Perencanaan Bendung Pelimpah Dengan Mercu Tipe Ogee Dengan Kemiringan Dinding Hulu 3:3
Oleh : Kelompok 5 Herman Yosef | Dwi Putra I. J. Wanson A. Sihombing | Robertus K. Ola
Mercu Tipe Ogee • Mercu Ogee berbentuk tirai luapan bawah dari bendung ambang tajam aerasi. Oleh karena itu mercu ini tidak akan memberikan tekanan subatmosfer pada permukaan mercu sewaktu bendung mengalirkan air pada debit rencana. • Salah satu alasan dalam perencanaan digunakan Tipe Ogee adalah karena tanah disepanjang kolam olak, tanah berada dalam keadaan baik, maka tipe mercu yang cocok adalah tipe mercu ogee karena memerlukan lantai muka untuk menahan penggerusan, digunakan tumpukan batu sepanjang kolam olak sehingga dapat lebih hemat.
• Bagian hulu permukaan mercu Ogee mempunyai empat bentuk yaitu vertikal, miring dengan kemiringan 3:2, 3:1, 1:1. • Sedangkan bentuk baku permukaan mercu Ogee bagian hilir dinyatakan dengan persamaan n sbb. : X Y 1 n X Kh n 1Y h K h d d d X dan Y = koordinat permukaan hilir hd = tinggi energi rencana di atas mercu bendung. K dan n = parameter yang besarnya tergantung pada faktor kemiringan permukaan bendung bagian hulu
Tabel harga K dan n Kemiringan permukaan hulu mercu
K
n
Vertikal
2,000
1,850
3 : 2 atau (1:0,67)
1,939
1,810
3 : 1 atau (1:0,33)
1,936
1,836
1:1
1,873
1,776
Contoh gambar Mercu Tipe Ogee dengan Kemiringan Hulu 1 : 1
Contoh Soal Perencanaan Mercu Ogee dengan Kemiringan dinding Hulu 3 :3
Untuk memudahkan mengikuti uraian perencanaan, berikut dihimpun data yang digunakan dalam hitungan. Debit banjir rencana = 800 m3/detik. Lebar rata-rata sungai = 71,40 m. Lebar efektif pembendungan = 62,40 m. Slope rata-rata dasar sungai = 0,004. Kemiringan talud sungai ( vertikal : horizontal) = 1 : 1. Koefisien Manning sungai = 0,035. Elevasi dasar sungai bagian hulu = +13,40. Elevasi dasar sungai bagian hilir = +13,0. Elevasi mercu bendung = +16,70 Muka hulu bendung di buat miring dan kemiringan hilir bendung berkemiringan 1:1. Langkah-langkah hitungan sebagai berikut.
Perhatikan gambar berikut ini:
Kedalaman di sungai sebelum pembendungan : Misal: H = 3,0 m dengan: A =(H+mH)H H = kedalam air
Q = A. v
m = kemiringan talud sungai B = lebar sungai A = luas tampang aliran sungai P = keliling basah sungai R = jari-jari hidrolis sungai Q = debit sungai v = kecepatan aliran
Dari serangkaian hitungan dengan rumus di atas diperoleh, Q = 800,094 m3/detik. Ternyata Q = Qmak, jadi kedalaman air sebelum pembendungan = 3,0 m. Menghitung debit per satuan lebar bendung :
Menghitung tinggi air di atas mercu bendung Menghitung tinggi air di atas mercu bendung dilakukan dengan cara “trial & error” dengan menaksir nilai kecepatan awal. HL = + 16,7 (HL = elevasi mercu) UGL = + 13,40 (UGL = Elevasi dasar sungai di hulu bendung) Misal v = 1,96 m/detik Koefisien α = 1 dengan: y1 = kedalaman air setelah pembendungan Hd = tingga air datang HL = elevasi mercu UGL = elevasi dasar sungai hulu bendung Cd = koefisien debit v = kecepatan air (m/detik) g = gravitasi (9,81 m/detik) P = tinggi mercu dari dasar sungai di hulu bendung
Dari serangkaian hitungan dengan menggunakan rumus diatas diperoleh, Q = 12,913 m3/detik. Ternyata Qd = Qeff, jadi tinggi air diatas mercu = 3,0 m
Desain mercu Mercu direncanakan sisi bagian hulu miring dan sisi hilir mempunyai kemiringan 1 : 1, maka: a = 0,119 hd a = 0,386 m R = 0,45 hd R = 1,458 m Mencari koordinat titik singgung pada mercu digunakan persamaan Scemeni:
Kemiringan hilir bendung adalah 1 : 1, maka diperoleh x = 3,479 dan y = 1,959 m. Koordinat titik-titik bantu diperoleh dengan memasukan nilai x sebarang kedalam persamaan Scemeni awal. x
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
y
0
0,062
0,214
0,44
0,733
1,089
1,506
1,98
2,51
0 -3
-2
-1
0
1
2
3
-0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3
Propil mercu Ogee hasil hitungan
4
5
