMS

INF=WS×IF

G .STORt=(G . STORt−1×RC )+( 0,5×(1RC )×INF )

Q . BASE=INF−G . STIRt+G .STORt−1

Q .DIRECT=WS×(1−IF )

Q . STORM=R×PFQ .TOTAL=Q .BASE+Q . DIRECT+Q . STORM

dimana:

∆E = perbedaan evapotranspirasi potensial dengan

evapotranspirasi aktual

ETo = Evapotranspirasi potensial (mm/bln)

m = prosentase lahan yang tidak tertutup vegetasi (%)

n = jumlah hari hujan

G.STORt = volume air bulan ke t (mm/bln)

G.STORt -1 = volume air bulan ke t-1 (mm/bln)

Q.TOTAL = debit (m3/dt)

Q.BASE = base flow (mm/bln)

Q.DIRECT = direct run off (mm/bln)

Q.STORM = surface run off (mm/bln)



Koefisien Filtrasi IF

Faktor Resesi Aliran Air Tanah RC

Persentase Hujan Menjadi Limpasan PF

Kelembaban Air Tanah Awal ISM Mm

Kapasitas Kelembaban Air Tanah SMC Mm

Luas Daerah Aliran Sungai CA Km2

Hasil analisis debit andalan Sungai dengan menggunakan metode F.J.

Mock dapat dilihat pada lampirann A1



BAB III

PERENCANAAN JARINGAN IRIGASI

3.1 Curah Hujan Efektif

Curah hujan efektif adalah curah hujan andalan yang jatuh di suatu daerah

dan digunakan tanaman untuk pertumbuhannya. Penentuan curah hujan efektif

didasarkan untuk setiap setengah bulanan, yaitu merupakan hujan 70 % dari hujan

berpeluang terpenuhi 80 % atau berpeluang gagal 20 % (Yulianur, 2005) :

Ref =

R80% ( setengah bulan)15

x 70 %

Pr =

mn+1

×100 %

Keterangan:

Ref = curah hujan efektif (mm/hari);

Re80 % = hujan setengah bulanan berpeluang terpenuhi 80 % (mm);

Pr = probabilitas (%);

m= nomor urut data setelah diurut dari besar ke kecil;

n= jumlah tahun data.

Besaran curah hujan efektif dari hasil analisis adalah seperti terlihat pada

Tabel 2.9 berikut ini



Tabel 3.1 Data curah hujan efektif Daerah Irigasi



3.2 Kebutuhan Air Tanaman

Kebutuhan air tanaman merupakan salah satu unsur yang sangat penting

dalam perencanaan sistem dan jaringan irigasi. Ini disebabkan karena besarnya

angka kebutuhan air tanaman merupakan dasar perhitungan untuk menentukan

dimensi dari bangunan-bangunan air yang direncanakan. Kebutuhan air tanaman

(NFR, net field requirement) untuk tanaman padi ditentukan berdasarkan prinsip-

prinsip neraca air yang dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut:

Evapotranspirasi (ETo)

Penggunaan air konsumtif (ETc)

Perkolasi (P)

Penyiapan lahan (LP)

Penggantian lapisan air (WLR)

Curah hujan efektif (Re)

Efisiensi jaringan irigasi (e), dan

Pola tata tanam

3.2.1 Penggunaan Konsumtif

Penggunaan konsumtif air oleh tanaman (Etc) dianalisis

berdasarkan persamaan berikut:

Et c=c×Et o

dimana:

Etc = Penggunaan konsumtif, mm/hari

Eto = Evapotranspirasi, mm/hari

c = Koefisien tanaman

3.2.2 Perkolasi (P)

Perkolasi adalah besarnya kehilangan air akibat rembesan sehingga terjadi

proses penjenuhan tanah sub surface, yang besarnya dipengaruhi oleh beberapa



faktor tanah, yaitu; jenis tanah, kondisi topografi, ketinggian muka air tanah, dan

tebalnya lapisan tanah permukaan. Pada tanah-tanah lempung berat dengan

karateristik pengolahan (puddling) yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1 - 3

mm/hari, atau rata-rata perkolasi bulanan adalah sekitar 2 mm/hari.

3.2.3 Penyiapan Lahan (LP)

Waktu pelaksanaan penyiapan lahan ditentukan maksimum selama

1,5 bulan (45 hari) untuk seluruh areal sawah, hal ini didasarkan atas

kebiasaan masyarakat yang belum sepenuhnya menggunakan mekanisasi

pertanian, disamping memberikan tenggang waktu yang cukup bagi petani,

mengingat sangat terbatasnya tenaga kerja dan peralatan pertanian yang

belum memadai.

Kebutuhan air irigasi selama jangka waktu penyiapan lahan

dihitung dengan persamaan Van de Goor – Zijlstra (KP.01, 1985) sebagai

berikut :

IR= M⋅ek

ek−1

dimana:

IR = Kebutuhan air untuk penyiapan lahan, mm/hari

M = Kebutuhan air untuk mengganti air yang hilang akibat perkolasi

dan evaporasi di sawah yang telah dijenuhkan

M = Eo + P

Eo = Evaporasi air terbuka selama penyiapan lahan, mm/hari,

Eo = 1,1 x ETo

k = MT / S

T = Jangka waktu penyiapan lahan = 45 hari

S = 250 mm

3.2.4 Penggantian Lapisan Air (WLR)



Penggantian lapisan air (Water Losses Requirement) dilakukan

setelah proses pemupukan selesai dilaksanakan, sehingga sangat

dipengaruhi oleh umur tanaman padi. Pada daerah irigasi penggantian

lapisan air dilakukan 1 (satu) bulan dan 2 (dua) bulan setelah transplantasi,

dengan memberikan lapisan air setinggi 50 mm dalam jangka waktu

setengah bulan. Jadi kebutuhan air tambahan adalah 50 mm dibagi 15 hari,

yaitu 3,30 mm/hari dan diberikan selama 15 hari.

3.2.5 Efisiensi Jaringan Irigasi (e)

Di dalam perhitungan kebutuhan air tanaman, besarnya kehilangan air

ditentukan dengan tingkat efisiensi. Pada perencanaan jaringan irigasi utama dan

tersier ditentukan efisiensi irigasi sebagai berikut:

Efisiensi di jaringan primer/utama = 0,90

Efisiensi di jaringan sekunder = 0,90

Efisiensi di jaringan tersier = 0,80

3.2.6 Pola Tata Tanam

Pola tanam disesuaikan dengan daerah studi. Pola tanam adalah

penggantian berbagai jenis tanaman yang ditanam dalam waktu tertentu. Musim

tanam adalah penentuan waktu untuk melakukan penanaman. Penentuan waktu

untuk satu kali tanam ditentukan oleh umur dan jenis tanaman (Yulianur, 2005).

Pada studi ini, pola tata tanam yang diterapkan adalah padi-palawija-padi.

3.2.7 Kebutuhan Air Irigasi Tanaman Padi

Persamaan yang digunakan untuk menentukan kebutuhan bersih air

tanaman (NFR) dan kebutuhan air irigasi (DR) adalah sebagai berikut:

NFR=ET c+ P−Re+WLR

dimana:

NFR = Kebutuhan air irigasi di sawah, L/dt/ha

ETc = Penggunaan konsumtif, mm/hari



P = Perkolasi, mm/hari

Re = Curah hujan efektif, mm/hari

WLR = Penggantian lapisan air, mm/hari

3.2.8 Kebutuhan pengambilan

Kebutuhan pengambilan untuk tanaman adalah jumlah debit air yang

dibutuhkan oleh satu hektar sawah untuk menanam padi atau palawija. Kebutuhan

pengambilan ini dipengaruhi oleh efisiensi irigasi. Efisiensi irigasi ini adalah air

hilang akibat dari bocoran (rembesan) dan penguapan di dalam saluran pada saat

air mengalir (Yulianur, 2005). Kebutuhan pengambilan dihitung dengan rumus

sebagai berikut :

DR =

NFRe × 8 , 64

Keterangan:

DR = kebutuhan pengambilan (l/dtk/ha);

NFR = kebutuhan bersih air di sawah (mm/hari);

e = efisiensi irigasi total (65%);

1/8,64 = angka konversi satuan mm/hari menjadi l/dtk/ha



3.3 Skema dan Jaringan Irigasi

Menurut Anonim 1 (1986), perencanaan jaringan irigasi teknis pada

dasarnya adalah mengatur tata letak saluran, agar air irigasi dapat dibagi secara

merata ke petak-petak sawah. Jaringan irigasi teknis adalah pemisahan antara

jaringan irigasi dan jaringan pembuang. Hal ini berarti bahwa saluran irigasi

maupun pembuang tetap bekerja sesuai dengan fungsinya masing-masing. Saluran

irigasi mengalirkan air irigasi ke sawah dan saluran pembuang mengalirkan air

lebih dari sawah ke saluran pembuang. Secara lebih jelas, data teknik saluran

tersebut dapat dilihat pada skema jaringan pada lampiran A2 dan A3

Tabel 3.2 Rencana ruas saluran pembawa

No SaluranA

(ha)Q

(m3/dt)L

(m)El. hulu

(m)El. hilir

(m) I1 BRJ.0 - BRJ.1 2200 3.565 719 442.114 441.529 0.0008

2 BRJ.1 - BRJ.2 1191 1.930 1705 443.632 443.532 0.0001

3 BRJ.1 - BRJ.3 309 0.501 2482 452.335 451.999 0.0001

4 BRJ.3 - BRJ.4 900 1.459 695 476.590 470.270 0.0091

5 BRJ.4 - BRJ.5 1914 3.102 913 470.983 468.121 0.0031

Sumber: hasil perencanaan

3.4 Perencanaan Saluran

Saluran primer dan sekunder direncanakan dengan konstruksi

pasangan batu pada kedua talud dan pondasi, sedang dasar saluran berupa

tanah (tanpa pasangan). Kriteria desain saluran irigasi adalah

menggunakan persamaan Manning, yaitu:

v=1n⋅R2/3⋅S1/2

Q=A⋅vdimana:

Q = debit saluran, m3/dt

v = kecepatan aliran, m/dt

A = luas penampang aliran, m2



R = jari-jari hidrolis, m

P = perimeter basah, m

S = kemiringan energi (kemiringan dasar saluran)

n = koefisien kekasaran Manning, dt/m1/3

Gambar 3.1 Parameter potongan melintang saluran trapesium



Tabel 3.1 Perhitungan Dimensi Saluran dengan NFR = 1,46 lt/dt/ha

Nama Bangunan K

NFRA (ha)

Q (m3/dt)

L (m) elevasi (m) ΔH

(m) I m b/h

A (m²

)P R V h8/3 h b

(m)

w (m) (L/dt/h

a)

BRJ.0 - BRJ.1 60 1.46 220

0 10.696 719 442.114

441.529

0.585

0.0008 1 1 2h² 3.82

8 h 0.522 H 1.11

0h2/3

4.818

1.80

1.80

0.6

BRJ.1 - BRJ.2 60 1.46 119

1 5.791 1705

443.632

443.532 0.1 0.000

1 1 1 2h² 3.828 h 0.52

2 H 0.298

h2/3

9.714

2.35

2.35

0.8

BRJ.1 - BRJ.3 60 1.46 309 1.502 248

2452.33

5451.99

90.336

0.0001 1 1 2h² 3.82

8 h 0.522 H 0.45

3h2/3

1.659

1.21

1.21

0.4

BRJ.3 - BRJ.4 60 1.46 900 4.376 695 476.59

0470.27

0 6.32 0.0091 1 1 2h² 3.82

8 h 0.522 H 3.71

1h2/3

0.590

0.82

0.82

0.3

BRJ.4 - BRJ.5 60 1.46 191

4 9.306 913 470.983

468.121

2.862

0.0031 1 1 2h² 3.82

8 h 0.522 H 2.17

9h2/3

2.135

1.33

1.33

0.4


Gambar tipikal potongan melintang saluran dapat dilihat pada lampiran A4


Contoh perhitungan Untuk BRJ.1 - BRJ.2

K = 60 lt/dt/ha

NFR = 1,46 L/dt/ha

A = 6514 ha

L = 1705 m

b/h = 1

m = 1

e = 30%

Penyelesaian:

Q =

NFR × Ae

= 1 , 46×11910,3

=5 ,791 m3/dt

I = ( ΔH )

L= 0,1

1705=0 .00001

m3/dt

A = (b + mh)h = (h + h)h = 2h2

P=b+2 h√m2+1=h+2h√12+1=3 h√2=3,828 h

R= AP

= 2h2

3,828 h=0,522 h

V=k × R23 × I

12 =60× 0,522 h

23 ×

12=0,298 h

23

Q=V × A

5,791=0,298 h23 ×2h2

5,791=0,596 h83

h83 =9,714

h=2,35

b=h=2,35

w=13

× h=13

× 2,35=0,8 m



3.5 Perencanaan Bangunan Pelengkap

Pintu Romijn

Elevasi Muka air pada Mercu :

1. Elevasi sawah tertinggi dan terjauh = + 470,983

2. lapisan air disawah = 0,10

3. Kehilangan energi selama pengaliran = 1,86

4. Kehilangan energi akibat gorong-gorong (4 x 0,05 m) = 0,20

5. Kehilangan energi di bangunan sadap (2 x 0,10 m) = 0,20 +

Ketinggian elevasi mercu = + 473,343

Bangunan Sadap Arah Debit

m3/dtb

(m)h

(m)

Tipe Romij

n

Elevasi Muka

air

Elevasi Elevasi dasar pintu

elevasi muka

air+tinggi jagaan

Pintu posisi rendah

IntakeBTMT-1

10.696 1.80 1.80 IV 473.14

3472.84

3471.86

8 473.343

BTMT-1 BTMT-25.791

2.35 2.35 IV 473.143

472.843

471.771 473.343

BTMT-2 BTMT-31.502

1.21 1.21 IV 473.143

472.843

471.975 473.343

BTMT-3 BTMB-44.376

0.82 0.82 IV 473.143

472.843

472.045 473.343

BTMT-4 BTMB-59.306

1.33 1.33 IV 473.143

472.843

471.954 473.343

Contoh perhitungan Pintu Romijn untuk bangunan sadap Intake ke Arah

BTMT-2

Pintu Romijn pada bangunan sadap intake

Data :

Q = 1.502m3/dt

b = 1.21 m

h = 1.21 m

elevasi muka air pada bangunan sadap = +470,983 + 0,10 + 1,86 + 0,20 = +473,14

elevasi pintu air ditambah tinggi jagaan = +473,14 + 0,2 = + 473,34


+ 473,343

+ 471,855

+ 472,843

+ 473,14 Pintu pada posisitertinggi

Pintu pada posisiterendah

0,75 m


Direncanakan pintu Romijin tipe IV. Ketentuan-ketentuanya didasarkan pada tipe

Romijin standar.

Lebar pintu 0,75 m

Elevasi pintu pada posisi terendah = +473,343– 0,5 = +472.843

Elevasi dasar (BL) pintu :

BL = + 473,343 – (1,21 + V) dimana V = 0,18 x Hmax = 0,18 x1,21 = 0,278

BL = + 473,343 – (1,21 + 0,278)

BL = +471,855

3.6 Saluran Pembawa

Saluran Pembawa

DR Luas Sawah QRb8/3

h (tinggi

)b (lebar) w (tinggi

Jagaan)

(lt/dt/ha) yang diairi (ha) (m3/d) (m) (m) (m)Primer RTMT-1 2.24 2200 4.937 1.738 2.607 1.230 0.869Primer RTMB-1 2.24 1191 2.673 0.941 2.071 0.977 0.690

Sekunder RTMT-2 2.24 309 0.693 0.244 1.249 0.589 0.416Tersier RTMB-2 2.24 900 2.020 0.711 1.864 0.880 0.621Tersier RTMT-3 2.24 1914 4.295 1.512 2.474 1.168 0.825

Contoh perhitungan Saluran Pembawa untuk Tersier - 2

DR = 2,24 lt/dt/ha



Luas sawah yang diairi = 1191 ha

n = 0,025 (pasangan batu disemen)

I = 0,0005

Kemiringan tebing (m) = 1 : 2

R = h/2 = 0,5 h

Langkah perhitungan:

a) Debit Rencana Saluran

Qrencana = DR × A1000

=2 , 24×11911000

=2 ,673 m3/dt

b) Luas tampang aliran

A=(b+m h ) h=( b+2h ) h=bh+2h2

c) Keliling basah

P=b+2h√m2+1=b+2h√22+1

d) Jari–jari hidrolis

R= AP

0,5 h= bh+2h2

b+2 h√22+1

0,5 h= bh+2 h2

b+4,472 h

0,5 h(b+4,472 h)=bh+2h2

0,5 b h+2,236h2=bh+2h2

2 , 236 h2−2h2=−0,5b h+bh

0,236 h2=0,5bh

0,236h2

h=0,5 b

0,236h=0,5 b

h= 0,50,236

h=2,119b

e) Kecepatan aliran



V=1n

× R23 × I

12

Q=A × V

Q=A × 1n

× R2 /3 × I 1/2

2,673=(bh+2 h2)× 10,025

×1/2 h2 /3× 0,00051 /2

2,673=(bh+2h2 ) ×40 (0,5 )h23 ×0,022

2,673=(bh+2h2 ) ×0,447 h23

2,673=0,447 bh5 /3+0,894 h8/3

2,673=0,447 b(2,119 b)5 /3+0,894 (2,119b)8 /3

2,673=0,947 b8 /3+1,894 h8/3

2,673=2,841h8/3

b8/3=2,6732,841

b=0,977

Jadi,

b=0,977 m

h=2,119×b=2,119× 0,977=2,071m

w=1/3×h=1/3 ×2,071=0,690 m



3.7 Saluran Pembuang

Saluran pembuangD(n) D(m) As

n IQd

b8/3b H w

(mm) (lt/dt/ha) ha (m3/dt) (m) (m) (m)

PTMT1 ka - BTMT-1

99.41 3.835

2200

0.025

0.0005

7.385 2.599 1.431 3.032 1.011PTMB1 ki - BTMB-1 1191 4.199 1.478 1.158 2.453 0.818PTMT2 ka - BTMT-2 309 1.214 0.427 0.727 1.540 0.513PTMB2 ki - BTMB-2 900 3.245 1.142 1.051 2.227 0.742PTMT3 ka - BTMT-3 1914 6.497 2.287 1.364 2.890 0.963

Contoh perhitungan Saluran Pembuang untuk PTMB 1 ki – BTMB 1

Data. :

R(n)T = 139,787

n = 3 hari

IR = 9,84

Eto = 4,63 mm/hr

P = 2

∆s = 50 mm

A = 6514 ha

n = 0,025 (manning)

m = 2

R = 0,5 h

I = 0,0005

Langkah perhitungan :

a) Debit Perencanaan

Perhitungan debit pembuang dengan menggunakan rumus Modulus Drainase

Modulus Pembuang:

D(n) = R(n) + n ( IR – Eto – P ) – ΔS



= (139,787) + 3 (9,84 – 4,63 – 2) – 50

= 99,411 mm

Modulus Drainase Rencana:

D(m) =

D(n )n ×8,64

= 99,4113 x 8,64

= 3,835 lt/dt/ha

Qd = 1,62 ¿ D(m) ¿ A0,92

= 1,62 ¿ 3,835 ¿ 65140.92

= 4119 l/dt

= 4,199 m3/d

b) Luas tampang aliran

A=(b+mh ) h=( b+2 h ) h=bh+2h2

c) Keliling basah

P=b+2 h√m2+1=b+2 h√22+1

d) Jari–jari hidrolis

R= AP

0,5 h= bh+2h2

b+2 h√22+1

0,5 h= bh+2 h2

b+4,472 h

0,5 h(b+4,472 h)=bh+2h2

0,5 bh+2,236 h2=bh+2h2

2 , 236 h2−2h2=−0,5b h+bh

0,236 h2=0,5 b h

0,236 h2

h=0,5b

0,236 h=0,5 b

h= 0,50,236



h=2,119b

e) Kecepatan aliran

V=1n

× R23 × I

12

Q=A × V

Q=A × 1n

× R2 /3 × I 1/2

4,199=(bh+2h2)× 10,025

× 1/2 h2 /3 ×0,00051/2

4,199=(bh+2h2 ) × 40 (0,5 ) h23 × 0,022

4,199=(bh+2h2 ) × 0,447 h23

4,199=0,447 bh5 /3+0,894 h8 /3

4,199=0,447 b (2,119b) 5/3+0,894(2,119 b)8/3

4,199=0,947 b8/3+1,894 h8 /3

4,199=2,841 h8 /3

b8/3=4,1992,841

b=1,158

Jadi,

b=1,158 m

h=2,119×b=2,119× 1,158=2,453 m

w=1/3 ×h=1/3 ×2,453=0,818 m



BAB IV

PERENCANAAN BANGUNAN UTAMA

4.1 Kurva Hubungan Debit dan Muka Air

Untuk perencanaan bendung didasarkan pada debit banjir dengan

probabilitas 100 tahunan (Q100 th), yaitu sebesar 2582,92 m3/dt. Besarnya debit

dihitung dengan persamaan Manning:

v=1n⋅R2/3⋅I 1/2

Q=A⋅vdimana:

Q = debit saluran, m3/dt

v = kecepatan aliran, m/dt

A = luas penampang aliran, m2

R = jari-jari hidrolis, m

P = perimeter basah, m

I = kemiringan energi (kemiringan dasar saluran)

n = koefisien kekasaran Manning, dt/m1/3

Lebar sungai (B) = 47,023 m

Kemiringan talud sungai (m) = 3 : 1

n = 0,025

Kemiringan dasar sungai (I) = 0,0028

Dari tabel perhitungan setelah interpolasi didapatkan tinggi muka air di

hilir sungai adalah sebesar h = 6,42 m.



Tabel 4.1 Kurva Hubungan Debit dan Muka Air Sebelum Pembendungan

H elevasi m I n BA = P =

R V Q(B+mH)H b+2h(I+m^2)^0,5

0 431.976 3 0.0028 0.025 47.023 0.00 47.02 0.00 0.00 0.000.2 432.176 3 0.0028 0.025 47.023 9.52 48.29 0.20 0.72 6.830.4 432.376 3 0.0028 0.025 47.023 19.29 49.55 0.39 1.13 21.770.6 432.576 3 0.0028 0.025 47.023 29.29 50.82 0.58 1.47 42.950.8 432.776 3 0.0028 0.025 47.023 39.54 52.08 0.76 1.76 69.641.0 432.976 3 0.0028 0.025 47.023 50.02 53.35 0.94 2.03 101.431.2 433.176 3 0.0028 0.025 47.023 60.75 54.61 1.11 2.27 138.041.4 433.376 3 0.0028 0.025 47.023 71.71 55.88 1.28 2.50 179.251.6 433.576 3 0.0028 0.025 47.023 82.92 57.14 1.45 2.71 224.941.8 433.776 3 0.0028 0.025 47.023 94.36 58.41 1.62 2.91 274.992.0 433.976 3 0.0028 0.025 47.023 106.05 59.67 1.78 3.11 329.322.2 434.176 3 0.0028 0.025 47.023 117.97 60.94 1.94 3.29 387.862.4 434.376 3 0.0028 0.025 47.023 130.14 62.20 2.09 3.46 450.572.6 434.576 3 0.0028 0.025 47.023 142.54 63.47 2.25 3.63 517.412.8 434.776 3 0.0028 0.025 47.023 155.18 64.73 2.40 3.79 588.363.0 434.976 3 0.0028 0.025 47.023 168.07 66.00 2.55 3.95 663.393.2 435.176 3 0.0028 0.025 47.023 181.19 67.26 2.69 4.10 742.503.4 435.376 3 0.0028 0.025 47.023 194.56 68.53 2.84 4.24 825.693.6 435.576 3 0.0028 0.025 47.023 208.16 69.79 2.98 4.39 912.943.8 435.776 3 0.0028 0.025 47.023 222.01 71.06 3.12 4.52 1004.274.0 435.976 3 0.0028 0.025 47.023 236.09 72.32 3.26 4.66 1099.674.2 436.176 3 0.0028 0.025 47.023 250.42 73.59 3.40 4.79 1199.174.4 436.376 3 0.0028 0.025 47.023 264.98 74.85 3.54 4.92 1302.764.6 436.576 3 0.0028 0.025 47.023 279.79 76.12 3.68 5.04 1410.474.8 436.776 3 0.0028 0.025 47.023 294.83 77.38 3.81 5.16 1522.315.0 436.976 3 0.0028 0.025 47.023 310.12 78.65 3.94 5.28 1638.305.2 437.176 3 0.0028 0.025 47.023 325.64 79.91 4.08 5.40 1758.455.4 437.376 3 0.0028 0.025 47.023 341.40 81.18 4.21 5.51 1882.805.6 437.576 3 0.0028 0.025 47.023 357.41 82.44 4.34 5.63 2011.355.8 437.776 3 0.0028 0.025 47.023 373.65 83.71 4.46 5.74 2144.136.0 437.976 3 0.0028 0.025 47.023 390.14 84.97 4.59 5.85 2281.176.2 438.176 3 0.0028 0.025 47.023 406.86 86.24 4.72 5.95 2422.496.4 438.376 3 0.0028 0.025 47.023 423.83 87.50 4.84 6.06 2568.12



6.42 438.396 3 0.0028 0.025 47.023 425.54 87.63 4.86 6.07 2582.926.6 438.576 3 0.0028 0.025 47.023 441.03 88.77 4.97 6.16 2718.076.8 438.776 3 0.0028 0.025 47.023 458.48 90.03 5.09 6.27 2872.387.0 438.976 3 0.0028 0.025 47.023 476.16 91.29 5.22 6.37 3031.08

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500012345678

Rating Curve Sungai

Q (m³/dt)

H (m

)

Gambar 4.1 Kurva Hubungan Debit dan Muka Air Sebelum Pembendungan

Lebar sungai rata-rata (B) = 46,763 m

Kemiringan talud sungai (m) = 0

n = 0,025

Kemiringan dasar sungai (I) = 0,0028

Dari tabel perhitungan setelah interpolasi didapatkan tinggi muka air di

hilir bendung adalah sebesar h = 3,45 m.



Tabel 4.2 Kurva Hubungan Debit dan Muka Air Setelah Pembendungan

H elevasi m I n BA = P =

R V Q(B+mH)H b+2h(I+m^2)^0,5

0 440.000 0 0.0028 0.025 46.763 0.00 46.76 0.00 0.00 0.000.2 440.200 0 0.0028 0.025 46.763 9.35 47.16 0.20 0.72 6.730.4 440.400 0 0.0028 0.025 46.763 18.71 47.56 0.39 1.14 21.250.6 440.600 0 0.0028 0.025 46.763 28.06 47.96 0.58 1.48 41.540.8 440.800 0 0.0028 0.025 46.763 37.41 48.36 0.77 1.78 66.721.0 441.000 0 0.0028 0.025 46.763 46.76 48.76 0.96 2.06 96.251.2 441.200 0 0.0028 0.025 46.763 56.12 49.16 1.14 2.31 129.721.4 441.400 0 0.0028 0.025 46.763 65.47 49.56 1.32 2.55 166.821.6 441.600 0 0.0028 0.025 46.763 74.82 49.96 1.50 2.77 207.291.8 441.800 0 0.0028 0.025 46.763 84.17 50.36 1.67 2.98 250.912.0 442.000 0 0.0028 0.025 46.763 93.53 50.76 1.84 3.18 297.512.2 442.200 0 0.0028 0.025 46.763 102.88 51.16 2.01 3.37 346.902.4 442.400 0 0.0028 0.025 46.763 112.23 51.56 2.18 3.55 398.972.6 442.600 0 0.0028 0.025 46.763 121.58 51.96 2.34 3.73 453.562.8 442.800 0 0.0028 0.025 46.763 130.94 52.36 2.50 3.90 510.573.0 443.000 0 0.0028 0.025 46.763 140.29 52.76 2.66 4.06 569.893.2 443.200 0 0.0028 0.025 46.763 149.64 53.16 2.81 4.22 631.423.4 443.400 0 0.0028 0.025 46.763 158.99 53.56 2.97 4.37 695.073.45 443.450 0 0.0028 0.025 46.763 161.33 53.66 3.01 4.41 711.313.6 443.600 0 0.0028 0.025 46.763 168.35 53.96 3.12 4.52 760.763.8 443.800 0 0.0028 0.025 46.763 177.70 54.36 3.27 4.66 828.414.0 444.000 0 0.0028 0.025 46.763 187.05 54.76 3.42 4.80 897.954.2 444.200 0 0.0028 0.025 46.763 196.40 55.16 3.56 4.94 969.304.4 444.400 0 0.0028 0.025 46.763 205.76 55.56 3.70 5.07 1042.414.6 444.600 0 0.0028 0.025 46.763 215.11 55.96 3.84 5.19 1117.224.8 444.800 0 0.0028 0.025 46.763 224.46 56.36 3.98 5.32 1193.665.0 445.000 0 0.0028 0.025 46.763 233.82 56.76 4.12 5.44 1271.695.2 445.200 0 0.0028 0.025 46.763 243.17 57.16 4.25 5.56 1351.265.4 445.400 0 0.0028 0.025 46.763 252.52 57.56 4.39 5.67 1432.315.6 445.600 0 0.0028 0.025 46.763 261.87 57.96 4.52 5.78 1514.805.8 445.800 0 0.0028 0.025 46.763 271.23 58.36 4.65 5.89 1598.696.0 446.000 0 0.0028 0.025 46.763 280.58 58.76 4.77 6.00 1683.946.2 446.200 0 0.0028 0.025 46.763 289.93 59.16 4.90 6.11 1770.506.4 446.400 0 0.0028 0.025 46.763 299.28 59.56 5.02 6.21 1858.34



6.6 446.600 0 0.0028 0.025 46.763 308.64 59.96 5.15 6.31 1947.426.8 446.800 0 0.0028 0.025 46.763 317.99 60.36 5.27 6.41 2037.727.0 447.000 0 0.0028 0.025 46.763 327.34 60.76 5.39 6.50 2129.19

0 500 1000 1500 2000 2500012345678

Rating Curve Bendung

Q (m³/dt)

H (m

)

Gambar 4.2 Kurva Hubungan Debit dan Muka Air Setelah Pembendungan

4.2 Dimensi Tubuh Bendung

Data yang digunakan untuk menghitung tinggi air di atas bendung :

Lebar sungai rata-rata (B) = 46,763 m

Kp = 0,01 (berujung bulat)

Ka = 0,1

Jumlah pilar rencana (n) = 3

Lebar pilar utama = 1 m

Lebar pilar pemisah = 0,8 m

P = 3 m

Lebar bendung tidak termasuk pilar (B’)

B' = B – lebar pilar utama – 2 (lebar pilar pemisah pintu)

B' = 46,763 – 1 – 2 (0,8)

B' = 44,163 m



Gambar Potongan memanjang bendung (A-A) dapat dilihat pada lampiran.A6

Beff = B' - 2(n.Kp+ka) He

Beff = 44,163 – 2 (3. 0,01 + 0,1) He

Beff = 44,163 – 0,26 He

Q = 2/3 Cd √2/3 g . Be He3/2

Koefesien debit Cd adalah hasil kali dari:

1. Co yang merupakan fungsi H1/r, dengan r adalah jari-jari.

2. C1 yang merupakan fungsi P/H1, dengan P adalah tinggi mercu.

3. C2 yang merupakan fungsi P/H1 dan kemiringan muka hulu mercu.

Perhitungan dilakukan dengan cara interasi dengan menetapkan nilai Cd sampai

nilai Cd ≈ Cdhit

Tabel 4.3 Perhitungan tinggi energiCd a He P/He Co C1 C2 Cd hit Q100 Q-Q1.21 4.658 0.644 1.300 0.925 1.007 1.211 711.31 0.00

Dari perhitungan di atas diperoleh :

Cd = 1,21

He = 4,658 m

Beff = 44,163 – 0,26 He

= 44,163 – 0,26 (4,658)

Beff = 42,952 m

Untuk mendapatkan tinggi air di atas mercu Hd dilakukan trial and error sampai

nilai He hit ≈ He dengan menggunakan rumus :

H e = H d +V 2

2 g



H e = H d +1

2 g ( QBe (P+ Hd ) )

Tabel 4.4 perhitungan tinggi air di atas mercuHd 1/2.g Be P Q He hit He

4.650 0.05 43.008 3 711.31 4.4404.658

4.650 0.05 42.952 3 711.31 4.658

Dari perhitungan tabel di atas diperoleh :

Hd = 4.650 m

Maka :

V = QA

V = QBe(P+ Hd )

V = 711 ,3143 ,008 (3+4 . 650 )

V = 2 ,11 m /dtMercu direncanakan :

Hd = 4,650 m

a= 0,282 Hd a = 1,311 m

b = 0,175 Hd b = 0,814 m

R = 0,5 Hd R = 2,325 m

r = 0,2 Hd r = 0,930 m

Dari hasil perhitungan diatas dapat digambar bentuk Mercu ogee tipe IV:

Mencari koordinat titik singgung pada mercu dengan data:

Kemiringan hilir K n3 : 1 1.936 1.836

xn = k Hdn-1 y



x1,836 = 1,936 x 4,6510,836 y

y = x1,836

1,936 x 4.6510,836

y = x1,836

6,998

dydx =1 =

1,8366,998 x0,836 =1

x0,836 = 6,9981,836

x = 3.118Jadi , x =3.118 m

y = 3,1181.836

6,998

y = 1,153 m

Tabel 4.5 Perhitungan permukaan mercu tipe Ogee IV

x 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75 3.118

y 0 0.011

0.040

0.084

0.143

0.215

0.301

0.399

0.510

0.633

0.769

0.916

1.153



0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

1

2

Diagram Mercu OGEE IV

x (m)

y (m)

Gambar 4.3 Profil mercu Ogee tipe IV

4.3 Bangunan Peredam Energi

Perencanaan bangunan peredam energi menggunakan data sebagui berikut:

- Debit banjir rancangan Q100 tahunan : 711,31 m3/detik

- Lebar bendung efektif (Be) : 42,952 m

- Tinggi air diatas mercu (He) : 4,658 m

- Tinggi air banjir diatas mercu (Hd) : 4,650 m

- Tinggi mercu bendung (P) : 3 m

Perhitungan debit persatuan lebar bendung

qeff =

Qmax

Beff

qeff =

711 ,3142 , 952 = 16,539 m3/dt/m

Kedalaman kritis (yc) :



yc =

3√ qeff 2

g

=

3√16 ,5392

9 , 81

yc = 3,032 m

tinggi jatuh (Z)

Z = elevasi hulu + tinggi bendung – elevasi hilir

= 442,114 + 3 – 441,529

= 3,585 m

q = V1 x Y1

V1 = √2x g(0,5 He+z)

V1 = √2x 9,81 x(0,5 x 4,658+3,585)

V1 = 10,772 m/dt

V1 = qy1

10,772 = 16.539

y1

y1 = 1,535 m

Fr1 = V 1

√g x y1 =

10,772√9,81 x1,535

= 2,776

y2 = 12

y1 (√1+8 Fr2¿¿−1)

= 12

x1,535 ¿ – 1)

= 5,308 m

Panjang Loncatan (Lj)= 7 (Y2-Y1)

= 7 (5,308 - 1,535)

= 26,411 m



Berdasarkan nilai q = 16,539 m3/dt/m < 45 m3/dt/m, V1 = 10,772 m/dt < 18 m/dt

dan Fr = 2,776 > 4,5 (karakteristik hidraulis), yang cocok digunakan adalah

peredam energy tipe kolam olakan datar tipe IV (USBR type IV)

LIV = y2 [5,2+0,4 (Fr−2,5)]

= 5,308 [ 5,2 + 0,4 (2,776 – 2,5)]

= 28,18 m ≈ 28 m

4.4 Bangunan Pengambilan dan Penguras Bendung

Bendung direncanakan untuk mengairi areal sawah seluas 6514 Ha,

kebutuhan air disawah sebesar 1,46 l

dt /ha , DR = 1,460,65

=2,24 ldt /ha

Qrencana intake = Dr x A

= 2,24 x 6514

= 146171 l

dt

= 14,6171 m3

dt

Q = 1,2 Qk =1,2 x 14,6171 = 17,540 m3

d

Tinggi bukaan pintu :

P = 3 m

p = 1,5 m

z = 0,3 m

Elevasi dasar intake = +45,00 + 1,5= +46,50

- Elevasi mercu = elevasi hulu + tinggi mercu bendung

= 45,00 + 3

= +48,00 m

- Tinggi bukaan pintu intake = 48 – 0,2 – 46,00 = 1,8 m

a = 1,6 m

Q = µ x b x a √2× g× z



17,540 = 0,8 x b x 1,6√2× 9,81 ×0,3

b = 5,648 m

Direncanakan 4 buah pintu, @ b = 1,04 m,maka ada 3 pilar @ b = 0,8 m.

Sehingga lebar total intake = (1,04 x 4) + (0,8 x 3) = 6,65 m

Lebar bangunan penguras sebaiknya 60% dari lebar total intake termasuk pilar-

pilarnya.

Lebar penguras = 60% x 6,65 = 3,99 m

Direncanakan 4 buah pintu penguras @ b = 1,04 m dan 3 pilar @ b=0,8 m.

Gambar Potongan memanjang bangunan pengambilan (B-B) potongan

memanjang penguras bendung (C-C) dan dapat dilihat pada lampiran A8 & A9.

Saluran Pengarah

Saluran pengarah dari intake ke kantong lumpur agar tidak terjadi

pengendapan di saluran pengarah dari bangunan intake menuju ke kantong lumpur

maka direncanakan dimensi saluran sebagai berikut:

kecepatan di saluran pengarah = kecepatan di intake

= 1,5 m/det

debit pembilasan = 17,540 m3/detik

tinggi air di saluran pengarah (hp) = a + n + d

=1,6 + 0,20 +0,20

= 2 m

Q pengarah (Qp) = Ap x V

17,540 = Bp x Hp x V

17,540 = Bp x 2 x 1,5

Bp = 5,847 m≈ 6 m

4.5 Kantong Lumpur



Prosedur perencanaan kantong lumpur:

1. Menentukan ukuran partikel rencana yang akan terangkut ke

jaringan irigasi.

2. Menentukan volume (V) kantong lumpur yang diperlukan.

Qn = 14,6171 m3

dt

D = ukuran partikel sedimen yang terangkut kejaringan irigasi = 0,05 mm

T = periode pembilasan kantong lumpur = 7 harian

M = persentase sedimen yang masuk ke intake = 0,05% = 0,0005

Misal direncanakan kantong lumpur 2 pias, Qn /2

Q = Qn

2=14,6171

2=7,509 m3

d t

V = 0,0005 x Q x T

= 0,0005 x 7,509 x 7 x 3600 x 24

= 2270,722 m3

3. Menentukan perkiraan awal luas rata-rata permukaan

kantong lumpur dengan grafik 5.4, didapat

Dengan suhu air 20⁰C dan D = 0,05 mm didapat w = 1 mm/dt =

0,001 m/dt, perkiraan luas permukaan :

LB= Qw

=7,5090,001

=7509m2

Persyaratan: L/B > 8

Direncanakan L = 10 B

10B2= 7509

B = 25,43 m → L = 254,3 m

4. Menentukan kemiringan saluran normal In (eksploitasi

normal, kantong sedimen hampir penuh)



Biasanya Vn diambil 0,40 m/dt untuk mencegah tumbuhnya vegetasi dan

agar partikel partikel yang besar tidak langsung mengendap d ihilir

pengambilan. Harga Ks dapat diambil 40. Untuk menentukan Rn, luas

harus diperkirakan dulu.

An = Qn

V n=1 4,6171

0,4=36,543 m2

Hn = An

B=36,543

25,43=1,437 m

Rn = An

Pn= 36,543

B+2 Hn= 36,543

25,43+2(1,437)=1,291 m

Vn = Ks x Rn

23 × I n

12

0,4 = 40 x (1,291)23 × I n

12

In = 0,00071

Sebenarnya nilai In ini tidak sahih untuk seluruh panjang kantung lumpur

karena luasnya akan bertambah ke arah hilir. Perbedaan elevasi yang dihasilkan

sangat kecil dan boleh diabaikan.

Gambar 4.4 Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan penuh pada Qn

5. Menentukan kemiringan kantong lumpur Is (pembilasan,

kantong lumpur kosong)

Sedimen di dalam kantong berupa pasir kasar. Untuk asumsi awal dalam

menentukan Is, kecepatan aliran untuk pembilasan diambil 1,5 m/dt.

Debit untuk pembilasan diambil

Qs = 1,2 Qn = 1,2 x 14,6171 = 17,541 m3 / dt



Luas penampang basah kantong lumpur, As

As = Qs

V s=17,541

1,5=11,937 m2

Bentuk penampang kantong lumpur adalah persegi, maka rumus yang

digunakan :

Kedalaman kantong lumpur

As = B x hs

Hs = A s

B=11,937

25,43=0,46 m

Rs = A s

P s= 11,937

25,43+2(0,46)=0,453 m

Harga Ks dapat diambil 40. Maka kemiringan saluran normal (Is) dapat dihitung

sebagai berikut:

Vs = Ks x R s

23 × I s

12

1,5 = 40 x ¿ x I s

12

Is = 0,0040

Gambar 4.5 Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan kosong

pada Qs

4.6 Bangunan Pembilas Kantong Lumpur

Data yang digunakan:

Lebar dasar kantung lumpur (b) = 25,43 m (1 pias)

Kedalaman air pembilas (Hs) =0,46m

Untuk menghitung lebar bersih bukaan pembilas (bnf) terlebih dahulu

direncanakan bukaan dan pilar:

Ada 5 bukaan @ 2 m dan ada 4 pilar @ 0,8 m



b nf = 5 x 2 = 10 m

AT = b x Hs

= 25,43 x 0,46

= 11,698 m2

b x Hs = b nf x Hf

11,698 = 10 Hf

Hf = 0,855 m

Jadi, kedalaman tambahan 0,855 – 0,46 = 0,395 m, harus diberikan ke dasar

bangunan pembilas.

Gambar 4.7 Potongan memanjang saluran pembilas kantong lumpur

Saluran Pembilas

Data yang digunakan:

Kecepatan pada saluran pembilas (V) = 1,5 m3/dt

Elevasi dasar sungai = + 43,00

Panjang saluran pembilas = 60 m

Dengan menggunalan nilai banding b/h = 2,5

Af = bnf x hf = 10 x 0,855 = 8,55 m2

Af = ( n + m )H2

8,55 = (2,5 + 0,0005)H2

H = 1,849 m

B = 5,09 m

Kemiringan yang diperlukan dapat ditentukan dengan Rumus Strickler,

dengan Ks = 40



Vs = Ks x Hf 2/3 x if

½

1,5 = 40 x 0,855 2/3 x if 1/2

if 1/2 = 0,0416

if = 0,0017

Gambar 4.8 Potongan memanjang saluran pembilas

4.7 Bangunan Pengambilan Saluran Primer

Ambang pengambilan disaluran primer diambil 0,1 m diatas muka kantong

lumpur dalam keadaan penuh (+ 45,8).

Hn = 1,437 m

Hi = Hn - 0,1 - 0,1 = 1,237 m

Muka air disebelah hulu pengambilan = + 45,8 + 1,849 = + 47,649

Direncanakan kehilangan tinggi energi = 0,1 m diatas pengambilan.

Qn = x hi x bi x √2gz

14,6171= 0,9 x 1,849 x bi x √2 x 9,81 x0,1

bi = 6,271 m

bi = lebar bersih bangunan pengambilan

Dengan menggunakan 5 bukaan masing-masing 1,5 m, diperlukan 4 pilar masing-

masing 0,8 m. Jadi lebar total adalah :

bi = (5 x 1,5) +( 4 x 0,80) = 10,7 m



Gambar 4.9 Potongan memanjang saluran pengambilan primer



BAB V

ANALISIS STABILITAS BENDUNG

5.1 Analisis Rembesan Air

Rembesan di bawah bendung dicek dengan teori Lane guna menyelidiki

adanyan bahaya erosi bawah tanah (hanyutnya bahan - bahan halus). Metode ini

membandingkan jalur rembesan di bawah bangunan di sepanjang bidang kontak

bangunan/pondasi dengan beda tinggi muka air antara kedua sisi banguanan.

Rumus yang digunakan pada teori Lane ini adalah :

CL =

Lv+∑ 13

LH

H W

Keterangan :

CL : Angka rembesan Lane

LV : Jumlah panjang vertikal (m)

LH : Jumlah panjang horizontal (m)

HW : Beda tinggi muka air (m)

Dengan teori yang sama dihitung tekanan air di bawah bendung. Untuk

keperluan perhitungan tersebut diasumsikan lantai bendung (“apron”) hulu yang

kedap air dengan panjang 14 m dan koperan setiap 3,50 m.

Tekanan air tanah Px harus di hitung dengan rumus :

Px = Hx – ΔH = Hx – Lx

HwL

dimana :

Px = tekanan air pada titik X, (t/m2)

Lx = jarak jalur rembesan pada titik X, (m)

L = panjang total jalur rembesan, (m)

Hw = beda tinggi energi, (m)



Tabel 5.1 Perhitungan jalur rembesan dan tekanan air pada debit normal

TITIK ELEVASI GARIS

PANJANG REMBESANΔH H P

V H 1/3H Lw

m m m m kN/m² kN/m² kN/m²A0 45.00 0 0 30.00 30

A1 43.00 A0 - A1 2.00 2 1.64 50.00 48.36

A2 43.00 A1 - A2 0.5 0.17 2.17 1.78 50.00 48.22

A3 44.60 A2 - A3 1.60 3.77 3.09 34.00 30.91

A4 44.60 A3 - A4 2.2 0.73 4.50 3.69 34.00 30.31

A5 43.00 A4 - A5 1.60 6.10 5.00 50.00 45.00

A6 43.00 A5 - A6 0.5 0.17 6.27 5.14 50.00 44.86

A7 44.60 A6 - A7 1.60 7.87 6.45 34.00 27.55

A8 44.60 A7 - A8 3 1.00 8.87 7.27 34.00 26.73

A9 43.00 A8 - A9 1.60 10.47 8.58 50.00 41.42

A10 43.00 A9 - A10 0.5 0.17 10.63 8.72 50.00 41.28

A11 44.60 A10 - A1

1 1.60 12.23 10.03 34.00 23.97

A12 44.60 A11 - A1

2 3 1.00 13.23 10.85 34.00 23.15

A13 43.00 A12 - A1

3 1.60 14.83 12.16 50.00 37.84

A14 43.00 A13 - A1

4 0.5 0.17 15.00 12.30 50.00 37.70

A15 44.60 A14 - A1

5 1.60 16.60 13.61 34.00 20.39

A 44.60 A15 - A 3 1.00 17.60 14.43 34.00 19.57

B 41.50 A - B 3.10 20.70 16.97 65.00 48.03

C 41.50 B - C 2.47 0.82 21.52 17.64 65.00 47.36

D 43.50 C - D 2.00 23.52 19.28 45.00 25.72

E 43.50 D - E 0.9 0.30 23.82 19.53 45.00 25.47

F 40.50 E - F 3.00 26.82 21.99 75.00 53.01

G 40.50 F - G 2 0.67 27.49 22.54 75.00 52.46

H 38.00 G - H 2.50 29.99 24.59 100.00 75.41

I 38.00 H - I 2.5 0.83 30.82 25.27 100.00 74.73

J 35.50 I - J 2.50 33.32 27.32 125.00 97.68

K 35.50 J - K 2.5 0.83 34.16 28.00 125.00 97.00



L 33.00 K - L 2.50 36.66 30.05 150.00 119.95

M 33.00 L - M 2 0.67 37.32 30.60 150.00 119.40

N 34.50 M - N 1.50 38.82 31.83 135.00 103.17

O 34.50 N - O 30 10.00 48.82 40.03 135.00 94.97

P 33.00 O - P 1.50 50.32 41.26 150.00 108.74

Q 33.00 P - Q 2 0.67 50.99 41.80 150.00 108.20

R 43.00 Q - R 10.00 60.99 50.00 50.00 0.00

JUMLAH 41.80 57.57 19.2 Cw = 61.0 = 12.20

Dari tabel di atas dihitung angka rembesan Lane-nya :

Cw =

Lv+Σ 13 LH

Hw

=

615

= 12,2 OK

5.2 Stabilitas pada Debit Rendah

Gaya – gaya yang bekerja pada bendung adalah :

1. Tekanan air (tekanan air tanah dan hidrostatis)

a. Gaya tekanan hidrostatis dihitung dengan rumus :

W = ½ (h.W) h

Keterangan :

W = Gaya tekanan hidrostatis

w = Berat volume air (w = 1 t/m3)

h = Kedalaman air (m)

b. Tekanan air tanah

Tekanan tanah (termasuk lumpur yang mengendap di depan

bendung)

Dihitung dengan rumus :



PS=( ρs−ρw

2 )×Ka×h2

Keterangan :

PS = Tekanan tanah aktif

s = Berat volume tanah/lumpur (s = 1,8 t/m2)

w = Berat volume air (w = 1 t/m2)

h = Tinggi tanah (m)

Ka = Koefisien tanah aktif

= Sudut gesekan dalam yang tergantung dari jenis tanah ( = 300)

Nilai Ka :

Ka= tan2(45−302 )=0 , 33

2. Beban mati bendung (G)

Berat sendiri konstruksi atau berat mati bangunan bergantung kepada

material yang dipakai untuk membuat bangunan itu.Berat volume untuk :

γ pasangan batu = 2,2 t/m2

γ beton tumbuk = 2,3 t/m2

γ beton bertulang = 2,4 t/m2

Dihitung dengan menggunakan rumus :

G = Luas Penampang x Berat Volume (γ)

Keterangan :

G = berat sendiri konstruksi (ton)

A = luas penampang (m2)

= berat volume material (t/m2)

Dalam perencanaan ini digunakan material pasangan batu ( = 2,2 t/m2 ).



Gambar Potongan memanjang apron dan bendung selama debit rendah dapat

dilihat pada lampiran A11.



Tabel 5.2 Stabilitas Bendung selama Debit Rendah (Q50)

GAYA LUAS x TEKANANGAYA

SEKITAR TITIK OLENGAN MOMEN MOMEN

kN M kNm

H O R I Z O N T A LW1 0.5 x 3.0 x 30 45.00 48.0 - 33.0 ) + ( 48.0 - 45.0 16.00 720.00W2 19.57 X 3.1 60.67 44.6 - 33.0 ) + ( 44.6 - 41.5 13.15 797.83

0.5 x ( 48.03 - 19.57 ) x 3.1 44.11 44.6 - 33.0 ) + ( 44.6 - 41.5 12.63 557.27

W3 47.36 X 2.0 -94.71 43.5 - 33.0 ) + ( 43.5 - 41.5 11.50 -1089.17

0.5 x ( 47.36 - 25.72 ) x 2.0 -21.64 43.5 - 33.0 ) + ( 43.5 - 41.5 11.17 -241.64

W4 53.01 X 3.00 159.03 43.5 - 33.0 ) + ( 43.5 - 40.5 12.00 1908.36

0.5 x ( 53.01 - 25.47 ) x 3.00 41.31 43.5 - 33.0 ) + ( 43.5 - 40.5 11.50 475.08

W5 75.41 X 2.50 188.54 40.5 - 33.0 ) + ( 40.5 - 38.0 8.75 -1649.68

0.5 x ( 75.41 - 52.46 ) x 2.50 28.69 40.5 - 33.0 ) + ( 40.5 - 38.0 8.33 239.07

W6 97.68 X 4.50 439.57 38.0 - 33.0 ) + ( 38.0 - 33.5 7.25 3186.85

0.5 x ( 97.68 - 74.73 ) x 4.50 51.64 38.0 - 33.0 ) + ( 38.0 - 33.5 6.50 335.65

W7 119.95 X 2.5 299.87 35.5 - 33.0 ) + ( 35.5 - 33.0 3.75 1124.52

0.5 x ( 119.9 - 97.00 ) x 2.5 28.69 35.5 - 33.0 ) + ( 35.5 - 33.0 3.33 -95.63

W8 119.40 X 2.5 -298.51 35.5 - 33.0 ) + ( 35.5 - 33.0 3.75 -1119.39 0.5 x ( 119.40 - 103.2 ) 2.5 -20.29 35.5 - 33.0 ) + ( 35.5 - 33.0 3.33 -67.62



x

W9 108.74 X 2.5 271.86 35.5 - 33.0 ) + ( 35.5 - 33.0 3.75 1019.48

0.5 x ( 108.74 - 94.97 ) x 2.5 17.21 35.5 - 33.0 ) + ( 35.5 - 33.0 3.33 57.38

W10 0.5 x 10.00 x 108 -540.99 33.0 - 33.0 ) + ( 43.0 - 33.0 3.33 -1803.30

H 700.05 MH = 4355.04

Tabel 5.3 Gaya dan Momen Vertikal

GAYA LUAS x TEKANANGAYA

SEKITAR TITIK O

LENGAN MOMEN MOMEN

Kn M kNm

VERTIKALG3 0.5 x 3.50 x 3.50 X 22 -134.75 38.4 - 0.7 ( 3.5 ) = 36.08 -4861.33

G4 1.5 X 5.4 X 22 -178.20 41.9 + 0.5 ( 5.4 ) = 44.60 -7947.72

G5 1.00 X 3.50 X 22 -77.00 38.4 + 0.5 ( 3.5 ) = 40.16 -3092.32

G6 2.00 X 2.474 X 22 -108.86 43.9 + 0.5 ( 2.5 ) = 45.14 -4913.43

0.5 x 2.00 x 1.00 X 22 -22.00 43.9 - 0.7 ( 1.0 ) = 43.23 -951.13

G7 4.50 X 3 X 22 -297.00 38.4 + 0.5 ( 4.5 ) = 40.65 -12073.05

G8 0.5 x 2.50 x 2.50 X 22 -68.75 38.4 - 0.7 ( 2.5 ) = 36.73 -2525.42

G9 2.50 X 2.5 X 22 -137.50 38.4 + 0.5 ( 2.5 ) = 39.65 -5451.88

G10 0.5 x 0.50 x 1 X 22 -5.50 1.0 + 0.3 ( 0.5 ) = 1.17 -6.42


PERENCANAAN IRIGASI DAN BANGUNAN AIR 66 G11 1.00 X 1.00 X 22 -22.00 0.0 + 0.5 ( 1.0 ) = 0.50 -11.00

G12 38.40 X 6.50 X 22 -5491.20 0.0 + 0.5 ( 38.4 ) = 19.20 -105431.04

G13 36.00 X 0.50 X 22 -396.00 0.0 + 0.5 ( 36.0 ) = 18.00 -7128.00

G14 2.00 X 2 X 22 -88.00 34.0 + 0.5 ( 2.0 ) = 35.00 -3080.00

0.5 x 2.00 x 1.00 X 22 -22.00 34.0 - 0.7 ( 1.0 ) = 33.33 -733.33

G15 0.5 x 1.00 x 2.00 X 22 -22.00 0.0 + 0.7 ( 1.0 ) = 0.67 -14.67

2.00 X 2.00 X 22 -88.00 0.0 + 0.5 ( 2.0 ) = 1.00 -88.00

W11 0.5 ( 48.03 + 47.36 ) x 2.47 117.80 44.9 + 0.5 ( 2.5 ) = 46.14 5434.73

W12 25.72 X 1.00 25.72 43.9 - 0.5 ( 1.0 ) = 43.40 1116.05

0.5 ( 47.36 - 25.72 ) x 1.00 10.82 43.9 - 0.3 ( 1.0 ) = 43.57 471.38

W13 0.5 ( 25.72 + 25.47 ) x 0.89 22.78 43.0 + 0.5 ( 0.9 ) = 43.45 989.56

W14 0.5 ( 53.01 + 52.46 ) x 2 105.47 41.0 + 0.5 ( 2.0 ) = 42.00 4429.89

W15 0.5 ( 75.41 + 74.73 ) x 2.5 187.68 38.5 + 0.5 ( 2.5 ) = 39.75 7460.32

W16 0.5 ( 97.68 + 97.0 ) x 2.5 243.35 36.0 + 0.5 ( 2.5 ) = 37.25 9064.76

W17 0.5 ( 119.95 + 119.4 ) x 2 239.35 34.0 + 0.5 ( 2.0 ) = 35.00 8377.27

W18 103.17 X 1.00 -103.17 33.0 - 0.5 ( 1.0 ) = 32.50 -3353.10

0.5 ( 119.40 - 103.17 ) x 1.00 -8.11 33.0 - 0.3 ( 1.0 ) = 32.67 -265.09

W19 0.5 ( 103.17 + 94.97 ) x 30 2972.20 3.0 + 0.5 ( 30.0 ) = 18.00 53499.61

W20 94.97 X 1.00 94.97 2.0 - 0.5 ( 1.0 ) = 1.50 142.46

0.5 ( 108.74 - 94.97 ) 1.00 6.89 2.0 - 0.3 ( 1.0 ) = 1.67 11.48



x

W21 0.5 ( 108.74 + 108.20 ) x 2 216.94 0.0 + 0.5 ( 2.0 ) = 1.00 216.94

W22 0.5 x 3 x 3 -4.50 43.9 - 0.7 ( 3.0 ) = 41.90 -188.55

-3030.57 Mv = -70901.02



Dari tabel stabilitas debit rendah di atas, didapat:

Rv = -3030.6 kN

RH = 700.05 kN

Mv = -70901 kNm

MH = 4355.04 kNm

Mo = -70901 + 4355.04 = -66545.98 kNm

Garis tangkap (line of action) gaya resultante sekarang dapat ditentukan

sehubungan dengan titik 0.

h = M H

RH= 4355.04

700.05=6.221 m

Tekanan tanah di bawah bendung dapat dihitung sebagai berikut :

Panjang telapak pondasi L = 47,37 m

Eksentrisitas : e = L2− Mo

Rv

e = 47,37

2−66545.98

3030.6

= 1,727 < (1/6 x L = 7,9) ( 0k )

Banguan aman terhadap bahaya guling selama terjadi debit rendah.

Tekanan tanah : σ=R v

Lx (1 ± 6e

L )¿ −3030.6

47,37x (1 ± 6 x1,727

47,37 ) = 63,977 x (1 0,92 )

Didapat ; maks = 77.97 KN/m2 dan min = 49.98 KN/m2

Daya dukung yang diijinkan untuk pasir dan kerikil adalah 200-600 kn/m2 ,

sehingga tanah OK.

Dengan mempertimbangkan gerusan yang mungkin terjadi sampai setengah

kedalaman pondasi, tekanan tanah pasif epi menjadi :



Pada titik Q-R

ep1 = 0,5(ρ s−ρw) x g x 0,5 h x tg2 ( 45o + φ/2 )

= 0.5(1.8 – 1 ) x 10 x 0,5 x 10 x tg2 (45o + 30o/2)

= 60 kN/m

Pada titik C-D


= 0.5(1.8 – 1 ) x 10 x 0,5x 2 x tg2 (45o + 30o/2)

= 12.0 kN/m

Pada titik M-N


= 0.5(1.8 – 1 ) x 10 x 0,5 x 2 x tg2 (45o + 30o/2)

= 150 kN/m

Tekanan tanah pasif menjadi :

Pada titik Q-R

Ep1 = ½ x (0,5 h x ep1)

= ½ x 0.5 x 10 x 60

= 150 kN

Pada titik C-D

Ep2 = ½ x (0,5 h x ep2)

= ½ x 0,5 x 2 x 12

= 6 kN

Pada titik M-N

Ep3 = ½ x (0,5 h x ep3)

= ½ x 0,5 x 2 x 12

= 6 kN



Keamanan terhadap guling sekarang f = 0,5

S = f x R v

RH−∑ Ep

=0,5 x 3030,57700,05 – 162.0

=2,816 > 2 (0k)

Tanpa tekanan tanah pasif, keamanan terhadap guling menjadi :

S = f x R v

RH=0,5 x 3030.6

700,05 = 2,164 > 2 (0k)

Keamanan terhadap erosi bawah tanah (piping)

Persamaan :

S = s (1+ a

s)

hs

Dimana :

S = factor keamanan (S = 2)

s = kedalaman tanah (8 m)

a = tebal lapisan lindung

hs = tekanan air pada titik Q, m tekanan air

10,79 – 10 = 0,79 m

keamanan terhadap erosi bawah tanah menjadi :

S= 100.79

=12,66 > 2 (0k)

Keamanan terhadap gempa

Persamaan :

E = ad/g

ad= n (ac x z )

Dimana :

ad = percepatan gempa rencana, cm/dt2



N,m = koefisien jenis tanah (1,56 dan 0,89)

ac =percepatan gempa dasar, cm/dt2

E = koefisien gempa

Z = factor yang bergantung kepada letak geografis (0,56)

ad =1,56(160 x 0,56)0.89=85

E =85/980=0,08 < 0,1 diambil E = 0,10

Gaya horizontal tambahan kearah hilir adalah:

He = E x ∑G= 0,1 x 7048,76 = 704.876 kN

Dan akan bekerja dari pusat gravitasi yang telah dihitung diatas.

Momen tambahan yang dipakai adalah :

He x h = + 704.047 X 6.221 = 4385.047 kNm

Jumlah momen sekarang menjadi :

M = Mo + He = -67101,03 + 8311,47 = -58789,56 kNm

Stabilitas bendung sekarang menjadi :

Eksentrisitas (guling):

e = L2− M

Rv

e = 47,37

2−62160.93

3030.57

= 3.174 < 1/6 x L = 7,9 ( 0k )

Tekanan tanah :

maks ¿Rv

Lx (1+ 6 e

L )maks ¿

3030.5747,37

x¿

maks = 64.379 kN/m2 < 200 kN/m2 (0k)

Gelincir :

S = f x Rv

RH +H e+∑ Ep ❑

= 0,5 x 3030.57

700,05+705−162.00 ❑



= 1,219 < 1,25

5.3 Stabilitas pada Debit Banjir

Debit rencana (Qmax = 128,71 m3/dt)

Elevasi muka air hulu bendung = + 52,239 m

Elevasi muka air hilir bendung = + 48,581 m

Gambar Potongan memanjang bendung selama debit banjir dapat dilihat

pada lampiran A12.

Tabel 5.4 Tekanan air selama banjir rencana (Lane)

TITIK ELEVASILw ΔH H PM kN/m² kN/m² kN/m²

A 44.60 17.60 14.43 34.00 19.57B 41.50 20.70 16.97 65.00 48.03

C 41.50 21.52 17.64 65.00 47.36

D 43.50 23.52 19.28 45.00 25.72E 43.50 23.82 19.53 45.00 25.47F 40.75 26.82 21.99 75.00 53.01G 40.75 27.49 22.54 75.00 52.46H 38.00 29.99 24.59 100.00 75.41I 38.00 30.82 25.27 100.00 74.73J 35.50 33.32 27.32 125.00 97.68K 35.50 34.16 28.00 125.00 97.00L 33.00 36.66 30.05 150.00 119.95M 33.00 37.32 30.60 150.00 119.40N 35.00 38.82 31.83 135.00 103.17O 35.00 48.82 40.03 135.00 94.97P 33.00 50.32 41.26 150.00 108.74Q 33.00 50.99 41.80 150.00 108.20



R 43.00 60.99 50.00 50.00 0.00



Tabel 5.5 Stabilitas bendung selama debit banjir (Q100)

GAYA

LUAS x TEKANANGAYA


kN m kNm

H O R I Z O N T A LW1 47.31 x 3.0 141.92 ( 48.

0 - 33.0 ) + 0.

5 ( 48.0 - 45.

0 ) = 16.50 2341.73

0.5 x ( 96.50 - 47.31 )

x 3.0 73.79 ( 48.0 - 33.

0 ) + 0.3 ( 48.

0 - 45.0 ) = 16.00 1180.62

W2 78.96 x 3.1 244.77 ( 44.6 - 33.

0 ) + 0.5 ( 44.

6 - 41.5 ) = 13.15 3218.74

0.5 x (

109.69 - 78.96 )

x 3.1 47.63 ( 44.6 - 33.

0 ) + 0.3 ( 44.

6 - 41.5 ) = 12.63 601.71

W3 109.61 x 2.0 -219.23 ( 43.5 - 33.

0 ) + 0.5 ( 43.

5 - 41.5 ) = 11.50 -2521.14

0.5 x (

109.61 - 89.44 )

x 2.0 -20.18 ( 43.5 - 33.

0 ) + 0.3 ( 43.

5 - 41.5 ) = 11.17 -225.29

W4 116.65 x 3.00 349.95 ( 43.5 - 33.

0 ) + 0.5 ( 43.

5 - 40.5 ) = 12.00 4199.42

0.5 x (

116.65 - 89.41 )

x3.00 40.86 ( 43.

5 - 33.0 ) + 0.

3 ( 43.5 - 40.

5 ) = 11.50 469.84

W5 143.87 x 2.50 359.68 ( 40.5 - 33.

0 ) + 0.5 ( 40.

5 - 38.0 ) = 8.75 3147.22

0.5 x (

143.87 - 116.5

9) x

2.50 34.10 ( 40.

5 - 33.0 ) + 0.

3 ( 40.5 - 38.

0 ) = 8.33 284.18

W6 168.58 x 4.50 758.61 ( 38.0 - 33.

0 ) + 0.5 ( 38.

0 - 33.5 ) = 7.25 5499.96

0.5 x (

168.58 - 143.8

0) x

4.50 55.76 ( 38.

0 - 33.0 ) + 0.

3 ( 38.0 - 33.

5 ) = 6.50 362.42



W7 193.29 x 2.5 483.22 ( 35.5 - 33.

0 ) + 0.5 ( 35.

5 - 33.0 ) = 3.75 1812.09

0.5 x ( 193.3 - 168.5

1) x 2.5 30.98 ( 35.

5 - 33.0 ) + 0.

3 ( 35.5 - 33.

0 ) = 3.33 103.25

W8 193.23 x 2.5 -483.08 ( 35.5 - 33.

0 ) + 0.5 ( 35.

5 - 33.0 ) = 3.75 -1811.54

0.5 x (

193.23 - 173.1 )

x 2.5 -25.16 ( 35.5 - 33.

0 ) + 0.3 ( 35.

5 - 33.0 ) = 3.33 -83.88

W9 192.09 x 2.5 480.23 ( 35.5 - 33.

0 ) + 0.5 ( 35.

5 - 33.0 ) = 3.75 1800.86

0.5 x (

192.09 - 172.2

2) x 2.5 24.84 ( 35.

5 - 33.0 ) + 0.

3 ( 35.5 - 33.

0 = 3.33 82.79

W10 192.03 x 10.0 -1920.34 ( 43.

0 - 33.0 ) + 0.

5 ( 43.0 - 33.

0 ) = 15.00-

28805.04

0.5 x 10.00 x 192.03 -960.17 ( 43.

0 - 33.0 ) + 0.

3 ( 43.0 - 33.

0 ) = 13.33-

12802.24

W23 0.5 x 9.24 x 91.16 -421.15 ( 43.0 - 33.

0 ) + 0.3 ( 48.

6 - 43.0 ) = 11.86 -4994.82

H 458.36 MH = -8342.06



Tabel 5.6 Gaya Dan Momen Vertikal

GAYA

LUAS x TEKANANGAYA


kN m kNm

V E R T I K A LG5 1.00 X 3.50 x 0 0.00 38.4 + 0.5 ( 3.5 ) = 40.16 0.00

G6 2.00 X 2.5 x 22 -108.86 43.9 + 0.5 ( 2.5 ) = 45.14 -4913.43

0.5 x 2.00 x 1.00 x 22 -22.00 43.9 - 0.7 ( 1.0 ) = 43.23 -951.13

G7 4.50 X 3 x 22 -297.00 38.4 + 0.5 ( 4.5 ) = 40.65 -12073.05

G8 0.5 x 2.50 x 2.50 x 22 -68.75 38.4 - 0.0 ( 2.5 ) = 38.40 -2640.00

G9 2.50 X 2.5 x 22 -137.50 38.4 + 0.5 ( 2.5 ) = 39.65 -5451.88

G10 0.5 x 0.50 x 1 x 22 -5.50 1.0 + 0.3 ( 0.5 ) = 1.17 -6.42

G11 1.00 X 1.00 x 22 -22.00 0.0 + 0.5 ( 1.0 ) = 0.50 -11.00

G12 38.40 X 6.50 x 22 -5491.20 0.0 + 0.5 ( 38.4 ) = 19.20

-105431.0

4

G13 36.00 X 0.50 x 22 -396.00 0.0 + 0.5 ( 36.0 ) = 18.00 -7128.00


PERENCANAAN IRIGASI DAN BANGUNAN AIR 77 G14 2.00 X 2 x 22 -88.00 34.0 + 0.5 ( 2.0 ) = 35.00 -3080.00

0.5 x 2.00 x 1.00 x 22 -22.00 34.0 - 0.7 ( 1.0 ) = 33.33 -733.33

G15 0.5 x 1.00 x 2.00 x 22 -22.00 0.0 + 0.7 ( 1.0 ) = 0.67 -14.67

2.00 X 2.00 x 22 -88.00 0.0 + 0.5 ( 2.0 ) = 1.00 -88.00

W11 0.5 ( 48.03 + 47.36 ) x 2.5 117.80 44.9 + 0.5 ( 2.5 ) = 46.14 5434.73

W12 25.72 X 1.00 25.72 43.9 - 0.5 ( 1.0 ) = 43.40 1116.05

0.5 ( 47.36 - 25.72 ) x

1.00 10.82 43.9 - 0.3 ( 1.0 ) = 43.57 471.38

W13 0.5 ( 25.72 + 25.47 ) x 0.9 22.78 43.0 + 0.5 ( 0.9 ) = 43.45 989.56

W14 0.5 ( 53.01 + 52.46 ) x 2 105.47 41.0 + 0.5 ( 2.0 ) = 42.00 4429.89

W15 0.5 ( 75.41 + 74.73 ) x 2.5 187.68 38.5 + 0.5 ( 2.5 ) = 39.75 7460.32

W16 0.5 ( 97.68 + 97.00 ) x 2.5 243.35 36.0 + 0.5 ( 2.5 ) = 37.25 9064.76

W17 0.5 ( 119.95 + 119.4 )

x 2 239.35 34.0 + 0.5 ( 2.0 ) = 35.00 8377.27

W18 103.17 X 1.00 103.17 33.0 - 0.5 ( 1.0 ) = 32.50 3353.10

0.5 ( 119.40 - 103.1

7) x

1.00 8.11 33.0 - 0.3 ( 1.0 ) = 32.67 265.09

W19 0.5 ( 103.17 + 94.97 )

x 30 2972.20 3.0 + 0.5 ( 30.0 ) = 18.00 53499.61

W20 94.97 X 1.00 94.97 2.0 - 0.5 ( 1.0 ) = 1.50 142.46

0.5 ( 108.74 - 94.97 )

x1.00 6.89 2.0 - 0.3 ( 1.0 ) = 1.67 11.48

W21 0.5 ( 108.74 + 108.2

0) x 2 216.94 0.0 + 0.5 ( 2.0 ) = 1.00 216.94

W22 0.5 x 3 x 3 -4.50 43.9 - 0.7 ( 3.0 ) = 41.90 -188.55



v -2418.05 Mv = -47877.86



Dari tabel stabilitas debit banjir di atas, didapat:

Q100 = 711.31 m3/dt

Muka air di hulu bendung adalah 48 + Hd = 48 + 4,65 = 52,65 m

Muka air di hilir bendung adalah 42 + y2 = 42 + 5,308 = 47,308 m

Hw = 52,65 – 47,308 = 5,342 m

Cw = 60,995,342 = 11,416 m

Tanpa menghitung gesekan, kecepatan air pada elevasi + 45,00 , adalah

v=√2 g ( H +z )=√19,62 (4,65+3,585 )=12,711m /dt

Tebal pancaran air:

D=qv =

16,53912,711 = 1,301 m

Tekanan sentrifugal pada bak :

P = Dg

x v2

L = 1,301

9,81x 12,7112

36 = 0,595 ton/m2 = 5,953 kN/m2

Gaya sentrifugal resultante Fc = p x L = 5,953 x 36 = 214,297 kN

Gaya resultant yang bekerja pada bendung adalah :

Rv = -3065,40 kN

Rh = 458,36 kN

Mv = -74946,69 kNm

Mh = -8342,06 kNm

Eksentrisitas : e = L2− Mv

Rv

e = 47,37

2−74946,69

3065,40

= -0,76 < (1/6 x L = 7,895 m)

Bangunan aman terhadap bahaya guling selama terjadi debit rendah.

Tekana tanah :

σ=R v

Lx (1 ± 6e

L )



¿ 3065,4047,37

x (1± 6 x0,7647,37 )

= 64,712 x (1 0,096 )

Didapat ; maks = 70,98 KN/m2 dan min = 58,45 KN/m2

Daya dukung yang diijinkan untuk pasir dan kerikil adalah 200-600 kn/m2 ,

sehingga tanah OK.

Keamanan S untuk daya dukung adalah :

S = σsemua / σmaks = 64,71 / 70,98 = 0,912 < 1,25

Tanpa tekanan tanah pasif, keamanan terhadap guling menjadi :

S = f x R v

RH=0,5 x 3065,40

458,36 = 3,344 > 1 (0k)

Gelincir :

S = f x Rv

RH +∑ E p❑

= 0,5 x 3065,40

458,36−168,70❑

= 5,291 > 1,25 (ok)



DAFTAR KEPUSTAKAAN

Anonim 1, 1986, Standar Perencanaan Irigasi (KP-01), Badan Penerbit P.U,

Jakarta.

Anonim 2, 1986, Standar Perencanaan Irigasi (KP-02) Badan Penerbit P.U,

Jakarta.

Anonim 3, 1986, Standar Perencanaan Irigasi (KP-03) Badan Penerbit P.U,

Jakarta.

Tryatmodjo, Bambang, 2008, Hidrologi Terapan, Penerbit Beta Offset,

Yogyakarta.

Triatmodjo, Bambang, 1996, Hidraulika II, Penerbit Beta Offset, Yogyakarta.

Yulianur, Alfiansyah, 2005, Debit Kebutuhan Irigasi, Banda Aceh.

Zalaf, Amir Fauzi, 2004, Perencanaan Bangunan Air, Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Unsyiah, Banda Aceh.


laporan irigasi eby doen qeqe

Documents