Bab 6 Perencanaan toboali
-
Upload
andri-kwin -
Category
Documents
-
view
64 -
download
7
description
Transcript of Bab 6 Perencanaan toboali
BAB 6PERENCANAAN BANGUNAN
6.1 BANGUNAN RETENSI BANJIR
Perencanaan Bangunan Retensi Banjir konsepnya sama dengan perencanaan
Bendungan/Embung hanya berbeda dalam ukuran dimensi lebih kecil. Selain
itu fungsinya berbeda dimana bendungan/embung berfungsi untuk
menampung air untuk dapat dimanfaatkan sebagai air baku, sedangkan
bangunan retensi berfungsi untuk menampung dan mengatur kelebihan debit
yang mengalir di sungai dan mengalirkan sesuai dengan kemampuan
kapasitas sungai bertujuan agar dapat mengendalikan terjadinya banjir pada
daerah tertentu. Sehingga bangunan retensi banjir dimaksudkan untuk
kebutuhan pengendalian banjir.
Komponen bangunan Retensi banjir terdiri dari :
1. Saluran Pengelak
2. Bangunan Pengelak (cofferdam)
3. Bangunan Pelimpah (Spillway)
4. Tubuh Bangunan (Dam)
Sesuai kebutuhan volume retensi banjir untuk pengendalian banjir maka
alternatif site lokasi yang dipilih adalah perencanaan bangunan retensi banjir
pada Site-1 dan Site-3, dengan lengkung kapasitas tampungan topografi
seperti yang sudah di uraiakan pada bab sebelumnya.
Perencanaan Bangunan Retensi Banjir sesuai komponen bangunan yang
diperlukan akan diuraikan dalam bab ini.
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 1
6.2 TATA LETAK BANGUNAN
Sebelum dapat merencanakan komponen bangunan di atas perlu dibuat tata
letak bangunan sesuai fungsi masing-masing komponen bangunan.
Saluran Pengelak
Saluran pengelak diletakkan pada sisi sebelah kanan bangunan (arah aliran),
karena komponen bangunan ini adalah yang pertama akan dibangun sehingga
diletakkan pada sisi sebelah kanan supaya mudah akses road sampai ditepi
untuk mobilisasi peralatan.
Bangunan Pengelak (cofferdam)
Bangunan ini terletak melintang sungai berada didepan/udik Tubuh Bangunan
Dam, dan ditujukan untuk menahan dan mengarahkan aliran melalui saluran
pengelak yang telah dibangun. Bangunan cofferdam ini nantinya akan
dimanfaatkan sebagai bagian dari tubuh bangunan Dam. Sehingga tinggi
rencana selain direncanakan aman terhadap debit banjir rencana untuk
pengelakan juga disesuaikan dengan desain tubuh bangunan Dam, sehingga
secara teknis memperkuat daya dukung bangunan serta memudahkan
pelaksanaan konstruksi.
Tubuh Bangunan (Dam)
Bangunan ini terletak melintang sungai, berada tepat dibelakang Cofferdam
dan menyatu dengan bangunan Cofferdam. Letak/Site tubuh bangunan Dam
ini, ditempatkan pada palung sungai yang mempunyai bentang sekecil
mungkin, atau berbentuk “V”. Hal ini dimaksudkan agar volume bangunan juga
kecil sehingga biaya konstruksi juga lebih murah.
Tubuh Bangunan (Dam)
Bangunan pelimpah diletakkan di sebelah kiri (arah aliran), hal ini dimaksudkan
agar tidak diperlukan pembuatan jembatan di atas pelimpah. Bangunan
diletakkan pada pondasi dan pada ketinggian elevasi tertentu sehingga
memenuhi rencana kapasitas bangunan yang direncanakan.
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 2
6.3 SALURAN DAN BANGUNAN PENGELAK (SITE-1)
Sebelum memulai bangunan, maka yang pertama dilakukan adalah membuat
sistem pengelakan agar selama konstruksi bangunan tidak terganggu aliran
sungai sehingga harus dielakkan melalui saluran pengelak. Saluran ini
sekaligus dapat dimanfaatkan sebagai penguras.
Dalam perencanaannya saluran pengelak dan bangunan pengelak
(Cofferdam) saling terkait sehingga kedua komponen bangunan dibuat dalam
satu perhitungan perencanaan. Konsep perencanaan dari bangunan
Cofferdam adalah untuk menentukan tinggi bangunan yang dihitung
berdasarkan penelusuran banjir lewat saluran pengelak ditambah dengan
jagaan.
Saluran pengelak terdiri dari saluran pengarah (saluran terbuka), inlet, outlet
dan terowongan pengelak.
Pemilihan diameter terowongan pengelak yang terlalu kecil menyebabkan
biaya cofferdam lebih besar demikian sebaliknya. Sebagai pertimbangan juga
bahwa pembuatan cofferdam harus selesai dalam musim kering sehingga saat
musim hujan cofferdam sudah selesai dibangun untuk melindungi konstruksi
tubuh bangunan Dam yang akan dikerjakan. Pada perencanaan disini juga
dilihat proporsional dari tinggi Tubuh bangunan Dam.
6.3.1 HIDROLIKA SALURAN PENGELAK
Dalam perencanaan aliran melalui saluran tertutup, ada dua kondisi aliran
yang harus ditinjau yaitu pada saat saluran terisi penuh (aliran tekan) dan
tidak terisi penuh dengan air (aliran bebas). Jika penampang saluran terisi
penuh air, kecepatan aliran pada seluruh kulitnya dapat dianggap sama.
Besarnya kecepatan bertambah dari tepi ke titik berat penampang
melintangnya. Aliran dalam kondisi ini akan mengalami gesekan yang
mempunyai hubungan tertentu dengan kecepatan aliran, luas bidang geser,
dan kasarnya dinding.
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 3
Untuk menentukan debit aliran dalam terowongan tergantung pada
karakteristik hidrolis dari aliran yang terjadi. Faktor-faktor yang mempengaruhi
karakteristik hidrolis pada terowongan adalah :
Kemiringan dasar terowongan pengelak
Ukuran terowongan pengelak
Kekasaran dinding terowongan
Panjang terowongan pengelak
Persamaan aliran yang melalui terowongan adalah sebagai berikut:
Aliran di Saluran Hilir Terowongan
Aliran di hilir terowongan adalah berupa aliran terbuka, dan rumus yang
digunakan untuk merencanakan saluran ini adalah dengan menggunakan
persamaan kedalaman normal dari rumus Manning yang dinyatakan dengan:
Dimana:
V = Kecepatan aliran (m/dt )
Q = Debit yang lewat terowongan (m3/dt )
n = Koefisien kekasaran Manning
R = Jari-jari hidrolis (m) = A/P
S = Kemiringan dasar saluran
L
D
H
Gambar 6.1 Sketsa Aliran Bebas pada Terowongan
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 4
Aliran Dalam Terowongan
Untuk menyelesaikan aliran di terowongan digunakan persamaan energi dan
prinsip kontinuitas. Ada dua kondisi yang terjadi aliran yang terjadi di dalam
terowongan, yaitu aliran tekan dan aaliran bebas. Aliran bebas terjadi bila H/D
> 1.2 dan aliran transisi terjadi bila H/D antara 1.2 sampai 1.5.
Aliran ini menimbulkan tekanan pada seluruh penampang melintang
terowongan mulai dari bagian pemasukan sampai dengan pengeluaran.
Tekanan yang terjadi didasarkan atas kondisi ini karena tidak terdapat rongga
udara di dalam penampang melintang terowongan. Debit yang mengalir
dihitung berdasarkan beda tinggi muka air di depan lubang pemasukan dan
lubang pengeluaran. Sketsa analogi keadaan aliran tertekan adalah sebagai
berikut:
L
D
hT
H
Gambar 6.1 Sketsa Aliran Tertekan pada Terowongan
Persamaan yang digunakan untuk aliran dalam terowongan adalah sebagai
berikut:
1. Kehilangan energi pada entrance (he)
Dimana:
fe = koefisien = 0,1
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 5
2. Kehilangan tinggi energi pada geseran (hf)
dan
Dimana:
fL = koefisien gesekan
L = panjang bangunan terowongan
C = koefisien chezy =
k = koefisien kekasaran strikler, m1/3/dt (untuk beton k = 70)
R = jari jari hidrolis (A/P)
3. Kehilangan tinggi energi pada keluaran (ho)
fo = koefisien gesekan = 0.25
6.3.2 DIMENSI SALURAN PENGELAK
- Debit banjir rencana Q 5 Th = 12.53 m3/dt
- Elevasi Dasar Hulu Saluran = + 14.50
- Elevasi Dasar Hilir Saluran = + 14.30
- Kemiringan Saluran (Slope) = 0.0050
- Panjang Saluran = 40.00 m
- Diameter Saluran = 1.50 m
Tinggi cofferdam ditentukan dengan cara melakukan penelusuran banjir
melalui terowongan. Proses aliran yang masuk ke terowongan pengelak
didasarkan dimulai dari aliran bebas (Free Flow) hingga aliran menjadi
tertekan saat H/D 1.50. Sedangkan fungsi tampungan akan bekerja pada
saat elevasi muka air melebihi elevasi + 14.50 yang merupakan elevasi lantai
terowongan pengelak. Dengan demikian penelusuran banjir atau routing
melalui terowongan pengelak dimulai pada elevasi +14.50m
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 6
Aliran Bebas
Berikut adalah hasil perhitungan aliran dalam terowongan kondisi aliran bebas
yaitu mulai elevasi lebih besar dari +14.50 sampai H/D=1.20 pada elevasi
+16.30 (lihat tabel 6-1).
Tabel 6-1 Aliran melalui Terowongan Pengelak Kondisi Free Flow
MAW H A P V Q Qc Keadaan
Elv. m m2m m/dt m3/dt m3/dt Aliran
14.550 0.050 0.075 1.600 0.047 0.657 0.049 0.053 0.938 Sub kritis14.600 0.100 0.150 1.700 0.088 1.001 0.150 0.149 1.011 kritis14.650 0.150 0.225 1.800 0.125 1.263 0.284 0.273 1.041 kritis14.700 0.200 0.300 1.900 0.158 1.475 0.443 0.420 1.053 kritis14.750 0.250 0.375 2.000 0.188 1.655 0.620 0.587 1.057 kritis14.800 0.300 0.450 2.100 0.214 1.809 0.814 0.772 1.054 kritis14.850 0.350 0.525 2.200 0.239 1.943 1.020 0.973 1.049 kritis14.900 0.400 0.600 2.300 0.261 2.062 1.237 1.189 1.041 kritis14.950 0.450 0.675 2.400 0.281 2.168 1.463 1.418 1.032 kritis15.000 0.500 0.750 2.500 0.300 2.263 1.698 1.661 1.022 kritis15.050 0.550 0.825 2.600 0.317 2.350 1.938 1.916 1.012 kritis15.100 0.600 0.900 2.700 0.333 2.428 2.185 2.183 1.001 kritis15.150 0.650 0.975 2.800 0.348 2.500 2.437 2.462 0.990 Sub kritis15.200 0.700 1.050 2.900 0.362 2.566 2.694 2.752 0.979 Sub kritis15.250 0.750 1.125 3.000 0.375 2.627 2.955 3.052 0.968 Sub kritis15.300 0.800 1.200 3.100 0.387 2.683 3.219 3.362 0.958 Sub kritis15.350 0.850 1.275 3.200 0.398 2.735 3.487 3.682 0.947 Sub kritis15.400 0.900 1.350 3.300 0.409 2.783 3.758 4.011 0.937 Sub kritis15.450 0.950 1.425 3.400 0.419 2.829 4.031 4.350 0.927 Sub kritis15.500 1.000 1.500 3.500 0.429 2.871 4.307 4.698 0.917 Sub kritis15.550 1.050 1.575 3.600 0.438 2.911 4.584 5.055 0.907 Sub kritis15.600 1.100 1.650 3.700 0.446 2.948 4.864 5.420 0.897 Sub kritis15.650 1.150 1.725 3.800 0.454 2.983 5.146 5.794 0.888 Sub kritis15.700 1.200 1.800 3.900 0.462 3.016 5.430 6.176 0.879 Sub kritis15.750 1.250 1.875 4.000 0.469 3.048 5.715 6.566 0.870 Sub kritis15.800 1.300 1.950 4.100 0.476 3.077 6.001 6.964 0.862 Sub kritis15.850 1.350 2.025 4.200 0.482 3.106 6.289 7.369 0.853 Sub kritis15.900 1.400 2.100 4.300 0.488 3.132 6.578 7.782 0.845 Sub kritis15.950 1.450 2.175 4.400 0.494 3.158 6.868 8.203 0.837 Sub kritis16.000 1.500 2.250 4.500 0.500 3.182 7.159 8.631 0.829 Sub kritis16.050 1.550 2.325 4.600 0.505 3.205 7.451 9.066 0.822 Sub kritis16.100 1.600 2.400 4.700 0.511 3.227 7.744 9.508 0.814 Sub kritis16.150 1.650 2.475 4.800 0.516 3.248 8.038 9.958 0.807 Sub kritis16.200 1.700 2.550 4.900 0.520 3.268 8.333 10.414 0.800 Sub kritis16.250 1.750 2.625 5.000 0.525 3.287 8.628 10.876 0.793 Sub kritis16.300 1.800 2.700 5.100 0.529 3.305 8.924 11.346 0.787 Sub kritis16.350 1.850 2.775 5.200 0.534 3.323 9.221 11.822 0.780 Sub kritis
Q/QcR
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 7
Aliran transisi terjadi saat muka air H/D>1.2 sampai H/D < 1.5 yaitu diatas
elevasi +16.30 sampai dibawah elevasi +16.75.
Aliran Tertekan
Dalam aliran tertekan adanya kehilangan-kehilangan energi seperti yang
diuraikan dalam persamaan-persamaan hidrolika aliran dalam terowongan,
dapat dihitung sebagai berikut :
He = 0.0010 Q2 (Kehilangan energi di inlet atau pemasukan)
hf = 0.0032 Q2 (Kehilangan energi akibat gesekan dengan permukaan
terowongan)
ho = 0.0025 Q2 (kehilangan energi di outlet)
jadi kehilangan energi total H = 0.0067 Q2 atau Q=(H/0.0067)1/2 dan untuk
variasi tinggi air dari H = 2.25 m pada elevasi +16.75 dapat dilihat pada tabel
berikut;
Tabel 6-2 Aliran melalui Terowongan Pengelak Kondisi Tertekan
H Elevasi Q V HT
m MAW m3/dt m/dt
2.250 16.750 15.92 7.07 1.70
2.300 16.800 16.15 7.18 1.75
2.350 16.850 16.38 7.28 1.80
2.400 16.900 16.60 7.38 1.852.450 16.950 16.83 7.48 1.902.500 17.000 17.05 7.58 1.952.550 17.050 17.26 7.67 2.00
2.600 17.100 17.48 7.77 2.05
2.650 17.150 17.69 7.86 2.10
2.700 17.200 17.90 7.96 2.152.750 17.250 18.11 8.05 2.202.800 17.300 18.31 8.14 2.252.850 17.350 18.51 8.23 2.302.900 17.400 18.71 8.32 2.35
2.950 17.450 18.91 8.41 2.403.000 17.500 19.11 8.49 2.45
3.050 17.550 19.30 8.58 2.503.100 17.600 19.49 8.66 2.553.150 17.650 19.68 8.75 2.603.200 17.700 19.87 8.83 2.653.250 17.750 20.06 8.92 2.703.300 17.800 20.24 9.00 2.753.350 17.850 20.43 9.08 2.803.400 17.900 20.61 9.16 2.853.450 17.950 20.79 9.24 2.903.500 18.000 20.97 9.32 2.95
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 8
perubahan aliran dalam terowongan dari aliran bebas menjadi aliran tekan
dapat ditunjukkan dalam gambar 6.3 sebagai berikut;
14.0
14.5
15.0
15.5
16.0
16.5
17.0
17.5
18.0
18.5
19.0
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0
Debit (m³/dt)
Elev
asi (
m)
Aliran Bebas
Aliran Tekan
Aliran Transisi
Gambar 6.2 Lengkung Debit Aliran Dalam Terowongan Kondisi Bebas Sampai Dengan Kondisi Tertekan
Data aliran melalui terowongan tersebut dibuat dasar perhitungan
penelusuran yang merupakan hubungan inflow, outflow dan fungsi
tampungan yang dimulai pada saat aliran diatas elevasi +14.50.
Penelusuran banjir melalui terowongan menggunakan persamaan kontinuitas:
Bila dinyatakan dalam finite interval waktu:
I1 dan I2 diketahui dari hidrograf debit yang masuk ke bendungan pengelak
jika periode penelusuran (routing periode) t telah ditentukan
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 9
St merupakan tampungan waduk pada permulaan periode penelusuran yang
diukur dari datum fasilitas pengeluaran.
jika :
Maka rumus dapat ditulis seperti berikut :
Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa adanya inflow sesuai
dengan hidrograf debit banjir rencana dan outflow yang akan tergantung dari
rencana dimensi terowongan, jika kecepatan atau debit inflow lebih besar dari
debit outflow maka debit inflow yang belum dialirkan menyebabkan volume
tampungan bertambah, demikian seterusnya. Artinya dimensi terowongan
yang lebih kecil akan membuat aliran air tertahan dan menambah tinggi
muka air di tampungan sehingga tinggi elevasi cofferdam harus lebih besar
dari elevasi muka air tersebut.
Sesuai lengkung kapasitas tampungan yang telah dibahas pada bab
sebelumnya maka fungsi tampungan sesuai persaman di atas untuk
terowongan pengelak dapat dibuat seperti pada tabel 6-3, yang merupakan
variasi tinggi elevasi dan kapasitas tampungan, debit outflow, nilai (phi),
serta (psi).
Dari tabel fungsi tampungan ada beberapa kedalaman yang mempunya nilai
psi nol. Nilai nol menunjukkan bahwa terowongan masih dapat mengalirkan
debit secara langsung tanpa ada yang tertahan di tampungan, atau dengan
kata lain debit outflow lebih besar dari debit inflow.
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 10
Tabel 6-3 Perhitungan Fungsi Tampungan Terowongan Pengelak
Elavasi H S S/Dt Q
(m) (m) (m3) (m3/ dt) (m3/ dt) (m3/ dt) (m3/ dt)
0 0 014.60 0.10 183.57 0.05 0.05 0.08 0.0314.65 0.15 473.73 0.13 0.15 0.21 0.0614.70 0.20 928.21 0.26 0.28 0.40 0.1214.75 0.25 1,563.97 0.43 0.44 0.66 0.2114.80 0.30 2,395.31 0.67 0.62 0.98 0.3614.85 0.35 3,434.71 0.95 0.81 1.36 0.5514.90 0.40 4,693.32 1.30 1.02 1.81 0.7914.95 0.45 6,181.29 1.72 1.24 2.34 1.1015.00 0.50 7,907.95 2.20 1.46 2.93 1.4615.05 0.55 9,881.97 2.74 1.70 3.59 1.9015.10 0.60 12,111.46 3.36 1.94 4.33 2.4015.15 0.65 14,604.06 4.06 2.19 5.15 2.9615.20 0.70 17,366.97 4.82 2.44 6.04 3.6115.25 0.75 20,407.07 5.67 2.69 7.02 4.3215.30 0.80 23,730.91 6.59 2.95 8.07 5.1115.35 0.85 27,344.74 7.60 3.22 9.21 5.9915.40 0.90 31,254.56 8.68 3.49 10.43 6.9415.45 0.95 35,466.17 9.85 3.76 11.73 7.9715.50 1.00 39,985.12 11.11 4.03 13.12 9.0915.55 1.05 44,816.80 12.45 4.31 14.60 10.3015.60 1.10 49,966.41 13.88 4.58 16.17 11.5915.65 1.15 55,438.99 15.40 4.86 17.83 12.9715.70 1.20 61,239.43 17.01 5.15 19.58 14.4415.75 1.25 67,372.48 18.71 5.43 21.43 16.0015.80 1.30 73,842.77 20.51 5.71 23.37 17.6515.85 1.35 80,654.80 22.40 6.00 25.40 19.4015.90 1.40 87,812.95 24.39 6.29 27.54 21.2515.95 1.45 95,321.52 26.48 6.58 29.77 23.1916.00 1.50 103,184.68 28.66 6.87 32.10 25.23
Berdasarkan fungsi tampungan terowongan pengelak (Tabel 6–3), dilakukan
penelusuran banjir lewat terowongan yang menghasilkan elevasi muka air
maksimum yang dicapai saat terjadi debit bajir rencana Q5th.
Hasil penelusuran banjir melalui terowongan dapat ditunjukkan seperti pada
tabel 6-4.
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 11
Tabel 6-4 Penelusuran Banjir Q5th Lewat Terowongan Pengelak
t I (I1+I2)/2 1
2 H Q MAW
1 2 3 4 5 6 7 8
0 0.55 0.28 0.55 14.781.0 0.55 0.55 0.07 0.63 0.24 0.43 14.742.0 0.84 0.70 0.20 0.90 0.29 0.58 14.793.0 2.39 1.61 0.32 1.93 0.41 1.07 14.914.0 12.53 7.46 0.86 8.32 0.81 3.01 15.315.0 4.42 8.47 5.31 13.78 1.02 4.15 15.526.0 2.27 3.35 9.63 12.97 0.99 4.00 15.497.0 1.16 1.71 8.97 10.69 0.91 3.54 15.418.0 0.80 0.98 7.14 8.12 0.80 2.97 15.309.0 0.66 0.73 5.15 5.88 0.69 2.39 15.19
10.0 0.60 0.63 3.49 4.12 0.59 1.87 15.0911.0 0.57 0.58 2.25 2.83 0.49 1.43 14.9912.0 0.56 0.57 1.41 1.97 0.42 1.09 14.9213.0 0.56 0.56 0.89 1.45 0.36 0.85 14.8614.0 0.56 0.56 0.59 1.15 0.32 0.71 14.8215.0 0.55 0.55 0.44 1.00 0.30 0.63 14.8016.0 0.55 0.55 0.37 0.92 0.29 0.59 14.7917.0 0.55 0.55 0.33 0.88 0.29 0.57 14.7918.0 0.55 0.55 0.31 0.87 0.28 0.56 14.7819.0 0.55 0.55 0.31 0.86 0.28 0.56 14.7820.0 0.55 0.55 0.30 0.86 0.28 0.56 14.7821.0 0.55 0.55 0.30 0.86 0.28 0.55 14.7822.0 0.55 0.55 0.30 0.86 0.28 0.55 14.7823.0 0.55 0.55 0.30 0.86 0.28 0.55 14.7824.0 0.55 0.55 0.30 0.86 0.28 0.55 14.78
Maks 12.53 4.15 15.52
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24Waktu (Jam); t
Deb
it (m
e/dt
k); I
,Q
Inflow
Outflow
Qinf = 12.53 m3/ dt
Qout = 4.15 m3/ dt
Gambar 6.3 Hidrograf Debit Banjir lewat Terowongan Pengelak
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 12
6.3.3 DIMENSI BANGUNAN PENGELAK (COFFERDAM)
Dari hasil penelusuran banjir Q5th lewat terowongan diketahui debit inflow
maksimum sebesar 12.53 m3/dt dan outflow maksimum 4.15 m3/dt
mengakibatkan elevasi muka air maksimum +15.52 m.
Dengan demikian dimensi cofferdam direncanakan sebagai berikut;
- Debit banjir rencana Q5Th = 12.53 m3/dt
- Elevasi Muka Air Maksimum = + 15.52
- Tinggi Jagaan = 0.50 m
- Elevasi Minimal Puncak Cofferdam = + 16.02
- Elevasi Rencana Puncak Cofferdam = + 17.00
- Tinggi Cofferdam = 2.70 m
- Kemiringan Lereng Hulu = 1 : 3
- Kemiringan Lereng Hilir = 1 : 2
6.4 BANGUNAN PELIMPAH (SITE-1)
Konsep perencanaan bangunan pelimpah dan salurannya adalah dengan
memperhatikan aspek geologi, topografi, hidraulik, dan kemudahan dalam
pelaksanaan pekerjaan, serta diusahakan agar seekonomis mungkin.
Berdasarkan konsep tersebut di atas maka tata letak (lay out) bangunan
pelimpah direncanakan terletak di sisi kanan atau kiri tubuh embung.
Bangunan pelimpah yang direncanakan terdiri atas empat bagian yaitu :
- Saluran pengarah aliran
- Saluran pengatur aliran
- Saluran peluncur
- Peredam energi
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 13
6.4.1 PENELUSURAN BANJIR MELALUI PELIMPAH
Seperti pada umunya, untuk menentukan lebar pelimpah dilakukan
penelusuran banjir lewat pelimpah yang merupakan hubungan berbanding
terbalik antara lebar pelimpah dan tinggi air di atas pelimpah. Semakin lebar
pelimpah akan semakin rendah aliran air di atas pelimpah, demikian
sebaliknya. Namun demikian penentuan lebar pelimpah harus proporsional
dengan tingkat penurunan muka air, dimana penambahan lebar pelimpah
akan mencapai tingkat optimum sehingga tidak significant untuk menurunkan
muka air di atas pelimpah.
Berikut akan diuraikan penentuan lebar pelimpah bendungan Massabang
sesuai dengan kaidah perencanaan di atas.
Pelimpah direncanakan dengan bentuk Ogge, terbuat dari pasangan batu
dilapisi beton bertulang (komposit). Rumus debit yang melewati pelimpah
adalah sebagai berikut:
Dimana :
Q = Debit rencana yang melewati pelimpah Q1000 th
C = Koefisien debit limpahan (m1/2/dt)
H = Tinggi tekanan air di atas mercu pelimpah (m)
Lebar efektif pelimpah ditentukan dengan persamaan:
Lefektif = L’ – {2 x ((n x Kp) + Ka) x Hd}
Sehingga Hd dan Lefektif dapat dihitung dengan persamaan :
Dimana :
C = Koefisien debit (m1/2/dt)
Cd = Koefisien debit pada saat h = hd
Hd = Tinggi tekanan rencana di atas mercu pelimpah (m)
L = Lebar Efektif Pelimpah (m)
L’ = Lebar pelimpah sesungguhnya (m)
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 14
n = Jumlah pilar
Kp = Koefisien Kontraksi pilar
Ka = Koefisien Kontraksi dinding samping
Koefisien Debit
Besarnya nilai koefisien limpasan (C) dihitung dengan rumus Iwasaki sebagai
berikut:
dan
dimana:
h = Tinggi air di atas mercu pelimpah (m)
W = Tinggi pelimpah dari dasar saluran pengarah (m)
A = Konstanta (diperoleh pada saat h = Hd dan C = Cd)
Oleh karena debit desain sebenarnya ditentukan berdasarkan hasil routing,
maka dalam menentukan debit rencana harus dilakukan cara coba banding
parameter hidrolika dan routing karena adanya efek tampungan waduk. Debit
rencana sungai tetap menggunakan Q50 tahun, namun debit yang melalui
pelimpah didasarkan pada debit yang melalui pelimpah berdasarkan routing di
atas pelimpah.
Data perencanaan:
Q1000 th sungai yang masuk ke waduk = 643.51 m3/dt
n = 0 (tidak ada pilar)
Kp = 0.03
Ka = 0.01
L = 8.00 m
P = 1.50 m
Lefektif = L’ – {2 x ((n x Kp) + Ka) x h}
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 15
= 8 - { 2 x ((0 x 0.03) + 0.01) x h
= 8 – 0.01 Hd
Penyelesaian tersebut membutuhkan beberapa iterasi dengan nilai coba Cd
dan Hd terkait dengan debit rencana di atas pelimpah didapatkan nilai:
C = 2.172
Hd = 0.997
a = 0.702
Dari nilai-nilai tersebut maka debit yang melimpas melalui pelimpah
dinyatakan dengan lengkung debit sebagai berikut:
18.80
19.00
19.20
19.40
19.60
19.80
20.00
20.20
20.40
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
Debit (m3/dt)
Ele
vasi
(m
)
Gambar 6.4 Lengkung Debit di Atas Pelimpah
Rumus penelusuran banjir melalui pelimpah sama dengan penelusuran
melalui terowongan, bedanya hanya debit rencana yang digunakan dan fungsi
tampungannya. Fungsi tampungan yang digunakan untuk penelusuran banjir
melalui pelimpah berfungsi mulai elevasi di atas mercu pelimpah +19.00 m.
Berikut adalah fungsi tampungan yang digunakan untuk mereduksi banjir
sesuai dengan data tampungan topografi SITE-1 (lihat tabel).
Tabel 6-5 Perhitungan faktor Tampungan Aliran Pelimpah
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 16
Elavasi H S S/t Q
1 2 3 4 5 6 7
19.00 0.0 0.000 0.000 0.00 0.0000 0.000019.10 0.10 183.574 0.051 0.55 0.3251 -0.223119.20 0.20 928.208 0.258 1.55 1.0331 -0.517419.30 0.30 2,395.313 0.665 2.85 2.0895 -0.758819.40 0.40 4,693.317 1.304 4.39 3.4964 -0.889019.50 0.50 7,907.951 2.197 6.13 5.2610 -0.867719.60 0.60 12,111.465 3.364 8.06 7.3925 -0.663919.70 0.70 17,366.973 4.824 10.15 9.9002 -0.251919.80 0.80 23,730.908 6.592 12.40 12.7937 0.390219.90 0.90 31,254.563 8.682 14.80 16.0820 1.281620.00 1.00 39,985.124 11.107 17.33 19.7742 2.439820.10 1.10 49,966.412 13.880 20.00 23.8788 3.880320.20 1.20 61,239.428 17.011 22.79 28.4043 5.617620.30 1.30 73,842.768 20.512 25.69 33.3587 7.6651
Tabel 6-6 Penelusuran Banjir Q50 Melalui Pelimpah
t I (I1+I2)/2 1 2 H Q Elevasi1 2 3 4 5 6 7 8
0 0.554 0.101 0.554 19.101
1.0 0.554 0.554 (0.225) 0.329 0.101 0.552 19.101 2.0 1.138 0.846 (0.224) 0.622 0.142 0.927 19.142 3.0 3.591 2.364 (0.305) 2.059 0.297 2.808 19.297 4.0 17.313 10.452 (0.748) 9.703 0.692 9.982 19.692 5.0 6.258 11.785 (0.278) 11.507 0.756 11.384 19.756 6.0 3.202 4.730 0.123 4.853 0.477 5.709 19.477 7.0 1.465 2.334 (0.856) 1.478 0.242 2.065 19.242 8.0 0.918 1.192 (0.587) 0.605 0.139 0.903 19.139 9.0 0.706 0.812 (0.298) 0.514 0.127 0.782 19.127
10.0 0.618 0.662 (0.268) 0.394 0.110 0.631 19.110 11.0 0.581 0.599 (0.236) 0.363 0.105 0.593 19.105 12.0 0.565 0.573 (0.230) 0.343 0.103 0.569 19.103 13.0 0.559 0.562 (0.226) 0.336 0.102 0.561 19.102 14.0 0.556 0.557 (0.225) 0.332 0.101 0.557 19.101 15.0 0.555 0.555 (0.224) 0.331 0.101 0.555 19.101 16.0 0.554 0.554 (0.224) 0.330 0.101 0.554 19.101 17.0 0.554 0.554 (0.224) 0.330 0.101 0.554 19.101 18.0 0.554 0.554 (0.224) 0.330 0.101 0.554 19.101 19.0 0.554 0.554 (0.224) 0.330 0.101 0.554 19.101 20.0 0.554 0.554 (0.224) 0.330 0.101 0.554 19.101
Maks 17.313 11.384 19.76
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 17
0.000
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
T, (jam)
Deb
it (m
3 /det
)Q Inflow Max = 17.31 m3/ dt
Q Outflow Max = 11.38 m3/ dt
Penelusuran Banjir Pelimpah Q50 th
Gambar 6.5 Routing Banjir Q50 Melalui Pelimpah
Dari hasil penelusuran (Routing) Banjir diperoleh untuk debit rencana Q50
17.31 m3/dt lewat pelimpah maka akan menghasilkan debit outflow sebesar
11.38 m3/dt, hal ini berarti terjadi reduksi banjir sebesar 65.74% dari debit
inflow. Sedangkan tinggi air di atas pelimpah sebesar 0.76 m atau pada
elevasi +19.76 m.
6.4.2 KECEPATAN AIR DI KAKI PELIMPAH
Kecepatan aliran di kaki pelimpah V1 dapat ditentukan dengan menggunakan
persamaan yang direkomendasikan oleh USBR yang dinyatakan sebagai:
dengan:
V1 = kecepatan di kaki pelimpah (m/det)
Z = Beda tinggi antara MWL di atas mercu dan elevasi dasar lantai
di kaki pelimpah (tinggi jatuh) (m)
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 18
H = tinggi muka air di atas mercu (m)
g = percepatan gravitasi = 9,81 m/det2
Pelimpah SITE-1 RAWABANGUN
El. Crest Spilway = 19.00Q = 17.31 m³/dtB = 8.00 mH = 0.76 mP = 1.50 mdz = 0.30 mZ = 2.56 m
Vo = 1.89 m/dtHa = 0.18 mV1 = 6.54 m/dty1 = 0.33 m
El. lantai hulu Spilway = 17.50El. lantai kaki Spilway = 17.20El. lantai peredam energi = 14.00
dz = Beda tinggi antara lantai di hulu pelimpah dan di kaki pelimpah semakin besar nilai dz akan menaikkan nilai bilangan
Kedalaman Air Hilir, y2
Kedalaman air di hilir dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan
sebagai berikut
Dimana :
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 19
dz
dengan
F = bilangan Froude (tidak berdimensi)
y1 = kedalaman air di hulu (m)
Pelimpah SITE-1 RAWABANGUN
y1 = 0.33 mF1 = 3.63y2 = 1.54 mL/y2 = 5.6L = 8.63 m
Pada bagian ini aliran masih diteruskan melalui saluran transisi dan
peluncur sebelum sampai kepada peredam energi. Sehingga pada bagian
setelah bangunan peredam energi saja ditinjau sifat aliran harus aman
tidak menyebabkan erosi dan diusahakan bersifat aliran tunak.
6.4.3 PERENCANAAN SALURAN TRANSISI
Saluran transisi direncanakan untuk menghubungkan lantai hilir pelimpah
dengan saluran peluncur, dimana terdapat perbedaan lebar antara saluran
hulu dengan saluran peluncur.
Panjang Saluran Transisi, L
Untuk menentukan panjang saluran transisi ditentukan dengan rumus sebagai
berikut:
Dengan
L = panjang saluran transisi, m
b1 = lebar saluran hulu, m
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 20
b2 = lebar saluran hilir, m
tan = sudut kontraksi, biasanya diambil ± 28.57o
b 2
12
b 1
L
28.57o
Gambar 6.6 Sketsa Saluran Transisi
SITE-1 RawabangunB1 = 8.00 mB2 = 5.00 m = 28.57 o
L = 2.75 m
Elevasi Dasar Hilir Saluran Transisi
Untuk merencanakan elevasi dasar di bagian hilir saluran transisi
dipergunakan rumus Bernaulli dan kontinuitas aliran. Adapun rumus tersebut
adalah sebagai berikut:
Dimana:
Z1 = z1 + y1 ; Z2 = z2 + y2
;
;
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 21
Dengan:
hf = kehilangan tinggi tekan karena gesekan, m
he = kehilangan tinggi tekan karena pusaran, untuk kontraksi atau
ekspansi k = 0,5
R = jari-jari hidraulik (m)
Gambar 6.7 Sketsa Persamaan Energi Rumus Bernaulli
Oleh karena saluran transisi menghubungkan saluran peluncur (kondisi super
kritis) dengan kolam olak di kaki tubuh pelimpah (kondisi sub kritis) maka
pada hilir saluran transisi (titik 2) akan terjadi aliran kritis. Kedalaman dan
kecepatan aliran kritis di titik 2 adalah sebagai berikut:
Kedalaman kritis di hilir saluran transisi dihitung menggunakan rumus :
; q = Q/B
6.4.4 PERENCANAAN SALURAN PELUNCUR
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 22
z1
z2
y 1
g2V 2
11
g2V 2
22
y 2
h e
h f = Sf x
21
Garis Persamaan
Z 1
Z 2
z2 + So X
Saluran peluncur direncanakan dengan lebar yang lebih kecil dan kemiringan
yang curam dan diusahakan kondisi aliran dalam keadaan super kritis untuk
debit rencana. Kondisi yang demikian akan memberi keuntungan dari aspek
penggunaan material (ekonomis).
Perhitungan parameter hidraulik di saluran peluncur (kedalaman dan
kemiringan saluran) didasarkan pada persamaan Bernaulli, seperti yang telah
disebutkan di atas.
Sedangkan cara perhitungannya dilakukan dengan metode tahapan Standar.
Saluran peluncur terdiri dari 2 bagian yaitu bagian lurus yang terletak setelah
saluran transisi dan bagian terompet merupakan bagian peralihan dan
menghubungkan bagian lurus dengan bangunan peredam energi. Pada
bagian terompet ini terjadi perubahan lebar saluran (lihat gambar Sketsa
Bangunan Pelimpah).
LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 23
Sal. Pengarah Pelimpah Sal. Pengatur Sal. Transisi Sal. Peluncur Bagian lurus Sal. Peluncur BagianTerompet Peredam Energi
Sal. Pengarah Pelimpah Sal. Pengatur Sal. Transisi Sal. Peluncur Bagian lurus Sal. Peluncur BagianTerompet Peredam Energi
Gambar 6.8 Sketsa Bangunan Pelimpah
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 24
Perhitungan profil muka air saluran peluncur dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 6-7 Profil Muka Air Saluran Peluncur
Jarak Lebar Coba Luas Kecepatan hv = Rerata V Perimeter Jari-jari Rerata R hf = H1= H2 =
Titik Penampang Dasar Kedalaman Penampang Aliran V2 (V1+V2) V2 Basah Hidrolis (R1 + R2) R4/ 3 n2.V2.L (hv2-hv1)+hf L.Sin y1+L.Sin -y2 he Elevasi Elevasi
L b y A V 2.g 2 P R 2 R4/ 3 kontrol Dasar Muka Air
(m) (m) (m) (m2) (m/ dt) (m) (m/ dt) (m2/ dt2) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m)
0 0.000 8.000 1.541 12.326 1.405 0.101 11.081 1.112 17.200 18.7411 3.000 5.000 0.601 3.003 5.765 1.694 3.585 12.851 6.201 0.484 0.798 0.741 0.033 1.626 0.686 1.626 0.000 16.514 17.1152 4.500 5.000 0.554 2.770 6.249 1.991 6.007 36.088 6.108 0.454 0.469 0.364 0.093 0.389 0.343 0.389 0.000 16.171 16.7253 6.000 5.000 0.521 2.605 6.645 2.251 6.447 41.569 6.042 0.431 0.442 0.337 0.116 0.376 0.343 0.376 0.000 15.829 16.3504 7.500 5.000 0.496 2.481 6.977 2.481 6.811 46.395 5.992 0.414 0.423 0.317 0.137 0.368 0.343 0.368 0.000 15.486 15.9825 9.000 5.000 0.477 2.385 7.260 2.686 7.119 50.673 5.954 0.401 0.407 0.302 0.157 0.362 0.343 0.362 0.000 15.143 15.6206 10.000 5.000 0.466 2.332 7.425 2.810 7.342 53.908 5.933 0.393 0.397 0.292 0.116 0.239 0.229 0.239 0.000 14.914 15.3817 11.000 5.000 0.457 2.286 7.574 2.924 7.500 56.243 5.914 0.386 0.390 0.285 0.123 0.238 0.229 0.238 0.000 14.686 15.1438 14.000 8.000 0.270 2.160 8.017 3.276 7.796 60.771 8.540 0.253 0.320 0.219 0.521 0.873 0.686 0.873 0.000 14.000 14.270
KETERANGAN : Panjang Saluran Peluncur = 14.00 mn (angka kekasaran manning) = 0.0250 - Bagian lurus = 8 mSlope Saluran Peluncur = 0.2286 - Bagian Terompet/ transisi = 6.00 m = 12.8750 El. Lantai kaki Pelimpah = 17.20
Q 50 Th = 17.313 m3/ det El Rencana Peredam Energi = 14.00Elevasi Dasar Hulu = 17.20 m Slope Sal Peluncur = 0.2286Froude di akhir saluran Peluncur = 4.9264
Tinggi muka air di hulu saluran peluncur = 0.2862 No. Yj Coba2Yj Hitung
q = 2.1641 1 0.00000 0.27312
V2/ 2g = 0.1858 2 0.27312 0.28557He = 0.9414 3 0.28557 0.28618El. Tinggi energi di hulu = 17.5 + p + He 4 0.28618 0.28621
= 19.9414 5 0.28621 0.28621Tinggi garis energi Sal.Peluncur = 3.2000 6 0.28621 0.28621
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 25
6.4.5 PERENCANAAN KOLAM OLAK PEREDAM ENERGI
Sebelum aliran air sungai yang melimpas di atas mercu bendung kembali
masuk ke badan sungai, maka aliran yang jatuh mempunyai kecepatan tinggi
dalam keadaan super kritis harus diperlambat dan di kondisikan dalam
keadaan sub kritis. Hal ini dapat dilakukan jika aliran ditenangkan dengan
mengurangi kandungan energi aliran yang bersifat menggerus dengan cara
meredam energi aliran di dalam saluran kolam olak hingga mencapai kondisi
normal untuk dialirkan kembali ke sungai sehingga tidak membahayakan
kestabilan alur sungai yang berada di hilir bendung.
Ada beberapa bentuk kolam olak yang ada dilihat dari bentuk dan
konstruksinya antara lain :
a. Type Loncatan
Peredam energi dengan type ini biasanya digunakan pada sungai-sungai
yang dangkal dengan kedalaman yang relatif dangkal dibandingkan
dengan kedalaman loncatan hidrolis aliran yang ada di ujung hulu
bangunan peredam energi. Pada dasarnya peredam energi type ini hanya
cocok untuk sungai dengan kondisi dasar saluran yang kokoh.
Gambar 6.9 Type Loncatan Hidrolis
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 26
b. Type Kolam Olakan
Pada prinsipnya peredam energi type olakan ini sebagian besar terjadi
akibat proses gesekan diantara molekul-molekul air, sehingga
menimbulkan olakan di dalam saluran peredam.
Berdasarkan bilangan froude yang terjadi, type kolam olakan dapat
dibedakan dalam beberapa macam yaitu :
Kolam Olak Type Vlugter
Biasanya type kolam olakan ini digunakan untuk bangunan-bangunan
yang mempunyai beda tinggi energi yang kecil, misalnya pada
bangunan-bangunan kecil di saluran irigasi.
Kolam Olak USBR Type I
Kolam olak ini digunakan untuk mengalirkan debit sungai yang relatif
kecil dengan kapasitas peredam energi juga kecil dan biasanya
dibangun pada sungai yang kondisinya tidak memungkinkan untuk
dibuat perlengkapan-perlengkapan kolam olak.
Gambar 6.10 Kolam Olak USBR Tipe I
Kolam Olak USBR Type II
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 27
Kolam Olak ini merupakan kolam olak datar yang pada bagian dasar
hulu kolam olak diberi bangunan pemancar energi yang biasanya
terbuat dari beton yang berfungsi untuk meningkatkan efektifitas
peredaman energi. Sedangkan pada hilirnya diberi ambang bergerigi
yang berfungsi untuk menstabilkan loncatan hidrolis yang terjadi di
bagian hilir kolam olak. Kolam olak type ini cocok untuk besar aliran per
satuan lebar saluran q > 45 m3/det/m serta bilangan froudenya > 4.5.
Gambar 6.11 Kolam Olak USBR Tipe II
Kolam Olak USBR Type III
Pada hakekatnya kolam olak ini merupakan kolam olak datar yang
prinsip dasarnya sama seperti kolam olak type II, namun perbedaanya
pada bagian tengah saluran kolam olak diberi blok pemancar aliran
untuk menguraikan energi yang aliran yang datang. Kolam olak ini
relatif pendek dibandingkan dengan kolam olak type II, hal ini
dikarenakan type kolam olak seperti ini untuk aliran hidrostatis dengan
debit per satuan lebar saluran q < 18.50 m3/det/m serta bilangan
froudenya > 4.5.
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 28
Gambar 6.12 Kolam Olak USBR Tipe III
Kolam Olak USBR Type IV
Pada hakekatnya kolam olak ini merupakan kolam olak datar yang
prinsip dasarnya sama seperti kolam olak type III, namun perbedaanya
pada penggunaannya hanya untuk bendung-bendung yang sangat
rendah, yang mengalirkan dengan tekanan hidrostatis rendah dengan
bilangan froudenya antara 2.5 sampai 4.5.
Gambar 6.13 Kolam Olak USBR Tipe IV
Pemilihan Kolam Olak Peredam Energi
Sesuai dengan nilai bilangan froude dibawah saluran peluncur :
F = 4.92 Aliran tunak (F > 4.5 )
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 29
Direncanakan kolam olak berdasarkan kolam loncatan air dengan dipasang
End Sill saja, maka panjang kolam olakan dihitung dengan rumus
Lj = 5 (y2-Yu)
Kedalaman dihilir dhitung sebagai berikut :
a. Data Perencanaan
d1 = 0.270 mB = 8.000 mV = 8.017 m/ dt
q = 2.164 m3/ dt/ m'Fr = 4.926
b. Kedalaman Loncatan Hidraulis
d2/ d1 = 0,5 [(1 + 8Fr2)0,5 - 1]
d2 = 0,5 [(1 + (8 . 4,9262))0,5 - 1] . 0,270
= 1.751 m
Sehingga panjang kolam olakan adalah
Lj = 5 (1.751 – 0.270) = 5 x 1.481 = 7.40 m
Jika digunakan grafik maka panajng kolam adalah :
Dari grafik hubungan bilangan Frode, F = 4.92 maka diperoleh nilai
L/Y2 = 5.90 - L = 5.90 x Y2 = 5.90 x 1.751 = 10.33 m
Pada prakteknya dimensi menggunakan USBR sering mengalami over
desain, seperti pada perhitungan panjang kolam olakan untuk USBR lebih
besar dari rumus sebelumnya. Sehingga untuk penentuan perencanaan
panjang kolam olakan digunakan panjang L = 7.50 m.
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 30
Gambar 6.14 Sketsa Rencana Kolam Olak
3
4
5
6
7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
LONCATANBEROSILASI
GELOMBANG
LONCATAN TUNAK
Unjuk kerja yang baik
LONCATAN KUAT
Kolam olakan yang mahal dan keadaan permukaannya kasarUnjuk kerja yang masih dapat
diterima
Lonc
atan
bero
mba
k
Permulaan yang mengalamiturbulensi
1
1
gyV
F
LY2
Gambar 6.15 Grafik Hubungan F1 dengan L/Y2 berdasarkan rekomendasi
USBR
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 31
6.5 PERENCANAAN TUBUH BANGUNAN/DAM (SITE-1)
6.5.1 Tipe Tubuh Bangunan
Pemilihan tipe berdasarkan beberapa pertimbangan meliputi : jenis pondasi,
panjang/bentuk lembah dan bahan bangunan yang tersedia di tempat.
Menurut jenis pondasi yang ada di site adalah jenis fonadasi tanah Lempung
pasir maka tubuh direncanakan dengan tipe urugan. Ditinjau dari besar biaya
tipe urugan akan jauh lebih murah dibanding dengan tipe pasangan batu
ataupun beton.
Tubuh bangunan direncanakan dengan tipe urugan majemuk, dimana terdiri
dari dua macam material tanah yaitu urugan kedap air yang merupakan
bagian inti tubuh bangunan berupa lempung, dan semi kedap air di bagian
hulu dan hilirnya inti. Inti kedap air didesain di bagian tengah berbentuk
vertikal. Sedangkan bagian paling luar di udik bangunan dilindungi dengan
rip-rap sehingga tidak mudah terkikis oleh benturan air akibat gelombang atau
ombak. Dengan demikian koefisien kelulusan air dan gradasi material
berubah secara bertahap, makin ke luar makin besar.
Untuk mencegah terangkutnya butiran halus material urugan inti kedap air ke
dalam urugan paling luar yang lulus air akibat aliran rembesan, maka urugan
semi kedap air di udik dan di hilir inti kedap air harus dapat berfungsi sebagai
“filter” dan transisi.
Untuk itu di bagian tumit hilir tubuh bangunan dilengkapi dengan filter yang
berfungsi untuk memperlancar pembuangan atau drainase aliran rembesan
sehingga mencegah keluarnya material halus. Filter ini direncanakan
berdasarkan garis aliran rembesan yang terjadi dalam tubuh bangunan dam.
6.5.2 Dinding Halang (Cut-Off)
Dinding halang diperlukan karena pondasi tubuh bangunan terdiri dari
material tanah yang lulus air di bagian atas, sedangkan material kedap air
terletak cukup dalam dibawahnya. Dengan dinding halang rembesan dapat
dikurangi dan mencegah terjadinya erosi buluh dan kehilangan air yang cukup
besar. Dinding halang dibangun pada paritan yang digali sejajar sumbu
urugan hingga mencapai lapisan fondasi kedap air.
Dinding halang dibuat dengan batasan lebar dasar minimum 1,5 m dengan
kemiringan tidak lebih curam dari 1H : 1V. Paritan diisi dengan lapisan urugan
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 32
kedap air dari lempung yang dipadatkan pada kondisi kadar air cukup tinggi
(basah).
6.5.3 Dimensi Tubuh Bangunan
Penentuan tinggi tubuh bangunan ini erat kaitannya dengan perencanaan
tampungan yang didasarkan pada perencanaan mercu/crest Pelimpah,
dimana tinggi tubuh bangunan sama dengan tinggi mercu pelimpah ditambah
tinggi banjir diatas pelimpah dan ditambah dengan jagaan.
H = P + He + w
Dimana :
H = Tinggi tubuh embung
P = Tinggi tampungan efektif
He = Tinggi muka air banjir di atas pelimpah
W = tinggi jagaan rencana
Sesuai hasil penelusuran banjir maka diperoleh Tinggi muka air banjir (HWL)
pada + 19.76 m sedangkan elevasi pelimpah pada + 19.00 m. Dengan jagaan
direncanakan ±0.75 maka Elevasi puncak bangunan Dam = + 20.50 m.
Gambar 6.16 Tipikal Tubuh Bangunan Dam
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 33
22
20
15
POTONGAN MELINTANG PADA AS. EMBUNG
6.6 RINGKASAN DATA TEKNIS PERENCANAAN BANGUNAN
Dari hasil perhitungan dan perencanaan, maka diperoleh data teknis bangunan
baik untuk bangunan Retensi banjir pada SITE-1 dan SITE-3 adalah sebagai
berikut :
RINGKASAN DATA TEKNIS BANGUNAN RETENSI BANJIR SITE-1
(BANGUNAN DAM RETENSI BANJIR RAWABANGUN I)
Bangunan Pengelak (Cofferdam)
T i p e : Timbunan tanah (Selected Soil)
Debit Rencana (Q5) : 12.53 m3/dt
Tinggi bangunan : 3,50 m (+ kupasan 0.50 m)
Elevasi puncak : EL. +17,00 m
Elevasi dasar : EL. + 14,00 m
Lebar puncak : 3,00 m
Lebar dasar : ± 19,00 m (Panjang Maks)
Terowongan Pengelak
T i p e : Terowongan Segi Empat Berpintu
Debit Rencana (Q5) : 12.53 m3/dt
Dimensi : 1.5 x 1.5 m
Elevasi Dasar : + 14,50 m
Panjang Terowongan : 40 m
Waduk (Reservoir)
Tampungan Total/Maks : 161.440 m3
Tampungan normal : 113.370 m3
Luas Genangan Maksimum : 8.40 Ha
Tinggi muka air normal (NWL) : + 19,00 m
Muka air banjir (FWL) : + 19,76 m
Bangunan Pelimpah (Spillway)
T i p e : Tipe Bulat
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 34
Bahan Konstruksi : Pasangan batu dilapis beton bertulang
Lebar : 8.00 m
Tinggi Pelimpah : 1,50 m
Debit Maksimum : 17.31 m3/dt (Q50)
Elevasi Crest : + 19,00 m
Tubuh Bendungan (Dam)
T i p e : Urugan Majemuk (Seleceted Soil)
Panjang puncak : ± 34.43 m (tidak termasuk pelimpah)
Lebar puncak : 5,00 m
Tinggi : 8,00 m (Maks. diukur dari dasar cut off)
Lebar dasar : 43,50 m (Panjang Maks)
Elevasi puncak : + 20, 50 m
Elevasi dasar (Cut Off) : + 12,50 m (profil melintang terendah)
RINGKASAN DATA TEKNIS BANGUNAN RETENSI BANJIR SITE-3
(BANGUNAN DAM RETENSI BANJIR RAWABANGUN II)
Bangunan Pengelak (Cofferdam)
T i p e : Timbunan tanah (Selected Soil)
Debit Rencana (Q5) : 9.47 m3/dt
Tinggi bangunan : 2,30 m (+ kupasan 0.50 m)
Elevasi puncak : EL. +3,80 m
Elevasi dasar : EL. + 2,10 m
Lebar puncak : 2,00 m
Lebar dasar : ± 12,70 m (Panjang Maks)
Terowongan Pengelak
T i p e : Terowongan Segi Empat Berpintu
Debit Rencana (Q5) : 9.47 m3/dt
Dimensi : 1.0 x 1.0 m
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 35
Elevasi Dasar : + 2,10 m
Panjang Terowongan : 15.00 m
Waduk (Reservoir)
Tampungan Total/Maks : 21.920 m3
Tampungan normal : 8.430 m3
Luas Genangan Maksimum : 2.91 Ha
Tinggi muka air normal (NWL) : + 3,50 m
Muka air banjir (FWL) : + 4,28 m
Bangunan Pelimpah (Spillway)
T i p e : Tipe Bulat
Bahan Konstruksi : Pasangan batu dilapis beton bertulang
Lebar : 5.00 m
Tinggi Pelimpah : 1,50 m
Debit Maksimum : 13.08 m3/dt (Q50)
Elevasi Crest : + 3,50 m
Tubuh Bendungan (Dam)
T i p e : Urugan Homogen (Seleceted Soil)
Panjang puncak : ± 17.69 m (tidak termasuk pelimpah)
Lebar puncak : 3,00 m
Tinggi : 4.50 m (Maks. diukur dari dasar cut off)
Lebar dasar : 20,50 m (Panjang Maks)
Elevasi puncak : + 5,00 m
Elevasi dasar (Cut Off) : + 0,50 m (profil melintang terendah)
6.7 STABILITAS BANGUNAN
6.7.1 Stabilitas Lereng Tubuh Bangunan Dam
Perhitungan stabilitas lereng Tubuh bangunan Dam untuk mempercepat digunakan program
Geostudio 2004 versi 6.02, dengan rumus dasar menggunakan metode Methode Fellenius,
yang dirumuskan sebagai berikut ;
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 36
dengan :
Fs = Faktor keamanan
N = Beban komponen vertikal yang timbul dari berat setiap irisan bidang luncur
(t/m)
T = Beban komponen tangemsial yang timbul dari berat setiap irisan bidang
luncur (t/m)
U = Tekanan air pori yang bekerja pada setiap irisan bidang luncur (t/m)
Ne = Komponen vertikal beban seismic yang bekerja pada setiap irisan bidang
luncur (t/m)
Te = Komponen tangensial beban seismic yang bekerja pada setiap irisan bidang
luncur (t/m)
l = panjang busur (m)
= sudut geser dalam bahan yang membentuk dasar setiap irisan bidang luncur
c = Angka kohesi tanah pembentuk dasar setiap irisan bidang luncur (t/m3)
= Berat isi dari setiap bahan pembentuk irisan bidang luncur (t/m3)
Ne dan Te bernilai 0 bila perhitungan dalam kondisi normal (tidak ada gempa).
Stabilitas lereng ditinjau dari beberapa keadaan sebagai berikut;
1. Kondisi Kosong (after construction) tanpa gempa (TG) dan dengan gempa (DG)
pada lereng hulu dan lereng hilir
2. Kondisi banjir/penuh HWL tanpa gempa (TG) dan dengan gempa (DG) pada lereng
hulu dan lereng hilir
3. Kondisi Muka air Turun Tiba-tiba (Rapidly Drawdowni) tanpa gempa (TG) dan
dengan gempa (DG) pada lereng hulu dan lereng hilir
Dari hasil analisa diperoleh ringkasan hasil analisa sebagai berikut;
Tabel 6-8 Hasil Perhitungan Angka Keamanan Stabilitas Lereng (FS)
Nama DamLeren
gKondisi
SF yang
dibutuhkan
SF hasil
analisa
D.G T.G D.G T.G
Rawabangun I Hulu
1 : 3Kosong 1,1 1,5 1,367 1,946
Penuh/HWL 1,1 1,5 2.435 4.698
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 37
)TeT(
)tan)NeUN(l.c(Fs
Bengaris Kiri
Rapidly
Drawdown
1,1 1,5 1.234 1.763
Hilir
1 : 2,5
Kosong 1,1 1,5 1.260 1.687
Penuh/HWL 1,1 1,5 1, 259 1,687
Rapidly
Drawdown
1,1 1,5 1, 155 1.548
Rawabangun II
Hulu
1 : 2.5
Kosong 1,1 1,5 1.270 1.801
Penuh/HWL 1,1 1,5 2.023 3.712
Rapidly
Drawdown
1,1 1,5 1.134 1.684
Hilir
1 : 2
Kosong 1,1 1,5 1.219 1.659
Penuh/HWL 1,1 1,5 1.219 1.659
Rapidly
Drawdown
1,1 1,5 1.124 1.561
Untuk lebih jelas gambar hasil analisa stabilitas sebagai ouput program Geostudio 2004
dapat dilihat pada lampiran.
Dari hasil analisa tersebut di atas dapat disimpulkan bahwa tubuh bangunan Dam aman
terhadap longsoran (Sliding).
6.7.2 Stabilitas Pelimpah Rawabangun I
Lantai Apron
Untuk memperkirakan panjang lantai yang aman terhadap bahaya piping
digunakan persamaan berikut:
Dimana:
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 38
Titik Jarak Vertikal Horizontal
AA - B 1.35
BB - C 0.60
CC - D 1.19
DD - E 8.73
EE - F 0.85
F F - G 0.75
GG - H 0.75
HH - I 0.72
II - J 1.09
JJ - K 0.75
KK - L 0.60
LL - M 0.75
M M - N 0.60
NN - O 0.84
OO - P 8.00
P
P - Q 0.85Q
Q - R 0.60R
R - S 0.69S
S - T 14.00T
T - U 0.77U
U - V 0.60
VV - W 0.84
WW - X 5.47
XX - Y 0.85
Y
Y - Z 0.60Z
Z - AA 1.70AA
Jumlah 26.89 27.64
CL = koefisien Lane
= 4 (lempung Pasiran)
= beda tinggi muka air hulu dan hilir
= 4,5 m
CL. = 4 . 4,5
= 18,0
Panjang rayapan vertikal ( ) dan horisontal ( ):
= 1,35 + 1,19 + 0,85 + 0,75 + 0,72 + 0,75 + 0,75 + 0,84 + 0,85 +
0,69 + 14,00 + 0,77 + 0,84 + 0,85 + 1,70
= 26,89 m
= 0,60 + 8,73 + 0,75 + 1,09 + 0,60 + 0,600 + 8,00 + 0,60 + 0,60 +
5,47 + 0,60
= 27,64 m
Kontrol bahaya piping:
26,89 + (27,64) > 18,0
36,10 > 18,0 (aman)
Tabel 6-9 Perhitungan Panjang Rayapan Rawabangun I
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 39
Sumber : Hasil Perhitungan
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 40
Gambar 6.17 Panjang Lantai Apron (Rawabangun I)
Data Teknis
a. Data tanah pada lokasi bendung
Jenis tanah = lempung pasiran
Sudut geser dalam tanah ( ) = 6,0080
Berat jenis tanah ( ) = 1,169 t/m3
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 41
A
B C
D E
F G
HI J
KL
M NO P
Q R
S
T
U VW X
Y Z
AA
b. Data karakteristik konstruksi bangunan
Jenis bahan konstruksi = pasangan batu
Berat jenis bangunan ( ) = 2,2 t/m3
Tabel 6-10 Perhitungan Jalur Rembesan dan Tekanan Air
V H (1/3) H Lx
E 0.00 0.00 2.00 2.00
E - F 0.85F 0.85 0.27 2.85 2.58
F - G 0.75 0.25G 1.10 0.35 2.85 2.50
G - H 0.75H 1.85 0.59 2.10 1.51
H - I 0.72I 2.57 0.82 1.50 0.68
I - J 1.09 0.36J 2.94 0.93 1.50 0.57
J - K 0.75K 3.69 1.17 2.25 1.08
K - L 0.60 0.20L 3.89 1.23 2.25 1.02
L - M 0.75
M 4.64 1.47 3.00 1.53
M - N 0.60 0.20N 4.84 1.53 3.00 1.47
N - O 0.84O 5.67 1.80 2.40 0.60
Titik GarisPanjang Rembesan
Lx / L Δ H Hx Px
Sumber : Hasil Perhitungan
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 42
Tabel 6-11 Perhitungan Gaya Vertikal Akibat Beban Tubuh Pelimpah Rawabangun I
Volume BJ Berat Lengan Momen
(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)
G1 0.75 x 1.35 1.01 2.20 2.23 3.65 -8.14
G2 0.5 x 0.40 x 0.60 0.12 2.20 0.26 3.15 -0.83G3 0.5 x 0.57 x 1.13 0.32 2.20 0.70 3.65 -2.57G4 0.55 x 1.13 0.63 2.20 1.38 3.19 -4.40G5 0.5 x 0.23 x 0.25 0.03 2.20 0.06 3.31 -0.21G6 0.32 x 0.25 0.08 2.20 0.17 3.07 -0.54G7 0.5 x 0.32 x 0.12 0.02 2.20 0.04 3.02 -0.13G8 0.5 x 0.26 x 0.06 0.01 2.20 0.02 2.22 -0.04G9 0.61 x 1.50 0.91 2.20 2.00 2.61 -5.21G10 0.26 x 1.44 0.37 2.20 0.82 2.18 -1.78G11 0.5 x 1.49 x 1.44 1.07 2.20 2.36 1.55 -3.65G12 1.23 x 0.30 0.37 2.20 0.81 1.17 -0.95G13 0.5 x 0.56 x 0.30 0.08 2.20 0.18 0.37 -0.07
G14 1.79 x 0.45 0.80 2.20 1.77 0.89 -1.58G15 0.60 x 0.60 0.18 2.20 0.39 0.59 -0.23G16 0.39 x 0.30 0.36 2.20 0.79 0.89 -0.70
G17 0.5 x 0.59 x 0.60 0.18 2.20 0.39 0.89 -0.34
W1 0.5 x 1.12 x 1.50 0.84 1.00 0.84 3.66 -3.0715.22 -34.43Jumlah
Gaya Uraian
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 6-12 Perhitungan Gaya dan Momen Vertikal Akibat Uplift Rawabangun I
Volume BJ Berat Lengan Momen
(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)
0.75 x 2.50 1.88 1.88 3.65 6.86
0.5 x 0.75 x (2.58 - 2.50) 0.03 0.03 3.78 0.11
0.72 x 0.68 0.49 0.49 3.08 1.520.5 x 0.72 x (1.51 - 0.68) 0.30 0.30 3.15 0.94
1.09 x 0.57 0.62 0.62 2.33 1.450.5 x 1.09 x (0.68 - 0.57) 0.06 0.06 2.51 0.16
0.60 x 1.02 0.61 0.61 1.49 0.91
0.5 x 0.60 x (1.08 - 1.02) 0.02 0.02 1.59 0.030.60 x 1.47 0.88 0.88 0.89 0.78
0.5 x 0.60 x (1.53 - 1.47) 0.02 0.02 0.98 0.020.84 x 0.60 0.50 0.50 0.29 0.15
0.5 x 0.6 x (1.47 - 0.60) 0.36 0.36 0.39 0.144.01 13.06
1.00
U3 1.00
U4
Gaya Uraian
U1
Jumlah
1.00
U2
1.00
U5 1.00
U6 1.00
Sumber : Hasil Perhitungan
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 43
Tabel 6-13 Perhitungan Gaya dan Momen Horizontal Aktif Rawabangun i
Volume BJ Berat Lengan Momen
(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)
0.75 x 0.57 0.43 1 0.43 0.08 -0.03
0.5 x 0.75 x (1.08 - 0.57) 0.19 1 0.19 0.20 -0.04
Wh1 0.5 x 0.85 x 2.58 1.10 1 1.10 0.77 -0.840.75 x 1.02 0.76 1 0.76 0.83 -0.63
0.5 x 0.75 x (1.53 - 1.02) 0.19 1 0.19 0.95 -0.18Pw 0.5 x 1 x 1.5 x 1.5 1.13 1 1.13 0.80 0.90
3.80 -0.82Jumlah
Wh2
Wh3
Gaya Uraian
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 6-14 Perhitungan Gaya dan Momen Horizontal Pasif Rawabangun I
Volume BJ Berat Lengan Momen
(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)
0.72 x 0.68 0.49 1 0.49 0.00 0.000.5 x 0.72 x (1.51 - 0.68) 0.30 1 0.30 0.10 0.03
Wh6 0.5 x 0.6 x 0.6 0.18 1 0.18 1.00 0.180.75 x 1.51 1.13 1 1.13 0.68 0.77
0.5 x 0.75 x (2.50 - 1.51) 0.37 1 0.37 0.80 0.302.48 1.27Jumlah
Gaya Uraian
Wh4
Wh5
Sumber : Hasil Perhitungan
Kontrol Stabilitas Pelimpah
= 15,22 – 4,01 = 11,20 t
= 3,80 – 2,48 = 1,32 t
= 34,43 + 1,27 = 35,71 tm
= 13,06 + 0,82 = 13,88 tm
= – = 35,71 – 13,88 = 21,82 tm
1. Stabilitas terhadap guling
FS =
=
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 44
= 2,572 > 1,5 (aman)
2. Stabilitas terhadap geser
f = koefisien gesek = 0,40
c = 1,1 tm/m3 (pasangan)
FS =
=
= 6,77 >1,5 (aman)
3. Stabilitas terhadap daya dukung tanah
Pondasi berbentuk memanjang, maka besarnya daya dukung tanah yang
diijinkan (σ) pada lantai pondasi adalah:
=
Dimana:
σ = daya dukung ijin tanah (t/m2)
qult = daya dukung batas tanah (t/m2)
, = faktor bentuk pondasi; untuk pondasi menerus diperoleh
= 1, = 0,5
Nc, Nγ, Nq = koefisien daya dukung
untuk = 6,008o, maka Nc = 16,15, Nγ = 7,5 , Nq = 10,6
c = kohesi tanah 0
γt = berat jenis tanah = 1,169 t/m3
Df = kedalaman pondasi = 1,5 m
L = lebar telapak pondasi = 4,03 m
e =
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 45
=
= 0,0668 < 0,67
L’ = L – 2e
= 4,0296 – 2(0,0668)
= 3,90 m
=
= 35,67 t/m2
= <
=
= 11,89 t/m2 < 35,67 t/m2 (aman)
Gambar 6.18 Sketsa Pembebanan Pada Pelimpah (Rawabangun I)
6.7.3 Stabilitas Pelimpah Rawabangun II
Lantai Apron
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 46
E
F G
H
I J
K L
M N
O
W1
G5
G7
G6
G3
G4
G9G10
G11
G8
G12 G13
G14
G15
G16
G17
G2
G1
X
2.582.50
1.51
0.68 0.57
1.08 1.02
1.53 1.47
0.60
U1
U2 U3U4
U5
U6
Pw
Wh1
Wh5
Wh3
Wh2
Wh6
Wh4
Untuk memperkirakan panjang lantai yang aman terhadap bahaya piping
digunakan persamaan berikut:
Dimana:
CL = koefisien Lane
= 4 (lempung Pasiran)
= beda tinggi muka air hulu dan hilir
= 1,5 m
CL. = 4 . 1,5
= 6,0
Panjang rayapan vertikal ( ) dan horisontal ( ):
= 0.90 + 0.70 + 0.50 + 0.50 + 0,89 + 0,80 + 0,50 + 0,50 + 0,56 +
0,57 + 1,40
= 7,82 m
= 0,40 + 4,41 + 0,50 + 1,02 + 0,50 + 0,50 + 1,00 + 6,02 + 0,50
= 14,85 m
Kontrol bahaya piping:
7,82 + (14,85) > 6,0
12,77 > 6,0 (aman)
Tabel 6-15 Perhitungan Panjang Rayapan Rawabangun II
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 47
Titik Jarak Vertikal Horizontal
AA - B 0.9
BB - C 0.40
CC - D 0.70
DD - E 4.41
EE - F 0.5
F F - G 0.5
GG - H 0.5
HH - I 0.89
II - J 1.02
JJ - K 0.8
KK - L 0.50
LL - M 0.5
M M - N 0.50
NN - O 0.50
OO - P 1.00
P
P - Q 0.56Q
Q - R 6.02R
R - S 0.57S
S - T 0.5T
T - U 1.40U
Jumlah 7.82 14.85
Sumber : Hasil Perhitungan
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 48A
B CD E
F G
H
I J
K L
M N
O PQ R
S T
U
Volume BJ Berat Lengan Momen
(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)
G1 0.50 x 0.50 0.25 2.20 0.55 4.06 -2.23
G2 0.50 x 0.40 0.20 2.20 0.44 4.06 -1.79
G3 0.5 x 0.20 x 0.40 0.04 2.20 0.09 3.75 -0.33G4 0.50 X 0.63 x 1.25 0.39 2.20 0.86 3.89 -3.37G5 0.07 x 0.40 0.03 2.20 0.06 3.65 -0.23G6 0.50 X 0.20 x 0.40 0.04 2.20 0.09 3.55 -0.31G7 0.37 x 0.85 0.32 2.20 0.69 3.50 -2.43
G8 0.5 x 0.37 x 0.25 0.05 2.20 0.10 3.44 -0.34G9 0.40 x 1.10 0.44 2.20 0.98 3.11 -3.04G10 0.50 X 1.26 x 1.10 0.70 2.20 1.53 2.49 -3.81G11 0.80 x 0.74 0.59 2.20 1.31 2.02 -2.64G12 0.50 X 1.07 x 0.90 0.48 2.20 1.05 1.29 -1.36G13 0.24 x 0.50 0.12 2.20 0.27 1.77 -0.47
G14 1.07 x 0.40 0.43 2.20 0.94 1.12 -1.05G15 0.81 x 0.10 0.08 2.20 0.18 0.99 -0.17G16 0.58 x 0.50 0.29 2.20 0.64 0.29 -0.19
G17 1.00 x 0.40 0.40 2.20 0.88 0.89 -0.78
G18 0.5 x 0.39 x 0.40 0.08 2.20 0.17 0.26 -0.04W1 0.5 x 1.00 x 1.50 0.75 1.00 0.75 3.98 -2.97
11.58 -27.58Jumlah
Gaya Uraian
Gambar 6.19 Panjang Lantai Apron Rawabangun II
Tabel 6-16 Perhitungan Jalur Rembesan dan Tekanan Air Rawabangun II
V H (1/3) H Lx
E 0.00 0.00 1.90 1.90
E - F 0.50
F 0.50 0.18 2.40 2.22F - G 0.50 0.17
G 0.67 0.25 2.40 2.15G - H 0.50
H 1.17 0.43 1.90 1.47
H - I 0.89I 2.06 0.76 1.10 0.34
I - J 1.02 0.34J 2.40 0.88 1.10 0.22
J - K 0.80K 3.20 1.18 1.90 0.72
K - L 0.50 0.17L 3.37 1.24 1.90 0.66
L - M 0.50
M 3.87 1.43 2.40 0.98
M - N 0.50 0.17N 4.03 1.49 2.40 0.91
N - O 0.50
O 4.53 1.67 2.90 1.23O - P 1.00 0.33
P 4.87 1.79 2.90 1.11P - Q 0.56
Q 5.43 2.00 2.50 0.50
Titik GarisPanjang Rembesan
Lx / L Δ H Hx Px
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 6-17 Perhitungan Gaya Vertikal Akibat Beban Tubuh Pelimpah (Rawabangun II)
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 49
Volume BJ Berat Lengan Momen
(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)
0.50 x 2.15 1.08 1.08 4.06 4.38
0.5 x 0.50 x (2.22 - 2.15) 0.02 0.02 4.15 0.06
0.89 x 0.34 0.30 0.30 3.61 1.100.5 x 0.89 x (1.47 - 0.34) 0.50 0.50 3.66 1.84
1.02 x 0.22 0.22 0.22 2.90 0.640.5 x 1.02 x (0.34 - 0.22) 0.06 0.06 3.07 0.20
0.50 x 0.66 0.33 0.33 2.14 0.71
0.5 x 0.50 x (0.72 - 0.66) 0.02 0.02 2.22 0.030.50 x 0.91 0.46 0.46 1.64 0.75
0.5 x 0.50 x (0.98 - 0.91) 0.02 0.02 1.73 0.031.00 x 1.11 1.11 1.11 0.89 0.99
0.5 x 1.00 x (1.23 - 1.11) 0.06 0.06 1.06 0.060.56 x 0.50 0.28 0.28 0.20 0.05
0.5 x 0.56 x (1.11 - 0.50) 0.17 0.17 0.27 0.054.62 10.89
U7 1.00
1.00
U3 1.00
U4
Gaya Uraian
U1
Jumlah
1.00
U2
1.00
U5 1.00
U6 1.00
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 6-18 Perhitungan Gaya dan Momen Vertikal Akibat Uplift (Rawabangun II)
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 6-19 Perhitungan Gaya dan Momen Horizontal Aktif (Rawabangun II)
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 50
Volume BJ Berat Lengan Momen
(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)
0.50 x 1.47 0.74 1 0.74 0.15 0.110.5 x 0.50 x (2.15 - 1.47) 0.17 1 0.17 0.23 0.04
Wh7 0.5 x 0.40 x 0.50 0.10 1 0.10 0.77 0.080.89 x 0.34 0.30 1 0.30 0.50 -0.15
0.5 x 0.89 x (1.47 - 0.34) 0.50 1 0.50 0.36 -0.181.82 -0.11
Wh5
Wh6
Gaya Uraian
Jumlah
Volume BJ Berat Lengan Momen
(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)
0.80 x 0.22 0.17 1 0.17 0.50 0.090.5 x 0.80 x (0.72 - 0.22) 0.20 1 0.20 0.36 0.07
Wh1 0.5 x 0.5 x 2.22 0.55 1 0.55 0.23 -0.130.50 x 0.66 0.33 1 0.33 0.15 -0.05
0.5 x 0.50 x (0.98 - 0.66) 0.08 1 0.08 0.23 -0.02Pw 0.5 x 1 x 1.5 x 1.5 1.13 1 1.13 1.00 1.13
0.50 x 0.91 0.46 1 0.46 0.65 -0.300.5 x 0.50 x (1.23 - 0.91) 0.08 1 0.08 0.73 -0.06
3.00 0.73
Gaya Uraian
Wh2
Jumlah
Wh4
Wh3
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 6-20 Perhitungan Gaya dan Momen Horizontal Pasif Rawabangun II
Sumber : Hasil Perhitungan
Kontrol Stabilitas Pelimpah
= 11,80 – 4,62 = 6,96 t
= 3,00 – 1,82 = 1,18 t
= 27,58 + 0,11 = 27,69 tm
= 10,89 + 0,73 = 11,62 tm
= –
= 27,69 – 11,62 = 16,07 tm
1. Stabilitas terhadap guling
FS =
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 51
=
= 2,382 > 1,5 (aman)
2. Stabilitas terhadap geser
f = koefisien gesek = 0,40
c = 1,1 tm/m3 (pasangan)
FS =
=
= 6,37 >1,5 (aman)
3. Stabilitas terhadap daya dukung tanah
Pondasi berbentuk memanjang, maka besarnya daya dukung tanah yang
diijinkan (σ) pada lantai pondasi adalah:
=
Dimana:
σ = daya dukung ijin tanah (t/m2)
qult = daya dukung batas tanah (t/m2)
, = faktor bentuk pondasi; untuk pondasi menerus diperoleh
= 1, = 0,5
Nc, Nγ, Nq = koefisien daya dukung
untuk = 6,008o, maka Nc = 16,15, Nγ = 7,5 , Nq = 10,6
c = kohesi tanah 0
γt = berat jenis tanah = 1,169 t/m3
Df = kedalaman pondasi = 1,4 m
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 52
2.22 2.15
1.47
0.340.22
0.72 0.66
0.98 0.91
1.231.11
0.50
U1
U2U3
U4
U5U6
U7
Wh2
Wh3
Wh6
Pw
Wh5
Wh4
Wh1
Wh7
EF G
H
I J
K L
M N
O PQ
G1
G2G3
G4
G5G6
G7
G8
G9
G10
W1
G11
G12
G13G14
G16
G18
G15
G17
L = lebar telapak pondasi = 4,31 m
e =
=
= 0,1527 < 0,72
L’ = L – 2e
= 4,31 – 2(0,1527)
= 4,01 m
=
= 34,92 t/m2
= <
=
= 11,64 t/m2 < 34,92 t/m2 (aman)
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 53
Gambar 6.20 Sketsa Pembebanan pada Pelimpah Rawabangun II
6.8 RENCANA PENGERUKAN DI MUARA
Rencana pengerukan muara sungai sebagai upaya untuk mengurangi efek pembendungan
karena adanya pendangkalan di muara, juga untuk mempercepat aliran yaitu pada saat
surut aliran akan cepat mengalir.
Upaya pengerukan di muara dilakukan hanya terhadap kedalaman sungai saja dan tidak
dilakukan upaya memperlebar sungai karena batas kiri dan kanan tidak memungkinkan
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 54
karena adanya pemukiman tepat dipinggir sungai. Disamping itu sungai ekisting pada muara
sungai sudah dibuat plengsengan (pasangan batu) sehingga pengerukan harus
memperhatikan batas dasar pondasi sehingga tidak merusak pondasi
pasangan/plengsengan esksisting. Dengan demikian lebar dasar bervariasi menyesuaikan
dengan lebar eksisting sungai tersebut.
Panjang pengerukan dimulai dari P.61 s.d P.59 sepanjang 135,60 m.
Berikut adalah salah satu contoh pengerukan pada salah satu potongan melintang yaitu
pada patok P.61 yang terletak sekitar ±10 m dari mulut muara.
Gambar 6.21 Potongan Melintang Pengerukan di Muara (P.61)
LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali
VI - 55
PLESENGAN EKSISTING
JALAN
: m2
: 2m7.93
0.00
+1.04
ORIGINAL GROUND LEVEL
JARAK (m)DISTANCE (m)
Reference level
Bidang persamaan
ELEVASI TANAH ASLI
0.00
3.8
66
3.8
66
1.9
03
1.5
40
2.8
04
3.00 4.00 8.60 5.20
4
P.61