Yogi TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR

(1)

Ketentuan :

1. Bendung dengan lantai rendah tipe vlugter untuk irigasi. 2. Debit banjir rencana adalah 95 m3_/dt.

3. Elevasi dasar tempat sungai tempat dibangun bendung adalah pada + 22.010 (Peta 0 pada potongan R7 + 600)

4. Tinggi bendung dari dasar 1,5 m dari dasar sungai. 5. Pengambilan irigasi sebesar 12,00 m3_/dt.

6. Debit pembilasan sebesar 18,00 m3_/dt.

7. Angka kekasaran Chezy dalam perhitungan dianggap tetap sebesar 70,00 m1/2 _/dt.

8. Angka kekasaran Bazin dalam perhitungan diambil sebesar 0,8 9. Hidraulik gradient diperhitungkan sebesar 1/8.

10. Gravitasi bumi sebesar 9,81 m/dt2_.

11. Ketentuan yang belum ada dan diperlukan dapat diambil/ditetapkan saudara dengan harga yang wajar.

Catatan :

1. Untuk memudahkan perhitungan, lebar rata-rata sungai diambil sebesar panjang bersih bendung.

2. Lebar total pintu pembilasan diambil 0,6 lebar total pintu pengambilan.

(2)

TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR

1. Lebar Sungai = B ( antara tanggul kanan – kiri ) pada Gambar Potongan melintang R7+600 didapat = 61,88 m

B eff = B-2 ( n ka + kp ) H = 61,88 -2 ( 1 . 0 + 0 ) 1 = 61,88 - 2 = 59,88 m 2. Kemiringan sungai ( i )

ELEVASI DASAR

A = R7 + 700 = + 22,231 B = R7 + 600 = + 22,010 C = R7 + 500 = + 21,776

i = (EL.DSR A – EL. DSR C ) / JARAK A Sampai C i = (22,231 – 21,776) / 200 = 0,002

3. Elevasi Dasar sungai

= EL. DSR A – ( Jarak A sampai B x i ) = 22,231 – ( 100 x 0,002 )

= 22,031 m

TUGAS IRIGASI DAN BANGUNAN AIR 2

I. Menentukan Dimensi Bendung a. Elevasi Puncak Bendung

(3)

- Tinggi bendung dari dasar sungai 1,5 m

- Jadi, Elevasi Crest (puncak) Bendung = + 22,031 + 1,5 = + 23,531

+22.031

+23.531

Debit banjir rencana = 95 m3_{/dt. Lebar bersih sungai diperhitungkan sama dengan} bentang bersih bendung = 61,88 m

Maka :

q = Q

B

= _61,8895 = 1,535 m3_{/dt/m ≈ 1,5 m}3_/dt/m A = Hn x 1

V = q_A = 1,5

Hn

………( 1 )

V = C * R1/2_{* I}1/2

Dengan harga C = 70,00 m1/2_/dt.

R = Hn

I = 0,002

Maka : V = 70,00 ( Hn * 0,002) ½ _{………( 2 )}

YOGI IMAM FIRTAMA // C.111.14.0090 Lebar Sungai

(4)

Persamaan ( 1 ) = ( 2 ) 1,50

Hn = 70,00 ( Hn * 0,002) ½

1,50

70,00 = Hn * Hn ½ * (0,002)1/2 1,50

70,00 = Hn 3/2 * (0,002)1/2 Hn 3/2 _{= (} 1,5

70,00 ) / (0,002)1/2 Hn 3/2 _{= 0,47 m}

Hn = 0,60 m ≈ 0,6 m

Tinggi Muka air di downstream bendung pada keadaan normal adalah 0,6 m II. Menentukan Dimensi Bendungan

Dimensi Bendung ( Bendung sebagai peluap sempurna) Q = m * b * d *

_√

g . d

Dimana :

Q = m * b * d *

_√

g . d

Q = Debit banjir m3_/dt _g _{= gravitasi bumi (9,81 m/dt}2₎ M = koef. peluapan (dipakai 1,33) d = tinggi air diatas mercu b = bentang Bendung B eff = 59,88 m

Q = m * b * d *

_√

g . d

95 = 1,33 * 59,88 * d *

√

9,81x d

95 = 1,33 * 59,88 * d3/2_{* 9,81}1/2 d3/2 ₌ 95

249,441 550

359.41 = 0,381 m d = 0,526 m ≈ 0,5 m

Tipe Bendung adalah Vlugter, maka :

(5)

Ho =

2

d

=

3

2

_{x 0,5}

= 0,789 m ≈ 1 m ( Kecepatan datang dianggap kecil ) Z = ( Elv. Crest + Ho ) – ( Elv. Dsr + Hn )

= (23,531+ 0,789) – ( 22,031 + 0,60) = 1,689 m ≈ 1,7 m

R = D = Ho + ( 1,1 * Z ) = 0,8 + ( 1,1 *1,7) = 2,670 m ≈ 2,7 m a = 0,2 * Ho *

√

Ho

Z

= 0,2 * 0,8 *

√

0, 8

1,7

= 0,110 m ≈ 0,5 m 2a = 2 * 0,5 = 1 m

R1 =

1

2

_{* H}_o ₌

1

2

_{* 1} _{= 0,5 m}

R2 = 2 * R1 = 2 * 0,5 = 1 m

III. Dimensi Bendung

(6)

a = 0.50

2.a = 1.00 H0 = 1 m

d = 0,5 m

+22.031

2.00 1.50

Hn = 0,60 m Z = 1,7 m

D = 2,7 m

PERHITUNGAN STABILITAS BENDUNG

1. Penggulingan

(7)

1 2

(8)

a. Perhitungan momen negatif akibat momen akibat beban bending sendiri

(9)

N

o Hitungan Luas

Bj Beton

Cyclop Berat Lengan Momen Luas ( m2₎ _{( ton/m}2 ₎ _{( ton )} _{( m )}

( ton.m )

1 ¼ x 3,14 x 0,50 0,4 2,2 0,9 3,55 3,2

2 ½ x 0,50 x 0,25 0,06 2,2 0,1 3,17 0,3

3 3,00 x 0,50 1,5 2,2 3,3 3,59 11,8

4 3,25 x 0,50 1,6 2,2 3,5 3,09 10,8

5 ½ x 2,62 x 1,80 2,4 2,2 5,3 1,96 10,4

6 0,45 x 2,62 1,2 2,2 2,6 1,52 4

7 ½ x 0,27 x 0,37 0,05 2,2 0,11 0,15 0,02

8 ½ x 0,91 x 0,66 0,3 2,2 0,7 0,72 0,5

JUMLAH 7,5 16,5 41,1

(10)

Hydraulic Gradient

2.00 1.00 1.00 1.50 2.00 2.00 1.50 1.00 2.50 14.50

2.20

3.10

H = D – a = 2,2 m

Hydraulic Gradient = 1/8 8H = 8 X 2,2

= 17,6 m

Panjang a – j = 14,5

Maka butuh lantai muka sepanjang = 17,6 – 14,5 = 3,1 m

(11)

 Akibat tekanan air

3.84 +22.031

1.50

1

2xBj air x h²

1.20

Bj air = 1 ton / m2 H = 1,50 m h = D – a

= 2,7 – 0,5 = 2,22

t = h – ( 2/3 x H ) = 2,22 – ( 2/3 x 1,50 ) = 1,2 m

F = ½ * Bj. Air * H2 = ½ * 1 * 1,502 = 1,1 ton M = F * t

= 1,1 * 1,2 = 1,3 ton.m

(12)

(13)

2.00 1.00 1.00 1.50 2.00 2.00 1.50 1.00 2.50

1.34 1.24 1.19 1.14 1.06 1.01

2.00 1.00 1.00 1.50 0.91

U1 U2 U3 U4

(14)

( m2₎ ( ton /

Total momen postif = momen akibat tekanan air + momen Uplift

M positif = 1,3 + 9,61= 10,91 ton.m

M Negatif= 41,1 ton.m

Jadi n MN_MP = _10,9144,1

= 4,04 > SF = 1,5 , jadi aman terhadap guling.

3. Tekanan yang timbul pada tanah dasar pondasi (keadaan normal)

(15)

(16)

Tekanan air (F) = 2,53 ton

Luas Pondasi = 3,56 m2

Tekanan Uplift ( U ) = 7,37 ton Berat bendung diperhitungkan = 20,41 – 7,37

= 12,63 ton Koef Geseran = _12,632,53

= 0,20 < σ = 1,5 (OK)

Ditentukan = 20˚

Koefisien gesekan (f) = _12,632,53 = 0,20 < tg 20˚ Berat total bendung = 20,41 ton

Lengan Momen Total = 31,37_20,41 = 1,54 m 1/6 x 3,56 = 0,59 m 1/3 x 3,56 = 1,19 m

½ x 3,56 - 1,54 = 0,24 m < 0,6227 m ( OK )

Letak resultante masih didalam teras.

3.84

(17)

Keterangan :

V = Kecepatan Aliran ( m/det ) Q = Debit rencana ( m3/det )

µ = Koefisien pengaliran diambil 0,80 – 0,85 h = tinggi pintu intake (m)

b = lebar pintu intake (m) g = Gaya gravitasi = 9,81 m/det2

z = Kehilangan tinggi energi bukaan antara 0,15 – 0,3

(18)

μ = Koef. debit dambil ± 0,90 h2 = 0,70 m

Z2 = 0,30 m g = 9,81 m/dt2

maka harga b2 =

13

0,90∗0,70∗

√

2∗9,81∗0,30 = 8,50 m

Dikonstruksikan dengan 3 daun pintu, maka lebar tiap daun pintu 8,50 /3 = 2,83 m.

Digunakan 2 pilar, lebar tiap pilar = 1 m.

(19)

b = 60 % x 10,49 m = 6,29 m

Dikonstruksikan dengan 3 pintu dan 2 pilar, lebar tiap pilar 1m Lebar tiap pintu = 6,29 : 3 = 2,1 m

Lebar pintu total = ( 3 x 2,1 ) + ( 2 x 1 ) = 8,3 m

Debit minimum sungai 13 m3_{/dt < Debit pembilasan sebesar 15 m}3_{/dt, maka} debit pembilasan diambil sama dengan Q minimum Sungai = 13 m3_/dt

V Pembilasan diambil sebesar 4,50 m/dt

A Pembilasan = Q_V

=

_4,513

= 2,89 m

2 h Pembilasan = A_b

=

2,89_6,29

= 0,46 m

hkr =

√

3 α Q 2

(b+mh_kr)

g∗(b+mh_kr)

= 3

√

Q2

g∗b2

=

√

3 13 2

9,81x6,292 = 0,76 m

h Pembilasan = 0,46 m < h kr = 0,76 m ( OK ) Pembilasan pada keadaan meluncur

(20)

= 0,46 * 13 13 = A * 0,73

= 0,73 m/dt A = 17,81 m2

b/h = 1 jadi, m = 1

A =

2b

+

2h

2

_{* h}

Karena b = h maka :

A = 2h2 _P _{= b + 2h}

√

1 + m2

17,81 = 2 h2 _{= 2,98 + 2 * 2,98}

√

1 + 12 h = 2,98 m , jadi b dan h = 2,98 m = 11,41 m

R =

A

P

₌

17,81

11,41 _{= 1,56 m}

V = C

√

R I

I = V

2

C2x R

I = 0,73

2

702x1,56 = 0,0000697 = 0,697 * 10 -4

Waking ( W ) / Tinggi Jagaan untuk Q >10 m3_{/dt = 0,75 m}

1 1

0,75

2,98

(21)

Debit Saluran Q = 13 m3_/dt V = 0,46 * Q0.225

= 0,41 * 130.225 = 0,82 m/dt

A = Q_V

=

_0,8213

=

15,85 m ………( 1 ) Diambil harga b

(22)

Waking ( W ) / Tinggi Jagaan untuk Q > 10 m3_{/dt = 0,75 m}

8,9 1,62

1 0,75