BAB V PERENCANAAN TEKNIS RINCI

Transkripsi

1 BAB V PERENCANAAN TEKNIS RINCI 5. PERHITUNGAN DIMENSI SALURAN 5.. Perhitungan Diensi Saluran Tersier Saluran tersier tidak direncanakan sebagai jalur navigasi sehingga perhitungan diensi untuk salutan tersier berdasarkan kebutuhan untuk pebuangan air. Kapasitas saluran tersier dihitung berdasarkan beban lipasan yang berasal dari curah hujan aksiu harian berurutan untuk periode ulang 0 tahunan yang harus dapat dialirkan selaa hari. Besar hujan harian aksiu harian = 0, dengan enganggap bahwa penguapan = 50% x evapotranspirasi = 50% x 4 /hari = /hari. Jadi untuk harian berurutan, penguapan = 6 /hari. Besarnya debit per ha adalah : 4 (0 6) 0 q 7,56 l/det/ha Abil q = 8 l/det/ha. Luas daerah tangkapan sebuah saluran tersier, A = 4,0 ha, sehingga debit yang engalir pada saluran tersier sebesar : Q 8* 4 l / det Q 0,0 / det Saluran tersier direncanakan berbentuk persegi panjang dengan engabil lebar 0,6 eter dan dengan ebatasi kecepatan aksiu sebesar 0, /det, sehingga dapat dihitung tingggi air dala saluran tersier : Q 0,0 y 0, 55 ( v b) (0, 0,6) tinggi jagaan diabil 00 c. Jadi kedalaan saluran tersier adalah =,55 Aqri Chandra Kriswanto (50000) 5 Eka Susanto (500095)

2 Gabar 5. Saluran Tersier Keiringan dasar saluran dapat dihitung berdasarkan ruus Manning : v R n S S v n / R S, atau 0, 0,05 0,005 4,0 0,60,5 / / 0,9 0,60,5 Karena panjang saluran tersier hanya direncanakan 500 eter dan terbuka pada kedua ujungnya, aka dasar saluran dapat dibuat horizontal. 5.. Perhitungan Diensi Saluran Sekunder Perhitungan diensi saluran sekunder didasarkan pada alternatif antara kebutuhan navigasi dan penyipanan air serta dicek terhadap kriteria untuk kebutuhan pebuangan. Lebar sebuah perahu =,0 dengan kedalaan draf = 0,75. Tinggi jagaan = 0,5 dan tinggi cadangan untuk sedien = 0,5, sehingga kedalaan iniu uka air di saluran sekunder sebesar : y 0,75 0,5 0,5,5 Tinjauan terhadap kriteria untuk kebutuhan pebuangan air dan navigasi : Luas areal satu sekunder = 500 x 5000 = = 50 ha Besarnya debit per ha = 8 l/det/ha Sehingga debit yang engalir sebesar : Q l / det Q / det Aqri Chandra Kriswanto (50000) 5 Eka Susanto (500095)

3 Sedangkan untuk saluran sekunder, kecepatan aksiu yang diijinkan, v = 0, /det. Dengan deikian dapat dihitung luas basah saluran enurut kebutuhan drinase adalah : A 0, 6,67 Untuk kebutuhan navigasi lebar saluran = 4.0 sehingga eungkinkan dipakai ponton berukuran lebar.0. Selanjutnya diensi saluran sekunder adalah sebagai berikut : Lebar dasar = 4,0 Keiringan talud = tegak atau : Kedalaan saluran =,5 ditabah tibunan 0,5 Cek kebutuhan luas basah saluran terhadap kebutuhan drainase : Saluran dengan talud tegak :,5 x 4 = 0 > 6,5 OK! Saluran dengan talud : :,5 x (4+0,5*,5) =,5 > 6,5 OK! Gabar 5. Diensi Saluran Sekunder 5.. Perhitungan Diensi Saluran kolektor Saluran kolektor direncanakan dapat dilewati satu buah kapal otor/ponton dari satu arah. Lebar dasar saluran kolektor adalah 4,0 dengan keiringan tegak. Sehingga diensi inial saluran kolektor adalah sebagai berikut : Lebar dasar = 4,0 Keiringan talud = tegak Kedalaan saluran = 4,0 Aqri Chandra Kriswanto (50000) 5 Eka Susanto (500095)

4 Gabar 5. Saluran Kolektor 5..4 Perhitungan Diensi Kanal Utaa (Saluran Prier) Saluran prier direncanakan dapat dilewati oleh dua buah kapal otor / ponton dari dua arah secara berpapasan. Lebar sebuah perahu =.0 dan diharapkan perahu dapat berpapasan dengan sebuah perahu parkir. Apabila terjadi penyepitan saluran kiri-kanan asing asing eter, aka lebar basah perlu : T = x + x + x + x T = 7 Dan lebar dasar saluran dibuat 0,0 dengan keiringan talud :. Bobot ponton adalah 5 ton dengan draf,5 dan untuk kelonggaran pengendapan lupur serta penggalian,0 sehingga kedalaan air inial,5. Jadi diensi yang dibuat untuk kanal utaa adalah : Lebar dasar saluran = 0,0 Keiringan talud = : Kedalaan air =,5 (disesuaikan dengan kebutuhan navigasi) Gabar 5.4 Diensi Saluran Prier Aqri Chandra Kriswanto (50000) 54 Eka Susanto (500095)

5 5. PERHITUNGAN JARAK ANTAR SALURAN DRAINASE Perencanaan drain spacing didasarkan pada asusi bahwa uka air tanah diusahakan berkisar antara c dibawah perukaan tanah. Fasilitas pengatur uka air tanah berupa saluran sekunder, yang dilengkapi dengan stop log pada hilirnya, dan saluran tersier. Jarak antara saluran sekunder diabil 500. Pengabilan jarak ini selain eperhatikan aspek hidraulis, juga eperhatikan keudahan petani dala ebawa kelapa dari tengahtengah lahan ke tepi saluran. Saluran tersier selain ebantu saluran sekunder dala enjaga elevasi uka air, juga sangat berperan untuk epercepat pebuangan beban lipasan berlebihan dan enurunkan uka air tanah pada saat-saat hujan. Air yang jatuh di lahan diharapkan seluruhnya erebes ke dala tanah. Keudian bergerak sebagai aliran air tanah enuju ke saluran tersier. Diensi saluran tersier setelah peadatan epunyai kedalaan,55 dengan lebar 0,6. Besarnya debit q adalah 8 l/det/ha. Perhitungan Jarak Drainase Menggunakan Persaaan Ernst Persaaan Ernst untuk tanah yang hoogen. h q y h q K L L q 8 K D ln KD u 0 Keterangan dilihat pada gabar di bawah. Aqri Chandra Kriswanto (50000) 55 Eka Susanto (500095)

6 Keliling basah saluran : u =b + y = 0,6 + (0,55) =,7 Perhitungan drain spacing dilakukan untuk berbagai harga H sesuai dengan kedalaan lapisan kedap air pada lahan yaitu antara.5 hingga 7. Tinggi tekan total h diabil sebesar 0, dari uka air di saluran. Tabel 5. Perhitungan Drain Spacing enurut Metode Ernst H q y h K D D0 u=b+y L Perhitungan Jarak Drainase Menggunakan Persaaan Hooghoudt Persaaan Hooghoudt untuk tanah hoogen diana dasar saluran tidak encapai lapisan kedap. L 8KDeh q 4 Kh Keterangan dapat dilihat pada gabar dibawah. Aqri Chandra Kriswanto (50000) Eka Susanto (500095) 56

7 Tabel 5. Perhitungan Drain Spacing enurut Metode Hooghoudt H q De h K L^ L Berdasar table perhitungan diperoleh drain spacing antara 44.9 hingga Saluran tersier selain berfungsi sebagai penapung air juga berfungsi sebagai batas petak lahan.oleh karena itu dengan epertibangkan keudahan dan efisiensi lahan, aka jarak antar saluran tersier diabil sebesar 85. Gabar 5.5 Denah Saluran Tersier 5. PERENCAAN BANGUNAN AIR 5.. Pengatur Tinggi Muka Air Tinggi uka air baik disaluran prier, saluran sei prier aupun saluran sekunder dapat diatur dengan batas-batas tertentu oleh bangunan-bangunan pengatur yang dapat bergerak ataupun yang tetap. Beberapa tipe bangunan tersebut anatar lain stop-log (skot balok) yang ditepatkan pada ujung saluran sekunder dan pintu air dengan pintu bilas yang ditepatkan pada saluran prier. Aqri Chandra Kriswanto (50000) Eka Susanto (500095) 57

8 Perencanaan Hidraulis eliputi : Ukuran Stop-Log Aliran pada stop-log dapat diperkirakan dengan enggunakan persaaan tinggi debit sebagai berikut :,5 Q Cd Cv g b h Diana : Q = debit, /det Cd = koefisien debit Cv = koefisien kecepatan datang g = percepatan gravitasi, 9,8 /det b = lebar bersih, h = kedalaan air di atas stop-log, dengan Hl = h + V /g, diana V adalah approach velocity adaloah faktor yang yang sangat epengaruhi Cd. Karena kecepatan datang yang enuju pelipah h stop-log biasanya rendah, 0, 5 diana p adalah tinggi pintu stoplog. ( h p) Tinggi uka air di hulu dapat diatur dengan enepatkan satu atau lebih stoplog. Pengaturan langkah dei langkah ini dipengaruhi oleh tinggi stoplog.ketinggian yang cocok untuk balok adalah 0, eter Keaanan Dari penggerusan Lokal Untuk enjaga agar dasar saluran di hilir setiap pelipah terhindar dari bahaya penggerusan lokal, aka utlak perlu adanya perkuatan. Hal ini terjadi akibat adanya perbedaan head antara hulu dan hilir bangunan tersebut. Untuk perencanaan stop-log pada saluran sekunder, digunakan kobinasi antara balok dan papan yang penggunaannya didasarkan kebutuhan. Panjang lantai dihitung berdasarkan pada besarbya bilangan D. q D g h Ld 4, D h Yp 0, D h Y 0,54 D h Y,66 D h Diana : 0,7 0,45 0,7 q = debit per satuan lebar h = beda elevasi antara hulu dan hilir Ld = Panjang terjunan Y = kedalaan air di hilir saat sapai di lantai Y = tinggi air loncat Aqri Chandra Kriswanto (50000) Eka Susanto (500095) 58

9 5..5 Perhitungan Konstruksi Stop-Log Perhitungan hidraulis bangunan stop-log pada saluran sekunder adalah sebagai berikut : Perencanaan Ukuran Balok Stop-Log diaksudkan hanya sebagai pengatur elevasi uka air di saluran sekunder. Debit saluran sekunder terdiri dari kondisi, yaitu untuk kondisi saluran datar luas daerah tadah, A = 50 ha/ = 5 ha dan untuk kondisi saluran iring luas daerah tadah, A = 50 ha. Dengan q = 8 lt/det/ha atau 0,008 /det/ha. Maka untuk kondisi saluran datar (kondisi ): Debit = 5 ha x 0,008 /det/ha = /det,5 Q Cd Cv g b h =,05 x,0 x / x (/ x 9,8) 0,5 x, x h,5 h = 0, h p g ( H ) h 0, p 000 9,8 (, ) 0, p 94,6N / Diensi Balok M = /8 x p x l M = /8 x 94, x, M = 567,68 N My abil diensi balok h = 0 c dan b = 4 c l Aqri Chandra Kriswanto (50000) Eka Susanto (500095) 59

10 567,68 0, 0,4 0,4 8586,7N / Aqri Chandra Kriswanto (50000) Eka Susanto (500095) 8, kg/c < kayu kelas II = 00 kg/c Maka kayu yang digunakan untuk kondisi adalah h = 0 c, t =4 c, dan panjang = 50 c. Untuk kondisi untuk kondisi saluran iring (kondisi ) : Debit = 50 ha x 0,008 /det/ha = /det,5 Q Cd Cv g b h =,05 x,0 x / x (/ x 9,8) 0,5 x, x h,5 h = 0,48 h p g ( H ) h 0, p 000 9,8 (,8 ) 0, p 477,6N / Diensi Balok M = /8 x p x l M = /8 x 477,6 x, M = 58,8 N My abil diensi balok h = 0 c dan b = 4 c l 0,4 58,8 0, 0, ,6N / 89, kg/c < kayu kelas II = 00 kg/c Maka kayu yang digunakan untuk kondisi adalah h = 0 c, t =4 c, dan panjang = 50 c. Jadi balok yang digunakan untuk dua kondisi di atas adalah saa, yaitu h = 0 c, t = 4 c dan panjang = 50 c Perencanaan Lantai dasar Stop-Log Untuk enghindari terjadinya penggerusan setepat di hilir stop-log, aka lantai dasar perlu diperkuat. Lantai dasar terdiri dari lantai uka dan lantai hilir. Lantai uka ditujukan untuk eperpanjang creep sehingga keiringan energi subflow lebih kecil. Dengan deikian gaya uplift dapat tereduksi. Lantai hilir terutaa ditujukan untuk enghindari gerusan setepat akibat air yang elipah dari ercu stop-log. Panjang lantai hilir dihitung berdasarkan ena keadaan, yaitu untuk beda elevasi dasar hulu dan hilir, h = 0,0 ; h = 0,5 ; h =,0 ; h =,5 ; h =,0 ; dan h =,5. 60

11 Kondisi Paling Kritis Pada Stop-Log Contoh perhitungannya adalah sebagai berikut : Luas areal sekunder, A = 50 ha, odulus drainase = 8 lt/dt/ha aka debit yang engalir Q = /det. Karena lebar stop-log efeltif adalah, aka q = 0,606 /det/. q 0,606 D 0,996 g h 9,8 0,5 Ld 4, D 0,7 h 4, 0,996 0,7 0,5,557 Yp D Y 0,54 D Y,66 D V F q Y 0, h 0,996 0,45 0,7 0,606 0,68 V g Y 0, h 0,54 0,996 h,66 0,996,7468 0,5 0,85 / det 0,45 0,7,7468,97 9,8 0,68 0,5 0,68 0,5 0,5994 Dari grafik diperoleh harga L = 0,767, aka untuk h = 0,5 didapat harga L tot =,97 Perhitungan untuk h yang lainnya disajikan dala bentuk tabel sebagai berikut : q h D Ld Yp Y Y V F L L+Ld ( /det/) () () () () () () (/det) () () 0,606 0,5 0,996,557 0,85 0,68 0,5994,7468,97 0,7670,97 0,606 0,074,77 0,4855 0,7 0,688 4,56,96 0,9575,788 0,606,5 0,0,9 0,557 0,96 0,786 5,0684 4,68,0699,98 0,606 0,0047,006 0,645 0,05 0,780 5,4857 5,7,0,56 0,606,5 0,004,08 0,669 0,09 0,88 5,88 5,78,986,067 Dengan pertibangan keaanan aka panjang lantai dasar yang terbuat dari kayu dengan berbagai harga h adalah sebagai berikut : h = 0,0 Ld + L =,5 h = 0,5 Ld + L =,5 Aqri Chandra Kriswanto (50000) 6 Eka Susanto (500095)

12 h =,0 Ld + L =,0 h =,5 Ld + L =,5 h =,0 Ld + L = 4,0 h =,5 Ld + L = 4, Perencanaan Pintu Air/Over Flow Pada Saluran Prier (Kanal Utaa) Perhitungan Tinggi Pintu Untuk enjaga keadaan tinggi uka air dan debit pada kanal utaa agar sesuai dengan kriteria yang diinginkan, aka perlu dibuat bangunan pengatur tinggi uka air. Bangunan yang sesuai untuk keadaan tersebut di atas adalah pintu sorong dengan dengan beberapa pintu yang berfungsi selain engatur tinggi uka air juga dapat digunakan sebagai pintu bilas. Kriteria pendekatan yang digunakan untuk enentukan lokasi bangunan adalah berdasarkan daerah-daerah yang keiringannya sangat cura diana akan terjadi pengurangan tinggi uka air dan pertabahan kecepatan, sedangkan agar sarana transportasi tetap bisa berjalan, aka dibuat saluran relokasi (disversion) di sekitar daerah bangunan tersebut. Adapun lokasi dari pintu sorong adalah sebgai berikut : Lokasi I : KUT I (k 5 dari uara sungai) Untuk encari panjang back water dan tinggi uka air tepat di depan ercu digunakan etode tahapan langsung, dengan data-data sebagai berikut : Loksi KUT I : Luas daerah tadah = 9000 x 0000 = 9000 ha Besarnya debit = 9000 x 0,008 = 7 /det Koefisien Kekasaran, n = 0,0 Keiringan, So = 0,00 Lebar saluran, b = 0 Talud = : Agar kedalaan saluran kebali pada kedalaan seula Yn =,5 pada jarak back water 500 (panjang saluran relokasi untuk transportasi kapal/perahu), aka tinggi uka air yang terjadi tepat didepan pintu adalah 4,79. Pintu direncanakan enggunakan plat baja. Dari hasil perhitungan aka didapat tinggi pintu sebesar,97, Perhitungan Panjang Lantai Dasar Perhitungan lantai dasar saa seperti pada lantai dasar stop-log, dengan harga-harga paraeter sebagai berikut : Luas areal KUT I, A = 9000 ha dengan odul drainase q = 8 lt/det/ha aka debit yang engalir elalui pintu Q = 7 /det dikurangi dengan debit yang elalui saluran relokasi. Debit yang elalui saluran relokasi : Lebar saluran, b = 6,0 Tinggi uka air, H =,5 Aqri Chandra Kriswanto (50000) 6 Eka Susanto (500095)

13 Keiringan, S = /500 = 0,00 Koefisien kekasaran, n = 0,09 (,5 6) Maka diperoleh : R =,6 (,5 6) / / V R S =,548 /det n Q = V x A =,548 x (6 x,5) =, /det Jadi debit yang elalui pintu adalah Q = 7, = 48,78 /det Karena lebar pintu efektif adalah 0, aka q = 4,87 /det/ q 4,87 D g h 9,8 0,094 Ld 4, D 0,7 h 4, 0,094 0,7 5,6 0, 0, Yp D h 0,094,46 0,45 Y 0,54 D h 0,54 0,094 0,7 Y,66 D h,66 0,094 q 4,87 V 8,85 / det Y 0,55 V 8,85 F,6 g Y 9,8 0,55 0,45 0,7 0,55,7 Dari grafik diperoleh harga L =,0, aka untuk h =,0 didapat harga L tot = 7,64 Lantai direncanakan terbuat dari plat baja ditabah dengan peasangan endsill dan floorblock yang diharapkan dapat engurangi panjang lantai sapai 0% atau L tot = 5,4 5,5 Aqri Chandra Kriswanto (50000) Eka Susanto (500095) 6

14 5..7 Perhitungan Struktur Pintu Saluran Relokasi Pengaturan aliran pada saluran relokasi berupa pintu sorong yang terbuat dari baja. Tinggi pintu, h =,0 Lebar tiap pintu, b = 4,0 dengan lebar efektif =,7 Banyaknya segen perkuatan, n = 4 Jarak gaya-gaya yang bekerja pada pintu adalah : y = y =,88 y =,68 y4 =,804 aka untuk asing-asing jarak y didapatkan harga gaya yang saa sebagai berikut : P = 0,5 x x (X i X i- ) = 0,5 x x (,50) =, t/ Digunakan bea WF 00x00 unuk enahan gaya tersebut di atas dengan : h = 00 b = 00 A =,85 c I x = 87,0 c 4 E = kg/c W = 9, kg/ Moen yang terjadi : M = /8 x P x b = 0,4 t = My/I = 79,5 kg/c < = 600 kg/c 4 = 5 Pb / 84EI = 0,4 < = b/60 =,46 Pada arah vertikal diberi plat dengan t = 0, h = 00, sehingga gaya yang terjadi : P = 0,5 x x y x t = 0,6 t/ M = Pl / 9 = 0,096 t I = / x t x h = 8, c 4 = My/I = 7,55 kg/c 4 = 5 Pb / 84EI = 0,459 < = 95/60 =,778 (OK) Berat pintu : Bea horizontal = 5 x,8 x 7, = 6,80 kg Bea vertikal = x x 7, = 0,0 kg Pelat pintu = x 4 x 0,008 x 7850 = 75,60 kg Pelat rangka = x,5x0,0x0,x7850 = 5,9 kg + W = 8,99 kg Gaya Hidrostatis : W = f x 0,5 x x h x b f = koefisien gesekan antara air dan plat = 0,5 W = 0,5 x 0,5 x,0 x,7 = 497,50 kg Aqri Chandra Kriswanto (50000) Eka Susanto (500095) 64

15 W total = W + W = 76,49 kgbalok yang dipakai adalah saa dengan tiang yang akan dipakai, yaitu berupa pipa baja dengan = dengan t = 0. q = ¼ x x (D d ) x Bj q = 7,665 kg/ I = /64 (D 4 d 4 ) = 00067,49 c 4 M = ¼ x W x l + /8 x q x l = 86,88 kg Aqri Chandra Kriswanto (50000) Eka Susanto (500095) 65