Bab 3 System Pengelak

LAPORAN NOTA PERENCANAAN

BAB III SYSTEM PENGELAK 3.1

UMUM Sist Sistem em peng pengel elak ak pada pada Embu Embung ng Tawain wainal alu u terd terdir irii dari dari Embu Embung ng peng pengel elak ak (coffe (cofferda rdam) m) dan dan condu conduit it penge pengelak lak.. Bangu Bangunan nan penge pengelak lak ini diguna digunaka kan n untuk untuk meng mengal alih ihka kan n alira aliran n sung sungai ai utam utama a sela selama ma peke pekerja rjaan an kons konstr truk uksi si Embu Embung ng dila dilaks ksan anak akan an.. Aliran liran sung sungai ai dial dialih ihka kan n menu menuju ju cond condui uitt deng dengan an pemb pembua uata tan n bendung bendung pengelak pengelak (cofferdam) (cofferdam) sehingga sehingga pekerjaan pekerjaan konstruksi konstruksi Embung Embung utama dan bangunan pelimpah dapat dilaksanakan. Berdasarkan pertimbangan kondisi topografi , lokasi conduit pengelak dipilih pada sisi kiri tebing sungai karena panjang conduit cukup pendek dan saluran terbuka diakhir conduit tidak terlalu panjang. onduit pengelak direncanakan direncanakan berbentuk segi empat dengan ukuran !," # ! dan direncanakan dengan dengan debit banjir $%" tahun. &aitu sebesar ', m*+detik. ntuk Embung pengelak dibangun dibangun di bagian hulu hulu dan hilir Embung u utama, tama, &ang nantin&a akan dibuat men&atu dengan Embung utama. -ebit banjir desain untuk Embung pengelak ini menggunakan banjir desain dengan kala ulang %" tahun ($%").

3.2 3.2

BEND BENDUN UNGA GAN N PE PENGEL NGELA AK Embung pengelak dipilih tipe onal dengan inti miring di tengah. Tubuh Embung pengelak terdiri dari lempung untuk material inti, ona filter dengan ukuran butiran berg bergra rada dasi si tert terten entu tu,, dan dan mate materi rial al batu batu.. /rof /rofilil mema memanj njan ang g tubu tubuh h Embu Embung ng pengelak ini disajikan pada 0ambar * 1 !. 2elerengan hulu Embung pengelak ini dibuat dibuat ! 3 *,4 sedangkan sedangkan bagian hilirn&a hilirn&a ! 3 *. -imensi Embung Embung pengelak pengelak dan saluran pengelak ini didesain mampu memfalisitasi banjir rencana dengan kala ulang dua puluh lima tahun ($%") sebesar ', m*+detik. /ere /erenc ncan anaa aan n Embu Embung ng /eng /engel elak ak meli melipu puti ti pene penent ntua uan n keti keting nggi gian an Embu Embung ng peng pengel elak ak,, tipe tipe Embu Embung ng dime dimens nsii Embu Embung ng dan dan anal analis isa a stab stabililit itas as Embu Embung ng pengelak. /arameter desain &ang digunakan adalah sebagai berikut 3

“SID Air Baku Kabupaten Kolaka Timur”

III - 1


Gambar 3.1. Tipikal Potonan M!lintan "o##!r$am %&l& 3.2. .2.1

D!'ain Ban(ir Banjir desain &ang dipers&aratkan didalam perencanaan Embung di 5ndonesia adalah banjir dengan kala ulang %" tahun atau kala ulang !4 tahun per setiap tahun pelaksana pelaksanaan an konstruks konstruksii dengan dengan mempertimba mempertimbangka ngkan n resiko resiko dan bia&a bia&a pelaksanaann&a. -ari hasil analisis hidrologi didapatkan banjir desain dengan kala ulang %" tahun sebesar ', m*+det.

3.2. 3.2.2 2

P!r) P!r)it it&n &na an n K!b K!b&t &t&) &)an an Tin Tini i Coffer

DAM

/unc /uncak ak Coffer DAM ditempatkan setinggi kebutuhan jagaan diatas muka air tertin tertinggi ggi dari dari hasil hasil perhit perhitung ungan an analis analisa a muka muka air tertin tertinggi ggi didepa didepan n salura saluran n pengelak pengelak.. Sehingga Sehingga kebutuhan kebutuhan tinggi tinggi Embung Embung pengelak pengelak dapat dapat dirumuskan dirumuskan sebagai berikut3 6 7 689 ($%") : hf dimana, 6 689 ($%") hf

7 Ele;asi puncak bendungan pengelak 7
-ari penelusuran banjir pada conduit pengelak diperoleh tinggi muka air pada El. !%*,4 m. Sehingga kebutuhan tinggi jagaan 4,"4 m, sehingga puncak pengelak hulu adalah !%*,4 : 4,"4 7 !%',!4 m = !%" m


III - 2


3.2.3

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

DAM

Coffer DAM ditempatkan melintang alur sungai, dimana jarak tegak lurus antara as Embung pengelak bagian hulu dan as Embung utama adalah > m. Tipe Coffer DAM Coffer DAM bagian tengah dipilih tipe urugan tanah dilapisi pasangan batu kosong dengan inti miring, pemilihan ini didasarkan atas pertimbangan ketersedian material &ang ada dilokasi dan konstruksi ini kelak men&atu dengan tubuh embung utama. -ibawah lapisan kedap air dilengkapi cut1off wall hingga men&entuh tanah asli, untuk mengurangi aliran filtrasi dibawah tubuh embung pengelak, sedangkan pada bagian belakang adalah timbunan random tanah. -imensi Coffer DAM -engan gambaran sebagaimana diuraikan diatas maka dimensi Coffer DAM adalah sebagai berikut. Bendungan /engelak Bagian 6ulu 1 Tipe 1 Ele;asi /uncak 1 2emiringan lereng depan 1 2emiringan lereng belakang 1 Tebal ?ona kedap air atas 1 Tebal ?ona kedap air bawah

7 7 7 7 7 7

/asangan Batu 5nti ,4 m

/arameter

III - 3


3.2.*

P!r)it&nan Stabilita' Coffer DAM /erhitungan stabilitas Coffer DAM diperhitungkan dalam beberapa tinjauan, masing1masing tinjauan tersebut adalah3

- Sesaat setelah selesai konstruksi ( just after construction) - /ada saat terjadi banjir rencana (during flood ) - /ada saat terjadi aliran turun tiba1tiba (rapid drawdown)
u

dimana 3 k α

7 aktor keamanan 7 sudut &ang dibentuk oleh dasar irisan dan sumbu horiontal .

8

7 Beban komponen ;ertikal &ang timbul dari berat setiap irisan bidang luncur (7 γ . A . cos α)

ρυ b

7 =asio tekanan air pori tak berdimensi &ang bekerja pada setiap irisan bidang luncur 7 λ sec α

λ

7 lebar busur (m)

φ

7 Sudut gesekan dalam bahan &ang membentuk dasar setiap irisan bidang luncur (°)

χ



γ

7 Angka kohesi bahan &ang membentuk dasar setiap irisan bidang luncur. 7 Berat isi dari setiap bahan pembentuk irisan bidang luncur (t+m *)

Selanjutn&a analisis stabilitas dilakukan dengan kondisi penurunan tiba1tiba. 6asil analisis stabilitas untuk berbagai tinjauan kondisi bendungan pengelak cukup stabil untuk semua kondisi tinjauan, dengan nilai keamanan terendah “SID Air Baku Kabupaten Kolaka Timur”

III - 4


*,>>* terjadi di hulu bendungan pada tinjauan muka air turun tiba1tiba, seperti pada gambar berikut 3

Gambar 3.2. Stabilita' L!r!n %&l& "o##!r$am Kon$i'i S&$$!n $ra+$o+n 3.3

",NDUIT PENGELAK onduit pengelak direncanakan sebagai fasilitas pengalihan aliran atau pemasukan dan pengeluaran aliran sungai utama. ntuk dapat memenuhi fungsi1fungsi tersebut onduit pengelak harus direncanakan berdasarkan kondisi hidrolika dan struktur bangunan &ang memadai. -ari analisa perhitungan dipakai segi empat dengan ukuran (!." # !) m, pemilihan dimensi tersebut berdasarkan tinggi cofferdam hasil penelusuran banjir $%" tahun ditambah tinggi jagaan. -asar onduit pengelak pada bagian hulu direncanakan pada E9. !!,"4 m dan outlet onduit pada E9. !!>," m. onduit pengelak mempun&ai panjang !%C,!" m dengan penampang melintang berbentuk segi empat. -ari hasil penelusuran banjir $%", muka air tertinggi di waduk mencapai E9. !%*,4 m. Ele;asi puncak cofferdam direncanakan pada E9. !%" m termasuk tinggi jagaan sebesar 4,"4 m. offedam dengan tinggi C m (!%" D !!> m) cukup mampu menampung banjir %" tahun.

3.3.1 P!r)it&nan Kapa'ita' Aliran -ebit banjir rancangan untuk terowongan pengelak dengan periode ulang %" tahun ($%") sebesar ', m*+dt. Tipe aliran pada onduit pengelak dibagi menjadi dua kondisi3


III - 5


a. 2ondisi aliran bebas (ree flow) Aliran bebas terjadi ketika perbandingan tinggi muka air dan diameter conduit kurang dari !,% ntuk menentukan tinggi muka air dan diameter terowongan pengelak digunakan rumus
n

=

=

R

R

1/ 2

.S

V

A P

$ 7 A . dimana, n 7 = 7 A 7 / 7 S 7  7 $ 7

koefisien kekasaran
Gambar 3.3. Tipikal Potonan P!nampan M!lintan "on$&it Filai koefisien kekasaran

Sumber: Design of Small Dam, 1978: 71


III - 6


6asil perhitungan debit pada kondisi aliran bebas untuk dimensi (!," # !) m disajikan pada Tabel *.% berikut ini. Tab!l 3.2. P!r)it&nan Kapa'ita' Aliran T!ro+onan Unt&k Kon$i'i Aliran B!ba'

b. 2ondisi aliran tekan (pressure flow)

he

hf

energ& gradient

6 A

pressure gradient

hb

h;

A B

? A

∑h9

%

?B

Gambar 3.*. Diaram Kon$i'i Aliran T!kan S&arat &ang harus dipenuhi untuk aliran tekan (pressure condition) adalah3 d D

> 1.2

dimana, d

7 dimensi conduit (!." #!.>) 7 tinggi air di muka inlet berlaku persamaan3 -  A ./ 6arga  dihitung berdasarkan persamaan Bernoulli 3


III - 7


6A : ?A 7 Σ69 : ?B dimana, 6A ?A1?B Σ69

7 7 7

tinggi air di muka inlet beda tinggi antara inlet dan outlet. total kehilangan tinggi

Σ69 dimana, 6e 6f 6con 6b 6o

7 7 7 7 7

7 6e : 6f! : 6con :6f% : 6b! : 6b% : 6o kehilangan tinggi akibat entrance kehilangan tinggi akibat geseran kehilangan tinggi akibat kontraksi kehilangan tinggi akibat belokan kehilangan tinggi akibat perubahan kecepatan pada outlet.

V 1 2  fL1 V 1 2  V 2 2 V 1 2  fL2 V 2 2  V 2 2  Σ HL = Ke   + −   + K con  +   + Kb1   2 2 2 2 2 2 g D g g g D g g     1  2       

V  V  K +  2 g   o    2 g  2

+ Kb

2

2

2

2

$ 7 a! # ! 7 a# . # Vx Vx 2 2 g

a  =   .V  a x   a  V =  .  a x  2 g 1

1

2

1

2

1

2 2   a1  V 1   Ke + Kf 1 − K con +   ( K con + Kf 1 + Kb2 + K 0 )  Σ HL = 2 g    a2 

 9uas penampang terowongan sebagai berikut3 A! 7 !,"4 m% (penampang inlet) A% 7 !,"4 m% (penampang outlet)



/erhitungan kehilangan tinggi3 • 2oefisien kehilangan tinggi akibat entrance (2e) 2e 7 4." • 2eofisien kehilangan tinggi akibat belokan (2b) 2b! 7 4 • 2oefisien kehilangan tinggi akibat pen&empitan (2con) 2con 7 4 • 2oefisien kehilangan tinggi akibat kecepatan air outlet (2o) 2o 7 ! • 2oefisien kehilangan tinggi akibat gesekan (2f)


III - 8


Kf = 1.58 n

2

.

L 4

R

3

2 2   a1  V 1   Σ HL = Ke + Kf 1 − K con +   ( K con + Kf 1 + Kb2 + K 0 )  2 g    a2  

Sehingga nilai kecepatan dan debit pada kondisi aliran tekan dapat dicari menggunakan persamaan3 V =

2 . g .

∑ H

∑ f

dan $7A. 6asil perhitungan untuk kondisi aliran tekan untuk diameter terpilih disajikan pada Tabel *.*.


III - 9


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


III - 10


3.3.2 P!r)it&nan P!n!l&'&ran Ban(ir /enelusuran banjir lewat waduk didasarkan pada persamaan kontinuitas sebagai berikut (!idrologi "e#ni#, 199$:17% ) I − O

dengan3 5 7 G 7 ds

7

dt

=

ds dt

aliran &ang masuk ke waduk (m*+det) aliran &ang keluar dari waduk (m*+det) perubahan tampungan tiap periode (m*+det)

/enjabaran rumus di atas adalah sebagai berikut3

∫

∫

I dt − O dt = S 2

I 1 + I 2 2

+

S 1

∆t

−

O1 2

 I + I  − S   ∆t = S − S 2   1

2

1

=

S 2

∆t

2

−

1

 O + O  +  ∆t 2   1

2

O2 2

jika,

 S O  −  ∆t 2  S O  −  ∆t 2 1

1

2

2

 ψ  =    = ϕ 

maka, I 1 I 2

= ϕ

dengan3 5!

7 5nflow pada awal ∆τ

5%

7 5nflow pada akhir ∆t

G!

7 Gutflow pada awal ∆t

G%

7 Gutflow pada akhir ∆t

S!

7 Tampungan pada awal ∆t

S%

7 Tampungan pada akhir ∆t

∆t

7 /eriode penelusuran banjir

/erhitungan penelusuran banjir disajikan pada inflow&outflow&n&a disajikan pada Gambar 3-5.

Tabel 3-4

sedangkan hidrograf

Tab!l 3.*. P!n!l&'&ran ban(ir pa$a "on$&it 012 “SID Air Baku Kabupaten Kolaka Timur”

III - 11


Tab!l 3.. P!n!l&'&ran ban(ir pa$a "on$&it 022


III - 12



III - 13


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

3.3.3 P!r)it&nan Str&kt&r Kon'tr&k'i P!n!lak onduit pengelak dibangun setelah penggalian lapisan colufial hingga mencapai tanah keras, setelah proses pembetonan conduit selesai, dilanjutkan dengan grouting di bawah konduit. /eta situasi, potongan memanjang dan melintang saluran pengelak ditunjukkan


III - 14


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


III - 15



III - 16



III - 17



III - 18



III - 19



III - 20



III - 21



III - 22



III - 23



III - 24


BAB. 3.SYTEM PENGELAK

'rror( )oo#mar# not defined*

*.! << ! *.% BEF-F0AF /EF0E9A2 ! *.%.! -esain Banjir % *.%.% /erhitungan 2ebutuhan Tinggi Bendungan /engelak

%

*.%.* /emilihan Tipe dan /enentuan -imensi Bendungan /engelak * *.%.' /erhitungan Stabilitas Bendungan /engelak *.* GF-5T /EF0E9A2 " *.*.! /erhitungan 2apasitas Aliran

"

*.*.% /erhitungan /enelusuran Banjir

!!

'

*.*.* /erhitungan Struktur 2onstruksi /engelak!'

Tabel C1! F5lai aktor 2eamanan Bendungan Bendali Tabel C1' 6asil perhitungan untuk kondisi aliran tekan.................................. ....!4 Tabel C1" /enelusuran banjir pada onduit (!+%)............................................. ..!% Tabel C1 /enelusuran banjir pada onduit (%+%)............................................. ..!*

0ambar C1! Tipikal ross Section Bendungan Bendali
III - 25


0ambar C1> 0ambar C1!% hidrograf inflow1outflow lewat onduit.........................................!' 0ambar C1!* Tata 9etak (9a& Gut) onduit /engelak.......................... .............!"


III - 26

Bab 3 System Pengelak

Recommend Documents