BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.. TINJAUAN UMUM Tijaua pustaka merupaka dasar-dasar atau ladasa teori yag aka dijadika acua pedoma dalam megaalisis data pedukug da merecaaka suatu kostruksi atau bagua. Utuk merecaaka kostruksi dam peaha sedime Kali Gedol, yag dijadika referesi atau pedoma adalah buku-buku hidrologi, tekik persugaia atau bagua air, catata kuliah, perecaaa bagua pegedali sedime / sabo desai da referesi-referesi lai yag medukug. Seperti yag telah dijelaska sebelumya sabo dam adalah bagua pegama alur sugai yag dibuat adaya alira air da tumpuka material sedime. Hal pokok lai dalam perecaaa sabo dam adalah sejauh maa sedime yag larut mampu ditaha oleh bagua ii. Prisip stabilitas yag palig petig dalam perecaaa bagua sabo dam adalah stabilitas bagua terhadap gaya gulig, gaya geser, yag ada pada bagua yag ada utuk mecegah kerusaka yag ditimbulka oleh alira lahar digi... ANALISA HIDROLOGI Sebelum merecaaka kostruksi dam pegedali sedime, lagkah pertama yag dilakuka adalah merecaaka debit bajir recaa yag aka diguaka. Data-data hidrologi yag diperoleh diaalisis utuk memperoleh besarya debit bajir recaa dega periode ulag tertetu yag dapat dialirka tapa membahayaka ligkuga sekitar da stabilitas bagua sugai. Berikut ii aka diuraika secara sigkat metode-metode aalisis hidrologi.... Metode Perhituga Curah Huja Daerah Ada beberapa macam cara yag dapat diguaka utuk meghitug curah huja daerah alira dari catata huja lokal pada stasiu pegukur curah huja. II-

2 II- a. Metode Perhituga Rata-rata Aljabar Metode perhituga rata-rata aritmatik (arithmatic mea) adalah cara yag palig sederhaa. Metode ii biasaya diperguaka utuk daerah yag datar, dega jumlah pos curah huja yag cukup bayak da dega aggapa bahwa curah huja di daerah tersebut bersifat seragam (uiform distributio). Rumus : R + R + R R R ave = ( DPU, 983 )....(.) R ave R. R = curah huja rata-rata (mm) = jumlah stasiu pegukura huja = besarya curah huja pada masig-masig stasiu (mm) 3 Batas DAS 4 Sta. pegamata Gambar. Sketsa Stasiu Curah Huja Cara Rata-rata Aljabar b. Metode Isohyet Isohyet adalah garis legkug yag meujukka tempat keduduka harga curah huja yag sama. Isohyet diperoleh dega cara iterpolasi harga-harga curah huja lokal R t. Uruta perhitugaya adalah sebagai berikut : - Luas areal diatara dua buah isohyet diukur dega plaimeter = A, - - Curah huja rata-rata atara dua buah isohyet : = R, -, t

3 II-3 - Volume huja pada isohyet : = R, -, t * A, - - Volume seluruhya : = ( ) 0 R,, t * A, - Curah huja rata-rata : R ave R,, t * A, = 0 A ( DPU, 983 )... (.) R = curah huja daerah (mm) A -A = luas daerah pegaruh stasiu (km ) R -R = curah huja (mm) RA 4 R R3 3 R4 R Batas DAS Gambar. Pembagia Daerah Cara Garis Isohyet c. Metode Poligo Thiesse Metode ii dilakuka dega megaggap bahwa setiap stasiu huja dalam suatu daerah mempuyai luasa tertetu da luas tersebut merupaka faktor koreksi bagi huja di daerah yag bersagkuta. Data yag diperluka adalah stasiu-stasiu curah huja yag berpegaruh terhadap DPS beserta besarya curah huja. Caraya adalah dega memplot letak stasiu-stasiu curah huja ke dalam gambar daerah pegalira sugai yag bersagkuta. Kemudia dibuat

4 II-4 garis peghubug di atara masig-masig stasiu da ditarik garis sumbuya. Garis ii mejadi batas dari luas daerah tiap stasiu. Cara ii merupaka cara terbaik da palig bayak diguaka saat ii walau masih memiliki kekuraga karea tidak memasukka pegaruh topografi. Metode ii sesuai diguaka apabila pos hujaya tidak bayak (miimal 3 buah) da tidak tersebar merata. Rumus : A R R = + A R A + A + A R 3 + A A A R = curah huja daerah (mm) A -A = luas daerah pegaruh stasiu (km ) R -R = curah huja (mm) R ( DPU, 983 )....(.3) A A Batas DAS 3 A A3 Sta. Gambar.3 Pembagia Daerah dega Cara Poligo Thiesse... Metode Aalisa Frekuesi Suatu keyataa bahwa tidak semua variat dari suatu variabel hidrologi terletak atau sama dega ilai rata rataya, aka tetapi kemugkia ada ilai variat yag lebih besar atau lebih kecil dari ilai rata rataya. Besarya derajat dari suatu sebara variat disekitar ilai rata rataya disebut dega variasi atau dispersi. Cara megukur besarya dispersi disebut pegukura dispersi. Macam cara pegukura dispersi atara lai :

5 II-5. Harga rata rata ( X ) Rumus : X = i X i......(.4) X X i = curah huja rata rata (mm) = curah huja di stasiu huja ke i (mm) = jumlah data. Stadar deviasi (Sx) Rumus : X i X i= Sx =....(.5) = deviasi stadar S x X X i = curah huja rata rata (mm) = curah huja di stasiu huja ke- i (mm) = jumlah data 3. Koefisie Skewess (Cs) Rumus : C s = i= X X 3 ( ) ( ) S C s = koefisie Skewess S = deviasi stadar X X i i 3... (.6) = curah huja rata rata (mm) = curah huja di stasiu huja ke i (mm) = jumlah data

6 II-6 4. Koefisie Kurtosis (Ck) Rumus : C k = i= X X 4 ( ) ( ) ( 3) S C k = koefisie Kurtosis S = deviasi stadar X X i i 4 = curah huja rata rata (mm) = curah huja di stasiu huja ke i (mm) = jumlah data.. (.7) 5. Koefisie variasi (Cv) Rumus : Sx Cv =..... (.8) X C v Sx X = koefisie Variasi = deviasi stadar = curah huja rata rata (mm) ( Soewaro, 995 )..3. Uji Kococoka Utuk meetuka kecocoka (the goodess of fit test) distribusi frekuesi dari sampel data terhadap fugsi distribusi peluag yag diperkiraka dapat meggambarka/mewakili distribusi frekuesi tersebut diperluka pegujia parameter. Pegujia parameter yag aka disajika adalah :..3.. Uji Sebara Chi Kuadrat Rumus : Ef i Ofi X Cr = (.9) i= Ef i

7 II-7 X Cr = harga Chi Kuadrat Ef i = bayakya frekuesi yag diharapka pada data ke-i Of i = frekuesi yag terbaca pada kelas yag sama pada data ke-i = jumlah data Prosedur perhituga uji Chi Kuadrat adalah :. Urutka data pegamata dari besar ke kecil. Hituglah jumlah kelas yag ada (K) = + 3,3 log. Dalam pembagia kelas disaraka agar setiap kelas terdapat miimal tiga buah pegamata. 3. Hitug ilai Ef (.0) K = 4. Hituglah bayakya Of utuk masig masig kelas. 5. hitug ilai X Cr utuk setiap kelas kemudia hitug ilai total X Cr dari tabel utuk derajat yata tertetu yag serig diambil sebesar 5% dega parameter derajat kebebasa. Rumus derajat kebebasa adalah : DK = K ( R + ). (.) DK = derajat kebebasa K = bayakya kelas R = bayakya keterikata ( biasaya diambil R = utuk distribusi ormal da biomial da R = utuk distribusi Poisso da Gumbel) ( Soewaro, 995 )

8 II Uji Sebara Smirov Kolmogorov Rumus : δ = P P ( Soewaro, 995 )...(.) max m P = + θ P = l m = uruta data = jumlah data δ max = simpaga terbesar (%)..4. Metode Perhituga Curah Huja Recaa Aalisa curah huja recaa diguaka utuk megetahui besarya curah huja haria maksimum dega periode ulag tertetu yag aka diguaka utuk perhituga debit bajir recaa. Metode distribusi yag diguaka utuk perhituga curah huja ada beberapa metode, yaitu :..4..Distribusi Normal Distribusi ormal bayak diguaka dalam aalisis hidrologi, misalya dalam aalisis frekuesi curah huja, aalisis statistik dari distribusi rata-rata tahua da sebagaiya. Distribusi ormal atau disebut pula distribusi Gauss. Fugsi desitas peluag ormal (ormal probability desity fugtio) dari variabel acak kotiyu dapat ditulis sebagai berikut : X µ σ P ( X ) =. e ( Soewaro, 995 )...(.3) σ π

9 II-9 P (X ) = fugsi desitas peluag ormal (ordiat kurva ormal) π = 3,456 e =,788 X = variabel acak kotiyu µ = rata-rata dari ilai X σ = deviasi stadar dari ilai X..4..Distribusi Gumbel Rumus : R T = R + ( K Sx) ( Soemarto, 989 )...(.4) R T R K S = curah huja recaa dega periode ulag T (mm) = curah huja rata-rata (mm) = faktor frekuesi = stadar deviasi Pada metode ii biasaya megguaka distribusi da ilai ekstrim dega distribusi dobel ekspoesial. Besarya faktor frekuesi dalam metode ii adalah: YT Y K = ( Soemarto, 989 )...(.5) s Y T Y s T = Reduced variate = Reduced mea, tergatug dari besarya sampel = Reduced stadard deviatio, tergatug dari besarya sampel [ l{ ( T ) T }] Y = l / ( Soemarto, 989 ) (.6) r r

10 II-0 Tabel.. Reduced Variate Sebagai Fugsi Waktu Balik T r (tahu) Reduced Variate T r (tahu) Reduced Variate 5, ,958 0, , , ,907 ( Soemarto, 989) Tabel.. Hubuga Reduced Mea Y dega Besarya Sampel Y N Y Y Y 0 0, , , ,557 0, , , ,5574 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,58 4 0, , , ,50 4 0, , , , , , , , , , ,5589 0, , , ,559 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,55 8 0,5570 ( Soemarto, 989)

11 II- Tabel.3. Hubuga Reduced Stadard Deviatio s dega Besarya Sampel s N s N s S 0 0, ,6 56,696 79,930 0, ,55 57,708 80,938 0, ,85 58,7 8, ,997 36,33 59,734 8,953 4, ,339 60,747 83,959 5,006 38,363 6,759 84,967 6,036 39,388 6,770 85,973 7,04 40,43 63,78 86,980 8,0493 4,436 64,793 87,987 9,0565 4,458 65,803 88,994 0,068 43,480 66,84 89,00, ,499 67,84 90,007, ,59 68,834 9,03 3,08 46,538 69,844 9,00 4, ,557 70,854 93,06 5,095 48,574 7,863 94,03 6,096 49,590 7,873 95,038 7,004 50,607 73,88 96,044 8,047 5,63 74,890 97,049 9,086 5,638 75,898 98,055 30,4 53,658 76,906 99,060 3,59 54,667 77,95 00,065 3,93 55,68 78,93 ( Soemarto, 989)..4.3.Distribusi Log Pearso Type III Lagkah-lagkah perhitugaya adalah sebagai berikut : - Gatilah data X, X, X 3,.,X mejadi data dalam logaritma yaitu Log X, Log X, Log X 3,., Log X. - Hitug rata-rata dari logaritma data tersebut Log X = i log X i - Hitug stadar deviasi dari logaritma data....(.7) S = i= LogX i LogX (.8)

12 II- - Hitug koefisie skewess C s = i= LogX i LogX 3 ( ) ( ) S (.9) - Hitug logaritma data pada iterval pegulaga atau kemugkia prosetase yag dipilih. ( Soemarto, 989 ) Harga k adalah harga utuk setiap ilai C s da iterval pegulaga atau kemugkia prosetase yag dipilih. Nilai k dapat diambil dari tabel. Sedagka Log X = Log R adalah logaritma curah huja recaa yag mempuyai iterval pegulaga atau kemugkia prosetase sama. Tabel.4. Nilai k utuk Setiap Nilai Cs (Koefisie Skewess) Cs Periode Ulag (tahu) ,0 0,000 0,84,8,75,054,36-0, 0,07 0,836,70,76,000,5-0, 0,033 0,850,58,680,945,78-0,3 0,050 0,853,45,643,890,04-0,4 0,066 0,855,3,606,834,09-0,5 0,083 0,856,6,567,777,955-0,6 0,099 0,857,00,58,70,880-0,7 0,6 0,857,83,488,663,806-0,8 0,3 0,856,66,448,606,733-0,9 0,48 0,854,47,407,549,660 -,0 0,64 0,85,8,366,49,588 -, 0,80 0,848,07,34,435,58 -, 0,95 0,844,086,8,379,449 -,3 0,0 0,838,064,40,34,383 -,4 0,5 0,83,04,98,70,38 -,5 0,40 0,85,08,57,7,56 -,6 0,54 0,87 0,994,6,66,97 -,7 0,68 0,808 0,970,075,6,40 -,8 0,8 0,799 0,945,035,069,087 -,9 0,94 0,788 0,90 0,996,03,037 -,0 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990 ( Soemarto, 989 )

13 II Distribusi Log Normal Distribusi log Lormal merupaka hasil trasformasi dari distribusi ormal, yaitu dega megubah ilai variat X mejadi ilai logaritmik variat X. Distribusi log-pearso Type III aka mejadi distribusi log Normal apabila ilai koefisie kemecega C s = 0,00. Secara matematis distribusi log Normal di tulis sebagai berikut : P( X ) = (log X )( S)( P (X ) = peluag log ormal log X X. π ) S ( Soewaro, 995 ) (.0) X X S = ilai variat pegamata = ilai rata-rata dari logaritmik variat X, umumya dihitug ilai rata-rata geometrikya. = deviasi stadar dari logaritmik ilai variat X..5. Metode Perhituga Debit Bajir Recaa Utuk merecaaka dam pegedali sedime, maka diperluka besarya debit recaa yag dapat ditetuka dega beberapa cara, atara lai :..5..Metode Haspers ( Luas DPS < 300 km ) Rumus : Q T = α β q A (m 3 /detik) ( Sosrodarsoo, 999 ).....(.) Q T α β = debit bajir yag diperkiraka dalam periode ulag tertetu (m 3 /detik) = koefisie ru off = koefisie reduksi q = huja maksimum (m 3 /det/km ) A = luas daerah pegalira sugai (km )

14 II-4 Prosedur perhituga :. t 0,8 = 0, L I 0, (.) 0,7 + 0,0 A. α = 0, 7 + 0,075 A....(.3) 3. t + 3,7 0 = + β t + 5 0,4 t A 0, (.4) Utuk t < jam diguaka rumus : t * R r = t + 0,0008(60 R)( t)......(.5) Utuk t > jam diguaka rumus : t * R r =.....(.6) t + r q =.....(.7) 3,6 * t t = lamaya curah huja (jam) R = curah huja haria maksimum (mm/hari) ( Sosrodarsoo, 999 )..5..Metode Ratioal ( Luas DPS 300 km ) Metode ii diguaka dega aggapa bahwa DPS memiliki : - Itesitas curah huja merata di seluruh DPS dega durasi tertetu. - Lamaya curah huja = waktu kosetrasi dari DPS. - Pucak bajir da itesitas curah huja mempuyai tahu berulag yag sama. Rumus : Q T ( / 3, ) C I A = 6 (m 3 /detik) ( Sosrodarsoo, 999 )...(.8) Q T C = debit bajir periode ulag tertetu (m 3 /detik) = koefisie debit

15 II-5 I = (R 4 /4) x ( 4/t) /3 (mm) A = luas daerah pegalira sugai (km ) Itesitas huja dapat dihitug megguaka rumus Mooobe : 3 R4 4 I = x ( Sosrodarsoo, 999 )...(.9) 4 tc R 4 = Huja maksimum (mm) tc = Waktu kosetrasi (jam).3. ANALISIS TRANSPORT SEDIMEN.3.. Mekaisme Pegagkuta Sedime Mekaisme pegagkuta sedimet yag berasal dari edapa lahar paas hasil erupsi guug berapi yag membeku da megedap di bagia hulu sugai yag dibawa oleh alira air digologka sebagai : Bed Load Movemet Merupaka agkuta butir-butir taah berupa pasir kasar (coarse sad), kerikil da batua yag bergerak secara meggelidig (rollig), medorog da meggeser (pushig ad slidig) terus meerus pada dasar alira yag pergerakaya dipegaruhi oleh adaya gaya seret (drag force) alira yag bekerja di atas butir-butir taah yag bergerak..3.. Persamaa Pegagkuta Sedime a. Debit recaa Q s = α.q w ( JICA, 00 )....(.30) Q s : Debit recaa dega sedime (m 3 /s) Q w : Debit recaa tapa sedime ( hasil perhituga aalisa hidrologi ) (m 3 /s) α : Koefisie alira debris (,) α = C * / (C * - C d ) ( JICA, 00 )....(.3)

16 II-6 C * : Kosetrasi sedime alira debris atau rasio atara volume butira da volume material alira debris (C * = 0,55) C d : Kosetrasi sedime alira debris atau rasio atara volume butira da volume material alira debris berdasarka kemiriga dasar sugai (θ ) θ > 0 0, C d = 0,9.C * θ 0 0, C d = ρw. Taθ ( ρ ρ ).( Taφ Taθ ) s w ( JICA, 00 ) (.3) ρ s : Rapat massa air (,0 To/m 3 ) ρ w : Rapat massa material (,8 To/m 3 ) ( VSTC, 983 ) θ : Kemiriga Alur ( o ) φ : Sudut geser material ( o ) b. Kecepata alira debris (velocity of debris flow) Vs =. h 3 s (siθ ) ( JICA, 00 ).....(.33) Vs : Velocity of debris flow (m/s) : Agka kekasara (= 0,04) h s : Kedalama alira debris (m) θ : Kemiriga Alur ( o ) 5 α.. q hs = (si ) θ ( JICA, 00 )...(.34) dimaa : h s : Kedalama alira debris (m) : Agka kekasara (= 0,04)

17 II-7 θ : Kemiriga Alur ( o ) α : Koefisie alira debris (,) q : Debit pucak / m lebar (m 3 /s) c. Volume sedime Volume sedime yag dapat diagkut dalam satu kali bajir debris dapat diprediksi dega rumus empiris dari Mizuyama sebagai berikut ii : 3 0. R4. A Cd Vec =.( ). fr ( JICA, 00 )...(.35) λ Cd Dimaa : Vec : Volume sedime yag dapat diagkut oleh alira (m 3 ) R 4 : Itesitas huja haria (mm) Cd : Kosetrasi sedime alira debris A : Catchmet Area (Km ) fr : Koefisie koreksi alira (hasil peelitia wilayah Guug Merapi ilai diambil atara 0,3-0,7) λ : Void ratsio ( ± 0,40).4. ANALISA MEKANIKA TANAH Lapora hasil peyelidika taah merupaka bagia dari ragkaia proses pelaksaaa peyelidika lapaga da laboratorium. Lapora ii merupaka hasil peelitia kodisi taah dasar yag meliputi peetua diskripsi taah, parameter sifat fisis, sifat tekis, serta pola peyebara struktur lapisa taah / batua. Besara parameter yag didapat aka memberika gambara yata megeai sifat da jeis taah setempat yag bertujua utuk memberika rekomedasi tetag peracaga kostruksi podasi. Peyelidika yag dilakuka bertujua utuk meetuka : Struktur da peyebara taah da batua Sifat fisis da sifat tekis taah / batua Aalisis karakteristik da kapasitas dukug taah dasar.

18 II Pegambila Sampel di Lapaga Peyelidika yag dilakuka mecakup fase-fase sebagai berikut :. Pegebora dalam. Samplig, baik yag kodisi udisturbed maupu disturbed 3. Stadart Peetrasi Test (SPT), dilakuka utuk megetahui besara daya dukug taah (N-value) 4. Keduduka Muka Air Taah (MAT).4.. Test Laboratorium Hasil pegambila cotoh taah dibawa ke laboratorium utuk diteliti dega peyiapa sample sesuai prosedural ASTM D.4. Peelitia laboratorium mecakup :. Peelitia sifat idek (Idex Properties). Peelitia sifat tekis (Egieerig Properties).5. PERENCANAAN KONSTRUKSI SABO DAM PENGENDALI SEDIMEN.5.. Prosedur Perecaaa Tekis Dam Pegedali Sedime Perecaaa dam pegedali sedime secara tekis meliputi perecaaa sebagai berikut : a. Perecaaa peluap b. Perecaaa mai dam c. Perecaaa podasi d. Perecaaa sayap e. Perecaaa sub dam f. Stabilitas mai dam g. Bagua pelegkap.5.. Perecaaa Peluap Rumus : 3 / Q = m ( ) * C g 3B + B h3 5 ( JICA, 985 ).(.36)

19 II-9 Q = debit recaa (m 3 /detik) C = koefisie debit (0,6-0,66) g = percepata gravitasi (9,8 m/det ) B B h 3 m = lebar peluap bagia bawah (m) = lebar muka air di atas peluap (m) = tiggi muka air di atas peluap (m) = kemiriga tepi peluap Jika m = 0,5 da C = 0,6, maka rumus di atas mejadi : 3 ( ) Q = 0,7 h3 +, 77 B h3 ( JICA, 985 )...(.37) B hv hv h3 h h3 h B : : m H a. Potoga Melitag Peluap b. Potoga Memajag Peluap Gambar.4. Peampag Peluap a. Tiggi Jagaa ( Free Board ) Utuk mecegah terjadiya limpasa di atas sayap pada saat terjadi debit recaa, maka diperluka adaya ruag bebas yag besarya tergatug dari debit recaa (Q). Besarya tiggi jagaa ditetapka berdasarka debit recaa adalah sebagai berikut : Tabel.5. Tiggi Jagaa Debit Recaa (m 3 /detik) Tiggi Jagaa (m) Q < 00 0,6 00 < Q < 500 0,8 500 < Q < 000,0 000 < Q < 5000, ( DPU, 983 )

20 II Perecaaa Mai Dam a. Tiggi mercu peluap Tiggi efektif mercu peluap ( H eff ) dihitug berdasarka Volume / daya tampug dam yag direcaaka I = / 3 I 0 V I = 3 / 4 I 0 h h I 0 V H eff H p L L Gambar.5. Perecaaa Tiggi Peluap Dimaa : I 0 = Kemiriga dasar sugai asli (%) I = Kemiriga dasar seimbag statik (%) I = Kemiriga dasar seimbag diamik (%) V = Volume tertaha / dead load {m 3 ) V = Volume cotrol / cotrol volume (m 3 ) H eff H p B = Tiggi effektif dam (m) = Tebal apro (m) = Lebar sugai rata-rata (m)

21 II- L L = Jarak edapa sedime beku (m) = Jarak edapa sedime kotrol (m) Besar kapasitas dam adalah : V = 0,5 {(B * H eff ) / (I 0 I )...(.38) Estimasi Daya Tampug Sedime Tetap ( V ) V = H eff = BxH eff I 0 I 0 xv x( I I ) B I = ⅔ x I 0...(.39)...(.40) Estimasi Daya Tampug Sedime total ( V ) V = BxH eff I 0 I I = ¾ x I 0...(.4) H eff = xv x( I 0 I )...(.4) B Dari gambar : H eff + h = I 0 * L h = I * L H eff = ( I 0 * L ) ( I * L ) H eff L =...(.43) I 0 I H eff + h = I 0 * L h = I * L H eff = ( I 0 * L ) ( I * L ) H eff L = I 0 I...(.44) ( JICA, 00 )

22 II- b. Gaya-gaya yag bekerja :. Berat sediri (W). Tekaa air statik (P) 3. Tekaa sedime (P s ) 4. Gaya agkat (U) 5. Gaya iersia saat gempa (I) 6. Tekaa air diamik (P d ) Gaya-gaya utuk keadaa ormal da bajir adalah : Tabel.6. Gaya-Gaya yag Ditijau utuk Keadaa Normal da Bajir Tipe Normal Bajir Dam redah, H < 5 m - W, P Dam tiggi, H > 5 m W, P, P s, U, I, P d W, P, P s, U ( JICA, 985 ) muka air bajir h 3 : m : Mai Dam H h. H b m. H Gambar.6. Perecaaa Mai Dam. Berat sediri (W) W = γ C A ( JICA, 985 )..... (.45) W = berat sediri per meter γ c = berat volume baha (beto,4 t/m 3 da pasaga batu, t/m 3 ) A = volume per meter

23 II-3 : m : H W W W 3. H b m. H Gambar.7. Gaya Berat Mai Dam. Tekaa air statik (P) P = γ. ( JICA, 985 )......(.46) o h w P = tekaa air statik horizotal pada titik sedalam h w (t/m 3 ) γ 0 = berat volume air ( t/m 3 ) h w = kedalama air (m) muka air bajir Pv h 3 Pv Ph H Ph h Gambar.8. Gaya Teka Air Statik 3. Tekaa sedime (P e ) P P ev eh = γ h......(.47) si e e = C γ h......(.48) si e P ev = gaya teka vertikal sedime (t/m ) P eh = gaya teka horizotal sedime (t/m ) γ si = berat volume sedime dalam air (,5,8 t/m ) C e = koefisie gaya teka taah aktif (0,3) h e = tiggi sedime (m) ( JICA, 985 )

24 II-4 Mai Dam sedime Pev Peh he Gambar.9. Gaya Teka Akibat Sedime 4. Gaya agkat (U) U x LX = H X H......(.49) ΣL U x = gaya agkat pada titik x (t/m ) H x L x H ΣL = tiggi muka air hulu sampai dega titik x (m) = jarak ke titik x (m) = beda tiggi atara muka air hulu da muka air hilir (m) = pajag rembesa (m) utuk Lae : ΣL = 3 ΣH + ΣV......(.50) utuk Bligh : Σ L = ΣH + ΣV......(.5) ( JICA, 985 ) muka air bajir AH Mai Dam sedime H X h X X U X Gambar.0. Gaya Agkat pada Mai Dam

25 II-5 5. Gaya iersia saat gempa (I) I = k W ( JICA, 985 ).....(.5) I = gaya iersia oleh gempa (t/m ) k = koefisie gempa (0,0 0,) W = berat sediri dam per meter (t) Mai Dam I I I3 Gambar.. Gaya Gempa 6. Tekaa air diamik (P d ) P x = C γ K......(.53) 0 h 0 C m hx hx hx hx C = (.54) h0 h0 h0 h0 Cm Pd = η γ 0 K h0 secθ.. (.55) h = λ..(.56) d h x P x = gaya teka air diamik pada titik x (t/m ) P d = gaya teka air diamik total dari muka air sampai titik x (t/m ) γ 0 = berat volume air ( t/m 3 ) K = koefisie seismik (0,) h o = kedalama air dari muka air sampai dasar podasi (m) h x = kedalama air dari muka air sampai titik x (m) h d = jarak vertikal x sampai P d (m) C m = diperoleh dari tabel, fugsi dari sudut θ θ = sudut atara kemiriga check dam da sisi tegak

26 II-6 Tabel.7. Nilai Cm θ C m 0,54 0,50 0,45 0,38 0,30 0,0 ( JICA, 985 ) η, λ = koefisie yag diperoleh dari grafik C = koefisie tekaa air diamik ( JICA, 985 ) h 0 = H Pd h d 0 Gambar.. Gaya Teka Air Diamik c. Lebar mercu peluap Perecaaa mercu peluap dam pegedali sedime harus direcaaka agar kuat meaha betura maupu abrasi akibat pukula alira sedime. Lebar mercu yag disaraka : Tabel.8. Lebar Mercu Peluap Lebar mercu b =,5, 5 m b = 3,0 4,0 m Material Pasir da kerikil atau Batu-batu besar Kerikil da batu Hidrologis Kaduga sedime sedikit sampai dega sedime bayak Debris flow kecil sampai debris flow yag besar ( JICA, 985 )

27 II-7 d. Kemiriga tubuh mai dam Kemiriga bada mai dam di hulu : m diguaka rumus : Utuk H < 5 m : ( + α ) m + [ ( + β ) + ( 4α + γ ) + α ] m ( + 3α ) ( 4 + β ) + ( 3β + β + ) = 0 + αβ... (.57) h 3 α = (.58) H b β =....(.59) H γ c γ =......(.60) γ w γ c = berat volume baha (t/m 3 ) γ w = berat volume air dega kaduga sedime (, t/m 3 ) Kemiriga bada dam bagia hilir ditetapka : 0, ( JICA, 985 ) b m H d H H p Gambar.3. Kemiriga hulu & hilir mai dam.5.4. Perecaaa Podasi a. Dasar podasi Podasi sebaikya ditempatka pada batua dasar. Jika keadaa tidak memugkika, maka dibuat podasi terapug pada sedime sugai. b. Daya dukug dasar podasi Tegaga yag terjadi pada dasar podasi harus lebih kecil dari tegaga yag diijika seperti pada tabel :

28 II-8 Klasifikasi podasi Tabel.9. Daya Dukug yag Diijika Daya dukug taah (t/m 3 ) Koefisie geser Catata Pegujia desak (ucofied) Nilai N Batua dasar Batua keras dega sedikit retak 00 0,7 >000 t/m - Batua keras dega bayak retak 60 0,7 >000 t/m - Batua luak atau mudstoe 30 0,7 >00 t/m - Lapis kerikil Kompak 60 0,6 - - Tidak kompak 30 0,6 - - Lapis pasir Kompak 30 0, Kurag kompak 0 0, Lapis liat taah ( JICA, 985 ) Keras 0 0, t/m 8 5 Kurag keras t/m 4 8 Sagat keras 0 0, t/m 5 30 c. Kedalama podasi Rumus : d ( ) = H + h3 ( dalam Salamu, 003 )...(.6) 3 d H h 3 = kedalama podasi (m) = tiggi efektif mai dam (m) = tiggi muka air di atas peluap (m) d. Peetrasi Podasi Pada dasar podasi berupa batua, dasar dam pegedali sedime harus ditempatka miimum,0 m dari permukaa batua. Pada dasar podasi berupa sedime sugai, dasar dam pegedali sedime harus ditempatka miimum,0 m dari dasar sugai. Mai Dam Sub Dam sedime sedime - 3 m sedime Apro m Gambar.4. Peetrasi Podasi

29 II Perecaaa Sayap a. Kemiriga sayap Agar tidak ada limpasa pada sayap, maka ke arah tebig sayap dibuat lebih tiggi dega kemiriga / N > kemiriga dasar sugai. /N drai hole /N Gambar.5. Kemiriga Sayap b. Lebar sayap Lebar sayap diambil sama dega lebar mercu peluap atau sedikit lebih sempit. Lebar sayap harus ama terhadap gaya-gaya luar, khususya dam pegedali sedime yag dibagu di daerah di maa alira sedime terjadi, perlu diteliti keamaa sayap terhadap tegaga yag disebabka oleh gaya tumbuka da perlu dipertimbagka utuk meambah lebar sayap atau memasag tembok pelidug. tebal peluap tembok pelidug fillet dam tembok pelidug Gambar.6. Lebar Sayap

30 II-30 c. Peetrasi sayap Sayap harus masuk cukup dalam ke tebig karea taah pada bagia tebig mudah tergerus oleh alira air. retaiig wall fillet retaiig wall spillway side wall Gambar.7. Peetrasi Sayap.5.6. Perecaaa Sub Dam da Latai Sub dam berfugsi utuk mecegah podasi dam da dasar sugai di hilir dari gerusa da peurua yag disebabka oleh terjua air da sedime. tiggi muka air hulu h 3 V0 / q0 Mai Dam tiggi muka air hilir H Sub Dam h H' H hj h q V H h 4 muka latai b3 x L Lw Gambar.8. Letak Sub Dam a. Jarak Sub Dam Jika mai dam tidak begitu tiggi L =,5,0 (H + h 3 ).....(.6)

31 II-3 L = jarak mai dam sub dam (m) H = tiggi dari muka latai permukaa batua dasar sampai mercu mai dam (m) h 3 = tiggi muka air di atas peluap (m) Jika mai dam cukup tiggi L = L w + x + b 3.. (.63) L w = pajag terjua (m) x = pajag locata air (m) β = kostata (4,5 5) b 3 = lebar pucak sub dam (m) ( / H + h3 L w = V (.64) g V 0 = q 0 / h 3 (m/detik) q 0 = debit per meter lebar peluap (m 3 /detik) h 3 = tiggi muka air di atas peluap (m) H = tiggi dari muka latai permukaa batua dasar sampai mercu mai dam (m) g = percepata gravitasi (9,8 m/detik ) x = β hj (.65) β = koefisie (4,5 s/d 5) h j = tiggi dari permukaa latai sampai muka air di atas mercu sub dam [( + 8 ) ] h h j = Fr...(.66) h = tiggi air (jet) pada titik jatuhya terjua (m) L w = pajag terjua (m)

32 II-3 q h = (.67) v q = debit per meter lebar pada titik jatuhya terjua (m 3 /detik) v = kecepata terjua pada titik jatuhya terjua (m/detik) ( ) v = (.68) g H h3 v Fr = (.69) gh Fr = agka Froude dari alira jet pada titik jatuh ( JICA, 985 ) b. Peampag Sub Dam Stadar perecaaa sub dam megikuti stadar perecaaa mai dam, atara lai sebagai berikut : - Lebar mercu sub dam sama dega lebar mercu mai dam. - Kemiriga bada sub dam di bagia hilir ditetapka sama dega mai dam. - Perhituga stabilitas sub dam dibuat dega prosedur yag sama dega perhituga stabilitas mai dam. c. Tiggi Sub Dam Jika mai dam tidak begitu tiggi Rumus : H ' = H + h.....(.70) H 4 ( ) H =......(.7) 3 4 H = tiggi sub dam (m) H h 4 H = tiggi overlappig (m) = kedalama peetrasi (m) = tiggi mai dam (m)

33 II-33 Jika mai dam cukup tiggi Rumus : H ' = H + t + h (.7) ' 4 H ' = hj h (.73) H = tiggi sub dam (m) H = tiggi sub dam dari permukaa apro (m) t = tebal apro (m) h 4 = kedalama peetrasi (m) h = tiggi muka air di atas sub dam (m) h j = tiggi permukaa latai ke muka air di atas mercu sub dam ( DPU, 983 ) d. Tebal Latai / Apro Tapa batala air Rumus : ( ) t =, * 0,6H + 3h (.74) 0 3 Dega batala air Rumus : ( ) t =,* 0,6H + 3h....(.75) 0 3 t = tebal latai (m) H = tiggi dari muka latai permukaa batua dasar sampai mercu mai dam (m) h 3 = tiggi muka air di atas peluap (m) ( DPU, 983 ).5.7. Stabilitas Mai Dam Perhituga stabilitas. Resulta (R) gaya-gaya harus berada pada iti M x = (.76) V

34 II-34 b e = x..(.77) Syarat : /3b < x < /3b e < /6 b ( JICA, 985 ) Mai Dam V R H e x b / b Gambar.9. Resulta Gaya pada Mai Dam. Stabilitas terhadap geser V tgφ + C b SF = H SF = faktor keamaa >, V = gaya vertikal (to) H = gaya horisotal (to) ø = sudut geser dalam taah dasar C = kohesi taah b = pajag bidag geser (m) ( JICA, 985 )... (.78) 3. Stabilitas terhadap gulig Mv SF = ( JICA, 985 ) (.79) Mh

35 II-35 SF = faktor keamaa >, M v M h = jumlah mome gaya vertikal terhadap O (tm) = jumlah mome gaya horizotal terhadap O (tm) 4. Tegaga pada dasar podasi V 6e σ = ± ( JICA, 985 )...(.80) b b V = total gaya vertikal (to) b = pajag bidag geser (m) σ = tegaga maksimum / miimum pada dasar podasi (t/m ) e = jarak dari titik tegah sampai R (b /-x) dalam meter.5.8. Bagua Pelegkap a. Kostruksi Tembok Tepi Didig tepi berfugsi utuk meaha erosi da logsora atara mai dam da sub dam yag disebabka oleh alira air atau terjua. Perecaaa tembok tepi meliputi : - Elevasi podasi tembok tepi direcaaka sama dega elevasi latai terju, tetapi harus terletak di luar titik jauh dari mai dam. - Kemiriga stadar V : H = : 0,5 - Ketiggia tembok tepi direcaaka sama dega atau sedikit lebih tiggi dari ketiggia sayap sub dam. b. Lubag Draiase (Drai Hole) Maksud dari pembuata lubag draiase adalah sebagai berikut : - Berfugsi sebagai salura pegelak pada waktu pelaksaaa pekerjaa. - Meguragi tekaa air pada mai dam setelah tempat edapa sedime di hulu peuh.

36 II-36 - Megalirka material edapa berbutir kecil agar dam tetap mempuyai daya tampug dalam meghadapi alira debris yag aka datag. - Umumya lebar lubag draiase diambil 0,5 s/d meter. drai hole air + butira kecil daya tampug sedime drai hole Gambar.0. Drai Hole