Studi Perencanaan Konstruksi Pelimpah Pada Waduk Suplesi ...

STUDI PERENCANAAN KONSTRUKSI PELIMPAH PADA WADUK SUPLESI

KONTO WIYU DI KECAMATAN PUJON KABUPATEN MALANG PROVINSI

JAWA TIMUR

Ganda Perdana Putra1

, Suwanto Marsudi2, Anggara WWS

2

1Mahasiswa Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya

2Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Email : [email protected]

ABSTRAK

Perencanaan pelimpah Bendungan Konto Wiyu merupakan salah satu kajian penting dari

perencanaan Bendungan Konto Wiyu. Tahapan awal studi ini adalah merencanakan perencanaan pelimpah

yang sesuai dengan pertimbangan topografi, hidrologi, dan hidrolika. Selanjutnya adalah menganalisis

mengenai stabilitas ambang pelimpah dan dinding penahan pelimpah. Stabilitas ditinjau dari tinjauan

terhadap stabilitas guling, geser dan daya dukung tanah. Dalam hal ini menggunakan konstruksi berton

bertulang.

Dari hasil studi didapatkan analisis berupa desain pelimpah samping dengan perencanaan hidrolika

pelimpah telah memenuhi untuk kondisi Q100th, Q1000th, dan Q0,5PMF. Selanjutnya merencanakan bentuk

dinding penahan, untuk saluran samping (side) dan saluran transisi digunakan dinding penahan cantilever

dengan menggunakan counterfort, untuk saluran peluncur dan peredam energi digunakan dinding penahan

cantilever. Selanjutnya analisis berupa stabilitas guling, geser, dan daya dukung ambang pelimpah dan

dinding penahan telah memenuhi persyaratan. Analisis eksintrisitas, beberapa bangunan tidak memenuhi

persyaratan. Daya dukung tanah pada ambang pelimpah dan dinding penahan dapat menahan tegangan yang

terjadi pada bangunan. Pada konstruksi ambang pelimpah dan dinding penahan direncanakan beton f’c = 20

MPa dan fy = 400 MPa.

Kata Kunci : Pelimpah Samping, Dinding Penahan, Counterfort, Beton Bertulang.

ABSTRACT

The plan of Konto Wiyu spillway is one of the important stage from planning Dam Konto Wiyu.

Initial stage of this study was to plan corresponding to the spillway planning with topography, hydrology,

and hydraulics considerations. The next was to analyze the stability of weir spillway and retaining walls. The

stability is based from stability of overturning, slip, and soil bearing capacity. In this case, also analyzing the

planning of reinforced concrete construction.

The results of the study were obtained the design of side spillway and the spillway hydraulics plan

had been accepted for the conditions of Q100th, Q1000th, and QPMF. Further was planning the retaining wall, to

the side channel and channel transitions were using cantilever retaining wall with counterfort type, for chute

way and stilling basin used cantilever retaining wall type. Afterwards, the analysis of the stability for

overturning, slip, and bearing capacity weir spillway and retaining wall met the requirements. Some of the

analysis of eccentricity construction did not meet the requirements. Analysis for the stress foundation for

spillway and retaining walls sufficed the allowable bearing capacity. The weir spillway and retaining walls

constructions, the specification of concrete was planned f’c = 20 Mpa and fy = 400 Mpa.

Keywords : Side chennel spillway, Counterfort, Retaining Wall, Reinforced Concrete.

mailto:[email protected]

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Secara teknis salah satu kompo-

nen utama sebuah bendungan adalah pe-

limpah (spillway). Perencanaan pelimpah

sangat dipengaruhi oleh beberapa aspek

teknis yaitu: kondisi topografi, geologi

/geoteknik, jenis material dasar sungai,

morfologi sungai hidrologi dan hidrolika.

Kondisi topografi dan geologi/geoteknik

berpengaruh terhadap pemilihan letak

pelimpah dan rencana jalur saluran pe-

luncur, selanjutnya material dasar sungai

dan morfologi sungai berpengaruh ter-

hadap pemilihan jenis peredam energi,

sedangkan hidrologi yang terkait dengan

debit banjir rancangan berpengaruh ter-

hadap dimensi kebutuhan lebar pelimpah,

sedangkan hidrolika yang terkait dengan

profil muka air berpengaruh terhadap

perencanaan bentuk bangunan secara

hidrolis dan kebutuhan dimensi bangunan

yang aman terhadap stabilitas konstruksi.

Identifikasi Masalah

Pelimpah dalam suatu bendungan

merupakan bangunan yang sangat vital

sebagai upaya untuk pengamanan ter-

hadap bahaya air banjir melimpas di atas

bendungan (overtopping). Oleh karena itu

dalam perencanaan pelimpah harus di-

rencanakan dengan pertimbangan teknis

yang mempertimbangkan berbagai aspek

teknis.

Terdapat pertimbangan – pertim-

bangan teknis yang diperlukan dalam

perencanaan pelimpah diantaranya yang

pertama, debit banjir rancangan harus

sesuai dengan kriteria teknis yang di-

syaratkan oleh Komisi Keamanan Ben-

dungan dan atau beberapa pertimbangan

teknis secara khusus sesuai dengan

kondisi daerah. Yang kedua lintasan

rencana jalur as pelimpah atau aligment

harus diupayakan di atas tanah asli bukan

tanah timbunan. Yang ketiga, secara

hidrolik perencanaan pelimpah harus

diupayakan memenuhi syarat-syarat

teknis mulai dari saluran pengarah

(approach channel) sampai dengan

peredam energi dan pelepasan di hilir

peredam energi, sedangkan pemilihan

jenis peredam energi harus sesuai dengan

kondisi geologi/geoteknik, jenis material

dasar sungai - morfologi sungai. Meng-

ingat beberapa pertimbangan teknis ter-

sebut, maka dalam studi ini akan di-

rencanakan bangunan pelimpah.

Maksud dan Tujuan

Adapun maksud dari perencanaan

ini adalah untuk mencari desain alternatif

yang paling sesuai dan memenuhi syarat

secara teknis, dimana desain alternatif ini

berupaya melakukan efisiensi dimensi

dan mencari kondisi hidrolik yang paling

efektif sesuai dengan tata letak ben-

dungan/ pelimpah, kondisi topografi,

kondisi geologi dan kondisi morfologi

sungai di hilir rencana peredam energi

(escape channel).

Sedangkan tujuan dari per-

encanaan ini adalah untuk melatih pem-

bekalan diri dalam kemampuan pro-

fesional secara teknis dalam perencanaan

pelimpah baik besaran debit rancangan,

debit banjir melalui pelimpah, dimensi

pelimpah maupun stabilitas konstruksi

pelimpah sebagai salah satu komponen

penting dalam perencanaan bendungan.

TINJAUAN PUSTAKA

Analisa Hidrologi

Curah Hujan Rerata Daerah

Dalam perencanaan curah hujan

rerata daerah pada studi ini memakai

metode rata – rata hitung (arithmetic

mean). Tinggi rata-rata curah hujan di-

dapatkan dengan mengambil nilai rata-

rata hitung (arithmetic mean) pengukuran

hujan di pos penakar – penakar hujan di

dalam area tersebut. Untuk menentukan

curah hujan baru dengan metode rata-rata

hitung (aritmatic mean) dipergunakan

persamaan :

∑

dengan :

d : Tinggi curah hujan rata-rata

daerah (mm)

d1, d2, d3, ..., dn : Tinggi curah hujan pada

pos penangkar 1, 2, 3, ..., n

n : Banyaknya pos penangkar

Curah Hujan Rancangan

Pada studi ini perhitungan curah

hujan rancangan menggunakan metode

Log Pearson Tipe III. dengan persamaan

sebagai berikut (Montarcih, 2010:19) :

log X = log + K . S

dengan:

log X : nilai logaritma curah hujan

rancangan

log : nilai rata – rata logaritma dari

curah hujan maksimum tahunan

K : konstanta yang didapatkan dari

tabel Log Pearson Tipe III dari

hubungan antara Cs dan periode

ulang (T)

S : nilai standar deviasi

Perhitungan Curah Hujan Maksimum

yang Mungkin Terjadi

Untuk perhitungannya digunakan

metode statistik dengan rumus :

Xm = + Km x Sn

dengan:

Xm = curah hujan terbesar yang

mungkin terjadi

= harga rata – rata hujan

Km = variabel yang dipegaruhi di-

stribusi frekuensi

Sn = simpangan baku hujan

Debit Banjir Rancangan

Perhitungan debit banjir rancang-

an menggunakan metode HSS Nakayasu.

Rumus dari HSS Nakayasu adalah:

dengan:

Qp : debit puncak banjir (m3/det)

R0 : hujan satuan (mm)

Tp : tenggang waktu dari permulaan

hujan sampai puncak banjir

(jam)

T0,3 : waktu yang diperlukan oleh

penurunan debit, dari puncak

sampai 30% dari debit puncak

A : luas daerah pengaliran

Analisa Hidrolika

Kapasitas Pengaliran Pelimpah

Rumus debit yang melewati

pelimpah dengan penampang segiempat

dapat dihitung dengan rumus

(Masrevaniah, 2012:12)

Q = C . L . H3/2

dengan :

Q : debit (m3/dt)

C : koefisien debit

L : lebar penampang (m)

H : tinggi air di atas ambang (m)

Koefisien Debit

Koefisien debit dapat dihitung

berdasarkan rumus empiris Iwasaki.

Rumus ini hanya berlaku untuk tipe

standar dan dinding hulu ambang tegak,

karena tidak dicantumkan pengaruh

dinding miring bagian hulu.

(

)

(

)

(

)

dengan:

C : koefisien limpahan untuk semua

tinggi tekan

Cd : koefisien limpahan untuk tinggi

tekan rencana

h : tinggi air di atas ambang mercu

(m)

Hd : tinggi tekan rencana di atas

ambang mercu (m)

P : tinggi ambang (m)

a : konstanta (diperoleh pada saat h

= Hd, yang berarti C = Cd dan

dengan rumus (2-30) harga “a”

dapat diperoleh.

Bentuk Ambang Pelimpah

Pada studi kali ini digunakan

ambang pelimpah OGEE Tipe 1 (Tipe

Tegak).

Gambar 1. Profil ambang pelimpah Tipe I

Sumber : Chow (1997:330)

Berdasarkan metode The United

State Army Corps of Engineers telah

menyusun beberapa bentuk baku pe-

limpah di Waterways experiment Station

(WES), dinyatakan berdasar lengkung

Harrold (Chow 1997: 330) :

Xn = K Hdn-1

Y

dengan :

X, Y = koordinat profil dengan titik

awal pada titik tertinggi mercu

Hd = tinggi tekan rancangan tanpa

tinggi kecepatan dari aliran yang

masuk

K, n = parameter yang tergantung pada

kemiringan muka pelimpah

bagian hulu.

Tabel 1. Nilai K dan n

Kemiringan muka

hulu K n

Tegak lurus 2,000 1,850

3 : 1 1,936 1,836

3 : 2 1,939 1,810

3 : 3 1,873 1,776

Sumber : Chow (1997:330)

Saluran Samping

Untuk perhitungan profil muka air

disepanjang saluran samping dapat

ditentukan dengan sistem coba banding

menggunakan persamaan perbedaan

tinggi muka air antara 2 penanmpang

(sosrodarsono, 1989:228)

[ ]

(

)

dengan:

y = tinggi muka air pada titik yang

ditinjau (m)

Q1 = debit pada bagian hulu (m3/dt)

Q2 = debit pada titik yang ditinjau

(m3/dt)

V1 = kecepatan pada bagian hulu

(m/dt)

V2 = kecepatan pada titik yang

ditinjau (m/dt)

Saluran Transisi

Perhitungan hidrolika pada

saluran transisi mengkondisikan aliran

di ujung saluran transisi adalah sub-

kritis dan di hilir kritis sesuai dengan

Rumus Bernoulli, adalah sebagai berikut:

(Elevasi dasar ambang hilir) + g

vd e

e2

2

= (Elevasi dasar ambang hulu)+

m

cec

c hg

vvK

g

vd

22

222

dengan:

de : kedalaman aliran masuk ke

dalam saluran transisi.

ve : kecepatan aliran masuk ke

dalam saluran transisi.

dc : ke dalam kritis pada ujung hilir

saluran transisi.

vc : kecepatan aliran kritis pada

ujung hilir saluran transisi.

K : koeffisian kehilangan tinggi

tekanan yang disebabkan oleh

perubahan penampang lintang

saluran transisi (0,1 - 0,2).

hm : kehilangan total tinggi tekanan

yang disebabkan oleh gesekan dan lain-

lain.

Saluran Peluncur

Persamaan kekekalan energi pada

pias penampang saluran transisi dan

peluncur adalah sebagai berikut :

Z1 = So.∆x + y1 + Z2

Z2 = y2 +Z2

Kehilangan tekanan akibat gesekan

adalah :

hf = Sf . ∆x = ½ ( S1 + S2 ) ∆x

dengan kemiringan gesekan Sf diambil

sebagai kemiringan rata-rata pada kedua

ujung penampang, maka persamaan di

atas dapat ditulis :

Z1 + α1.g

V

2

2

1 = Z1 + α2. g

V

2

2

2 + hf + he

Peredam Energi

Kolam olakan datar tipe III secara

teoritis cocok untuk keadaan sebagai

berikut :

1. Aliran dengan tekanan hidrostatis

yang rendah ( Pw < 60 m)

2. Debit yang dialirkan kecil ( debit

spesifik q < 18,5 m3/det/m)

3. Bilangan Froude di akhir saluran

peluncur > 4,50

Gambar 2. Kolam olakan datar tipe III.

Sumber: Sosrodarsono (1989:218).

Stabilitas Konstruksi

Kontrol stabilitas terhadap momen

guling dipergunakan rumus :

Keadaan Normal :

Keadaan Gempa :

dengan:

SF : angka keamanan (Safety Factor)

MT : momen tahan (kN.m)

MG : momen guling (kN.m)

Untuk menentukan stabilitas

terhadap daya dukung tanah biasanya

berdasarkan anggapan bahwa tanah

pondasi merupakan bahan elastis

(Sosrodarsono, 1983:89)

[∑ ∑

∑

]

Jika e < L/6 maka :

σmin/max = ∑

[

] < σijin

Jika L/6 < e < L/3 maka :

σmax = ∑

< σijin

X = 3(

– e)

dengan:

σ:tagangan tanah yang terjadi (t/m2)

σijin:tegangan tanah yang diijinkan (t/m2)

e: eksentrisitas (m)

B: lebar dasar pondasi (m)

A: luas dasar pondasi (m2)

Pembetonan dan Penulangan

Konstruksi

Dalam analisa beton bertulang

bagian yang dianalisa adalah tubuh

ambang pelimpah dan dinding penahan

pada saluran yang berbentuk konstruksi

plat dan balok, sehingga dipakai mutu

beton fc’ = 20 Mpa dan p (tebal selimut

beton) = 100 mm, untuk mutu baja dipilih

fy = 400 Mpa . Dalam penentuan tipe

dinding penahan dipilih tipe cantilever

dengan counterfort untuk dinding pe-

nahan saluran samping dan transisi

sedangkan untuk saluran peluncur dan

peredam energi dipilih tipe cantilever

tanpa counterfort. Faktor-faktor pem-

bebanan (load factor) terdiri dari beban

hidup (life load) dan beban mati (dead

load) dengan menggunakan persamaan

seperti di bawah ini (Gideon, 1993:34)

U = 1,2D + 1,6 L

dimana:

U = kekuatan yang diperlukan ber-

dasarkan kemungkinan pelampau-

an beban

D =beban mati pada keadaan layan

L =beban hidup pada keadaan layan.

METODOLOGI PERENCANAAN

Lokasi Studi

Lokasi Waduk Suplesi Konto

Wiyu berada di sungai Konto/ Kalikonto

yang terletak di Desa Wiyurejo Keca-

matan Pujon Kabupaten Malang Provinsi

Jawa Timur. Luas Das Konto Wiu adalah

11,93 km2. Secara Geografis, Waduk

Suplesi Konto Wiu terletak pada

koordinat 7o48’ 46.37” LS 112

o28’

54.92” BT.

Data yang Diperlukan

Data – data yang diperlukan

antara lain data curah hujan 20 tahun dari

stasiun hujan Pujon (Malang) dan

Tampung (Mojokerto), data teknis

bendungan, topografi dan As bendungan,

karateristik DAS dan geologi – mekanika

tanah.

Tahapan Studi

1. Analisa Hidrologi

2. Perencanaan dimensi pelimpah

3. Analisa Hidrolika

4. Analisa Stabilitas

5. Analisa Beton Bertulang

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisa Hidrologi

Curah Hujan Maksimum

Curah hujan maksimum rerata

daerah ditentukan dengan menggunakan

metode aritmatik. Hal ini dikarenakan ke-

terbatasan jumlah stasiun penakar hujan

dan data yang tersedia. Untuk hasil

perhitungan dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Curah Hujan Maksimum Rerata

Curah Hujan Rancangan

Penentuan curah hujan maksimum

dengan periode ulang tertentu dihitung

dengan menggunakan analisa fekuensi

metode Log Pearson tipe III, dengan

alasan bahwa koefisien puncak dan

koefisien kepencengan data yang tersedia

memenuhi syarat metode tersebut. Hasil

Perhitungan dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Perhitungan Hujan Rancangan

Hujan PMP

Dari hasil pembacaan peta isohyet

maka lokasi studi berada pada kawasan

hujan PMP sebesar 520 mm. Karena hasil

perhitungan menggunakan pembacaan

grafik lebih besar dibandingkan pem-

bacaan peta maka untuk perhitungan se-

lanjutnya digunakan hujan maksimum

PMP sebesar 565,362 mm.

Analisa Hidrograf Nakayasu

Data yang diketahui :

Luas DAS (A) =11,93 km2

Panjang sungai utama = 5,60 km

Unit hujan efektif (Ro) = 1 mm

Parameter hidrograf (α) = 3,00

Untuk sungai dengan L < 15 km,

Gambar 3. Rekap hidrograf banjir

Penentuan Koefisien Debit

Penentuan koefisien debit pada

studi kali ini menggunakan metode

iwasaki dan hasil yang didapatkan adalah

sebagai berikut:

Tabel 4. Perhitungan Cd

Analisa Hidrolika

Profil Pelimpah

Untuk perencanaan profil

pelimpah menggunakan Qoutflow

maksimum pada kala ulang 1000 tahun

(Q1000) :

Qo (Q1000) : 128,994 m3/dt

L : 20 m

Hd : 2,055 m

Q L Hd Beff C Q

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

1/2/dt) ( m

3/dt)

Q100th 104.142 20.000 1.835 19.633 2.133 104.142

Q1000th 123.806 20.000 2.038 19.592 2.171 123.806

Q 0,5 PMF 156.300 20.000 2.348 19.530 2.224 156.301

Debit

Rencana

Profil pelimpah direncanakan meng-

gunakan OGEE tipe I dengan perhitungan

sebagai berikut:

X1 = 0,282 Hd = 0,579 m

X2 = 0,175 Hd = 0,360 m

R1 = 0,5 Hd = 1,027 m

R2 = 0,2 Hd = 0,411 m

Perhitungan lengkung Harold :

Rumus lengkung Harold :

X1,85

= 2 Hd0,85

Y

Rencana kemiringan hilir : 1 : 0,7

X1,85

= 2 Hd0,85

Y

X1,85

= 3,689 Y

Y = 1 / 3,689 X1,85

= 0,271 X1,85

Persamaan garis lengkung :

Y = 0,271 X1,85

Xd = [

⁄

]

⁄

Xd = 3,427 m

Yd = 2,646 m

Perhitungan Saluran Samping

Perhitungan muka air di pelimpah

samping dihitung berdasarkan kontrol

pada saluran transisi, kemudian dengan

hasil coba banding didapatkan hasil se-

lisih muka air (y) sebagai berikut:

Q100th : 0,208 m

Q1000th : 0,235 m

Q0,5PMF : 0,280 m

Gambar 4. Bentuk Saluran Samping

Q0,5PMF

Perhitungan Saluran Transisi

Saluran transisi pada studi kali ini

direncankan menyempit di bagian hilir

dari lebar 20 m menjadi 15 m dengan

sudut penyempitan 6o sehingga didapat-

kan panjang saluran 24 m. Perhitungan

hidrolika pada saluran transisi meng-

kondisikan aliran di ujung saluran tran-

sisi adalah subkritis dan di hilir kritis.

Gambar 5. Bentuk Saluran Transisi

Perhitungan Saluran Peluncur

Saluran peluncur pada studi kali

ini direncanakan kemiringan saluran 1:5

dan memiliki panjang 250 m. Sehingga

memungkinkan untuk tidak terjadinya

kavitasi dan juga aliran getar sepanjang

saluran. Perhitungan profil aliran di-

gunakan debit kala ulang Q1000th dan

dikontrol menggunakan debit kala ulang

Q0,5PMF. Perhitungan saluran peluncur di-

hitung tiap pias dengan total jarak hori-

zontal sebesar 250 m, dengan dibagi

menjadi 15 pias.

Perhitungan Peredam Energi

Saluran akhir merupakan saluran

pelepasan dari peredam energi sebelum

aliran menuju ke sungai asli, oleh karena

itu kedalaman aliran di hilir peredam

energi sangat dipengaruhi oleh rating

curve pada saluran akhir ini. Hasil dari

perhitungan tinggi muka air di saluran

akhir yang nantinya akan dipergunakan

untuk menghitung ketinggian ambang di

akhir peredam energi. Berikut ini adalah

perhitungan rating curve pada saluran

akhir:

Slope dasar saluran : 0,142

Koefisien manning (n) : 0,025

Lebar saluran : 15 m

Bentuk Saluran : Persegi

Hasil perhitungan rating curve dapat

dilihat pada grafik kedalaman aliran pada

gambar dibawah ini:

Gambar 7. Rating curve sakuran akhir

Perhitungan profil mika air pada

peredam energi dipakai debit kala ulang

Q100th dan dikontrol menggunakan debit

kala ulang Q1000th. Dari hasil analisa

hidrolika pada saluran peluncur maka

dapat direncanakan peredam energi

USBR tipe III.

Gambar 8. Bentuk Peredam Energi

Setelah menghitung peredam

energi maka diperoleh hasil keseluruhan

perhitungan seperti pada Gambar 9.

Analisa Stabilitas

Perhitungan daya dukung tanah

pada ambang pelimpah:

Perhitungan daya dukung izin tanah

berdasarkan data SPT adalah sebagai

berikut:

Nkoreksi = 15 + ½ (N’ – 15)

= 15 + ½ (42 – 15)

= 28,5

Menurut Bowles, persamaan di

atas dinaikan kurang dari 50% nya, dan

karena lebar pondasi ≥ 1,2 m (lebar

pondasi ambang pelimpah (B) = 9,468

m), maka diberikan faktor kedalaman

pondasi (Kd). Untuk kedalaman pondasi

ambang pelimpah (D) sebesar 5,719 m.

sehingga perhitungan daya dukung ijin

netto adalah sebagai berikut :

qa = 12,5 . Nkoreksi (

)

Kd

= 437,835 kN/m2 = 44,631 ton/m

2

Kemudian dengan cara yang sama

didapatkan hasil untuk dinding penahan

sebagai berikut:

Dinding Penahan Saluran Samping:

41,593 ton/m2

Dinding Penahan Saluran Transisi:

41,593 ton/m2

Gambar 6. Bentuk saluran peluncur Q0,5PMF

Dinding Penahan Saluran Peluncur:

40,648 ton/m2

Dinding Penahan Saluran Peredam

Energi: 39,913 ton/m2

Dari perhitungan stabilitas diperoleh hasil

sebagai berikut:

Ambang pelimpah:

Aman terhadap guling, geser, eksentrisitas

serta daya dukung tanahnya, tegangan ijin

tanah memenuhi persyaratan dengan

angka keamanan minimum untuk guling

sebesar SF = 2,377 dan untuk geser

sebesar SF = 1,958.

Dinding penahan pelimpah:

Aman terhadap guling, geser,

eksentrisitas pada kondisi banjir tanpa

gempa dan kosong gempa tidak

memenuhi, tegangan ijin tanah me-

menuhi persyaratan dengan angka ke-

amanan minimum guling sebesar SF =

1,805 dan untuk geser sebesar SF =

2,137.

Dinding saluran transisi:

Aman terhadap guling, geser,

eksentrisitas pada kondisi banjir tanpa

gempa dan kosong gempa tidak me-

menuhi, tegangan ijin tanah memenuhi

persyaratan dengan angka keamanan

minimum guling sebesar SF = 1,809 dan

untuk geser sebesar SF = 2,137.

Dinding saluran peluncur:

Aman terhadap guling, geser, eksen-

trisitas pada kondisi kosong dan banjir

gempa tidak memenuhi, tegangan ijin


angka keamanan minimum guling


sebesar SF = 2,394.

Dinding saluran peredam energi:

Aman terhadap guling, geser, eksen-

trisitas pada kondisi kosong gempa,

kondisi muka air banjir tanpa gempa dan

gempa tidak memenuhi, tegangan ijin


angka keamanan minimum guling


sebesar SF = 1,408.

Analisa Beton Bertulang

Dalam analisa beton bertulang

bagian yang dianalisa adalah tubuh

ambang pelimpah dan dinding penahan

pada saluran yang berbentuk konstruksi

plat dan balok, dipakai mutu beton fc’ =

20 Mpa dan p (tebal selimut beton) = 100

mm, untuk mutu baja dipilih fy = 400

Mpa. Contoh hasil perhitungan beton

bertulang dapat dilihat pada uraian di

bawah ini.

Gambar 9. Denah Pelimpah Samping

Q0,5PMF

Tabel 5. Rekap Tulangan Ambang

Pelimpah

Gambar 10. Tulangan ambang pelimpah

Tabel 6. Rekap Tulangan Dinding

Penahan Saluran Samping

Gambar 11. Tulangan dinding penahan

Saluran Samping

Gambar 12. Tulangan Counterfort

dinding penahan Saluran Samping


Penahan Saluran Transisi


Saluran Transisi

Tarik Tekan

Utama 2D16-55 2D16-120

Bagi Ø10-65 Ø10-140

Utama 2D16-35 2D16-80

Bagi Ø10-40 Ø10-90

Utama 2D16-60 2D16-150

Bagi Ø10-70 Ø10-165

Utama 2D16-140 2D16-300

Bagi Ø10-165 Ø10-480

Potongan

A - A

B - B

C - C

D - D

Tarik Tekan

Utama D16-180 D12-200

Bagi Ø8-300 Ø8-450

Utama D16-120 D12-125

Bagi Ø8-150 Ø8-300

Utama D16-65 D12-75

Bagi Ø8-90 Ø8-170

Utama D16-55 D12-60

Bagi Ø8-75 Ø8-180

A - A

B - B

A - A

B - B

C - C

D14-200

D19-180

Ø10-200

Ø14-120

Ø14-110

Sambungan

Potongan

A - A

B - B

C - C

D - D

Counterfort

Tarik Tekan

Utama D16-180 D10-130

Bagi Ø8-250 Ø8-150

Utama D16-120 D10-90

Bagi Ø8-150 Ø8-300

Utama D16-65 D10-45

Bagi Ø8-80 Ø8-180

Utama D16-55 D10-40

Bagi Ø8-75 Ø8-150

A - A

B - B

A - A

B - B

C - C

D14-200

D19-160

Ø10-200

Ø14-120

Ø14-120

Sambungan

Counterfort

Potongan

A - A

B - B

C - C

D - D

Gambar 14. Tulangan Counterfort

dinding penahan Saluran Transisi


Penahan Saluran Peluncur


Saluran Transisi


Penahan Saluran Peredam energi


Saluran Peredam Energi

Kesimpulan

Berdasarkan alternatif perencanaan

pelimpah Bendungan Konto Wiyu ini,

didapatkan hasil – hasil sebagai berikut:

1. Besarnya debit banjir rancangan

sebagai dasar untuk perencanaan

pelimpah sebagai berikut:

Inflow Q 100 th = 104,14 m3/dt

Outflow Q 100 th = 107,366 m3/dt

Inflow Q 1000 th = 123,806 m3/dt

Outflow Q 1000 th = 128,994 m3/dt

Inflow Q 0,5PMF = 156,300 m3/dt

Outflow Q 0,5PMF = 169,576 m3/dt

2. Tinggi muka air maksimum di atas

ambang pelimpah dengan hasil

sebagai berikut:

Tarik Tekan

Utama D16-200 D10-150

Bagi Ø8-250 Ø8-250

Utama D16-140 D10-100

Bagi Ø8-200 Ø8-250

Utama D16-90 D10-70

Bagi Ø8-140 Ø8-250

Utama D16-100 D10-70

Bagi Ø8-80 Ø8-160

Potongan

A - A

B - B

C - C

D - D

Tarik Tekan

Utama D16-90 D10-65

Bagi Ø8-120 Ø8-250

Utama D16-55 D10-45

Bagi Ø8-80 Ø8-180

Utama D16-30 D10-25

Bagi Ø8-45 Ø8-100

Utama D16-35 D10-25

Bagi Ø8-50 Ø8-100

B - B

C - C

D - D

A - A

Potongan

Q 100th = 1,779 m

Q 1000th = 2,055 m

Q 0,5PMF = 2,380 m

3. Hasil dari alternatif perencanaan

pelimpah yang sesuai dengan kondisi

di daerah studi adalah sebagai

berikut:

Ambang pelimpah

- Tipe ambang pelimpah : Side

Channel Spillway (ogee I)

- Lebar : 20,00 m

- Tinggi : 3,00 m

- Elevasi banjir Q : +1242,380

- Elevasi crest : +1240,000

Saluran samping (Side Channel)

- Panjang saluran : 20,00 m

- Slope saluran : 0,005

- Elevasi hulu : +1233,910

- Elevasi hilir : +1233,810

Saluran transisi


- Lebar saluran : mengecil dari

20,00 m menjadi 15,00m

- Slope Saluran : 0,0042

- Elevasi hulu : +1233,810

- Elevasi hilir : +1233,710

Saluran peluncur


- Slope saluran : 0,200

- Elevasi dasar hulu : +1233,710

- Elevasi dasar hilir : +1183,980

Peredam energi

- Tipe : USBR tipe III

- Elevasi dasar : +1183,980 m

- Kedalaman air (y1) : 0,268 m

- Kedalaman konjugasi (y2) :

6,108 m

- Panjang kolam olak : 15,00 m

- Lebar kolam olak : 15,00 m

- Tinggi end sill : 2,300 m

4. Dari hasil perhitungan stabilitas

pelimpah dengan keadaan muka air

penuh normal dan gempa, stabilitas

dinding penahan dengan keadaan air

kosong dan banjir Q0,5PMF dalam

kondisi normal dan gempa semua

bangunan aman terhadap guling,

geser dan daya dukung ijin tanah

hanya beberapa yang tidak meme-

nuhi keamanan terhadap eksen-

trisitas.

5. Penulangan dan pembetonan kons-

truksi ambang pelimpah dan dinding

penahan direncanakan menggunakan

f’c = 20 Mpa dan fy = 400Mpa.

Daftar Pustaka

Chow, Ven Te. 1997. Hidrolika Saluran

Terbuka. Jakarta : Erlangga.

Limantara, Lily Montarcih. 2010.

Hidrologi Praktis. Bandung :

Lubuk Agung.

Masrevaniah, Aniek. 2012. Konstruksi

Bendungan Urugan Volume 2

Pelimpah. Malang : Asrori.

Sosrodarsono, Suyono. & Takeda,

Kensaku. 1989. Bendungan Type

Urugan. Jakarta: Pradnya

Paramita.

Vis, W.C. & Gideon H. Kusuma. 1993.

Dasar-dasar Perencanaan Beton

Bertulang. Jakarta : Erlangga.

Studi Perencanaan Konstruksi Pelimpah Pada Waduk Suplesi ...

Documents

Transcript of Studi Perencanaan Konstruksi Pelimpah Pada Waduk Suplesi ...