BANGUNAN PELIMPAH/ SPILLWAY
• Bangunan pelimpah terbuka dengan ambang tetap !!k untuk bendungan urugan" • Bagian#bagian bangunan pelimpah ini $ %" Salu Salura ran n peng pengar arah ah alira aliran" n" &" Salu Salura ran n pelu pelun nur ur '" Salu Salura ran n peng pengat atur ur alir aliran an (" Salu Salura ran n ener energi gi
• Bangunan pelimpah terbuka dengan ambang tetap !!k untuk bendungan urugan" • Bagian#bagian bangunan pelimpah ini $ %" Salu Salura ran n peng pengar arah ah alira aliran" n" &" Salu Salura ran n pelu pelun nur ur '" Salu Salura ran n peng pengat atur ur alir aliran an (" Salu Salura ran n ener energi gi
Saluran Pengarah Aliran • Ber)ung*i *bg penuntun + pengarah aliran *enantia*a k!ndi*i hidr!lika baik" • ,eepatan ma*uk ke *aluran pengarah - ( m/det" Bila . ( m/det aliran ber*i)at heli*!idal mengakibatkan beban hdr!dinami*" • Lebar *aluran *emakin mengeil ke hilir" • ,edalaman da*ar 0 1%/23 4 tinggi renana limpa*an di ata* meru meru ambang pelimpah" • Bentuk + dimen*i di*e*uaikan dgn k!ndi*i t!p!gra5 + hidr!lika"
6
H
67( m/det W 8 1%/23
W
H
Saluran Pengatur Aliran • Sebagai pengatur kapa*ita* aliran 1debit3 air ang melinta*i bangunan pelimpah"
1. Type ype AMBA AMBANG NG BEBA BEBAS S
h0 $= Ambang Per*egi Empat
D 3
b =
Q
D 2 1,704.C
3( 2 ZD + b ) − 16 Z D + 16 ZDb + 9b 2
h0 =$ Ambang 9rape*ium
3
Q = A.v0
2
2
10 Z =
C
2. g .h0
( D − h0 ){ b + Z ( D − h0 )}
• : 0 debit ban;ir renana 1m &/det3" • < 0 kedalaman air tertinggi di dalam *aluran pengarah aliran 1m3 • = 0 k!e5*ien pengaliran ma*uk ke *aluran pengarah 1 penampang *etengah lingkaran 0 %>??> penampang per*egi empat = 0 ?>@'3 • H! 0 tinggi penurunan permukaan air di dalam *aluran pengarah 1m3 • A 0 penampang ba*ah di *aluran pengarah 1m '3" • ! 0 keepatan rata#rata aliran di dalam *aluran pengarah 1m/det3"
PCSES HI9UNG %"
2. Type BENDUNG PELIMPAH (OVER FLOW WEIR TYPE)
:0="Be"H& /'
: 0 debit = 0 k!e5*ien Limpa*an Be 0 lebar e)ekti) meru bendung/pelimpah H 0 t!tal tinggi tekanan air di ata* meru bendung 1h % F 6'/'g3 di *aluran Pengarah aliran
,!e5*ien Limpa*an tergantung $ • ,edalaman air di dalam *aluran pengarah aliran • ,emiringan lereng udik bendung • 9inggi air di ata* meru bendung • Perbedaan antara tinggi air renana pd *aluran pengatur aliran
• ,!e5*i*en pelimpah umu* Ia*aki $ =d 0 '>' ?>?(% 1Hd/W3?>JJ C = 1,60
1 + 2a ( h / H d ) 1 + a ( h / H d )
• = 0 k!e5*ien pelimpah • =d 0 k!e5*ien limpahan *aat h 0 H d • h 0 tinggi air di ata* meru bendung • Hd 0 tinggi tekanan renana di ata* meru bendung • W 0 tinggi bendung • a 0 k!n*tanta 1 *aat h 0 H d = 0 =d pakai rumu* di ata*3
Leba e!e"#$! be%&'% B e * B+2. (%., p - , a).H1
,e/0$e% ,%0#a"0$ P$a 0e0'a$ &e%a% be%#'" #'p'a%%ya
,e/0$e% ,%0#a"0$ P$a 0e0'a$ &e%a% be%#'" &epa% a0$%+a0$% p$a
Saluran 9ran*i*i
• Saluran *etelah meleati pelimpah berbentuk trape*ium> *edangkan *aluran pelunur berbentuk empat per*egi pan;ang memerlukan tran*i*i" •
REN3ANA TE,NIS HIDROLIS 1. APABILA DI U4UNG UDI, SALURAN TRANSISI TER4ADI ALIRAN SUB ,RITIS 5 DI U4UNG HILIR TER4ADI ALIRAN ,RITIS
d e
+
ve2 2 g
− d c +
vc2 2 g
−
K ( ve2 − vc2 ) 2 g
− hm
de 0 ,edalaman aliran ma*uk ke dalam *aluran tran*i*i e 0 keepatan aliran ma*uk ke dalam *aluran tran*i*i d 0 ,edalaman kriti* pada u;ung hilir *aluran tran*i*i 0 ,eepatan aliran kriti* pada u;ung hilir *aluran tran*i*i , 0 k!e5*ien kehilangan tinggi tekanan ang di*ebabkan !leh perubahan penampang lintang *aluran tran*i*i 1?>%#?>'3 hm 0 kehilangan t!tal tinggi tekanan ang di*ebabkan !leh ge*ekan dll
2. APABILA DI U4UNG UDI, 5 DI U4UNG HILIR TER4ADI ALIRAN ,RITIS
d c1 +
• • •
vc21 2 g
− d c 2 +
vc21 2 g
−
K ( vc21 − vc22 ) 2 g
− hm
d 0 kedalaman aliran kriti* 0 keeatan aliran kriti* hm 0 kehilangan t!tal tinggi tekanan ang di*ebabkan !leh ge*ekan dll
,CN
Saluran Pelunur • Agar air ang melimpah dari *aluran pengatur mengalir dengan lanar tanpa hambatan#hambatan hidr!li*" • Agar k!n*truk*i *aluran pelunur ukup k!k!h dan *tabil dalam menampung *emua beban ang timbul" • Agar biaa k!n*truk*i *eek!n!mi* mungkin" • YANG bila lengkung radiu* be*ar" • Penampang melintang 0 per*egiempat • ,emiringan da*ar *aluran pada udikna berlereng landai akan tetapi *emakin ke hilir $ uram 1agar keepatan *eara berang*ur#ang*ur dapat ditingkatkan + kemudian aliran berkeepatan tingi *aat ma*uk k!lam !lak3
PERHITUNGAN 1 3OBA BANDING DGN HU,UM ,E,E,ALAN ENERGI
z 1 + d 1 + hv1
=
z 2 + d 2 + hv 2 + h L
O 0 elea*i da*ar *aluran pada *uatu bidang ertikal d 0 kedalaman air pada bidang ter*ebut h 0 tenggi tekanan keepatan pada bidang ter*ebut hL 0 kehilangan tinggi tekanan ang ter;adi di antara dua buah bidang ang ditentukan"
∆l
b
d
A
h
p
titik tinggi kelili penguk ;arak lebar kedala penam keep tekan ng ;ari#;ari uran penam *alura man pang atan an ba*a hidr!li* pang n aliran ba*ah alian keep h atan
ElFd Fh tinggi elea 9ingg tinggi tekanan rata# *i i tekan ge*ekan rata da*ar tekan an pada S) *alur an t!tal lereng an t!tal S)
ht
El
PERHITUNGAN 1 3OBA BANDING MEMPERHATI,AN ALIRAN DI DALAM SALURAN PELUN3UR SEPAN4ANG 6 • Per*amaan kekekalan energi $ 2
he
=
he
=
V 2
2 g
d 1
2
+
V 1
2 g
2
2
+
n .V 2 R
4 3
+ ∆l 1 sin θ − d 2 V
dan he
=
x∆l 1
d 1
=
+ ∆l 1 tan θ − d 2
he 0 perebdaan elea*i permukaan air di bidang % dan bidang ' % 0 keepatan aliran air di bidang % '0 keepatan aliran air di bidang ' d% 0 kedalaman air di bidang % d' 0 kedalaman air di bidang ' Ql% 0 pan;ang lereng da*ar di antara bidang % dan bidang ' Ql 0 ;arak h!riO!ntal antara kedua bidang ter*ebut R 0 *udut lereng da*ar *aluran 0 radiu* hidr!lika rata#rata pada p!t!ngan *aluran ang diambil
V 1
+ V 2
2
he0d h%t0h 6016%F 0%F ∆l"*in %F∆l" '# W d A h ∆l ∆h 6'3 ' ' ' h%F1 α *inα# d' %?3 kehil titik ting kehilan anga leba penguk pena gi keepat gan n Kaari' uran ;arak r kedala mpan keep teka an energi timg pena da*a hidr!lik 1(/ man g atan nan aliran tekana gi mpa r rata# &3 aliran ba*a alian kee rata# n teka ng *alur rata h pata rata ge*eka nan an n n lainn a h) 0 n'"6'"∆l (/&
,CLAM CLA, PEE
• 9ipe k!lam !lak bergantung pada energi air ang ma*uk> ang dinatakan dengan bilangan r!ude> dan pada bahan k!n*truk*i k!lam !lak
Pengel!mp!kan ,!lam Clak Berda*arkan Bilangan r!ude $ 1.U%#'" F' 7 189 #$&a" &$pe'"a% "a a": •. pada *aluran tanah> bagian hilir haru* dilindungi dari bahaa er!*iT •. *aluran pa*angan batu atau bet!n tidak memerlukan lindungan khu*u*" 2.B$a 189 ; F' 7 28< "a a" '%#'" ee&a e%e$ 0e=aa e!e"#$! " •. Umumna k!lam !lak dengan ambang u;ung mampu beker;a dengan baik" •. Untuk penurunan muka air D - %>2 m dipakai bangunan ter;un tegak" >.4$"a 28< ; F' 7 ?8< paling *ulit dalam memilih k!lam !lak ang tepat" L!natan air tidak terbentuk dengan baik dan menimbulkan gel!mbang *ampai ;arak ang ;auh di *aluran" =ara mengata*ina $ •. Mengu*ahakan !lakan 1turbulen*i3 ang tinggi atau menambah inten*ita* pu*aran dengan pema*angan bl!k depan k!lam 1berukuran be*ar # tipe USB tipe I63" 9etapi *ebaikna tidak merenanakan k!lam !lak ;ika '>2 - ru - (>2 dengan ara ge!metrina diubah
%J@(3
,a L%=a# A$ •
Pe$#'%a% H$&$0 0e=aa a/0 Pan;ang k!lam l!nat air di *ebelah hilir p!t!ngan U kurang dari pan;ang l!natan ter*ebut akibat pemakaian ambang u;ung 1end *ill3" Ambang pemantap aliran ini ditempatkan ;arak L ; 0 2 1n F kedalaman air ma*uk 1u3> dan )ung*i kedalaman air hilir
H'b'%a% pe=baa% a%#aa F'8 y2y1 &a% %y2 '%#'" aba% pe%&e" 1!*ter dan Skrinde> %J2?3
Pe$#'%a% H$&$0 bentuk ruang !lak per*egi empat
• N$a$ C %$a$ &a0a %=a# $&$0 %" Perbedaan muka air dihulu dan di hilir 1 D 3 0 Y ' /& 1
• Untuk % 0 %>V *ampai 2>2 Tmaka Y ' 0 1 %>% # %' 3 Y'" • Untuk % 0 2>2 *ampai %% T maka Y' 0 ?>@2 Y'" • Untuk % 0 %% *ampai %V T maka Y' 0 '" ,ehilangan QE 1 ?>% # %' 3 Yenerg$ ' QE 0 E % # E' 0
( Y 1 − Y 2 ) 4.Y 1.Y 2
&" E5*ien*i l!natan E '/E(8%. F 0 1) 2
1
+
3
2
−
( (" 9inggi l!natan air h ; 0Y'#Y% 2
2
4. F 1 2
8. F 1 2 + F 1
2
4,5.Y
2" Pan;ang ruang !lak LB0
F 1.0,76
V 1
•. % 0 r!ude number di udik l!natan g .air Y 1 0 •. 6% 0 ,eepatan Aliran di udik l!natan air •. Y% 0 9inggi Aliran di udik l!natan air
)
+1
,a Oa" '%#'" 28< 7 F 7?8< • Pendekatan $ menambah bilangan r!ude . (>2 Fr =
v
=
q
g . y 3 dengan menambah keepatan 13 atau mengurangi kedalaman air 13 bi*a ditambah dengan mengurangi lebar bangunan 1X 0 :/B3 g . y
ang
• Bila pendekatan r . (>2 tidak mungkin T ' tipe k!lam !lak ang dapat dipakai $ %",!lam !lak USB tipe I6> dilengkapi dengan bl!k muka ang be*ar membantu memperkuat pu*aran" Pan;ang k!lam 1L3" ,edalaman minimum air hilir 0 %>% " d 0 ' F n 8 %>% d
'",!lam !lak tipe#bl!k#halang 1bae#bl!k#tpe ba*in3" ,elemahan $ 1%3 *emua benda ang mengapung dan melaang dapat ter*angkut menebabkan meluapna k!lam dan meru*ak bl!k bl!k halang" 1'3 Pembuatan bl!k halang memerlukan bet!n tulangan"
,!lam !lak USB tipe I6
,!lam !lak tipe#bl!k#halang
,a a" USBR #$pe III 1U%#'" B$a%a% F'&e ?8<)
• l!natan airna bi*a mantap dan peredaman energi dapat diapai dengan baik" • Apabila penggunaan bl!k halang dan bl!k muka tidak laak 1karena dibuat dari pa*angan batu3 k!lam haru* direnana *ebagai k!lam l!nat air dengan ambang u;ung" • ,!lam ini akan men;adi pan;ang tetapi dangkal"
,!lam !lak USB tipe III"
,a V'#e
• khu*u* dikembangkan untuk bangunan ter;un di*aluran iriga*i" • Bata*#bata* ang diberikan untuk O/h ?>2T '>? dan %2>? 1 r 0 %>?T '>@ dan %'>@3" 1diambil pada kedalaman O di baah tinggi energi hulu3 • beda tinggi energi O 7 (>2? m dan atau dalam lantai ruang !lak *ampai meru 1<3 7 @ m" • Pertimbangan k!ndi*i p!r!*ita* tanah dil!ka*i bendung dalam rangka peker;aan pengeringan
,a V'#e
M&$/"a0$ Pee&a E%e$ • tipe#tipe M di u;ung hilir lantai dilengkapi dengan ambang hilir tipe gigi !mp!ng dan dilengkapi dengan rip rap" • Peredam energi tipe M di u;ung hilir lantai dilengkapi dengan ambang hilir tipe gigi !mp!ng ditambah dengan bantalan air dan dilengkapi dengan rip rap" 1Bantalan air $ ruang di ata* lantai untuk lapi*an air *ebagai bantalan penegah atau pengurangan daa bentur lang*ung batu gelundung terhadap lantai da*ar peredam energi3
a) T$pe e=' ba%'%a% #e'% a'0 be%#'" b'a# &e%a% 0a#' a#a' &'a a$+a$. b) Pe'"aa% #'b' ba%'%a% #e'% ba$a% $$ &$b'a# $$% &e%a% peba%&$%a% "e$$%a% 1 a#a' eb$ #ea" &a$ "e$$%a% 11 =) T'b' ba%'%a% #e'% &a% pee&a e%e$ a'0 &$ap$0$ &e%a% ap$0a% #aa% a'0: &) Eea0$ &a0a 0'%a$ a#a' 0a'a% &$ $$ #'b' ba%'%a% #e'% ya% &$#e%#'"a%8 &e%a% epe$#'%"a% "e'%"$%a% #ea&$%ya &ea&a0$ &a0a 0'%a$: e) Eea0$ '"a a$ $$ ba%'%a% #e'% ya% &$$#'%8 be&a0a"a% eea0$ &a0a 0'%a$ &e%a% "e'%"$%a% pe'baa% ee#$ ba&a% 0'%a$. !) T$%$ a$ '&$" ba%'%a% #e'% &$ba#a0$ a"0$' ? e#e: ) T$%$ peba%'%a% #e'%a% (&$$#'% &a$ eea0$ e=' ba%'%a% #e'% 0apa$ &e%a% eea0$ &a0a 0'%a$ &$ $$) a"0$' 1 e#e
dapat diambil *ama dengan debit alur penuhT 3 Lengkung debit *ungai di hilir renana bangunan ter;un berda*arkan data ge!metri#hidr!metri#hidraulik m!r)!l!gi *ungai" Gra5k#gra5k untuk de*ain hidraulik bangunan ter;un $ •) Gra5k pengaliran melalui meru bangunan ter;un dapat dilihat dalam gra5k M
Gra5k M
Gra5k M
Gra5k M
Gra5k M
R$'0+''0 ya% &$'%a"a% &aa &e0a$% $&a'$" %"debit de*ain per*atuan lebar pelimpah$ •.untuk bahaa ban;ir$ Xd) 0 :d) /Bp •.untuk bahaa penggeru*an$ X dp 0 :dp/Bp '"dimen*i radiu* meru bangunan ter;un 0 r> $ %"?? m 7 r 7 &"?? m &"tinggi dan elea*i muka air di udik bangunan ter;un $ •.Hudp dan Eludp •.Hud) dan Elud) •.Eludp 0 M F H udp> untuk penggeru*an •.Elud) 0 M F Hud) > untuk ban;ir •.Hudp dan Hud) dihitung dengan gra5k M
("tinggi ter;un •.pada :d) adalah Dd) 0 Hud) Hid) •.pada :dp adalah Ddp 0 Hudp Hidp •.Hid) dan Hidp diper!leh dari gra5k lengkung debit *aluran
2"
parameter energi 1E3 untuk menentukan dimen*i hidraulik peredam energi tipe M' a ?>&3 <* J" Lebar ambang hilir dihitung$ •. b 0 ' 4 a %?" Elea*i
%'" Pan;ang temb!k *aap hilir 1L*i3 dihitung dari u;ung hilir lantai peredam energi diambil$ •. L* 7 L*i 7 %"2 L* •. 9ebing *ungai ang tidak ;auh dari tepi *i*i lantai peredam energi maka u;ung hilir temb!k *aap hilir dilengkungkan ma*uk kedalam tebing *ungai"
%(" Pan;ang temb!k *aap udik ditentukan$ •. bagi tebing *aluran ang tidak ;auh dari *i*i temb!k pangkal bangunan ter;un> u;ung temb!k *aap udik dilengkungkan ma*uk ke tebing dengan pan;ang t!tal temb!k pangkal bangunan ter;un ditambah *aap udik$ ?"2? L* 7 L*u 7 %"2? L* •. bagi tebing Saluran ang ;auh dari *i*i temb!k pangkal bangunan ter;un atau palung *ungai di udik bangunan ter;un
%2" kedalaman bantalan air pada tipe M
• • • • • • • •
• • •
Dd) 0 perbedaan elea*i muka air udik dan hilir pada debit de*ain ban;ir 1m3 Ddp 0 perbedaan elea*i muka air udik dan hilir pada debit de*ain penggeru*an 1m3
LANG,AH#LANG,AH Perhitungan dan penentuan dimen*i hidraulik tubuh bangunan ter;un dan peredam energina %" Hitung debit de*ain untuk bahaa ban;ir dan untuk bahaa penggeru*anT '" Hitung lebar pelimpah bangunan ter;un e)ekti)T &" Hitung debit de*ain per*atuan lebar pelimpahT (" 9entukan nilai radiu* meru bangunan ter;un> rT 2" Untuk nilai radiu* meru bangunan ter;un ter*ebutT perik*a kaita*i di bidang hilir tubuh bangunan ter;un dengan bantuan gra5k M ;ika tekanan berada di daerah p!*iti) pemilihan radiu* meru bangunan ter;unT dii;inkanT " Kika tekanan berada di daerah negati)> tentukan nilai radiu* meru bangunan ter;un ang lebih be*ar dan ulangi pemerik*aan kaita*i *ehingga tekanan berada di daerah p!*iti)T V" Hitung elea*i muka air udik bangunan ter;un dengan bantuan gra5k M DT J" Hitung parameter tidak berdimen*i> ET %?"Hitung kedalaman lantai peredam energi>d T
@" J"
kemiringan dan kedalaman temb!k pangkal bangunan ter;unT 9entukan tata letak> elea*i punak> pan;ang> kemiringan dan kedalaman temb!k *aap hilirT %?" 9entukan tata letak> elea*i punak> pan;ang> kemiringan dan kedalaman temb!k *aap udikT %%" 9entukan tata letak> elea*i punak> pan;ang> kemiringan dan kedalaman temb!k pengarah aru*T
P!t!ngan meman;ang bangunan ter;un tetap dengan peredam energi tipe M
P!t!ngan meman;ang bangunan ter;un tetap dengan peredam energi tipe M
Hubungan antara keeparan rata#rata di ata* ambang u;ung bangunan dan ukuran butir ang *tabil
=!nt!h perhitungan • Elea*i meru pelimpah 0 F J2 m • Elea*i permukaan ma4 dalam aduk 0 JV m •
,emiringan lereng udik '/& L =
Q 3
• Pan;ang Bendung CH • 9inggi tekanan t!tal JV J( 0 & m • Andaikan el permukaan air di *al pengarah 0 J>V m 0 '>V m A 0 '>V 4 %>' 0 ((>@V m'" 6 0 :/A 0 %??/((>@V 0 '>'& m/det 9ekanan keepatan h 0 '/'g 0 ?>'2 m tekanan t!tal '>V F ?>'2 0 '>J2 - &>? m • Andaikan el permukaai air di *al pengarah 0 J>@m d 0 J>@ J( 0 '>@ mT A 0 '>@ 4 %>' 0 (>2( m' 6 0 :/A 0 %??/(>2( 0 '>%2 m/dt h 0 ?>'( m
100
= 2
= 0 '>%'V
2,127 x 2
3
= 16,62m 2
d 0 J>V J(
