Tugas Bendung

BAB I

PENDAHULUAN

1-1. Definisi Bendung Bendung adalah bangunan pelimpah melintang sungai yang memberikan tinggi air minimum kepada bangunan pengambilan untuk keperluan irigasi. Bendung merupakan penghalang selama terjadinya banjir dan dapat menyebabkan genangan luas di daerah-daerah hulu bendung.

1-2. Bagian-bagian bendung

1-2-1. Tubuh Bendung

Bagian utama bendung adalah tubuh bendung. Dalam perencanaan bendung akan dihitung berapa lebar efektif tubuh bendung dan berapa elevasi dari mercu bendung yang merupakan bagian dari tubuh bendung. Tubuh bendung memiliki beberapa model bentuk, yaitu :

Tipe Ogee Tipe Bulat

1-2-2. Bangunan Pengambilan dan Pembilasan

Bangunan pengambil merupakan sebuah bangunan berupa pintu air. Air irigasi dibelokkan dari sungai melalui bangunan ini (pengambil) menuju ke saluran primer yang letaknya berada pada sisi kiri atau sisi kanan sungai. Pertimbangan utama dalam merencanakan sebuah bangunan pengambilan adalah debit rencana dan pengelakkan sedimen.

Bangunan pembilas adalah bangunan yang berguna untuk mencegah masuknya bahan sedimen kasar ke dalam jaringan irigasi. Bangunan pembilas ditempatkan di hilir pengambilan. Pembilas direncanakan sebagai berikut :

a. Pembilas pada tubuh bendung debit pengambilanb. Pembilas bawah (under sluice)c. Shunt under sluiced. Pembilas bawah tipe boks

1-2-3. Kantong Lumpur

Kantong lumpur merupakan bangunan yang berfungsi mengendapkan fraksi-fraksi sedimen yang lebih besar dari fraksi pasir halus (0,06-0,07) mm dan biasanya ditempatkan persis di sebelah hilir pengambilan.

1-2-4. Kolam Olak

Kolam Olak meupakan bangunan yang berada di hilir bendung. Kolam olak berfungsi untuk meredam energi air yang ditimbulkan oleh loncatan air yang terjadi ketika aliran air melewati bendung. Kolam olak juga berfungsi untuk meminimalkan terjadinya gerusan atau erosi pada hilir bendung.

1-2-5. Tanggul pengaman

Tanggul pengaman digunakan untuk melindungi daerah-daerah di sekitar bendung dari banjir yang disebabkan oleh luapan-luapan aliran sungai. Karena fungsinya untuk melindungi daerah di sekitar bendung, maka kekuatan dan keamanan tanggul harus benar-benar diselidiki dan direncanakan sebaik-baiknya.

1-2-6. Pekerjaan Pengaturan Sungai

Pembuatan bangunan-bangunan khusus di sekitar bangunan utama untuk menjaga agar bangunan tetap berfungsi terdiri dari:

a. Pekerjaan dan pengaturan sungai guna melindungi bangunan terhadap kerusakan akibat penggerusan dan sedimentasi. Pekerjaan ini umumnya berupa krib, matras batu, pasangan batu kosong, dan dinding pengaruh.

b. Tanggul banjir untuk melindungi lahan yang berdekatan terhadap genangan akibat banjir.

c. Saringan bongkah untuk melindungi pengambilan/pembilas bawah agar bongkah tidak menyumbat selama terjadi banjir.

d. Tanggul penutup untuk menutup bagian sungai lama atau bila bangunan pengelak dibuat di kapur, untuk mengelakkan sungai melalui bangunan tersebut.

1-2-7. Bangunan Pelengkap

Bangunan pelengkap merupakan perlengkapan yang ditambahkan ke bangunan utama untuk keperluan.

a. Pengukuran debit dan muka air di sungai maupun di saluran.b. Pengoperasian pintu

c. Peralatan komunikasi, tempat teduh, serta perumahan untuk tenaga eksploitasi, gedung, dan ruang kerja untuk eksploitasi dan pemeliharaan.

d. Jembatan di atas bendung, agar seluruh bangunan utama mudah dijangkau.e. Instalasi tenaga air mikro (mini) tergantung pada hasil evaluasi ekonomi serta

kemungkinan hidrolik. Instalasi ini bisa dibangun di dalam bangunan pengelak atau di ujung kantong lumpur atau di awal saluran.

Bab II

PERHITUNGAN DEBIT ANDALAN

Penjelasan umum daerah bendung

Keadaan Topografi

Topografi pada daerah yang akan direncanakan sangat mempengaruhi perencanaan biaya pelaksanaan bangunan utama :

Harus cukup tempat di tepi sungai untuk membuat kompleks atau bangunan utama termasuk kantong lumpur dan bangunan bangunan pembilas

Topografi sangat mempengaruhi panjang serta tata letak tanggul banjir dan tanggul penutup kalau diperlukan

Topografi berpengaruh terhadap perencanaan trase jalan saluran primer agar tidak terlalu mahal

Adapun keadaan topografi perencanaan bendung ini sebagai berikut :

Elevasi dasar sungai rencana bendung 910 m

Panjang Saluran dari rencana bendung sampai lokasi sawah

9300 m

Kemiringan sungai rata-rata di lokasi rencana bending

0.00045 m

Luas areal sawah sebelah kanan 540 Ha

Luas areal sawah sebelah kiri 920 Ha

Elevasi sawah tertinggi yang akan dialiri 915 m

Elevasi sawah terendah yang akan dialiri 901 m

Tinggi genangan air di sawah 0.15 m

Lebar rata-rata sungai di lokasi rencana bending

40 m

Kemiringan talud/tebing sungai di lokasi rencana bending

1 : 1,7

Kegempaan

Dari peta zona seismik untuk perencanaan bangunan tahan gempa diperoleh:

Percepatan gempa dasar 167 cm/s2

Percepatan gempa rencana ad=n (ac . z )m

Koefisien gempa E=ad/g

Gaya horizontal He = E.ΣG

Koefisien jenis tanah n=1,54 ; m=0.87

Faktor yang bergantung pada letak geografis

Z = 0,61

Mekanika Tanah

Penyelidikan di lapangan dilakukan dengan pekerjaan sondir, bor tangan dan tes pit, field permeability dan hasil laboratorium adalah sebagai berikut:

Kedalaman 0 – 0,2 m adalah top soil endapan sedimen sungai Kedalaman 0,2 – 1,0 m adalah lempung dan pasir lembek hitam abu-abu Kedalaman 1,0 – 2,2 m adalah lempung berpasir abu-abu Kedalaman 2,2 – 2,6 m pasir sedang sampai kasar abu-abu kehitam-hitaman Kedalaman 2,6 – 4,6 m adalah pasir sedang dan kasar bercampur kerikil

Klimatologi

Data kelembaban udara rata-rata dan penyinaran matahari rata-rata:

No. Bulan Kelembaban Udara (%) Penyinaran Matahari (%)1. Januari 81 822. Februari 72 743. Maret 71 714. April 90 825. Mei 82 726. Juni 83 687. Juli 82 648. Agustus 81 819. September 74 7110. Oktober 90 7711. November 83 8212. Desember 77 85

A. Catchment Area Perhitungan Luas daerah aliran Sungai (DAS) atau catchment area adalah sebagai berikut:

No. Luasan Gambar Perhitungan Luas (cm2) Luas (km2)1. A11

2

2,9

0.5 x 2 x 2,9 2,9 18,125

2. A12

3,1 6,1

2,7

0.5 x 2,7 x (3,1+6,1)

12,42 7

3. A130,5

1,3

0.5 x 0,5 x 1,3 0,325 2,031

4. A14

1,2

1

0.5 x 1 x 1.2 0,6 3,75

5. A15 1

2,2

0.5 x 2,2 x 1 1,1 6,875

6. A21 4,6

2

1,7

0.5 x 2 x (1,7 + 4,6)

6,3 39,375

7. A22 1,9

2

4,7

0.5 x 2 x (1,9 + 4,7)

6,4 42,25

8. A23 0,4

3,3

0,7

0.5 x 3,3 x (0,4+0,7)

1,815 11,344

9. A24

1,2

3,6

0.5 x 1,2 x 3,6 2,16 13,5

10 A25

0,9

1,8

0,5 x 0,9 x 1,8 0,81 5,0625

11 A26

0,8

2,8

0,5 x 0,8 x 2,8 1,12 7

12 A27

1,6

0,4

0,5 x 1,6 x 0,4 0,32 2

13 A31 3,1

1,1

3,4

0,5 x 1,1 x (3,1+3,4)

3,575 22,34375

14 A324,5

1,3 4,5 x 1,3 5,85 36,5625

15 A33 0,7

3,1

2,1

0,5 x 3,1 (0,7+2,1)

4,34 27,125

16 A34 2,1

3,20,5 x 2,1 x 3,2 3,36 21

17 A35

2,2

5,8

0,5 x 5,8 x 2,2 6,38 39,875

18 A36 4,8

1,34,8 x 1,3 6,24 39

19 A37 5,8

1,1

5,4

0,5 x 1,1 x (5,8+5,4)

6,16 38,5

20 A41

0,9

1,7

0,5 x 1,7 x 0,9 0,765 4,78125

21 A42 3,2

2

3,2 x 2 6,4 40

22 A43

8,7

1,2

0,5 x 1,2 x 8,7 5,22 32,625

23 A44

6, 6,7

2

0,5 x 2 x 6,7 6,7 41,875

Luas Catchment Area stasiun I

=A11+A 12+A13+A14+A15=18 ,125+7+2 ,031+3 ,75+6 ,875=37 ,781km2

Luas Catchment Area stasium II

=A21+A22+A23+A24+A25+A26+A27=39 ,375+41 ,25+11 ,344+13 ,5+5 ,0625+7+2=107 ,5315km2

Luas Catchment Area stasiun III

=A31+A32+A33+A34+A 35+A36+A37=22 ,34375+36 ,5625+27 ,125+21+39 ,875+39+38 ,5=224 ,40625km2

Luas Catchment Area stasiun IV

=A 41+A 42+A43+A 44=4 ,78125+40+32 ,625+41 ,875=119 ,28125 km2

Luas Total = 489 km2

Panjang aliran sungai terpanjang = 50 km

Tabel Data Curah Hujan Bulanan Stasiun S1Tahun Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember1990 123 34 157 143 39 90 31 12 133 123 72 131991 143 103 91 53 185 35 83 184 176 159 95 991992 67 61 73 19 43 154 28 84 86 166 45 1831993 28 84 112 60 20 5 82 34 339 162 147 1061994 142 11 112 41 111 122 244 21 12 142 214 2241995 86 20 85 66 35 139 223 121 113 326 127 3301996 105 8 0 113 78 16 112 41 126 105 107 101997 144 83 100 16 38 96 189 25 176 175 50 591998 35 153 19 101 226 40 99 58 121 99 38 1471999 50 0 42 105 9 152 125 96 72 137 127 112000 21 34 69 24 57 111 153 16 199 159 56 412001 46 0 45 21 48 59 120 157 160 178 95 582002 38 12 43 33 55 50 136 9 136 131 56 2002003 30 24 16 5 9 78 31 164 141 217 140 912004 81 32 23 112 137 19 32 49 114 147 56 312005 96 53 59 254 98 55 53 44 154 73 140 215

Tabel Data Curah Hujan Bulanan Stasiun S4Tahun Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember1990 98.4 27.2 125.6 114.4 31.2 72 24.8 9.6 106.4 98.4 57.6 10.41991 114.4 82.4 72.8 42.4 148 28 66.4 147.2 140.8 127.2 76 79.21992 53.6 48.8 58.4 15.2 34.4 123.2 22.4 67.2 68.8 132.8 36 146.41993 22.4 67.2 89.6 48 16 4 65.6 27.2 271.2 129.6 117.6 84.81994 113.6 8.8 89.6 32.8 88.8 97.6 195.2 16.8 9.6 113.6 171.2 179.21995 68.8 16 68 52.8 28 111.2 178.4 96.8 90.4 260.8 101.6 2641996 84 6.4 0 90.4 62.4 12.8 89.6 32.8 100.8 84 85.6 81997 115.2 66.4 80 12.8 30.4 76.8 151.2 20 140.8 140 40 47.21998 28 122.4 15.2 80.8 180.8 32 79.2 46.4 96.8 79.2 30.4 117.61999 40 0 33.6 84 7.2 121.6 100 76.8 57.6 109.6 101.6 8.82000 16.8 27.2 55.2 19.2 45.6 88.8 122.4 12.8 159.2 127.2 44.8 32.82001 36.8 0 36 16.8 38.4 47.2 96 125.6 128 142.4 76 46.42002 30.4 9.6 34.4 26.4 44 40 108.8 7.2 108.8 104.8 44.8 1602003 24 19.2 12.8 4 7.2 62.4 24.8 131.2 112.8 173.6 112 72.82004 64.8 25.6 18.4 89.6 109.6 15.2 25.6 39.2 91.2 117.6 44.8 24.82005 76.8 42.4 47.2 203.2 78.4 44 42.4 35.2 123.2 58.4 112 172

Curah Hujan Rata-rata Stasiun I, II, III, dan IV

Stasiun Januari Februari Maret April Mei Juni Juli AgustusSeptembe

r OktoberNovembe

rDesembe

r

Stasiun I 77.19 44.50 65.38 72.88 74.25 76.31 108.81 69.69 141.13 156.19 97.81 113.63Stasiun II 98.94 58.50 59.00 68.19 81.13 98.50 91.44 81.19 119.06 122.69 83.44 113.63Stasiun III 72.56 57.75 71.13 62.13 143.50 72.88 98.31 123.00 162.94 164.69 135.25 110.19Stasiun IV 61.75 35.6 52.3 58.3 59.4 61.05 87.05 46.5 112.9 124.95 78.25 90.9

∑ 310.44 196.35 247.80 261.49 358.28 308.74 385.61 320.38 536.03 568.51 394.75 428.34Rata-rata 77.61 49.09 61.95 65.37 89.57 77.18 96.40 80.09 134.01 142.13 98.69 107.08

Perhitungan Curah Hujan dengan Metode Thiessen

JANUARI

Tahun C1 A1 C1 x A1 C2 A2 C2 x A2 C3 A3 C3 x A3 C4 A4 C4 x A4 ∑C x A ∑A Rn1990 123 37.781 4647.063 122 107.5315 13118.84 10 224.40625 2244.0625 98.4 119.28125 11737.27 31747.24 489 64.92279

5

1991 143 37.781 5402.683 23 107.5315 2473.225 26 224.40625 5834.5625 114.4 119.2812513645.77

5 27356.25 489 55.943241992 67 37.781 2531.327 80 107.5315 8602.52 120 224.40625 26928.75 53.6 119.28125 6393.475 44456.07 489 90.912211993 28 37.781 1057.868 52 107.5315 5591.638 88 224.40625 19747.75 22.4 119.28125 2671.9 29069.16 489 59.446131994 142 37.781 5364.902 90 107.5315 9677.835 51 224.40625 11444.7188 113.6 119.28125 13550.35 40037.81 489 81.87691995 86 37.781 3249.166 24 107.5315 2580.756 62 224.40625 13913.1875 68.8 119.28125 8206.55 27949.66 489 57.15677

1996 105 37.781 3967.005 363 107.5315 39033.93 11 224.40625 2468.46875 84 119.2812510019.62

5 55489.03 489 113.47451997 144 37.781 5440.464 41 107.5315 4408.792 128 224.40625 28724 115.2 119.28125 13741.2 52314.46 489 106.98251998 35 37.781 1322.335 37 107.5315 3978.666 83 224.40625 18625.7188 28 119.28125 3339.875 27266.59 489 55.759911999 50 37.781 1889.05 124 107.5315 13333.91 45 224.40625 10098.2813 40 119.28125 4771.25 30092.49 489 61.538832000 21 37.781 793.401 76 107.5315 8172.394 126 224.40625 28275.1875 16.8 119.28125 2003.925 39244.91 489 80.255432001 46 37.781 1737.926 118 107.5315 12688.72 81 224.40625 18176.9063 36.8 119.28125 4389.55 36993.1 489 75.650512002 38 37.781 1435.678 371 107.5315 39894.19 110 224.40625 24684.6875 30.4 119.28125 3626.15 69640.7 489 142.41452003 30 37.781 1133.43 23 107.5315 2473.225 123 224.40625 27601.9688 24 119.28125 2862.75 34071.37 489 69.675612004 81 37.781 3060.261 31 107.5315 3333.477 62 224.40625 13913.1875 64.8 119.28125 7729.425 28036.35 489 57.334052005 96 37.781 3626.976 8 107.5315 860.252 35 224.40625 7854.21875 76.8 119.28125 9160.8 21502.25 489 43.97187


FEBRUARI

Tahun C1 A1 C1 x A1 C2 A2 C2 x A2 C3 A3 C3 x A3 C4 A4 C4 x A4 ∑C x A ∑A Rn1990 34 37.781 1284.554 58 107.5315 6236.827 0 224.40625 0 27.2 119.28125 3244.45 10765.83 489 22.016011991 103 37.781 3891.443 9 107.5315 967.7835 23 224.40625 5161.34375 82.4 119.28125 9828.775 19849.35 489 40.591711992 61 37.781 2304.641 27 107.5315 2903.351 68 224.40625 15259.625 48.8 119.28125 5820.925 26288.54 489 53.75981993 84 37.781 3173.604 41 107.5315 4408.792 20 224.40625 4488.125 67.2 119.28125 8015.7 20086.22 489 41.076121994 11 37.781 415.591 17 107.5315 1828.036 108 224.40625 24235.875 8.8 119.28125 1049.675 27529.18 489 56.296881995 20 37.781 755.62 40 107.5315 4301.26 0 224.40625 0 16 119.28125 1908.5 6965.38 489 14.244131996 8 37.781 302.248 15 107.5315 1612.973 34 224.40625 7629.8125 6.4 119.28125 763.4 10308.43 489 21.080641997 83 37.781 3135.823 107 107.5315 11505.87 37 224.40625 8303.03125 66.4 119.28125 7920.275 30865 489 63.11861

1998 153 37.781 5780.493 152 107.5315 16344.79 102 224.40625 22889.4375 122.4 119.2812514600.02

5 59614.74 489 121.91151999 0 37.781 0 0 107.5315 0 32 224.40625 7181 0 119.28125 0 7181 489 14.685072000 34 37.781 1284.554 89 107.5315 9570.304 66 224.40625 14810.8125 27.2 119.28125 3244.45 28910.12 489 59.12092001 0 37.781 0 51 107.5315 5484.107 32 224.40625 7181 0 119.28125 0 12665.11 489 25.900012002 12 37.781 453.372 55 107.5315 5914.233 46 224.40625 10322.6875 9.6 119.28125 1145.1 17835.39 489 36.473192003 24 37.781 906.744 165 107.5315 17742.7 22 224.40625 4936.9375 19.2 119.28125 2290.2 25876.58 489 52.917342004 32 37.781 1208.992 90 107.5315 9677.835 122 224.40625 27377.5625 25.6 119.28125 3053.6 41317.99 489 84.494872005 53 37.781 2002.393 20 107.5315 2150.63 212 224.40625 47574.125 42.4 119.28125 5057.525 56784.67 489 116.1241


MARET

Tahun C1 A1 C1 x A1 C2 A2 C2 x A2 C3 A3 C3 x A3 C4 A4 C4 x A4 ∑C x A ∑A Rn

1990 157 37.781 5931.617 40 107.5315 4301.26 19 224.40625 4263.71875 125.6 119.2812514981.72

5 29478.32 489 60.282861991 91 37.781 3438.071 32 107.5315 3441.008 66 224.40625 14810.8125 72.8 119.28125 8683.675 30373.57 489 62.113631992 73 37.781 2758.013 150 107.5315 16129.73 16 224.40625 3590.5 58.4 119.28125 6966.025 29444.26 489 60.213221993 112 37.781 4231.472 112 107.5315 12043.53 50 224.40625 11220.3125 89.6 119.28125 10687.6 38182.91 489 78.083671994 112 37.781 4231.472 59 107.5315 6344.359 80 224.40625 17952.5 89.6 119.28125 10687.6 39215.93 489 80.196181995 85 37.781 3211.385 34 107.5315 3656.071 107 224.40625 24011.4688 68 119.28125 8111.125 38990.05 489 79.734251996 0 37.781 0 83 107.5315 8925.115 43 224.40625 9649.46875 0 119.28125 0 18574.58 489 37.984831997 100 37.781 3778.1 49 107.5315 5269.044 153 224.40625 34334.1563 80 119.28125 9542.5 52923.8 489 108.22861998 19 37.781 717.839 72 107.5315 7742.268 2 224.40625 448.8125 15.2 119.28125 1813.075 10721.99 489 21.926371999 42 37.781 1586.802 37 107.5315 3978.666 40 224.40625 8976.25 33.6 119.28125 4007.85 18549.57 489 37.933682000 69 37.781 2606.889 35 107.5315 3763.603 188 224.40625 42188.375 55.2 119.28125 6584.325 55143.19 489 112.76732001 45 37.781 1700.145 53 107.5315 5699.17 74 224.40625 16606.0625 36 119.28125 4294.125 28299.5 489 57.872192002 43 37.781 1624.583 1 107.5315 107.5315 38 224.40625 8527.4375 34.4 119.28125 4103.275 14362.83 489 29.371832003 16 37.781 604.496 41 107.5315 4408.792 37 224.40625 8303.03125 12.8 119.28125 1526.8 14843.12 489 30.354032004 23 37.781 868.963 100 107.5315 10753.15 21 224.40625 4712.53125 18.4 119.28125 2194.775 18529.42 489 37.892472005 59 37.781 2229.079 46 107.5315 4946.449 204 224.40625 45778.875 47.2 119.28125 5630.075 58584.48 489 119.8047


APRIL


1990 143 37.781 5402.683 27 107.5315 2903.351 54 224.40625 12117.9375 114.4 119.2812513645.77

5 34069.75 489 69.672281991 53 37.781 2002.393 20 107.5315 2150.63 44 224.40625 9873.875 42.4 119.28125 5057.525 19084.42 489 39.027451992 19 37.781 717.839 50 107.5315 5376.575 41 224.40625 9200.65625 15.2 119.28125 1813.075 17108.15 489 34.985981993 60 37.781 2266.86 241 107.5315 25915.09 28 224.40625 6283.375 48 119.28125 5725.5 40190.83 489 82.189831994 41 37.781 1549.021 65 107.5315 6989.548 49 224.40625 10995.9063 32.8 119.28125 3912.425 23446.9 489 47.948671995 66 37.781 2493.546 36 107.5315 3871.134 18 224.40625 4039.3125 52.8 119.28125 6298.05 16702.04 489 34.15551

1996 113 37.781 4269.253 122 107.5315 13118.84 209 224.40625 46900.9063 90.4 119.2812510783.02

5 75072.03 489 153.52151997 16 37.781 604.496 71 107.5315 7634.737 74 224.40625 16606.0625 12.8 119.28125 1526.8 26372.1 489 53.930661998 101 37.781 3815.881 137 107.5315 14731.82 30 224.40625 6732.1875 80.8 119.28125 9637.925 34917.81 489 71.40656

1999 105 37.781 3967.005 18 107.5315 1935.567 6 224.40625 1346.4375 84 119.2812510019.62

5 17268.63 489 35.314182000 24 37.781 906.744 81 107.5315 8710.052 109 224.40625 24460.2813 19.2 119.28125 2290.2 36367.28 489 74.370712001 21 37.781 793.401 29 107.5315 3118.414 51 224.40625 11444.7188 16.8 119.28125 2003.925 17360.46 489 35.501962002 33 37.781 1246.773 56 107.5315 6021.764 72 224.40625 16157.25 26.4 119.28125 3149.025 26574.81 489 54.345222003 5 37.781 188.905 0 107.5315 0 33 224.40625 7405.40625 4 119.28125 477.125 8071.436 489 16.5062004 112 37.781 4231.472 52 107.5315 5591.638 81 224.40625 18176.9063 89.6 119.28125 10687.6 38687.62 489 79.115782005 254 37.781 9596.374 86 107.5315 9247.709 95 224.40625 21318.5938 203.2 119.28125 24237.95 64400.63 489 131.6986


MEI

Tahun C1 A1 C1 x A1 C2 A2 C2 x A2 C3 A3 C3 x A3 C4 A4 C4 x A4 ∑C x A ∑A Rn1990 39 37.781 1473.459 113 107.5315 12151.06 52 224.40625 11669.125 31.2 119.28125 3721.575 29015.22 489 59.33583

1991 185 37.781 6989.485 52 107.5315 5591.638 150 224.40625 33660.9375 148 119.2812517653.62

5 63895.69 489 130.6661992 43 37.781 1624.583 124 107.5315 13333.91 82 224.40625 18401.3125 34.4 119.28125 4103.275 37463.08 489 76.611611993 20 37.781 755.62 111 107.5315 11936 69 224.40625 15484.0313 16 119.28125 1908.5 30084.15 489 61.52177

1994 111 37.781 4193.691 94 107.5315 10107.96 607 224.40625 136214.594 88.8 119.2812510592.17

5 161108.4 489 329.46511995 35 37.781 1322.335 19 107.5315 2043.099 0 224.40625 0 28 119.28125 3339.875 6705.309 489 13.712291996 78 37.781 2946.918 163 107.5315 17527.63 137 224.40625 30743.6563 62.4 119.28125 7443.15 58661.36 489 119.96191997 38 37.781 1435.678 56 107.5315 6021.764 155 224.40625 34782.9688 30.4 119.28125 3626.15 45866.56 489 93.796651998 226 37.781 8538.506 97 107.5315 10430.56 76 224.40625 17054.875 180.8 119.28125 21566.05 57589.99 489 117.77091999 9 37.781 340.029 44 107.5315 4731.386 147 224.40625 32987.7188 7.2 119.28125 858.825 38917.96 489 79.586832000 57 37.781 2153.517 50 107.5315 5376.575 142 224.40625 31865.6875 45.6 119.28125 5439.225 44835 489 91.687132001 48 37.781 1813.488 0 107.5315 0 62 224.40625 13913.1875 38.4 119.28125 4580.4 20307.08 489 41.527762002 55 37.781 2077.955 91 107.5315 9785.367 188 224.40625 42188.375 44 119.28125 5248.375 59300.07 489 121.2682003 9 37.781 340.029 107 107.5315 11505.87 77 224.40625 17279.2813 7.2 119.28125 858.825 29984.01 489 61.31699

2004 137 37.781 5175.997 128 107.5315 13764.03 160 224.40625 35905 109.6 119.2812513073.22

5 67918.25 489 138.89212005 98 37.781 3702.538 49 107.5315 5269.044 192 224.40625 43086 78.4 119.28125 9351.65 61409.23 489 125.5813


JUNI

Tahun C1 A1 C1 x A1 C2 A2 C2 x A2 C3 A3 C3 x A3 C4 A4 C4 x A4 ∑C x A ∑A Rn1990 90 37.781 3400.29 89 107.5315 9570.304 93 224.40625 20869.7813 72 119.28125 8588.25 42428.62 489 86.76611991 35 37.781 1322.335 24 107.5315 2580.756 29 224.40625 6507.78125 28 119.28125 3339.875 13750.75 489 28.120141992 154 37.781 5818.274 240 107.5315 25807.56 67 224.40625 15035.2188 123.2 119.28125 14695.45 61356.5 489 125.47341993 5 37.781 188.905 224 107.5315 24087.06 45 224.40625 10098.2813 4 119.28125 477.125 34851.37 489 71.270691994 122 37.781 4609.282 92 107.5315 9892.898 52 224.40625 11669.125 97.6 119.28125 11641.85 37813.16 489 77.32752

1995 139 37.781 5251.559 90 107.5315 9677.835 53 224.40625 11893.5313 111.2 119.2812513264.07

5 40087 489 81.977511996 16 37.781 604.496 61 107.5315 6559.422 39 224.40625 8751.84375 12.8 119.28125 1526.8 17442.56 489 35.669861997 96 37.781 3626.976 86 107.5315 9247.709 94 224.40625 21094.1875 76.8 119.28125 9160.8 43129.67 489 88.199741998 40 37.781 1511.24 28 107.5315 3010.882 27 224.40625 6058.96875 32 119.28125 3817 14398.09 489 29.443951999 152 37.781 5742.712 126 107.5315 13548.97 89 224.40625 19972.1563 121.6 119.28125 14504.6 53768.44 489 109.9559

2000 111 37.781 4193.691 130 107.5315 13979.1 72 224.40625 16157.25 88.8 119.2812510592.17

5 44922.21 489 91.865462001 59 37.781 2229.079 58 107.5315 6236.827 54 224.40625 12117.9375 47.2 119.28125 5630.075 26213.92 489 53.60722002 50 37.781 1889.05 111 107.5315 11936 116 224.40625 26031.125 40 119.28125 4771.25 44627.42 489 91.262622003 78 37.781 2946.918 131 107.5315 14086.63 53 224.40625 11893.5313 62.4 119.28125 7443.15 36370.23 489 74.376742004 19 37.781 717.839 43 107.5315 4623.855 124 224.40625 27826.375 15.2 119.28125 1813.075 34981.14 489 71.536082005 55 37.781 2077.955 43 107.5315 4623.855 159 224.40625 35680.5938 44 119.28125 5248.375 47630.78 489 97.40445


JULI

Tahun C1 A1 C1 x A1 C2 A2 C2 x A2 C3 A3 C3 x A3 C4 A4 C4 x A4 ∑C x A ∑A Rn1990 31 37.781 1171.211 128 107.5315 13764.03 50 224.40625 11220.3125 24.8 119.28125 2958.175 29113.73 489 59.537281991 83 37.781 3135.823 37 107.5315 3978.666 34 224.40625 7629.8125 66.4 119.28125 7920.275 22664.58 489 46.348831992 28 37.781 1057.868 105 107.5315 11290.81 9 224.40625 2019.65625 22.4 119.28125 2671.9 17040.23 489 34.84711993 82 37.781 3098.042 112 107.5315 12043.53 132 224.40625 29621.625 65.6 119.28125 7824.85 52588.05 489 107.5421994 244 37.781 9218.564 0 107.5315 0 59 224.40625 13239.9688 195.2 119.28125 23283.7 45742.23 489 93.5424

1995 223 37.781 8425.163 82 107.5315 8817.583 160 224.40625 35905 178.4 119.2812521279.77

5 74427.52 489 152.20351996 112 37.781 4231.472 56 107.5315 6021.764 179 224.40625 40168.7188 89.6 119.28125 10687.6 61109.55 489 124.9684

1997 189 37.781 7140.609 97 107.5315 10430.56 36 224.40625 8078.625 151.2 119.2812518035.32

5 43685.11 489 89.335611998 99 37.781 3740.319 175 107.5315 18818.01 24 224.40625 5385.75 79.2 119.28125 9447.075 37391.16 489 76.46453

1999 125 37.781 4722.625 237 107.5315 25484.97 209 224.40625 46900.9063 100 119.2812511928.12

5 89036.62 489 182.079

2000 153 37.781 5780.493 79 107.5315 8494.989 129 224.40625 28948.4063 122.4 119.2812514600.02

5 57823.91 489 118.24932001 120 37.781 4533.72 39 107.5315 4193.729 71 224.40625 15932.8438 96 119.28125 11451 36111.29 489 73.847222002 136 37.781 5138.216 72 107.5315 7742.268 144 224.40625 32314.5 108.8 119.28125 12977.8 58172.78 489 118.96272003 31 37.781 1171.211 145 107.5315 15592.07 34 224.40625 7629.8125 24.8 119.28125 2958.175 27351.27 489 55.933062004 32 37.781 1208.992 50 107.5315 5376.575 23 224.40625 5161.34375 25.6 119.28125 3053.6 14800.51 489 30.266892005 53 37.781 2002.393 49 107.5315 5269.044 280 224.40625 62833.75 42.4 119.28125 5057.525 75162.71 489 153.707


AGUSTUS

Tahun C1 A1 C1 x A1 C2 A2 C2 x A2 C3 A3 C3 x A3 C4 A4 C4 x A4 ∑C x A ∑A Rn1990 12 37.781 453.372 0 107.5315 0 4 224.40625 897.625 9.6 119.28125 1145.1 2496.1 489 5.10449

1991 184 37.781 6951.7 84 107.53159032.6

5 73 224.40625 16381.66 147.2 119.28125 17558.249924.

2 489 102.094

1992 84 37.781 3173.6 127 107.531513656.

5 69 224.40625 15484.03 9.6 119.28125 1145.133459.

2 489 68.4238

1993 34 37.781 1284.55 20 107.53152150.6

3 103 224.40625 23113.84 27.2 119.28125 3244.4529793.

5 489 60.9274

1994 21 37.781 793.401 46 107.53154946.4

5 177 224.40625 39719.91 16.8 119.28125 2003.92547463.

7 489 97.0627

1995 121 37.781 4571.5 167 107.531517957.

8 344 224.40625 77195.75 96.8 119.28125 11546.43 111271 489 227.549

1996 41 37.781 1549.02 96 107.5315 10323 214 224.40625 48022.94 9.6 119.28125 1145.161040.

1 489 124.826

1997 25 37.781 944.525 77 107.53158279.9

3 218 224.40625 48920.56 20 119.28125 2385.62560530.

6 489 123.785

1998 58 37.781 2191.3 133 107.531514301.

7 97 224.40625 21767.41 9.6 119.28125 1145.139405.

5 489 80.58381999 96 37.781 3626.98 167 107.5315 17957. 103 224.40625 23113.84 76.8 119.28125 9160.8 53859. 489 110.142

8 4

2000 16 37.781 604.496 83 107.53158925.1

1 74 224.40625 16606.06 9.6 119.28125 1145.127280.

8 489 55.7889

2001 157 37.781 5931.62 80 107.53158602.5

2 124 224.40625 27826.38 125.6 119.28125 14981.7357342.

2 489 117.264

2002 9 37.781 340.029 13 107.53151397.9

1 0 224.40625 0 9.6 119.28125 1145.12883.0

4 489 5.89578

2003 164 37.781 6196.08 73 107.5315 7849.8 50 224.40625 11220.31 131.2 119.28125 15649.740915.

9 489 83.6726

2004 49 37.781 1851.27 83 107.53158925.1

1 183 224.40625 41066.34 9.6 119.28125 1145.152987.

8 489 108.36

2005 44 37.781 1662.36 50 107.53155376.5

8 135 224.40625 30294.84 35.2 119.28125 4198.741532.

5 489 84.9335


SEPTEMBER


1990 133 37.781 5024.873 42 107.5315 4516.323 74 224.40625 16606.0625 106.4 119.2812512691.52

5 38838.78 489 79.424921991 176 37.781 6649.456 113 107.5315 12151.06 149 224.40625 33436.5313 140.8 119.28125 16794.8 69031.85 489 141.16941992 86 37.781 3249.166 95 107.5315 10215.49 150 224.40625 33660.9375 68.8 119.28125 8206.55 55332.15 489 113.1537

1993 339 37.781 12807.76 222 107.5315 23871.99 117 224.40625 26255.5313 271.2 119.2812532349.07

5 95284.36 489 194.8555

1994 12 37.781 453.372 93 107.5315 10000.43 117 224.40625 26255.5313 9.6 119.28125 1145.1 37854.43 489 77.41193

1995 113 37.781 4269.253 62 107.5315 6666.953 211 224.40625 47349.7188 90.4 119.2812510783.02

5 69068.95 489 141.24531996 126 37.781 4760.406 109 107.5315 11720.93 210 224.40625 47125.3125 100.8 119.28125 12023.55 75630.2 489 154.6631997 176 37.781 6649.456 64 107.5315 6882.016 234 224.40625 52511.0625 140.8 119.28125 16794.8 82837.33 489 169.4015

1998 121 37.781 4571.501 23 107.5315 2473.225 161 224.40625 36129.4063 96.8 119.2812511546.42

5 54720.56 489 111.9031999 72 37.781 2720.232 67 107.5315 7204.611 192 224.40625 43086 57.6 119.28125 6870.6 59881.44 489 122.4569

2000 199 37.781 7518.419 90 107.5315 9677.835 231 224.40625 51837.8438 159.2 119.2812518989.57

5 88023.67 489 180.0075

2001 160 37.781 6044.96 384 107.5315 41292.1 111 224.40625 24909.0938 100 119.2812511928.12

5 84174.27 489 172.13552002 136 37.781 5138.216 170 107.5315 18280.36 106 224.40625 23787.0625 108.8 119.28125 12977.8 60183.43 489 123.0745

2003 141 37.781 5327.121 76 107.5315 8172.394 164 224.40625 36802.625 112.8 119.2812513454.92

5 63757.07 489 130.38252004 114 37.781 4307.034 100 107.5315 10753.15 140 224.40625 31416.875 91.2 119.28125 10878.45 57355.51 489 117.29142005 154 37.781 5818.274 195 107.5315 20968.64 240 224.40625 53857.5 123.2 119.28125 14695.45 95339.87 489 194.9691


OKTOBER


1990 123 37.781 4647.063 30 107.5315 3225.945 170 224.40625 38149.0625 98.4 119.2812511737.27

5 57759.35 489 118.1173

1991 159 37.781 6007.179 128 107.5315 13764.03 87 224.40625 19523.3438 127.2 119.2812515172.57

5 54467.13 489 111.38471992 166 37.781 6271.646 186 107.5315 20000.86 246 224.40625 55203.9375 132.8 119.28125 15840.55 97316.99 489 199.01231993 162 37.781 6120.522 215 107.5315 23119.27 194 224.40625 43534.8125 129.6 119.28125 15458.85 88233.46 489 180.43651994 142 37.781 5364.902 52 107.5315 5591.638 117 224.40625 26255.5313 113.6 119.28125 13550.35 50762.42 489 103.80861995 326 37.781 12316.61 175 107.5315 18818.01 152 224.40625 34109.75 260.8 119.28125 31108.55 96352.92 489 197.0407

1996 105 37.781 3967.005 60 107.5315 6451.89 133 224.40625 29846.0313 84 119.2812510019.62

5 50284.55 489 102.8314

1997 175 37.781 6611.675 210 107.5315 22581.62 126 224.40625 28275.1875 140 119.2812516699.37

5 74167.85 489 151.67251998 99 37.781 3740.319 25 107.5315 2688.288 215 224.40625 48247.3438 79.2 119.28125 9447.075 64123.03 489 131.1309

1999 137 37.781 5175.997 78 107.5315 8387.457 167 224.40625 37475.8438 109.6 119.2812513073.22

5 64112.52 489 131.1095

2000 159 37.781 6007.179 13 107.5315 1397.91 129 224.40625 28948.4063 127.2 119.2812515172.57

5 51526.07 489 105.37032001 178 37.781 6725.018 21 107.5315 2258.162 122 224.40625 27377.5625 142.4 119.28125 16985.65 53346.39 489 109.0928

2002 131 37.781 4949.311 202 107.5315 21721.36 217 224.40625 48696.1563 104.8 119.2812512500.67

5 87867.51 489 179.6881

2003 217 37.781 8198.477 452 107.5315 48604.24 49 224.40625 10995.9063 173.6 119.2812520707.22

5 88505.85 489 180.9936

2004 147 37.781 5553.807 55 107.5315 5914.233 317 224.40625 71136.7813 117.6 119.2812514027.47

5 96632.3 489 197.61212005 73 37.781 2758.013 61 107.5315 6559.422 194 224.40625 43534.8125 58.4 119.28125 6966.025 59818.27 489 122.3278


NOVEMBER

Tahun C1 A1 C1 x A1 C2 A2 C2 x A2 C3 A3 C3 x A3 C4 A4 C4 x A4 ∑C x A ∑A Rn1990 72 37.781 2720.232 11 107.5315 1182.847 88 224.40625 19747.75 57.6 119.28125 6870.6 30521.43 489 62.416011991 95 37.781 3589.195 102 107.5315 10968.21 67 224.40625 15035.2188 76 119.28125 9065.375 38658 489 79.055221992 45 37.781 1700.145 101 107.5315 10860.68 76 224.40625 17054.875 36 119.28125 4294.125 33909.83 489 69.34525

1993 147 37.781 5553.807 71 107.5315 7634.737 186 224.40625 41739.5625 117.6 119.2812514027.47

5 68955.58 489 141.01351994 214 37.781 8085.134 83 107.5315 8925.115 39 224.40625 8751.84375 171.2 119.28125 20420.95 46183.04 489 94.44385

1995 127 37.781 4798.187 62 107.5315 6666.953 170 224.40625 38149.0625 101.6 119.2812512118.97

5 61733.18 489 126.2437

1996 107 37.781 4042.567 61 107.5315 6559.422 89 224.40625 19972.1563 85.6 119.2812510210.47

5 40784.62 489 83.404131997 50 37.781 1889.05 63 107.5315 6774.485 180 224.40625 40393.125 40 119.28125 4771.25 53827.91 489 110.07751998 38 37.781 1435.678 23 107.5315 2473.225 204 224.40625 45778.875 30.4 119.28125 3626.15 53313.93 489 109.0264

1999 127 37.781 4798.187 0 107.5315 0 177 224.40625 39719.9063 101.6 119.2812512118.97

5 56637.07 489 115.82222000 56 37.781 2115.736 23 107.5315 2473.225 117 224.40625 26255.5313 44.8 119.28125 5343.8 36188.29 489 74.004692001 95 37.781 3589.195 68 107.5315 7312.142 244 224.40625 54755.125 76 119.28125 9065.375 74721.84 489 152.80542002 56 37.781 2115.736 264 107.5315 28388.32 94 224.40625 21094.1875 44.8 119.28125 5343.8 56942.04 489 116.44592003 140 37.781 5289.34 229 107.5315 24624.71 108 224.40625 24235.875 112 119.28125 13359.5 67509.43 489 138.05612004 56 37.781 2115.736 131 107.5315 14086.63 124 224.40625 27826.375 44.8 119.28125 5343.8 49372.54 489 100.96632005 140 37.781 5289.34 43 107.5315 4623.855 201 224.40625 45105.6563 112 119.28125 13359.5 68378.35 489 139.833


DESEMBER

Tahun C1 A1 C1 x A1 C2 A2 C2 x A2 C3 A3 C3 x A3 C4 A4 C4 x A4 ∑C x A ∑A Rn1990 13 37.781 491.153 11 107.5315 1182.847 81 224.40625 18176.9063 10.4 119.28125 1240.525 21091.43 489 43.131761991 99 37.781 3740.319 86 107.5315 9247.709 39 224.40625 8751.84375 79.2 119.28125 9447.075 31186.95 489 63.77699

1992 183 37.781 6913.923 73 107.5315 7849.8 13 224.40625 2917.28125 146.4 119.2812517462.77

5 35143.78 489 71.868671993 106 37.781 4004.786 72 107.5315 7742.268 0 224.40625 0 84.8 119.28125 10115.05 21862.1 489 44.707781994 224 37.781 8462.944 23 107.5315 2473.225 119 224.40625 26704.3438 179.2 119.28125 21375.2 59015.71 489 120.68651995 330 37.781 12467.73 102 107.5315 10968.21 227 224.40625 50940.2188 264 119.28125 31490.25 105866.4 489 216.49571996 10 37.781 377.81 89 107.5315 9570.304 166 224.40625 37251.4375 8 119.28125 954.25 48153.8 489 98.474031997 59 37.781 2229.079 43 107.5315 4623.855 25 224.40625 5610.15625 47.2 119.28125 5630.075 18093.16 489 37.00034

1998 147 37.781 5553.807 24 107.5315 2580.756 94 224.40625 21094.1875 117.6 119.2812514027.47

5 43256.23 489 88.458541999 11 37.781 415.591 32 107.5315 3441.008 50 224.40625 11220.3125 8.8 119.28125 1049.675 16126.59 489 32.97872000 41 37.781 1549.021 150 107.5315 16129.73 17 224.40625 3814.90625 32.8 119.28125 3912.425 25406.08 489 51.955172001 58 37.781 2191.298 30 107.5315 3225.945 71 224.40625 15932.8438 46.4 119.28125 5534.65 26884.74 489 54.979012002 200 37.781 7556.2 389 107.5315 41829.75 275 224.40625 61711.7188 160 119.28125 19085 130182.7 489 266.22222003 91 37.781 3438.071 675 107.5315 72583.76 161 224.40625 36129.4063 72.8 119.28125 8683.675 120834.9 489 247.10622004 31 37.781 1171.211 0 107.5315 0 335 224.40625 75176.0938 24.8 119.28125 2958.175 79305.48 489 162.1789

2005 215 37.781 8122.915 19 107.5315 2043.099 90 224.40625 20196.5625 172 119.2812520516.37

5 50878.95 489 104.0469

Data Curah Hujan Rata-rata dari Stasiun I, II, III, dan IV Metode Thiessen

Tahun Januari Februari

Maret April Mei Juni Juli Agustus September

Oktober November

DesemberTOTAL

1990 64.92278 22.0160 60.2828 69.67 59.3358 86.7661 59.53 5.104492 79.424915 118.117271 62.41601 43.13176 730.7271991 55.94324 40.5917 62.1136 39.02 130.666 28.1201 46.34 102.0944 141.16942 111.384723 79.05521 63.77698 900.2911992 90.91221 53.7598 60.2132 34.98 76.6116 125.473 34.84 68.42379 113.15367 199.012254 69.34524 71.86866 998.6071993 59.44612 41.0761 78.0836 82.19 61.5217 71.2706 107.5 60.92735 194.85553 180.436517 141.0134 44.70777 1123.07

1994 81.87690 56.2968 80.1961 47.94 329.465 77.3275 93.54 97.06274 77.411927 103.808632 94.44384 120.6865 1260.06

1995 57.15676 14.2441 79.7342 34.15 13.7122 81.9775 152.2 227.5489 141.24529 197.040733 126.2437 216.4957 1341.75

1996 113.4745 21.0806 37.9848 153.5 119.961 35.6698 124.9 124.8263 154.66299 102.831393 83.40413 98.47403 1170.86

1997 106.9825 63.1186 108.228 53.93 93.7966 88.1997 89.33 123.7845 169.40150 151.6725 110.0775 37.00033 1195.52

1998 55.75990 121.911 21.9263 71.40 117.770 29.4439 76.46 80.58383 111.90297 131.130931 109.0264 88.45853 1015.78

1999 61.53882 14.6850 37.9336 35.31 79.5868 109.955 182.0 110.1418 122.45693 131.109453 115.8222 32.97870 1033.60

2000 80.25543 59.1209 112.767 74.37 91.6871 91.8654 118.2 55.78890 180.00751 105.370285 74.00468 51.95516 1095.44

2001 75.65051 25.9000 57.8721 35.50 41.5277 53.6072 73.84 117.2642 172.13553 109.092826 152.8053 54.97901 970.183

2002 142.4145 36.4731 29.3718 54.34 121.268 91.2626 118.9 5.895784 123.07450 179.688149 116.4458 266.2222 1285.42

2003 69.67561 52.9173 30.3540 16.50 61.3169 74.3767 55.93 83.67258 130.38254 180.993550 138.0560 247.1061 1141.29

2004 57.33404 84.4948 37.8924 79.11 138.892 71.5360 30.26 108.3596 117.2914 197.612056 100.9663 162.1789 1185.94

2005 43.97187 116.124 119.804 131.7 125.581 97.4044 153.7 84.93353 194.96905 122.327754 139.8330 104.0469 1434.40

∑ TOTAL 1217.315 823.811 1014.76 1013 1662.70 1214.25 1517 1456.413 2223.5458 2321.62903 1712.959 1704.068 RATA-RATA 76.08223 51.4881 63.4224 63.35 103.918 75.8911 94.86 91.02581 138.97161 145.10181 107.0599 106.50422

B. Debit Andalan

Debit Andalan atau dependable flow adalah debit minimum sungai untuk kemungkinan terpenuhnya kebutuhan air irigasi. Probabilitas kemungkinan terpenuhinya diterapkan 80% (kemungkinan bahwa debit sungai lebih rendah dari debit adalah 20%)

Debit andalan adalah dianalisa sebagai debit rata-rata untuk perriode bulanan, kemungkinan tidak terpenuhi 20% (kering) untuk nilai tersedianya air yang berkenan dengan kebutuhan air pengambilan (diversion requirement) untuk nilai tersedianya air yang analisa perhitungan tersebut dipakai metode Dr.F.J.Mock. Dalam penentuannya dengan menggunakan metode analisa neraca air (water balance) dihitung dengan cara berikut:

1. Data Meteorologi Hujan Bulanan rata-rata (mm/hari) Hari hujan rata-rata tiap bulan (hari)

2. EvapotranspirasiDiperoleh dengan perhitungan ETo dengan metode Penman

3. Limit Evapotranspirasia. Exposed Surface (foto permukaan)

m= 20% (Januari, Februari, Maret, April, Mei, Juni)m=30% (Juli, Desember)m=40% (Agustus, November)m=50% (September, Oktober)

b. E/ETi = (m/20)(18-n)c. E=(m/20)(18-n)/Etod. Limit Evapotranspirasi (Ei) = Eto – E

4. Water BalanceWater surplus (P-EI)

5. Run-off dan Ground water storage (R+Bw)Infiltrasi = 40% water surplus0.5( I x k) IHarga faktor Rosesi k diambil 0.6

6. Storage Volum tahun ke n-1k.Vn-1

7. Storage Volum tahun ke nVn=0.15 (I – k) I + (k. Vn-1)Vn dan Vn-1 dihitung dengan cara trial and error

8. Vn’ = Vn – Vn-1

9. Base flow = i – Vn

10. Direct Run off = 60% water surplus

11. Run off = Base flow + direct run off

12. Run off = water available

1 ) Menghitung Tekanan Uap maksimum (ea) dan tekanan udara (ed)

Besarnya harga Eto pada rumus penman dipengaruhi oleh kelembaban udara. Dalam hal ini, kelembaban dinyatakan sebagai defisit kejenuhan (saturated defisit, ea-ed) yaitu perbedaan antara tekanan udara bila menguap (ed). Tekanan uap dibuat dalam m.bar, ea-ed dihitung dengan rumus

ea = 6.11 x e(164T/(T+234)

ed = ea x Rh/100

dimana :

T= suhu rata-rata

Rh = kelembaban udara rata-rata

Contoh perhitungan untukbulan Januari

T=29o

Rh=89%

Ea = 6.11 x e(17.4 x 29/(29+234)) = 41.619 mbar

Ed = ea x Rh/100 = 41.619 x 80/100 = 33.295

Dengan cara yang sama, perhitungan (ea-ed) untuk bulan selanjutnya dapat dilihat pada tabel

Perhitungan evapotranspirasi acuan dengan metode penman untuk menghitung evapotranspirasi potensial pada metode penman digunakan persamaan:

ETo = c [w.Rn + (1-w) . f(u) . (ea – ed)]

Dimana :

Eto = evapotranspirasi potensial (mm/hari)

c = faktor koreksi terhadap perbedaan cuaca antara siang dan malam

w = faktor koreksi radiasi terhadap temperatur

f(u) = faktor pengaruh angin

ea = tekanan uap maksimum yang mungkin terjadi (mbar)

ed = tekanan udara bila air menguap (mbar)

Data-data yang diperoleh dan diperlukan terlampir sebagai berikut :

Data Iklim Rata - Rata ( Kelembaban Udara, Suhu, dan Penyinaran Matahari)

Bulan Kelembaban Udara (%)Penyinaran Matahari

(%)Suhu Udara ( oC )

Maksimum Minimum Rata -RataJanuari 81 82 32 26 29Februari 72 74 33 21 27

Maret 71 71 31 22 26.5April 90 82 33 24 28.5Mei 82 72 31 23 27Juni 83 68 21 18 19.5Juli 82 64 22 14 18

Agustus 81 81 24 17 20.5Septembe

r74 71 28 21 24.5

Oktober 90 77 25 18 21.5November 83 82 24 17 20.5Desember 77 85 26 18 22

Data Kecepatan Angin Rata-rata Bulanan (Asumsi)

Bulan Kec. Angin Rata-rata (km/hari)Januari 140Februari 150Maret 160April 170Mei 120Juni 130Juli 150

Agustus 160September 150Oktober 180

November 160Desember 170

Data Expose Surface (Asumsi)

Bulan (%)Januari 20Februari 20Maret 20April 20Mei 20Juni 20Juli 30

Agustus 40September 30Oktober 20

November 40Desember 30

Data Curah Hujan Bulanan Rata-rata dan Rata-rata Lamanya Hujan Per Bulan

Bulan Curah Hujan Rata-rata (mm)

Rata-rata Lamanya Hujan (Hari)

Januari 76.08 16

Februari 51.49 12

Maret 63.42 15

April 63.36 13

Mei 103.92 10

Juni 75.89 10

Juli 94.86 7

Agustus 91.03 9

September 138.98 12

Oktober 145.1 12

November 107.06 14

Desember 106.5 10

2. Faktor Angin ( f(u))

Pengaruh kecepatan angin terhadap besarnya reference evapotranspirasi pada rumus Pennman yang diperhitungkan adalah kecepatan angin pada ketinggiaan 2m diatas muka tanah. Besaarnya f(u) dapat dihitung dengan rumus

f (u )=0,27 x (1+ u100 )

dimana : u = kecepatan angin pada ketinggiaan 2m diatas muka tanah (km/hari)

contoh untuk bulan Januari

u = 140 km/hari

f (u )=0,27 x (1+ 140100 )=0,65

3. Faktor Koreksi Radiasi Terhadap Temeperatur ( w)

Besarnya faktor koreksi radiasi dapat dihitung dengan rumus :

w= δδ+γ γ=

0,386 PaL

Pa=1013−0,1055 E

δ=2 x (0,00738T+0,8072)7−0,00116

dimana : T = temperatur rata - rata (℃¿ ; E = elevasi bendung dari muka laut (m)

4. Radiasi Netto / Net Radiation (Rn)

Besarnya harga net radiation dapat dihitung dengan persamaan

Rn=Rns−Rn1

dimana : Rns= (1−α )Rs

Rs=(a+b .nN )Ra

Rn1=Σ (σ .T 4 ) (0,34−0,044√ed )(0,1+0,9nN )

dimana :

a dan b = konstanta yang harganya terletak pada letak di bumi

α = Albedo ( α = 0,25)

Σ = faktor koreksi terhadap permukaan bumi (Σ = 0,95 - 0,98)

σ .T 4 = Energi yang dipantulkan dari pusat bumi

n = penyinaran matahari

N = lama penyinaran matahari per jam

5. Faktor koreksi cuaca ( c )

Untuk memperkirakan besarnya faktor koreksi cuaca perlu diketahui data kecepatana angin pada sinag hari dan kecepatan angin pada malam hari. Radiasi gelombang pendek (Rs), kelembaban udara maksimum (RHmax).

6. Evapotranspirasi Acuan

ET o=c [w . Rn+ (1−w ) . f (u ) (ea−ed )]

Contoh untuk bulsn Januari

Diketahui : c = 1,0 ea = 41,619

w = 0,791 ed = 33,711

f(u) = 0,65 Rn = 3,121 mm/hari

ET o=c [w . Rn+ (1−w ) . f (u ) (ea−ed ) ]

¿1,0 [0,791. (3,121 )+ (1−0,791 ) (0,65 ) (41,619−33,711) ]

¿3,538mm/hari

Perhitungan Evapotranspirasi (ETo) dengan Metode Pennman

Perhitungan Debit Andalan dengan Metode F.J.Mock

Dengan metode water balance dari DR. F.J.Mock dapat diperoleh suatu estimasi empiris untuk mendapatakan debit andalan. Metode ini didasarkan pada parameter data hujan evapotranspirasi dan karakteristik DAS setempat. Untuk mendapatkan debit andalan, pada pertimbangan hidrologi daerah irigasi digunakan metode Dr. F. J. Mock dengan langkah - langkah sebagai berikut :

a. Hitugn evapotranspirasi potensial

b. Hitung limited evapotranspirasi

c. Hitung water balance

d. Hitung aliran dasar dan limpasan langsung

1. Data Curah Hujan

Data curah hujan digunakan adalah curah hujan efektif bulanan yang berada dalamDAS. Stasiun curah hujan yang dipakai adalah stasiun yagn dianggap mewakili kondisi di daerah tersebut.

2. Evapotranspirasi Terbatas (Et)

Evapotranspirasi terbatas adalah evapotrnaspirasi aktual dengan mempertimbangkan kondisi vegetasi dan permukaan tanah serta frekuensi curah hujan untuk menghitung evapotranspirasi terbatas diperlukan data :

- Curah hujan tengah bulanan (P)

- Jumlah hari hujan tengah bulanan (n)

- Jumlah permukaan kering setengah bulanan (d)

dihitung asumsi bahwa tanah dalam suatu hari hanya mampu menahan air 12mm dan selalu menguap sebesar 4mm

Exposed surface (m%) ditaksir berdasarkan peta tata guna lahan atau dengan asumsi

m = 0% untuk lahan dengan hujan lebat

m = 10% pada akhir musim hujan dan bertambah 10% setiap bulan kering untuk lahan sekunder

m =10% - 40% untuk lahan yang tererosi

m = 20% - 50% untuk lahan pertanian yang diolah

Secara matematis, evapotrasnspirasi dirumuskan :

Et = Ep - E

E = Ep x (m20¿ x (18−n)

dimana :

E = beda antara evapotrasnspirasi potensial dengan evapotrasnspirasi terbatas (mm)

Et = evapotrasnspirasi terbatas (mm)

Ep = evapotrasnspirasi potensial (mm)

m = singkapan lahan (%)

n = jumlah hari hujan sebulan

3. Faktor Karakteristik Hidrologi

- Luas daerah pengaliran

Semakin besar daerah pengaliran dari suatu aliran, kemungkinan akan semakin besar pula ketersediaan debitnya

- Kapasitas Kelembaban tanah (SMC)

Soil Moisture Capacity adalah kapasitas kandungan air pada lapisan tanah permukaan (surface soil) per m2

Persamaan yang digunakan :

SMC(n)=SMC (n−1)+ Is(n)

Ws=As−Is

dimana :

SMC = kelmebaban tanah (diambil 50mm - 250mm)

SMC(n)=¿ kelembaban tanah bulan ke n

SMC(n−1) = kelembaban tanah bulan ke (n-1)

Is = tampungan awal / initial storage (mm)

As = Air hujan yang mencapai permukaan tanah

4. Keseimbangan air di permukaan tanah

Faktor - faktor yang mempengaruhi :

- Air hujan (As)

As = P - Et

dimana : As = Air hujan yang mencapai permukaan tanah

P = curah hujan bulanan

Et = Evapotranspirasi

- Kandungan air tanah ( Soil Storage )

- Kapasitas Kelembaban tanah ( Soil Moisture Capacity)

5. Aliran dan Penyimpanan Air Tanah ( runoff dan Ground Water Storage)

Data - data yang diperlukan untuk menentukan besarnya aliran air tanah adalah sebagai berikut :

a. Koefisien Infiltrasi

Koefisien nilai infiltrasi diperkirakan berdasarkan kondisi porositas tanah dan kemiringan DAS. Lahan yang terjal memiliki koefisien infiltrasi yang kecil, dans ebaliknya batasan infiltrasi = 0 - 1

b. Faktor Resesi Aliran Tanah (k)

yaitu perbandingan antara aliran air tanh pada bulan ke n dengan aliran air tanah pada awal bulan tersebut. Faktor resesi aliran tanah dipengaruhioleh sifat geologi DAS. Dalam perhitungan keterseiaan air degan metode F. J . Mock, besarnya nilai K dapat diperoleh dengan cara trial dan error sehingga dapat dihasilkan seperti yang diharapkan.

c. Penyimpanan Air Tanah ( Ground Water Storage)

Penyimpanan air tanah besarbnya tergantung dari kondisi geologi setempat dan waktu. Sebagai permulaan dari simulasi harus ditentukan penyimpanan awal (initial storage) terlebih dahulu. Persamaan yang digunakan :

Vn=k .√ (n−1 )+0,5 (1+k )Vn

V n'=Vn−V (n−1)

dimana :

Vn = volume air tanah bulan ke - n

k = qt

qo = faktor resesi aliran tanah

q t = aliran air tanah pada waktu bulan ke t

qo = aliran air tanah pada awal bulan (bulan ke 0)

V (n−1 ) = volume air tanah bulan ke (n -1)

Vn ' = perubahan volume aliran air tanah

6. Aliran Sungai

Air yang mengalir di sungai merupakan jumlah dari aliran langsung (direct runoff), aliran air dalanm tanah (interflow)( dan aliran tanah (base flow).

Besarnya masing - masing aliran tersebut adalah :

Interflow = Infiltrasi - volume air tanah

Direct runoff = water surplus - infiltrasi

Base flow = aliran air yang selalu ada di sepanjang tahun

Runoff = Interflow + direct runoff + base flow

Aliran dasar = infiltrasi - perubahan aliran air dalam tanah

Aliran permukaan = volume air lebih - infiltrasi

Aliran sungai = aliran permukaan + aliran dasar

Debit Andalan = Aliran sungai x Luas DAS

1bulandalamdetik

PERHITUNGAN DEBIT ANDALAN DENGAN METODE DR. F. J. MOCK

FLOW DURATION CURVES IN TROPICAL EQUATORIAL REGION

0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%0.000

1000.000

2000.000

3000.000

4000.000

5000.000

6000.0005577.816

4501.395

3718.544

2720.4092191.984

1800.5581506.989

1252.5621037.278861.137684.995195.713

FLOW DURATION CURVES

FLOW DURATION CURVES

Percentage Exceedance (%)

Disc

harg

e (L

/s)

Cek Debit Andalan Terhadap Kebutuhan

Diperkirakan kebutuhan pengambilan air untuk sawah tanaman padi (DR) sebesar 1,6 L/detik Ha. Luas areal sawah yang akan dialiri : 447 Ha + 381 Ha = 828 Ha

Kebutuhan air untuk sawah

Q = A x DR = 828 x 1,6 x 10-3 = 1,3248 m3/detik

Jika mengacu pada pola tanam dimana masa bercocok tanam padi yaitu :

Desember - Maret = 90 hari

Mei - Agustus = 90 hari

Maka diambil debit andalan yaitu debit sungai terkecil pada masa penanaman yaitu 2,72 m3/detik

Cek debit andalan terhadap kebutuhan dan perawatan sungai

Q kebutuhan setelah dibagikan efisien saluran

= 1,3248 / 0,9x0,9x0,9 = 1,817

Q maintenance sungai (30% debit sungai harus dilepas)

= 30% x 2,72 = 0,816 m3/detik

Q kebutuhan total

= 1,817 + 0,816 = 2,633 m3/detik

Q andalan > Qkebutuhan

Kesimpulan : areal sawah yang akan dialiri bisa tercukupi oleh debit air yang ada

BAB III

ANALISA HIDROLOGI

A. Perhitungan Curah Hujan Rencana

Data hidrologi di suatu daerah sangat dibutuhkan sekali dalam perencanaan bangunan bendung. Karakteristik hidrologi suatu daerah sangat ditentukan oleh iklim, yaitu antara lain curah hujan, sinar matahari, kecepatan angin, temperatur, kelembaban udara. Faktor – faktor dalam perhitungan hidrologi banyak yang tidak dapat ditentukan dengan pasti, sehingga digunakan pendekatan – pendekatan empiris untuk mendapatkan rumusan yang diperlukan.

Umumnya keadaan hidrologi suatu daerah sangat mempengaruhi usaha pengembangan sumber air dan analisa hidrologi sangat penting untuk menentukan besar dari run off.

Faktor – faktor yang mempengaruhi besarnya banjir dari suatu daerah pengaliran antara lain :- Besarnya hujan yang terjadi- Bentuk dan besarnya daerah pengaliran- Kemiringan daerah- Karakteristik tanah dasar yang menentukan kemampuan resapan air- Hujan yang terjadi sebelumnya- Keadaan suhu dan angin yang mempengaruhi besarnya penguapan

Curah Hujan Harian Maksimum

Data curah hujan yang terjadi diperoleh dari empat stasiun. Untuk memperoleh curah hujan rata – rata digunakan untuk metode Thiesen. Setelah diperoleh hujan rata – rata, kemudian digunakan untuk menghitung curah hujan harian maksimum.Curah hujan harian maksimum dapat diperoleh dari perhitungan curah hujan bulanan. Setelah dirata – ratakan maka curah hujan yang diperoleh tersebut merupakan curah hujan harian maksimum rata – rata. Untuk perhitungan curah hujan bulanan telah dijelaskan di depan.

CURAH HUJAN MAKSIMUM

Curah Hujan Maksimum

No Tahun Rx No Tahun Rx

1 1990 118.117 5 1994 329.4652 1991 141.169 13 2002 266.2223 1992 199.012 14 2003 247.1064 1993 194.856 6 1995 227.5495 1994 329.465 3 1992 199.0126 1995 227.549 15 2004 197.6127 1996 154.663 16 2005 194.9698 1997 169.402 4 1993 194.8569 1998 131.131 10 1999 182.08010 1999 182.080 11 2000 180.00811 2000 180.008 12 2001 172.13612 2001 172.136 8 1997 169.40213 2002 266.222 7 1996 154.66314 2003 247.106 2 1991 141.16915 2004 197.612 9 1998 131.13116 2005 194.969 1 1990 118.117

Analisa Frekuensi Curah Hujan

Analisa frekuensi curah hujan adalah analisa mengenai berulangnya peristiwa hujan, baik jumlah frekuensi persatuan waktu maupun periode ulang ( return period ). Analisa frekuensi curah hujan secara empiris yang sering digunakan adalah dengan metode Der Weduwen, sedangkan untuk analisa frekuensi curah hujan secara statistik yang sering dipergunakan untuk menganalisis curah hujan rencana periode ( return period ) untuk 2, 5, 10, 15, 25, 50 dan 100 tahun digunakan metode Hasper dan Log Person serta Metode Gumbel.

1. Analisa Frekuensi Curah Hujan Metode Der Weduwen

Ir. J.P Der Weduwen menghitung curah hujan rencana dengan rumus :

R70=

5/6 M 1

M P atau R70=

M 2

MP

Rn=M n×R70

Dimana : R70 = Curah hujan 24 jam sebesar 240 mm yang pernah terjadi satu sekali selama 70 tahun pengamatan (mm). M1 = Curah hujan maksimum pertama (mm). M2 = Curah hujan maksimum kedua (mm). Mp = Koefisien pembanding curah hujan dengan periode ulang P dengan curah hujan periode ulang 70 tahun (mm). P = n = Periode pengamatan.

Contoh perhitungan curah hujan Metode Der Weduwen.Diketahui : M1 = 329.465 mm M2 = 266.222 mm P = n = 16 tahunDari tabel ditunjukkan : P = 15 tahun Mp = Mn = 0.766 P = 20 tahun Mp = Mn = 0.811

Untuk P = 16 tahun dengan cara interpolasi diperoleh :

x−x1

x1−x2

=y− y1

y1− y2

x−1515−20

= y−0 .7660 .766−0 .811

-0.045 x + 5 y = 3.155 x = 16

-0.045 (16) + 5y = 3.155 5y = 3.875 y = 0.775

Maka, didapat Mp = Mn = 0.775 untuk P = 16 tahunMaka :

R70=5/6 M 1

MP

=5/6 .(329 .465 )

0 . 775=354 ,263 mm

Atau :

R70=M 2

MP

=266 . 2220 .775

=343 ,512 mm

R70 rata – rata =

R70a+R70b

2=354 .263+343.512

2=348.8875 mm

Harga intensitas curah hujan dengan periode ulang n tahun dapat dihitung. Dari tabel diperoleh harga – harga Mn :

P = n = 2 tahun Mp = Mn = 0.492P = n = 5 tahun Mp = Mn = 0.602P = n = 10 tahun Mp = Mn = 0.705P = n = 15 tahun Mp = Mn = 0.766P = n = 25 tahun Mp = Mn = 0.845P = n = 50 tahun Mp = Mn = 0.945P = n = 100 tahun Mp = Mn = 1.050

Rn = Mn . R70

Maka ,

R5 = M5 . R70 = 0.602 (348 .8875) = 210,03 mm

R10 = M10 . R70 = 0.705 (348 .8875) = 245,966 mm

R25 = M25 . R70 = 0.845 (348 .8875) = 294.81 mm

R50 = M50 . R70 = 0.945 (348 .8875) = 330.745 mm

R100 = M100 . R70 = 1.05 (348 .8875) = 366.332 mm

PERHITUNGAN CURAH HUJAN DENGAN METODE WEDUWEN

Perhitungan curah hujan Dengan Metode Weduwen

atau atau

Dimana :R.70 = Curah hujan 24 jam sebesar 240 mm yang pernah terjadi 1 kali dlm 70 thnM1 = Curah hujan maximum pertama, mmM2 = Curah hujan maximum kedua , mm

M.p =Koefisien Perbandingan curah hujan dengan T ulang, P dengan curah hujan,T ulang 70 tahun

Mn =Koefisien Perbandingan curah hujan dengan n ulang, P dengan curah hujan,T ulang 70 tahun

P = n = Periode pengamatan

Perhitungan M1 = 329.465M2 = 266.222P = n = 16 Dari tabel diperoleh harga-harga :

M.p = 0.775M.n = 0.775

= 354.263 mm ; Atau

= 343.512 mm ;

R.rata-rata = 348.8878 mm

Mp

MR

270.

Mp

MR

170. 6

5

Mp

MR

170. 6

5

Mp

MR

270.

T Mn Rrata-rata Rt5 0.602 348.888 210.03010 0.705 348.888 245.96625 0.845 348.888 294.81050 0.948 348.888 330.746

100 1.050 348.888 366.332

Rt = Mn x R rata-rata

2. Analisa Perhitungan Curah Hujan Metode Haspers

Susunan data curah hujan maksimum dari urutan yang paling besar ke yang paling kecil, kemudian dihitung sebagai berikut :

R x=∑100

i=n

Ri

Rx = Curah Hujan Rata – rata

SD=12x [ Rmax 1−R X

μ1

+Rmax 2−R X

μ2]

T=(N+1 ) /m ; m = nomor urut regresiRt=R rata−rata+ (SD×μt )

Dimana : μ = koefisien Haspers T = Peluang terpenuhi

Perhitungan curah hujan rencana dengan metode Haspers dapat dilihat pada halaman berikut :

R rata – rata = 194.094 μ1=1. 62 17

R max1 = 329.465 μ2=1. 05 8.5R max2 = 266.222

N = 16

SD=12x [ Rmax 1−Rr

μ1

+Rmax 2−Rr

μ2]

SD=12x [329 . 465−194 . 094

1. 62+266 .222−194 . 094

1. 05 ]SD=76 . 128

Rt 5=Rr+SD∗μt=194 .094+76 . 128∗0 . 64=242 .816 mm

PERHITUNGAN CURAH HUJAN DENGAN METODE HASPER

Perhitungan curah hujan dengan Metode Hasper

Tahun Curah hujan max ( mm ) RankPeriode Ulang T

X M T = (n+1) / M

1994 329.465 1 17.000 2.0 -0.222002 266.222 2 8.500 5.0 0.642003 247.106 3 5.667 5.5 0.731995 227.549 4 4.250 10.0 1.261992 199.012 5 3.400 11.0 1.352004 197.612 6 2.833 25.0 2.102005 194.969 7 2.429 50.0 2.75

1993 194.856 8 2.125100.

0 3.431999 182.080 9 1.8892000 180.008 10 1.7002001 172.136 11 1.5451997 169.402 12 1.4171996 154.663 13 1.3081991 141.169 14 1.2141998 131.131 15 1.1331990 118.117 16 1.063Total 3105.497

R rata-rata = 194.094 R.max1 = 329.465R.max2 = 266.222

1 = 1.62 T1 = 17Tbl Standard Variabel

2 = 1.05 T2 = 8.5

SD = 0.5 x

Maka SD = 76.128

Rt = Rr + SD* Ut

T SD t Rr Rn

576.12

8 0.64 194.094 242.816

1076.12

8 1.26 194.094 290.015

2576.12

8 2.10 194.094 353.963

5076.12

8 2.75 194.094 403.446

10076.12

8 3.43 194.094 455.213

3. Analisa Perhitungan Curah Hujan Metode Log Person

Persamaan – persamaan yang digunakan dalam analisa dengan distribusi Log Pearson type III.Kriteria perhitungan antara lain :

- Buat data – data curah hujan ke dalam harga – harga logaritma.- Hitung logaritma tengah

2

2max

1

1max

RrRRrR

Log Rr=

∑i=0

i=n

log Ri

N- Menghitung harga Standard Deviasi (SD)

SX=√∑ ( log Ri−∑ Rr )2

N−1- Menghitung koefisien a simetri

CS=

N .∑ ( log Ri−log Rr )3

(N−1 ) (N−2 ) S x3

- Hitung besarnya logaritma curah hujan rencana dengan periode ulang yang dipilih.

log RT=log Rr+G .SX

Dimana harga S diperoleh dari tabel Pearsons , sesuai dengan nilai Cs.

- Besarnya curah hujan rencana RT adalah antilog dari log RT .

Analisa perhitungan curah hujan dengan metode Log Persons adalah sebagai berikut :

Log Rr=∑ log Ri

N=

36 . 4316

=2 . 2767

SD=√∑ ( log Ri−∑ Rr )2

N−1=√ 4 .839

15=0. 5679

CS=N .∑ ( log Ri−log Rr )3

(N−1 ) (N−2 ) SD

3

=16 . (10 .344 )15 .14 . (0. 5679 )3

=4 .301

Log Rt = log Rr + G * SD = 2.2767 + 0.854 * 0.5679 = 2.761786

PERHITUNGAN CURAH HUJAN METODE LOG PERSON

Tahun

Curah Hujan max ( mm ) No

Log Ri Log Rr (A-

B )(A-B)^2 (A-B)^3

( Ri Max )Urut ( A ) ( B )

1994 329.465 1 2.5182.2735

50.244

3 0.05966 0.014572

2002 266.222 2 2.4252.2735

50.151

7 0.02301 0.003490

2003 247.106 3 2.3932.2735

50.119

3 0.01424 0.001699

1995 227.549 4 2.3572.2735

50.083

5 0.00698 0.000583

1992 199.012 5 2.2992.2735

50.025

3 0.00064 0.000016

2004 197.612 6 2.2962.2735

50.022

3 0.00050 0.000011

2005 194.969 7 2.2902.2735

50.016

4 0.00027 0.000004

1993 194.856 8 2.2902.2735

50.016

2 0.00026 0.000004

1999 182.080 9 2.2602.2735

5

-0.013

3 0.00018 -0.000002

2000 180.008 10 2.2552.2735

5

-0.018

3 0.00033 -0.000006

2001 172.136 11 2.2362.2735

5

-0.037

7 0.00142 -0.000054

1997 169.402 12 2.2292.2735

5

-0.044

6 0.00199 -0.000089

1996 154.663 13 2.1892.2735

5

-0.084

2 0.00708 -0.000596

1991 141.169 14 2.1502.2735

5

-0.123

8 0.01533 -0.001898

1998 131.131 15 2.1182.2735

5

-0.155

8 0.02429 -0.0037851990 118.117 16 2.072 2.2735 - 0.04050 -0.008150

50.201

2

Total 2987.380 36.37

7 0.19668 0.005800

Cs = 196.03

SD = 0.0131

G' Diambil Dari tabel Log PearsonG untuk T ulang 100 = 2.065

Log Rt = Log Rr + G * SD

T Log Rr Cs G SD Log Rt Rt

5 2.27355 196.0

3 0.8540.013

1 2.28475 181.00476

10 2.27355 196.0

3 1.2380.013

1 2.28979 226.62614

25 2.27355 196.0

3 1.6240.013

1 2.29485 284.07957

50 2.27355 196.0

3 1.8620.013

1 2.29797 326.55023

100 2.27355 196.0

3 2.0650.013

1 2.30063 367.74773

4. Analisa Perhitungan Curah Hujan Metode Gumbel

15

19668.0

1

)(

27355.216

377,.36

2

SD

N

LogRrLogRiSD

LogRr

N

LogRiLogRr

3

3

3

0131.0.01415

)005800.0(16

)2()1(

)(

xx

xCs

xSDNxN

LogRrLogRiNxCs

Besarnya curah hujan untuk periode ulang 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun dihitung dengan rumus berikut :

Rt=Rr+K .SD

K=Y t−Y t

Sn

Yt dan Yn diperoleh dari tabel ( terlampir )

Rr=∑ R

NY t=−Ln (−ln {(T−1 ) /T })

SD=√∑ (R−Rr )2

(N−1 )

Dimana :Rt = Curah hujan dengan periode ulang T tahunRr = Curah hujan rata – rataK = Faktor koefisienSD = Standard DeviasiSn = Pengurangan Standard DeviasiYt = Pengurangan VariasiYn = Pengurangan Variasi yang nilainya tergantung dengan banyak sampelN = jumlah data pengukuranT = lamanya periode ulang

Untuk N = 16 tahun , diperoleh : yn = 0.5157 Sn = 1.0316

Untuk T = 2 tahun Y t=−ln [−ln {(2−1 ) /2 }]=0 . 3665

Untuk T = 5 tahun Y t=−ln [−ln {(5−1 ) /5}]=1 . 994

Untuk T = 10 tahun Y t=−ln [−ln {(10−1 )/10 }]=2 .2502

Untuk T = 25 tahun Y t=− ln [−ln {(25−1 ) /25 }]=3.1985

Untuk T = 50 tahun Y t=−ln [−ln {(50−1 ) /50 }]=3 .9019

Untuk T = 100 tahun Y t=−ln [−ln {(100−1 ) /100 }]=4 . 6001

Rata – rata pengamatan (x) = Σ x/n = 3110.0914 / 16 = 194.38071

X12=37783. 862

X 22=∑ x2/N=643042 /16=40190.103

Standard Deviasi : SX=√ N

N−1(X2

2−X12)

SX=√16

15(40190 .103−37783 . 862 )

SX=50 .662

PERHITUNGAN CURAH HUJAN METODE GUMBEL

Tahun Curah hujan max ( mm ) RankPeriode Ulang X²

X M T = (n+1) / M 1994 329.465 1 17.000 108547.1862002 266.222 2 8.500 70874.1532003 247.106 3 5.667 61061.3751995 227.549 4 4.250 51778.5471992 199.012 5 3.400 39605.776

2004 197.612 6 2.833 39050.5032005 194.969 7 2.429 38012.9111993 194.856 8 2.125 37968.8611999 182.080 9 1.889 33153.1262000 180.008 10 1.700 32402.8802001 172.136 11 1.545 29630.8021997 169.402 12 1.417 28697.0381996 154.663 13 1.308 23920.6441991 141.169 14 1.214 19928.6871998 131.131 15 1.133 17195.3391990 118.117 16 1.063 13951.626Total 3105.497 645779.454

Rata-rata pengamatan ( X ) = ∑ X / N = 194.09

=37672.31

1

= ∑ X² / N

=40361.216

Standard Deviasi

= 53.555

Rn = X + Sx . KT K Sx X R5 0.967 53.555 194.094 245.881

10 1.703 53.555 194.094 285.29825 2.632 53.555 194.094 335.05150 3.321 53.555 194.094 371.951

100 4.005 53.555 194.094 408.582

RINGKASAN PERHITUNGAN CURAH HUJAN

)12()1(

22 XXN

NSx

21X

22X

T. ulangMETODE

GUMBEL HASPER L. PEARSON WEDUWEN

5 245.881 242.816 181.005 210.03010 285.298 290.015 226.626 245.96625 335.051 353.963 284.080 294.81050 371.951 403.446 326.550 330.746

100 408.582 455.213 367.748 366.332

455.213 = Data Maksimum

B . Debit Banjir Rencana ( Design Flood Flow )

Debit banjir rencana adalah besarnya debit yang direncanakan untuk melewati bendung. Analisa untuk mencari debit banjir tertentu disebut frequency analysis dan perhitungan biasanya dilakukan dengan menggunakan beberapa metode antara lain :

1. Metode Dr. Mononobe2. Metode Haspers3. Metode M.A.F ( Mean Annual Flood )4. Metode J . P Der Weduwen

- Analisa dan perhitungan design flood flow dengan metode J . P Der Weduwen. Untuk menghitung debit banjir pada suatu periode ulang tertentu dari catchment area berkisar antara 0 – 100 km2. Ir J.P Der Weduwen menggunakan rumus berikut :

Qn=M n . F .q ' . R70 /240

Dimana : Qn = debit banjir yang terjadi pada periode ulang n tahun (m3 / detik) Mn = koefisien perbandingan yang diambil dari tabel. q’ = α . β . q = banyaknya air (m3/detik/km2) …….. lihat grafik Rn = curah hujan harian pada periode ulang n tahun (mm) R70 = curah hujan 24 jam sebelum 240 mm yang pernah terjadi satu kali selama 70 tahun pengamatan (mm).

- Analisa dan perhitungan design flood flow dengan metode Hasper ( >100 km2).

Untuk menghitung debit banjir rencana, digunakan rumus berikut :

Qt=α .β .qn . A

Dimana :

α = koefisien runoff

1+0 .012 A0 . 7

1+0 .075 A0. 7

β = koefisien reduksi

1β=1+

t+3.7 (10 )−0 .4 t

t2+15.A

34

12

qn = hujan maks =

Rn3. 6∗t

dimana : - t dalam jam - Rn (curah hujan maksimum) dalam mm / hari- qn (debit per satuan luas) dalam m3/det km2

Waktu konsentrasi (t)

t=0 . 1 (L )0 . 8 ( I )−0. 3 dengan L = panjang sungai , I = kemiringan

Intensitas hujan terbagi dalam 3 kondisi :

a. t < 2 jam

Rt=t . R24

t+1−0 . 0008∗(260−R24 ) (2−t )2

b. 2 jam ≤ t ≤ 19 jam

Rt=t . R24

t+1c. 19 jam ≤ t ≤ 30 jam

Rt=0.707 R24 .√t+1

t dalam jam dan Rt , R24 dalam mm.

Qt dalam m3/detik dan qn dalam m3/det km2.

Contoh perhitungan :

Diketahui : luas catchment area (km2) = 630 Panjang sungai (km) = 52.5 Kemiringan rata – rata sungai = 0.0007

Penyelesaian :

t=0 . 1 (L )0 . 8 ( I )−0. 3 dengan L = 52.5 dan I = 0.0007

t=0 . 1 (52 .5 )0.8 (0. 0007 )−0. 3

t=21 .018 jam

α=1+0 . 012 A0. 7

1+0 .075 A0. 7=

1+0. 012 (630 )0 . 7

1+0 . 075 (630 )0 . 7=0 . 267

1β=1+

t+3. 7 (10 )−0 .4 t

t2+15.A

34

12

1β=1+

21 .018+3 .7 (10 )−0.4 (21 .018)

21 .0182+15.630

34

12 = 1.482

β = 0.6746

qn=

Rn

3 . 6∗t=0 .0132 Rn

Berarti Qn = α . β . qn . A = (0.267) (0.6746) (0.0132) (630) Rn = 1.501 Rn

Misalkan Q5 pada metode Hasper yang kita cari : R5 = 238.99

Maka, Q5 = 1.501 R5 = 358.768 m3/detik

Q10 = 1.501 R10 = 423.64 m3/detik

Q25 = 1.501 R25 = 511.53 m3/detik

Q50 = 1.501 R50 = 579.54 m3/detik

Q100 = 1.501 R100 = 650.69 m3/detik

Setelah dilakukan kombinasi – kombinasi antara metode Hasper, Weduwen ,Gumbel dan Log – Person, maka diambil nilai dari Q100 max = 650.695 m3/detik.

Jadi, debit banjir rencana yang didapat : 650.695 m3/detik.

Perhitungan Debit Banjir

BAB IV

DESIGN HIDROLIS BENDUNG

I. Elevasi puncak mercu Elevasi puncak mercu bendung ditentukan dengan muka air rencana pada elevasi tertinggi. Tinggi air sawah, kehilangan tinggi energy,

pada alat ukur, bangunan-bangunan dan saluran ditambah dengan keamanan sebesar 0.05-0.10m.

Elevasi sawah : 915 mTinggi air sawah : 0.15 mKehilangan energy dari sawah ke saluran tersier : 0.10 mKehilangan energy dari saluran tersier ke saluran sekunder : 0.10 mKehilangan energy dari saluran sekunder ke induk : 0.10 mKehilangan energy akibat kemiringan saluran induk ke sedimen trap : 0.10 mKehilangan energy akibat bangunan ukur : 0.10 mKehilangan energy dari sedimen trap ke intake : 0.10 mKehilangan energy pada intake : 0.10 mKehilangan energy akibat eksploitasi : 0.10 mFaktor keamanan : 0.10 mJadi ketinggian elevasi puncak mercu : 916.25 m

II. Elevasi dasar sungai berdasarkan data yang tersedia, elevasi dasar sungai rencana adalah 910 m

III. Tinggi bendung Perhitungan tinggi bendung adalah selisih antara elevasi puncak mercu dengan elevasi dasar sungai sehingga diperoleh tinggi bendung (D) adalah sebagai berikut.Tinggi bendung (D) : elevasi puncak mercu – elevasi dasar sungai

: 916.25-910: 6.25 m

IV. Lebar bendung Lebar bendung yaitu jarak antara pangkal – pangkalnya (abutment), sebaiknya sama dengan lebar rata-rata sungai pada bagian yang stabil. Lebar maksimum bendung hendaknya tidak lebih dari 1.2 kali lebar rata – rata sungai pada ruas yang stabilLebar maksimum bendung≤ 1.2 x lebar rata – rata sungaiLebar maksimum bendung≤ 1.2 x 40Lebar maksimum bendung≤ 48

V. Lebar efektif bendungLebar efektif bendung adalah lebar bendung yang bermanfaat untuk melewatkan debit lebar efektif (Be) dihubungkan dengan mercu yang sebenarnya (B). Lebar efektif dapat didefinisikan sebagai jarak antara pangkal – pangkal bendung atau tiang pancang

Untuk mendapat lebar efektif bendung dapat dihitung dengan rumus :

Be=b'−2 (n . kp+ka )H 1 ;dimana : Be = lebar efektif bendung (m)

n = jumlah pilarkp = koefisien konstraksi pilarka = koefisien pangkal bendungH1 = tinggi energy diatas mercu (m)B’ = b1+b2+b3 = 40.2 m

Maka B’ = b1+b2+b3+b4

= 1+21,5+21,5+1= 45 m

Be=b'−2 (n . kp+ka )H 1¿45−2 (3 (0.01 )+0.1 )H 1

¿45−0.26 H 1

*) pilar menggunakan pilar berujung bulat, maka Kp=0.01

*) pangkat tembok bulat dengan tembok hulu pada 90o kearah aliran dengan 0.5 H1> r >0.15 H1 maka Ka=0.10

*) harga Kp dan Ka dapat dilihat pada tabel di hal berikut

V I . Perencanaan Mercu

Bendung direncanakan dari beton cor 1:2:3, pada bagian luar dipasang tulangan yang berfungsi sebagai pengaku dan menjaga agar beton tidak retak, dengan mercu bulat, maka hulu tegak lurus dan kemiringan hilir adalah 1:2 (sudut 27o) jari – jari mercu bendung diperkirakan 1.5m dan tekanan negative yang bekerja pada mercu akan diperiksa kemudian

*) pilar menggunakan pilar berujung bulat, maka Kp=0.01

*) pangkat tembok bulat dengan tembok hulu pada 90o kearah aliran dengan 0.5 H1> r >0.15 H1 maka Ka=0.10

*) harga Kp dan Ka dapat dilihat pada tabel di hal berikut

Dari rumus debit bendung muka air rencana dapat ditentukan

Q=23cd √ 2

3gBe H 1

1.5¿ 23cd √ 2

39.81 (45−0.26 H 1 )H 1

1.5Q=1.705Cd (45−0.26 H 1 )H 11.5

sebagai langkah awal diambil jari – jari mercu bendung r=0,67 H 1 misalkan harga Cd diambil 1.224 sehingga :

Q100=1.705Cd (40.2−0.24 H 1 )H 11.5705.658=1.705 (1.224 ) (45−0.26 H 1 )H 1

1.5

Dengan cara trial and errorH 1 ≈3,9m

Dengan harga H1 = 3,9 m , koreksi kembali harga Cd apakah sama dengan permisalan diatas melalui grafik P/H1

*) untuk P/H1= 6.25/3.9 = 1.603 dan 0,67 H1= r , maka Co=1,24*) untuk P/H1= 6.25/3.9 = 1.603 maka C1= 0,991*) untuk P/H1= 6.25/3.9 = 1.603 maka C2= 0,996

Cd = Co x C1 x C2 = 1.224

Untuk menghindari bahaya gravitasi local bila mercu terbuat dari beton, tekanan air minimum pada mercu bendung dibatasi sampai 4 m dan mercu terbuat dari pasangan batu, maka tekanan minimum sebaiknya dibatasi sampai 1 m. kemudian kita control harga tekanan yang terjadi pada mercu di mana mercu bendung terbuat dari pasangan batu. Tekanan yang terjadi pada mercu adalah merupakan fungsi dari H1/r , lihat gambar 5.5 berikut ini :

Gambar 5.5

Untuk H1/r = 3.9 / 2.6 = 1.5Dari gambar 5.5 didapat harga P/pg/H1= - 0.4 untuk H1 / r = 1,5

P/pg = -0.4 x H1 = -0.4 x 3.9 = -1,56 > -4 (ok)

5. 1. Menentukan tinggi muka air di sungai sebelum ada bendungKoefisien kekasaran Manning (n) diambil 0.030Perhitungan kedalaman sungai untuk debit banjir dengan periode ulang 100 tahunQ100 = 705,658- Lebar sungai : 40 m- Kemiringan talud : (1 : 1,7)- Koefisien manning : 0.030- Kemiringan sungai : 0.00045

Luas tampang basah : A=(B+2h )hA=(40+2h )hA=40h+2h2

Keliling basah : P=B+2h√1+m2

P=40+2h√1+1,72P=40+3.9446h

Jari – jari hidraulis : R=AP

¿ 40h+2h2

40+3.9446h

Kecepatan aliran (Manning) : V=1nR

23 I

12

V= 10.030 ( 40h+2h2

40+3.9446h )23 0.00045

12V=0.7071( 40h+2h2

40+3.9446h )23

Debit aliran : Q=AV

705.658=(40h+2h2 )( 40h+2h2

40+3.9446h )23h=6.25m

Dengan metode trial dan error didapat harga h = 6.25 msebagai tinggi air sebelum bendung (dihulu)

5. 2. Menentukan tinggi air diatas mercu bendung

Rumus :H1=h1+v12

2g, dimana :

Perhitungan :

V 1=

705.65843.986

6.25+h1

H1 = Tinggi energy diatas mercu (m)h1 = Tinggi air diatas mercu (m)V1 = Kecepatan aliran diatas mercu (m/s)g = Percepatan gravitasi = 9.81 m/s2

Q = Debit banjir rencana (m3/s)B = Lebar total bendung (m)P = Tinggi bendung (m)q = Debi per satuan lebar (m3/s/m)

H1=h1+v12

2g3.9=h1+( 16.043

6.25+h1 )2

2 x9.813.9=h1+

( 16.0436.25+h1 )

2

19.62

h1=3,7m

Dengan metode trial dan error didapat h1 = 3,7 mjadi tinggi air banjir rencana di atas mercu = 3,7 m

Maka tinggi elevasi muka air maksimum dari dasar hulu bendung := elevasi puncak mercu + tinggi air banjir= 916.25 +3,7 m= 919.95 m

SKETSA PROFIL BANJIR

Maka rekapitulasi hasil desain hidrolis bendung adalah sebagai berikut :

1. Bendung mempunyai mercu bulat dengan radius : 3,36 m2. Elevasi dasar hulu bendung : + 910 m

Elevasi puncak mercu : + 916.25 mElevasi muka air banjir : + 919.95 m

3. Tinggi bendung (P) : 6.25 m4. Lebar bendung (B) : 48 m

Lebar pilar : 1 mLebar mercu : 21.5 m

5. Komponen hidraulis bagian hulu (upstream) lebar sungai : 40 mKemiringan talud : 1 : 1,7Koefisien Manning (n) : 0.030

Kemiringan dasar talud (I) : 0.00045Luas tampang basah (A) : 328.125 m2

Keliling basah (P) : 64.654 mJari – jari hidraulis (R) : 5.0751 mKecepatan aliran (v) : 2.089 m/detikTInggi muka air hulu sebelum ada bendung (h) : 6,25 m Debit rencana (Q) : 705,658 m3/s

6. Parameter hidraulis mercuTinggi air diatas mercu : 3,7 mTinggi energy diatas mercu : 3,9 mKecepatan aliran diats mercu (V1) : 1,612 m/sKedalaman air pada kondisi ‘spill’ : 1,233 m

Perencanaan kolam olak (peredam energi)

Aliran diatas bendung disungai dapat menunjukkan berbagai pelaku disebelah bendung akibat kedalaman air yang ada (h2). Gamabr ini menyajikan kemungkinan yang terjadi pada aliran diatas bendung.

Kasus A : menunjukkan aliran tenggelam yang menimbulkan sedikit saja gangguan dipermukaan berupa timbulnya gelombang dan gangguan pengerusan hanya sedikit.

Kasus B : menunjukkan loncatan tenggelam yang diakibatkan oleh kedalaman air hilir yang lebih besar daripada oleh kedalaman konjugasi keadaan aliran demikian aman terhadap gerusan.

Kasus C : adalah apabila kedalaman air di hilir sama dengan kedalaman konjugasi. Untuk keadaan demikian masih aman terhadap gerusan.Kasus D : terjadi apabila kedalaman air dihilir kurang dari kedalaman konjugsi dan dalam hal ini loncatan air akan bergerak ke hilir. Kasus

ini adalah keadaan yang tidak boleh terjadi karena loncatan air akan menghempang bagian sungai yang tidak terlindungi dan umumnya menyebabkan pengerusan luas

untuk menemukan keadaan debit yang memberikan keadaan terbaik untuk peredam energy, semua debit harus dicek dengan muka air hilirnya. Jika degradasi mungkin terjadi, maka harus dibuat perhitungan dengan muka air hilir yang terendah yang mungkin terjadi untuk mencek apakah degradasi mungkn terjadi.

Tipe kolam olaktipe kolam olak yang akan direncanakan disebelah hilir bendung bergantung kepada energy air yang masuk yang dinyatakan dengan bilang froude dapat dibuat pengelompokkan berikut daslam perencanaan kolam :

a. Untuk Fr≤1.7 tidak diperlukan kolam olak ; pada saluran tanah, bagian hilir harus dilindungi dari bahaya erosi. Seluruh pasangan batu atau beton tidak memerlukan lindungan khusus.

b. Bila 1.7≤Fr ≤2.5 makan kolam olak diperlukan untuk meredam energy secara efektif. Pada umumnya kolam olak dengan ambang yang mampu bekerja dengan baik, untuk penurunan muka air ∆ Z≤1.5m dapat dipakai bangunan terjun tegak.

c. Jika 2.5<Fr<4.5 makan akan timbul situasi yang paling sulit dalam memilih kolam olak yang tepat loncatan air tidak terbentuk dengan baik dan menimbulkan gelombang smpai yang jauh di saluran. Cara mengatasinya adalah dengan mengusahakan agar kolam olak untuk bilang Froude ini mampu menimbulkan olakan (turbulensi) yang tinggi dengan pemasangan blok depan kolam. Blok ini harus berukuran besar (USBR tipe IV).

d. Kalau Fr≥ 4,5 ini merupakan kolam yang paling ekonomis, karena kolam ini pendek. Tipe ini termasuk kolam dan olak tipe USBR tipe III yang dilengkapi dengan blok depan dan blok halang. Kolam loncat air yang sama dengan tangga dibagian ujungnya akan jauh lebih panjang dan mungkin harus digunakan dengan pasangan batu.

Terlepas dari kondisi hidraulis yang dapat dijelaskan dengan bilangan Froude dan kedalaman air hilir, kondisi dasar sungai dan tipe sedimen yang diangkut memainkan peranan yang penting dalam pemilihan kolam olak.

Perhitungan perencanaan kolam olak :

V 1=√2g ( 12 H 1+z) ; dimana :

V 1=√2 (9.81 )( 12 (3.9 )+4.69)=11.414 m /s

q=V 1 . yu→q= QBe=705.658

43.986=16.043m3/s /m

→ yu= qV 1

=16.04311.414

=1.406m(kedalamanair diawalloncat air )

→y2

yu=1

2√1+8 Fr 2−1; dimana Fr= V

√g . yu= 11.414

√9.81(1.406)=3.073

y2=12(√1+8 Fr 2−1 ) . yu→ y2=

12(√1+8 (3.073 )2−1) . (1.406 ) y2=5.448m (kedalamanair diujungkolamolak )

menghitung tinggi ambang ujung (n)

n=yu (18−Fr )

18=

1.406 (18−3.073 )18

=1.166m

menghitung panjang kolam (Lj)Lj=5 (n+ y2)=5 (1.166+5.448 )=33.07m

Lj adalah panjang kolam dalam kondisi normal, karena desain kolam olak menggunakan tipe maka panjang kolam olak :L=2.70 y2=2.7(5.448)=14.7096m

menghitung jarak blok muka dan blok halang (Lh)Lh=0.82 y2=0.82 (5.448 )=4.46736m

V1 = kecepatan awal loncatan (m/s)g = percepatan gravitasi = 9.81 (m/s2)H1 = tinggi energy diatas ambang (m)z = tinggi jatuh (m)

= D-P/pg = 6.25 - 1.56 = 4.69 m

menghitung tinggi blok halang (n3)

n3=yu (4+Fr )

6=

1.406 (4+3.073 )6

=1.657m

menghitung jarak blok halang ujung dengan dindingLh2=0.375n3=0.375 (1.166 )=0.43725m

menghitung jarak antara blok halangLh1=0.75n3=0.75 (1.166 )=0.8745m

menghitung lebar bagian atas blok halangLh3=0.2n3=0.2 (1.166 )=0.2332m

Perhitungan terhadap rembesanBerdasarkan dara mekanika tanah dapat diketahui jenis tanah pada lokasi bendung adalah sebagai berikut :

Harga – harga koefisien rembesan dapat dilihat pada tabel :

Jenis tanah K

Kerikil tanah 1.0 – 10.00

Pasir kasar 1.00 – 0.01Pasir halus 0.01 – 0.001

Lanau 0.001 – 0.00001

Lempung < 0.00001

Berdasarkan tabel harga – harga koefisien rembesan diatas dapat dirumuskan harga – harga koefisien untuk masing – masing lapisan tanah dibawah bendung

Untuk kedalaman h1 →k1=0.0000005 cm/s



4.6m

H1= 0.2 m

H1= 0.8 m

H1= 1.2 m

H1= 0.4 m

H1= 2 m

000

020

000

100

000

220

000

260

000

460

000

Untuk kedalaman h4→k 4=0.087 cm/s


Berikut ini adalah skema peristiwa rembesan

Untuk bidang horizontal

KH ( eq )= 1H(K1h1+K2 h2+K3 h3+K4 h4+K5 h5 )¿

1460

(0.00001+0.072+0.96+3.48+1.00 )¿0.2272 cm /s

Untuk bidang vertical

Kv (eq )= H

( K1

h1

+K2

h2

+K 3

h 3

+K4

h 4

+K5

h5)¿

46040000000+88888.899+1500+459.77+400

¿0.0000115 cm /s

Banyaknya jumlah air yang mengalir persatuan waktu dan persatuan lebar profil kolam olak adalah sebagai berikut

Kv1

Kv2

Kv3

Kv4

Kv5

KH1

KH2

KH3

KH4

KH5

Untuk bidang horizontal

qh=KH (eq ) .i . A

qh=0.2272 x0.0033 x57.707 x 10−2qh=4.327 x 10−4 m3/det

Untuk bidang vertical

qv=Kv (eq ) . i . Aqv=0.0000115 x 0.0033x 67.66416 10−2qv=2.568x 10−8 m3/det

Dari hasil perhitungan qv dan qh diatas yang sangat kecil, maka dapat disimpulkan bahwa bangunan bendung tahan terhadap rembesan air.

BAB V

ANALISA STABILITAS BENDUNG

Dimana :I = gradient hidrolik saluran beton = 0.0033KH(eq) = koefisien remebesan horizontalA = luas penampang melintang tanah dasar

= 4.6xL = 4.6x 14.7096 = 67.66416 m2

1. Anggapan Stabilitas BendungUntuk menyederhanakan perhitungan tanpa mengurangi harkat dari perhitungan itu sendiri , maka dilakukan anggapan-anggapan sebagai berikut:a. Penampang yang ditinjau adalah bagian penampang yang paling lemah yaitu pada potonan I-I dan II-II seperti dilihat pada gambar.b. Diperhitungkan pada lantai hulu bendung penuh dengan material lumpur setinggi mercu bendungc. Peninjauan pada tinggi guling adalah titik k pada potongan II-IId. Perhitungan dilakukan pada 2 keadaan , yaitu :

Pada waktu air normal Pada saat air banjir

2. Syarat-syarat stabilitas bendunga. Pada konstruksi batu kali tidak diizinkan terjadinya tegangan tarik.

Berarti resultan e gaya yang bekerja pada tiap-tiap potongan harus masuk Kern (inti)b. Momen tahanan (MT) harus lebih besar daripada momen guling (mg) dan factor keamanan untuk itu harus berada paling tidak diantara

1.5-2.0

Fk≥MtMg

c. Konstruksi tidak boleh bergeser , factor keamanan diambil 1.5-2.0

Fk>Σ v xδεH

Dimana : Fk = factor keamananδ = koefisien geser antara konstruksi dengan dasar perletakan

d. Tegangan tanah yang terjadi tidak boleh melebihi tegangan tanah izin ( Zt < Z’t )e. Setiap pada tiap bidang kontak perletakan tidak boleh terangkat oleh gaya keatas (up lift). Jadi harus selalu dalam keadaan seimbang

antara tekanan keatas dan tekanan ke bawah.

3. Gaya – gaya yang bekerja pada bendung

Gaya – gaya yang bekerja pada bendung mempunyai air penting dalam perencanaan adalah :a. Tekanan air

b. Tekanan lumpurc. Gaya gempad. Berat sendiri bendunge. Reaksi pondasi

A. Tekanan Air Gaya tekanan air yang bekerja terhadap bangunan dapat dibagi menjadi dua bagian , yaitu :- Gaya hidrostatik

- Gaya hidrodinamik

Tekanan Hidrostatik adalah suatu fungsi kedalaman dibawah permukaan air. Tekanan air akan bekerja tegak lurus terhadap muka bangunan. Karena itu agar perhitungan lebih mudah gaya horizontal dan vertical dikerjakan secara terpisah. Tekanan air dinamik jarang diperhitungan untuk stabilitas bendung. Gaya tekanan ke atas untuk bendung pada permukaan tanah darat (subgrade) lebih rumit. Gaya angkat pada pondasi itu ditemukan dengan membuat jaringan aliran.

Suatu flownets perkiraan umumnya memadai jika hanya digunakan untuk mencari jumlah rembesan , tetapi jika digunakan untuk mencari air pori maka flownets tersebut harus digambar secara tepat.

Dari flownets tekanan rembesan pada tanah dibagian sebelah dalam kira-kira :

Dari ini dapat disimpulkan bahwa rembesan bawah tanah pada bendung tidak akan terjadi karena tekanan kebawah lebih besar daripada tekanan rembesan (flownet) atau dengan asumsi-asumsi yang digunakan oleh Lane , untuk teori angka rembesan (weight creep theory). Untuk pembuatan jaringan aliran bagi bangunan utama yang dijelaskan disini biasanya cukup dengan plot tangan saja.

Dalam teori angka rembesan lane , diandaikan bahwa bidang horizontal memiliki daya tahan terhadap aliran (rembesan) 3 kali lebih lama dibandingkan dengan bidang vertical ini untuk menghitung gaya tekanan keatas dibawah bendung dengan cara membagi beda tinggi pada bendung sesuai dengan bidang vertical ini untuk menghitung panjang relative disepanjang pondasi.

Dari gambar flowness.Jumlah penurunan energy ( Equipotensial drop) Nd = 16Jumlah aliran (number of flow ) Nf = 5

Rumus rembesan : q = k.h,Nf/NdDimana : q = debit rembesan (m3/det ¿

K = koefisien permeabilitas tanah h = perbedaan tinggi air sepanjang flowness

maka :q = 2,272 . 10−3 x 5 x 5/6

q = 3,55 x 10−3 m3/det

Dari perhitungan diatas terlihat bahwa debit rembesan sangat kecil sekali , maka bendung aman terhadap rembesan Dalam bentuk rumus ini berarti bahwa gaya angkat pada titik x disepanjang dasar bendung dapat dituliskan :

Px=(Hx− LxL

x∆ H )γwDimana : Px = gaya angkat pada titik x kg /m2

Hx = tinggi energy dihulu bendung , mL = panajng total bidang kontak bendung dengan tanah bawah . mLx = jarak sepanjang bidang kontak dari hulu sampai x∆ H = beda tinggi energy , m

Dan dimana L dan Lx adalah jarak relative yang dihitung menurut cara lane , bergantung pada arah bidang tersebut. Bidang yang membentuk sudut 45 ° atau lebih terhadap bidang horizontal dianggap vertical

B. Tekanan lumpur Tekanan lumpur yang bekerja terhadap muka hulu bendung atau pintu dapat dihitung sebagai berikut :

Ps = ysh2

2¿

Dimana : Ps = gaya yang terletak pada 2/3 kedalaman dari atas lumpur yang bekerja secara horizontalH = kedalaman lumpur , mθ = sudut geser dalam , θ

C. Gaya gempa Harga gaya gempa diberikan dalam bagian parameter bangunan. Harga tersebut didasarkan pada peta Indonesia yang menunjukkan berbagai daerah dan resiko. Factor minimum yang akan diperhitungkan adalah dengan menggunakan data-data kegempaan sebagai berikut :

Percepatan gempa dasar , , ac = 167 cm/s2

Percepatan gempa rencana , , ad = n (ac x z )m

Koefisien gempa , E = ad / gGaya horizontal , He = E x εGKoefisien jenis tanah , n,m = 1,54 ; 0,87Factor geografis , z = 0,61

Perhitungan :- Percepatan gempa rencana

Ad = n (ac . z)m

= 1,54 (1,67. 0,61)0,87

= 1,565 m / s2

- Koefisien gempa

E = adg=1,565

9.81=0,1595

D. Berat sendiri bendung Berat bangunan tergantung pada bahan bangunan yang dipakai , untuk tujuan perencanaan pendahuluan , dapat dipakai harga-harga berat vol dibawah ini :- Pasangan batu = 2200 kg / m3

- Beton tumbuk = 2300 kg / m3

- Beton bertulang = 2400 kg / m3

E. Reaksi pondasi Reaksi pondasi dapat diandaikan berbentuk trapezium tersebar secara linier.

Dari gambar tersebut , rumus-rumus dapat diturunkan dengan mekanika sederhana tekanan vertical pondasi adalah :

P = (w)A+(w ) e / s x m ……….(1)

Dimana: P = tekanan vertical pondasiW = keseluruhan gaya vertical , termasuk tekanan keatas tapi tidak termasuk reaksi pondasiA = luas dasar pondasi , m2

E = eksentisitas pembebanan , atau jarak dari pusat gravitasi dasar (base) sampai titik potong resultante dengan dasarI = momen kelembaban (momen inersia) dasar dipusat grarvitasiM = jarak dari titik pusat luas dasar sampai ke titik dimana tekanan dikehendak

Untuk dasar segiempat dengan panjang L dan lebar 1.0 mI = L3/12 dan A=1 , rumus tadi menjadi

P = (w) / 1 (1+12e/L2)………(2)

Sedangkan tekanan vertical pondasi pada ujung bangunan ditentukan dengan rumus :P’ = (w) / L (1+6e/L)……….(3)

Dengan M’ = M” = ½ L , makaP” = (w) / L (1+6e/L)……….(4)

Bila harga e dari gambar diatas dan persamaan 2 lebih besar dari 1/6 maka akan dihasilkan tekanan negative pada ujung bangunan. Biasanya tarikan tidak akan diizinkan yang memerlukan irisan yang mempunyai dasar segiempat sehingga resultante untuk semua kondisi pembebanan jatuh pada daerah inti.

4. Perlindungan terhadap erosi bawah tanahPada saat air terbendung maka akan terjadi perbedaan elevasi permukaan air di depan dan dibelakang bendung yang akan menimbulkan perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan ini akan mengakibatkan adanya aliran dibawah bendung , terlebih jika tanah dasar bendung bersifat tiris(porcus). Aliran ini akan menimbulkan tekanan pada butir-butir tanah dibawah bendung. Tekanan ini cukup besar untuk mendesak butir-butir tanah yang lama kelamaan akan timbul pengerusan terutama di ujung belakang bendung. Untuk melindungi bendung dari erosi bawah , ada beberapa cara yang ditempuh kebanyakan bangunan hendaknya menggunakan kombinasi beberapa konstruksi pelindungnya. Pertimbangan utama dalam membuat lindungan terhadap erosi bawah tanah adalah mengurangi kehilangan beda tinggi energy persatuan panjang pada saluran rembesan serta ketidakterusan (discontinuitas) pada gansini. Dalam perencanaan bangunan , pemilihan kosntruksi lindung berikut dapat dipakai sendiri-sendiri atau kombinasi dengan :4.1 Lantar muka / hulu

4.2 Lantai hulu akan memperpanjang salur rembesan , karena gaya tekan ke atas dibawah lantai diimbangi oleh tekanan air di atasnya , maka lantai dapat dibuat tipis. Persyaratan terpenting adalah bahwa lantai ini kedap air demikian bila sambungan lantai dengan tubuh bendung. Keadaan dasar saluran adalah cukup baik sehingga lantai muka dapat dibuat dari beton kedap air dengan tulangan dan dihubungkan dengan tubuh bendung.

Salah satu penyebab utama runtuhnya konstruksi ini adalah bahaya penurunan tidak merata antara lantai dan tubuh bendung karena itu sambungan harus direncanakan dan dilaksanakan dengan amat hati-hati. Lantai itu sendiri dapat dibuat dari beton bertulang dengan tebal 0,3m . penting untuk menggunakan sekat air dari karet yang tidak akan rusak akibat adanya penurunan yang tidak merata. Keuntungan dari pembuatan lantai hulu adalah biaya lebih murah dibandingkan dengan

dinding haling vertical yang dalam , apalagi jika tanah dasar terdiri dari pasir , kerikil dan batu-batuan sangat sulit dalam waktu memasukkan dinding halang vertical.

4.3 Alur pembuang / FilterAlur pembuang dibuat untuk mengurangi gaya angkat dibawah kolam olak bendung karena ditempat. Tempat ini tidak cukup tersedia berat pengimbang dari tubuh bendung. Untuk mencegah hilangnya bahan padat melalui lubang ini konstruksi sebaiknya dibuat dengan filter yang dipasang terbalik dari kerikil atau pasar bergradasi baik atau bahan filter sintesis.

Gambar berikut memperlihatkan lokasi yang umum dipilih untuk mendapatkan filter serta detail konstruksinya4.4 Stabilitas terhadap erosi bawah tanah ( piping )

Bangunan – bangunan utama seperti bendung harus dicek stabilitasnya terhadap erosi bawah tanah dan bahaya runtuh akibat naiknya dasar. Bahaya terjadinya erosi bawah tanah dapat dicek dengan membuat aliran flownet dan beberapa metode empiris seperti metode beigh, metode lane dan metode kashia. Metode lane atau metode angka rembesan lane ( weighted creep ratio methode ) adalah metode yang dianjurkan untuk mengecek bangunan utama

untuk mengetahui adanya erosi bawah tanah.

Persamaan method lane dapat ditulis sebagai berikut :

CL = ΣLv+Σ 13

LHz

Dimana : CL = angka rembesan laneΣLv = jumlah panjang garis rembesan verticalΣLH= jumlah panjang garis rembesan horizontalZ = beda tinggi muka air hilir dan hulu bendung

Untuk menentukan panjang lantai muka yang diperlukan guna mencegah bahaya rembesan (seepage) pada ujung hilir bendung dibuat lantai dan beton cor kedap air setebal 0,3m . panjang lantai muka tergantung [pada jenis tanah pondasi bendung .Untuk menghitung panjang lantai muka dipakai metode lane.Berdasarkan hasil penyelidikan geologi dan mekanika tanah dilokasi bendung. Jenis tanah dilokasi bendung terdiri dari tanah lempung pasir abu-abu dengan koefisien permeabilitas (k) berkisar antara.

Harga-harga Minimum Angka Rembesan Lane ( CL )no Macam tanah CL1 Pasir sangat halus atau lanau 8.5

2 Pasir halus 7.03 Pasir sedang 6.04 Pasir kasar 5.05 Kerikil halus 4.06 Kerikil sedang 3.57 Kerikil kasar termasuk berangkai 3.08 Bongkahan dengan sedikit berangkal dan kerikil 2.59 Lempung lunak 3.010 Lempung sedang 2.011 Lempung keras 1.812 Lempung sangat keras 1.6

Perhitungan panjanglantai muka dengan metode laneMenurut metode lane panjang creep lane untuk memenuhi syarat sbb :

ΣLv+ 13Σ LH≥CLx Z

Beda tinggi muka air dihulu dan dihilir bendunga. Pada saat normal dimana elevasi muka air dihulu bendung adalah sama dengan elevasi puncak mercu , sedangkan dihilir dianggap tidak

adaPerbedaan tinggi air (zn) = elevasi puncak mervu – elevasi lantai dasar kolam olak

= 919.95 – 914.042= 5.908

b. Pada saat banjir dimana elevasi muka air di hulu atau dihilir bendung diabaikan debit banjir 100 tahun sebelum ada bendung.

2.0

Control harga angka rembesan lane (Cw)Panjang total creepline Σ lw=Σlv+1/3 Σ LH=

28.2362Perbedaan muka air di hulu dan dihilir bendung

Z(Hw) = 5.908

Titik Garis Panjang horizontal Panjang verticalLv (m)

Panjang kumulatif(m)Lh (m) 1/3 Lh (m)

A 0.00AB - - 2.00

B 2.00BC 1.5 0.5 -

C 2.50CD - - 1

D 3.5DE 9 3 -

E 6.5EF - - 2

F 8.5FG 3 1 -

G 9.5GH - - 1.5

H 11HI 3 1 -

I 12IJ - - 2.5

J 14.5JK 6 2 -

K 16.5KL - - 1

L 17.5LM 14.7096 4.9032 -

M 22.4032MN - - 1.5

N 23.9032NO 1 0.333 -

O 24.2362OP - - 4

P 28.2362

28.23625.908

=4,78≥CL=3 (ok)

Perhitungan Tebal lantai kolam olakDari perhitungan da menurut potongan memanjang bendung terdapat data ruang olak sbb: Elevasi puncak mercu = 916.25 Elevasi muka air banjir hulu = 919.95 Elevasi muka air banjir hilir = 914.042 Elevasi lantai ruang olakan = 910 Tebal lantai dititik L = 4.5 Tebal lantai dititik M = 4 Panjang creepline total (Lt) = 28.2362 m Panjang creepline sampai di titik L (LL) = 17.5 m Panjang creepline sampai di titik M (LM) = 22.4032 m

Perhitungan gaya angkat (uplift pressure)Perhitungan gaya angkat (uplift pressure) dapat dihitung dengan rumus :

UL = ( HL – ( LL/LT ) x δH ) γwDimana : UL = uplist pressure pada titik L ( kg/m3 )

HL = tinggi muka air dihulu benduung diukur dari titik L (m)LL = panjang creepline sampai titik LLT = panjang creepline total (m)δH= perbedaan tinggi dihulu

Perhitungan 1. Pada saat air normal

δH = 2.208HL = 10.75HM= 10.25

Up pressure dititik LUL = ( HL – (LL/LT) x δH ) γw

= (10.75 – (17.5/28.2362) x 2.208 ) 1000= 9382 kg/cm2

Berat lantai dititik LWL = γp x tL

= 2400 x 4.5= 10800 kg/cm2

WL > UL 10800 > 9382 . . . . . .ok

Uplift dititik MUm = (Hm - (LM/LT) x δH ) γw

= ( 10.25 – (22.4032/28.2362) x 2.208 ) 1000 = 8498 kg/cm2

Berat lantai dititik M dan berat airWm = γp x tm

= 2400 x 4 = 9600

WM = 9600 > 8498 . . . . . .ok

2. Pada saat banjirδH = 5.908HL = 14.45HM= 13.95

Up pressure dititik LUL = ( HL – (LL/LT) x δH ) γw

= (14.45 – (17.5/28.2362) x 5.908 ) 1000= 10788 kg/cm2

Berat lantai dititik L

WL = γp x tL + γw x hw= 2400 x 4.5 + 1000 x 5.448= 16248 kg/cm2

WL > UL 16248 > 10788 . . . . . .ok

Uplift dititik MUm = (Hm - (LM/LT) x ) γw

= ( 13.95 – (22.4032/28.2362) x 5.908 ) 1000 = 9263 kg/cm2

Berat lantai dititik M dan berat airWm = γp x tm + γw x hw

= 2400 x 4 + 1000 x 5.448 = 15048 kg/cm2

WM > UM 15048 > 9263..... ok

PERHITUNGAN GAYA-GAYA PADA BENDUNG

A. Akibat Berat Sendiri

Tabel perhitungan gaya dan momen akibat berat sendiri tubuh bendung.

Gaya Besar gaya/berat sendiri (kg) Lengan gaya (m)Momen terhadap K

(kg.m)G1 3x9,25x2400 = 66600 10,5 699300G2 0.5x3x3.45x2400 = 12420 8 99360G3 3x4.3x2400 = 30960 7,5 232200G4 0.5x6x4.3x2400 = 30960 4 123840G5 6x2.5x2400 = 36000 3 108000∑G = 176940 ∑MK = 1262700

B. Akibat Gaya Gempa

Percepatan gempa rencana, ad = 1.565 m/s2

Koefisien gempa, E = 0.1595Sehingga: He = E x ∑G = 28221,93 kg

Gaya horizontal = koefisien gempa x massa bangunan elemen gedung

Tabel perhitungan gaya dan momen akibat gaya gempa.

Gaya Besar gaya (kg) Lengan gaya (m)Momen terhadap K

(kg.m)R1 0.1595x38786 = 10622,7 5.625 59752.6875R2 0.1595x31290 = 1980,99 7.95 15748.8705R3 0.1595x12000 = 30960 4.65 22962.258R4 0.1595x1200 = 30960 2.933 14483.506R5 0.1595x36000 = 2779.2 1.25 7177.5∑R = 28221,93 ∑MK = 120124.822

C. Akibat tekanan lumpurDianggap lumpur 1/3 tinggi bendung dari dasar bendung dengan berat isi lumpur γsub = 1.2 ton/m3 dan sudut geser dalam ϕ = 18o

Ka=1−sin∅1+sin∅

¿ 1−sin 181+sin 18

=0.528

Untuk perhitungan gaya-gaya akibat tekanan lumpur, akan ditabulasikan berikut.

No.Gaya horizontal (H)

[kg]Gaya vertikal (V)

[kg]Lengan momen Momen

x [m] y [m] Mx [kg.m] My [kg.m]

1 12375 - - 6.083 - 75277.125

∑ = 12375 ∑ = 75277.125

D. Akibat gaya hidrostatis

1. Saat air normal

No.Gaya horizontal (H)

[kg]Gaya vertikal (V)

[kg]Lengan momen Momen

x [m] y [m] Mx [kg.m] My [kg.m]

10.5x(6.25)2x1000= 19531.25

- - 6.083 - 118808.6

∑ = 19531.25 ∑ = 118808.6

2. Saat air banjir

No.

Gaya horizontal (H)[kg]

Gaya vertikal (V)[kg]

Lengan momen Momenx [m] y [m] Mx [kg.m] My [kg.m]

1H1=(9,95+3,7) (6,25) (0,5) (1000) = 42656,25

- - 6,083 - 259478

2H2 = 0.5(3,7)2(1000) = 6845

- - 3.733 - 25552,385

3V1=5,025x3,7x1000 = 18592,5

7 - 176396,34 -

4V2=1,85x5,03x1000 = 9305,5

3.5 - 43270,58 -

5V3=1,85x5,03x1000 = 9305,5

0.5 - 30940,79 -

∑ 49501.25 37203,5 250607,71 285030,385

E. Akibat tekanan ke atas (Uplift Pressure)

U x=(H x−Lx

Lt

∆H )γw

di mana:

Ux = uplift pressure pada titik x (kg/m2)

Hx = tinggi muka air di hulu bendung diukur dari x (m)

Lx = panjang creep line sampai titik x (m)

Lt = panjang creep line total (m)

∆H = beda tinggi tekanan di hulu dan di hilir bendung (m)

γw = berat jenis air (1000 kg/m3)

1. Pada saat air normalLt = 28,2362 m∆H = 2,208 m

maka:

UE = (7,25-(6,5/28,2362)x2,208) x1000 = 6741,72 kg/m2

UF = (9,25-(8,5/28,2362)x2,208)x1000 = 8585,32 kg/m2

UG = (9,25-(9,5/28,2362)x2,208)x1000 = 8507,12 kg/m2

UH = (7,75-(7,75/28,2362)x2,208)x1000 = 7360,43 kg/m2

UI = (7.75-(7,75/28,2362)x2,208)x1000 = 7325,01 kg/m2

UJ = (10,25-(14,5/28,2362)x2,208)x1000 = 9736,47 kg/m2

UK = (10,25-(16,5/28,2362)x2,208)x1000 = 9665,64 kg/m2

Gaya horizontal


(kg.m)HEF (2)(6741,72 ) = 13483.44 2.333 31456.87H’EF 0.5(2)(8585,32 - 6741.72) = 1843.6 1.583 3073.28HGH -1.5 (8507.12) = -12760.68 1.25 -25521.36H’GH -0.5(1.5)(8507.12-7360.43) = -860.0175 1.167 -1290.03HIJ (2.5)(7325.01) = 18312.525 0.75 30526,98H’IJ 0.5(2.5)(9736.47- 7325.01) = 3014.325 0.5 2510.93 ∑ 36653,89 (+)

13620.6975 (-) 67568,06 (+)26811,39 (-)

Gaya Vertikal


(kg.m)VFG (3)(8585.32) = 25755.96 10 257559.6V’FG 0.5(3)(8585,32-8507.12) = 117.3 11 1290.3VHI 3(7360.43) = 22081.29 7 154569.03V’HI 0.5(3)(7360.43-7325.01) = 53.13 8 425.04VJK (6)(9736,47) = 58418.82 2 116837.64V’JK 0.5(6)(9736,47-9665,64) = 212.49 4 849.96∑ 106638,99 (+) 531531,57 (+)

2. Pada saat banjirLt = 28,2362 m∆H = 5,908 m

maka:

UE = (10,95-(6.5/28,2362)x5,908)x1000 = 9589,97 kg/m2

UF = (12.95-(8.5/28,2362)x5,908)x1000 = 11171,5 kg/m2

UG = (12.95-(9.5/28,2362)x5,908)x1000 = 10962,27 kg/m2

UH = (11,45-(11/28,2362)x5,908)x1000 = 9148,42 kg/m2

UI = (11,45-(12/28,2362)x5,908)x1000 = 8939,18 kg/m2

UJ = (13,95-(14,5/28,2362)x5,908)x1000 = 10916,09 kg/m2

UK = (13,95-(16,5/28,2362)x5,908)x1000 = 10497,62 kg/m2

Gaya horizontal


(kg.m)HEF (2)(9589,97) = 19179,94 2.333 44746,8H’EF 0.5(2)(11171,5-9589.97) = 1581,53 1.667 2636,41HGH -1.5(10962,27) = -16443,405 2 -32886,81H’GH -0.5(1.5)(10962,27-9148.42) = -1360,3875 1.5 -2040,58HIJ (2.5)(8939,18) = 22347,95 1.667 37254,03H’IJ 0.5(2.5)(10916,09-8939.18) = 2471.1375 0.833 2058,46∑ 45580,5575 (+)

17803,7925 (-) 86695,7 (+)34927,39 (-)

Gaya Vertikal


(kg.m)VFG (3)(11171,5) = 133514,5 10 335145V’FG 0.5(3)(11171.5-10962,27) = 313,845 11 3452,295VHI 3(9148,42) = 27445,26 7 192116,82V’HI 0.5(3)(9148,42-8939,18) = 313.86 8 2510,88VJK (6)(10916,09) = 65496,54 2 130993,08V’JK 0.5(6)(10916,09-10497.62) = 1255,41 4 5021,64∑ 128339,415 669239,715

“TABEL RESUME GAYA & MOMEN”

A. Pada saat air normal

No ItemGaya horizontal (kg) Gaya vertical (kg) Momen (kg.m)

(+) (-) (+) (-) Momen tahan Momen guling1. Berat sendiri bendung 176940 12627002. Gaya gempa 28221,93 120124,8223. Tekanan lumpur 12375 75277,1254. Gaya hidrostatis 19531,25 118808,65. Uplift pressure* (67%) 25546 8454 68385 67568,06 26811,39∑ Dengan gaya gempa 85674,18 8454 68385 176940 1861799,63 3431021,94∑ Tanpa gaya gempa 57452,25 8454 68385 176940 1861799,63 220897,115

Untuk tanah dasar yang baik disertai dengan drain yang baik pula, maka upliftpressure dianggap bekerja 67% dari yang ada

KONTROL STABILITAS BENDUNG

1. Faktor Keamanan terhadap gulinga. Dengan gempa

SF= ΣMomen tahanΣ Momenguling

¿341021,94¿5.45>1.5(memenuhi syarat )

b. Tanpa gempa


¿ 1861799,63220897,115¿8,42>1.5(memenuhi syarat )

2. Faktor keamanan terhadap geser

SF=ΣGayatahanΣGayageser

Gaya gesekan = ∑V x f

( ∑V = total gaya vertikal )( f = koefisien geser tanah dasar dan pondasi bendung = 1.0 [batu cadas] )

Syarat: SF ≥ 1.10 dengan gaya gempaSF ≥ 1.30 tanpa gaya gempa

Perhitungan:a. Dengan gempa

SF=ΣGayatahan horizontalΣGayageser horizontal

¿(68385−1 76940 ) (1.0 )

85674,18−8454¿1,41>1.10(memenuhi syarat )

b. Tanpa gempa


¿(68385−1 76940 ) (1.0 )

57452,25−8454¿2,22>1.30(memenuhi syarat )

B. Pada saat banjir

No ItemGaya horizontal (kg) Gaya vertical (kg) Momen (kg.m)

(+) (-) (+) (-) Momen tahan Momen guling1. Berat sendiri bendung 176940 12627002. Gaya gempa 28221,93 120124,8223. Tekanan lumpur 12375 75277,1254. Gaya hidrostatis 49501,25 37203,5 250607,71 285030,385

5.Uplift pressure* (67%)

45581 17804 128339,415 86696 34927,4∑ Dengan gaya gempa 135679,18 17804 165543 176940 2269243,4 515359,7∑ Tanpa gaya gempa 107457,25 17804 165543 176940 2269243,4 395234,9

Untuk tanah dasar yang baik disertai dengan drain yang baik pula, maka upliftpressure dianggap bekerja 67% dari yang ada

KONTROL STABILITAS BENDUNG

1. Faktor Keamanan terhadap gulinga. Dengan gempa


¿ 2269243,4515359,7¿4,4>1.5(memenuhi syarat )

b. Tanpa gempa


¿ 2269243,4395234,9¿5,7>1.5 (memenuhi syarat )

2. Faktor keamanan terhadap gesera. Dengan gempa


¿(165543−176940 ) (1.0 )

135679,18−17804¿1,24>1.10(memenuhi syarat )

b. Tanpa gempa


¿(165543−176940 ) (1.0 )

107457,25−17804¿1,37>1.30 (memenuhi syarat )

BAB VI

PERENCANAAN BANGUNAN

I. Bangunan Pengambilan (intake)

Bangunan pengambilan (intake) berfungsi untuk membelokkan air dari sungai ke saluran dalam jumlah yang ditentukan. Bangunan ini dilengkapi dengan pintu (gate) dan bagian depannya terbuka untuk menjaga bila terjadi muka air tinggi selama banjir. Kapasitas pengambilan sekurang-kurangnya 120% dari kebutuhan pengambilan dengan kecepatan masuk 1,0 – 2,0 m/detik, bergantung pada ukuran butir bahan yang dapat diangkut 120% kapasitas pengambilan dari “dimension requirement” ditujukan guna menambah fleksibilitas dan agar dapat memenuhi kebutuhan yang lebih tinggi selama umur proyek.

Rumus yang digunakan dalam perhitungan adalah:

Q=μ .b .a .√2gz

Dimana ,

Q = debit pengambilan (m3/detik)

M = koefisien debit untuk bukaan di bawah permukaan air dengan kehilangan tinggi energi kecil, M=0,80.

b = lebar bukaan (meter)

d = tinggi bukaan (meter)

g = percepatan gravitasi (9,81 m/detik2)

z = ketinggian tinggi air energi pada bukaan (0,1m)

Dimensi pintu pengambilan di sebelah kanan bendung.

A = 540 Ha

Kebutuhan air, Q=NFR. A

e=1,66 .540

0,65=1,3791m3/ s

Debit rencana pada pengambilan

Q p1=120 % .Q1

= 120% . 1,3791

= 1,65492 m3/s

Direncanakan lebar pintu, b = h

Q=μ .b .a .√2gz

1,65492=0,8.1, a . a√2.9,81.0,1

a = 1,215 m

Maka tinggi bukaan pintu sebelah kanan = 1,215 m

Dimensi pintu pengambilan sebelah kiri bendung

A = 920 Ha

Kebutuhan air, Q= NFR. Ae=1,66.10−3.920

0,7=2,35m3 /s

Debit rencana pada pengambilan

Qp2 = 120%.Q

= 120%.2,35

= 2,8194 m3/s

Direncanakan lebar pintu, b = h

Q=μ .b .a .√2gz

2,8194=0,8.a .a .√2.9,81 .0,1

a= 1,586 m

Maka tinggi bukaan pintu sebelah kiri = 1,586 m

Ambil b = 1,59 m

2. Kantong Lumpur

Diperlukan perencanaan kantong lumpur pada bagian awal dari saluran primer tepat dari belakang bangunan pengambil untuk mencegah partikel-partikel halus ataupun disebut sedimen masuk ke dalam jaringan irigasi. Kantong lumpur itu merupakan pembesaran potongan melintang saluran sampai panjang tertentu untuk mengurangi kecepatan aliran dan memberi kesempatan kepada sedimen untuk mengendap. Untuk menampung endapan sedimen ini,dasar bagian tersebut diperdalam ataupun diperlebar.Tampungan ini dibersihkan tiap jangka waktu tertentu dengan cara membilas sedimennya kembali ke sungai dengan aliran terkonsentrasi yang berkecepatan tinggi.

Dimensi kantong lumpur di kanan bendung.

B2

B1

A C

L

a.Data data :

-Qn = 1,3791 m3

- Konstruksi adalah pasangan batu kali dengan koef snadder ,K = 45

b.Asumsi-asumsi

-Kecepatan aliran pada kantong lumpur=0,35 m/s

-Debit sedimen yang diendapkan (0,5% Qn)=0,00068955 m3/s

-Frekuensi pembilas= 7 hari

-Diameter yang diendapkan= 0,07 mm

-Temperatur rata rata=20℃

-Kecepatan air pada pembilasan= 1,0m/s

-Debit pembilasan (120%Qn).(Qs)= 1,655 m3/s

Gambar:

Dengan diameter partikel maksimun yang harus diendapkan ∅=0,07mm dan faktor bentuk pasir alamiah Fb=0,7;maka berdasarkan grafik hubungan diameter ayakan&kecepatan endap untuk air tenang diperoleh kecepatan endap W = 0,031 m/s

Misalkan waktu dari partikel A dan C adalah t,maka:

L = t.v

H = t .v

Maka: LV= h

w;V=

Qn

bh

Sehingga:

L.b .hQn

= hw

b . L=Qn

w

b . L=1,37910,031

=44,487m2

Karena L >8,maka taksiran awal dimensi kantong lumpur adalah: b

(8b)(b)= 44,487

b = 2,358 m

dan h=8b

h=8(2,358)

h= 18,864 m

B2

B1

*diambil b > 2,358 m dan h > 18,864 m

Direncanakan b = 4m ; h = 25 m

a. Eksploitasi normal,kantong sedimen hampir penuh

Luas tampang saluran,An= Qn

V

An=1,3791

0,35

An= 3,9403 m2

Diambil harga b=7,7m;maka kedalaman air hn,yaitu

Hn=A n = 3,9403 = 0,985 m b 4

Untuk m=1; b = 4 m dan hn= 0,985 m

B=(b1+b2).hn 2

4=(2B1+2m.hn).0,5

8=2b1+2(1)(0,985)

B1= 3,015 m

hn

dan B2=B1+2mhn

B2= 3,015 + (1)(0,985)

B2= 4,985 m

Keliling basah:

Pn=B1+2hn √1+m2

Pn=3,015+2 (0,985 )√1+12

Pn = 5,801 m

Jari jari hidrolis:

Rn= AnPn=3,9403

5,801=0,679m

Kemiringan saluran pada keadaan normal :

V=k .R23 .¿

12

¿12= V

k . R23

¿12= 0,35

45. (0,679 )23

¿=0,0001013

b. Pembilasan kantong lumpur ( kantong lumpur kosong )

Agar dapat membilas kantong lumpur maka diusahakan agar kecepatan angin selama pembilasan lebih besar dari Vs=1,0m/s dand debit saluran pembilasan 120%Qn, yaitu:

Qs=120% Q1

Qs= 1,655 m3/s

Luas tampang basah saat pembilasan

As= Qs Vs

As= 1,655 1

As= 1,655 m2

Tinggi air pada saat pembilasan Hs= As B1

Hs= 1,655 3,015

Hs=0,549 m

Keliling basah saat pembilasan:

Ps =B1+2hs

=3,015 + 2(0,549)

= 4,113 m

Jari-jari hidraulis saat pembilasan :

Rs= AsPs=1,655

4,113=0,405m

Kemiringan dasar saluran saat pembilasan :

V=k .R23 . Is

12

Is12= V

k .R23

Is12= 1

45. (0,405 )23

Is=0,00165

Agar pembilasan dapat terjadi dengan baik,kecepatan aliran harus dijaga agar tetap dalam kecepatan stabil (subkritis) atau Fr < 1 ;

Fr= Vs

√g .hs= 1

√9,81.0,405=0,502<1…(OK )

Volume Kantong Lumpur

V=0,05 % .Qn. T

= 0,05% . 1,3791 .7.24.3600

= 417,04 m3

V= (h1 .B1 . L )+12(d .B1. L )

417,04 = (0,549.3,015 L)+0,5(Is-In).B1.L2

417,04 = 1,655L +0,5(0,002165 - 0,0001013).3,015 L2

417,04 = 1,655 L+ 0,00233L2

Dengan rumus abc,didapat L = 197 m

d= L(Is-In)

d= 197 (0,00165-0,0001013)

d=0,55m

c. Bangunan Pembilas

Bangunan pembilas diperlukan untuk pembilasan bahan-bahan sedimen kasar yang terdapat di lantai depan atau di dasar bendung. Sedimen yang terkumpul dapat dibilas dengan membuka pintu pembilas secara berkala, Waktu pembilasan bergantung pada banyaknya sedimen pada dasar bendung.

Pada saat pintu pembilas dibuka, akan terjadi aliran turbulensi sehingga sedimen-sedimen halus maupun kasar dapat terbongkar dan dilanjutkan melalui saluran pembilas sampai dasar bendung bersihm dan selanjutnya pintu ditutup kembali.

Bangunan bilas dibuat 2 buah bagian kanan dan kiri pada dasar bendung. Kecepatan aliran yang diperlukan untuk pembilasan dihitung dengan rumus :

Vc = 1,5C.d0,5

Dimana: Vc = kecepatan kritis yang diperlukan untuk pembilasan (m/s)

C = koefisien yang tergantung dan bentuk sedimen, ambil c = 4,5

d = diameter terbesar sedimen (0,07mm)

maka,

Vc = 1,5 (0,45) (0,07 . 10-3)0,5

Vc = 5,647 x 10-3 m/s

Debit minimum pembilasan qmin = Vc3

g=(5,647 x10−3)3

9,81=1,836 x10−3 m3

det/m

Kecepatan aliran , V=C.√2gh

Dimana : c= koefisien chezy (c=0,62)

h = tinggi muka air diukur dititik berat lubang sluice ( h=16 m)

maka, V= 0,62.√2. (9,81 ) .16

V = 10,985 m/s > Vc (ok)

B2

B1

F = luas pintu bilas = 4 m2

Q = v.FQ = 10,985 x 4Q = 43,94 m3/s

q=Qv=43,94

2=21,97>qmin (OK )

D. Desain Saluran Primer

1. Dimensi saluran

Rumus Strikler V=k.R23 . I

12

Rumus Manning V=1nR

23 . I

12

R= AP

; A=(b+mh )h

P = b+2h√1+m2

Dimana :

V = kecepatan aliran (m/s)

h

k = koefisien strickler

n = koefisien kekasaran manning

R = jari-jari hidraulis (m)

I = kemiringan melintang saluran

A = luas penampang saluran (m2)

p = keliling basah (m)

h = tinggi basah saluran

m = kemiringan talud

2. Perhitungan dimensi saluran primer

a. Dimensi saluran primer di sebelah kanan bendung

- Luas areal sawah yang akan dialiri = 540 Ha

- Kebutuhan air = 1,66 L/dtk.ha

- efisiensi pada saluran untuk merencanakan debit pengambilan maksimum yang diperhitungkan

* saluran primer, efisiensinya 90% = 0,9

* saluran sekunder, efisiensinya 90% = 0,9

* saluran tersier, efisiensinya 80% = 0,8

Jadi, efisiensi kebutuhan pada saluran adalah :

n=0,9x0,9x0,8

n=0,648≈0,65

Debit pengambilan maksimum

Qn=1,66.1540 .10−3

0,65=1,379

m3

s

-kemiringan saluran primer (I) = 0,00070

-kemiringan talud 1 : 1,7

-koefisien strickler (k) = 45

*Luas tampang saluran (A)

A=(b+mh).h

A=(1,6h+1,7h)h

A=3,3h2

*keliling basah(P)

P = b+2h√1+m2

P = 1,6h+2h √1+(1,7)2

P = 5,54h

*jari-jari hidraulis ( R )

R=Ap

= 3,3h2

5,54h = 0,596h

*kecepatan aliran (v)

V= k.R 2/3.I1/2

V= 45(0,596h)2/3(0,0007)1/2

V= 0,843 h2/3

*Debit aliran (Q) *Lebar dasar saluran

Q=A.V B=1,6h

1,379=(3,3h2)(0,843 h2/3) B=1,6(0,769)

0,496= h 8/3 B=1,2304 m

h= 0,769 m

Gambar penampang melintang saluran primer disebelah bendung:

Freeboard/ambang batas direncanakan =0,50m

Tanggul = 1,0 m

b. Pembilasan Kantong Lumpur ( Kantong Lumpur Kosong )

Qs= 120%.Qn

= 2,82 m3/s

Luas tampang basah saat pembilasan :

As=Qs

Vs

As=2,82

1

As=2,82 m2

Tinggi air pada saat pembilasan

Hs=As

B1

Hs=2,82

2,322

Hs= 1,214 m

Keliling basah saat pembilasan:

Ps=B1+2hs

=2,322+2(1,214)

= 4,75 m

Jari-jari hidraulis saat pembilasan :

Rs= AsPs=2,82

4,75=0,594 m

Kemiringan dasar saluran saat pembilasan :

V=k .R23 . Is

12

Is12= V

k .R23

Is12= 1

45. (0,594 )23

Is=0,000989

Agar pembilasan dapat terjadi dengan baik,kecepatan aliran harus dijaga agar tetap dalam kecepatan stabil (subkritis) atau Fr < 1 ;

Fr= Vs

√g .hs= 1

√9,81.1,214=02898<1…(OK )

Volume Kantong Lumpur

V=0,05 % .Qn

= 0,05% . 2,35 .7.24.3600

=710,64 m3

V= (h1 .B1 . L )+12(d .B1. L )

710,64 = (1,214 . 2,322 L)+0,5(Is-In).B1.L2

710,64 = 4,157 L+0,5(0,000989 - 0,0000648).2,322 L2

710,64 = 2,819 L+ 0,001073 L2

Dengan rumus abc,didapat L = 232 m

b. Dimensi saluran primer di sebelah kiri bendung

- Luas areal sawah yang akan dialiri = 920 Ha

- Kebutuhan air = 1,66 L/dt.ha

- efisiensi pada saluran untuk merencanakan debit pengambilan maksimum yang diperhitungkan

* saluran primer, efisiensinya 90% = 0,9

* saluran sekunder, efisiensinya 90% = 0,9

* saluran tersier, efisiensinya 80% = 0,8

Jadi, efisiensi kebutuhan pada saluran adalah :

n=0,9x0,9x0,8

n=0,648≈0,65

Debit pengambilan maksimum

Qn=1,66.920 .10−3

0,65=2,35

m3

s

-kemiringan saluran primer (I) = 0,00070

-kemiringan talud 1 : 1,7

-koefisien strickler (k) = 45

*Luas tampang saluran (A)

A=(b+mh).h

A=(1,6h+1,7h)h

A=3,3h2

*keliling basah(P)

P = b+2h√1+m2

P = 1,6h+2h √1+(1,7)2

P = 5,54h

*jari-jari hidraulis ( R )

R=Ap

= 3,3h2

5,54h = 0,596h

*kecepatan aliran (v)

V= k.R 2/3.I1/2

V= 45(0,596h)2/3(0,00070)1/2

V= 0,843h2/3

*Debit aliran (Q) *Lebar dasar saluran

Q=A.V B=1,6h

2,35 =(3,3.h2)(0,843h2/3) B=1,6(0,939)

0,845= h 8/3 B=1,5024 m

h= 0,939 m

Gambar penampang melintang saluran primer disebelah bendung:

Freeboard/ambang batas direncanakan = 0,50m

Tanggul = 1,0 m

Tugas Bendung

Documents

Transcript of Tugas Bendung