Dokumen tersebut membahas tentang perencanaan bangunan talang untuk jaringan irigasi, termasuk parameter perencanaan seperti kehilangan energi, dimensi, kemiringan, dan penulangan beton."

1. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Tarakan, 12 Mei 2023
Praktisi :
Ir. Sabudi Prasetyo, S.T., M.M.
Kabid Pengairan dan Sumber Daya Air
DPUPR Kota Tarakan
Pelaksanaan Kelas Kolaborasi
Program Praktisi Mengajar
Tahun 2023
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik
Universitas Borneo Tarakan
Mata Kuliah :
Irigasi dan Bangunan Air (3 SKS)
Materi :
Bangunan Penunjang : Talang dan Gorong-gorong
Pertemuan ke 14

2. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Bangunan Persilangan
Dalam jaringan irigasi dan drainase, sering dijumpai kondisi persilangan antara
jaringan tersebut dengan bangunan lain seperti jalan raya, jalan kereta api atau
saluran/sungai lain.
Untuk mengatasi hal ini maka diperlukan suatu bangunan silang, sehingga
bangunan-bangunan tersebut tetap berfungsi sesuai dengan fungsinya masing-
masing dan tidak saling mengganggu.
Untuk jaringan irigasi teknis, bangunan persilangan biasanya berupa gorong-
gorong (mengalirkan air dibawah jalan raya), talang (mengalirkan air diatas
melewati sungai) dan siphon (mengalirkan air di bawah penampang sungai/bila
melewati alur/cekungan).

3. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Parameter perencanaan
Kehilangan Energi
Dalam perencanaan bangunan silang di sepanjang saluran, yang terpenting
adalah pembatasan kehilangan energi. Dalam jaringan saluran kehilangan
energi ini harus dipertahankan sekecil mungkin, karena sekali energi ini
diturunkan tidak mungkin untuk menaikkannya kembali. Secara umum ada tiga
jenis kehilangan energi, yaitu :
• Kehilangan energi akibat gesekan
• Kehilangan energi pada peralihan
• Kehilangan energi akibat belokan

4. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Kehilangan Energi Akibat Gesekan
Kehilangan energi akibat gesekan dapat dihitung dengan persamaan berikut :
dimana :
∆Hf = kehilangan energi akibat gesekan (m).
V = kecepatan aliran di dalam bangunan.
L = panjang bangunan (m/dt2)
R = jari-jari hidrolis (m).
A = luas penampang basah (m2)
P = keliling basah (m).
C = koefisien Chezy = k . R1/6
k = koefisien kekasaran Strickler
𝑉 = 𝐶 𝑅 × 𝐼
𝑉2 = 𝐶2 × 𝑅 × 𝐼
𝐼 =
𝑉2
𝐶2 × 𝑅
∆𝐻𝑓= 𝐼 × 𝐿

5. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Kehilangan Energi Akibat Gesekan

6. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Kehilangan Energi Akibat Peralihan
∆Hmasuk = kehilangan energi pada pemasukan (m).
∆Hkeluar = kehilangan energi pada pengeluaran (m).
ξ masuk, ξ keluar = faktor kehilangan energi, yang tergantung pada bentuk hidrolis peralihan.
Va = kecepatan aliran rata-rata di dalam bangunan (m/det).
V1,V2 = kecepatan aliran rata-rata di saluran hulu dan hilir (m/det)
g = percepatan gravitasi, m/det2

7. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Kehilangan Energi Akibat Belokan
Adanya belokan pada sipon atau pipa, menyebabkan perubahan arah aliran dan mengakibatkan
perubahan pembagian kecepatan. Akibat perubahan dalam pembagian kecepatan ini, ada
peningkatan tekanan pisometris di luar bagian tikungan dan ada penurunan tekanan di dalam.

8. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Kehilangan Energi Akibat Belokan
Harga koefisien kehilangan energi (Kb)
pada belokan menyudut, pada tabel
berikut :

9. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Kehilangan Energi Akibat Belokan
Belokan Bulat ( Berjari-Jari )
Kehilangan energi pada belokan
bulat di dalam saluran pipa tekan
yang mengalirkan air secara penuh,
disamping kehilangan akibat gesekan,
dapat dinyatakansebagai fungsi nilai
banding Rb/D, dimana Rb adalah jari-
jari belokan dan D adalah diameter
pipa atau tinggi saluran segi empat
pada belokan tersebut. Gambar 5-4
menyajikan harga-harga Kb yang cocok
untuk belokan saluran berdiameter
besar dengan sudut belokan 90°.

10. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Bangunan Talang (Aqueduct)
Talang adalah saluran buatan yang dibuat dari pasangan beton
bertulang, kayu atau baja maupun beton ferrocement, didalamnya air
mengalir dengan permukaan bebas, dibuat melintas lembah
dengan panjang tertentu (umumnya dibawah 100 m), saluran
pembuang, sungai, jalan atau rel kereta api dan sebagainya.
Saluran Talang minimal ditopang oleh 2 (dua) pilar atau lebih dari
konstruksi pasangan batu untuk tinggi kurang dari 3 meter dan
konstruksi pilar dengan beton bertulang untuk tinggi lebih dari 3
meter.

11. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
1. Bagian Peralihan Masuk
2. Penyangga
3. Talang
4. Kisi-kisi penyaring
5. Bagian Peralihan Keluar
  
 

12. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Foto Talang Air
(Sumber Foto : Sabudi Prasetyo, 2006)

13. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Potongan Melintang
Potongan melintang bangunan tersebut ditentukan oleh nilai banding b/h, dimana
b adalah lebar bangunan dan h adalah kedalaman air. Nilai – nilai banding
berkisar antara 1 – 3 yang menghasilkan potongan melintang hidrolis yang lebih
ekonomis.
Kemiringan dan Kecepatan
Kecepatan di dalam bangunan lebih tinggi daripada kecepatan di saluran biasa.
Tetapi kemiringan dan kecepatan dipilih sedemikian rupa sehingga tidak akan
terjadi kecepatan superkritis atau mendekati kritis, karena aliran cenderung sangat
tidak stabil.

14. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Peralihan
Peralihan masuk dan keluar dapat diperkirakan dengan gambar dibawah ini.

15. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Peralihan masuk dan keluar

16. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Tinggi Jagaan
Tinggi jagaan untuk air yang mengalir dalam talang didasarkan pada debit,
kecepatan dan faktor – faktor lain.

17. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Standar Ukuran dan Penulangan Tulang
Pembebanan
Pembebanan talang irigasi selain beban air irigasi, diperhitungkan juga beban lalu
lalang sesuai fungsi jembatan sebagai jembatan inspeksi.
Pembebanan akibat berat air disesuaikan dengan volume air yang melalui talang
tersebut yaitu debit dikalikan panjang bentang talang.
Bangunan talang dilengkapi jembatan terdiri dari dua bagian yaitu :
1. Bangunan Atas
2. Bangunan Bawah

18. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Bangunan Atas
Talang, box bagian atasnya seyogyanya dilengkapi dengan jembatan, baik sebagai
jalan inspeksi atau sekaligus sebagai jalan utama yang dipakai untuk kendaraan
umum.
Kapasitas Talang
Kapasitas box talang dalam mengalirkan debit saluran irigasi dan kemiringan dasar
talang dirinci dalam tabel berikut :

19. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Panjang Talang
Panjang Talang atau panjang box talang satu ruas, untuk membuat standarisasi
penulangan beton maka dibuat konstruksi maksimum 10 m dan minimum 3 m.
Panjang Peralihan
Panjang Peralihan adalah panjang transisi antara saluran dengan box talang.
Panjang peralihan transisi ditentukan oleh sudut α antara 12⁰30’ – 25 ⁰ garis as.

20. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Panjang Peralihan
Panjang Peralihan atau transisi ditentukan dengan rumus berikut :

21. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Kehilangan Tinggi Muka Air di Talang
Total kehilangan tinggi muka air di talang Δh dapat dihitung dengan rumus sebagai
berikut :

22. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id

23. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id

24. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Desain Parameter
(Sumber :
Kriteria
Perencanaan,
Irigasi 2013)

25. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Penulangan
Penulangan talang beton bertulang ini dirancang sedemikian rupa
sehingga :
1. Diameter tulangan yang digunakan adalah 22 mm, 19 mm, 16
mm dan 12 mm.
2. Bentuk atau ukuran segmen penulangan sederhanadan praktis.
3. Pembengkokan dan penempatan tulangan direncanakan
sedemikian rupa sehingga bila penutup atau selimut beton
pecah atau aus, maka ujung tulangan tidak akan menonjol ke
permukaan lantai.

26. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Penulangan Talang Beton

27. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Bangunan Bawah
Lantai Talang terletak diatas tumpuan (abutmen) di kedua sisi saluran. Tumpuan ini
meneruskan berat beban ke pondasi.
Untuk talang dengan jembatan yang bentangnya besar diperlukan satu atau lebih
pilar di sungai guna mendukung bangunan atas agar mengurangi beban yang
ditumpu.
Biasanya pondasi yang dipakai adalah berupa “telapak sebar” (spread footing). Bila
beban tanah diatas pondasi tidak cukup kuat maka dipakai tiang pancang. Tiang
pancang dapat dibuat dari beton, baja dan kayu.

28. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Kedalaman Pondasi
Kedalaman pondasi tumpu harus berada dibawah garis kemiringan 1 – 4 dari dasar
sungai atau saluran pembuang.
Atau dibawah garis paralel dengan
kemiringan samping pada jarak 1,5 m untuk
tebing sungai bertalud pasangan dan 2,5 m
untuk talud tanah.
Tiang pancang talang/jembatan disungai
atau saluran alam sekurang – kurangnya 1,0
m dibawah elevasi dasar.
Untuk pondasi disekitar tiang pancang
diusahakan diberi perlindungan terhadap
gerusan erosi akibat arus sungai.

29. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Tinggi Jagaan
Tinggi jagaan dan ruang bebas talang yang dimanfaatkan sebagai jembatan yang
melintasi sungai harus lebih dari 1,5 m dari muka air pada debit rencana.
Debit Rencana
Debit rencana yang sering digunakan adalah debit dengan periode ulang 20 tahun.

30. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Perencanaan
Kecepatan aliran di dalam bangunan lebih tinggi
daripada kecepatan dipotongan saluran biasa.
Tetapi, kemiringan dan kecepatan dipilih
sedemikian rupa sehingga tidak akan terjadi
kecepatan superkritis atau mendekati kritis, karena
aliran cenderung sangat tidak stabil.

31. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
CONTOH :
Diketahui : Debit rencana pada Talang (Q) = 2,88 m³/det, Panjang talang (L)= 31 m,
Va=1,50 m/det., h renc.saluran = 1,27 m, muka air di saluran +14.44, Vsal = 0,46 m/det,
Koef. k = 70.
Hitung dimensi, kehilangan tinggi energi & gambar.
Penyelesaian :
A =
Q
V
=
2,88
1,50
= 1,92 m2
Untuk mengurangi efek pengempangan di ruas saluran hulu, kedalaman air
rencana di dalam talang diambil = kedalaman air rencana saluran yaitu hrencana =
1,27 m.
Perhitungan lebar talang :
A = bh  1,92 = b x 1,27  Lebar talang = 1,51 m.

32. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Perhitungan kemiringan / slope talang :
V = k × R2/3 × I1/2
R =
A
P
=
1,92
1,51 + 2 × 1,27
= 0,47 m.
Kemiringan ∶ i =
V
K × R2/3
2
=
1,5
70 × 0,472/3
2
= 0,0013
Untuk memperkecil biaya pelaksanaan, kemiringan talang harus dibuat
setinggi mungkin, aliran harus stabil  Fr < 0,7 
Fr =
V
gh
=
1,5
9,81 × 1,27
= 0,42 < 0,7 ⇒ ok
Jari2 hidraulis :

33. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Kehilangan tinggi energi di bagian peralihan :
ΔHmasuk = ξmasuk
va − v 2
2g
= 0,2
(1,5 − 0,46)2
2 × 9,81
= 0,011 m
ΔHkeluar = ξkeluar
(va − v)2
2g
= 0,4
1,5 − 0,46 2
2 × 9,81
= 0,022 m
Kehilangan tinggi energi total pada talang :
ΔH = i × L + ΔHmasuk + ΔHkeluar
= 0,0013 × 31 + 0,011 + 0,022 = 0,073
⇒ diambil ∶ ΔH = 0,08m

34. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
POTONGAN MEMANJANG TALANG
i talang = 0,0013
Kehilangan tinggi energi total = 0,08 m
H rencana = 1,27 m
ΔHmasuk = 0,011𝑚 ΔHkeluar = 0,022𝑚
Panjang talang

35. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Gorong-Gorong adalah bangunan yang dipakai untuk membawa aliran air
melewati bawah jalan air lainnya.
Fungsi gorong – gorong :
 mengalirkan air di bawah bangunan jalan atau di bawah rel kereta api
 mengalirkan air di persilangan antara saluran pembuang dengan
saluran pembawa
Gorong-Gorong
Gorong-gorong mempunyai potongan melintang yang lebih kecil daripada
luas basah saluran hulu maupun hilir. Sebagian dari potongan melintang
mungkin berada diatas muka air. Dalam hal ini gorong-gorong berfungsi
sebagai saluran terbuka dengan aliran bebas.

36. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Pada gorong - gorong aliran bebas,
benda – benda yang hanyut dapat lewat
dengan mudah, tetapi biaya
pembuatannya lebih mahal dibanding
gorong – gorong tenggelam.
Pada gorong - gorong tenggelam,
seluruh potongan melintang berada
dibawah permukaan air. Biaya
pelaksanaan lebih murah tetapi bahaya
tersumbat lebih besar.
Untuk gorong - gorong jalan atau
gorong – gorong silang harus mampu
menahan berat beban kendaraan yang
lewat diatasnya.

37. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Aliran Bebas
Aliran Tenggelam
(Sumber :
Bahan
Pelatihan
Desain Irigasi
Partisipatif,
Direktorat
Pengelolaan
Lahan dan Air
dan PNM,
2008)

38. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Untuk mengalirkan air di persilangan antara saluran pembuang dengan saluran pembawa.



Gorong-Gorong Silang
Keterangan :
1. Saluran Pembawa
2. Gorong – gorong
3. Saluran yang dilintasi
(Sumber : Bahan Pelatihan Desain Irigasi Partisipatif, Direktorat Pengelolaan Lahan dan Air dan PNM, 2008)

39. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
(Sumber : Kriteria Perencanaan, 2013)
Kecepatan aliran
Kecepatan aliran yang
dipakai di dalam
perencanaan gorong –
gorong tergantung pada
jumlah kehilangan energi
yang ada dan geometri
lubang masuk dan keluar.
Ukuran – ukuran standar
Hanya diameter dan panjang
standar saja yang
mempunyai harga praktis.
Diameter minimum untuk
saluran primer adalah 0,60
m.

40. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
(Sumber : Kriteria Perencanaan, 2013)
Gorong – gorong Segi Empat
Gorong – gorong segi empat dibuat dari beton bertulang atau dari pasangan batu dengan pelat
beton bertulang sebagai penutup.

41. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Perencanaan Hidrolis
Rumus debit untuk gorong-gorong pendek (L<20 m) yang mengalir penuh.
dimana:
Q = debit (m3/dt)
𝜇 = koefisien debit (lihat Tabel 5-3.)
A = luas pipa (m2)
g = percepatan gravitasi, m/dt² (9,8m/dt²)
z = kehilangan tinggi energi pada gorong-gorong (m )
Tabel Harga 𝜇 dalam gorong – gorong pendek

42. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
Untuk gorong-gorong panjang (L>20m) atau di tempat-tempat dimana diperlukan perhitungan
yang lebih teliti, kehilangan tinggi energi berikut dapat diambil :
Untuk perencanaan :
Kecepatan aliran diambil 1,5 m/dt untuk gorong-gorong
di saluran irigasi dan 3 m/dt untuk gorong-gorong
di saluran pembuang
Dimana :
C = Koefisien Chezy (=k R1/6)
k adalah koefisien kekasaran Stricker
k = 1/n =70 untuk pipa beton
R = jari-jari hidrolis (m) untuk diameter D
R = ¼ D
L = panjang bangunan (m )
v = kecepatan dalam bangunan (m/dt)
va = kecepatan rata-rata yang dipercepat
dalam saluran (m/dt)
g = percepatan gravitasi (m/dt²) (9,8 m/dt²)
v1, v2 = kecepatan rata-rata di saluran hulu (v1)
atau hilir (v2), (m/dt)
ΔHf = kehilangan akibat gesekan (m)
A = luas basah (m²)

43. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
(Sumber : Kriteria Perencanaan, 2013)
Analisa Pembebanan
Perhitungan struktur didasarkan pada asumsi tanah lunak yang umumnya
disebut highly compressible dengan mengambil hasil pembebanan terbesar
atau maksimum dari kombinasi pembebanan berikut :
1. Berat sendiri gorong – gorong persegi beton bertulang
2. Beban roda atau muatan rencana untuk middle tire sebesar 5 ton
3. Tekanan tanah aktif
4. Beban kendaraan diatas konstruksi gorong – gorong persegi ini
diperhitungkan setara dengan muatan tanah setinggi 100 cm
5. Tekanan air dari luar
6. Tekanan hidrostatik (qa)
7. Asumsi kedalaman lapisan penutup tanah adalah sebesar 1,0 m

44. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
(Sumber : Kriteria Perencanaan, 2013)
Desain Parameter
Parameter – parameter yang
digunakan dalam perhitungan
struktur gorong – gorong ini
sebagai berikut :

45. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
(Sumber : Kriteria Perencanaan, 2013)
Penulangan
Penulangan gorong – gorong beton bertulang ini dirancang sedemikian rupa
sehingga :
1. Diameter tulangan 16 mm dan 12 mm
2. Bentuk / ukuran segmen penulangan sederhana dan praktis
3. Dapat dipakai pada segmen gorong – gorong
4. Beratnya diperhitungakan sedemikian rupa
5. Mudah dipasang
6. Penempatan tulangan direncanakan sedemikian rupa sehingga tidak
membahayakan pemakai jalan bila penutup / selimut beton pecah karena
benturan keras atau aus.

46. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
(Sumber : Kriteria Perencanaan, 2013)
Dasar – Dasar Pelaksanaan
Konstruksi gorong – gorong persegi beton bertulang ini dirancang dengan cara :
1. Pengecoran ditempat (in site) menggunakan bekisting yang akan dibongkar
jika umur beton sudah mencapai 28 hari; atau
2. Pengecoran precast, dilakukan ditempat lain, setelah umur beton tercapai
kemudian di bawa ke lokasi dan dilakukan installing.
3. Panjang gorong – gorong persegi merupakan lebar jalan ditambah dengan
dua kali lebar bahu jalan dan dua kali tebal dinging sayap.
4. Konstuksi direncanakan dapat menampung berbagai variasi lebar perkerasan
jalan sehingga pada prinsipnya lebar gorong-gorong adalah bebas.
5. Perhitungan volume dan berat besi tulangan diambil terbatas dengan
disesuaikan dengan lebar perkerasan jalan yang umum yaitu 3,5 m; 4,5 m; 6 m
dan 7 m.

47. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
(Sumber : Kriteria
Perencanaan,
2013)

48. www.ubt.ac.id
www.ubt.ac.id
TERIMA KASIH