Pengaruh Endapan Di Udik Bendung Terhadap Kapasitas Aliran Dengan Model 2 Dimensi.

(1)

PENGARUH ENDAPAN DI UDIK BENDUNG TERHADAP

KAPASITAS ALIRAN DENGAN

MODEL 2 DIMENSI

Wilman Noviandi

NRP : 0021033

Pembimbing Utama: Endang Ariani, Ir.,Dipl.HE Pembimbing Pendamping : Robby Yussac Tallar, ST.,MT.

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

ABSTRAK

Dalam pengelolaan suatu sistem jaringan irigasi, diperlukan bangunan-bangunan air pendukung. Salah satu dari bangunan-bangunan air tersebut adalah bendung. Bendung adalah bangunan dengan kelengkapannya yang dibangun untuk meninggikan taraf muka air sehingga air dapat mengalir ke saluran atau jaringan berikutnya.

Hal yang tidak mungkin dihindari adalah bahwa masuknya aliran sungai ke bendung membawa endapan sehingga menyebabkan pendangkalan di udik bendung, penyebab terjadinya endapan sangat kompleks dan dipengaruhi oleh berbagai faktor baik berupa faktor alami maupun kegiatan manusia, akumulasi endapan yang terjadi di udik bendung dikhawatirkan akan menyebabkan berkurangnya kapasitas aliran bendung sehingga mengakibatkan tidak berfungsinya bendung secara optimal.

Dari hasil pengujian di laboratorium ternyata endapan di udik bendung tidak berpengaruh terhadap kapasitas aliran yang melalui bendung ini, hal ini dapat dilihat dari hasil beberapa kali pengujian pada waktu sebelum dan setelah terisi dengan endapan di udik bendung ,diambil pada debit yang paling besar yaitu :

1. Pada Bendung dengan mercu r = 4 cm

a. Pada sebelum dan setelah terisi endapan lolos ayak No.10, selisih terbesar yang terjadi adalah sebesar 3,547136,E-04 m3/detik

b. Pada sebelum dan setelah terisi endapan lolos ayak No.20, selisih terbesar yang terjadi adalah sebesar 4,959930,E-04 m3/detik

2. Pada Bendung dengan mercu r = 5 cm

a. Pada sebelum dan setelah terisi endapan lolos ayak No.10, selisih terbesar yang terjadi adalah sebesar 5,038274,E-04 m3/detik

b. Pada sebelum dan setelah terisi endapan lolos ayak No.20, selisih terbesar yang terjadi adalah sebesar 2,883760,E-04 m3/detik

(2)

DAFTAR ISI

Halaman

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR...i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR...ii

ABSTRAK...iii

PRAKATA...iv

DAFTAR ISI...vi

DAFTAR GAMBAR...viii

DAFTAR TABEL...x

DAFTAR NOTASI...xi

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang...1

1.2 Maksud...2

1.3 Pembatasan Masalah...2

1.4 Sistematika Pembahasan...3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bendung...5

2.1.1 Pengertian Umum...5

2.1.2 Tipe-Tipe Bendung...6

2.2 Perencanaan Hidraulik Bendung...7

2.3 Rumus yang dipergunakan...10

(3)

BAB 3 DATA 13

3.1 Deskripsi model saluran...13

3.1.1 Tampak samping model bendung...14

3.1.2 Detail mercu bulat dengan r = 4 cm...14

3.1.3 Detail mercu bulat dengan r = 5 cm...15

3.1.4 Alat ukur Thomson...15

3.2 Percobaan karakteristik tanah ...16

3.2.1. Analisa ukuran butir dari pasir A...16

3.2.2. Analisa ukuran butir dari pasir B...19

BAB 4 ANALISIS 4.1 Pembahasan secara karakteristik Hidraulik...22

4.1.1. Pada mercu dengan r = 4 cm dan htotal = 16 cm...22

4.1.2. Pada mercu dengan r = 5 cm dan htotal = 16 cm...42

4.2 Pembahasan secara karakteristik Tanah...61

4.2.1 Pada mercu dengan r = 4 cm dan h = 16 cm...61

4.2.2 Pada mercu dengan r = 4 cm dan h = 16 cm...64

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan...67

5.2 Saran...69

DAFTAR PUSTAKA ...70

(4)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 2 Bentuk-bentuk mercu...8

Gambar 2. 3 Bendung dengan mercu bulat...9

Gambar 3. 1 Sketsa tampak samping Bendung...14

Gambar 3. 2 Sketsa mercu r = 4 cm...14

Gambar 3. 3 Sketsa mercu r = 5 cm...15

Gambar 3. 4 Sketsa alat ukur Thomson...15

Gambar 3. 5 Kurva distribusi ukuran butir pasir A...18

Gambar 3. 6 Kurva distribusi ukuran butir pasir B...21

Gambar 4. 1 Grafik hubungan Q dan∆h thomson sebelum terisi endapan...25

Gambar 4. 2 Grafik hubungan Q ,∆h dan H Udik Bendung sebelum terisi endapan...29

Gambar 4. 3 Grafik hubungan Q dan∆h Thomson setelah terisi endapan A...31

Gambar 4. 4 Grafik hubungan Q ,∆h dan H Udik bendung setelah terisi endapan A...35

Gambar 4. 5 Grafik hubungan Q dan∆h Thomson setelah terisi endapanB...37

Gambar 4. 6 Grafik hubungan Q ,∆h dan H Udik Bendung setelah terisi endapan B...41

Gambar 4. 7 Grafik hubungan Q dan∆h Thomson sebelum terisi endapan...44

Gambar 4. 8 Grafik hubungan Q ,∆h dan H Udik Bendung sebelum terisi endapan...48

(5)

Gambar 4. 10Grafik hubungan Q ,∆h dan H Udik Bendung setelah

terisi endapan A...54

Gambar 4. 11 Grafik hubungan Q dan ∆h thomson setelah terisi endapan B...56

Gambar 4. 12 Grafik hubungan Q ,∆h dan H Udik Bendung setelah terisi endapan B...60

Gambar 4. 13 Gambar pengisian endapan pada mercu r = 4 cm...61

Gambar 4. 14 Gambar penggerusan endapan A pada mercu r = 4 cm...62

Gambar 4. 15 Gambar penggerusan endapan B pada mercu r = 4 cm...63

Gambar 4. 16 Gambar pengisian endapan pada mercu r = 5 cm...64

Gambar 4. 17 Gambar penggerusan endapan A pada mercu r = 5 cm...65

(6)

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Nilai γ Bazin...10

Tabel 2. 2 Harga n (koefisien kekasaran Manning) ...10

Tabel 4. 1 Data Q dan∆h Thomson sebelum terisi endapan...24

Tabel 4. 2 Data Q ,∆h dan H di Udik Bendung sebelum terisi endapan...28

Tabel 4. 3 Data Q dan∆h Thomson setelah terisi endapan A...30

Tabel 4. 4 Data Q ,∆h dan H di Udik Bendung setelah terisi endapan A...34

Tabel 4. 5∆Q di udik Bendung...35

Tabel 4. 6 Data Q dan∆h Thomson setelah terisi endapan B...36

Tabel 4. 7 Data Q ,∆h dan H di Udik Bendung setelah terisi endapan B...40

Tabel 4. 9 Data Q dan∆h Thomson sebelum terisi endapan...43

Tabel 4. 10 Data Q ,∆h dan H di Udik Bendung sebelum terisi endapan...47

Tabel 4. 11 Data Q dan∆h Thomson setelah terisi endapan A...49

Tabel 4. 12 Data Q ,∆h dan H di Udik Bendung setelah terisi endapan A...53

Tabel 4. 14 Data Q dan∆h Thomson setelah terisi endapan B...55

Tabel 4. 15 Data Q ,∆h dan H di Udik Bendung setelah terisi endapan B...59

Tabel 5. 1∆Q di udik Bendung pada mercu r = 4 cm dengan endapan A...68

Tabel 5. 2∆Q di udik Bendung pada mercu r = 4 cm dengan endapan B...68

Tabel 5. 3∆Q di udik Bendung pada mercu r = 5 cm dengan endapan A...68

(7)

DAFTAR NOTASI

A = Luas basah penampang saluran ( m2 ) b = Lebar bendung ( m )

C = koefisien Chezy Cc = Koefisien culvature

Cd = koefisien debit

Cu = Koefisien uniformity

D10 = Diameter butiran tanah yang bersesuian dengan 10% dari butiran yang

lolos saringan (atau ukuran efektif) (mm)

D30 = Diameter butiran tanah yang bersesuaian dengan 30% dari butiran yang

D60 = Diameter butiran tanah yang bersesuaian dengan 60% dari butiran yang

g = Gaya gravitasi ( m/detik2) H = Tinggi energi ( m )

I = kemiringan sungai rata-rata

K = koefisien kekasaran dari strickler n = koefisien kekasaran Manning

N% = Persen lolos saringan ( % ) O = keliling basah sungai, ( m )

P = Tinggi total mercu ( m )

(8)

r = Jari-jari mercu ( m )

R = Persen kumulatif tertahan ( % )

V = Kecepatan aliran ( m/detik ) Wr = Persen berat tertahan ( gr )

Wr %= Berat tertahan (% )

γ = koefisien kekasaran Bazin

(9)

72

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA J1. Prof.Drg.Soeria Soemantri No.65

Telp. 212186, 212692 BANDUNG 40164

SIEVE ANALYSIS

Soil sample : Pasir lolos ayak No.10 Form no : 1.4 /1-2

Location : Test no :

Boring No : depth m Date :8-9-2007

Sampel No : Gs Tested by : Wilman

SOIL SAMPLE WEIGHT

20 0,85 386,6 536,8 150,2 25,2862 25,2862 74,7138 40 0,425 283,4 412,1 128,7 21,7 46,9862 53,0138 100 0,15 334,6 601,6 267 44,9495 91,9357 8,0643 200 0,075 345,5 379,8 34,3 5,7744 97,7101 2,2896 PAN - 374,3 387,9 13,6 2,2896 99,9999 0

(10)

73

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA J1. Prof.Drg.Soeria Soemantri No.65

Telp. 212186, 212692 BANDUNG 40164

SIEVE ANALYSIS

Soil sample : Pasir lolos ayak No.20 Form no : 1.4 /1-2

Location : Test no :

Boring No : depth m Date :8-9-2007

Sampel No : Gs Tested by : Wilman

SOIL SAMPLE WEIGHT

40 0,425 283,5 530 246,5 41,2897 41,2897 58,7103 100 0,15 279,5 563,2 283,7 47,5209 88,8106 11,1894 200 0,075 266,7 309,1 42,4 7,1021 95,9127 4,0871 PAN - 355,7 380,1 24,4 4,0871 99,9998 0

(11)

(12)

(13)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam pengelolaan suatu jaringan sistem irigasi, diperlukan

bangunan-bangunan air yang mendukung. Salah satu dari bangunan air tersebut adalah bendung, bendung adalah bangunan dengan kelengkapannya

yang dibangun melintang sungai atau sudetan yang sengaja dibuat untuk meninggikan taraf muka air sehingga dapat mengalir ke saluran atau

(14)

2

Hal yang tidak mungkin dihindari adalah bahwa masuknya aliran

sungai ke dalam bendung membawa endapan sehingga menyebabkan

pendangkalan di udik bendung, akumulasi endapan di udik bendung di khawatirkan akan menyebabkan berkurangnya kapasitas aliran bendung

secara bertahap dan tidak berfungsinya bendung secara optimal.

1.2 Maksud

Maksud dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk mempelajari pengaruh dari endapan di bagian udik bendung terhadap kapasitas aliran

yang melewatinya.

1.3 Pembatasan Masalah

Penelitian dengan uji model fisik dilakukan dengan model 2 dimensi disaluran kaca laboratorium Universitas Kristen Maranatha dengan

pembatasan masalah sebagai berikut:

1. Ukuran saluran kaca laboratorium Universitas Kristen Maranatha,

tinggi saluran 60 cm (diukur dari dasar saluran kaca), lebar 100 cm dan panjang saluran 900 cm.

2. Endapan yang digunakan menggunakan dua macam pasir :

1. Endapan A adalah pasir hasil penyaringan yang lolos saringan No.10 (≤2,00 mm)

(15)

3

3. Pengukuran debit menggunakan alat ukur Thomson yang berada di

udik bendung.

4. Kemiringan dasar sama dengan nol.

5. Menggunakan lima Elevasi akhir Thomson yang telah ditentukan

sebagai variabel tetapnya.

1. Elevasi akhirThomson= ± 33,42 cm

6. Tidak memperhitungkan skala model.

7. Keadaan endapan dalam keadaan penuh setinggi mercu bendung dan

panjang endapan 67 cm pada mercu r = 4 cm dan panjang endapan 66 cm pada mercu r = 5 cm dari mercu bendung dengan keadaan datar.

8. Menggunakan mercu bulat satu jari - jari dengan dua ukuran r yang berbeda yaitu : 1. Mercu dengan r = 4 cm

2. Mercu dengan r = 5 cm dengan ketinggian mercu bendung yang sama yaitu 16 cm.

1.4 Sistematika Pembahasan

Sistematika penulisan dibagi menjadi :

BAB 1 PENDAHULUAN

Pada Bab ini akan dibahas uraian singkat latar belakang masalah, tujuan

(16)

4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Pada Bab ini akan membahas teori secara umum mengenai bendung, mercu

dan endapan. BAB 3 DATA

Pada Bab ini akan membahas data-data yang akan digunakan pada analisis BAB 4 ANALISIS

Pada Bab ini akan dibahas tentang hasil-hasil uji model fisik dari pengujian

di laboratorium, menganalisis dan membahas hasil yang telah didapatkan pada penelitian ini.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Pada Bab ini berisi tentang kesimpulan yang didasarkan pada hasil

pengujian model fisik dua dimensi, dan saran yang dapat diajukan

(17)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5. 1 Ke si mp ul an

Dari hasil percobaan dan analisis didapat kesimpulan sebagai berikut :

1. Tidak terjadi perubahan yang besar terhadap kapasitas aliran yang

melewati Bendung yang bisa diabaikan yaitu antara sebelum dan setelah terisinya endapan baik pada endapan A dan endapan B pada udik Bendung

(18)

68

Tabel 5. 1∆Qdi udik Bendung pada mercu r = 4 cm dengan endapan A

NO Qsebelum terisi endapan Qsetelah terisi endapan A ∆Q (m3/detik) (m3/detik) (m3/detik) Qsebelum -Qsetelah 1 2,528256,E-03 2,173542,E-03 3,547136,E-04 2 2,025348,E-03 1,779356,E-03 2,459921,E-04 3 1,587793,E-03 1,300651,E-03 2,871422,E-04 4 1,089506,E-03 8,961463,E-04 1,933602,E-04 5 6,457058,E-04 6,387702,E-04 6,935559,E-06

Tabel 5. 2∆Qdi udik Bendung pada mercu r = 4 cm dengan endapan B

NO Qsebelum terisi endapan Qsetelah terisi endapan B ∆Q (m3_/detik)

(m3/detik) (m3/detik) Qsebelum -Qsetelah 1 2,528256,E-03 2,032263,E-03 4,959930,E-04 2 2,025348,E-03 1,916627,E-03 1,087210,E-04 3 1,587793,E-03 1,295361,E-03 2,924316,E-04 4 1,089506,E-03 9,522214,E-04 1,372850,E-04 5 6,457058,E-04 6,457058,E-04 0

Tabel 5. 3∆Qdi udik Bendung pada mercu r = 5 cm dengan endapan A

(19)

69

Tabel 5. 4∆Qdi udik Bendung pada mercu r = 5 cm dengan endapan B

NO Qsebelum terisi endapan Qsetelah terisi endapan B ∆Q (m3/detik) (m3/detik) (m3/detik) Qsebelum -Qsetelah 1 2,151987,E-03 1,863611,E-03 2,883760,E-04 2 1,772971,E-03 1,482520,E-03 2,904510,E-04 3 1,217567,E-03 1,080008,E-03 1,375590,E-04 4 9,003870,E-04 7,064842,E-04 1,939030,E-04 5 4,567650,E-04 3,997023,E-04 5,706300,E-05

2. Berdasarkan pengamatan terhadap karakteristik penggerusan endapan di

udik Bendung, baik pada endapan A dan endapan B hampir sama/ tidak berubah sehingga dapat disimpulkan perubahan diameter butir sedimen

tidak mempengaruhi karakteristiknya.

5. 2 Sa ra n

Dari hasil kesimpulan di atas, didapatkan saran-saran sebagai berikut : 1. Untuk penelitian lebih lanjut, variasi-variasi diameter butir endapan dapat

ditambahkan sehingga akan didapat hasil yang lebih akurat.

2. Perubahan tipe mercu dapat juga disarankan untuk mengetahui pengaruh tipe mercu terhadap kapasitas aliran yang melewati Bendung.

3. Kemiringan saluran dapat divariasikan.

4. Kekasaran saluran baik dasar maupun dinding saluran dapat ditambahkan.

5. Dengan peralatan yang lebih canggih, kemungkinan besar akan didapat hasil yang lebih akurat, contohnya meteran taraf sistem digital atau

(20)

DAFTAR PUSTAKA

1. C. Asdak, Pengelolaan Daerah aliran sungai (DAS).Penerbit Erlangga, Jakarta.

2. _{Das, Braja M. (1985),}_{Mekanika Tanah – Prinsip–prinsip Rekayasa} Geoteknis, Jilid 1, Terjemahan Noor Endah Mochtar, Ir., M.Sc., Ph.D, dan Indra Surya B. Mochtar, Ir., M.Sc., Ph.D. Principles of Geotechnical Engineering, Penerbit Erlangga, Jakarta.

3. Departemen PekerjaanUmum Direktorat Jendral Pengairan.(1989), Standar Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan Utama KP-02.

4. Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Pengairan.(1989), Standar Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan KP-04.