Perhitungan bendung

1/12/2014

PERH ITUN GAN BEN DUNG: CON TOH PERH ITUN GAN HIDROLIS BENDUN G Bagikan

0

Lainnya

Blog Berikut»

[email protected]

Dasbor Keluar

PERHITUNGAN BENDUNG Rabu, 13 Maret 2013

Sipil Blog

CONTOH PERHITUNGAN HIDROLIS BENDUNG BISMILLAHIRROHMANIRROHIM..... Artikel ini saya buatkan untuk membantu anda anda yang belum belum mengetahui mengetahui tentang bagaiman bagaimana a cara perhitungan hidrolis bendung.... Dibawah ini saya coba berikan contoh perhitungannya...

▼ 2013 2013 (1) (1) ▼ Maret Maret (1) (1) CONTOH PERHITUNGAN HIDROLIS HIDROLI S BENDUNG

Mengenai Saya

Perencanaan Hidrolis Bendung ACU NOK TITA S.Pd

1. Lebar dan dan Tinggi Bendung

Lebar bendung adalah jarak antara kedua pangkal bendung (abutment). Lebar bendung sebaiknya diambil sama dengan lebar rata-rata sungai dengan lebar maksimum hendaknya tidak lebih dari 1,2 kali lebar rata-rata sungai pada ruas yang stabil. Di bagian hilir ruas sungai, lebar rata-rata ini dapat diambil pada debit penuh (bankfull discharge), sedangkan pada bagian hulu sungai atau daerah pegunungan/dataran tinggi, sering kesulitan untuk menentukan debit penuh ini. Untuk hal ini dapat diambil m uka air banjir tahunan sebagai patokan patokan lebar rata-rata. Penentuan tinggi bendung, utamanya didasarkan pada kebutuhan energi (head) PLTM. Namun bendung yang tinggi mempunyai masalah konstruksi yang yang berat, terutama t erutama dari segi stabilitas tubuh bendungnya. Setelah dikaji dari berbagai kondisi dan pertimbangan, maka ditentukan parameter teknis bendung, sebagai berikut : Elevasi Dasa Dasarr Bendung : +450 m Tinggi Bendung (p) : 3m Elevasi Mercu Bendung : +453 m Lebar Bendung (Bb) : 14,40 m Pintu Bilas (b) : 1 x 1,5 m Tebal Pilar : 1 x 0,75 m

Lihat profil lengkapku

Gambar Sketsa lebar mercu bendung

Gambar 2 Sketsa Bendung

2 Tinggi Muka Air Banjir di Hilir Bendung

http://per hi tung anbendung .bl og spot.com/2013/03/contoh- per hi tung an- hi dr ol i s- bendung .html

1/9

1/12/2014

PERHITUNGAN BENDUNG: CONTOH PERHITUNGAN HIDROLIS BENDUNG Tinggi muka air (MA) banjir di hilir bendung adalah sama dengan tinggi MA banjir pada sungai asli, sebelum ada bendung. Perhitungannya dilakukan dengan rumus aliran Manning, sebagai berikut : Dimana : V = Kecepatan n = Koefisien Manning R = Jari-jari Hidraulis I = Kemiri ngan dasar Rumus kontinuitas : Q = A.V Q = debit A = luas penampang [= ¦ (h)] Selanjutnya perhitungan dilakukan secara tabelaris dan diperoleh tinggi MA banjir seperti disajikan pada Tabel 1, Tabel 2, Gambar 3 dan diketahui tinggi air banjir pada debit rencana (h) = 0,98 m. Dari info yang diperoleh saat survey di lapangan, dapat dipastikan bahwa banjir yang pernah ada, tidak pernah melebihi 0,98 m. Tabel 1 Tinggi Banjir Sungai Lebar sungai (B) m = 12 Kemiringan (I)

=

0.05

Manning (n)

=

0.025

Q100th m 9/dt

=

107,61

Sketsa Potongan Melintang Sungai

Tabel Perhitunga n Tinggi Banjir di hilir Sungai

3 Lebar Efektif Bendung

Karena adanya pintu bilas dan pilar, maka lebar bendung yang dapat mengalirkan banjir secara efektif jadi berkurang, yang disebut lebar efektif (B eff ). Pengurangan lebar tersebut disebabkan oleh tiga komponen, yaitu : · Tebal pilar · Bagian pintu bilas yang bentuk mercunya berbeda dari mercu bendung · Kontraksi pada dinding pengarah dan pilar.

Dalam perhitungan l ebar efektif, lebar pembilas yang sebenarn ya, diambil 80 % dari lebar rencana untuk mengompensasi perbedaan koefisien debit dibanding mercu bendung yang berbentuk bulat.

Ilustrasi Lebar Efektif Mercu Oleh karena itu maka lebar efektif bendung Pageruyung, dengan sketsa seperti pada Gambar 1 menjadi : Be = B1e + B S1 + B S2

(KP 02 Hal 92) Untuk model bendung pada Gambar 1, maka nilai n sama dengan nol.

http://perhitunganbendung.blogspot.com/2013/03/contoh-perhitungan-hidrolis-bendung.html

2/9

1/12/2014

PERHITUNGAN BENDUNG: CONTOH PERHITUNGAN HIDROLIS BENDUNG

Sehingga : B1e = B – 2 Ka . Hi Dimana : Be

= lebar effektif bendung

Bb

B = = Lebar Optimal Bendung

Kp

= koefisien kontraksi pada pilar. ( 0.01)

Ka

= koefisien kontraksi pada dinding ( 0.1 )

t = tebal Pilar b = lebar Pintu n = jumlah pilar H = tinggi energi (m). Nilai-Nilai Kp dan Ka diberikan pada Tabel 3 : Tabel 3 Nilai-Nilai Koefisien Kontraksi Pilar dan Tombok Pangkal Bentuk Pilar / Tembok Pilar berujung segi empat dan sudut-sudut yang dibulatkan dengan jari-jari yang hampir sama dengan 0,1 kali tebal pilar. · Pilar berujung bulat · Pilar berujung runcing · Pangkal tembok segi empat dengan tembok hulu

Kp

Ka

·

0,02 0,01 0

pada 90O ke arah aliran ·

Pangkal tembok bulat dengan tembok hulu pada 90O ke arah aliran di mana 0,5 H1> r > 0,15 H1

·

Pangkal tembok bulat di mana r > 0,5 H 1 dan

0,20 0,10 0

tembok hulu tidak lebih dari 45O ke arah aliran Beff = B1e + B S1 + B S2 B1e

= B – 2 Ka . Hi = 22.5 – 2 (0,1) . Hi

BS1

= 0,8 . Bpembilas

BS2

= 0,8 . Bpembilas

Beff = B1e + B S1 + B S2 = (12,15 m – 2 (0,1) . 2,61m) + (0,8 . 1,5 m) = 12,83 m Hasil perhitungan diperoleh lebar efektif bendung (B eff ) adalah = 12,83 m.

4 Tinggi Muka Air Banjir di Hulu Bendung Tubuh bendung dibuat dari batu kali, kemudian permukaan di selimuti dengan lapisan beton bertulang. Adapun untuk bentuk mercu dipilih tipe bulat dengan satu jari-jari lengkungan dengan r = 1,5 m, bentuk mercu bulat dipilih dikarenakan bentuknya yang sederhana, mempunyai bentuk mercu yang lebih besar, sehingga tahan terhadap benturan batu gelundung maupun bongkahan. Tahan terhadap abrasi dan pengaruh kavitasi hampir tidak ada atau tidak begitu besar dengan memenuhi syarat minimum yaitu 0.3h < R < 0.7h.Selain itu, bendung dengan mercu bulat memiliki harga koefisien debit yang jauh lebih tinggi (44%) di bandingkan dengan koefisien bendung ambang lebar. Pada sungai, ini akan banyak memberikan keuntungan karena bangunan ini akan mengur angi tinggi muka air hulu selama banjir. Harga koefisien debit menjadi lebih tinggi karena lengkung streamline dan tekanan negatif pada mercu. (KP 02 Halaman 94-95). Bagian tubuh bendung di bagian hilir dan hulu direncanakan memiliki kemiringan yang berfungsi untuk mengalirkan air dan melindungi bagian bendung dari penggerusan yang di akibatkan oleh tekanan air yg mengalir, serta untuk mencegah menumpuknya endapan yg membuat penumpukan pada tubuh bendung. Perencanaan Cd = Co* C1* C2 Rumus pengaliran sebagai berikut ;

(KP 02 Hal 95) Dimana:

Q Cd g H Be

= debit aliran di atas mercu, m3/det = koefisien debit, diperoleh 1,28 = gravitasi = tinggi energi hulu = Lebar efektif

Jari-Jari pembuatan mercu untuk pasangan batu dari KP-02 Hal 42 (0.3 Hi < r < 0.7Hi) maka diperoleh r = 1m. Dari grafik KP-02 diperoleh C 0 = 1,3 yang merupakan fungsi H1/r = 1,68 ; C 1 = 0,99 yang merupakan fungsi P/H1 = 1,16 ; C 2 = 0,998 yang merupakan fungsi P/H1 = 1,16. Didapatkan Cd = 1,28. Maka Cd = 1,28. Grafik C0, C1, C2 seperti terlihat pada grafik di bawah ini :


3/9

1/12/2014


Gambar 4 Harga-harga koefisien C0 untuk bendung ambang bulat sebagai fungsi perbandingan

H1/r

Gambar 5 Koefisien C1 sebagai fungsi perbandingan P/H1

Gambar 6 Harga-harga koefisien C2 untuk bendung mercu tipe ogee dengan muka hulu melengkung

(menurut USBR, 1960) Untuk mencari Cd, diasumsi Cd = 1,3. Percobaan 1 : Diketahui : P =3m Q = 107,61 m3/dtk Dicoba : Cd = 1.3 , diperoleh Hi = 2,59 m r = 1,5 m Hi/r P/Hi

= 2,59/1.5 = 3/2,59

® Co = 1.3 ® C1 = 0.99

C2 = 0,998 = C0 x C1 x C2 = 1,28 (tidak sesuai dengan asumsi) Percobaan 2 : Cd

Cd Hi/r P/Hi

= 1.28, diperoleh Hi = 2,54 m = 2,52/1.5 ® Co = 1.3 = 3/2,59 ® C1 = 0,99 C2 = 0,998 Cd = C0 x C1 x C2 = 1.28 .........................................OK Jadi dari perhitungan di atas diperoleh nilai Hi = 2,61 m. Cek : Cd x 2/3 x √ (2/3 g) x Beff x Hi 3/2

Q

=

107,61

=

1,28 x 2/3 x √(2/3 x 9.81) x (12,83 - 0.2Hi)Hi3/2

107,61

=

107,61

(OK)

Setelah diperoleh Cd, maka dapat ditetapkan : Hi = 2,61 m dan Beff = 12,83 m.


4/9

1/12/2014

PERHITUNGAN BENDUNG: CONTOH PERHITUNGAN HIDROLIS BENDUNG 5 Perhitungan Tinggi Banjir di Hulu Bendung

Selanjutnya perhitungan tinggi banjir di hulu bendung, disajikan pada Tabel 4 dan pada debit rencana diperoleh tinggi banjir sebesar 2,59 m, dengan elevasi MAB hulu =+455,49. Tinggi Freebord pada bendung menjadi 2,5 m untuk mengantisipasi perubahan catchment area di masa yang akan datang. Tabel 4 Perhitungan Tinggi Banjir di Hulu Bendung

Gambar 7 Lengkung Debit di Hulu Bendung

6 Peredam Energi Pada rencana bendung , dapat diketahui bahwa kondisi sungai di daerah ter sebut terdapat materi al kerikil sampai dengan boulder (batu-batu besar). Kondisi sungai seperti ini sangat menentukan tipe peredam energi yang cocok. Adapun peredam energi yg cocok untuk daerah ini yaitu peredam energi tipe bak tenggelam/ submerged bucket. Tipe ini dipilih karena bendung di sungai mengangkut bongkah atau batu-batu besar dengan dasar yang relatif tahan gerusan. Sesuai penjelasan di KP 02 Halaman 114. Untuk mencari V1 maka digunakan rumus sebagai berikut : Elevasi MAB di hulu = Elevasi Dasar Bucket + + Elevasi MAB di hulu = (Elevasi MAB di hilir – TailWater) + + 455,49 = 448,07 + + Maka Q = A . V Q

= (6596,39 x v1) - (14,40 x v1 x 448,07) - (1.38xv13)

107,61

= (6596,36 x v1) - (14,40 x v1 x 448,07) - (1.38*v13)

v1

= 9,84

Dapat dili hat pada tabel di bawah ini : Tabel 5 Mencari Nilai Froude

Elevasi Bucket

V (coba-coba)

Q

yu

448,07

9,84

107,61

0,41

Fr 4,94

y2

Elev Loncatan

Elev MAB

2,63

450,70

450,98

Bilangan Froudenya dapat dicari dengan rumus Fr = berdasarkan (KP-02 Hal 111). Dimana : Fr = Bilangan Froude V1= kecepatan awal loncatan air (m/dtk) g = gravitasi (9,8 m/dtk2) yu = Kedalaman air di awal loncat air (m) maka Fr = = Dengan nilai bilangan Fr = 4,94 sebenarnya peredam energi tipe Horizontal Basin, masih dapat digunakan. Akan tetapi karena di lokasi bendung ditemukan banyak batuan-batuan besar, maka peredam energi yang digunakan adalah tipe Submerged Bucket . Perhitungan Submerged Bucket sebagai berikut : V1 = ® (Ven Te Chow, 1983) (Mazumder, S.K. 1983. Irrigation Engineering . New Delhi. Tata Mc Graw-Hill Publising Company


5/9

1/12/2014

PERHITUNGAN BENDUNG: CONTOH PERHITUNGAN HIDROLIS BENDUNG Limited.) V1 = = m /dtk R = 0,305 . 10p P = (V1 + 6,4 Hd + 4,88)/(3,6 Hd + 19,5) P = (3,16 + 6,4 . 2,49 + 4,88)/(3,6 . 2,49 + 19,5) = 0,84 R = 0,305 . 100,84 = 2,12 m Untuk menent ukan elevasi dasar lantai pere dam, digunakan rumus sebagai berikut :

Gambar 8 Ilustrasi Peredam Energi Tipe Bucket/ Bak Tenggelam

Elevasi hilir = + 450 P =3m g

= 9.810 m2/dt

q

= Q 100/Beff= 107,61 m3/dt / 12,83 m

hc = = 1,786 = (elevasi MA hulu- elevasi hilir)= 4,61 m DH ∆H/hc = 2,583 Tmin/hc = 1,7 (∆H/hc)^0.33= 1,63 Tmin = 2,91 m Berdasarkan hasil perhitungan, maka diperoleh elevasi dasar bucket yaitu + 448,07 7 Analisa Rembe san 1. Metode Lane

Terhadap tubuh bendung yang telah direncanakan di depan, dilakukan perhitungan panjang jalur rembesan. Kondisi yang diperhitungkan adalah kondisi banjir dan kondisi normal. Kedua kondisi tersebut diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 9 Sketsa Rembesan Metoda Lane Hasil perhitungan panjang jalur rem besan diperlihatkan pada Tabel 6 Tabel 6 Hasil Perhitungan Metode Lane

Dari tabel di atas, diperoleh CL untuk kondisi di atas : a) Cek rembesan ter hadap kondisi banjir DHb = 4,51 m = = 3,78 m b) Cek rembesan te rhadap kondisi normal DHn = 3 m = = 5,69 m Metode Lane memberikan batas angka harga minimum seperti pada Tabel 7 di bawah ini : Tabel 7 Harga-harga minim um angka rembesan Lane (CL)


6/9

1/12/2014

PERHITUNGAN BENDUNG: CONTOH PERHITUNGAN HIDROLIS BENDUNG No.

CL

Macam Pondasi

1.

Pasir sangat halus atau lanau

8,5

2.

Pasir halus

7,0

3.

Pasir sedang

6,0

4.

Pasir kasar

5,0

5.

Kerikil halus

4,0

6.

Kerikil sedang

3,5

7.

Kerikil kasar termasuk berangkal

3,0

8. 9. 10.

B ongkah dengan sedikit ber angkal dan ker ikil Lempung lunak Lempung sedang

2,5 3,0 2,0

11.

Lempung keras

1,8

12.

Lempung sangat keras

1,6

Sumber : Kriter ia Perencanaan Irigasi (KP-02), DPU. Perbandingan antara panjang yang diperoleh dan yang ada, seperti pada hasil perhitungan di bawah ini : L perlu

=

CL x Hb

L perlu

=

11,275 m

L ada

=

∑Lv + 1/3 ∑LH

=

12,24 m + 1/3 (14,47 m) = 17,06 m

Hasil Perhitungan Angka Rembesan

CL kondisi banjir = CL kondisi normal =

L ada / Hb = 17.06 m / 4.1 m = 3,78 L ada / Hn = 17,06 m / 3 m = 5,69

Kondisi pondasi bendung merupakan batuan, sehingga dari Tabel 2.1.7 dapat diambil harga angka rembesan Lane minimum sebesar 2,5. Karena harga CL hasil perhitungan untuk kondisi normal dan banjir lebih besar dari harga C L minimum, maka bendung ini aman terhadap bahaya rembesan, tanpa diberi lantai muka. 2. Metode Blight

Terhadap tubuh bendung yang telah direncanakan di depan, dilakukan perhitungan panjang jalur rembesan. Kondisi yang diperhitungkan adalah kondisi banjir dan kondisi normal. Kedua kondisi tersebut diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 10 Sketsa Rembesan Metoda Blight Hasil perhitungan panjang jalur rem besan diperlihatkan pada Tabel 8 Tabel 8 Hasil Perhitungan Metode Blight

Dari tabel di atas, diperoleh CB untuk kondisi di atas : a) Cek rembesan ter hadap kondisi banjir DHb = 4,51 m = =5,92 m b) Cek rembesan ter hadap kondisi normal DHn = 3 m = = 8,90 m

Metode Blight memberikan batas angka harga minimum seperti pada Tabel 9 di bawah ini : Tabel 9 Harga-harga minimum angka rembesan Blight (C B)


7/9

1/12/2014


Sumber : Krite ria Perencanaan Irigasi (KP-02), DPU. Perbandingan antara panjang yang diperoleh dan yang ada, seperti pada hasil perhit ungan di bawah ini : Angka Rembesan Blight = 5 (minimum) L perlu = Cb x Hb = 22,55 m L ada = ∑Lv + ∑LH = 12,24 m + 14,47 m = 26,71 m Hasil Perhitungan Angka Rembesan Cb kondisi banjir = L ada / Hb = 26,71 / 4.51 = 5,92 Cb kondisi normal = L ada / Hn = 26,71 / 3 = 8,90 Lantai Muka perlu = L perlu - L ada

= 22,55 m – 26,71 m = -4,16 m Dari perhitungan di atas, maka atas dasar metode Blight, bendung tidak perlu lantai muka. Demikian perhitungan hidrolis bendung, smoga bermanfaat ya.. maaf klo ada kesalahan atau penulisan yang kurang rapi, karena ini artikel per tama saya.. Klo anda puas dengan apa yang saya sajikan kasih tau teman-teman anda, Klo anda t idak puas beri tahu saya.. Makasih .. :) Diposkan oleh ACU NOK TITA S.Pd di 02.40 Rekomendasikan ini di Google

Label: Hidolis Bendung

9 komentar: achrie tekture 2 Juli 2013 20.07 makasih banyak nah... no HPx dong.... Balas

achrie tekture 2 Juli 2013 20.10 ini kan sy mo merencanakan Bendungan Lebarnya 13 Mtr. Trus Tingginya rencananya 1.5 M.... Bantu dong... Gbr. dengan hitungannya...... . thank's B efore.... Balas Balasan ACU NOK TITA S.Pd

26 Juli 2013 01.24

ini contoh untuk bendung skala mini hidro... klo untuk bendungan belum pernah saya desain.. makasih.. Balas

Anonim 3 Agustus 2013 09.56 boleh minta emailnya ? Balas Balasan ACU NOK TITA S.Pd

7 Agustus 2013 05.26

[email protected]


8/9

1/12/2014

PERHITUNGAN BENDUNG: CONTOH PERHITUNGAN HIDROLIS BENDUNG Balas

remy purnama 3 Oktober 2013 10.02 mantapz... bisa minta tolong bagaimana menghitung gerusan air sungai pada dinding tanah.... Balas

Anonim 9 Oktober 2013 21.42 hitung c0 c1 dan c2 kurang jelas cara'y Balas

Anonim 13 November 2013 18.57 apakah ada tentang gambar bendungan dan denah serta detailnya? Balas

Ronie Boy 26 Desember 2013 07.22 Ada contoh perhitungan kolam olak dg stilling basin (usbr)... thx before... :) Balas

Masukkan komentar Anda...

Beri komentar sebagai:

Publikasikan

Ari Sudewa (G

Keluar

Pratinjau

Beri tahu saya

Beranda

Langganan: Poskan Komentar (Atom)

Template Ethereal. Diberdayakan oleh Blogger .


9/9

Perhitungan bendung

Recommend Documents