Perencanaan dimensi tubuh bendungan, volume dan elevasi waduk rencana, routing pelimpahserta penggambaran penampang memanjang

melintang

1

Menyampaikan standar kompetensi yang akan dicapai

Menjelaskan keterkaitan definisi antara perancangan danperencanaan infrastruktur keairan.

Perencanaan dimensi tubuh bendungan, volume danelevasi waduk rencana, routing pelimpah sertapenggambaran penampang memanjang melintang

Mereview pamahaman materi mahasiswa denganmemberikan beberapa pertanyaan

Merangkum materi kuliah pada tatap muka ke-62

IV. BENDUNGAN DAN PONDASI (1) Pemilihan Tipe Bendungan

Tinggi dan Kemiringan Lereng Tubuh Bendungan

Tinggi Jagaan

Perencanaan Lebar Mercu

Kondisi Pembebanan pada Analisa Stabilitas

Koefisien Gempa

Kondisi dan Kombinasi Beban serta Faktor Keamanan

3

IV. BENDUNGAN DAN PONDASI (2) Perhitungan Garis Depresi

Pembuatan Jaringan Trayektori ALiran

Analisa Stabilitas Lereng

Penurunan Tubuh Bendungan

Perbaikan Pondasi

Perlindungan Lereng

Instrumentasi Bendungan

4

Pertimbangan penggunaan bendungan inti miring

Bendungan inti miring adalah kombinasi dari bendungan tirai dan bendungan inti tegak. Keuntungannya lereng hilir cenderung lebih kering sehingga lebih stabil

5

Garis depresi Garis depresi adalah garis muka air rembesan di dalam

timbunan tanah dengan gradien positif kearah hilir.

6

PEMILIHAN TIPE BENDUNGAN Tujuan pembangunan Keadaan klimatologi setempat Keadaan hidrologi setempat Keadaan topografi setempat Keadaan di daerah genangan Keadaan geologi setempat Tersedianya bahan bangunan Hubungan dengan bangunan pelengkap Keperluan untuk operasi waduk Keadaan lingkungan setempat Biaya proyek Gempa bumi

7

Secara umum Fungsi waduk : menampung air untuk suatu tujuan

tertentu

Tujuan utama : menstabilkan aliran air, baik dengan cara pengaturan persediaan air yang berubah-ubah pada suatu sungai alamiah, maupun dengan cara memenuhi kebutuhan yang berubah-ubah dari para konsumen

8

Ciri-ciri fisik waduk : Kapasitas simpanan

lengkung luas elevasi

lengkung simpanan atau lengkung kapasitas

permukaan genangan normal

permukaan genangan minimum simpanan berguna

simpanan mati

Permukaan genangan banjir

9

-Mercu pelimpah- banjir

-Ketinggian pengendalian- banjir pada 1 Januari

- Tinggi operasi minimum -

- Garis pusat pipa pesat -

- Garis pusat alur pembuang-

- Garis pusat turbin-turbin -- Genangan terendah -

Luas

Volume

10

KAPASITAS TAMPUNGAN WADUK

11 12

Konstruksi Bendungan (Dam)

Waduk (Reservoir)

Pada waduk serba guna

simpanan konservasi

simpanan pengurangan banjir

simpanan tambahan

simpanan tebing

simpanan lembah

13

Daerah-daerah simpanan di dalam

waduk :

Simpanan tambahan

M.a.b rencana M.a.n

Mercu pelimpah

Simpanan berguna

M.a.min

Simpanan mati

Perm. Sungai alamiah

Bendungan

Dasar sungai Alur pembuang

14

Tinggi dan kemiringan lereng bendungan

Tinggi bendungan ditentukan oleh kebutuhan volume air yang direncanakan dan tinggi ruang bebas (jagaan waduk) diatas tinggi muka air banjir.

Kemiringan lereng bendungan (type urugan) ditentukan oleh stabilitas lereng bendungan.

15

Perhitungan Tinggi Bendungan : Tinggi Bendungan = Tinggi tampungan mati+

tinggi tampungan evektif + tinggi banjir + tinggi ruang bebas

Tinggi Ruang Bebas / Jagaan

16

Kondisi Muka Air Normal : H1 3/4Hw + Hs + Hr + He + hu Muka Air Banjir Q 1000 th : H2 3/4Hw +Hs

+ Hr + hu Muka Air Banjir Q PMF : H3 0,75 m untuk

pelimpah tanpa pintu H3 1,25 m untuk pelimpah dengan pintu

Elevasi puncak embung ditetapkan yang tertinggidari hasil perhitungan ketiga kondisi (H1 + H2 + H3) tersebut.

17

Tinggi gelombang karena angin (Hw) Hw = 0,17 (V.F)0,5+2,5-(F)0,25 , Rumus Molitor

Stevenson. Hw = Tinggi gelombang (ft) V = Kecepatan angin,(ditentukan 100

mil/jam untuk keadan normal dan sebesar 50 mil/jam untuk keadaan banjir)

F = panjang efektif fetch. HW = 0,032 V.F + 0,763 0.271.4F (metric

system)

18

Peningkatan tinggi muka air karena angin(Hs)

HS = (V2 F)/1400 x D cos A (cfs-system)

V = Kecepatan angin (mil/jam) D = kedalaman air rata-rata (ft) sepanjang

fetch efektif A = sudut antara bidang tegak lurus sumbu

embung dengan arah gelombang (o)

19

Tinggi rayapan gelombang (Hr)

Hr = Vg2 / 2 g (cfs-system) Vg = kecepatan gelombang (ft/det) Vg = 5 + 2 Hd (Gaillard) Hd = tinggi gelombang desain (ft) = 1/3 Hw g = grafitasi (32,15 ft/det2)

20

Tinggi gelombang akibat gempa (He)

He = (K.T / 2 ) / (g.Ho)0,5 (metric-system) He = tinggi gelombang K = koefisien gempa T = periode gelombang (1 det) g = gravitasi (9,8 m/det2) Ho= kedalaman air di waduk

21

Tinggi cadangan untuk ketidakpastian (hu)

a. Pada kondisi muka air normal hu = 1,0 mb. Pada keadaan banjir Q1000 th atau PMF :

hu > 0,50 m, bila ada beragam analisa hidrologi danuntuk pelimpah tanpa pintu dam.

hu > 1,00 m, bila kemungkinan terjadi kemacetanoperasi pintu.

22

Kuliah 6Routing pelimpah serta penggambaran penampangmemanjang melintang

( KD 2 )

Page 2

Menyampaikan standar kompetensi yang akan dicapaiMenjelaskan keterkaitan definisi antara perancangan dan

perencanaan infrastruktur keairan.

Routing pelimpah serta penggambaran penampangmemanjang melintang

Mereview pamahaman materi mahasiswa denganmemberikan beberapa pertanyaan

Merangkum materi kuliah pada tatap muka ke-4Pelaksanaan KD1

Kuliah 7Routing pelimpah serta penggambaran penampangmemanjang melintang (lanjutan)

Page 4

Penelusuran banjir :

Penelusuran : pendugaan hidrograf di suatu titik padasuatu aliran atau bagian sungai yang didasarkan ataspengamatan hidrograf di titik lain.

Tujuan : pendugaan bajir jangka pendek perhitungan hidrograf satuan berbagai titik

berdasarkan hidrograf satuan di suatu titik pendugaan kelakuan sungai akibat perubahan

palung sungai derivasi hidrograf sintetik

4

Page 5

Macam penelusuran banjir :

Penelusuran banjir lewat sungai : penyelesaiannya berdasarkan hukumkontinuitas (I=O)

Penelusuran banjir lewat waduk : penyelesaiannya menggunakan waduksebagai tampungan yang mempunyai fungsi aliran keluar (outflow) Untuk memperkirakan hidrograf Debit Out flow Tinggi air banjir di mercu

5 Page 6

Penelusuran banjir lewat waduk

Rumus umum (berlaku di sungai dan waduk) adalah:

Diubah menjadi:dtdSQI =

122121

22SSQQII =++

6

Page 7

Dalam penelusuran waduk

persamaan di atas menjadi:

21

221121

22

11

21

222

222

MM

+

=

+

+

+=

++

Qt

SQt

SII

atautQStQStII

7 Page 8

I1 & I2 = diketahui dengan t ditentukanS1 = tampungan waduk pada permulaan periode penelusuran (dihitung dari datum outlet)

Q1 = debit keluaran pada awal periode penelusuran

Untuk pelimpah mengikuti R.U. : Q = C B H3/2

I1 + I22

+ 1 = 2

Maka rumus di atas menjadi

8

Page 9

volume

Eleva

si (m

)

Elevasi (m)

Lengkung kap.wd

Dasar waduk

Vol.waduk (106m3)

Puncak spillway 0

t

I

t

I1 I2

Hidrograf inflow

9 Page 10

Contoh soal 05 :

Fasilitas pelepasan suatu bendungan berupa ba-ngunan pelimpah tidak berpintu dan tidak berpilar, dengan puncak ambang yang berelevasi 272.70 m dan panjang ambang 32 m. Koefisien debit diam-bil konstan C = 2 m1/2/det. Pada saat permulaan terjadi banjir (t=0) elevasi air waduk setinggi am-bang bangunan pelimpah. Bila diketahui besar tampungan pada elevasi-elevasi tertentu dan hi-drograf aliran masuk ke waduk, maka elevasi waduk maksimum dan debit keluar maksimum, periode penelusuran, t = 0,5 jam dan pada saat t = 0 jam, debit keluar dianggap 6 m3/det.

10

Page 11

HUB. H-S-Q

Elev. H S S/ t Q phi psi(m) (m) (10^6m^3) (m^3/det) (m^3/det) (m^3/det) (m^3/det)

272.7 0 0 0 0 0 0272.9 0.2 0.5262 292 6 295 289273.1 0.4 1.0663 592 16 600 584273.3 0.6 1.6203 900 30 915 885273.5 0.8 2.1743 1208 46 1231 1185273.7 1 2.7283 1516 64 1548 1484273.9 1.2 3.2823 1824 84 1866 1782274.1 1.4 3.8437 2135 106 2188 2082274.3 1.6 4.4125 2451 129 2516 2387274.5 1.8 4.9813 2767 155 2845 2690274.7 2 5.5501 3083 181 3173 2992274.9 2.2 6.1189 3399 209 3503 3294275.1 2.4 6.7083 3727 238 3846 3608275.3 2.6 7.3183 4066 268 4200 393211

Page 12

t I (I1 + I2)/2 psi 1 phi 2 H Qjam (m^3/det) (m^3/det) (m^3/det) (m^3/det) (m) (m^3/det)

0 6 0.21 60.5 7 7 309 316 0.21 6

1 11 9 310 319 0.21 61.5 25 18 313 331 0.22 6

2 77 51 324 375 0.25 82.5 182 130 367 496 0.33 12

3 299 241 484 725 0.48 213.5 420 360 703 1063 0.71 38

4 441 431 1025 1455 0.97 614.5 432 437 1394 1830 1.23 87

5 402 417 1743 2160 1.45 1125.5 362 382 2047 2429 1.64 134

6 313 338 2295 2633 1.78 1516.5 261 287 2481 2768 1.87 163

7 215 238 2605 2843 1.92 17012

Page 13

Penelusuran banjir lewat waduk dengan bangunan pelimpah dt = 0,5 jam

t I (I1 + I2)/2 psi 1 phi 2 H Qjam (m^3/det) (m^3/det) (m^3/det) (m^3/det) (m) (m^3/det)

3 299 241 484 725 0.48 213.5 420 360 703 1063 0.71 38

4 441 431 1025 1455 0.97 614.5 432 437 1394 1830 1.23 87

5 402 417 1743 2160 1.45 1125.5 362 382 2047 2429 1.64 134

6 313 338 2295 2633 1.78 1516.5 261 287 2481 2768 1.87 163

7 215 238 2605 2843 1.92 1707.5 181 198 2673 2871 1.94 172

8 155 168 2698 2866 1.93 1728.5 132 144 2694 2837 1.91 170

9 114 123 2668 2791 1.88 1659.5 99 107 2625 2732 1.84 160

13Page 14

Hidrograf debit masukan dan keluaran

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

1 5 9 13 17 21 25 29 33t (jam)

I,Q (m

3^/de

t)

debit masukan

debit keluaran

Qmaks = 172 m^3/det

Imaks = 441 m^3/det

14

Page 15

2/1H5/3b =

dimana :b = lebar mercuH = tinggi embung

LEBAR PUNCAK BENDUNGAN(PPBU Hal.43)

15