Bab 3 System Pengelak

8/18/2019 Bab 3 System Pengelak

1/26

LAPORANNOTA PERENCANAAN

BAB III

SYSTEM PENGELAK

3.1 UMUM

Sistem pengelak pada Embung Tawainalu terdiri dari Embung pengelak

(cofferdam) dan conduit pengelak. Bangunan pengelak ini digunakan untuk

mengalihkan aliran sungai utama selama pekerjaan konstruksi Embung

dilaksanakan. Aliran sungai dialihkan menuju conduit dengan pembuatan

bendung pengelak (cofferdam) sehingga pekerjaan konstruksi Embung utama

dan bangunan pelimpah dapat dilaksanakan.

Berdasarkan pertimbangan kondisi topografi , lokasi conduit pengelak dipilih pada

sisi kiri tebing sungai karena panjang conduit cukup pendek dan saluran terbuka

diakhir conduit tidak terlalu panjang.

onduit pengelak direncanakan berbentuk segi empat dengan ukuran !," # ! dan

direncanakan dengan debit banjir $%" tahun. &aitu sebesar ', m*+detik.

ntuk Embung pengelak dibangun di bagian hulu dan hilir Embung utama, &ang

nantin&a akan dibuat men&atu dengan Embung utama. -ebit banjir desain untuk

Embung pengelak ini menggunakan banjir desain dengan kala ulang %" tahun

($%").

3.2 BENDUNGAN PENGELAK

Embung pengelak dipilih tipe onal dengan inti miring di tengah. Tubuh Embung

pengelak terdiri dari lempung untuk material inti, ona filter dengan ukuran butiran

bergradasi tertentu, dan material batu. /rofil memanjang tubuh Embung

pengelak ini disajikan pada 0ambar * 1 !. 2elerengan hulu Embung pengelak inidibuat ! 3 *,4 sedangkan bagian hilirn&a ! 3 *. -imensi Embung pengelak dan

saluran pengelak ini didesain mampu memfalisitasi banjir rencana dengan kala

ulang dua puluh lima tahun ($%") sebesar ', m*+detik.

/erencanaan Embung /engelak meliputi penentuan ketinggian Embung

pengelak, tipe Embung dimensi Embung dan analisa stabilitas Embung

pengelak. /arameter desain &ang digunakan adalah sebagai berikut 3

“SID Air Baku Kabupaten Kolaka Timur” III - 1


2/26

Gambar 3.1. Tipikal Potonan M!lintan "o##!r$am %&l&


3.2.1 D!'ain Ban(ir

Banjir desain &ang dipers&aratkan didalam perencanaan Embung di 5ndonesia

adalah banjir dengan kala ulang %" tahun atau kala ulang !4 tahun per setiap

tahun pelaksanaan konstruksi dengan mempertimbangkan resiko dan bia&a

pelaksanaann&a.

-ari hasil analisis hidrologi didapatkan banjir desain dengan kala ulang %"

tahun sebesar ', m*+det.

3.2.2 P!r)it&nan K!b&t&)an Tini Coffer DAM

/uncak Coffer DAM ditempatkan setinggi kebutuhan jagaan diatas muka air

tertinggi dari hasil perhitungan analisa muka air tertinggi didepan saluran

pengelak. Sehingga kebutuhan tinggi Embung pengelak dapat dirumuskan

sebagai berikut3

6 7 689 ($%") : hf

dimana,

6 7 Ele;asi puncak bendungan pengelak689 ($%") 7


3/26


3.2.3 P!mili)an Tip! $an P!n!nt&an Dim!n'i Coffer DAM

Coffer DAM ditempatkan melintang alur sungai, dimana jarak tegak lurus antara

as Embung pengelak bagian hulu dan as Embung utama adalah > m.

Tipe Coffer DAM

Coffer DAM bagian tengah dipilih tipe urugan tanah dilapisi pasangan batu

kosong dengan inti miring, pemilihan ini didasarkan atas pertimbangan

ketersedian material &ang ada dilokasi dan konstruksi ini kelak men&atu dengan

tubuh embung utama.

-ibawah lapisan kedap air dilengkapi cut1off wall hingga men&entuh tanah asli,

untuk mengurangi aliran filtrasi dibawah tubuh embung pengelak, sedangkanpada bagian belakang adalah timbunan random tanah.

-imensi Coffer DAM

-engan gambaran sebagaimana diuraikan diatas maka dimensi Coffer DAM

adalah sebagai berikut.

Bendungan /engelak Bagian 6ulu

1 Tipe 7 /asangan Batu 5nti


4/26


3.2.* P!r)it&nan Stabilita' Coffer DAM

/erhitungan stabilitas Coffer DAM diperhitungkan dalam beberapa tinjauan,

masing1masing tinjauan tersebut adalah3

- Sesaat setelah selesai konstruksi ( just after construction)

- /ada saat terjadi banjir rencana (during flood )

- /ada saat terjadi aliran turun tiba1tiba (rapid drawdown)


5/26

Gambar 3.2. Stabilita' L!r!n %&l& "o##!r$am Kon$i'i S&$$!n $ra+$o+n


*,>>* terjadi di hulu bendungan pada tinjauan muka air turun tiba1tiba, seperti

pada gambar berikut 3

3.3 ",NDUIT PENGELAK

onduit pengelak direncanakan sebagai fasilitas pengalihan aliran atau

pemasukan dan pengeluaran aliran sungai utama. ntuk dapat memenuhi

fungsi1fungsi tersebut onduit pengelak harus direncanakan berdasarkankondisi hidrolika dan struktur bangunan &ang memadai. -ari analisa

perhitungan dipakai segi empat dengan ukuran (!." # !) m, pemilihan dimensi

tersebut berdasarkan tinggi cofferdam hasil penelusuran banjir $%" tahun

ditambah tinggi jagaan.

-asar onduit pengelak pada bagian hulu direncanakan pada E9. !!,"4 m

dan outlet onduit pada E9. !!>," m. onduit pengelak mempun&ai panjang

!%C,!" m dengan penampang melintang berbentuk segi empat.

-ari hasil penelusuran banjir $%", muka air tertinggi di waduk mencapai E9.

!%*,4 m. Ele;asi puncak cofferdam direncanakan pada E9. !%" m termasuk

tinggi jagaan sebesar 4,"4 m. offedam dengan tinggi C m (!%" D !!> m) cukup

mampu menampung banjir %" tahun.

3.3.1 P!r)it&nan Kapa'ita' Aliran

-ebit banjir rancangan untuk terowongan pengelak dengan periode ulang %"

tahun ($%") sebesar ', m*+dt. Tipe aliran pada onduit pengelak dibagi

menjadi dua kondisi3



6/26

Gambar 3.3. Tipikal Potonan P!nampan M!lintan "on$&it


a. 2ondisi aliran bebas (ree flow)

Aliran bebas terjadi ketika perbandingan tinggi muka air dan diameter conduit

kurang dari !,% ntuk menentukan tinggi muka air dan diameter terowongan

pengelak digunakan rumus


7/26

Tab!l 3.2. P!r)it&nan Kapa'ita' Aliran T!ro+onan Unt&k Kon$i'i

Aliran B!ba'

he

hf

hb

h;

-%

∑h9

B?

A?

A6

A

B

pressure gradient

energ& gradient


6asil perhitungan debit pada kondisi aliran bebas untuk dimensi (!," # !) m

disajikan pada Tabel *.% berikut ini.

b. 2ondisi aliran tekan (pressure flow)

Gambar 3.*. Diaram Kon$i'i Aliran T!kan

S&arat &ang harus dipenuhi untuk aliran tekan (pressure condition) adalah3

2.1> D

d

dimana,

- 7 dimensi conduit (!." #!.>)

d 7 tinggi air di muka inlet

berlaku persamaan3- A ./

6arga dihitung berdasarkan persamaan Bernoulli 3



8/26


6A : ?A 7 Σ69 : ?B

dimana,

6A 7 tinggi air di muka inlet

?A1?B 7 beda tinggi antara inlet dan outlet.

Σ69 7 total kehilangan tinggi

Σ69 7 6e : 6f! : 6con :6f% : 6b! : 6b% : 6o

dimana,

6e 7 kehilangan tinggi akibat entrance

6f 7 kehilangan tinggi akibat geseran

6con 7 kehilangan tinggi akibat kontraksi

6b 7 kehilangan tinggi akibat belokan

6o 7 kehilangan tinggi akibat perubahan kecepatan pada outlet.

+

+

−+

+

=Σ

g

V Kb

g

V

D

fL

g

V

g

V K

g

V

D

fL

g

V Ke HL con

222222

2

2

1

2

2

2

2

2

1

2

2

2

1

1

1

2

1

+

+

g

V K

g

V Kb o

22

2

2

2

2

2

$ 7 a! # ! 7 a# . #

1

1.V

a

aVx

x

=

g

V

a

a

g

Vx

x 2.

2

2

1

2

1

2

=

( )

+++

+−+=Σ

021

2

2

1

1

2

1

2 K Kb Kf K

a

a K Kf Ke

g

V HL concon

9uas penampang terowongan sebagai berikut3

A! 7 !,"4 m% (penampang inlet)

A% 7 !,"4 m% (penampang outlet)

/erhitungan kehilangan tinggi3• 2oefisien kehilangan tinggi akibat entrance (2e)

2e 7 4."

• 2eofisien kehilangan tinggi akibat belokan (2b)

2b! 7 4

• 2oefisien kehilangan tinggi akibat pen&empitan (2con)

2con 7 4

• 2oefisien kehilangan tinggi akibat kecepatan air outlet (2o)

2o 7 !

• 2oefisien kehilangan tinggi akibat gesekan (2f)



9/26


34

2.58.1

R

Ln Kf =

( )

+++

+−+=Σ

021

2

2

1

1

2

1

2 K Kb Kf K

a

a K Kf Ke

g

V HL concon

Sehingga nilai kecepatan dan debit pada kondisi aliran tekan dapat dicari

menggunakan persamaan3

dan

$ 7 A .

6asil perhitungan untuk kondisi aliran tekan untuk diameter terpilih disajikan

pada Tabel *.*.


f

H g V

∑

∑=

..2


10/26

Tab!l 3.3. %a'il p!r)it&nan &nt&k kon$i'i aliran t!kan




11/26

Tab!l 3.*. P!n!l&'&ran ban(ir pa$a "on$&it 012


3.3.2 P!r)it&nan P!n!l&'&ran Ban(ir

/enelusuran banjir lewat waduk didasarkan pada persamaan kontinuitas

sebagai berikut (!idrologi "e#ni#, 199$:17% )

dt

dsO I =−

dengan3

5 7 aliran &ang masuk ke waduk (m*+det)

G 7 aliran &ang keluar dari waduk (m*+det)

dt

ds7 perubahan tampungan tiap periode (m*+det)

/enjabaran rumus di atas adalah sebagai berikut3

t OO

S S t I I

S S dt Odt I ∆

++−=∆

+−=−∫ ∫

22

21

12

21

12

222

221121 O

t

S O

t

S I I −

∆=−

∆+

+

jika,

ψ =

−

∆ 211

O

t

S

ϕ =

−∆ 2

22 O

t

S

maka,

ϕ =2

1

I

I

dengan3

5! 7 5nflow pada awal ∆τ

5% 7 5nflow pada akhir ∆t

G! 7 Gutflow pada awal ∆t

G% 7 Gutflow pada akhir ∆t

S! 7 Tampungan pada awal ∆t

S% 7 Tampungan pada akhir ∆t

∆t 7 /eriode penelusuran banjir

/erhitungan penelusuran banjir disajikan pada Tabel 3-4 sedangkan hidrograf

inflow&outflow&n&a disajikan pada Gambar 3-5.



12/26

Tab!l 3.. P!n!l&'&ran ban(ir pa$a "on$&it 022




13/26




14/26

Gambar 3.. %i$rora# in#lo+4o&t#lo+ l!+at "on$&it


3.3.3 P!r)it&nan Str&kt&r Kon'tr&k'i P!n!lak

onduit pengelak dibangun setelah penggalian lapisan colufial hinggamencapai tanah keras, setelah proses pembetonan conduit selesai, dilanjutkan

dengan grouting di bawah konduit. /eta situasi, potongan memanjang dan

melintang saluran pengelak ditunjukkan



15/26

Gambar 345 Tata L!tak 0La6 ,&t "on$&it P!n!lak




16/26




17/26




18/26




19/26




20/26




21/26




22/26




23/26




24/26




25/26


BAB. 3.SYTEM PENGELAK 'rror( )oo#mar# not defined*

*.!


26/26


0ambar C1>

Bab 3 System Pengelak

Documents

Transcript of Bab 3 System Pengelak