PERENCANAAN BENDUNG TETAP GUNUNG NAGO KOTA PADANG Seilvia Karneni, Nazwar Djali, Zuherna Mizwar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Bung Hatta Padang E-mail :
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstrak Bendung adalah bangunan melintang sungai yang berfungsi untuk meninggikan muka air agar bisa diambil dan dialirkan ke saluran lewat bangunan pengambilan. Perencanaan Bendung Tetap Gunung Nago ini direncanakan bertujuan agar pemanfaatan air sungai lebih optimal dengan menggunakan mercu tipe bulat karena mempunyai bentuk mercu yang besar, sehingga lebih tahan terhadap benturan batu besar, bongkahan dan sebagainya. Pada perencanaan bendung tetap Gunung Nago tersebut dilakukan perhitungan seperti analisa hidrologi menggunakan metode aritmatik, perhitungan debit banjir rencana dengan menggunakan metode Kombinasi Melchior-Gumbel, perhitungan dimensi bendung dan perhitungan stabilitas bendung. Data yang diperlukan dalam perencanaan Bendung Tetap Gunung Nago dengan cathcment area seluas 80,47 km2, debit 100 tahunan (Q100) 463,766 m3/dt, dengan lebar bendung 76 m, tinggi mercu bendung 2 m dan tinggi energy (H1) 1,40 m. Elevasi muka air normal dipertahankan setinggi +217,00 m ini akan mengalirkan air sawah tertinggi pada elevasi +215,00 sehingga dapat mengairi areal pertanian seluas 2800 ha. Pada perhitungan stabilitas bendung dalam keadaan air normal diperoleh angka keamanan terhadap guling 4,597 dan geser 2,119. Pada saat air banjir diperoleh angka keamanan terhadap guling 4,047 dan geser 2,443. Konstruksi bendung dinyatakan stabil karena aman terhadap guling dan geser. Kata kunci : Bendung, Catchment Area, Hidrologis, Stabilitas
DESIGN OF GUNUNG NAGO FIXED WEIR PADANG CITY Seilvia Karneni, Nazwar Djali, Zuherna Mizwar Civil Engineering Department, Faculty of Civil Engineering and Planning Bung Hatta University Padang E-mail :
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstract Weir is a building transverse a river that serves to exalt advance water so can be taken and channeled into the channel buildings passing retrieval. Planning Gunung Nago Fixed weir this planned so that a more optimal utilization of river water by using round mercu because they have the form of large mercu, so that more resistant to the collision of roller stone, lump and forth. On a fixed weir Gunung Nago planning is done calculations as hydrology analysis using the methode of arithmetic calculations using the flood discharge plan by using a combination of Melchior-Gumbel, calculating the dimensions of weir and weir stability calculations. Data required in the planning Fixed Weir Gunung Nago with catchment wide area of 80,47 km2 , the annual discharge 100 (Q100) 463,766 m3/dt, wide weir 76 m, mercu high weir is 2 m and high energy (H1) 1,40 m. Normal water level is maintaining as high as +217.00 m will be the highest paddy water will drain at an elevation of +215.00 so as to irrigate the agricultural area of 2800 ha. In the calculation of the stability weir in a state of normal water obtained figures bolster security against sliding 4,597 and 2,119. At the time of the flood water obtained figures bolster security against sliding 4,047 and 2,443. Construction weir declared stable for secure against rolling and sliding. Keywords : Weir, Catcment Area, Hydrologys, Stability
PERENCANAAN BENDUNG TETAP GUNUNG NAGO KOTA PADANG Seilvia Karneni, Nazwar Djali, Zuherna Mizwar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Bung Hatta Padang E-mail :
[email protected],
[email protected],
[email protected] PENDAHULUAN Air merupakan salah satu unsur pokok yang sangat penting dalam rangka peningkatan taraf hidup dan kesejahteraan rakyat, tapi tak jarang sering menimbulkan bencana alam seperti banjir dan kekeringan. Oleh karena itu perlu dikendalikan dan dimanfaatkan secara optimal untuk pencapaian peningkatan taraf hidup serta kemakmuran rakyat. Menurut buku Mawardi dan Memed (2002) seperti kita ketahui, tanah air kita memiliki sumber daya air yang
melimpah
dan
merupakan
kekayaan nasional. Sumber air tersebut telah digunakan antara lain untuk irigasi sejak ratusan tahun yang lalu, bendung adalah
salah
satu
prasarana
yang
digunakan untuk kepentingan irigasi
tersebut.
Seiring dengan
zaman,
maka
pembuatan
kemajuan
kemajuan bendung
teknik semakin
meningkat. Hal tersebut didasarkan karena perkembangan akan pertanian selalu diutamakan. Bendung Gunung Nago salah satunya. Bendung yang terletak di kawasan Kelurahan Lambung Bukik, Kecamatan Pauh Kuranji Kota Padang merupakan
sumber
kehidupan
masyarakat.
Pasalnya,
air
dari
Bendungan Gunung Nago tidak hanya digunakan untuk mengaliri sawah para petani,
tetapi
juga
digunakan
masyarakat untuk aktifitas sehari-hari. Dalam
kondisi
normal
Bendung
Gunung Nago bisa mengairi 2.800 hektare sawah petani. Jika bendungan itu jebol, akan berdampak buruk kepada para petani.
Pada
Tahun
2007 Bendung
Tugas
Akhir
(TA)
dengan
Gunung Nago ini jebol akibat gulungan
“Perencanaan
air bah dan pada Tahun 2012 bendung
Gunung Nago Kota Padang”
ini
jebol
bandang.
kembali Hal
karena
ini
banjir
judul
Bendung
Tetap
METODA
menyebabkan
kekeringan dibeberapa kawasan seperti
Penulis melakukan studi literatur
kelurahan Lambung Bukik (Pauh),
dan pegumpulan data. Kegiatan yang
Kelurahan Kuranji, Kelurahan Korong
akan dilakukan secara garis besar
Gadang, Kelurahan Kalumbuk dan
dibedakan atas:
Kelurahan Sungai Sapih. Bandar yang
a.
Studi literatur
kering juga mengancam sumber mata
Dalam studi literatur didapatkan
air sumur-sumur warga. Selain itu,
teori-teori yang diperoleh melalui
lahan pertanian sawah dan kolam ikan
buku
masyarakat juga terancam kekeringan.
hidrologi
Berdasarkan
kondisi
diatas,
penulis akan melakukan perencanaan ulang terhadap bendung Gunung Nago tersebut. Hal ini dilakukan penulis untuk
mendapatkan
perencanaan
bendung
perhitungan yang
sesuai
dengan keadaan dan kondisi alam yang ada. Sehingga saat musim kemarau, air
–
buku
untuk
yang
analisa
berhubungan
dengan penulisan tugas akhir. b.
Pengumpulan data Data yang dibutuhkan adalah peta DAS, data curah hujan 10 tahun (tahun 2005 sampai tahun 2015) yang berasal dari 2 Stasiun yaitu Stasiun Gunung Nago dan Stasiun Batu Busuk. Sebaran Stasiun Hujan pada DAS Bt.Kuranji U
sungai tidak kering dan dapat mengairi pertanian dan persawahan yang ada dibawahnya
serta
dapat
melayani
nih
ad
g an
Ja
ad
sehari-hari.
S.P
masyarakat
S.P
ad
an
g ja
nih
A.K ura nji
kebutuhan
an
gk
aru
h
S.P
M
an
is
Untuk itu penulis mengangkat masalah
Lim
au
S.Bukittindawan
S. Sungkai
ini sebagai bahan untuk pembuatan
S.D
an
au
SUNGAI
BATAS DAS
GARIS PANTAI
SKALA 1 : 100.000
Lokasi Bendung
STA.BATU BUSUK
STA.GUNUNG NAGO
0
1
2
3
4
STA HUJAN
5
c. Analisa dan perhitungan.
3) Analisa Debit Banjir Rencana
1) Curah hujan maksimum
Untuk perhitungan Debit Banjir
Pada analisa ini, data curah hujan
Rencana dilakukan dengan metode
yang akan digunakan adalah data
Melchior
curah hujan rata – rata maksimum
Melchior - Normal, Melchior - Log
yang diperoleh dengan menghitung
Normal dan Melchior - Gumbel.
data curah hujan 10 tahun dari 2
Data untuk metode tersebut di
stasiun
ambil
dengan
menggunakan
Kombinasi,
yaitu
dari nilai curah hujan
Metode Aljabar (Arithmetic mean).
rencana. Perhitungan debit rencana
Dengan Rumus :
dengan metode ini, tinggi hujan
P P2 P3 ......... Pn P 1 n
n
i 1
Pi
n
2) Curah hujan rencana
yang diperhitungkan adalah tinggi hujan pada titik pengamatan. Untuk perencanaan
bendung
yang
dipengaruhi
oleh debit
puncak
Untuk menghitung curah hujan
banjir
rencana penulis menggunakan 4
nilai yang terbesar, agar bangunan
metode yaitu, metode Distribusi
betul-betul aman terhadap debit
Normal, Log Normal, Gumbel dan
banjir.
sebaiknya
menggunakan
Log Person III. Metode
R2
R5
R10
R25
R50
R100
148.35
186.37
206.25
227.44
241.29
253.45
148.30
196.90
227.55
266.20
295.10
322.57
142.23
219.66
231.85
266.10
310.42
343.64
Perhitungan
Distribusi normal
4) Perhitungan Dimensi Bendung. dimensi
bendung
berguna untuk mengetahui seberapa
Log normal Distribusi Gumbel
besar debit
yang mampu ditahan
oleh bendung dengan menggunakan data dimensi yang ada dilapangan
Distribusi Log
pada saat ini. Selanjutnya hasil
Pearson Type IIII
136.95
168.70
231.40
301.98
367.30
317.30
Rata-rata
143.96
192.91
224.26
265.43
303.53
309.24
perhitungan
akan
menunjukkan
apakah diperlukan dimensi baru untuk bendung atau tidak.
PEMBAHASAN
b. Curah hujan rencana Untuk
a. Perhitungan Curah Hujan
curah
hujan
rencana
Didalam perhitungan data curah
penulis menggunakan 4 metode yaitu
hujan rencana dengan periode ulang,
metode Distribusi Normal, Log Normal,
metoda yang digunakan adalah :
Gumbel dan Log Person III.
Metode Distribusi Normal Metode Distribusi Log Normal
Tabel 2. Perhitungan Curah Hujan
Metode Distribusi Gumbel
Rencana Distribusi Normal Periode
Metode Distribusi Log Person III No
Ulang
CH KT
T (tahun)
harian Max (mm/hari)
Tabel 1. Perhitungan curah hujan Curah Hujan Maksimum Tahun
Rata-Rata
1
2
0.0000
148.35
2
5
0.8416
186.37
3
10
1.2816
206.25
Batu
Gunung
4
25
1.7507
227.44
Busuk
Nago
5
50
2.0573
241.29
6
100
2.3263
253.45
(Sumber Data: Hasil Perhitungan)
2005
193
270
231.50
2006
135
0
67.50
2007
175
89
132.00
2008
155
239
197.00
2009
87
186
136.50
2010
56
180
118.00
2011
115
170
142.50
2012
145
140
142.50
2013
169
191
180.00
2014
133
139
136.00
1
2
0.0000
148.30
1483.50
2
5
0.8416
196.90
(Sumber Data : Dinas Pengelolaan
3
10
1.2816
227.55
4
25
1.7507
266.20
5
50
2.0573
295.10
6
100
2.3263
322.57
n=10
∑R
Sumber Daya Air Tingkat I Sumatera Barat)
Tabel 3. Perhitungan Curah Hujan Rencana Distribusi Log Normal Periode No
Ulang
CH KT
T (tahun)
harian Max (mm/hari)
(Sumber Data : Hasil Perhitungan)
Tabel 4. Perhitungan Curah Hujan
Tabel 6. Resume Curah Hujan
Rencana Metode Gumbel
Metode Sebaran Normal & Gumbel
Periode N o
CH harian
Ulang
Yt
K
Max
dan Metode Log Normal & Log Person III
T (tahun)
(mm/hari)
Metode
R2
R5
R10
R25
R50
R100
148.35
186.37
206.25
227.44
241.29
253.45
148.30
196.90
227.55
266.20
295.10
322.57
142.23
219.66
231.85
266.10
310.42
343.64
Type IIII
136.95
168.70
231.40
301.98
367.30
317.30
Rata-rata
143.96
192.91
224.26
265.43
303.53
309.24
Distribusi normal
1
2
0.3665
-0.14
142.23
2
5
1.9940
1.58
219.66
3
10
2.25037
1.85
231.85
4
25
2.97019
2.61
266.10
Gumbel
5
50
3.90194
3.59
310.42
Distribusi
6
100
4.60015
4.32
343.64
Log normal Distribusi
Log Pearson
(Sumber Data : Hasil Perhitungan)
Tabel 5. Perhitungan Curah Hujan
(Sumber data: hasil perhitungan )
Rencana Distribusi Log Person III Periode No
Ulang
CH KT
T (tahun)
harian Max (mm/hari)
c. Perhitungan Debit Banjir Rencana Tabel 7. Resume Debit Banjir T
F
q
Rn
Qn
(km2)
(m3/dt/km2)
(mm)
(m3/dt)
α (thn)
1
2
-0.2300
136.95
2
5
0.696
168.70
2
0.62
80.47
5.41
142.23
191.945
3
10
1.335
231.40
5
0.62
80.47
5.41
219.66
296.438
4
25
2.137
301.98
10
0.62
80.47
5.41
231.85
312.898
5
50
2.724
367.30
25
0.62
80.47
5.41
266.10
359.115
6
100
2.286
317.30
50
0.62
80.47
5.41
310.42
418.938
100
0.62
80.47
5.41
343.64
463.766
(Sumber Data : Hasil Perhitungan)
Dari perhitungan curah hujan rencana dengan 4 metode di atas, maka akan didapat curah hujan rencana rata-rata.
(Sumber data: hasil perhitungan )
Dari kombinasi metode tersebut
Elevasi puncak mercu = Elevasi dasar
untuk periode ulang 100 tahun debit
sungai dilokasi bendung + Tinggi
puncak banjir yang paling maksimum
mercu = (+215) + 2 = +217 m
adalah
pada
metode
debit
banjir
Melchior kombinasi dengan Gumbel.
Lebar Efektif Mercu Bendung
Jadi besarnya debit rencana (design flood)
diambil
harga
Q100
hasil
3
perhitungan yaitu 463,766 m /detik.
jarak
antara pangkal (abutment). Sebaiknya lebar bendung ini sama dengan lebar
bendung diambil antara 1,0 – 1,2 dari
Elevasi puncak mercu bendung sedemikian
yaitu
(bagian yang lurus). Biasanya lebar
Elevasi Puncak Mercu
ditentukan
bendung
rata-rata sungai pada bagian yang stabil
d. Perhitungan Bendung
harus
Lebar
rupa
lebar rata-rata sungai pada ruas yang stabil. Be = B – 2 (nKp + Ka). HI
sehingga 1. Pada saat air sungai setinggi
Dimana :
mercu bendung dapat mengairi
Be
= Lebar efektif bendung
semua
B
= Lebar bendung (lebar
daerah
yang
total – lebar pilar)
direncanakan. 2. Daya harus
bilas pembilas bawah
n
= Jumlah pilar
mampu
Kp
= Koefisien kontraksi
membersihkan
endapan dasar yang mendekati intake. 3. Daya
pilar Ka
bilas
kantong
= Koefisien kontraksi
lumpur
cukup besar, sehingga endapan
pangkal bendung HI
= Tinggi energi (m)
dikantong lumpur dapat dibilas
(Sumber
dengan lancar.
Irigasi, KP 02 hal 114)
:
Standar
Perencanaan
Tabel 8. Resume perbandingan tinggi
L=
muka air di atas bendung
2 . (1,40) 0,0080
= 351,16 m ≈ 0,351 km
Tipe Mercu
Uraian
Mercu Bulat V
4,66 m/dt
Ha = k
1,11 m
Hd
0,33 m
H1
1,40 m
Perhitungan Hidrolis Kolam Olak Dari
hasil
perhitungan
terdahulu
diperoleh data-data sebagai berikut : Debit banjir rencana = 463,766 m3/dt
(Sumber data: hasil perhitungan)
Elevasi puncak mercu = + 215,00 m
Back Water
Elevasi air dihulu bendung
Dimana :
= + 218,40 m
a = Kedalaman air sungai sebelum adanya bendung (m)
Elevasi air dihilir bendung = + 215,814 m
h = Tinggi air berhubung adanya
Jari-jari mercu
bendung (m)
= 0,3 x H1 = 0,3 x 1,4
L = Panjang total dimana kurva
= 0,42 m
pengempangan terlihat (m) Z = Kedalaman air pada jarak x dari bendung (m)
Tinggi mercu = 2,00 m Kemiringan sungai = 0,0080
X = Jarak dari bendung (m) Tabel 9. Perhitungan Kolam Olak
I = Kemiringan Perhitungan :
Elevasi Dasar
Z
V1
Y1
Fr
Y2
Elevas i Loncat
(m)
(m)
Air (m)
3.03
218.03
5.89
217.89
5.65
215.75
a
= 0,814 m
h
= 1,40 m
Olakan (m)
(m)
(m/dtk )
(m)
I
= 0,0080
215
2
8.16
2.27
212
5
13.027
1.20
210.1
6.9
12.25
1.28
Sehingga : Maka L =
ℎ 𝑎
= 2ℎ 𝐼
1,40 0,814
= 1,72 > 1
1.91 5 3.79 8 3.46 0
(Sumber data: hasil perhitungan)
Jadi : a.
didapat Debit satuan (Q100) Q
q = =
Tmin /hc = 1,88
B eff
463,766
= 6,52 m3/dt/m
71,09
b. Kedalaman kritis (hc) hc = hc =
∆𝐻 0,215 ℎ𝑐
Tmin 1,63
=
2,074
Tmin
=
3,38 m
3 𝑞2
Maka
𝑔 3
6,52 2 9,81
didapat
elevasi
dasar
lengkung bak (Lh) = +215,814m–3,38m
= 1,63 m
= +212,43 m
c. Tinggi energi dihulu = Elevasi mercu + H1
Perhitungan Lantai Muka
= (+ 217,00) + 1,40
∆hmax = (+217,00) – (+212,43)
= 218,40 m
= 4,57 m
d. Tinggi energi dihilir
∆hmax . C = 3,38 . 5 = 22,85 m
∆H = (+218,40) – (+215,814) = 2,58 m e. Menentukan
Sebelum ada lantai muka jari-jari
bak
minimum yang diizinkan (Rmin) ∆𝐻 ℎ𝑐
=
2,58 1,63
= 1,58 → dari grafik
LV = 0,75 + 0,25 + 2,00 + 2,70 + 4,00 = 9,70 m LH =1,75 + 3,50 + 3,50 + 3,50 + 5,00 + 9,00 + 1,00 = 27,25 m
didapat : Rmin /hc = 1,58 Rmin
= 1,58 x 1,63
Lv + 1/3 LH ≥ ∆h max . C
Rmin
= 2,57 → diambil R
9,70 + 1/3 . 27,25 ≥ 22,85 m
= 3
18,78 m < 22,85 m
f. Menentukan
batas
hilir
minimum (Tmin) ∆𝐻 ℎ𝑐
=
2,58 1,63
= 1,58 → dari grafik
Dari hasil diatas maka diperlukan lantai muka dengan creep line minimal : L = 22,85 – 18,78 = 4,07 m
Stabilitas Bendung
4. Akibat tekanan tanah
a. Pada Saat Air Normal 0.75 0.25
Perhitungan stabilitas bendung
A E
D 2.00
Pa 1
pada saat debit normal dimana tinggi
Pp 1 Pa 2
C
B
G
F 2.70
Pa 3
muka air hanya mencapai elevasi
H I
puncak mercu bendung dan pada waktu
4.00
Pa 4
Pp 3 Pp 2
itu di asumsikan kolam olakan dalam
J
2.00
1.00 0.75
Gaya-gaya yang bekerja pada bendung
3.50
3.50
3.50
keadaan kering.
4.00
5. Akibat tekanan hidrostatis W1
Adalah : 1.
Pa 5
K
Berat sendiri bendung h = 2,00 m
W2 G2 G3
G1
G4 0.75 0.25
A
2.00
G5
G7 E
D G6
G8 G9
C
B
G
F
G 10 2.70
G 11 I H
G 13 G 14 G 12
4.00
J
2.00
2.
1.00
0.75
K
3.50
3.50
3.50
4.00
6. Uplift Pressure air normal
Akibat gaya gempa M. A . N
+ 217.00 M + 217.00 M
P = 2.00 m
0.75 0.25
A E
D 2.00
0.75 0.25
U2
A
U1
U3 E
D
C
B
G
F
2.00 2.70
C
B
U4
G
F
H I
2.70 4.00
I H
U5
U6 J
K
4.00
J K
0.50
2.00
2.00
1.00
0.75
3.50
3.50
3.50
1.00
0.75
U7 U8
3. Akibat tekanan lumpur h = 2,00 m
W1
3.50
3.50
3.50
4.00
1.00
12.00
4.00
U9
U10
U11
U12
U13
U14 U 15
Tabel
10.
Resume
Gaya
Yang
Sf
= 0,75 .
Bekerja Pada Bendung (Saat Air Normal) No
Gaya-gaya yang Bekerja
181,646 64,293
≥ 1,5
= 2,119 ≥ 1,5…. (Aman) 3. Terhadap eksentrisitas
Gaya ( Ton ) V
Momen ( Tm)
H
Mv
1
Berat Sendiri Bendung
2
Gaya Gempa
3
Tekanan Lumpur
4
Tekanan Tanah
5
Tekanan hidrostatis
6
Tekanan Uplift Pressure
63.339
49.966
413.249
139.881
JUMLAH
181.646
64.293
1426.066
310.228
113.740
151.781
1.067
= B/2 – d ≤ b/6
d
=
d
=
𝑀𝐻
𝑉
1426,066−310,228 181,646
= 6,143
0.711
e -3.824
𝑀𝑉−
Perhitungan :
973.325
16.151
e
Mh
=
-0.153
18,3 2
– 6,143
= 0,11 ≤ 2,083…. 3.500
2.000
38.780
(Aman)
18.720
4. Terhadap daya dukung tanah
(Sumber data: hasil perhitungan)
= C . Nc + γ . D . Nq +
qult
0,5 . γ . B . Nγ Dimana : q = Daya dukung keseimbangan
Kontrol Stabilitas Pada Saat Air
(Ultimate bearing Capasity
Normal
t/m2)
1. Terhadap guling Sf
𝑀𝑉
= =
𝑀𝐻
Nc, Nq, Nγ = ≥ 1,5
1426,066 310,228
≥ 1,5
Faktor daya
dukung tanah yang tergantung pada besarnya sudut geser dalam tanah.
= 4,597 ≥ 1,5......(Aman)
Berdasarkan sudut geser tanah diatas dengan nilai Ø = 30o di dapat dari
2. Terhadap geser 𝑉
tabel Terzaqhi : Nc = 17,02 ≥ 1,5
Sf
= f .
f
= tan 370 = 0,75
𝐻
Nq = 6,95 Nγ = 3,6
Data daya dukung tanah pondasi :
b. Pada Saat Air Banjir
3
Perhitungan stabilitas bendung
Nilai kohesi tanah (C) = 0,40 t/m2
pada saat air banjir, Untuk gaya-gaya
Sudut geser tanah (Ø) = 30o
yang
Kedalaman pondasi (D) = 1,28 m
bendung, akibat gaya gempa, tekanan
Lebar dasar bendung (B) = 12,50 m
lumpur, dan tekanan tanah harganya
Berat jenis tanah (γ) = 1,63 t/m
bekerja
akibat
berat
sendiri
sama dengan saat air dalam keadaan qult = C . Nc + γ . D . Nq + 0,5 . γ . B . Nγ = 0,40 . 17,02 + 1,63 . 1,28. 6,95
normal. 1. Tekanan hidrostatis 1,75
1.65
8.85
W1
+ 0,5 . 1,63 . 12,50 . 3,6
W3 d
= 57,985 t/m
2
h1 = 3.40 m
W2
W4
h = 2.00 m
W5
h2 = 6,13 m
Tegangan tanah yang diizinkan τ= =
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑑𝑢𝑘𝑢𝑛𝑔 𝑡𝑎𝑛𝑎 ℎ 𝐹𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑎𝑚 𝑎𝑛𝑎𝑛 57,985 2
= 28,992 t/m2
2. Uplift pressure air banjir Elevasi M.A di atas mercu
+ 219.80 M
k = 1.23 m
M. A . B
H1 = 2.80 m
+ 218.57 M h 1 = 1.57 m
5. Terhadap tekanan dibawah bendung
M. A . N
+ 217.00 M + 217.00 M Elevasi M.A di hilir bendung
+ 216.52 M
P = 2.00 m
0.75 0.25
τ=
𝑉 𝐵
(1 ±
6𝑒
A E
D 2.00
U2
U1
U3
C
B
G
F
𝐵
2.70
U4 H I
τ=
181,646 12,50
(1 ±
6 𝑥 0,11 12,50
4.00
)
U5
U6 J
K
0.50
τ max = 15,278 t/m2 ≤ 28,992 t/m2
2.00
1.00
0.75
U7 U8
3.50
U9
3.50
U10
3.50
U11
4.00
U12
τ min = 13,785 t/m2 ≤ 28,992 t/m2 Gambar : 4.14 . Tekanan Uplift Pressure Kondisi Air Banjir
1.00
12.00
U13
U14 U 15
Tabel
11.
Resume
Gaya
Yang
Bekerja Pada Bendung (Saat Air
2. Terhadap geser 𝑉
Sf = f .
𝐻
Banjir)
≥ 1,2
F = 0,75 No
Gaya-gaya yang Bekerja
Gaya (Ton)
Momen (Tm)
V
Mv
H
Sf = 0,75 .
Mh
249,714 ≥ 1,5 76,677
= 2,443 ≥ 1,5…. (Aman)
1
Berat Sendiri Bendung
2
Gaya Gempa
3
Tekanan Lumpur
4
Tekanan Tanah
5
Tekanan hidrostatis
6
Tekanan Uplift Pressure
100.697
78.340
716.447
244.633
JUMLAH
249.714
76.677
1792.714
442.995
113.740
973.325
16.151
1.067
151.781
0.711
-3.824
34.210
3. Terhadap eksentrisitas
13.990
-0.153
102.230
46.734
e
= B/2 – d ≤ b/6
d
=
𝑀𝑉−
𝑀𝐻
𝑉
Perhitungan : d
=
1792,714−442,995 249,714
= 5,405 e
=
12,5
(Sumber data: hasil perhitungan)
2
– 5,405
= 0,84 ≤ 2,083 (Aman) Kontrol Stabilitas Pada Saat Air Banjir
4. Terhadap
1. Terhadap guling Sf
= =
𝑀𝑉 ≥ 1,5 𝑀𝐻 1792,714 442,995
tekanan
tanah
dibawah bendung τ=
𝑉 𝐵
(1 ± 6𝑒𝐵 )
≥ 1,5
= 4,047 ≥ 1,5….. (Aman)
τ=
249,714 12,50
𝑥 2,083 (1 ± 6 12,50 )
τ max = 28,079 t/m2 ≤28,992 t/m2 τ min = 11,875 t/m2 ≤ 28,992 t/m2
KESIMPULAN Dari
Tabel 12. Perbandingan tinggi
pembahasan
analisa
perencanaan yang dilakukan pada
muka air di atas bendung Tipe Mercu
Uraian
Mercu Bulat
Bendung Tetap Gunung Nago, didapat kesimpulan sebagai berikut : 1. Dari peta topografi didapat luas catchment
area
mempengaruhi
yang
debit
V
4,66 m/dt
Ha = k
1,11 m
Hd
0,33 m
H1
1,40 m
Sungai
Batang Kuranji sekitar 80,47 km2.
Dimana : V = Kecepatan aliran dihulu
2. Dalam perhitungan debit banjir
mercu
rencana periode ulang 100 tahun
Ha = k = Tinggi energi
pada
Hd = Tinggi energi rencana
perencanaan
Bendung
Tetap Gunung Nago ini didapat Q100 = 463,766 m3/dt. 3. Pada
perencanaan
diatas mercu H1 = Tinggi energi diatas mercu
Bendung
Tetap Gunung Nago digunakan mercu tipe Bulat.
5. Pembangunan Bendung Tetap Gunung Nago ini berguna untuk
4. Pada hasil perhitungan tinggi
meninggikan muka air sungai
muka air banjir diatas bendung
agar
didapat
mengairi
muka
perbandingan air
di
sebagai berikut :
atas
tinggi bendung
bisa
disadap areal
untuk
persawahan
seluas 2800 Ha. 6. Tipe
kolam
olak
yang
digunakan dalam perencanaan yaitu
tipe
bak
tenggelam
(Bucket), karena harus sesuai dengan
jenis
kandungan
sedimen yang berada di area
setempat
dimana
mengangkut
banyak
2,443. Dari hasil perhitungan
bongkahan-
yang didapat maka konstruksi
bongkahan atau batu-batu besar.
bendung stabil.
7. Hasil dari perhitungan elevasi dan
kedalaman
air
adalah
sebagai berikut
SARAN 1. Dalam
merencanakan
Tabel 13. Kesimpulan hasil
bendung
perhitungan
menggunakan Analisa
Uraian
dalam
dengan kebutuhan baik dari segi kualitas maupun kuantitas.
215,814 m
bendung
2. Pada
perhitunganan gaya-gaya
yang bekerja pada tubuh bendung
218,40 m
hendaknya dilakukan secara teliti,
Elevasi energi diatas bendung
217,33 m
8. Jari-jari kolam olak yang di dapat
pada
perencanaan
bendung tetap ini adalah 2,57 m. perhitungan
Stabilitas
bendung dalam keadaan air normal didapat angka keamanan terhadap
guling
4,597
dan
terhadap geser 2,119. Pada saat air dalam keadaan banjir didapat angka
sehingga
yang
3,03 m
Elevasi muka air di atas
9. Pada
data-data
pengerjaannya dilapangan sesuai
bendung (h)
hilir bendung
hendaknya
Perencanaan
Kedalaman air di hilir
Elevasi muka air di
akurat,
suatu
keamanan
terhadap
guling 4,047 dan terhadap geser
karena
pengaruh
tersebut
sangat
gaya-gaya besar
dalam
pengontrolan stabilitas bendung. 3. Untuk merencanakan lantai muka hendaknya
memperhatikan
tekanan air yang mempengaruhi bendung tersebut, sehingga dapat diketahui
lantai
muka
yang
direncakan untuk menghambat tekanan
air
tersebut
perlu
diperbesar atau diperpanjang. 4. Dalam menentukan tipe kolam olak harus mempertimbangkan kondisi sedimen yang ada di
lokasi sungai setempat karena
Standar Perencanaan Irigasi Bangunan
sangat mempengaruhi ketahanan
KP-04, Cetakan Pertama, Bandung.
dari kolam olak tersebut, kolam
Direktorat
olak juga harus tahan terhadap
Departemen Pekerjaan Umum, 1986,
gerusan dan juga harus mampu
Standar Perencanaan Irigasi Bangunan
meredam loncatan air yang terjadi
KP-06, Cetakan Pertama, Bandung.
dihilir bendung.
L D Wesley, Ir, DR,1977 “Mekanika
5. Pada
perhitungan
dimensi
bendung harus sesuai dengan
Jenderal
Tanah”,
Badan
Pengairan
penerbit
PU
Cetakan VI.
debit banjir rencana dan dalam
Mawardi, Erman. Memed, Moch.
menentukan debit banjir rencana
2002. Desain Hidraulik Bendung
juga harus mempertimbangkan
Tetap
periode ulang yang harus diambil
Bandung: Alfabet.
supaya
konstruksi
bendung
tersebut aman.
Irigasi
Teknis.
Soedibyo, 1993. Teknik Bendungan, Jakarta: Pradnya Paramita.
6. Bendung yang sudah di dibangun hendaknya
Untuk
diadakan
Soenarno,
Ir.
1972,
Perncanaan
suatu
Bendung Tetap, Dirjen Pengairan,
pemeliharaan sehingga fungsi dari
Dept PU dan Tenaga Listrik,
pembangunan bendung tersebut
Bandung.
masih dapat digunakan secara
Sosrodarsono,
optimal.
Kensaku. Terapan.
Jenderal
Takeda,
1983.
Hidrologi
Yogyakarta:
Beta
Offset.
DAFTAR PUSTAKA Direktorat
Suyono.
Pengairan
Triamodjo,
Bambang.
2008.
Departemen Pekerjaan Umum, 1986,
Hidrologi Terapan. Yogyakarta:
Standar Perencanaan Irigasi Bangunan
Beta Offset.
KP-02, Cetakan Pertama, Bandung. Direktorat
Jenderal
Pengairan
Departemen Pekerjaan Umum, 1986,
Wilson.E.M. 1993. Hidrologi Teknik Edisi Keempat. Bandung: ITB.
