bendungan r

72
BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Dua pertiga dari bumi terisi oleh air dan hampir seluruh aktivitas makhluk hidup selalu tergantung pada air. Tanpa tersedianya air, kiranya tiada kegiatan hidup manusia di alam ini karena air dan udara merupakan elemen terpenting dalam hidup manusia. Sejarah telah mencatat bahwa tumbuhnya peradapan manusia dan perkembangan selanjutnya senantiasa dimulai di lembah-lembah sungai yang besar, pembawa air yang berlimpah-limpah, hal ini menunjukan bahwa air merupakan unsur terpenting dalam hidup manusia (Sosrodarsono dan Takeda, 1981). Bahkan ketika mereka mulai berkembang, bermukim dan mencoba untuk bercocok tanam ditempat-tempat tertentu, maka air mulai semakin tak terpisahkan dari kehidupan mereka. Ketika mereka menyadari bahwa hujan yang turun tidaklah selalu sesuai dengan keinginan mereka dan bahkan air sungai pun kadang-kadang kering dimusim kemarau, maka mulailah timbul kesadaran perlunya menampung air dimusim hujan dengan mencoba membuat empang-empang yang akan dipergunakan dimusim kemarau, untuk menyirami tanaman agar tidak mati kekeringan. Maka dapat diperkirakan bahwa saat-saat inilah lahirnya sejarah perkembangan teknik pembangunan bendungan. 1

description

jj

Transcript of bendungan r

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangDua pertiga dari bumi terisi oleh air dan hampir seluruh aktivitas makhluk hidup selalu tergantung pada air. Tanpa tersedianya air, kiranya tiada kegiatan hidup manusia di alam ini karena air dan udara merupakan elemen terpenting dalam hidup manusia. Sejarah telah mencatat bahwa tumbuhnya peradapan manusia dan perkembangan selanjutnya senantiasa dimulai di lembah-lembah sungai yang besar, pembawa air yang berlimpah-limpah, hal ini menunjukan bahwa air merupakan unsur terpenting dalam hidup manusia (Sosrodarsono dan Takeda, 1981). Bahkan ketika mereka mulai berkembang, bermukim dan mencoba untuk bercocok tanam ditempat-tempat tertentu, maka air mulai semakin tak terpisahkan dari kehidupan mereka. Ketika mereka menyadari bahwa hujan yang turun tidaklah selalu sesuai dengan keinginan mereka dan bahkan air sungai pun kadang-kadang kering dimusim kemarau, maka mulailah timbul kesadaran perlunya menampung air dimusim hujan dengan mencoba membuat empang-empang yang akan dipergunakan dimusim kemarau, untuk menyirami tanaman agar tidak mati kekeringan. Maka dapat diperkirakan bahwa saat-saat inilah lahirnya sejarah perkembangan teknik pembangunan bendungan.Seirama dengan evolusi perkembangan peradaban manusia, maka kemajuan teknik pembuatan empang ini pun semakin meningkat yang ditandai dengan semakin meningkatnya dimensi dari empang-empang itu. Akan tetapi empang-empang (waduk-waduk purba) tersebut umumnya dibuat dengan konstruksi bendungan tipe urugan. Bahkan ketika bendungan beton tipe gravitasi diperkenalkan untuk pertama kali di abad XVI, di seluruh dunia ini telah sempat dibangun bendungan tipe urugan yang berjumlah sudah tak terhitung lagi (Sosrodarsono dan Takeda, 1981). Dewasa inipun ditengah-tengah munculnya berbagai tipe bendungan dengan segala bentuk dan modifikasi, sebagai produk dari kemajuan teknologi modern bendungan tipe urugan masih tetap menduduki posisi yang penting, bukan saja untuk membangun waduk-waduk yang kecil, tetapi juga untuk membangun waduk-waduk raksasa.

1.2. Maksud dan TujuanMaksud dan tujuan dari pelaksanaan tugas ini adalah :a) Dapat merencanakan suatu bendungan dengan baik dan benar sesuai dengan keadaan bangunan yang sebenarnya di lapangan.b) Untuk memperdalam ilmu keteknikan khususnya mengenai bangunan air yang dapat diperoleh dari tenaga pendidik diperguruan tinggi.c) Menciptakan mahasiswa yang berkualitas yang nantinya bila hidup bermasyarakat mampu untuk menerapkan ilmu yang diperolehnya tersebut.d) Diharapkan setelah lulus kiranya mampu untuk menghitung dan mendesain suatu bendungan.

BAB IILANDASAN TEORI

2.1. UmumBendungan adalah suatu bangunan air yang dilengkapi dengan tampungan yang bisa dimanfaatkan baik itu bersifat multi purpose maupun single purpose. Multi purpose bahwa bendungan tersebut dimanfaatkan untuk berbagi macam kegunaan seperti irigasi, PLTA, penggelontaran sedimen, pariwisata dan sebagainya. Sedangkan single purpose hanya untuk satu kegunaan saja.Bendungan utamanya dibagi menjadi dua tipe yaitu :1. Bendungan urugan 2. Bendungan beton

Sedangkan menurut fungsinya dibedakan menjadi dua yaitu ;1. Bendungan yang dapat meloloskan airFungsi untuk menahan material dan air boleh lolos contoh bangunan ini adalah Sabo dam sebagai pengambilan hasil-hasil letusan gunung berapi bangunan dengan konstruksi beton bertulang.

2. Bendungan yang tidak dapat meloloskan airFungi bendungan ini adalah untuk menahan air dalam jumlah besar, tipe bangunan ini dibedakan menjadi tiga macam, yaitu :a) Alami Bendungan alami ini berupa aliran yang dibuat oleh alam tanpa dengan ada peran serta dari manusia dalam membuat tampunganya, tetapi dalam hal penempatan air yang telah ada tersebut manusia mengguanakan kemampuanya untuk mengolah potensi yang ada.b) BuatanBendungan ini dibuat oleh manusia dengan tujuan tertentu. Dalam hal ini sepenuhnya kemampuan manusia digunakan untuk membentuk tampungan/waduk.

c) Bendungan kombinasi buatan dan alamiDengan mengetahui potensi alam yang ada, maka bendungan kombinasi dapat dibuat dengan maksud memperbesar kemampuan daya tampung

Ditinjau dari kedap airnya, dapat dibedakan menjadi dua macam :1. Bendungan kedap airPada bangunan urugan kedap air ditentukan oleh bahan inti.

Gambar 2.1 Bendungan kedap air

2. Bendungan tidak kedap airBendungan tidak kedap air merupakan bendungan beton.

2.2. Bendungan Urugan.Pengertian bendungan tipe urugan atau Bendungan Urugan adalah Suatu bendungan yang dibangun dengan cara menimbun bahan-bahan seperti batu, kerakal, kerikil, pasir dan tanah pada komposisi tertentu dengan fungsi sebagai pengempang atau pengangkat permukaan air yang terdapat di dalam waduk di udiknya. Tipe bendungan berdasarkan pada ukuran butiran dari bahan yang digunakan yaitu : a. Bendungan urugan batu (rock fill dam) atau bendungan batu.b. Bendungan urugan tanah (earth fill dam) atau bendungan tanah.

Ditinjau dari penempatan serta susunan bahan pembentuk tubuh bendungan digolongkan dalam 3 (tiga) tipe utama, yaitu :a. Bendungan homogenBahan yang membentuk tubuh bendungan terdiri atas tanah yang sejenis, dan gradasinya seragam. Fungsinya sebagai bangunan penyangga dan sekaligus sebagai penahan rembesan air.

Zone lolos airZone kedap airDrainase

Gambar 2.2 Bendungan homogen

b. Bendungan zonalTimbunan yang membentuk tubuh bendungan terdiri dari batuan dengan gradasi yang berbeda-beda dalam urutan-urutan pelapisan tertentu.Berdasarkan letak dan kedudukan dari zone kedap airnya, maka tipe ini masih dibedakan menjadi 3 (tiga), yaitu : Bendungan tirai (front core fill type dam) ialah bendungan zonal dengan zone kedap air yang membentuk lereng usik bendungan tersebut.

Zone kedap air Zone lolos air

Gambar 2.3 Bendungan tirai (front core fill type dam)

Bendungan inti miring (inclined core fill type dam) ialah bendungan zonal yang zone kedap airnya terletak di dalam tubuh bendungan dan berkedudukan miring kearah hilir.Zone kedap airZone lolos airZone transisiGambar 2.4 Bendungan inti miring (inclined core fill type dam)

Bendungan inti tegak (central core fill type dam) ialah bendungan zonal yang zone kedap airnya terletak di dalam tubuh bendungan dengan kedudukan vertikal.

Zone kedap airZone lolos airZone transisi

Gambar 2.5 Bendungan inti tegak (central core fill type dam)

c. Bendungan sekatPada lereng udik tubuh bendungan dilapisi dengan sekat tidak lulus air (dengan kekedapan yang tinggi) seperti lembaran baja tanah karat, beton aspal, lembaran beton bertulang, hamparan plastik, susunan beton blok dan lain lain.

Zone sekatZone lolos air

Gambar 2.6 Bendungan sekat

Keistimewaan-keistimewaan bendungan urugan antara lain : Pembangunannya dapat dilaksanakan pada hampir semua kondisi geologi dan geografi yang sama. Bahan untuk tubuh bendungan dapat digunakan batuan yang terdapat di sekitar calon bendungan.

Karakteristik bendungan utama antara lain : Bendungan urugan mempunyai alas yang luas, sehingga beban yang didukung oleh pondasi bendungan persatuan unit luas biasanya kecil. Beban utama yang didukung oleh pondasi terdiri dari berat tubuh bendungan dan tekanan hidrostatis dari air dalam waduk. Bendungan urugan selalu dapat dibangun dengan menggunakan bahan batuan yang terdapat di sekitar calon bendungan. Dibandingkan dengan jenis bendungan beton, yang memerlukan bahan-bahan fabrikat sepeti semen dalam jumlah besar dengan harga yang tinggi dan didatangkan dari tempat yang jauh, maka bendungan urugan dalam hal ini menunjukan tendensi yang positif. Dalam pembangunannya, bendungan urugan dapat dilaksanakan secara mekanis dengan intensitas yang tinggi dan karena banyaknya tipe-tipe peralatan yang sudah diprodusir, maka dapat dipilihkan peralatan yang paling cocok sesuai dengan sifat-sifat bahan yang akan digunakan serta kondisi lapangan pelaksanaannya. Akan tetapi karena tubuh bendunga terdiri dari timbunan tanah atau timbunan batu yang berkomposisi lepas, maka bahaya jebolnya bendungan umumnya disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut : Longsoran yang terjadi baik pada lereng udik maupun lereng hilir tubuh bendungan. Terjadinya sufosi (piping) oleh gaya-gaya yang timbul dalam aliran filtrasi yang terjadi di dalam tubuh bendungan. Suatu konstruksi yang kaku tidak diinginkan di dalam tubuh bendungan karena konstruksi tersebut tak dapat mengikuti gerakan konsolidasi dari tubuh bendungan tersebut. Proses pelaksanaan pembangunannya biasanya sangat peka terhadap pengaruh iklim.

2.3. Perancangan untuk Bendungan UruganKemantapan perencanaan teknis suatu bendungan ditentukan oleh ketelitian pelaksanaan survey dan investigasi, sehingga mendapatkan data-data yang akurat dan analisa yang jitu.Dari analisa-analisa teknis tersebut, maka akan dapat ditentukan dengan mantap hal-hal sebagai berikut : Kedudukan bendungan yang paling baik Tipe bendungan yang paling cocok Metode pelaksanaan bendungan yang paling efektif.

Aspek terpenting yang perlu dipelajari untuk dapat merealisir gagasan pembangunan suatu bendungan. TopografiFaktor yang perlu diperhitungkan antara lain kondisi geologi di daerah calon bendungan, tersedianya bahan dengan kualitas yang memenuhi syarat untuk tubuh bendungan dan kemampuan teknologi pelaksanaan pembangunannya. Geologi teknikTujuan penelitian geologi teknik yaitu untuk mengidentifisir adanya celah-celah yang mengakibatkan kebocoran ataupun kemungkinan adanya daerah-daerah yang mudah longsor.

PondasiPada dasarnya bendungan urugan dapat dibangun di atas hampir semua keadaan topografi dan geologi yang dijumpai, sedangkan bendungan beton di atas pondasi yang kokoh. Bendungan urugan akan lebih aman jika di atas batuan yang lemah (batuan sedimen, seperti : batuan Lumpur, tufaan, batuan metamorf dan batuan lepas).

Bahan bangunanYang perlu diperhatikan adalah : Kualitas dan kuantitas bahan yang mungkin terdapat di sekitar tempat kedudukan calon bendungan. Jarak pengangkutannya dari daerah penggalian ke tempat penimbunan calon tubuh bendungan.

Bangunan pelimpahTerjadi dua alternatif pilihan yang mungkin dilaksanakan yaitu penggunaan bendungan urugan dan bendungan beton jika terjadi kapasitas besar dari volume waduk, disini bendungan urugan memiliki kekurangan menonjol karena lemahnya daya tahan bendungan terhadap limpasan namun pada bendungan beton selain mampu menahan limpasan juga dapat berfungsi sebagai bangunan pelimpah.

Bangunan penyadapFaktor yang diperhatikan yakni pemilihan tipe bangunan penyadap yaitu disesuaikan dengan topografi yang ada serta tujuan dari pembuatan waduk yang bersangkutan, namun ekonomis serta efektif dan efisien pemakaiannya.

2.4. Survey dan Investigasi PendahuluanSebelum kegiatan survey dimulai, terlebih dahulu perlu diketahui aspek-aspek terpenting yang mendorong timbulnya gagasan pembangunan bendungan antara lain adalah: Pentingnya existensi bendungan tersebut ditinjau dari segi-segi ekonomis maupun sosial. Tujuan-tujuan pokok dari pembangunan dari bendungan Fungsi pokok yang dibebankan pada calon bendungan Perkiraan kemampuan teknis dari calon bendunganKegiatan-kegiatan selanjutnya jika latar belakang pembangunan waduk tersebut diketahui : Pengumpulan data-data yang sudah tersedia yang ada hubunganya dengan pembangunan bendungan tersebut. Pengumpulan informasi dan keterangan baik tertulis maupun lisan di sekitar daerah calon bendungan, serta daerah dimana pengaruh existensi bendungan diperkirakan akan terasa.

Pada dasarnya kegiatan survey dan investigasi pendahuluan terdiri dari : Pengumpulan data-data dasar, meliputi : Peta-peta topografi Peta-peta geologi Foto udara Lain-lain

Pengujian data-data terkumpul, meliputi : Memperbandingkan data-data sejenis yang telah diperoleh dan mengusahakan agar dipilih data-data yang paling logis. Mengadakan pemeriksaan-pemeriksaan setempat terhadap kebenaran-kebenaran data tersebut. Memperbandingkan dan mencari persamaan yang logis antara dua jenis data yang berbeda, misalnya dengan membandingkan data-data topografi dengan data-data geologi, data-data meteorology dengan data-data hidrologi dan lain-lainnya.

bangunan pengambilan tubuh bendungan bangunan pelimpahkonstruksi drainase

Gambar 2.7 Layout Bendungan Urugan

2.5. Perencanaan TeknisDalam perencanaan teknis bendungan meliputi beberapa hal, yaitu :A. Perencanaan Teknis PondasiSyarat terpenting perencanaan pondasi bendungan yaitu :1) Mempunyai daya dukung yang mampu menahan beban dari tubuh bendungan dari berbagai kondisi.2) Mempunyai kemampuan penghambat aliran filtrasi yang memadai sesuai dengan fungsinya penahan air.3) Mempunyai ketahanan terhadap gejala-gejala piping dan boiling yang disebabkan oleh aliran filtrasi yang melalui berbagai lapisan pondasi tersebut.Jenis pondasi bendungan, yaitu:1. Pondasi batuan (rock foundation)2. Pondasi kerikil atau pasir3. Pondasi tanah (soil foundation)

Penggunaan pondasi yang kurang menguntungkan kadang dipergunakan perkuatan dengan cara sementasi (grouting) dalam jumlah yang besar. Sehubungan dengan problema-problema tersebut dalam mempersiapkan pelaksanaan sementasi perlu memerhatikan hal-hal sebagai berikut : Investigasi dan analisa geologi maupun mekanika tanah pada pondasi agar dilaksanakan secara memadai. Pelaksanaan sementasi supaya diawasi oleh ahli-ahli yang sudah berpengalaman. Pemilihan metode pelaksanaan sementasi yang paling sesuai untuk kondisi pondasi tersebut.

Tujuan utama perbaikan pondasi dengan metode sementasi adalah : Mengurangi intensitas aliran filtrasi dari waduk, yang mengalir keluar melalui rekahan-rekahan yang terdapat pada pondasi bendungan. Mengurangi gaya keatas pada dasar calon bendungan yang disebabkan oleh tekanan air tanah yang terdapat dalam lapisan pondasi. Meningkatkan daya dukung batuan yang membentuk lapisan pondasi calon bendungan.

Tipe sementasi ada 2 (dua), yaitu :1) Sementasi tirai merupakan sementasi yang lapisan pondasi terbentuk semacam tirai kedap air untuk mengurangi debit filtrasi melalui pondasi bendungan dengan cara memaksa aliran filtrasi mengalir melalui ujung bawah tirai tersebut.2) Sementasi konsolidasi merupakan sementasi yang sangat dangkal namun rata diatas permukaan pondasi yang tujuannya adalah memperkuat lapisan teratas dari pondasi serta menutup dan merekatkan kembali rekahan-rekahan yang banyak sekali terdapat pada lapisan teratas batuan yang mana lapisan tersebut pasif kembali.

B. Perencanaan Teknis BendunganPemilihan type bendunganAda 3 (tiga) tipe bendungan urugan, yaitu :1. Bendungan homogenApabila di daerah sekitar tempat kedudukan suatu calon bendungan terdapat hanya bahan-bahan yang kedap air atau bahan lempungan sedang jumlah kerikil dan pasir tidak memadai maka alternatif yang memungkinkan adalah bendungan homogen. Walau bentuknya sederhana namun rentan sekali stabilitas bendungannya hal tersebut disebabkan karena seluruh tubuh bendungan yang terletak di bawah garis depresi senantiasi dalam kondisi jenuh, sehingga daya dukung dan kekuatan geser dan sudut luncur alamiahnya menurun pada tingkat yang paling rendah, untuk mengatasinya maka dibuat sistem drainase di bagian hilir tubuh bendungan guna menurunkan garis depresinya.Macam-macam sistem drainase pada bendungan homogen, yaitu :a. Konstruksi drainase pada tumit bendungan.b. Konstruksi drainase diatas permukaan pondasic. Konstruksi drainase vertikal dalam tubuh bendungan

2. Bendungan zonalApabila selain bahan-bahan yang kedap air di sekitar tempat kedudukan calon bendungan diketemukan juga bahan lain-lain yang semi kedap air, lulus air atau bahan-bahan campuran, maka bendungan zonal merupakan alternatif yang ekonomis.Ada tiga tipe bendungan zona, yaitu :a. Bendungan tiraiBendungan tirai (front core fill type dam) ialah bendungan zonal dengan zone kedap air yang membentuk lereng usik bendungan tersebut.

Penimbunan zone kedap air dapat dilaksanakan dalam waktu yang berbeda dengan zone-zone lainnya. Semakin sedikit jumlah zone-zone pada tubuh bendungan akan lebih baik, karena pelaksanaan penimbunannya akan lebih mudah dan sederhana. Tempat kedudukan calon bendungan memerlukan alas kedap air diatas permukaan pada dasr atau tebing-tebing waduk, maka kontak antara alas kedap air dengan tirai kedap air dapat dihubungkan dengan mudah. Berhubung garis depresi terletak di belakang tirai biasanya sangat rendah, sehingga daerah yang sangat jenuh air menjadi sangat kecil, maka lereng hilir dapat dibuat lebih curam, tanpa kekhawatiran akan timbulnya longsoran-longsoran seperti pada bendungan homogen.

b. Bendungan inti tegakBendungan inti tegak (central core fill type dam) ialah bendungan zonal yang zone kedap airnya terletak di dalam tubuh bendungan dengan kedudukan vertikal.

Berhubung inti tegak kedap air berposisi vertikal, maka perpotongan garis lingkaran suatu bidang luncur dengan inti tersebut akan lebih kecil dan inti kedap air merupakan zone yang terlemah maka kondisi tersebut akan menguntungkan stabilitas tubuh bendungan. Dapat menyeasuaikan dengan gejala konsolidasi dan getaran-getaran sehingga dapat dihindarkan timbulnya rekahan-rekahan pada tubuh bendungan. Kebutuhan bahan inti air relatif lebih sedikit dibandingkan dengan kebutuhan bahan yang sama pada bendungan tirai, disamping itu peanggalian pada tempat kedudukan inti akan berkurang sehingga volume pekerjaan sementasi akan berkurang. Gradien hidrolis garis depresi relatif rendah sehingga aman terhadap gejala sufosi, dengan demikian ketebalan inti kedap air dapat dipertipis.

c. Bendungan inti miringBendungan inti miring (inclined core fill type dam) ialah bendungan zonal yang zone kedap airnya terletak di dalam tubuh bendungan dan berkedudukan miring kearah hilir.3. Bendungan sekatPada lereng udik tubuh bendungan dilapisi dengan sekat tidak lulus air (dengan kekedapan yang tinggi) seperti lembaran baja tanah karat, beton aspal, lembaran beton bertulang, hamparan plastik, susunan beton blok, dan lain-lain.Apabila di sekitar tempat kedudukan bendungan terdapat bahan-bahan lulus air yang banyak tapi langka terhadap bahan yang kedap air maka bendungan sekat merupakan alternatif.

Kelebihan bendungan sekat, yaitu : Karena sangat tipisnya lapisan sekat, sehingga hampir tidak memberikan beban-beban tambahan sehingga tubuh bendungan sekat aspal ini dapat dibangun lebih ramping dengan volume yang lebih diperkecil. Berhubung sebagian besar tubuh bendungan terdiri dari bahan-bahan batu, kerikil atau pasir maka penimbunannya dapat dilakukan sepanjang tahun tak tergantung musim, sehingga periode pembangunannya dapat dipersingkat. Sekat aspal biasanya merupakan konstruksi yang tidak kekar, sehingga mudah mengikuti bentuk permukaan lereng udik timbunannya dan karenanya sekat dapat dengan mudah menyesuaikan diri dengan gejala konsolidasi yang tidak merata ditubuh bendungan.Kelemahan bendungan sekat adalah : Diperlukan peralatan khusus seperti mesin-mesin pengaduk dan mesin-mesin pengeras aspal. Sekat aspal merupakan konstruksi yang relatif tidak tahan lama dibandingkan dengan umur bendungannya, sehingga diperlukan pemeliharaan yang seksama. Penggunaan sekat aspal terbatas hanya untuk bendungan-bendungan yang rendah (80-100m). Proses konsolidasi pada tubuh bendungan, getaran-getaran yang ditimbulkan oleh aliran-aliran air melalui terowongan-terowongan atau bangunan pelimpah dan ketiadaan sifat adhesi yang sempurna antara sekat tersebut dengan timbunan tubuh bendungan, maka terjadinya pada sekat sangatlah sukar untuk dihindari dan biasanya mengakibatkan kebocoran yang cukup fatal.

Faktor-faktor untuk menentukan tempat kedudukan bendung, yaitu :a. Kualitas serta kuantitas dari bahan-bahan tubuh bendungan yang terdapat di daerah sekitar tempat kedudukan calon bendungan.b. Kondisi penggarapan/pengerjaan bahan tersebut (penggalian, pengolahan, pengangkutan, penimbunan, dll.)c. Kondisi lapisan tanah pondasi pada tempat kedudukan calon bendungan.d. Kondisi alur sungai serta lereng kedua tebingnya dan hubungannya dengan calon bendungan beserta semua bangunan-bangunan pelengkapnya.

C. Analisa dan PerhitunganAnalisa dan perhitungan untuk stabilitas tubuh bendungan urugan, terdiri dari 3 (tiga) kegiatan utama, yaitu : Mengadakan analisa dan inventarisasi terhadap gaya-gaya yang akan bekerja pada tubuh bendungan. Mengadakan analisa-analisa dan perhitungan-perhitungan pada stabilitas lereng-lereng calon tubuh bendungan. Mengadakan analisa-analisa dan perhitungan-perhitungan pada stabilitas calon tubuh bendungan terhadap gaya-gaya yang timbul oleh adanya aliran filtrasi di dalam tubuh bendungan tersebut.

Gaya-gaya atau beban-beban yang bekerja pada bendungan urugan : Berat tubuh bendungan itu sendiri yang terdiri dari beberapa lapisan penyusun termasuk pondasinya. Tekanan hidrostatis yang akan membebani tubuh dan pondasi bendungan, baik air yang terdapat di dalam waduk maupun dari dalam sungai di hilirnya. Tekanan air pori yang terkandung di butiran dari zone-zone tubuh bendungan.

Beberapa kondisi yang dianggap tidak menguntungkan pada sebuah bendungan urugan : Waduk dalam keadaan penuh dan aliran air filtrasi dalam tubuh bendung bersifat laminer. Dalam tubuh bendungan terdapat tekanan pori yang timbul sesudah bendungan selesai dibangun. Waduk terisi setengah dan aliran filtrasi dalam tubuh bendung bersifat laminar. Dalam keadaan air waduk berfluktuasi dengan intensitas yang besar, tetapi dengan periode yang pendek. Pada waduk yang relatif kecil biasanya terjadi kenaikan permukaan air waduk melebihi permukaan elevasi semula.

D. Tubuh BendunganBeberapa istilah penting pada tubuh bendung antara lain yaitu :

1) Tinggi bendungan.Adalah perbedaan antara elevasi permukaan pondasi dan elevasi mercu bendungan.2) Tinggi jagaan.Adalah perbedaan antara elevasi permukaan maksimum rencana air dalam waduk dan elevasi mercu bendungan.3) Panjang bendungan.Adalah seluruh panjang bendungan yang bersangkutan, termasuk bagian yang digali pada tebing-tebing sungai dikedua ujung mercu tersebut.4) Volume bendungan.Adalah seluruh jumlah volume konstruksi yang dibuat untuk pembangunan tubuh bendungan termasuk kelengkapannya.5) Kemiringan lerengAdalah perbandingan antara panjang garis vertikal yang melalui puncak dan panjang garis horizontal yang melalui tumit masing-masing lereng tersebut.6) Penimbunan ekstraAdalah penimbunan yang dilakukan untuk mengatasi terjadinya gejala konsolidasi pada tubuh bendungan.

Perencanaan Tubuh Bendungan

B Lebar minimum mercu bendungan

HDHD = Tinggi bendungan (m)B= Lebar bendungan (m)

Kemiringan lereng/talud

Angka Keamanan (SF)

Keterangan : SF= Faktor keamanan (safety factor)m,n= kemiringan lereng= sudut geser (o)Ce= koefisien gempa= berat jenis tanah (kg/cm)

Tinggi bendunganTinggi bendungan= (elevasi muka air maksimal elevasi dasar sungai) + tinggi jagaan + tinggi air diatas mercu spillway

Standar angka untuk tinggi jagaan bendungan urugan : Bendungan < 50 m: Hf 2 m Bendungan 50 100 m: Hf 3m Bendungan > 100 m: Hf 3.5 m

Keterangan : h= tinggi kemungkinan kenaikan m. a. waduk karena banjir abnormal (m)Qo= debit banjir rencana (m/dt)Q= kapasitas rencana pelimpah u/ banjir abnormal (m/dt)= 0.2-pelimpah terbuka= 0.1-pelimpah tertutuph= kedalaman pelimpah rencana (m)A= luas permukaan air waduk pada elevasi banjir rencana (m)T= durasi banjir abnormal (1-3 jam)hw= tinggi ombak akibat tiupan angin (m)he= tinggi ombak akibat gempa (m) ha= tinggi kemungkinan naiknya m. a. waduk karena macetnya pelimpah (m)

E. Bangunan PelimpahApabila debit banjir suatu bendungan diperkirakan akan berkapasitas besar dibandingkan dengan volume waduk dan jika ditinjau dari kondisi topografinya penempatan suatu bangunan pelimpah akan mengalami kesukaran, maka alternatif bendungan urugan mungkin secara teknis akan sukar untuk dipertanggungjawabkan dan bendungan beton mungkin akan lebih memadai dan penelitian-penelitian serta analisa-analisa selanjutnya akan lebih mendalam terhadap kemungkinan pembangunan bendungan beton perlu dilaksanakan.Keterangan yang paling menonjol pada bendungan urugan adalah lemahnya daya tahan bendungan terahadap limpasan dan dalam kondisi hidrologi seperti tersebut di atas, maka bendungan urugan merupakan alternatif yang tidak meyakinkan.Pelimpah spillway digambarkan sebagai berikut :

SpillwayPeredam enegiSal. pengaturSal. peluncurSal. pengarah

Arah aliran

Gambar 2.8 Sketsa pelimpah (spillway) dan bangunan pelengkapnya

Bagian-bagian dari pelimpah (spillway), yaitu :1. Saluran pengarah aliran.Fungsinya adalah sebagai penuntun dan pengarah aliran agar aliran tersebut senantiasa dalam kondisi hidrolik yang baik.2. Saluran pengatur aliran.Fungsinya adalah sebagai pengatur debit air yang melintasi bangunan pelimpah.

3. Saluran peluncur.Fungsinya adalah untuk meluncurkan air dengan kecepatan tinggi (aliran superkritis 1 < Fr < 9).4. Peredam energi.Fungsinya adalah mereduksi energi yang terdapat dalam aliran sehingga tidak terjadi gerusan pada bagian hilir saluran peluncur.

Ada tiga macam peredam energi, yaitu :a. Tipe loncatanb. Tipe kolam olakanc. Tipe bak pusaran

Pelimpah memiliki fungsi yaitu mengalirkan air dari daerah genangan ke sungai/ke kolam olak sedangkan manfaat pelimpah yaitu melimpahkan air yang berlebihan agar pada saat terjadi banjir besar tidak terjadi overtopping yang melebihi tinggi main dam (tubuh bendungan).

Macam-macam jenis pelimpah :1. Pelimpah bebas2. Pelimpah peluncur3. Pelimpah samping4. Pelimpah terowongan5. Pelimpah menara6. Pelimpah siphon7. Ogee

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan pelimpah :a) Lebar efektif spillway

Keterangan : B= lebar sungai (m)n= jumlah pilar (Jika dibutuhkan)Kp= koefisien kontraksi pilar (0.01)Ka= koefisien kontraksi pada dinding samping (0.1)H= tinggi air diatas spillway (m)

Pada saat terjadinya pelimpahan air melintasi mercu suatu bendung terjadi kontraksi aliran baik pada kedua dinding samping bendung maupun di sekitar pilar-pilar yang dibangun di atas mercu bendung tersebut, sehingga secara hidrolis lebar efektif suatu bendung akan lebih kecil dari seluruh panjang bendung yang sebenarnya dan debit air yang melintasi mercu bendung yang bersangkutan selalu didasarkan pada lebar efektifnya.Dimensi saluran pengatur tipe bendungan pelimpah dapat diperoleh dengan rumus-rumus hidrolika sebagai berikut :

Keterangan : Q= debit air (debit banjir rencana) (m/dt)C= koefisien limpasan (1,8 2,2)Be= lebar efektif spillway (m)H= total tinggi air diatas mercu bending (m)

b) Saluran pengarah aliranBagian ini berfungsi sebagai penuntun aliran agar senantiasa dalam kondisi hidrolik yang baik, kecepatan aliran pada saluran pengarah aliran sebaiknya < 4 m/dt, agar tidak terjadi goresan dan lebar saluran semakin mengecil ke arah hilir. Saluran pengarah aliran adalah saluran yang mengarahkan aliran menuju pelimpah (spillway) dan berbentuk lengkung atau mengikuti gerakan air agar tidak mudah terjadi kerusakan. Kedalaman dasar saluran pengarah aliran biasanya diambil lebih besar dari 1/5 x tinggi rencana limpasan di atas mercu spillway.

V < 4 m/dtk 1 1

P1/5H

Potongan 1-1

Gambar 2.9 Sketsa saluran pengarah aliran

c) Saluran pengatur aliranAdalah saluran yang berfungsi untuk mengatur kapasitas aliran yang melalui bangunan pelimpah.Bentuk-bentuk saluran pengatur aliran :1. Tipe ambang bebas

H

bbHH

Penampang Trapesium Penampang Segiempat

Gambar 2.10 Tipe ambang bebas

2. Tipe bendungan pelimpahBendung pelimpah (over flow weir) sebagai salah satu komponen dari saluran pengatur aliran dibuat untuk lebih meningkatkan pengaturan serta memperbesar debit air yang akan melintasi bangunan pelimpah.

PHe

Gambar 2.11 Tipe bendungan pelimpah

d) Saluran peluncurAdalah saluran untuk meluncurkan air dengan kecepatan tinggi (aliran superkritis 1 < Fr < 9).Hal-hal yang harus diperhatikan : Bentuknya luas Penampang melintang berbentuk segiempat Kemiringan saluran pada bagian hulu landai dan semakin kehilir semakin curam

e) Saluran transisiAdalah saluran yang menghubungkan pelimpah dengan saluran peluncur, agar debit banjir yang dialirkan tidak menimbulkan terjadinya air terhenti (back water) di bagian hilir saluran.

f) Peredam energiPada saat banjir akan terjadi limpasan dengan kecepatan tinggi, hal ini akan menimbulkan penggerusan pada bagian hilir/belakang pelimpah sehingga menyebabkan kerusakan dan terganggunya stabilitas lereng.Untuk itu diperlukan peredam energi untuk mengubah aliran dari superkritis menjadi subkritis salah satu peredam energi adalah kolam olak.

Pengelompokan perencaan kolam olak berdasarkan bilangan Froude : 1. Untuk Fr < 1.7, tidak memerlukan kolam olak.2. Bila 1.7 < Fr < 2.5, kolam olak diperlukan untuk meredam energi secara efektif, biasanya kolam olak dengan ambang ujung. 3. Jika 2.5 < Fr < 4.5, loncatan air tidak terbentuk dengan baik dan menimbulkan gelombang sampai jarak yang jauh disalurkan. Oleh karena itu diusahakan agar kolam olak mampu menimbulkan turbulensi yang tinggi dengan blok halangnya atau menambah intensitas pusaran dengan pemasangan blok depan kolam (USBR Type IV).4. Fr > 4.5, menggunakan kolam olak USBR Type III yang pendek dan dilengkapi dengan blok depan dan blok halang.5. Kedalaman aliran pada kali belakang pelimpah diperoleh dari persamaan energi sepanjang suatu garis diantara tinggi air maksimum di atas mercu dan pada kaki bendung pelimpah.

g) Persamaan energi

Keterangan : P= tinggi mercu (m)H= tinggi air diatas mercu (m)d1= tinggi air pada saat kecepatan di v1 (m)v1= kecepatan aliran (m/dt)

h) Kecepatan air di hulu bendung

Keterangan :Q= debit air pada saat Q100 (m/dt)A= luas spillway (m)B= lebar efektif spillway (m)P= tinggi mercu (m)Hc= tinggi air kritis (m)

i) Tinggi loncatan air

Keterangan : Fr= angka Frouded2= tinggi loncat air (m)g = gravitasi (9,81 m/dt)d1 = tinggi air pada saat kecepatan di V1 (m)

j) Persamaan energi tampang II

Keterangan : V2= Kecepatan aliran pada saat terjadi loncat air (m/dt)Hf= Beda tinggi persamaan energi tampang I dan tampang II (m)P= Tinggi Mercu (m)He= Tinggi Air Kritis (m)d2= Tinggi Loncat Air (m)g= Gravitasi (9,81 m/dt)

k) Menentukan panjang kolam olak

Keterangan : L = Panjang kolam olak (m)d2 = Tinggi loncat air (m).

j) Perencanaan Tinggi JagaanPerbedaaan antara elevasi permukaan maksimum rencana air dalam waduk dan elevasi mercu bendungan. Elevasi permukaan air maksimum rencana biasanya merupakan elevasi banjir rencana waduk. Kadang-kadang elevasi permukaan air penuh normal atau elevasi permukaan banjir waduk lebih tinggi dari elevasi banjir rencana dan dalam keadaan yang demikian yang disebut elevasi permukaan air maksimum rencana adalah elevasi yang paling tinggi yang diperkirakan akan dicapai oleh permukaan air waduk tersebut.Tinggi jagaan pada bangunan pelimpah direncanakan untuk dapat menghindari terjadinya limpasan air pada kemungkinan elevasi permukaan air yang paling tinggi.Dipakai rumus empiris :

Keterangan : Fb = tinggi jagaan (m)Va= kecepatan aliran (m/dt)d= kedalaman aliran di dalam saluran (m)

F. Bangunan Penyadap/PengambilanBangunan penyadap/pengambilan dibagi menjadi dua macam, yaitu :1. Bangunan penyadap tipe sandar2. Bangunan penyadap menaraFasilitas pelengkap pada bangunan penyadap antara lain : a. Terowongan penyalurb. Pipa penyalurc. Pintu-pintu air dan katup pada bangunan penyadapd. Ventilasie. Ruang operasif. Penggelontoran Lumpur

G. Bangunan pengelakBangunan pengelak dibagi menjadi dua bagian yaitu : 1. Saluran pengelakMetode-metode pemindahan aliran sungaia. Pembuatan saluran pengelakb. Penutupan sebagian alur sungaic. Pembuatan terowongan pengelak

2. Bendungan pengelakBahwa bendungan pengelak dan saluran pengelak merupakan komponen pada sistem pengelak banjir yang erat hubungannya. Adapun bendungan pengelak samping yang berfungsi untuk mencegah genangan-genangan air pada pondasi dan bagian bawah bendungan yang sedang dikerjakan dan menurunkan garis depresi aliran air filtrasi pada lapisan pondasi tersebut.

H. Analisa Stabilitas BendunganSyarat-syarat stabilitas bendungan :1) Aman terhadap geser dan guling2) Aman terhadap bahaya piping3) Aman terhadap rembesan4) Aman terhadap kelongsoran

Muatan-muatan dan gaya-gaya yang harus diperhitungkan :a. Tekanan statis

Keterangan :Pw= tekanan air statis (kg/m) w= berat volume air (kg/m3)H= kedalaman air (m)Y= jarak tekanan yang bekerja (m)

b. Tekanan dinamis

Keterangan :Pd= Tekanan air dinamis (kg/m) KH= Koefisien gempaw= Berat volume air (kg/m3)H= Kedalaman air (m)Y= Jarak tekanan yang bekerja (m)c. Tekanan sedimen

Keterangan : Ps= Tekanan sedimen (kg/m)s= Berat volume sedimen (kg/m3)Cs= Koefisien tekanan tanahw= Berat volume air (kg/m3)H= Kedalaman air (m)

d. Berat air

Keterangan : Ww= Berat air (kg)V= Volume air (m)w= Berat volume air (kg/m3)

e. Berat bangunan

Keterangan : Wt= Berat bangunan total (kg)Wt1, Wt2,, Wtn= Berat bagian-bagian bangunan (kg)V= Volume bangunan (m)p= Berat volume bangunan (kg/m)

f. Tekanan tanah aktif

Keterangan :Pa= Tekanan tanah (kg/m)t= Berat volume tanah (kg/m)Ce= Koefisien tekanan tanah aktif = Sudut geser dalam (o)H= Kedalaman air (m)

g. Gaya gempa akibat berat sendiri

Keterangan :kw= Gaya gempa (kg, ton)kh= Koefisien gempaW= Berat bangunan (kg, ton)

h. Tekanan tanah akibat gempa

Keterangan :Ce= Koefisien tekanan tanah pada keadaan gempa = tan-1 K (o)K= Kh / KvKh= Koefisien gempa arah horizontalKv= Koefisien gempa arah vertikalo= Sudut iklinasi material (o)

Stabilitas terhadap geser dan gulingStabilitas terhadap geser

Keterangan : SF= Faktor keamanan (Safety factor)SF > 1.5, untuk keadaan normalSF > 1.1, untuk keadaan gempa V= Jumlah gaya-gaya vertical (kg, ton)H= Jumlah gaya-gaya horizontal (kg, ton)c= Kohesi (kg/cm)A= Luas bidang dasar pondasi (m)

Stabilitas terhadap guling

Keterangan :SF = Stabilitas guling (kg.m)Mt= Momen tahan (kg.m)Mg= Momen guling (kg.m)

Stabilitas terhadap pipingPiping adalah kerusakan tanah pondasi di bawah bendungan karena aliran air tanah yang diakibatkan perbedaan tinggi muka air di bagian hulu dan hilir.Perhitungan stabilitas terhadap piping dapat dilakukan dengan pendekatan metode panjang rayapan berdasarkan :1. Teori Bligh

Keterangan : L= Panjang rayapan (m)H= Beda tinggi muka air dihulu dan hilir (m) C= Koefisien Bligh

2. Teori LaneMerupakan pengembangan dari teori Bligh

Keterangan : LV= Panjang rayapan vertikal (m)LH= Panjang rayapan horizontal (m)C= Koefisien LaneH= Beda tinggi muka air di hulu dan hilir (m)

Stabilitas terhadap rembesan (Filtrasi)Untuk mengetahui kemampuan daya tahan tubuh bendungan dan pondasinya terhadap gaya-gaya yang ditimbulkan oleh aliran filtrasi, maka perlu diperhatikan bahwa :1. Formasi garis depresi (seepage line formation) dalam tubuh bendungan dengan elevasi tertentu permukaan air dalam waduk yang direncanakan.2. Kapasitas air filtrasi yang mengalir melalui tubuh dan pondasi dari bendungan.3. Kemungkinan terjadinya gejala sufosi (piping) yang disebabkan oleh gaya horizontal/hidrodinamis dalam aliran filtrasi.

a0 = L1L2a+a = EdxB2BB1y0,3L1C0(B2-C0-A0) garis depresiA0AhY0

Gambar 2.12 Garis depresi pada bendungan homogen (sesuai dengan garis parabola)

Formasi garis depresi pada zone kedap air suatu bendungan dapat diperoleh dengan metode Casagrande. Apabila angka permeabilitas vertikalnya (kv) berbeda dengan angka permeabilitas horizontalnya (kh), maka akan terjadi deformasi garis depresi dengan mengurangi koordinat horizontalnya sebesar kali.Pada Gambar 2.12, ujung tumit hilir bendungan dianggap sebagai titik permulaan koordinat dengan sumbu-sumbu x dan y, maka garis depresi dapat diperoleh dengan persamaan parabola bentuk dasar sebagai berikut :

atau

danKeterangan :h= Jarak vertikal antara titik-titik A dan B (m)d = Jarak horizontal antara titik B2 dan A (m)L1= Jarak horizontal antara titik-titik B dan E (m)L2= Jarak horizontal antara titik-titik B dan A (m)A= Ujung tumit hilir bendunganB= Titik perpotongan antara permukaan air waduk dan lereng udik bendunganA1= Titik perpotongan antara parabola bentuk besar garis depresi dengan garis vertikal melalui titik B B2= Titik yang terletak sejauh 0,3L1, horizontal ke arah udik dari titik B.

Akan tetapi garis parabola bentuk besar (B2 C0 A0) diperoleh dari persamaan tersebut bukanlah garis depresi yang sesungguhnya, masih diperlukan penyesuaian-penyesuaian menjadi garis B C A yang merupakan bentuk garis depresi yang sesungguhnya seperti yang tertera pada Gambar 2.13 sebagai berikut :

Aa+a = EB2BC0(B-C-A)A0B1Garis depresiCe

Gambar 2.13 Garis depresi pada bendungan homogen (sesuai dengan garis parabola yang mengalami modifikasi)

Pada titik permulaan, garis depresi berpotongan tegak lurus dengan lereng udik bendungan, dengan demikian titik C0 dipindahkan ke titik C sepanjang a. Panjang garis a tergantung dari kemiringan lereng hilir bendungan, dimana air filtrasi tersembul keluar yang dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

keterangan : a= Jarak AC (periksa gambar) (m)a= Jarak C0 C (m)= Sudut kemiringan lereng hilir bendungan (o)

Menentukan nilai a : Untuk kemiringan sudut lereng hilir bendungan lebih kecil dari 300 ( < 300) : Untuk kemiringan sudut lereng hilir bendungan sama dengan 900 ( = 900) :

Untuk kemiringan sudut lereng hilir bendungan sama dengan 1800 ( = 1800) :

Keterangan : a = Jarak AC (periksa gambar) (m)h = Jarak vertikal antara titik-titik A dan B (m)d = Jarak horizontal antara titik B2 dan A (m)

Tabel 2.1 Hubungan antara sudut bidang singgung () dan 30060090120150180

0,360,320,260,180,100

Kapasitas Aliran Filtrasi Kapasitas aliran filtrasi adalah kapasitas rembesan air yang mengalir ke hilir melalui tubuh dan pondasi bendungan. Kapasitas filtrasi suatu bendungan mempunyai batas-batas tertentu yang mana apabila kapasitas filtrasi melampui batas tersebut, maka kehilangan air yang terjadi akan cukup besar, disamping itu kapasitas filtrasi yang besar dapat menimbulkan gejala sufosi (piping) serta gejala sembulan (boiling) yang sangat membahayakan kestabilan tubuh bendungan. Memperkirakan besarnya kapasitas filtrasi yang mengalir melalui tubuh dan pondasi bendungan yang didasarkan pada jaringan trayektori aliran filtrasi yang dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Keterangan : Qf= Kapasitas aliran filtrasi (kapasitas rembesan) (m/hari)Nf= Angka pembagi dari garis trayektori aliran filtrasiNp= Angka pembagi dari garis equi-potensialK= Koefisien filtrasiH= Tinggi tekanan air total (m)L= Panjang profil melintang tubuh bendungan (m)

Stabilitas terhadap kelongsoran Analisa stabilitas lereng bendungan dapat dilakukan dengan beberapa parameter, antara lain :a. Metode irisan bidang luncur (surface slice method)b. Metode Culman c. Metode Bishopd. Dengan menggunakan program komputer, antara lain : Finite element (elemen hingga) Stable

BAB IIIPEMBAHASAN DAN ANALISA DATA

3.1. Penelusuran Banjir Melalui Waduk (Flood Routing) a. Data-data yang diperlukan :

Gambar 3.1 Grafik Lengkung Kapasitas

Tabel 3.2 Data Hidrograf Banjir

Tabel 3.1 Data Tampungan WadukKala ulang 1000 Tahun

ElevasiTampungan (S)WaktuDebit, Q

(m)(m3)(Jam)(m3/d)

120.01837100000.02

120.219040520115.87

120.4197100402104.95

120.6203795603176.55

120.8210490804103.36

121.021718600569.99

121.222388120645.98

121.423057640730.08

121.623727160819.83

121.824396680913.50

122.025066200109.31

122.225735720116.47

122.426405240124.51

122.526740000133.14

142.19

151.53

161.07

170.75

180.53

A190.37

200.26

210.19

220.14

230.10

240.07

Diketahiu : Elevasi puncak spillway: 120.0 mVolume tampungan (S): 18731000 mLuas tampungan : 296.3 Ha

Untuk mendapatkan nilai tersebut digunakan metode interpolasi terhadap elevasi puncak spillway :

Elevasi VolumeLuas (m) (m)(Ha)120,018.371.000 296,3

# contoh perhitungan routing waduk Untuk kolom 4

Untuk kolom 5Diket : lebar mercu :?Cd = 2H = 0.2Q = b x Cd x 0.85 x = 9.6 x 2 x 0.85 x = 0.

Untuk kolom 6 = - 0

Untuk kolom 7 = + 0

ROUTING WADUK Data-data yang di ketahui Elevasi mercu : 120 m Lebar mercu : 8 mKoefisien debit : 1.9

Tabel 3.3 Perhitungan Tinggi Muka Air-Storage-Debit (H-S-Q)

ElevasiHSS/tQ

(m)(m)(m3)(m3/dt)(m3/dt)(m3/dt)(m3/dt)

120.00183710005103.0560.0005103.0565103.056

120.20.2190405205289.0331.6315288.2185289.849

120.40.4197100405475.0114.6145472.7045477.318

120.60.6203795605660.9898.4775656.755665.227

120.80.8210490805846.96713.0515840.4415853.492

121.01.0217186006032.94418.2406023.8246042.064

121.21.2223881206218.92223.9776206.9346230.911

121.41.4230576406404.90030.2156389.7936420.007

121.61.6237271606590.87836.9156572.426609.335

121.81.8243966806776.85644.0496754.8316798.880

122.02.0250662006962.83351.5916937.0386988.629

122.22.2257357207148.81159.5197119.0517178.571

122.42.4264052407334.78967.8177300.887368.698

122.52.5267400007427.77872.1007391.7287463.828

Tabel 3.4 Perhitungan Penelusuran Banjir Melalui Waduk dengan Bangunan Pelimpah

WaktuInflow, I(I1+I2)/2S1S2HOutflow, Q

(jam)(m3/dt)(m3/dt)(m3)(m3/dt)(m3/dt)(m3)(m)(m3/dt)

00.020.000.002

115.877.9518379207.745105.335097.3818407801.770.010.021

2104.9560.4118407801.775113.235052.8218625202.080.080.382

3176.55140.7518625202.085173.365032.6119130528.050.231.971

4103.36139.9619130528.055313.025173.0619627269.580.384.193

569.9986.6819627269.585449.905363.2219924203.950.465.765

645.9857.9919924203.955531.585473.5920112197.480.526.842

730.0838.0320112197.485583.255545.2220224473.520.557.515

819.8324.9620224473.525614.125589.1620287259.070.577.900

913.5016.6720287259.075631.385614.7120318814.460.588.096

109.3111.4120318814.465640.055628.6520330728.510.598.170

116.477.8920330728.515643.335635.4420329720.760.598.164

124.515.4920329720.765643.055637.5620320095.700.588.104

133.143.8320320095.705640.405636.5820304692.990.588.008

142.192.6720304692.995636.175633.5020285459.400.577.888

151.531.8620285459.405630.885629.0220263756.850.577.755

161.071.3020263756.855624.925623.6220240519.820.567.612

170.750.9120240519.825618.535617.6220216391.300.557.465

180.530.6420216391.305611.905611.2620191819.610.547.317

190.370.4520191819.615605.145604.6920167098.900.547.168

200.260.3220167098.905598.355598.0320142426.800.537.021

210.190.2320142426.805591.565591.3420117960.600.526.876

220.140.1720117960.605584.845584.6720093800.250.516.734

230.100.1220093800.255578.205578.0820069989.630.516.595

240.070.0920069989.635571.655571.5720046553.870.506.459

Untuk kolom 4Dik :I1 = 0,02I2 =15,87

Untuk kolom 5, 7, 8 menggunakan interpolasi Rumus Interpotasia = 1x = 2b = 2y = .?c = 3z = 5y = x + Untuk nilai HDik :a = 0x = 0b = 0,02y = .?c = 1,631z = 0,2H = 0 + = 0,002 m0,002 m, begitu juga untuk perhitungan selanjutnya Untuk nilai Dik :a = 0x = 5103,056 = 5289,033 + b = 0,002y = .? = 5290,893, begitu juga untuk c = 0,2z = 5289,033perhitungan selanjutnya

Untuk nilai Q (out flow)a = 5103,056x = 0b = 5290,893y = .?c = 5289,033z = 1,631

, begitu juga untuk nilai Q selanjutnya Untuk kolom g (s2)Rumus = Diketahui Untuk I

Begitu jugu untuk nilai S1 selanjutnya

PERENCANAAN TUBUH BENDUNGAN

Meliputi : 1. Perencanaan bangunan utama2. Perencanaan pelimpah 3. Analisa stabilitas bendungan 4. Gambar perencanaan

PERENCANAAN TUBUH BANGUNAN UTAMA Data data perencanaan : Debid banjir 1000 tahun ( Q ): 176.55/detik Elevasi dasar sungai : 102.5 mElevasi maksimum tampungan : 120 mVolume tampungan : 18.371 x m3

1.1 TINGGI BENDUNGANBerdasarkan sosrodarsoSno dan takeda, buku urugan type urugan hal 169, tinggi bendungan adalah sebagai berikut .H = ( elevasi maksimum tampungan elevasi dasar sungai ) + He + fb + 1.0 Dimana : Fb hw + Keterangan : Fb = tinggi jagaan ( free board ) ( m ) Hw = tinggi ombak akibat tiupan angin ( m ) He = tinggi ombak akibat gempa Ha = tinggi kenaikan kemungkinan kenaikan muka air waduk. Apabila terjadi kemacetan pada pintu bangunan pelimpah.Hi = tinggi tambahan yang di dasarkan pada tingkat urgensi dari waduk ( m )

Dengan : Hw = tinggi ombak akibat tiupan gempa.Nilai hw diambil dari bagian diagram saville dengan asumsi panjang lintasan ombak ( fe + ch ) f=1km=1000m, dan kecepatan angin diatas permukaan air waduk ( v ) = 20m/detik dengan perbandingan lereng dan permukaan halus 1: 2, sehingga grafik faville tersebut di peroleh tinggi ombak akibat gempa. Berdasarkan sasrodarsono dan takeda, buku bendungan type urugan hal 173, untuk menentukan tinggi ombak akibat gempa dengan menggunakan rumus.

he = keterangan : e = intensitas seismic horizontal = 0.15 = siklus seismic diambil t = 1 ho = kedalam air di dalam waduk = ( 120 102.5 )= 16.5 mMaka he = = 0.608 m

he = tinggi kenaikan muka air karena kemacetan pintu pelimpah berdasarkan sosrodarsono dan takeda, bendungan type urugan hal 173, tinggi kenaikan permukaan air waduk ini biasanya sebagai standar, diambil ha = 0.5 m hi = tinggi tambahan yang di dasarkan pada type bendungan, mengigat limpasan melalui mercu bendungan urugan sangat berbahaya, maka di ambil angka tambahan tinggi jagoan sebesar 1.0 m maka :

fb 1.2 +fb 3.004 3.5 m

Sehingga tinggi bendungan ( H )H = ( elevasi maksimum tampungan elevasi dasar sungai ) + He + fb + 1.0 = ( 120 -102.5 ) + 0.608 + 3.5 + 1 = 22.608 23m

elevasi tubuh bendungan = 102.5 + 23 =125.5 M

LEBAR BENDUNGAN B = 3.6 x 3 = 3.6 x 3 = 7.238 m 8 m

KEMIRINGAN TALUD DAN LERENG Up stream = = = 37.735%

Down stream = = = 46.512%

PERBANDINGAN KEMIRINGAN TALUD DAN LERENG Up stream = = X = 2.65Sehingga perbandingan kemingan di hulu yaitu 1 : 2.65 ( up )

Up stream = = X = 2.15Sehingga perbandingan kemiringan dihilir yaitu 1 : 2.15 ( down ) up stream = 2.65 x 23 = 60.95 m 61 m down stream = 2.15 x 23 = 49.45 m 50 mjadi : L = 61 + 50 + 8 = 119 m

+12650m61 m+102.5 8m

1 : 2.151 : 2.65 H=2.3m

PERENCANAAN TEKNIS

Perencanaan pelimpah Data data : Debit banjir tahun : 8.164 m3/detik Elevasi dasar sungai : 102.5 mElevasi max tampungan: 120 m Lebar sungai : 8 m Kemiringan hulu : 1 :2.65Kemiringan hilir : 1 : 2.15

Keterangan :a. Saluran pengarah aliran b. Saluran pengatur aliran c. Saluran peluncur d. Perendam energy

a. Saluran pengarah aliran.

PHeP V 4 m/dt

Puncak spillway menentukan kedalaman air di hulu. untuk menentukan lebar bangunan pelimpah ( spillway ) Be = B 2 ( n.kp + ka ) He untuk menentukan debit, dibangun pelimpah dengan rumus.Q mercu = Q x 1.2 = 8.164 x 1.2 = 9.797

Berdasarkan buku bendungan tipe urugan dr. sunyono ,s hal 181. Menyebutkan bahwa rumus untuk debit air yang melintas pada bangunan pelimpah adalah . Q = c x L x Dimana : Q = koefisien pengaliran ( dalam hal ini 2.00 ) L = lebar efektif spillway He = tinggi tekanan air di atas mercu bendung

Kedalama air di hulu H = elevasi max tampungan elevasi dasar = 120 -102.5 = 16.5 m

Perencanaan lebar spillway Berdasarkan kp 02 hal 38 bahwa lebar bangunan pelimpah max adalah : B 1.2 x lebar sungai Dimana lebar sungai 8.00 m diukur dari peta kontur dengan skala 1 : 8000.

B 1.2 x lebar sungai 1.2 x 8 9.60 m.

Berdasarkan buku bendungan type urugan type urugan hal 174 menyatakan bahwa B 3.6 x - 3.0B 3.6 x - 3.0B 6.165 mMaka di ambil lebar pelimpah = 9.6 m

Perencaan lebar efektif spillway Lebar efisiensi spillway diperoleh dengan rumus sbb: L = L1 2 ( n kp + ka ) He dimana L = lebar bangunan pelimpah sebenarnya dan L1 = B 2b, maka = 9.60 1 x 1= 8.60

Keterangan : Kp = koefisien kontraksi pilar = 0.01 pilar berujung bulat Ka = koefisien kontraksi dinding = 0.1 untuk pangkaln = jumlah pilar di rencanakan mengunakan 1 pilar ( n = 1 ) maka : L = 8.6 2 ( 1 x 0.01 + 0,10 ) x He= 8.6 0.22 He Q = c x L x He3/29.797 = 2 x ( 8.6 0.22 he ) x He3/2=

Dengan cara coba- coba di peroleh nilai He = 0.75 sehingga di peroleh lebar efektif yaitu L = 8.6 0.22 He = 8.6 0.22 x 0.75 = 8.435 m

Perencanaan tinggi mercu P = 0.2 x H = 0.2 x 16.5 = 3.3 Maka direncanakan tinggi bangunan pelimpah adalah 4 m.

Kecepatan air di hulu pelimpah Vo = Q/A , dimana : A= L ( p + Hd ) Hd = He ( vo2/2g ) sehingga

Vo = makaVo = = = Maka: 9.797 = vo ( 40.07 0.43 vo2 ) 9.797 = 40.07 vo 0.43 v03Dengan trial and error di peroleh nilai vo = 0.288 sehingga di peroleh nilai hd yaitu:

Hd = He = 0.75 = 0.75 x 0.0146 = 0.735 m

R=0.5Hd , R=0.2 Hd

P=4HeX1.85 = 2 x Hd0.85 x y Vo=0.288m/detik

Menentukan tipe bangunan pelimpah Bentuk atau mercu di rencanakan menggunakan type ogre dengan bagian muka tegak, sedangkan bagian lengkung dari mercu bendung di berikan persamaan berikut.xn =k x Hd ( n-1 ). x . y dimana .x = jarak horizontal y = jarak vertical k = koefisien kemiringan permukaan hilir n = parameter tergantung dari kemiringan permukaan hilirHd = tinggi tekanan rencana

Tabel 3.6 Nilai Koefisien k dan nKemiringankn

Permukaan Hilir

3 : 11,9361,836

3 : 21,9361,81

1 : 21,8731,776

Vertikal 21,85

Persamaan kemiringan bendung x1.85 = 2 x Hd0.85 x y = 2 x 0.7350.85 x y = 1.54 y y = y = 0.649 x1.85

Tabel 3.7 Hasil Perhitungan Kemiringan Mercu

TitikXY

(m)(m)

00,00.000

10,50.180

21,00.649

31,51.375

42,02.341

52,53.537

634.956

73.56.592

848.439

94.510.494

10512.752

Penampang melintang bagian muka : Hd = 0.735R1 = 0.5 x Hd = 0.6375R2 = 0.2 x Hd = 0.147X1 = 0.175 x Hd = 0.1286X2 = 0.288 x Hd = 0.211

V0Y1HdH= 16.5V2/2gE1E2E3E4Y2Y3Y4P=4 +120h0h1HeV1V2V3V4E0HfV42/2g

perencanaan pelimpah Eo = E1P + He = y1 + V1 = 44