PERENCANAAN SISTEM DEWATERING PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS, BANJARNEGARA â JAWA TENGAH - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

(1)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

BAB VI

PERENCANAAN KONSTRUKSI

SISTEM DEWATERING

6.1 TINJAUAN UMUM

Pelaksanaan konstruksi bangunan air misalnya bendung yang perlu selalu diperhatikan adalah teknik pelaksanaan konstruksi bendung yang didalamnya terkait teknik pembebasan area konstruksi bendung dari gangguan air (sistem dewatering). Sering kali gambar desain bangunan air (bendung) tidak disertai teknik pelaksanaannya sehingga memaksa kontraktor pelaksana harus membuat teknik pelaksanaan termasuk pelaksanaan sistem dewateringnya yang kadang-kadang menggunaan perhitungan yang.diragukan ketepatannya.

Pada umumnya nilai dewatering dalam kontrak selalu dihitung Lump Sum, dan tidak jarang ternyata setelah pelaksanaan dewatering ini membengkak. Hal tersebut dikarenakan perencanaan dan gambar konstruksi pengelak aliran air tidak jelas bahkan tidak ada.

Cofferdam dan diversion adalah konstruksi yang lazim digunakan dalam sistem dewatering. Konstruksi ini sering tidak dimasukkan dalam RAB tersendiri. Pada hal bisa jadi konstruksi ini cukup besar biayanya dan merupakan kunci keberhasilan pelaksanaan konstruksi bendung. Untuk menghindari membengkaknya biaya dewatering, maka cofferdam dan diversion perlu direncanakan dengan baik.

6.2 PERENCANAAN KONSTRUKSI

Kontraktor yang berpengalaman mungkin tidak menjadi masalah besar dalam pembuatan konstruksi sistem dewatering (cofferdam dan diversion channel), tetapi sering hal tersebut tidak disertai perhitungan teknis yang memadai dan hanya mengandalkan pengalaman.

Perencanaan diversion akan berpengaruh dalam perencanaan cofferdam. Bila dikehendaki tinggi cofferdam tertentu maka lebar diversion channel harus dicoba-coba

(2)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

sedemikian rupa sehingga dicapai luasan penampang yang mampu melewatkan debit rencana (Qd). Bila lebar diversion channel tidak dibatasi, maka tinggi cofferdam bisa lebih rendah, atau dengan nilai h tetap dan b dicoba-coba maka akan didapatkan nilai Q Lewat = Qd

Pada pendimensian konstruksi sistem dewatering untuk rencana pelaksanaan Bendung Gerak Tulis, nilai yang diketahui adalah lebar diversion channel. Jadi yang akan dicoba-coba untuk mendapatkan Qd adalah tingginya. Hal ini karena lebar diversion channel dibatasi oleh situasi lokasi penempatan diversion channel dan teknik pelaksanaanya. Artinya dengan B tetap dan H dicoba-coba sampai mendapatkan nilai Q yang mendekati Qd.

H

Q

H1 Hd

Qd Q1

Hd = H u n tu k m en d ap atk an Qd B b ern ilai tetap

Gambar 6.1 Grafik hubungan h dan Q

Sebelum perencanaan diversion channel dan cofferdam dalam rencana pelaksanaan Bendung Gerak Tulis dimulai, maka ada beberapa data yang diperlukan dari hasil analisa pada bab sebelumnya, data design teknis struktur bendung dan data tanah hasil penelitian dilapangan. Design struktur Bendung Gerak Tulis sekali lagi tidak disajikan dalam laporan ini sesuai dengan batasan masalah.

6.2.1 Data Hasil Analisa Hidrologi

Dari hasil analisa hidrologi didapatkan : Qd Sungai Tulis = 409,631 m3/dtk Qd Anak Sungai Tulis = 60,939 m3/dtk

(3)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

6.2.2 Data Teknis Design Struktur Bendung

Dari gambar design struktur Bendung Gerak Tulis yang telah ada. Ada beberapa data yang akan diperlukan dalam perencanaan konstruksi, yaitu :

▪ Bentang Dam = 76,5 m

▪ Lebar Spillway = 3 x 8 m

▪ Lebar Fluishing Sluice = 1 x 6 m

▪ Elevasi Puncak Dam = + 670,00 m

▪ Elevasi Terendah Dam = + 649,00 m

▪ Elevasi Mercu Spillway = + 652,00 m

6.2.3 Data Mekanika Tanah

Dari hasil penelitian mekanika tanah dilapangan didapatkan data mekanika tanah lokasi Bendung Gerak Tulis sebagai berikut :

▪ γ tanah dasar / asli = 2,42 t/m3

▪ C tanah dasar / asli = 0,42 t/m3

▪ Ø anah asli = 350

6.3 PERENCANAAN DIVERSION CHANNEL

Berdasarkan rencana plan view yang telah didapatkan dalam bab 5, maka untuk mempermudah dalam perhitungan rencana penampang diversion dapat dibuat dalam beberapa segmen/stasiun.

(4)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

AXIS OF DIVERS_{ION CHANNELL}

Sta . 0 0+

01 0

Sta . 0 0+

01 6

Sta . 0 0+

02 0.5

Sta . 0 0+ 02 7

Sta . 0 0+ 04 2

Sta . 0 0+ 05 7 Sta . 00 + 72 .6 Sta . 00 + 08 4.6

Sta. 00+ 108.16 Sta . 00 + 0 91 .7 2 Ax ist of Co ffer dam U pst ream 1:m 1:m 1:m 1:m 1:m 1 :m 1:m A xis t o f C o ff er dam D o w nst re am Mu lut Up stre am Mer cu Co ntr ol Str uk ture

Mulut D ownstrea

Gambar 6.2 Plan view diversion channel

Sebelum kita merencanakan penampang memanjang diversion channel yang didalamnya menyangkut elevasi, dimensi hidrolis, dan kemiringan/slope maka sebagai patokan dalam perencanaannya adalah elevasi mulut upstream (u/s) diversion, mulut downstream (d/s) diversion serta letak mercu control strukture. Ketiga segmen ini harus diperhatikan dalam kaitan untuk mendapatkan aliran hidrolika yang baik.

Dari peta topografi dan rencana/plan view diversion channel didapatkan data :

» Panjang diversion channel = 108,16 m

» Elev. terendah dasar sungai asli :

Di depan mulut upstream = ±653,5 m Di depan mulut downstream = ±646 m

6.3.1Elevasi Rencana Segmen Diversion sebagai Patokan Perhitungan A. Elevasi Rencana Mulut U/s Diversion Channel (Sta. 00+00)

Dari peta topografi dan plan view diversion channel didapatkan data bahwa elevasi terendah dasar sungai asli di depan mulut u/s adalah ±653,5 m. Berdasarkan

(5)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

prinsip hidrolika maka agar aliran air dapat mudah mengalir masuk ke penampang diversion channel, mulut u/s diversion harus di tempatkan pada elevasi yang lebih rendah dari + 653,5 m.

Berdasarkan hal di atas maka mulut u/s diversion channel direncanakan pada elevasi + 653,2 m.

B. Elevasi Rencana Mulut D/s Diversion Channel (Sta. 00+0108,16)

Mulut d/s adalah segmen akhir dari diversion channel sebagai pelepas aliran air dari saluran dan dikembalikan lagi ke penampang sungai seperti semula. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan sebelum merencanakan penempatan mulut d/s diversion channel yaitu :

» Elevasi terendah penampang sungai di depan mulut d/s.

Dari peta topografi dan plan view diversion channel dapat diketahui elevasi dasar penampang sungai terendah di depan mulut d/s adalah : + 646 m.

» Elevasi MA saat diversion channel melepaskan Qd

Elevasi MA ini perlu diketahui agar elevasi mulut d/s tidak berada dibawah elevasi MA terutama saat penampang sungai menampung debit rencana yang dilepaskan diversion channel. Hal ini untuk menghindari terjadinya aliran backwater masuk ke mulut d/s yang dapat mengganggu aliran di saluran diversion channel. Dengan perhitungan passing capacity pada saat Qd dilepaskan didapat tinggi ma + 3,1 m dengan elevasi ma + 649,1 m.

Dengan memperhatikan hal-hal diatas maka elevasi rencana mulut d/s diversion channel direncanakan ditempatkan pada elevasi + 649,4 pada Sta. 00+108,16.

(6)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

Gambar 6.3 Pot. topografi dan rencana mulut upstream diversion channel

Gambar 6.4 Pot. topografi dan rencana mulut downstream diversion channel

C. Mercu Control Struktur (MCS)

Mercu control struktur adalah bangunan sejenis ambang pelimpah seperti pada bangunan spillway pada bendungan. Mercu control strukture harus direncanakan karena bagian ini nantinya akan berfungsi penting sebagai titik yang digunakan untuk menghitung elevasi ma di sepanjang saluran diversion serta berfungsi juga untuk menghasilkan sifat aliran (dalam saluran terbuka) yang direncanakan. Biasanya sifat aliran yang diharapkan dengan adanya mercu tersebut adalah aliran superkritis.

+655.00

+660.00

K A L I T U

L I S

IS O

F D

SIO

N C

L Mulut U

pstream

+654.00

+653.00

D5

M

u

lu

t

D

o

_w

n

st

re

_a

m

+646

.00

+647 .00

+648 .00

+649 .00

+650 .00

(7)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

Sifat aliran dalam saluran terbuka

Ada 4 Sifat aliran dalam saluran terbuka yang bisa ditentukan dengan bilangan Froude (fr), kemiringan dasar saluran (So) dan kemiringan kritis (Hcr) yaitu :

a. Aliran diam B Fr = 0, Saluran datar, So = 0 dan Hn ∞.

b. Aliran sub kritis (mengalir) B Fr < 1,Saluran landai, So<Scr dan Hn > Hcr. c. Aliran kritis B Fr = 1, Saluran kritis, So=Scr dan Hn = Hcr.

d. Aliran superkritis (meluncur) B Fr > 1, Saluran terjal, So>Scr dan Hn < Hcr.

Bilangan Froude: Fr =

y g

× ... (6.1)

(Aliran Melalui Saluran Terbuka,K.G Rangga Raju,Hal.107) Di mana :

V = kecepatan (m/dtk).

g = percepatan gravitasi (9,81 m/dtk2). y = kedalaman hidrolik (m).

Untuk perencanaan diversion channel Bendung Gerak Tulis direncanakan disepanjang diversion channel dalam kondisi aliran superkritis (meluncur), tipe saluran berupa saluran terjal (steep channel) dimana So > Scr dan Hn < Hcr .

Kondisi aliran superkritis diharapkan dapat melewatkan debit yang besar dengan dimensi saluran yang ekonomis. Hal ini dipengaruhi oleh faktor slope/kemiringan saluran. Dengan slope yang besar maka akan didapatkan kecepatan yang besar saat melewatkan debit rencana (Qd) dengan dimensi penampang (A) yang lebih ekonomis dari pada kondisi aliran subkritis/kritis. Artinya dengan A lebih kecil maka diperlukan kecepatan yang lebih besar untuk dapat melewatkan Qd yang bisa dihasilkan dengan nilai slope yang besar.

(8)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

Bagian berbentuk Terompet

Sal.Pengatur Sal.Peluncur

Bagian Transisi

Axist Of Struktur

Sal.Pengarah Aliran

Ambang Pelimpah

Kolam Peredam Energi

» Perencanaan Mercu Control Strukture :

Untuk menghasilkan aliran superkritis disepanjang diversion channel maka mercu control struktur di tempatkan di hulu. Dengan detail rencana sebagai berikut :

▪ Jarak Axist mercu control stuktur dari mulut upstream = 10 m (sta. 00+010)

▪ Elevasi u/s mercu control strukture = + 654 m (Sta. 00+010)

▪ Elevasi d/s mercu control struktur = +653 m (Sta. 00+016)

6.3.2 Perencanaan Penampang Memanjang Diversion Channel

Sebenarnya belum ada cara perhitungan yang benar-benar mantap dalam merencanakan diversion channel. Oleh karena itu untuk membantu dan mendukung dalam merencanakan diversion channel, digunakan metode pada perencanaan bangunan pelimpah dengan memperhatikan aspek-aspek lainnya. Hasil perencanaan tersebut harus dicek apakah mampu memenuhi aliran hidrolika yang baik dan menghasilkan aliran superkritis di sepanjang saluran.

Gambar 6.5 Skema umum type bangunan pelimpah

6.3.2.1Saluran Pengarah Aliran (Sta. 00+00 S/d Sta. 00+010)

Bagian ini berfungsi sebagai penuntun dan pengarah aliran agar aliran tersebut senantiasa dalam kondisi hidrolika yang baik. Pada saluran pengarah aliran ini, kecepatan masuknya aliran air supaya ≤ 4 m/dtk dan lebar saluran makin mengecil ke

(9)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

V 4 m/dtk P 15H

Vo _V

1 2

arah hilir. Apabila kecepatannya melebihi 4 m/dtk, maka aliran akan bersifat helisoidal dan kapasitas pengalirannya akan menurun. Disamping itu, aliran helisoidal akan meningkatan beban hidrodinamis pada bangunan pelimpah tersebut. Kedalaman dasar saluran pengarah aliran biasanya diambil lebih besar dari 1/5 x tinggi rencana limpasan diatas mercu ambang pelimpah.

Selain didasarkan pada kedua persyaratan tersebut, bentuk, dan dimensi saluran pengarah aliran biasanya disesuaikan pula dengan kondisi topografi setempat serta dengan persyaratan hidrolika yang baik.

Berdasarkan pengujian-pengujian yang ada saluran pengaruh aliran ditentukan sebagai berikut :

Gambar 6.6 Saluran pengarah aliran dan ambang pengatur debit pada bangunan pelimpah

Direncanakan :

▪ Lebar mulut u/s diversion channel (Sta. 00+00) = 20 m

(10)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

0.7 1

+ 653.2

0.2 1

Mercu Control Strukture + 654

Dimensi Hidrolis Sta. 00+00

Dimensi Hidrolis Sta. 00+010

Gambar 6.7 Rencana penampang saluran pengarah

Perhitungan :

» Ketinggian air kritis (Hcr) di atas mercu Diketahui:

▪ Qd = 409,631 m3/dtk

▪ B = 12 m

(11)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

a. Penampang dianggap berbentuk persegi Hcr = 3

2 2

g B

Q_d

× ... ... (6.2) (Sistem Drainase Berkelanjutan,Suripin,Hal.156)

Maka : Hcr = 3

2 2

g B

Q_d ×

= 3 2

2 81 , 9 13

631 , 409

× = 4,66 m

b. Penampang nonpersegi (sesuai dengan desain penampang div.channel) 1

3 2

= ×

× A g

T Q

... (6.3)

(Sistem Drainase Berkelanjutan,Suripin,Hal.159)

{

)

}

2 (

) (

3 2

= ×

+ + ×

+ ×

cr cr

H mH

B B g

mH B Q

Tabel 6.1 Perhitungan trial error Hcr penampang non persegi

No Hcr m B B+mHcr 9.81 x {(B+m/2xHcr)}^3 Q^2 Hasil Ket

1 2 3 4 5 6 (7) = 6*4/5

1 4.55 0.2 13 13.91 2250890.17 167797.56 1.037

2 4.57 0.2 13 13.91 2281720.08 167797.56 1.023

3 4.62 0.2 13 13.92 2360063.52 167797.56 0.990 ≈ 1

4 4.65 0.2 13 13.93 2407947.09 167797.56 0.971

5 4.68 0.2 13 13.94 2456495.03 167797.56 0.952

Dari hasil perhitungan diatas didapatkan Hcr dengan nilai yang hampir sama. Diambil Hcr yang lebih besar yaitu dianggap berpenampang persegi = 4,66 m

(12)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

» Ketinggian W W /

5 1

x Hcr W /

5 1

x 4,66 = 0,93 m

6.3.2.2 Saluran Pengatur Aliran (Sta. 00+010-Sta. 00+016) A. Ambang Penyadap/Mercu Control Strukture (Sta. 00+010)

Bagian ini berfungsi sebagai pengatur debit air (Qoutflow) yang melintasi bangunan pelimpah. Dalam perhitungan tinggi muka air di sepanjang saluran pengelak (diversion channel) diperlukan suatu titik kontrol sebagai titik awal perhitungan. Di titik kontrol ini dapat dihitung tinggi muka air kritisnya (Hcr) dengan menggunakan suatu rumus. Untuk menghasilkan aliran kritis agar dapat diketahui Hcr dilakukan dengan peninggian dasar saluran berupa konstruksi mercu. Konstruksi mercu inilah yang akan dijadikan sebagai titik kontrol struktur untuk menghitung tinggi muka air di sepanjang diversion channel dengan persamaan garis energi.

Dalam perencanaan diversion channel dianggap Qoutflow = Qd karena pada ketinggian W akan terjadi endapan material sungai sehingga penampang tidak efektif.

Gambar 6.8 Mercu Control Strukture H

Q d Qoutflow = Qd

1 Terjadi endapan/

(13)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

Sebenarnya ada berbagai macam type ambang penyadap yang biasa digunakan dalam konstruksi spillway (pelimpah) pada bendungan antara lain ambang bebas, ambang berbentuk bendung pelimpah, ambang berbentuk bendung pelimpah menggantung.

Pada perencanaan diversion channel untuk rencana pelaksanaan Bendung Gerak Tulis direncanakan menggunakan ambang bebas dengan bentuk sederhana tanpa lengkungan pada bagian hilir. Bagian depan berbentuk tegak (1:1), diikuti lingkaran dengan r = ½ W, kemudian horizontal dan di sisi hilir kemiringannya 1: ≥2. Parameter tersebut diambil mengingat kegunaan diversion channel bersifat sementara karena nantinya akan dibongkar, maka direncanakan seefisien dan semudah mungkin dalam pelaksanaanya. Tetapi hasil perencanaannya nantinya akan dikontrol agar bisa menghasilkan aliran superkritis.

» Data Perencanaan :

▪ Elevasi rencana mulut u/s diversion (Sta. 00+00) = + 653,2 m

▪ W diasumsikan terjadi endapan material

▪ Jarak control stukture dari mulut upstream = 10 m (Sta. 00+010)

» Direncanakan :

▪ Kemiringan bagian downstream = 1:5

▪ Elev. Upstream mercu control struktur (Sta. 00+010) = + 654 m

▪ Elev. downstream mercu control struktur (Sta. 00+016) = + 653 m

▪ Radius r = ½ W = ½ 0,93

= 0,465 m ……(diambil r = 0,5 m)

B. Saluran Transisi (Sta. 00+016–Sta. 00+20,5)

Saluran transisi biasanya diperlukan untuk menghubungkan penampang yang bentuk dan dimensinya berbeda antara bagian mercu dan dan saluran peluncur. Saluran transisi direncanakan agar Qd yang akan disalurkan tidak menimbulkan aliran terhenti atau back water. Sebenarnya belum ada cara yang paling baik dalam

(14)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

merencanakan bentuk saluran transisi hanya berdasarkan pengalaman dan pengujian-pengujaian model hirolika.

Untuk bangunan pelimpah yang relative kecil biasanya sudut penyempitan ke arah hilir pada saluran transisi adalah 12,5° terhadap sumbu saluran peluncur. Akan tetapi bila kondisi topografi yang kurang menguntungkan kadang–kadang memaksa pembuatan dinding saluran melebihi sudut inklinasi tersebut.

Bentuk saluran transisi ditentukan sebagai berikut :

B 2 B 1

12 .5 °

Gambar 6.9 Skema bagian transisi saluran pengarah pada bangunan pelimpah

Dengan ketentuan tersebut diatas dan dengan memperhatikan keadaan topografi yang ada maka :

» Direncanakan :

▪ B2 (Sta.00+016) = 9 m

▪ B3 = 7 m

▪ Sudut Inklinasi = 12,5°

▪ m = 0,2

(15)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

Qd _Q_outflow_{= Q}_d

Terjadi endapan/

penampang tidak effektif r = 0.5 + 653.2

+ 654

+ 653

10

5.0

4.5

0.02

+ 652.91 1.0

Sta. 00+00 Sta. 00+010 Sta. 00+016 Sta. 00+020.5

1:5

» Perhitungan :

▪ y = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ −

2 7 9

= 1 m

▪ L = y/tgθ =

5 , 12

1 tg

= 4,5 m ………. (Sta. 00+020,5) Elevasi Sta.00+020.5

S = L

H ∆

0,02 = 5 , 4

H ∆

∆H = 0,09 m

Elev. Sta.00+020.5 = Elev.Sta.00+016 - ∆H = (+ 653) - 0,09

= + 652,91 m

(16)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

0.2 1

Sta.00+016

Sta.00+020,5

Gambar 6.11 Rencana dimensi hidrolis saluran transisi

6.3.2.3 Saluran Peluncur (Sta. 00+020,5 – Sta. 00+108,16)

Saluran peluncur pada bangunan spillway bendungan berfungsi untuk membawa debit air yang telah melewati saluran pengatur menuju konstruksi kolam peredam energi.

Dalam merencanakan saluran peluncur harus memenuhi kriteria :

▪ Air yang melimpah dari saluran pengatur mengalir dengan lancar tanpa hambatan-hambatan hidrolis.

▪ Konstruksi saluran peluncur cukup kukuh dan stabil dalam memikul semua beban yang timbul.

(17)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

0.2 1

Saluran peluncur untuk diversion channel sendiri direncanakan sebagai berikut :

▪ Lay out lurus dan melengkung pada bagian saluran berbentuk terompet karena menyesuaikan dengan letak palung sungai agar debit air yang dilepaskan ke penampang sungai dapat segera mengalir.

▪ Penampang melintang berbentuk trapesium.

▪ Kemiringan dan elevasi diatur dengan menyesuaikan data yang sudah didapatkan. Diketahui :

▪ Elev. saluran transisi (Sta.00+020,5) = + 652,91 m

▪ Elev. rencana mulut d/s (Sta. 00+108,16) = + 649,4 m Perhitungan :

a. Saluran dengan lay out relative lurus (Sta. 00+020,5-Sta.00+091,72)

» Dimensi hidrolis Sta. 00+020,5-Sta.00+072,6 Direncanakan :

▪ B = 7 m

▪ m = 0.02

» Dimensi hidrolis Sta.00+72,6-Sta.00+091,72 Direncanakan :

▪ B = 7 m

▪ m = 1

(18)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

1 1

Sta.00+72,6-Sta.00+091,72

Gambar 6.12.Dimensi Hidrolis Saluran Peluncur Bagian Lurus

b. Saluran dengan lay out melengkung berbentuk terompet (Sta.00+091,72-Sta.00+108,16)

Bagian yang berbentuk terompet pada ujung saluran peluncur pada Sta.00+091,72 s/d Sta.00+108,16 bertujuan agar aliran dari saluran peluncur yang merupakan aliran super kritis dan mempunyai kecepatan tinggi, sedikit demi sedikit dapat dikurangi dengan melebarkan penampang sehingga aliran tersebut menjadi lebih stabil.

Direncanakan :

▪ B = 11 m

(19)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

1 1

Sta.00+091.72

S ta

.0₀ +₁

0₈ .1₆

Axi st O

Div ersi

on C hann

Gambar 6.13. Bagian berbentuk terompet pada ujung hilir saluran peluncur

Gambar 6.14 Rencana Dimensi Hidrolis Sta.00+108,16

c. Rencana kemiringan (slope) saluran Sta.00+020,5-Sta/108,9

Dalam menentukan slope saluran sebagai patokannya adalah pada Sta.00+108,16 (mulut d/s) dimana sudah direncanakan berelevasi + 649,4 m.

(20)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

» Nilai Slope dan elevasi saluran Sta.00+020,5-Sta 00+72,6 Diketahui :

▪ Elevasi Sta. 00+020,5 = + 652,91 m Direncanakan :

▪ S Sta.00+020-Sta.00+072.6 = 0,02 Perhitungan :

» Elv. Sta. 00+072,6

L = Jarak Sta. 00+020,5 -Sta. 00+072,6

= 52,1 m

S = L

H ∆

0,02 =

1 , 52

H ∆

∆H = 1,042

Elv. Sta. 00+072,6 = Elv. Sta. 00+020,5 - ∆H = + 652,91 m - 1,042 = + 651,868 m

» Nilai Slope dan Elevasi saluran Sta. 00+72,6 s/d Sta 00+0108,16 Diketahui :

▪ Elevasi Sta. 00+72.6 = + 651,868 m

▪ Elv. Sta 00+108,16 (mulut d/s diversion) = + 649,4 m Perhitungan :

▪ Besar slope (S) Sta. 00+072,6 – Sta. 00+108,16 L = Jarak Sta. 00+072,6 – Sta. 00+108,16 = 35,56

(21)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

0.02

0.0694

Sta.00+020 Sta.00+091.72 Sta.00+108.9

Saluran Peluncur

Saluran Melengkung Bentuk Terompet

Saluran Lurus + 649.4

+ 652.91

+ 651.868

Sta.00+072.6

+ 650.541

∆H = Beda elevasi antara Sta. 00+072,6 - mulut downstream = (+ 651,868) – (+ 649,4)

= 2,468 m S =

L H ∆

= 56 , 35

468 , 2

= 0,0694

Gambar 6.15.Elevasi dan slope saluran peluncur

Untuk lebih jelasnya elevasi rencana dan slope masing-masing stasiun dapat dilihat dalam tabel 6.2 berikut:

Tabel 6.2 Rekapitulasi perhitungan elevas dasari dan slope

No _Stasiun

Jarak (L)

Kemiringan

( S ) ∆Z

Elevasi

Dasar _Keterangan

m m m

1 2 3 4 5 6

1 Sta.00+00 653.200 Elev.Renc. Mulut U/s

10.00 0.0140 0.8000

2 Sta.00+010 654.000

Elev.Renc. u/s Control Strukture

6.00 0.2000 1.0000

3 Sta.00+016 653.000

Elev.Renc. d/s Control Strukrur

(22)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA - JAWA TENGAH

4 Sta.00+020.5 652.910

6.50 0.0200 0.1300

5 Sta.00+027 652.780

15.00 0.0200 0.3000

6 Sta.00+042 652.480

15.00 0.0200 0.3000

7 Sta.00+057 652.180

15.60 0.0200 0.3120

8 Sta.00+072.6 651.868

12.00 0.0694 0.8328

9 Sta.00+084.6. 651.035

7.12 0.0694 0.4941

10 Sta.00+091.72 650.541

4.88 0.0694 0.3387

11 Sta.00+108.16 649.400

≈ Elev Renc.mulut d/s

diversion

6.3.2.4Peredam Energi

Konstruksi ini berfungsi untuk menghilangkan atau setidak-tidaknya mengurangi energi aliran dengan kecepatan tinggi agar tidak merusak tebing ,jembatan, jalan dan bangunan lain di sebelah hilir bangunan.

Mengingat fungsi diversion channel hanya bersifat sementara karena nantinya akan dibongkar maka kolam peredam energi tidak direncanakan untuk efesiensi biaya. Selain itu di bagian hilir diversion channel hanya terdapat tebing, tidak terdapat bangunan dan instalasi yang harus dilindungi. Sementara untuk melindungi tebing dari gerusan dapat dilakukan dengan perkuatan lereng.

6.3.2.5 Detail Hasil Perencanaan

Dari rencana dan analisa perhitungan diatas maka dapat dibuat desain diversion channel secara detail.sebagai berikut:

(23)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

AXIS OF DIVERSIO_{N CHANNELL}

Sta . 0

0+ 00

Sta . 0

0+ 01

Sta . 0

0+ 01

Sta . 0

0+ 02

0.5

Sta . 0

0+ 02 7

Sta . 0

0 +0 42

Sta . 0 0+ 0 57 S ta. 00 +7 2.6 Sta . 00 +0 84 .6 Sta. 00+108 .16 S

ta. 00

+ 091 .72 Ax ist of Co ffer dam U pst ream 1:0. 7 1:0 .2 1:0 .2 1:0 .2 1:0 .2 1:1 1:1 I II III V I II III V A x

ist o

offe

rda

m D

ow ns tr ea m VI VI IV IV +

(24)

BAB V

I PER

CANA

AN KO

NSTRUKSI SISTEM D

WATER

ING

VI -

LAPORA

TUGAS AK

PERE

NCA

SISTEM

DEWA

TERING

PADA R

NCA

PELAK

NAA

PEMBA

NGUN

NDUNG GER

TULIS

BANJA

RNE

ARA -

JAWA

TEN

+ 654.00

+ 653.20 1:5

+653.00

Sta.00+000 Sta.00+010Sta.00+016 Sta.00+020.5 Sta.00+027 Sta.00+042 Sta.00+057 Sta.00+072.6 Sta.00+084.6 Sta.00+108.16

+ 652.91 _{+ 652.78}

+ 652.48 + 652.18

+ 651.868

+ 651.035

+ 649.40 R = 0.5

6.94 %

2 %

Sta.00+091.72 + 650.541

1.4 %

Pot. Penampang VI-VI

1 1

0.2 1 0.2

Mercu Control Strukture

Pot. Penampang IV-IV Pot. Penampang

II-II

0.2 1

Pot. Penampang III-III

0.7

Pot. Penampang ( I-I )

Pot. Penampang V-V

1 1

(25)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

6.4 PERHITUNGAN KEDALAMAN HIDROLIS

Data Perencanaan :

▪ Qd = 409, 631m3/dtk

▪ Sifat aliran super kritis (So < Scr , Hcr > Hn)

Kedalaman hidrolis saluran diversion channel dapat dihitung dengan menggunakan persamaan garis energi dengan titik awal perhitungan di mercu control strukture.

Gambar 6.18 Skets perhitungan muka air

Dari gambar 6.20 di atas dapat diperoleh persamaan sebagai berikut :

f E E h g V h g V h

z+ + = + +

∆ 43 42 1 43 42 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1

... (6.4) (Bambang Triatmodjo,Hidrolika II.Hal 154)

f E E h g V h Z g V h

Z + + = + + +

43 42 1 43 42 1 2 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 1 x S E E x

S₀∆ + ₁ = ₂ + _f∆

F S S E E x − − = ∆ 0 2 1 3 / 4 2 2 2 Rr Ar Q n Sf × = h1 V1²/2g h2

hf=Sf x∆x V2²/2g

∆z = So ∆x

∆x

(26)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

t a . 0 0 + 0 0 0 S t a . 0 0 + 0 1 0 S t a . 0 0 + 0 1 6

+ 6 5 3 . 2 0 1 . 4 %

B C 1

Z c 1 : 5

H c

V c ² / 2 g

H 1

V 1 ² / 2 g

H f 1 V b ² / 2 g G a r i s E n e r g i ( S f ) H f c

+ 6 5 4 . 0 0

D a t u m

H

+ 6 5 3

Z B

Di mana :

E = Tinggi energi (m)

hf = tinggi kehilangan energi (m) Ar = Luas penampang rata-rata (m) Rr = Jari-jari hidrolis rata-rata (m) So= kemiringan dasar saluran Sf = kemiringan garis energi

Gambar 6.19 Hubungan tinggi muka air di Mercu Control Strukture

6.4.1 Kedalaman Air Kritis (Hcr) di atas Mercu

Perhitungan Hcr diperlukan untuk mengontrol sifat aliran terutama pada Hcr diatas mercu control structure (Hc). Hcr ini adalah ketinggian MA yang harus dihitung terlebih dahulu sebagai titik awal untuk menghitung ketinggian muka air disepanjang saluiran.

» Ketinggian air kritis (Hcr) di atas mercu Diketahui:

▪ Qd = 409,631 m3/dtk

▪ B = 12 m

(27)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

S t a . 0 0 + 0 0 0 S t a . 0 0 + 0 1 0

+ 6 5 3 . 2 0 1 . 4 %

B C

H c

V c ² / 2 g

V b ² / 2 g H f c

+ 6 5 4 . 0 0

D a t u m

H

+ 6 5 3

E m i n Hcr = 3

2 2

g B

Q_d × = 3

2 2 81 , 9 13

631 , 409

× = 4,66

6.4.2 Hma Sal. Pengarah dan Pengatur Aliran (Sta. 00+00-Sta.00+016)

Gambar 6.20. Hubungan tinggi ma di B dan C

» HMA B (Sta.00+00 )

Diketahui :

Hcr = Hc = 4,66 m

∆Z = (+ 654) – (+653,2) = 0,8 m

Tinggi Enegi Total diatas Mercu (Emin)

Emin = 1,5 x Hcr ... (6.5) (Suripin, Sistem Drainase Kota Berkelanjutan) = 1,5 x 4,66

= 6,99 m = 7 m

(28)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

28 Hma B = Emin+∆Z

= 7 + 0,8 = 7,8 m

» HMA C (Sta.00+010 )

Hcr = Hc = 4,66 m

» HMA 1 (Sta.00+016 )

Diketahui :

Qd = 409,631m3/dtk Bc = 13 m

Hc = 4,66 m

∆Z = 1 B1 = 9 m m = 0,2

∆x = 6 m

Di mana :

n d n

A Q V =

Ac = B B mHc ×Hc ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣

⎡ + +

2 ) (

= 4,66

) 66 , 4 2 , 0 13 (

13 _×

⎥⎦ ⎤ ⎢⎣

⎡ + + ×

= 62,752 m2

C C

C B H H

P = + +1,02 =13+4,66+1,02×4,66

(29)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

29 C C C P A R = 4132 , 22 752 , 62 = = 2,8 m

A1 = 1 ₁

2 ) ( H mH B B × ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ + +

= 1 ₁

2 ) 2 , 0 9 ( 9 H H × ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ + + ×

[

9+0,1H₁

]

×H₁ P1 = B₁+H₁ +1,02H₁

1 02 , 2 9+ ×H = R1 1 1 P A = 1 1 1 02 , 2 9 ) 1 , 0 9 ( H H H + × + = Ar =

2 1 A A_C+

Rr = 2

1 R R_C+

Sf 3 / 4 2 2 2 Rr Ar Q n × =

hf1 = Sf ×∆x

= Sf ×6

Persamaan Energi titik C-1: ∆Z + EC = E1 + hf1

1 2 1 1 2 2

2 g hf

V H g V H Z C

C + = + +

+ ∆

(30)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

30 1 2 1 2 1 2 2 2

2 g A hf

Q H A g Q H Z d c d C + × + = × + + ∆

{

}

2 1

1 1 2 1 2 2 ) 1 , 0 9 ( ) 81 , 9 2 ( 631 , 409 752 , 62 ) 81 , 9 2 ( 631 , 409 66 , 4 1 hf H H H + × + × × + = × × + +

{

}

2 1

1 1 1 ) 1 , 0 9 ( 373 , 8552 832 , 7 hf H H H + × + + =

Tabel 6.3 Perhitungan trial error H1

No H1 E1 Sf1 ∆x hf 1 E+hf Ket

1 2 (3)=1+2 4 5 (6)=4*5 (7) = 3+6 8

1 5.80 2.7701267 8.5701267 0.0028124 6.00 0.0168742 8.5870009

2 5.81 2.7600229 8.5700229 0.0028060 6.00 0.0168359 8.5868588

3 5.82 2.7499724 8.5699724 0.0027996 6.00 0.0167977 8.5867701

4 5.83 2.7399747 8.5699747 0.0027933 6.00 0.0167596 8.5867343 ≈ (∆Zc+Ec)

5 5.84 2.7300294 8.5700294 0.0027870 6.00 0.0167217 8.5867511

6 5.85 2.7201363 8.5701363 0.0027806 6.00 0.0166839 8.5868202

Kesimpulan :

Kedalaman air H1 = 5,83 m

Contoh perhitungan kehilangan energi (hf) di titik C-1.

Tabel 6.4 Contoh perhitungan hf

Titik

B m H A P R

m m m2 m m

1 1 2 3 = _⎢⎣⎡B + B +mH _⎥⎦⎤×H

2 ) (

4 5=B+H+mH 6=(A/P)

C 13 0.2 4.66 62.75156 22.4132 2.799759071

{ }2

1 1) 1 , 0 9 ( 373 , 8552 H H × +

(31)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

0 .2 1

Titik

hcoba2 B m A P R

m m m2 m m

1 1 2 3 = _⎢⎣⎡B + B +mH _⎥⎦⎤×H

2 ) (

4 5=B+H+mH 6=(A/P)

5.8 9 0.2 55.564 20.716 2.682178027

5.81 9 0.2 55.66561 20.7362 2.684465331

5.82 9 0.2 55.76724 20.7564 2.686749147

5.83 9 0.2 55.86889 20.7766 2.689029485

5.84 9 0.2 55.97056 20.7968 2.691306355

5.85 9 0.2 56.07225 20.817 2.693579767

Arata2 Prata2 Rrata2 n

Q n2*Q

(Arata) ^2

(Rrata)^4

/3 Sf

∆

x hf

m2 m m m3/dt

k m m

1=(A1/A 2)

2=(P1/P 2)

3=(R1/R

2) 4 5 6 7 8 2 4/3

2 2

Rr Ar

Q n

= 1

11=9 x 10

59.16 21.56 2.74 0.0 2

409.6

3 37.75 3499.64 3.84 0.0027 6 0.01687 59.21 21.57 2.74

0.0 2

409.6

3 37.75 3505.66 3.84 0.0027 6 0.01684 59.26 21.58 2.74

0.0 2

409.6

3 37.75 3511.68 3.84 0.0027 6 0.01680 59.31 21.59 2.74

0.0 2

409.6

3 37.75 3517.70 3.84 0.0027 6 0.01676 59.36 21.61 2.75

0.0 2

409.6

3 37.75 3523.74 3.84 0.0027 6 0.01672 59.41 21.62 2.75

0.0 2

409.6

3 37.75 3529.77 3.85 0.0027 6 0.01668

6.4.2.1 Kontrol Sifat Aliran

Aliran yang terjadi dalam diversion channel bersifat superkritis yang dinyatakan dalam bilangan Fr > 1, Hcr > Hn. Untuk mengetahui sifat aliran setelah adanya konstruksi mercu (Sta.00+010) perlu diketahui kedalaman air normal (Hn) sebelum adanya mercu.

A. Kedalaman Air Normal (Hn) » Ruas I (Sta. 00+020,5-Sta.00+072,6)

(32)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

Gambar 6.21 Rencana Dimensi hidrolis ruas I Diketahui :

▪ B = 7 m

▪ m = 0,2

▪ S = 2 % Perhitungan :

A = B+ B+mHn ×Hn 2

) (

(

7+0,1Hn

)

×Hn P = 7 + 1,02 Hn + Hn = 7 + 2,02 Hn R = ⎟

⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛

P A

= ⎟

⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛

+ × +

Hn Hn Hn

02 , 2 7

) 1 , 0 7 (

V = 1 _R2/3 _S1/2

n× ×

= 2/3 0.021/2 015

. 0

× ×R = 9,43R2/3 Q = A x V

Tabel 6.5 Perhitungan trial error Hn ruas I

N o

Asumsi Hn

A = (7+0.1Hn)*Hn

P =

7+2,02*Hn R (m)

V =

9.43*R^(2/3) Q=V*A

Keteranga n

(m) m2 m m (m/det) (m3/det) Q = Qd

1 2 3

( 4 )=

2/3 5 6 7

1 3.77 27.81129 14.6154 1.9029 14.4806 402.723010

7 <Qd 2 3.78 27.88884 14.6356 1.9055 14.4941

404.223994

(33)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

1 1

3 3.79 27.96641 14.6558 1.9082 14.5076 405.726343

2 <Qd 4 3.80 28.04400 14.6760 1.9109 14.5211

407.230053

6 ≈Qd 5 3.81 28.12161 14.6962 1.9135 14.5346 408.735123 <Qd

Kesimpulan :

Kedalaman air normal (Hn) pada pot ruas I = 3,80 m

» Ruas II (Sta.0+072.60-Sta. 0+091,27))

Gambar 6.22 Rencana Dimensi Hidrolis ruas II

Diketahui :

▪ B= 7 m

▪ m = 1

▪ S = 6,94 %

Perhitungan :

A =B+ B+m×Hn ×Hn 2

) (

= + +Hn ×Hn

2 ) 7 ( 7

= (7+0,5Hn)×Hn

P = 7+Hn+1,41Hn

(34)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

R = ⎟

⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛

P A

= ⎟

⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛

+ × +

Hn Hn Hn

41 , 2 7

) 5 , 0 7 (

V =1 R2/3 S1/2

n× ×

= 2/3 ₀_.₀₆₉₄1/2

015 . 0

× ×R

= 17,563R2/3

Q = A x V

Tabel 6.6 Perhitungan trial error Hn ruas II

N o

Asumsi Hn

A = (7+0.5Hn)*Hn

P =

7+2.41*Hn R

V =

17.563*R^(2/3) Q=V*A

Keteranga n

(m) m2 m m (m/det) (m3/det) Q = Qd

1 2 3

( 4 )=

2/3 5 6 7

1 2.2 17.82 12.302 1.4485 22.4847 400.67697

44 <Qd 2 2.21 17.91205 12.3261 1.4532 22.5326

403.60548

99 <Qd 3 2.22 18.0042 12.3502 1.4578 22.5804

406.54231

45 ≈Qd 4 2.23 18.09645 12.3743 1.4624 22.6281

409.48744

07 <Qd 5 2.24 18.1888 12.3984 1.4670 22.6755

412.44086

11 <Qd

Kesimpulan :

Kedalaman air normal (Hn) pada ruas II = 2,22 m

(35)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

Kontrol sifat aliran diperlukan untuk mengontrol sifat aliran yang dihasilkan di titik 1 (Sta.00+016) dengan adanya konstruksi mercu.

V1 = 1

H B

Q_d

83 , 5 9

631 , 409

= 7,81 m/dtk

Fr =

1 1

H g

V ×

83 , 5 81 , 9

81 , 7

= 1,033 > 1 ... (Aliran super kritis) Hcr = 4,66 m

H1n = 3,80 m

Hcr1 > Hn 1. ... (Aliran super kritis)

C. Kontrol Kecepatan di Mulut Upstream

Kecepatan air saat memasuki mulut upstream diversion V ≤ 4 m/dtk agar

tidak terjadi aliran yang bersifat helisoidal. VB =

B d

A Q

AB = B

B _H

mH B B

× ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣

⎡ + +

2 ) (

= 7,8

) 8 , 7 7 , 0 20 (

20 _×

⎥⎦ ⎤ ⎢⎣

⎡ + + ×

= 177,294 m2

VB =

B d

A Q

294 , 177

631 , 409

(36)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

6.4.3 Hma Sal. Transisi Dan Sal. Peluncur (Sta.00+016-Sta.00+0108,16)

Untuk menghitung elevasi muka air di saluran ini digunakan persamaan energi antara penampang dibagian hulu dan penampang dibagian hilir saluran. Gambar persamaan garis energi di diversion channel dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

(37)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI

-LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

6.94%

+ 653.20

B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Zc 1:5

Z4 _Z5 Z6

Hc Vc²/2g

H1 V1²/2g

Hf1

H4 _H5

H9 V2²/2g

Hf 2

V3²/2g

Vb²/2g Hfc

Garis Energi (Sf) Garis Energi (Sf)

V4²/2g Hf4

V5²/2g Hf5

V6²/2g

Hf6

V7²/2g Hf7

V8²/2g Hf8

V9²/2g Hf9 Hf3

+ 654.00

+ 653.00

1.8% + 652.91 + 652.78 + 652.48 _{+ 652.18}

+ 651.868

+ 651.035

+ 649.40 + 650.541

(38)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

Tabel 6.7 Rekapitulasi perhitungan ∆z, ∆x,slope antar stasiun

Stasiun

Titik

Jarak (∆x)

Kemiringan

( S ) ∆Z

m m

1 2 3 4 5

Sta.00+00 B

10.00 0.0180 0.8000

Sta.00+010 C

6.00 0.2000 1.0000

Sta.00+016 1

4.50 0.0200 0.0900

Sta.00+020.5 2

6.50 0.0200 0.1300

Sta.00+027 3

15.00 0.0200 0.3000

Sta.00+042 4

15.00 0.0200 0.3000

Sta.00+057 5

15.60 0.0200 0.3120

Sta.00+072.6 6

12.00 0.0694 0.8328

Sta.00+084.6. 7

7.12 0.0694 0.4941

Sta.00+091.72 8

16.44 0.0694 1.141

(39)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

Dari perhitungan sebelumnya telah didapatkan HMA pada :

HB (Sta.00+00) = 7,3 m

HC (Sta.00+010) = 4,8 m

H1 (Sta.00+016) = 5,83 m

Dalam perhitungan HMA di sepanjang saluran menggunakan tahapan dan metode

yang sama dengan perhitungan HB, H1 dengan menggunakan persamaan energi pada

penampang y (upstream)dan z (downstream) :

∆Z + EY = EZ + hfZ

Z Z

Z Y

Y hf

g V H g V H

Z+ + = + +

∆ )

2 (

) 2 (

2 2

Di mana : V =

A Q

2 2 2

2 g A

Q g V

× =

Sf = ₂ ₄_/₃

2 2

Rr Ar

Q n

hfZ = Sf ×∆x

= Sf ×10

Ar =

2 Z

Y A

A +

Rr =

2 Z

Y R

R +

A. HMA 2 (Sta. 00+020,5)

Diketahui :

∆Z =0,09 m

∆x = 4,5 m

(40)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

Karakteristik Penampang 1

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P=B+H+1.02H

P A R =

m m m2 m m

1 9 0.2 5.83 55.86889 20.7766 2.689029

Karakteristik Penampang 2

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P= B+H +1.02H

P A R =

m m m2 m m

2 7 0.2 H2

(

7+0.1H₂

)

×H₂ 7+H₂+1.02H₂

2 2 2 2 02 . 1 7 ) 1 . 0 7 ( H H H H + + × +

Persamaan energi titik 1-2

∆Z+E1 = E2 + hf2

{

}

2 2

2 2 2 2 ) 1 , 0 7 ( ) 81 , 9 2 ( 631 , 409 57 , 8 09 , 0 hf H H H + × + × × + = +

{

}

2 2

2 2 2 ) 1 , 0 7 ( 373 , 8552 66 , 8 hf H H H + × + + =

Tabel 6.8 Perhitungan trial error H2

No H2 E2 Sf ∆x hf 2 E+hf Ket

1 2 (3)=1+2 4 5 (6)=4*5 (7) = 3+6 8

1 6.6 3.346117778 9.946118 0.003753 4.5 0.0168883 9.9630060 2 6.6 3.346117778 9.946118 0.003753 4.5 0.0168883 9.9630060 3 6.7 3.23851789 9.938518 0.003680 4.5 0.0165582 9.9550761

4 6.8 3.13578565 9.935786 0.003608 4.5 0.0162371 9.9520228 ≈ (∆Z1+E1) 5 6.9 3.037636291 9.937636 0.003539 4.5 0.0159246 9.9535609

6 7 2.943805439 9.943805 0.003471 4.5 0.0156204 9.9594258

Dengan cara trial error diperoleh :

H2 = 6,8 m (Sta. 00+020,5)

{ }2

2 2) 1 , 0 7 ( 373 , 8552 H H × +

(41)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

B. HMA 3 (Sta. 00+027)

Diketahui :

∆Z =0,13 m

∆x = 6,5 m

E2 = 9,936 m

Karakteristik Penampang 2

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P=B+H+1.02H

P A R=

m m m2 m m

2 7 0.2 6.8 52.224 20.736 2.518519

Karakteristik Penampang 3

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P=B+H +1.02H

P A R=

m m m2 m m

3 7 0.2 H3

(

7+0.1H3

)

×H3 7+H3+1.02H3

3 3 3 3 02 . 1 7 ) 1 . 0 7 ( H H H H + + × +

Persamaan energi titik 2-3

∆Z +E2 = E3 + hf3

{

}

2 3

3 3 2 ) 1 , 0 7 ( ) 81 , 9 2 ( 631 , 409 3 936 , 9 13 , 0 hf H H H + × + × × + = +

{

}

2 3

3 3 3 ) 1 , 0 7 ( 373 , 8552 066 , 10 hf H H H + × + + =

Tabel 6.9 Perhitungan trial error H3

No H3 E3 Sf 3 ∆x hf 3 E+hf Ket

1 2 (3)=1+2 4 5 (6)=4*5 (7) = 3+6 8

1 6.1 3.96879 10.06879 0.004672 6.5 0.0303686 10.0991543 2 6.17 3.87212 10.04212 0.004603 6.5 0.0299187 10.0720350 3 6.18 3.85858 10.03858 0.004593 6.5 0.0298552 10.0684373

{

}

3 3

)

1 ,

0

7 (

373 ,

8552

H

×

+

(42)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

4 6.19 3.84512 10.03512 0.004583 6.5 0.0297919 10.0649074 ≈ (∆Z2+E2) 5 6.2 3.83172 10.03172 0.004574 6.5 0.0297288 10.0614448

6 6.21 3.81838 10.02838 0.004564 6.5 0.0296658 10.0580490

Dengan cara trial error diperoleh

H3 = 6,19 m (Sta. 00+027)

C. HMA 4 (Sta. 00+042)

Diketahui :

∆Z =0,3 m

∆x = 15 m

E3 = 10,035 m

Karakteristik Penampang 3

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P =B+H +1.02H P

A R=

m m m2 m m

3 7 0.2 6.19 47.16161 19.5038 2.418073

Karakteristik Penampang 4

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P= B+H +1.02H P A R=

m m m2 m m

4 7 0.2 H4

(

7+0.1H₄

)

×H₄ 7+H₄+1.02H₄

4 4 4 4 02 . 1 7 ) 1 . 0 7 ( H H H H + + × +

Persamaan energi titik 3-4

∆Z +E3 = E4 + hf4

{

}

2 4

4 4 2 4 ) 1 , 0 7 ( ) 81 , 9 2 ( 631 , 409 035 , 10 3 , 0 hf H H H + × + × × + = +

{

}

2 4

4 4 4 ) 1 , 0 7 ( 373 , 8552 355 , 10 hf H H H + × + + =

(43)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

Tabel 6.10 Perhitungan trial error H4

No H4 E4 Sf 4 ∆x hf 4 E+hf Ket

1 2 (3)=1+2 4 5 (6)=4*5 (7) = 3+6 8

1 5.58 4.80844 10.38844 0.006012 15 0.0901767 10.4786196

2 5.59 4.78999 10.37999 0.005998 15 0.0899651 10.4699521

3 5.6 4.77163 10.37163 0.005984 15 0.0897543 10.4613868

4 5.7 4.59352 10.29352 0.005846 15 0.0876833 10.3811986

5 5.76 4.49119 10.25119 0.005765 15 0.0864730 10.3376662 ≈ (∆Z3+E3)

6 5.77 4.47446 10.24446 0.005752 15 0.0862736 10.3307316

Dengan cara trial error diperoleh

H4 = 5,76 m (Sta. 00+042)

D.HMA 5 (Sta. 00+057)

Diketahui :

∆Z =0,3 m

∆x = 15 m

E4 = 10,2512 m

Karakteristik Penampang 4

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P =B+H +1.02H P A R=

m m m2 m m

4 7 0.2 5.76 43.63776 18.6352 2.341685

Karakteristik Penampang 5

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P=B+H +1.02H P A R=

m m m2 m m

5 7 0.2 H5

(

7+0.1H5

)

×H5 7+H5+1.02H5

5 5

02 . 1 7

) 1 . 0 7 (

H H

+ +

× +

{

}

4 4

)

1 ,

0

7 (

373 ,

8552

H

×

+

(44)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

Persamaan energi titik 4-5

∆Z +E4 = E5 + hf5

{

}

2 5

5 5 2

) 1 , 0 7 ( ) 81 , 9 2 (

631 , 409 2512

, 10 3 ,

0 hf

H H

H +

× +

× × + = +

{

}

2 5

5 5 5

) 1 , 0 7 (

373 , 8552 5512

10 hf

H H

H +

× +

+ =

Tabel 6.11 Perhitungan trial error H5

No H5 E5 Sf 5 ∆x hf 5 E+hf Ket

1 2 (3)=1+2 4 5 (6)=4*5 (7) = 3+6 8

1 5.3 5.36964 10.66964 0.007135 15 0.1070292 10.7766664

2 5.4 5.15889 10.55889 0.006960 15 0.1043959 10.6632877

3 5.5 4.95984 10.45984 0.006790 15 0.1018532 10.5616896

4 5.51 4.94054 10.45054 0.006774 15 0.1016038 10.5521447 ≈ (∆Z4+E4)

5 5.52 4.92135 10.44135 0.006757 15 0.1013552 10.5427082

6 5.6 4.77163 10.37163 0.006626 15 0.0993972 10.4710297

Dengan cara trial error diperoleh

H5 = 5,51 m (Sta. 00+057)

E.HMA 6 (Sta. 00+072,60)

Diketahui :

∆Z =0,312 m

∆x = 15,6 m

E5 = 10,45054 m

{

}

5 5

)

1 ,

0

7 (

373 ,

8552

H

×

+

(45)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

Karakteristik Penampang 5

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P =B+H +1.02H

P A R=

m m m2 m m

5 7 0.2 5.51 41.60601 18.1302 2.294846

Karakteristik Penampang 6

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P =B+H +1.02H

P A R=

m m m2 m m

6 7 0.2 H6

(

7+0.1H6

)

×H6 7+H6+1.02H6

6 6 6 6 02 . 1 7 ) 1 . 0 7 ( H H H H + + × +

Persamaan energi titik 5-6

∆Z +E5 = E6 + hf6

{

}

2 6

6 6 2 6 ) 1 , 0 7 ( ) 81 , 9 2 ( 631 , 409 4505 , 10 312 , 0 hf H H H + × + × × + = +

{

}

2 6

6 6 6 ) 1 , 0 7 ( 373 , 8552 763 , 10 hf H H H + × + + =

Tabel 6.12 Perhitungan trial error H6

No H6 E6 Sf 6 ∆x hf 6 E+hf Ket

1 2 (3)=1+2 4 5 (6)=4*5 (7) = 3+6 8

1 5.2 5.59299 10.79299 0.007796 15.6 0.1216244 10.9146173

2 5.3 5.36964 10.66964 0.007598 15.6 0.1185364 10.7881736

3 5.31 5.34801 10.65801 0.007579 15.6 0.1182337 10.7762447

4 5.32 5.32651 10.64651 0.007560 15.6 0.1179321 10.7644421 ≈ (∆Z5+E5)

5 5.33 5.30513 10.63513 0.007540 15.6 0.1176316 10.7527647

6 5.34 5.28388 10.62388 0.007521 15.6 0.1173322 10.7412115

Dengan cara trial error diperoleh

H6 = 5,32 m (Sta. 00+072,60)

{

}

6 6) 1 , 0 7 ( 373 , 8552 H H × +

(46)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

F. HMA 7 (Sta. 00+084,6)

Diketahui :

∆Z =0,8328 m

∆x = 12 m

E6 = 10,64651 m

Karakteristik Penampang 6

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P=B+H +1.41H

P A R=

m m m2 m m

6 7 0.2 5.32 40.07024 17.7464 2.257936

Karakteristik Penampang 7

` B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P=B+H +1.41H

P A R=

m m m2 m m

7 7 1 H7

(

7+0.5H7

)

×H7 7+H7+1.41H7

7 7 7 7 41 . 1 7 ) 5 . 0 7 ( H H H H + + × +

Persamaan energi titik 6-7

∆Z +E6 = E7 + hf7

{

}

2 7

7 7 2 7 ) 5 , 0 7 ( ) 81 , 9 2 ( 631 , 409 64651 , 10 8328 , 0 hf H H H + × + × × + = +

{

}

2 7

7 7 7 ) 5 , 0 7 ( 373 , 8552 479 , 11 hf H H H + × + + =

Tabel 6.13 Perhitungan trial error H7

No H7

E7 Sf ∆x hf 7 E+hf Ket

1 2 (3)=1+2 4 5 (6)=4*5 (7) = 3+6 8

1 3.75 7.72125 11.47125 0.010012 12 0.12014 11.5913

2 3.76 7.67158 11.43158 0.009972 12 0.11965 11.5512

3 3.77 7.62235 11.39235 0.009931 12 0.11917 11.5115

4 3.78 7.57355 11.35355 0.009892 12 0.11869 11.4722 ≈ (∆Z6+E6)

5 3.79 7.52517 11.31517 0.009852 12 0.11822 11.4333

6 3.8 7.47721 11.27721 0.009812 12 0.11774 11.3949

{

}

7 7) 1 , 0 7 ( 373 , 8552 H H × +

(47)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

47 Dengan cara trial error diperoleh :

H7 = 3,78 m (Sta. 00+084,6)

G. HMA 8 (Sta. 0+091,72)

Diketahui :

∆Z =0,4941 m

∆x = 7,12 m E7 = 11,3536 m

Karakteristik Penampang 7

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P=B+H+1.41H

P A R=

m m m2 m m

7 7 1 3.78 33.6042 16.1098 2.085948

Karakteristik Penampang 8

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P=B+H+1.41H P

A R=

m m m2 m m

8 7 1 H8

(

7+0.5H8

)

×H8 7+H8+1.41H8

8 8 8 8 41 . 1 7 ) 5 . 0 7 ( H H H H + + × +

Persamaan energi titik 7-8 :

∆Z +E7 = E8 + hf8

{

}

2 8

8 8 2 8 ) 5 , 0 7 ( ) 81 , 9 2 ( 631 , 409 3536 , 11 4941 , 0 hf H H H + × + × × + = +

{

}

2 8

8 8 8 ) 5 , 0 7 ( 373 , 8552 848 , 11 hf H H H + × + + =

(48)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

48 Tabel 6.14 Perhitungan trial error H8

No H8 E8 Sf 8 ∆x hf 8 E+hf Ket

₁ ₂ _(3)=1+2 ₄ ₅ _(6)=4*5 _{(7) = 3+6} ₈

1 3.66 8.18848 11.84848 0.013221 7.12 0.0941313 11.9426069

2 3.67 8.13470 11.80470 0.013163 7.12 0.0937178 11.8984151

3 3.68 8.08140 11.76140 0.013105 7.12 0.0933065 11.8547040 ≈ (∆Z7+E7)

4 3.69 8.02857 11.71857 0.013047 7.12 0.0928975 11.8114680

5 3.7 7.97621 11.67621 0.012990 7.12 0.0924907 11.7687019

6 3.71 7.92431 11.63431 0.012933 7.12 0.0920861 11.7264002

Dengan cara trial error diperoleh H8 = 3,68 m (Sta. 00+091,72)

H. HMA 9 (Sta. 00+0108,16)

Diketahui :

∆Z =1,141 m

∆x = 16,44 m E8 = 11,7614 m

Karakteristik Penampang 8

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P=B+H+1.41H

P A R=

m m m2 m m

8 7 1 3.68 32.5312 15.8688 2.05001

Karakteristik Penampang 9

Titik B m H A=

(

B+0.5mH

)

×H P=B+H +1.41H

P A R=

m m m2 m m

9 11 1 H9

(

7+0.5H9

)

×H9 7+H9+1.41H9

9 9

41 . 1 7

) 5 . 0 7 (

H H

H H + +

× +

{

}

8 8)

5 , 0 7 (

373 , 8552

H H ×

(49)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

49 Persamaan energi titik 8-9

∆Z +E8 = E9 + hf9

{

}

2 9

9 9 2 9 ) 5 , 0 11 ( ) 81 , 9 2 ( 631 , 409 7614 , 11 141 , 1 hf H H H + × + × × + = +

{

}

2 9

9 9 9 ) 5 , 0 11 ( 373 , 8552 9024 , 12 hf H H H + × + + =

Tabel 6.15 Perhitungan trial error H9

No H9 E9 Sf 9 ∆x hf 9 E+hf Ket

1 2 (3)=1+2 4 5 (6)=4*5 (7) = 3+6 8

1 2.35 10.44751 12.79751 0.017367 16.44 0.2855103 13.0830244

2 2.36 10.35066 12.71066 0.017257 16.44 0.2837123 12.9943725

3 2.37 10.25508 12.62508 0.017149 16.44 0.2819292 12.9070050 ≈ (∆Z8+E8)

4 2.38 10.16074 12.54074 0.017041 16.44 0.2801609 12.8209002

5 2.39 10.06763 12.45763 0.016935 16.44 0.2784071 12.7360365

6 2.4 9.97573 12.37573 0.016829 16.44 0.2766677 12.6523932

Dengan cara trial error diperoleh H9 = 2,37 m (Sta. 00+108.16)

6.4.4 Kontrol Sifat Aliran Sepanjang Diversion Channel

Rumus: V =

1 H B

Q_d × Fr =

H g

V × Keterangan :

a. Aliran diam B Fr = 0.

b. Aliran sub kritis (mengalir) B Fr < 1.

{

}

9 9) 5 , 0 11 ( 373 , 8552 H H × +

(50)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

50 c. Aliran kritis B Fr = 1.

d. Aliran superkritis (meluncur) B Fr > 1.

Tabel 6.16 Sifat aliran sepanjang diversion channel

Sta Qd Dimensi Hidrolis V (9.81*H)^0.

5 Fr

Sifat

aliran Ket

B H A

m3/dtk m m m2 m/dtk Sta.00+00 409.63 1 2 0 7.8 156.

0 2.626 8.747456773 0.30

0 Sub Kritis segmen sebelum mercu Sta.00+010 409.63 1 1 3 4.6

6 60.6 6.762 6.76125728 1.00 0 Kritis Sta.00+016 409.63 1 9 5.8

3 52.5 7.807 7.562559091 1.03

2 Superkritis

segmen setelah mercu

Sta.00+020.5

409.63

1 7 6.7 46.9 8.734 8.107219005 1.07 7 Superkritis Sta.00+027 409.63 1 7 6.1

9 43.3 9.454 7.792554138 1.21 3 Superkritis Sta.00+042 409.63 1 7 5.7 6 40.3 10.15 9 7.517020686 1.35 2 Superkritis Sta.00+057 409.63 1 7 5.5 1 38.6 10.62 0 7.352081338 1.44 5 Superkritis Sta.00+072.6 409.63 1 7 5.3 2 37.2 11.00 0 7.224209299 1.52 3 Superkritis Sta.00+084.6 409.63 1 7 3.7 8 26.5 15.48 1 6.089482737 2.54 2 Superkritis Sta.00+091.7 2 409.63 1 7 3.6 8 25.8 15.90 2 6.008394128 2.64 7 Superkritis Sta.00+108.1 6 409.63 1 1 1 2.3 7 26.1 15.71 3 4.821794272 3.25 9 Superkritis

6.5 PERHITUNGAN TOP OF WALL DIVERSION CHANNEL 6.5.1 Rekapitulasi Perhitungan Muka Air, Sloope, dan Lantai

Tabel 6.17 Rekapitulasi perhitungan ma

No STASIUN HMA Elev. Lantai Sloope Ket m m

1 2 3 4 5 6

1 Sta.00+00 7.800 653.200 Mulut Upstream

0.014

2 Sta.00+010 4.660 654.000 Mercu Control Strukture

0.2

3 Sta.00+016 5.830 653.000

0.02

4 Sta.00+020.5 6.700 652.910

(51)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

5 Sta.00+027 6.190 652.780

0.02

6 Sta.00+042 5.760 652.480

0.02

7 Sta.00+057 5.510 652.180

0.02

8 Sta.00+072.6 5.320 651.868

0.0694

9 Sta.00+084.6 3.780 651.035

0.0694

10 Sta.00+091.72 3.680 650.541

0.0694

11 Sta.00+108.16 2.370 649.400 Mulut Downstream

6.5.2 Perhitungan Tinggi dan Elevasi Top of Wall (Dinding)

Tinggi dinding diversion channel harus mampu menampung Qd dengan tinggi MA tertentu dan tanpa melimpas ke daerah konstruksi.

Elev. top of wall diversion = elevasi muka air + tinggi jagaan = Elv. MA + w

Segmen diversion yang perlu di perhatikan adalah pada Sta.00+00-Sta.00+016. Dinding diversion pada segmen ini selain harus ditambah tinggi jagaan juga harus memperhatikan elevasi MA di cofferdam di Axist of cofferdam (Sta.00+016 pada diversion), dimana MA di cofferdam (Sta.00+016 diversion) = MA di Sta.00+00.

Mengingat panjang diversion cukup panjang, dimana tinggi muka air berbeda-beda dan dengan memperhatikan letak konstruksi cofferdamnya, maka untuk mempermudah pelaksanaan pekerjaan di lapangan serta mempermudah perhitungan stabilitas konstruksi, Top of Wall diversion dibagi dalam 5 tipe yang ditampilkan dalam tabel berikut:

Tabel 6.18 Tipe diversion channel (top of wall)

Tipe Sta Hma Tetinggi w H top of Wall Elevasi MA Elev Top of Wall

m m m m m

I 00+000 s/d 00+020.5 7.800 0.5 8.300 661.000 661.500

II 00+020.5-00+027 6.700 0.6 7.300 659.610 660.210

III 00+027-00+072.6 6.190 0.6 6.800 658.970 659.570

IV 00+072.6-91.72 5.320 0.6 5.920 657.188 657.788

(52)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI -

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

52 St a. 00 + 0 0 0 St a. 00+010 S ta .0 0 + 0 27 St a. 00 + 0 4 2 Sta .0 0 +057 St a. 00 + 0 7 2 .6 St a. 00 + 0 84. 6 S ta .0 0+09 1. 72 Sta .0 0 +108 .1 6 Sta .0 0 +016 St a. 00 +020. 5 2% 6 .94 % + 65 3. 2 A B C 1 2 3 4 5 6 7 89 1:5 + 6 5 4 + 6 5 3 + 652 .9 1 + 6 52. 78 + 652 .4 8 + 65 2. 1 8 + 65 1. 868 + 6 51. 0 3 5 + 650 .5 41 + 6 49. 40 + 6 61. 50 + 660 .2 1 + 65 9. 57 + 657 .7 9 A. + 6 54. 82 + 65 3. 68 1.4% T o p of Wa ll D iver si o n Catatan :

Elevasi top of wall pada Sta.00+000-Sta.00+016 tergantung pada elevasi MA di cofferdam terutama bila cofferdam di desain boleh mengalami limpasan.

mbar 6.2

. Elev. MA dan

Elev. Rencana T

op o

f Wall Diversion

Chan

(1)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI –

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

210

II

III

II

III

P4 P1

E A

C G

J L

K H

I F

D B. Gaya Yang Bekerja Pada Pondasi (Pot. II-II dan III-III)

Gambar 6.91 Gaya yang bekerja pada pondasi

Dengan menggunakan metode/tahap perhitungan tulangan yang sama dengan perhitungan tulangan dinding diversion channel tipe II, didapt tulangan untuk kisdam.

Tabel 6.83 Tulangan kisdam

Kisdam Konstruksi Tul Utama Tul Bagi

mm mm

Upstream dan Downstream

Badan kisdam D 32-100 D 16-100

Pondasi kisdam D 32-150 Ø 12-100

6.17 KONSTRUKSI LANTAI DAN DINDING SAYAP DIVERSION

Konstruksi lantai dan dinding sayap diperlukan untuk melindungi tanah dasar dan talud/tebing dari gerusan akibat kecepatan aliran air yang melalui diversion channel. Dalam perencanaan sebelumnya, direncanakan tanah dasar dan talud dilindungi dengan pasangan beton. Hal ini mengingat debit yang

(2)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI –

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

211

m 1

K onstruksi Lantai & Sayap D iversion

melalui diversion channel cukup besar sehingga kecepatan alirannya dapat menggerus tanah yang dilewatinya.

Gambar 6.92 Konstruksi rencana lantai dan sayap diversion channel

6.17.1 Kontrol Tanah Dasar dan Talud Tanpa Konstruksi Pelindung

Perhitungan disini bertujuan untuk mengetahui apakah tanah dasar dan talud di area diversion channel masih tetap aman dari bahaya gerusan walaupun tanpa konstruksi pelindung (konstruksi lantai dan sayap).

»Kontrol Tractive Force dan Kecepatan Aliran

a.Kontrol Tractive Force (Gaya Gesek) Aliran

Rumus:

T = c×γ_w×R×I < T

(Perbaikan dan Pengaturan Sungai Sungai ir. Suyono dan ir. M. Tomigo, Jakarta 1985, hal.126)

Di mana:

T = tractive force/gaya gesek aliran yang diizinkan (kg/m2)

Tdasar⋅sal= 5,39 kg/m

(3)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI –

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

212

C = koefisien gesek pada dasar saluran = 1 koefisien gesek pada talud/tebing = 0,76 γw = berat jenis air (1000 kg/m2)

R = jari-jari hidrolis = P A

(m)

A = luas penampang hidrolis (m2) P = keliling penampang hidrolis (m) I = kemiringan dasar saluran

b.Kontrol Kecepatan Aliran

Rumus:

V = k×R2/3×I1/2< V

(Perbaikan dan Pengaturan Sungai Sungai ir. Suyono dan ir. M. Tomigo, Jakarta 1985, hal.126)

Di mana:

k = koefisien kekasaran strickler

k dasar saluran batuan sandstone 40-50 k material beton = 60-70

R = jari-jari hidrolis

= P A

(m)

A = luas penampang hidrolis (m2) P = keliling penampang hidrolis (m) I = kemiringan dasar saluran

V = kecepatan aliran yang diizinkan (m/dtk) = k1 x k2 x Vm

k1 = koreksi kecepatan jika kedalaman air > 3m = 1,25 k2 = koreksi kecepatan jika trace saluran relatif lurus = 1

Vm = kecepatan aliran rata-rata yang diizinkan pada material dasar saluran

(4)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI –

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

213

Perhitungan:

»Kontrol tanah dasar dan talud di Sta. 00+020,5-Sta.00+072,6

Diketahui (dari tabel 6.4): B = 7 m

m = 0,2 m I = 2 % Hn = 3,8 m A = 28,044 m2 P = 14,68 m R = 1,91 m

a. Kontrol Tractive Force Aliran

sal dasar

T _⋅ = c×γ_w×R×I ≤Tdasar⋅sal

= 021×1000×1,91×0, ≤5,39 kg/m2

= 38,2 kg/m2≥5,39 kg/m2 ... (tanah dasar tergerus)

Talud

T = c×γ_w×R×I ≤TTalud

= 0,76×1000×1,91×0,02≤₄_,₁₀ _kg_/_m2

= 29,032 kg/m2≥₄_,₁₀ _kg_/_m2_... _{(tanah talud/tebing tergerus)}

b. Kontrol Kecepatan Aliran

V = 2/3 1/2 I R

k× × < V V = k1 x k2 x Vm

Sandstone

V = 1,25 x 1,00 x 2,50 = 3,125 m/dtk

V = k×R2/3×I1/2< V

= 50×1,912/3×0,021/2< 3,125 m/dtk

= 10,89 m/dtk > 3,125 m/dtk ... (material dasar saluran dan talud tergerus)

(5)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI –

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

214

»Kontrol tanah dasar dan talud di Sta. 00+072,6-Sta.00+108,16)

Diketahui (dari tabel 6.5): B = 7 m

m = 1 m I = 6,94 % Hn = 2,2 m A = 18,004 m2 P = 12,35 m R = 1,458 m

a. Kontrol Tractive Force Aliran

sal dasar

T _⋅ = c×γ_w×R×I ≤Tdasar⋅sal

= 1×1000×1,458×0,0694≤5,39 kg/m2

= 101,18 kg/m2≥5,39 kg/m2 ... (tanah dasar tergerus)

Talud

T = c×γ_w×R×I ≤TTalud

= 0,76×1000×1,458×0,0694≤₄_,₁₀ _kg_/_m2

= 76,90 kg/m2≥₄_,₁₀ _kg_/_m2_{... (tanah talud/tebing tergerus)}

b. Kontrol Kecepatan Aliran

Kecepatan izin

V = k1 x k2 x Vm

Sandstone

V = 1,25 x 1,00 x 2,50 = 3,125 m/dtk Kecepatan terjadi

V = _k×_R2/3×_I1/2_<_V

(6)

BAB VI PERENCANAAN KONSTRUKSI SISTEM DEWATERING VI –

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING

PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS BANJARNEGARA – JAWA TENGAH

215

= 16,94 m/dtk > 3,125 m/dtk ... (material dasar saluran dan talud tergerus)

Dari hasil perhitungan diatas, dasar dan talud akan tergerus maka saluran diversion channel perlu dilindungi dengan pasangan beton (sesuai dengan perencanaan awal).

6.17.2 Tulangan Lantai dan Sayap

Fungsi dari konstruksi ini hanya untuk memperkuat dasar dan talud diversion channel dari bahaya erosi, maka untuk mempermudah aspek pekerjaan di lapangan maka disepanjang saluran diversion channel:

Direncanakan :

▪ Tebal beton pelindung = min 0,2 m ▪ Penulangan

Tulangan Utama Ø 12-250 mm Tulangan Bagi Ø 8-250

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS, BANJARNEGARA â JAWA TENGAH - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

BAB VI

PERENCANAAN KONSTRUKSI

SISTEM DEWATERING

H

Q

D5

M

u

lu

t

D

o

w

n

st

re

a

m

{

}

10

5.0

4.5

H c

H 1

H

H c

H

[

]

{

}

{

}

(

)

(

)

(

)

(

)

{

}

{

}

(

)

(

)

(

)

{

}

{

}

{

}

)

1

,

0

7

(

373

,

8552

H

H

×

+

(

)

(

)

(

)

{

}

PERENCANAAN SISTEM DEWATERING PADA RENCANA PELAKSANAAN PEMBANGUNAN BENDUNG GERAK TULIS, BANJARNEGARA â JAWA TENGAH - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

_w

_a