hidrolis bendungan

1. PERHITUNGAN MERCU BENDUNG
VIII.1 PENGERTIAN ELEVASI MERCU BENDUNG
Dari perhitungan elevasi pada bab sebelumnya diperoleh elevasi up stream
intake sebesar +42,9586 maka
Elevasi mercu bendung = 42,9586 + Zpintu
= 42,9586 + 0,2
= +43,1586
VIII.2 PELIMPAHAN SEMPURNA DENGAN MERCU BULAT
Rumus menurut KP penunjang hal. 80
Q = Cd . 2/3 . (2/3. g)0,5
. B . H3/2
Dimana :
Q = Debit rencana
Cd= Koefisien debit = 1,3
B = Lebar efektif bendung
H = Tinggi energi hulu bendung
Data – data yang diperlukan:
Q = 159,66 m3
/dt
P = 2.5 m
B = 13 m
A = (B.(p+h)) m2
= (13.(2.5 + h))

2. Menentukan H
Q = Cd . 2/3 . (2/3. g)0,5
. B . H3/2
159,66 = 1,3 . 2/3 . (2/3 . 10)0,5
. 13 . H 3/2
159,66 = 29,1. H3/2
H = 3,11 m
Maka dengan nilai H = 3.11 ,dapat diketahui tinggi air diatas mercu (h) :
H =
3,11 =
Dengan penguraian didapat persamaan : h3
+ 1,89h2
- 9,3h – 11,7475 = 0
Maka didapat h = 2,84 m
Atau pada elevasi = +43,1586 + 2,84
= +45,99

3. Kolam peredam energi (Stilling Basin) dipakai type USBR.
• Menetukan type USBR yang dipakai :
Untuk menentukan kolam golak type USBR yang dipakai tergantung dari Froude
Number (Fr) yang ada. Pada buku “DESIGN OF SMALL DAMS” ditentukan :
1. Type 4 : Fr antara 2.5 – 4.5
2. Type 3 : Fr sekitar 4.5, dengan kecepatan yang tejadi 50 – 60 ft/s
3. Type 2 : Fr diatas 4.5
Data – data yang diperlukan:
Q = 159,66 m3
/dt
B = 13 m
Z = tinggi terjun yang dihitung dari mercu spillway sampai kaki spillway
= 7 m/s = 23 feet/s
D1 = tebal pipa arus air yang terdapat di kaki bendung (m)
Q = A.V1
159.66 = (B.D1).7
159.66 = (13.D1).7
159.66 = 91.D1
D1 = 1.75 m =5,74 feet.

4. Dengan Froude Number (Fr) : 1,7 ternyata type yang digunakan adalah type khusus dengan
ketentuan – ketentuan yang terdapat dibuku “DESIGN OF SMALL DAMS” :
• Nilai D1 dan D2 ditentukan dengan Grafik dibuku “DESIGN OF SMALL DAMS”
Fig.264
• Panjang kolam golak ditentukan 4.D2
Dengan nilai D1 = 5,74 feet dan V1 = 23 feet/s didapat dari grafik D2 =10,3 feet = 3,5 m dan
V2 = 12 feet/s = 3,66 m/s . Maka panjang kolam golak = 4. 3,5 = 14 m ( dipakai 15 m ).
∑L = Lv + 1/3 LH > CL . ∆ H
LH = 0.5+0.5+0.5+0.5+0.5+15+0.5 = 18
LV = 1+1+1+1+1+0.5+0.5+1.5 = 7.5
Asumsi bendung berada pada kerikil kasar termasuk berangkal CL = 3
∆ H = 1.21 m
7.5 + 1/3 (18) > 3 * 1.21
13.5 > 3.63 ……………. Ok
Beban yang bekerja
Pada saat air setinggi mercu bending
• Berat Sendiri
G1 = 1,0 x 3, x 1 x 2,2 = 6,6 ton
G2 = 0,5 x 2 x 2,5 x 1 x 2,2 = 5,5 ton
G3 = 1,5 x 1,0 x 1 x 2,2 = 3,3 ton
G4 = 0,5 x 1 x 1 x 2,2 = 1,1 ton
G5 = 0.5 x 15 x 1 x 2,2 = 16,5 ton
G6 = 1,5 x 0,5 x 1 x 2,2 = 1,65 ton
+

5. = 34,65 ton
• Gaya tekan air :
H = 0,5 x 2,52
x 1 x 1 = 3,125 ton
• Gaya angkat
Ux = Hx – (Lx/∑L). ∆H
N0
∆H Panjang rembesan ∑L (Lx.∆H) Hx Ux
(m) Lv Lh Lh/3 Lx (m) ∑L (t/m2) (t/m2)
0 1.210 0.00 0 0.00 0.00 13.50 0.000 2.50 2.500
1 1.210 1.00 0 0.00 1.00 13.50 0.090 3.50 3.410
2 1.210 1.00 0.5 0.17 1.17 13.50 0.105 3.50 3.395
3 1.210 2.00 0.5 0.17 2.17 13.50 0.194 2.50 2.306
4 1.210 2.00 1.00 0.33 2.33 13.50 0.209 2.50 2.291
5 1.210 3.00 1.00 0.33 3.33 13.50 0.299 3.50 3.201
6 1.210 3.00 1.5 0.50 3.50 13.50 0.314 3.50 3.186
7 1.210 4.00 1.5 0.50 4.50 13.50 0.403 4.50 4.097
8 1.210 4.00 2 0.67 4.67 13.50 0.418 4.50 4.082
9 1.210 5.00 2 0.67 5.67 13.50 0.508 3.50 2.992
10 1.210 5.00 2.5 0.83 5.83 13.50 0.523 3.50 2.977
11 1.210 5.50 2.5 0.83 6.33 13.50 0.568 3.00 2.432
12 1.210 5.50 17.5 5.83 11.33 13.50 1.016 3.00 1.984
13 1.210 6.00 17.5 5.83 11.83 13.50 1.061 3.50 2.439
14 1.210 6.00 18 6.00 12.00 13.50 1.076 3.50 2.424
15 1.21 7.50 18.00 6.00 13.50 13.50 1.210 2.00 0.79
16 1.21 7.50 18.50 6.17 13.67 13.50 1.225 2.00 0.78
jumlah 45.283

6. • Berat endapan
Diketahui :
γs' = 1,75 t/m3
Φ = 300
G = 1,2 t/m3
γs = 0,291 t/m3
Menghitung titik berat
Berat
Jumlah
Jarak
hor. M = (V.h)
Jarak
Ver.
M =
(V.x)
(ton)
ke titik
O (tm)
ke titik
O (tm)
1 6.6 0.25 1.65 0.75 0.1875
2 5.5 1.5 8.25 0.83 1.245
3 3.3 1.75 5.775 0.5 0.875
4 1.1 1.75 1.925 1.5 2.625
5 16.5 10 165 0.25 2.5
6 1.65 17.75 29.2875 0.25 4.4375
Jumlah 34.65 211.8875 11.87

7. KONTROL STABILITAS BENDUNG
1. Kontrol guling
• MAH = Ht . V
Ht = total gaya horizontal yang menekan bendung
= 3.125 + 0.3
= 3.425 ton
MAH = 3.425 x 6.12 = 20.961 tm
• MAV = Vt . H
Vt = 34.65 ton
MAV = 34.65 x 0.34 = 7.13 tm
Bendung tidak terguling jika ;
5.69 ≤ 6.5 (OK)
2. Kontrol geser
∑ H = gaya horizontal
∑ (U-V) = total gaya uplift – total gaya vertikal
f = factor gesekan beton dengan batuan pondasi = tan Φ
s = factor keamanan = 1.5

8. 0.32 < 0.67(OK)
3. Kontrol tegangan tanah
9.67 > 0.7 t/m2
(OK)
Setelah dikontrol guling, geser, dan tegangan tanah, maka dapat dinyatakan bahwa
dimensi bendung tersebut dapat digunakan.