PERENCANAAN KONSTRUKSI

Transkripsi

1 108 BAB V PERENCANAAN KONSTRUKSI 5.1. Tinjauan Umum Perencanaan irigasi tambak didasarkan atas kelayakan teknis di lokasi perencanaan. Selanjutnya perencanaan diarahkan pada efisiensi dan kemudahan operasional tambak sehingga dapat memberikan tingkat keuntungan yang maksimal. Selain itu hal-hal teknis yang menyangkut tentang aliran air yang masuk dan keluar tambak harus diperhatikan agar sirkulasi air bisa berjalan dengan baik dan kualitas air dalam tambak bisa terjaga Lay Out Jaringan Saluran Sebelum dilakukan perhitungan secara detail, terlebih dahulu dibuat lay-out jaringan salurannya. Pembuatan lay-out jaringan saluran ini harus disesuaikan dengan kondisi topografi, tata guna lahan, kondisi bangunan existing, kondisi tanah dan lain-lain. Pertimbangan teknis yang harus diperhitungkan dalam lay-out saluran pada tata saluran untuk irigasi tambak adalah bahwa volume air yang masuk ke dalam saluran sekunder harus dapat mengairi/memenuhi kebutuhan air dalam tambak selama masa pasang air laut. Saluran air pada tambak yang lazim di Indonesia dan yang sudah lama dibangun mempunyai fungsi ganda yaitu untuk mengisi air pada waktu air laut pasang dan membuang air pada waktu surut. Dengan makin majunya teknologi budidaya, saluran pemasukan dan pengeluaran kemudian dibuat terpisah untuk menghindari pencampuran air buangan (air yang sudah busuk) dengan air segar ke dalam tambak. Pembuatan saluran pemasukan dan pengeluaran yang dibuat terpisah menjadi penting karena tambak yang dilakukan secara intensif maupun semi intensif biasanya padat penebaran benihnya tinggi dan diikuti dengan pemberian pakan tambahan untuk menunjang pertumbuhan ikan atau udang yang dipelihara. Konsekuensi dari padat penebaran benih yang tinggi dan pemakaian pakan tambahan adalah air tambak cepat menjadi kotor karena sisa pakan dan kotoran

2 109 ikan dan udang yang dipelihara. Oleh karena itu, tambak yang diusahakan secara intensif harus sering diganti airnya. Pada perencanaan irigasi tambak di Sungai Tenggang ini, direncanakan menggunakan saluran pasok dan saluran pematusan terpisah. Tambak yang akan direncanakan ini terletak di Kelurahan Terboyo Kulon dan Terboyo Wetan dan teletak berdekatan dengan Sungai Tenggang dan Sungai Sringin sehingga memungkinkan untuk dibuat saluran pasok dan pematusan yang terpisah. Dengan menggunakan pertimbangan bahwa muara sungai yang mempunyai kualitas air yang lebih baik digunakan sebagai saluran utama bagi saluran pasok dan muara sungai yang mempunyai kualitas air yang kurang baik digunakan sebagai saluran utama bagi saluran pematusan. Karena keterbatasan data kualitas air yang ada, maka diasumsikan bahwa di muara Sungai Tenggang, kualitas airnya lebih baik daripada muara Sungai Sringin. Untuk itu, saluran utama saluran pasok adalah Sungai Tenggang dan saluran utama saluran pematusan adalah Sungai Sringin. Untuk batasan tambak yang akan direncanakan adalah kelompok tambak yang ada di kanan dan kiri Sungai Tenggang dengan batas-batas sbb : Utara : Pantai/pesisir Laut Jawa Timur : Sungai Sringin Selatan : Jalan Arteri Utara Barat : Sungai Banjir Kanal Barat Untuk lay-out jaringan irigasi tambak dan skema jaringan irigasi ditampilkan dalam Lampiran Rencana Tambak Petak Tambak Dalam perencanaan tata letak unit tambak, beberapa hal pokok yang menjadi perhitungan adalah jaminan irigasi, kemudahan operasional dan optimalisasi pemanfaatan lahan. Untuk menghemat jumlah saluran tersier yang ada, maka dilakukan pengelompokan-pengelompokan tambak sehingga nantinya tiap-tiap kelompok tambak menggunakan satu saluran tersier. Luasan tambak setelah

3 110 dikelompokkan berkisar antara 2 17 ha. Pengelompokan tambak yang dipasok oleh masing-masing saluran sekunder dapat dilihat pada Tabel 5.1 Tabel 5.1. Pengelompokan Tambak pada masing-masing saluran NAMA SALURAN RUAS RK I RK II RK III 1 2 RK IV RK V 1 2 RK VI RK VII NAMA TAMBAK K.I.1.Ki K.I.1.Ka K.I.2.Ki K.I.2.Ka K.I.3.Ka K.II.1.Ki K.II.1.Ka K.II.2.Ki K.II.3.Ka K.III.1.Ka K.III.2.Ki K.IV.1.Ki K.IV.1.Ka K.IV.2.Ka K.IV.3.Ki K.IV.3.Ka K.IV.4.Ki K.IV.4.Ka K.V.1.Ki K.V.1.Ka K.V.2.Ki K.VI.1.Ki K.VI.1.Ka K.VI.2.Ka K.VI.3.Ka K.VI.4.Ki K.VI.5.Ka K.VI.6.Ka K.VI.7.Ki K.VII.1.Ki K.VII.2.Ka K.VII.3.Ka K.VII.4.Ka K.VII.5.Ki LUAS AREAL (HA)

4 Saluran Pasok dan Saluran Buang Untuk menghubungkan antara tambak dan sumber air baik dari laut maupun sungai diperlukan saluran-saluran yang menuju tambak maupun keluar tambak. Saluran yang digunakan terdiri dari saluran primer, saluran sekunder dan saluran tersier. Untuk tugas akhir ini, perencanaan hanya sebatas pada saluran primer dan sekunder saja. Sebagai saluran primer sebagai sumber utama saluran pasok irigasi tambak, digunakan aliran Sungai Tenggang dan sebagai saluran pembuangan air drainase dari petak tambak digunakan Sungai Sringin. Air dari saluran primer dialirkan ke saluran-saluran sekunder meggunakan pengaruh pasang air laut melalui bangunan inlet sedangkan buangan air (pergantian air ) dari petak tambak dialirkan secara gravitasi masuk ke saluran pematusan melalui bangunan outlet dan akhirnya masuk ke Sungai Sringin Saluran Pasok Saluran pasok berfungsi untuk memberikan air pasok ke tambak. Saluran pasok yang direncanakan hanya pada saluran sekunder saja karena saluran pasok primer yang digunakan adalah saluran Sungai Tenggang sesuai dimensi yang ada. Dasar saluran pasok sekunder dibuat dengan kemiringan 0,0002 miring kearah hilir saluran.. Dari perhitungan data pasang surut di Bab IV, telah diketahui bahwa elevasi dasar saluran terletak yaitu ketinggian +0 cm pada hulu saluran yaitu Sungai Tenggang dan elevasi pelataran tambak yaitu +60 cm. Kemiringan tanggul adalah 1:1 dan elevasi puncak tanggul di saluran pasok sekunder +3,00 m. Lebar dasar saluran sekunder untuk saluran pasok menggunakan ketentuan dari Balai Sumber Daya Air Payau Jepara tahun Tabel hubungan antara lebar saluran utama, perbedaan pasang surut dan luas areal pertambakan diberikan pada Tabel 5.2

5 112 Tabel 5.2. Hubungan Antara Lebar Saluran Utama, Perbedaan Pasang Surut dan luas Areal Pertambakan Perbedaan Pasang Surut (m) Luas Areal (Ha) Lebar Saluran Utama (m) Kurang dari 1,5 Kurang dari 1,5 Lebih dari 1,5 Lebih dari 1,5 20 atau kurang Lebih dari atau kurang Lebih dari (sumber : Balai Budi Daya Air Payau, Jepara, 1984) Dari ketentuan tersebut diatas, dengan perbedaaan pasang surut di lokasi study adalah kurang dari 1,5 m, maka lebar dasar saluran sekunder / saluran pasok dapat ditentukan sbb: Tabel 5.3. Lebar Saluran Masing-Masing Saluran Sekunder Saluran 2 Luas Areal Total ( m ) Lebar Saluran (m) RK I RK II RK III RK IV RK V RK VI RK VII Saluran Buang Saluran buang adalah saluran yang berfungsi untuk melewatkan air buangan dari tambak yang berasal dari pergantian air harian maupun akibat luapan air hujan. Dalam analisis perhitungan drainase pada areal pertambakan digunakan sistem gravitasi. Hal tersebut dapat dilakukan mengingat elevasi tambak cukup tinggi dibandingkan elevasi dasar saluran drainase. Dasar saluran buang dibuat dengan kemiringan 0,0002 miring kearah hilir saluran.. Untuk dimensi, elevasi dasar saluran, kemiringan tebing dan lebar saluran pada saluran drainase, dibuat sama dengan saluran pasok dengan pertimbangan kemudahan pelaksanaan di lapangan.

6 Pematang Pematang adalah bagian konstruksi dari tambak yang fungsi utamanya adalah menahan air. Pematang tambak harus mampu menahan tekanan air dari dalam maupun luar petakan tambak. Untuk menghindari banjir yang disebabkan oleh meluapnya air dari saluran, pematang harus dibuat lebih tinggi dari permukaan air pasang tertinggi. Secara garis besar, pematang dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu pematang utama dan pematang antara Pematang Utama Pematang utama adalah pematang yang memisahkan antara tambak dengan saluran utama atau memisahkan antara tambak dengan laut lepas. Karena merupakan garis pertahanan terdepan, maka konstruksinya harus benar-benar kuat agar dapat berfungsi sebagai benteng yang sanggup menahan badai pasang yang mungkin terjadi. Fungsi lainnya adalah sebagai batas kepemilikan lahan atau hak guna usaha suatu unit pertambakan. Untuk pematang dengan tanah yang cukup kuat dibuat dengan lebar 2,0 m 2,5 m. Adapaun perbandingan tinggi dan lebar talud sisi luar adalah 1 : 1,5 dan sisi dalam 1 : Pematang Antara Pematang antara adalah pematang yang memisahkan antara tambak satu dengan yang lainnya dan fungsi utamanya adalah menjaga agar air yang mengalir melalui saluran utama terutama saat pasang tertinggi tidak limpas ke pematang atau masuk ke dalam petakan tambak.. Karena fungsinya hanya sebagai pembagi tambak diantara pematang utama, maka ketinggiannya berada di bawah pematang utama dan ukurannya lebih kecil dari pematang utama. Untuk pematang antara dengan kondisi tanah cukup keras, dibuat dengan lebar 0,5 m 1,5 m dengan perbandingan lebar dan tinggi talud adalah 1 : 1. Dari perhitungan data pasang surut di Bab IV telah diketahui bahwa ketinggian tanggul utama adalah 300 cm = 3,0 m dan ketinggian tanggul antara adalah 270 cm = 2,70 m. Potongan melintang dari gambar saluran sekunder dan petak tambak ditampilkan pada gambar 5.1

7 114 Gambar 5.1. Potongan Melintang dan Petakan Tambak Bangunan Pemasok dan Pembuang Bangunan pemasok merupakan pintu pemasukan air dari saluran pasok ke kolam tambak. Sedangkan bangunan pembuang merupakan pintu pengeluaran air dari kolam tambak ke saluran buang. Dimensi dari bangunan pemasok dan pembuang berbeda-beda, tergantung dari luas dari masing-masing tambak. Direncanakan, kedalaman air minimum dalam tambak adalah 25 cm. Jadi elevasi dasar pintu saluran pemasok dan pembuang adalah : = elevasi dasar tambak + kedalaman air = = +85 cm Pada bangunan pemasok tambak, terdapat satu jenis pintu yaitu pintu air sekunder (tokoan) yang berfungsi mengalirkan air ke dalam unit tambak. Sedangkan pada bangunan pembuang terdiri dari 2 jenis pintu yaitu pintu Skot Balok dan pintu air sekunder (tokoan). Pintu skot balok pada bangunan pembuang berfungsi bila tambak akan dikeringkan / dikuras. Dengan adanya pintu sekunder dan pintu skot balok, diharapkan pengaturan air yang masuk ke dalam tambak akan lebih mudah. Elevasi dasar pintu dan saluran pembuang adalah sama dengan bangunan inlet yaitu + 85 cm. Sedangkan elevasi dasar pintu skot balok adalah sama dengan elevasi dasar tambak yaitu +60 cm Perencanaan Pintu Air Untuk menunjang fungsi saluran yang optimal, maka diperlukan bangunan pengendali air berupa pintu-pintu air. Pintu-pintu air dibangun di ujung-ujung saluran sekunder. Pintu air tersebut berupa pintu klep. Prinsip kerjanya adalah bila

8 115 ketinggian air di hulu pintu lebih tinggi dari ketinggian air di hilir pintu maka pintu akan membuka, sedangkan pintu akan membuka pada kondisi sebaliknya. Pintu air tersebut berfungsi antara lain untuk : Menahan air di dalam unit untuk menjamin elevasi muka air di saluran pada ketinggian tertentu Memasukkan air pada saat pasang untuk keperluan irigasi tambak Membantu proses sirkulasi air di saluran menahan air pasang tinggi pada saat sungai banjir, sehingga lahan petani terlindungi dari banjir. Untuk perhitungan detail pintu dan pengoperasian pintu klep, akan dibahas pada BAB selanjutnya Perencanaan jaringan irigasi Untuk merencanakan jaringan irigasi tambak, maka beberapa hal pokok yang perlu dipertimbangkan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dan dipertimbangkan berguna agar suatu jaringan irigasi mampu berfungsi baik dan berdaya guna secara efisien. Beberapa hal itu antara lain sbb : Pengelolaan air tambak serta pengeringan tambak pada saat persiapan dapat dilakukan dengan mudah melalui perencanaan jaringan irigasi yang baik. Selain itu juga memperhitungkan posisi dasar tambak terhadap keadaan pasang surut. Pemanfaatan potensi pasang seefektif mungkin untuk menghemat biaya pemakaian bahan bakar pompa. Penerapan tingkat teknologi budidaya disesuaikan dengan daya dukung lahan dan tingkat ketrampilan petani. Sedapat mungkin memanfaatkan sungai-sungai dan saluran yang ada. Jalan produksi memanfaatkan tanggul saluran primer yang berada di kanan dan kiri sepanjang saluran primer. Perancangan sistem tata saluran umumnya didasarkan pada prinsip bahwa sarana jaringan tata saluran yang direncanakan harus dapat melayani kebutuhan pemberian air dan pembuangan air yang berlebih. Untuk keperluan analisis debit rancangan pada sistem tata saluran pasok irigasi tambak diperlukan hasil

9 116 perhitungan debit andalan sebagai beban air akibat pengaruh hujan, debit sungai dan data pasang surut dari muara saluran primer untuk mengetahui pengaruhnya terhadap debit yang akan masuk ke dalam saluran sekunder. Sedangkan untuk keperluan analisis debit pada saluran pembuang, diperlukan data volume air dalam tambak yang harus didrain dan data pasang surut pada muara saluran pembuang. Untuk perencanaan aliran air untuk mengetahui besarnya volume air yang akan masuk ke dalam tambak, kecepatan aliran dalam saluran dan ketinggian air di dalam saluran maka digunakan program HEC-RAS (Hidrologic Engineering Center River Analysis System). Hitungan dimaksudkan untuk mendapatkan parameter hidraulik desain saluran sehingga bisa melakukan pemodelan sebagai upaya penanganan masalah yang terjadi. Analisa hidrolika yang digunakan ini menggunakan perhitungan profil muka air unsteady. Simulasi aliran unsteady dalam perhitungan HEC-RAS mampu menghitung aliran tak tetap 1D melalui suatu jaringan saluran terbuka.. Aliran unsteady dikembangkan terutama untuk perhitungan keadaan aliran sub-kritis. Dengan HEC-RAS versi 3.1.1, model tersebut dapat menampilkan bermacam-macam hitungan dari berbagai keadaan aliran (sub-kritis, super-kritis, serta loncatan hidrolis) pada perhitungan aliran tak tetap Perencanaan Jaringan Saluran Sekunder / Saluran Pasok Untuk merencanakan jaringan irigasi di saluran, maka terlebih dahulu harus diperkirakan luas daerah layanan yang harus dipenuhi oleh saluran primer, sekunder maupun tersier. Yang dimaksud daerah layanan adalah luas lahan yang harus dilayani oleh masing-masing saluran baik saluran tersier, sekunder maupun primer. Dilihat dari jaringan yang direncanakan, luas daerah layanan saluran primer merupakan kumulatif dari luas daerah layanan saluran sekunder dan luas daerah layanan saluran sekunder merupakan kumulatif dari luas daerah layanan saluran tersier pada ruas tersebut. Sesuai dengan gambar lay-out pada, maka daerah layanan untuk masing-masing saluran sekunder dapat dilihat pada Tabel 5.4. dan daerah layanan untuk saluran primer dapat dilihat pada Tabel 5.5

10 117 Tabel 5.4. Luas daerah layanan untuk ruas saluran pada saluran Sekunder NAMA RUAS SALURAN RK I RK.II RK III 1 2 RK IV RK V 1 2 RK VI RK VII LUAS AREAL (HA) LUAS AREAL KUMULATIF (HA)

11 118 Tabel 5.5. Luas daerah layanan untuk ruas saluran pada saluran Primer NAMA RUAS SALURAN RT LUAS AREAL (HA) LUAS AREAL KUMULATIF (HA) Untuk memperkirakan besarnya debit dan volume air yang akan masuk ke dalam tambak, harus ditentukan terlebih dahulu berapa persen pergantian air yang diperlukan per hari untuk seluruh tambak pada waktu air pasang. Untuk tambak yang sudah berisi air atau yang perlu ganti air sebagian, maka harus menunggu beberapa saat sampai air dalam saluran lebih tinggi dari air tambak. Untuk perencanaan waktu pasang guna pergantian air, direncanakan menggunakan data air pasang terendah (APR) seperti perhitungan pada BAB IV. Dalam perkiraan, debit air masuk yang digunakan untuk menentukan kapasitas saluran tidak didasarkan pada volume air tambak seluruhnya melainkan pada volume air yang harus diganti per hari untuk seluruh tambak. Tidak seluruh tambak harus diganti airnya tiap hari, tergantung dari metode budidayanya. Untuk itu, perlu diperkirakan berapa persen dari seluruh tambak yang harus diganti airnya tiap hari dan berapa persen air yang harus diganti per tambak pada tiap pergantian air. Dari perhitungan kebutuhan air tambak, telah direncanakan air yang akan diganti sebesar 10 % dari volume keseluruhan tambak. Volume air yang 3 dibutuhkan oleh tambak sebesar 10 % dari volume tambak adalah 1800 m /ha. Kebutuhan air ini harus dipenuhi lewat saluran sekunder per hari saat pasang datang. Untuk menghitung kebutuhan air yang harus dilewatkan ke dalam saluran sekunder dihitung dengan mengalikan antara kebutuhan air per Ha dengan luas daerah layanan. Untuk perhitungan kebutuhan air tambak yang dilewatkan dalam saluran sekunder ditampilkan pada Tabel 5.6

12 119 Tabel 5.6. Kebutuhan Air Tambak Di Saluran NAMA SALURAN RK I RK II RK III RK IV RK V RK VI RK VII LUAS AREAL (HA) KEBUTUHAN AIR 3 ( M ) Perencanaan Jaringan Saluran Drainase / Saluran Buang Selanjutnya, untuk keperluan drainase, maka diperhitungkan besarnya air yang harus didrain selama pasang paling tinggi. Pasang paling tinggi terjadi pada tanggal 29 November 2002 yaitu pada ketinggian 240 cm. Karena direncanakan pergantian air dalam tambak adalah 10 % dari volume keseluruhan tambak, maka rencana air yang akan keluar dari tambak dapat dihitung dengan rumusan sbb: 10 % * (240 60)*luas tambak = 18 cm * luas tambak Dimana : 240 cm = ketinggian air maksimum dalam tambak rencana 60 cm = elevasi dasar tambak 18 cm = tinggi air yang diganti Kedalaman air yang harus dilewatkan adalah 18 cm = 180 mm. Karena digunakan sebagai saluran buang maka data yang dipakai adalah data air surut. Lamanya surut yang terjadi pada tanggal 29 November 2002 adalah 16 jam. Air yang dikeluarkan per detik per luasan tambak dapat dihitung dengan rumusan sbb: 180mm mm = 270 = 31, 25 l / det / ha 16 jam hari Dari besarnya kebutuhan air diatas, dikalikan dengan luasan dari masingmasing tambak dapat diketahui besarnya debit rencana yang lewat dalam saluran outlet. Besarnya debit yang keluar dari dalam tambak pada masing-masing

13 120 tambak dapat dilihat pada Tabel 5.7 dan debit yang masuk ke dalam saluran drainase per saluran ditampilkan pada Tabel 5.8 Tabel 5.7. Debit yang keluar dari masing-masing tambak NAMA TAMBAK K.I.1.Ki K.I.1.Ka K.I.2.Ki K.I.2.Ka K.I.3.Ka K.II.1.Ki K.II.1.Ka K.II.2.Ki K.II.2.Ka K.III.1.Ka K.III.2.Ki K.IV.1.Ki K.IV.1.Ka K.IV.2.Ka K.IV.3.Ki K.IV.3.Ka K.IV.4.Ki K.IV.4.Ka K.V.1.Ki K.V.1.Ka K.V.2.Ki K.VI.1.Ki K.VI.1.Ka K.VI.2.Ka K.VI.3.Ka K.VI.4.Ki K.VI.5.Ka K.VI.6.Ka K.VI.7.Ki K.VII.1.Ki K.VII.2.Ka K.VII.3.Ka K.VII.4.Ka K.VII.5.Ki LUAS AREAL (HA) DEBIT ( m 3 /det)

14 121 Tabel 5.8. Debit total yang masuk ke dalam saluran drainase NAMA SALURAN NAMA TAMBAK DEBIT 3 ( m /det) DEBIT KUM 3 ( m /det) Drainase 1 Tenggang Drainase 2 Tenggang Drainase 3 Tenggang Drainase 4 Tenggang Drainase 5 Tenggang K.I.1.Ki K.I.2.Ki K.II.1.Ka K.II.2.Ka K.II.1.Ki K.II.2.Ki K.III.1.Ka K.III.2.Ki K.V.2.Ki K.V.1.Ki Drainase 1 Sringin K.I.1.Ka K.I.2.Ka K.I.3.Ka K.IV.1.Ki K.IV.3.Ki K.IV.4.Ki Drainase 2 Sringin K.IV.1.Ka K.IV.2.Ka K.IV.3.Ka K.IV.4.Ka K.VI.1.Ki K.VI.4.Ki K.VI.7.Ki Drainase 3 Sringin K.VI.5.Ka K.VI.6.Ka Drainase 4 Sringin K.VI.1.Ka K.VI.2.Ka K.VI.3.Ka K.VII.1.Ki K.VII.5.Ki Drainase 5 Sringin K.VII.2.Ka K.VII.3.Ka K.VII.4.Ka

15 Perencanaan Saluran menggunakan Program HEC-RAS Untuk merencanakan suatu saluran dengan menggunakan program HEC- RAS, diperlukan suatu tahapan-tahapan yang harus dilalui dari awal sampai akhir. Agar hasil yang diperoleh sesuai dengan harapan dan dapat dipertanggung jawabkan, maka perencanaan sebisa mungkin harus sesuai dengan data yang ada dan yang telah ada di lapangan. Data tersebut kemudian akan diproses oleh program HEC-RAS dan hasilnya dapat digunakan untuk perencanaan selanjutnya. Perencanaan saluran menggunakan program HEC-RAS melalui tahap-tahap sbb : Persiapan Analisis Pada saat persiapan simulasi, dilakukan pengumpulan data yang akan digunakan pada proses simulasi, baik berupa data pasang surut di muara sungai maupun data debit aliran yang melewati sungai. Saluran yang ada terdiri dari 2 macam yaitu saluran pasok dan saluran drainase. Pada perencanaan jaringan saluran pasok, terdapat 1 saluran Primer, 7 Saluran Sekunder dan 34 saluran tersier. Sedangkan untuk saluran drainase, terdiri dari 2 saluran primer, 8 saluran sekunder dan 34 saluran tersier. Untuk perencanaan nantinya, saluran yang direncanakan sebatas hanya pada saluran primer dan saluran sekunder saja. Sumber data yang akan digunakan adalah : 1. Data geometri saluran Data geometri yang digunakan adalah penampang melintang tiap stasiun, jarak antar stasiun, elevasi saluran, serta angka kekasaran Manning pada masingmasing stasiun. Data geometri penampang melintang tiap stasiun, jarak antar stasiun pada saluran primer ini didapatkan dari Proyek Normalisasi Sungai Tenggang tahun Data geometri yang diperoleh dari Proyek Normalisasi Sungai Tenggang tahun 2006 dihitung/direncanakan berdasarkan ketinggian muka air laut rata-rata (Mean Sea Level / MSL). Untuk perhitungan berikutnya, data geometri saluran disesuaikan dengan Mean Sea Level / MSL yang telah dihitung pada BAB IV. Data geometri penampang melintang tiap stasiun, jarak antar stasiun, elevasi dasar saluran pada

16 123 saluran sekunder telah diperhitungkan pada BAB sebelumnya dan disesuaikan dengan kondisi daerah perencanaan. 2. Data debit andalan Data debit andalan yang digunakan adalah dengan menggunakan perhitungan debit andalan menggunakan metode FJ Mock. Data debit andalan ini dihitung berdasarkan curah hujan di lokasi studi dan data klimatologi selama 5 tahun dari tahun Data curah hujan dan data klimatologi didapatkan dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG Semarang). Data debit andalan yang digunakan telah diperhitungkan pada BAB IV. 3. Data pasang surut air laut Pasang surut menyebabkan perubahan elevasi muka air laut sebagai fungsi waktu. Data pasang surut ini digunakan sebagai stage untuk kondisi hilir/muara sungai dalam program HEC-RAS. Data pasang surut yang digunakan sebagai data stage adalah data Air Pasang Tertinggi (APR) min. Untuk perhitungan HEC-RAS nantinya, digunakan data pasang surut pada tanggal 18 Agustus Keseluruhan data pasang surut yang digunakan dari tahun 2001 sampai 2005 diperoleh dari PT (PERSERO) PELABUHAN INDONESIA III TANJUNG MAS Semarang. Data pasang surut dari tahun 2001 sampai tahun 2005 bisa dilihat pada Lampiran. 4. Data debit pergantian Air Data debit pergantian air adalah data debit yang keluar dari tambak dan besarnya 10 % dari volume keseluruhan tambak. Data debit pergantian air telah dihitung pada BAB diatas. Data debit pergantian air digunakan sebagai data input pada hulu dari masing-masing saluran drainase. Data ini digunakan apabila di muara saluran drainase tidak menggunakan pintu klep.

17 Proses Skematisasi Jaringan Setelah semua data yang dibutuhkan terkumpul, maka proses selanjutnya adalah skematisasi jaringan. Pada saat memasukkan data yang digunakan dalam proses simulasi, perlu adanya ketelitian dan seleksi terhadap data sekunder agar hasil yang diperoleh dapat dipertanggungjawabkan Pemodelan Pada proses ini dilakukan pemodelan geometri skema jaringan sistem sungai yang akan dianalisis sesuai dengan keadaan di lapangan. Setelah ditentukan layout jaringan pada BAB 5.2, selanjutnya dilakukan skematisasi dengan menggambarkan skema jaringan dengan tiga saluran primer dan tujuh saluran sekunder dan delapan saluran drainase. Skematisasi dilakukan terpisah antara saluran sekunder dan saluran drainase. Skematisasi jaringan Irigasi pasang surut di Sungai Tenggang ditunjukkan pada Gambar 5.2. dan Gambar 5.3

18 Data Masukan : Input data pasang surut 2. Input data debit 0 m 3 /det 3. Input data debit andalan 2 Gambar 5.2. Skematisasi Jaringan Irigasi Tambak Saluran Sekunder di Sungai Tenggang

19 Data Masukan : 1. Input data pasang surut 2. Input data debit pergantian air 3. Input data debit 0 m 3 /det Gambar 5.3. Skematisasi Jaringan Irigasi Tambak Saluran Drainase di Sungai Sringin

20 127 Setelah proses skematisasi jaringan selesai, maka langkah selanjutnya adalah dengan melakukan interpretasi data penampang melintang sungai untuk tiap-tiap stasiun. Dari hasil interpretasi penampang sungai akan didapatkan : Koordinat-koordinat tiap stasiun (baik sumbu x maupun sumbu y) Jarak antar stasiun Hasil interpretasi penampang melintang sungai dimasukkan sebagai data masukan untuk Geometric Data pada program HEC-RAS Data Aliran Unsteady Data aliran unsteady dibutuhkan untuk melakukan analisis aliran unsteady. Data aliran unsteady yang digunakan adalah flow hidrograf di hulu Sungai Tenggang dan Stage Hidrograf di hilir Sungai Tenggang dan Sungai Sringin. a. Data Aliran unsteady pada Saluran Sekunder Flow Hidrograf Data masukan flow hidrograf diambil dari analisis debit andalan pada BAB IV. Debit andalan adalah debit minimum dari sungai untuk keperluan irigasi. Besarnya debit andalan berbeda tiap bulannya sesuai dengan besarnya curah hujan tiap bulan pada daerah tersebut. Karena untuk data masukan pada program HEC-RAS ini berdasarkan data APT minimum yaitu pada tanggal 18 Agustus 2003, maka debit andalan yang digunakan adalah debit pada bulan Agustus sebesar 0,082 m/det. Stage Hidrograf Data stage hidrograf diambil dari grafik pasang surut APR (Air Pasang Terendah) minimum. Data pasang surut sebagai data masukan yaitu data pada tanggal 18 Agustus Data Stage hidrograf dapat dilihat pada Tabel 5.9.

21 128 Tabel 5.9. Data Stage Hidrograf 18 Agustus 2003 Jam Tinggi Air b. Data Aliran unsteady pada Saluran Drainase Flow Hidrograf Data masukan flow hidrograf pada Saluran Drainase adalah data debit pergantian air dari masing-masing tambak yang masuk ke dalam saluran drainase. Data debit pergantian air telah dihitung pada BAB diatas. Data Flow hidrograf dapat dilihat pada Tabel 5.10.

22 129 Tabel Data Flow hidrograf pada Saluran Drainase No. Nama Saluran Debit (m3/det) 1 Drainase 1 Tenggang Drainase 2 Tenggang Drainase 3 Tenggang Drainase 4 Tenggang Drainase 5Tenggang Drainase 1 Sringin Drainase 2 Sringin Drainase 3 Sringin Drainase 4 Sringin Drainase 5 Sringin Stage Hidrograf Data stage hidrograf diambil dari grafik pasang surut APR (Air Pasang Terendah) minimum. Data pasang surut sebagai data masukan yaitu data pada tanggal 18 Agustus Data Stage hidrograf dapat dilihat pada Tabel 5.11.

23 130 Tabel Data Stage Hidrograf 18 Agustus 2003 Jam Tinggi Air Proses Eksekusi / Running Setelah pemodelan dianggap sesuai dengan keadaan yang sebenarnya dilapangan/sesuai dengan perencanaan awal. Maka langkah selanjutnya adalah dengan melakukan eksekusi / running terhadap data masukan. Saat proses running, perlu diperhatikan interval data dan waktu mulai serta berhentinya pembacaan data yang akan digunakan dalam perhitungan. Dalam kasus ini, interval yang digunakan adalah 15 menit serta data mulai perhitungan adalah pada tanggal 18 Agustus 2003 pukul sampai pukul

24 Hasil Perhitungan Setelah program dieksekusi, hasil yang diperoleh dapat berupa ketinggian air pada tiap-tiap saluran, besarnya debit yang masuk ke saluran, percepatan aliran dan lain-lain. Untuk perencanaan jaringan irigasi tambak di Sungai Tenggang ini, data keluaran yang digunakan adalah data debit dan ketinggian air di dalam saluran Hasil Perhitungan pada Saluran Sekunder Hasil perhitungan pada saluran sekunder dengan menggunakan program HEC-RAS mendapatkan output berupa ketinggian air dan debit pada masingmasing saluran. Untuk perhitungan selanjutnya, yang digunakan adalah data ketinggian air pada muara tiap-tiap saluran sekunder sebagai data ketinggian air pada hulu pintu klep. Hasil perhitungan menggunakan program HEC-RAS dari muara tiap-tiap saluran sekunder ditampilkan pada Gambar 5.4 Gambar 5.10 dan Tabel Plan: PLAN River: SEKUNDER 1 Reach: TENGGANG RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar 5.4. Hasil Perhitungan di Muara Saluran RK I

25 Plan: PLAN River: SEKUNDER 2 Reach: TENGGANG RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar 5.5. Hasil Perhitungan di Muara Saluran RK II 0.8 Plan: PLAN River: SEKUNDER 3 Reach: TENGGANG RS: Legend 0.12 Stage Flow 0.08 Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar 5.6. Hasil Perhitungan di Muara Saluran RK III 0.8 Plan: PLAN River: SEKUNDER 4 Reach: TENGGANG RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar 5.7. Hasil Perhitungan di Muara Saluran RK IV

26 Plan: PLAN River: SEKUNDER 5 Reach: TENGGANG RS: 479 Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar 5.8. Hasil Perhitungan di Muara Saluran RK V 0.8 Plan: PLAN River: SEKUNDER 6 Reach: TENGGANG RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar 5.9. Hasil Perhitungan di Muara Saluran RK VI 0.8 Plan: PLAN River: SEKUNDER 7 Reach: TENGGANG RS: Legend 0.20 Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di Muara Saluran RK VII

27 134 Tabel Hasil Perhitungan Ketinggian Air di Saluran Sekunder No. Date NAMA SALURAN Sekunder 1 Sekunder 2 Sekunder 3 Sekunder 4 Sekunder 5 Sekunder 6 Sekunder 7 Stage Stage Stage Stage Stage Stage Stage METERS METERS METERS METERS METERS METERS METERS 1 17Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug

28 135 a. Perhitungan Volume dan Debit yang melewati pintu Klep Setelah diketahui ketinggian air di masing-masing muara saluran sekunder yang digunakan sebagai data ketinggian air di hulu pintu klep kemudian dapat dihitung besarnya debit dan volume air yang masuk ke dalam saluran melewati pintu klep. Perhitungan akan menggunakan pendekatan pintu sorong dengan keadaan sebagai berikut : Gambar Sketsa Pintu Sorong Rumus debit yang dipakai untuk pintu adalah Q= K. µ. ab.. 2. gh. Perhitungan Pintu Klep di Saluran Sekunder 1 Pada Jam h 1 = tinggi air di hulu pintu 1 = 0,3218 m 2. h 2 = tinggi air di hilir pintu = 0 m (asumsi awal) 3. y = bukaan pintu arah tegak lurus pintu γ air 1 =. h (buku mekanika fluida; pintu dari baja) γ baja ( γ air 3 3 = 1000 kg/ cm, γ baja = 7850 kg/ cm ) 1000.(0,3218-0) = = 0,0401 m a = bukaan pintu vertikal = y. Sin(180 - (90 63,43)) = 0,0401. Sin 26,57 = 0,0183 m

29 b = lebar pintu = 3 buah pintu dgn lebar masing-masing 2 m = 6 m 6. h 1 / a = 17,58 µ = 0,64 (Koefisien debit; Gambar 2.34) 7. h 2 / a = 0 K = 0,40 (Koefisien aliran tenggelam; Gambar 2.33) 8. Q = K. µ. ab.. 2. gh. 1 = 0,40. 0,64. 0, ,8.0,3218 = 0,0706 m 3 /det 9. V = Q. waktu = 0, = 254, h = V / A = 0,136 m 3 m 11. h2 baru = h 2 + h = 0 + 0,136 = 0,136 m Untuk perhitungan selengkapnya pada perhitungan pintu klep di masing-masing muara saluran Sekunder, dapat dilihat pada Tabel 5.13 Tabel 5.19

30 137 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran RK I Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di hilir pintu baru (m) (m) (m)

31 138 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran RK II Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di hilir pintu baru (m) (m) (m)

32 139 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran RK III Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di hilir pintu baru (m) (m) (m)

33 140 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran RK IV Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di hilir pintu baru (m) (m) (m)

34 141 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran RK V Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di hilir pintu baru (m) (m) (m)

35 142 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran RK VI Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di hilir pintu baru (m) (m) (m)

36 143 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran RK VII Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di hilir pintu baru (m) (m) (m)

37 144 Dari hasil perhitungan diatas didapatkan hasil berupa ketinggian air dalam saluran sekunder yang digunakan untuk mengairi tambak Ketinggian yang akan digunakan untuk mengairi tambak adalah ketinggian air yang berada di atas elevasi dasar pintu tambak. Elevasi dasar pintu tambak telah diperhitungkan pada BAB dan didapatkan elevasi dasar pintu tambak adalah +85 cm. Dari hasil perhitungan yang telah didapatkan pada Tabel 5.13 Tabel 5.19, dari semua saluran sekunder yang ada dengan perhitungan menggunakan data Air Pasang Paling Rendah (APR min), didapatkan bahwa ketinggian air di dalam saluran tidak melampaui elevasi dasar pintu tambak. Ini berarti bahwa tambak tidak dapat terairi dari saluran dan rencana pergantian air tidak dapat terpenuhi. Untuk itu, harus ada perubahan yang dilakukan agar air dapat mengairi tambak dan besarnya volume air yang masuk ke dalam tambak dapat sesuai dengan yang diinginkan. Ada dua macam alternatif perubahan yang dapat dilakukan agar tambak dapat terairi yaitu : Memperlebar saluran pada pintu pemasukan di muara saluran Menurunkan elevasi dasar pintu tambak 1. Alternatif 1 : Memperlebar saluran pada pintu pemasukan Alternatif 1 dengan memperlebar saluran pemasukan dapat dilakukan apabila lebar ke samping dari bangunan inlet tersedia. Untuk menaikkan muka air agar dapat melampaui elevasi dasar pintu tambak, diperlukan lebar pemasukan yang sangat besar. Untuk itu, diperlukan perencanaan yang matang terhadap pemilihan alternatif ini. 2. Alternatif 2 : Menurunkan elevasi dasar pintu tambak Alternatif 2 dengan menurunkan elevasi dasar pintu tambak dapat dilakukan apabila tambak masih memungkinkan untuk diperdalam dan tidak berpengaruh terhadap sistem pembuangan / drainase dari tambak tersebut. Dari dua alternatif tersebut, maka dipilih alternatif kedua yaitu menurunkan elevasi dasar pintu tambak. Konsekuensinya adalah tambak harus diperdalam dan laju air pada saluran pembuangan akan berkurang. Dari perhitungan elevasi dasar pintu tambak pada BAB 5.3.4, didapatkan elevasi dasar pintu tambak adalah +85 cm. Untuk itu, perlu direncanakan ulang

38 145 elevasi dasar tambak dan elevasi dasar pelataran tambak. Untuk perkiraan awal, direncanakan elevasi dasar pintu tambak adalah +50 cm. Jadi elevasi dasar pelataran tambak adalah +50 cm 25 cm = +25 cm. Jadi, ketinggian air yang dapat masuk ke dalam tambak adalah ketinggian air yang berada di atas elevasi +50 cm. b. Perhitungan Volume Air yang akan masuk Tambak Untuk tambak yang dipasok dari saluran sekunder 1, air akan mulai masuk ke dalam tambak mulai pukul yaitu pada saat ketinggian air di saluran adalah pada ketinggian +0,5113 m. Untuk menentukan besarnya volume air yang dapt dipasok, dihitung dengan urutan sbb : 1. Tinggi air yang masuk ke dalam tambak = 0,5113 m 0,50 m = 0,0113 m / 10 menit ( 10 menit = perkiraan naiknya air dari 0,50 m sampai 0,5113 m) = 0,0226 m /jam 2. Konversi ke L / det / ha ( * 2777,78 ) = 0,0226 * 2777,78 = 62,78 L / det / ha 3. Konversi ke m 3 /det/ ha ( : 1000 ) = 62,78 / 1000 = 0, Dihitung debit = m 3 /det/ ha * luas areal m 3 /det/ ha = 0,0627 * 30,7 = 1,927 m 3 /det 5. Dihitung volume air = Debit * waktu 3 m = 1,927 * 600 = Untuk perhitungan selengkapnya pada seluruh saluran sekunder yang ada dapat dilihat pada perhitungan Tabel 5.20 sampai Tabel 5.26

39 146 Tabel Volume air yang masuk ke dalam tambak dari saluran RK I h Tinggi Air Tinggi Air yang Konversi Konversi Luas Areal Volume (m) di hilir pintu baru masuk ke tambak (m) (m/jam) (L / det / ha) (m3 / det / ha) (ha) (m3) Tabel Volume air yang masuk ke dalam tambak dari saluran RK II h Tinggi Air Tinggi Air yang Konversi Konversi Luas Areal Volume (m) di hilir pintu baru masuk ke tambak (m) (m/jam) (L / det / ha) (m3 / det / ha) (ha) (m3)

40 147 Tabel Volume air yang masuk ke dalam tambak dari saluran RK III h Tinggi Air Tinggi Air yang Konversi Konversi Luas Areal Volume (m) di hilir pintu baru masuk ke tambak (m) (m/jam) (L / det / ha) (m3 / det / ha) (ha) (m3) Tabel Volume air yang masuk ke dalam tambak dari saluran RK IV h Tinggi Air Tinggi Air yang Konversi Konversi Luas Areal Volume (m) di hilir pintu baru masuk ke tambak (m) (m/jam) (L / det / ha) (m3 / det / ha) (ha) (m3)

41 148 Tabel Volume air yang masuk ke dalam tambak dari saluran RK V h Tinggi Air Tinggi Air yang Konversi Konversi Luas Areal Volume (m) di hilir pintu baru masuk ke tambak (m) (m/jam) (L / det / ha) (m3 / det / ha) (ha) (m3) Tabel Volume air yang masuk ke dalam tambak dari saluran RK VI h Tinggi Air Tinggi Air yang Konversi Konversi Luas Areal Volume (m) di hilir pintu baru masuk ke tambak (m) (m/jam) (L / det / ha) (m3 / det / ha) (ha) (m3)

42 149 Tabel Volume air yang masuk ke dalam tambak dari saluran RK VII h Tinggi Air Tinggi Air yang Konversi Konversi Luas Areal Volume (m) di hilir pintu baru masuk ke tambak (m) (m/jam) (L / det / ha) (m3 / det / ha) (ha) (m3) Setelah diperoleh besarnya volume air yang diperlukan untuk mengairi tambak, maka dapat dibandingkan volume air yang tersedia apakah dapat memenuhi kebutuhan air yang diperlukan untuk pergantian air dalam tambak. Besarnya volume air yang dibutuhkan per saluran sekunder telah diperhitungkan pada Tabel 5.6 perbandingan volume kebutuhan air dan volume ketersediaan air ditampilkan pada Tabel 5.27 Tabel Perbandingan volume kebutuhan dan ketersediaan air No. Nama Saluran Kebutuhan Air 3 ( m ) Ketersediaan 3 Air ( m ) Kelebihan 3 Air ( m ) Kekurangan 3 Air ( m ) 1. RK I , ,58-2. RK II , ,55-3. RK III , ,79-4. RK IV , ,84-5. RK V , ,87-6. RK VI , ,81 7. RK VII , ,45 -

43 150 Dari tabel hasil perhitungan diatas, hanya saluran RK VI saja yang tidak terpenuhi dalam pergantian air sebesar 10 % dari volume keseluruhan tambak. Untuk itu perlu direncanakan ulang hanya pada saluran RK VI saja. Untuk saluran RK VI, direncanakan untuk memperlebar pada pintu pemasukan. Direncanakan lebar pintu pemasukan akan ditambah 1 m. Jadi lebar pemasukan pada muara saluran RK VI menjadi = 6,0 m + 1,0 m = 7,0 m. Untuk perhitungan pintu klep pada muara saluran RK VI baru, perhitungan ketinggian air di saluran RK VI baru dan perhitungan volume ketersediaan air yang baru ditampilkan pada Tabel 5.28 dan Tabel 5.29

44 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran RK VI baru Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di hilir pintu baru (m) (m) (m)

45 152 Tabel Volume air yang masuk ke dalam tambak dari saluran RK VI Baru h Tinggi Air Tinggi Air yang Konversi Konversi Luas Areal Volume (m) di hilir pintu baru masuk ke tambak (m) (m/jam) (L / det / ha) (m3 / det / ha) (ha) (m3) Dari hasil tersebut, maka perbandingan volume ketersediaan air dan kebutuhan air menjadi seperti pada Tabel 5.30 berikut : Tabel Perbandingan volume kebutuhan dan ketersediaan air No. Nama Saluran Kebutuhan Air 3 ( m ) Ketersediaan 3 Air ( m ) Kelebihan 3 Air ( m ) Pergantian Air (%) 1. RK I , ,58 11,56 2. RK II , ,55 12,09 3. RK III , ,79 11,27 4. RK IV , ,84 10,54 5. RK V , ,87 11,24 6. RK VI , ,14 11,46 7. RK VII , ,45 10,42

46 153 Tabel Data Teknis Perencanaan Baru Keterangan Data Teknis (m) Titik Bebas Banjir / Tanggul Utama 3,00 m = ± 0 m Tinggi Pematang Antara 2,70 m = - 0,30 m Dasar Saluran Sekunder 0,00 m = - 3,00 m Dasar Pelataran 0,25 m = - 2,75 m Dasar Saluran Drainase 0,00 m = - 3,00 m Gambar Potongan Melintang Saluran dan Tambak Hasil Perhitungan pada Saluran Drainase Hasil perhitungan pada saluran Drainase dengan pintu klep di tiap ujung saluran dengan menggunakan program HEC-RAS mendapatkan out-put berupa ketinggian air dan debit pada masing-masing saluran. Hasil perhitungan menggunakan program HEC-RAS dari muara saluran di tiap-tiap saluran Drainase ditampilkan pada Tabel Tabel 5.41 dan Gambar 5.13 Gambar 5.22

47 River: DRAINASE 1 Reach: TENGGANG RS: 0 Legend 0.06 Stage Flow 0.02 Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di muara Saluran Drainase 1 Tenggang 0.8 River: DRAINASE 2 Reach: TENGGANG RS: 0 Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di muara Saluran Drainase 2 Tenggang

48 River: DRAINASE 3 Reach: TENGGANG RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di muara Saluran Drainase 3 Tenggang 0.8 River: DRAINASE 4 Reach: TENGGANG RS: 0 Legend Stage Flow 0.00 Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di muara Saluran Drainase 4 Tenggang 0.8 River: DRAINASE 5 Reach: TENGGANG RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di muara Saluran Drainase 5 Tenggang

49 River: DRAINASE 1 Reach: SRINGIN RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di muara Saluran Drainase 1 Sringin 0.8 River: DRAINASE 2 Reach: SRINGIN RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di muara Saluran Drainase 2 Sringin 0.8 River: DRAINASE 3 Reach: SRINGIN RS: Legend Stage Flow 0.0 Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di muara Saluran Drainase 3 Sringin

50 River: DRAINASE 4 Reach: SRINGIN RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di muara Saluran Drainase 4 Sringin 0.8 River: DRAINASE 5 Reach: SRINGIN RS: Legend 0.10 Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil Perhitungan di muara Saluran Drainase 5 Sringin

51 158 Hasil perhitungan ketinggian air tersebut, digunakan sebagai data ketinggian air di hilir pintu klep. Sedangkan di hulu pintu klep, digunakan data ketinggian air dalam tambak. Perhitungan akan menggunakan pendekatan pintu sorong dengan keadaan seperti Gambar dibawah. Rumus debit yang dipakai untuk pintu adalah Q= K. µ. ab.. 2. gh. 1 Perhitungan volume dan debit air yang keluar dari pintu klep menuju Saluran drainase utama yaitu Sungai Sringin dihitung dengan urutan sebagai berikut : Perhitungan Pintu Klep di Saluran Drainase 1 Tenggang Pada Jam (Saat Air Laut Mulai Surut) 1. h 1 = tinggi air di hulu pintu = 0,7583 m 2. h 2 = tinggi air di hilir pintu = 0,7501 m 3. y = bukaan pintu arah tegak lurus pintu γ air 1 =. h (buku mekanika fluida; pintu dari baja) γ baja ( γ air 3 3 = 1000 kg/ cm, γ baja = 7850 kg/ cm ) 1000.(0,7583-0,7501) = = 0,00104 m a = bukaan pintu vertikal = y. Sin(180 - (90 63,43)) = 0, Sin 26,57 = 0, m 5. b = lebar pintu = 3 buah pintu dgn lebar masing-masing 2 m = 6 m

52 h 1 / a = 1630,75 µ = 0,64 (Koefisien debit; Tabel 2.15) 7. h 2 / a = 1613,12 K = 0,40 (Koefisien aliran tenggelam; Tabel 2.16) 8. Q = K. µ. ab.. 2. gh. 1 = 0,40. 0,64. 0, ,8.0,7583 = 0,00275 m 3 /det 9. V = Q. waktu = 0, m = 9, h = V / A = 0,0039 m 11. h saluran = h1 h = 0,7583-0,0039 = 0,7544 m Untuk perhitungan selengkapnya pada perhitungan pintu klep di masing-masing muara saluran drainase, dapat dilihat pada Tabel 5.32 Tabel 5.41

53 160 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran Drainase Tenggang 1 Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di dalam saluran (m) (m) (m)

54 161 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran Drainase Tenggang 2 Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di dalam saluran (m) (m) (m)

55 162 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran Drainase Tenggang 3 Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di dalam saluran (m) (m) (m)

56 163 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran Drainase Tenggang 4 Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di dalam saluran (m) (m) (m)

57 164 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran Drainase Tenggang 5 Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di dalam saluran (m) (m) (m)

58 165 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran Drainase Sringin 1 Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di dalam saluran (m) (m) (m)

59 166 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran Drainase Sringin 2 Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di dalam saluran (m) (m) (m)

60 167 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran Drainase Sringin 3 Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di dalam saluran (m) (m) (m)

61 168 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran Drainase Sringin 4 Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di dalam saluran (m) (m) (m)

62 169 Tabel Perhitungan Volume, debit dan ketinggian air di saluran Drainase Sringin 5 Tinggi Air h1 y a b Tinggi Air h2 Q V A h Tinggi Air h1/a h2/a µ K di hulu pintu (m) (m) (m) (m) di hilir pintu (m) (m3/det) (m3) (m2) (m) di dalam saluran (m) (m) (m)

63 170 Selanjutnya, setelah diketahui debit yang keluar dari pintu klep di masingmasing muara saluran drainase, debit-debit tersebut dijadikan data input dari saluran drainase untuk mengetahui kondisi yang terjadi pada saluran drainase utama yaitu Sungai Sringin dan Sungai Tenggang. Debit dari masing-masing saluran drainase yang akan dijadikan input pada HEC-RAS saluran drainase primer dapat dilihat pada Tabel 5.42 berikut :

64 171 Tabel Data debit pada masing-masing muara saluran drainase No. Date NAMA SALURAN D. Tenggang 1 D. Tenggang 2 D. Tenggang 3 D. Tenggang 4 D. Tenggang 5 D. Sringin 1 D. Sringin 2 D. Sringin 3 D. Sringin 4 D. Sringin 5 Flow Flow Flow Flow Flow Flow Flow Flow Flow Flow m3/det m3/det m3/det m3/det m3/det m3/det m3/det m3/det m3/det m3/det 1 17Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug Aug

65 172 Hasil yang didapat dari perhitungan dengan menggunakan program HEC- RAS pada saluran drainase dengan input data debit pada hulu dan hilir saluran drainase utama dapat dilihat pada Gambar Plan: PLAN 2 Riv er: DRAINA SE 7 Reach: TENGGA NG RS: 0 Legend Stage Flow 0.02 Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil perhitungan pada hulu saluran drainase utama Tenggang 0.8 Plan: PLAN 2 River: DRAINASE 6 Reach: TENGGANG RS: Legend Stage Flow 0.05 Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil perhitungan pada hilir saluran drainase utama Tenggang

66 Plan: PLAN 2 River: SRINGIN Reach: SRINGIN 4 RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil perhitungan pada hulu saluran drainase utama Sringin 0.8 Plan: PLAN 2 River: SRINGIN Reach: SRINGIN 1 RS: Legend Stage Flow Stage (m) Flow (m3/s) Aug2003 Time Gambar Hasil perhitungan pada hilir saluran drainase utama Sringin

67 Pintu Klep Perencanaan pintu menggunakan konstruksi pintu Klep diupayakan sesuai dengan kriteria yang diinginkan, baik dari segi konstruksi, kualitas, fungsi, manfaat, maupun pembiayaan sehingga harus direncanakan dengan baik dan benar. Perencanaan ini didasarkan pada pertimbangan teknis dengan tidak mengabaikan pertimbangan non teknis. Konstruksi pintu klep dimaksudkan untuk membatasi air yang akan masuk maupun keluar dari masing-masing tambak. Pada masing-masing tambak terdapat minimal 2 buah pintu klep yang mempunyai fungsi yang berbeda. Pintu klep pada saluran sekunder / saluran pasok berfungsi mengalirkan air segar dari saluran primer. Sedangkan pintu klep pada saluran drainase / saluran buang berfungsi mengalirkan air kotor / buangan dari tambak menuju saluran drainase primer. Perencanaan pintu klep direncanakan berdasarkan tekanan air tertinggi yaitu pada saat terjadi pasang tertinggi paling tinggi Perencanaan Pintu Klep Kondisi Perencanaan 1. Kondisi air dalam saluran di posisi max = 2,40 m dengan kondisi pintu tertutup 2. Data penampang sungai pada rencana lokasi pintu klep adalah : Lebar saluran terbesar : 7,00 meter Elevasi dasar saluran : ± 0,00 meter Elevasi air dalam saluran sekunder / drainase tertinggi : +2,40 meter (pada saat pasang tertinggi paling tinggi) Elevasi air dalam saluran primer saat surut : +1,42 meter (pada saat pasang tertinggi paling tinggi)

68 175 +2,40 m 2,40 m +1,42 m 63,43 +0,00 m Gambar Penampang Pintu Klep Dimensi Pintu Klep 1. Direncanakan lebar pintu klep 2 m Jumlah pintu klep diambil 3 buah Jumlah pilar = 3-1 = 2 buah Maka tebal pilar = ( 7 ( 2.3 )) : 2 = 0,50 m 2. Hlubang = (+2,40) - (+0,00) = 2,40 m 3. Kemiringan pintu 2 : 1; α = arc tan (2/1) = 63, H pintu = H lubang / sin α = 2,40 / sin 63,43 0 = 2,68 m 2,70 m 5. H pintu efektif = H pintu + panjang pegangan + panjang jagaan = 2,70 + (0,5 / sin α) + (0,5 / sin α) = 3,81 m 4,0 m 6. B efektif = 2 m H pintu efefektif = 4,0 m B effektif = 2,0 m Perhitungan Pintu Klep Pintu klep ini direncanakan terbuat dari profil baja yang digunakan sebagai kerangka vertikal atau horisontal sebagai penguat terhadap lembaran plat baja. Perhitungan pintu klep ini meliputi : Dimensi balok vertikal dan balok horisontal

69 176 Perhitungan tebal plat Operasi pintu klep Dinding penahan tanah Perhitungan Balok Vertikal Balok vertikal sebagai kerangka pintu klep ini terdiri dari dua balok yang ditempatkan pada sisi-sisi pintu klep. 1. Gaya-gaya yang bekerja a. Distribusi tekanan air dalam tambak pada balok vertikal d1 +2,40 m γair = 1 t / m 3 Pv1 x1 Ph1 h1 α = 63,43 0 Sin α = 2/ 5 +0,00 m a y1 Cos α = 1/ 5 Tan α = 2 B (lebar pintu ) = 2 m Gambar Distribusi Tekanan Air dalam Tambak pada Balok Vertikal d 1 = h 1 / tan α = 2,40 / 2 = 1,20 m x 1 = (1/3) d 1 = 1/3.1,20 = 0,40 m y 1 = (1/3) h 1 = 1/3. 2,40 = 0,80 m b. Distribusi tekanan air surut pada balok vertikal d1 +1,42 m Pv2 x2 h2 Ph2 y2 a +0,00 m Gambar Distribusi Tekanan Air Surut pada Balok Vertikal

70 177 d 2 = h 2 / tan α = 1,42 / 2 = 0,71 m x 2 = (1/3) d 2 = 1/3.0,71 = 0,24 m y 2 = (1/3) h 2 = 1/3. 1,42 = 0,47 m Gaya-gaya yang bekerja dipikul oleh 2 balok vertikal di sisi kanan dan kiri, untuk itu gaya-gaya yang bekerja dibagi menjadi dua : Pv 1 = γ. d1.(1/2). h1.( B/2) = 1.1,20.1/2.2,40.(2/2) = 1,44 ton Pv 2 = γ. d2.(1/2). h2.( B/2) = 1.0,71.1/2.1,42.(2/2) = 0,5041 ton Ph = γ. h.(1/2). h.( B /2) = 1.2,40.1/2.2,40.( 2/2 ) = 2,88 ton Ph = γ. h.(1/2). h.( B /2) = 1.1,42.1/2.1,42.( 2/2 ) = 1,0082 ton 2. Dimensi Balok Vertikal Momen maksimum = maks M maks M = ( pv1. x1) ( ph1. y1) ( pv2. x2) + ( ph2. y2) = -(1,44.0,40) (2,88.0,80) (0,5041.0,24) + (1,0082.0,47) = -2,527 tm Momen maksimum = -2,527 tm = 2, kg.cm σ ijin = 1600 kg / W = M / σ 2 cm = 2, /1600 = 157,93 cm 3 Dicoba baja DIN 15, W x = 253 cm 3, I x = 1900 cm 4

71 Kontrol Tegangan σ = M / W = 2, / 253 = 998,814 kg / cm 2 σ ijin = 1600 kg / cm 2 (AMAN) Perhitungan Balok Horizontal Perhitungan balok horizontal direncanakan terhadap balok yang menerima tegangan maksimum tergantung pada kedalaman penempatan balok tersebut. 1. Penempatan Balok Horisontal 1,20 +2,40 m I y x II 2,40 m 2,40 - y a +0,00 m A total = ½. 1,20. 2,40 = 1,44 m 2 A I = A II = A total / 2 = 1,44 / 2 = 0,72 m 2 A II = x. (2,40 y) / 2 0,72 = x. (2,40 y) / 2 x = 1,44 / ( 2,40 y) A I = ((x + 1,20) / 2). y 1,44 = (((1,44 / (2,40 y)) + 1,20). y)) (1,44 1,20y) (2,40 y) = 1,44 y 1,20 y 2 5,76 y + 3,456 = 0 y = 0,70 m x = 1,44 / (2,40 y) = 1,44 / (2,40 0,70) = 0,847 m ~ 0,85 m

72 179 a 1,20 m x'1 x'2 0,70 m x 1 = (1/3). 0,70 = 0,233 m x 2 = (1/2). 0,70 = 0,35 m x 1 = {(x 2 x 1 )} / 2 + x 1 = {(0,35 0,233)} / 2 + 0,233 = 0,2915 m x 2 = (1/3). 0,70 = 0,566 m Sehingga penempatan balok horizontal pada pintu klep adalah sbb:

73 180 +2,40 m q2 1,134 m 0,976 m +0,00 m a q1 0,29 m Gambar Penempatan Balok Horisontal 2. Dimensi Balok Horisontal Diperkirakan balok horizontal yang menerima tegangan maksimum adalah balok yang menerima tegangan q 1, jadi yang diperiksa adalah balok tersebut. q = (0,85 + 1,20) / 2 = 1,025 t/m q1 = 1,025 t/m = 10,25 kg/cm 200 cm M maksimum = (1/8). q. l 2 = (1/8). 10, = kgm σ ijin = 1600 kg / cm 2 W = M / σ ijin = / 1600 = 32,031 cm 3 Dicoba dengan baja [ 12, W x = 60,7 cm 3

74 181 I x = 364 cm 4 3. Kontrol Tegangan σ = M / W = / 60,7 = 844,316 kg / cm 3 < 1600 kg / cm 3 (AMAN) PerhitunganTebal Pelat Perhitungan untuk tebal plat dipakai rumus Back Formula 2 1 a b σ = k a + b t 2 p Dimana : σ = tegangan yang diijinkan (1600 kg/cm 2 ) k = koefisien, diambil k = 0,8 a = lebar plat yang ditinjau (m) b = panjang plat yang ditinjau (m) t = tebal plat yang dicari (m) p = beban terpusat masing-masing bentang (kg) 1. Gaya-gaya yang bekerja pada pelat Distribusi tekanan air dalam saluran sekunder maksimum pada pelat PA 0,567 m 1,622 m PB 2,255 m 2,40 m PC Gambar Distribusi Tekanan Air dalam Saluran Sekunder Maksimum pada Pelat Pintu

75 182 Distribusi tekanan air saluran sungai maksimum pada pelat 1,42 m 1,275 m 0,078 m 0,643 m PD PE PF Gambar Distribusi Tekanan Air Saluran Sungai Maksimum pada Pelat P A = γ. 0,567 = 0,567 t/m 2 = 0,0567 kg/cm 2 P B = γ. 1,622 = 1,622 t/m 2 = 0,1622 kg/cm 2 P C = γ. 2,255 = 2,255 t/m 2 = 0,2255 kg/cm 2 P D = γ. 0,078 = 0,078 t/m 2 = 0,0078 kg/cm 2 P E = γ. 0,643 = 0,643 t/m 2 = 0,0643 kg/cm 2 P F = γ. 1,275 = 1,275 t/m 2 = 0,1275 kg/cm 2 Pada Bentang I P = P A - P D = 0,0567 0,0078 = 0,0489 kg/cm 2 Pada Bentang II P = P B - P E = 0,1622 0,0643 = 0,0979 kg/cm 2 Pada Bentang III P = P C - P F = 0,2255 0,1275 = 0,0980 kg/cm 2 2. Tebal Plat Luasan I 1600 = (1/2).0,8.(200 2 / ( ,4 2 )).(113,4 / t) 2.0,0489 t = 0,345 cm

76 183 Luasan II 1600 = (1/2).0,8.(200 2 / ( ,4 2 )).(97,4 / t) 2.0,0979 t = 0,433 cm Luasan III 1600 = (1/2).0,8.(200 2 / ( )).(29 / t) 2.0,0980 t = 0,142 cm Tebal pelat terbesar = 0,433 cm Alokasi korosi = 0,2 cm Tebal pelat baja yang digunakan = 0, ,2 = 0,633 0,65 cm Perhitungan Berat Pintu Berat jenis baja ( γ baja ) = 7,85 t/m 3 = 7850 kg / m 3 Berat baja DIN 15 = 37,2 kg/m untuk balok vertikal Berat baja [ 12 = 13,4 kg/m untuk balok horisontal Pelat baja = 2,0. 2,40.0, = 244,92 kg Balok vertikal = 2. 4,0. 37,2 = 297,6 kg Balok horizontal = 5. 2,0. 13,4 = 134 kg Berat pintu = berat (pelat baja + balok vertikal + balok horisontal) = 244, , = 676,52 kg Operasi Pintu Pintu klep pada saluran sekunder Pintu klep pada saluran sekunder berfungsi untuk menahan air dari dalam saluran saat air mulai surut. Pintu ini direncanakan dalam keadaan tertutup akibat tekanan air dari dalam saluran sekunder dan tekanan air dalam saluran primer saat mulai surut. Pintu klep ini akan beroperasi membuka dan menutup apabila momen yang ditimbulkan oleh tekanan air dalam saluran pada hilir pintu (momen tahan) sama dengan besar momen yang diakibatkan oleh tekanan air dari saluran primer pada hulu pintu klep (momen buka). Direncanakan pintu klep dalam kondisi akan tertutup pada elevasi muka air di saluran + 0 m pada hilir pintu klep dan + 0,32 m di hulu pintu klep dan akan mulai membuka bila elevasi di hulu pintu klep berada diatas elevasi +0,32 m dan

77 184 akan menutup kembali bila elevasi di hilir pintu klep lebih tinggi daripada di hulu pintu klep. X4 Gc X3 h3 h2 X2 Gp P2 +0,00 m Gambar Pintu Klep pada Saluran Sekunder H eff pintu = 4,0 m α = arc tan 2/1 = 63,43 0 h 1 h 2 = 0 m = 0,33 m h 3 = 2,40 + (0,56 sin α) = 2,40 + (0,56. 2 / 5) = 2,90 m x 1 = [(2/3). (h 1 / sin α)] + 0,56 = [(2/3). (0 / (2 / 5))] + 0,56 = 0,56 m x 2 = [(h 3 / sin α) (1/3). (h 2 / sin α] = [(2,90 /( 2 / 5)) (1/3). (0,33/ (2 / 5)] = 3,12 m x 3 = 0,56. cos α = 0,25 m x 4 = ((1/2). H pintu 1). (1/ 5) = ((1/2). 4,0) 1). (1/ 5) = 0,271 m GP = berat pintu = 676,52 kg = 0,677 ton MT = momen tahan = P 1. x 1 + GP. x 4

78 185 2 (( 1/2 ). γ. (( 1/sin α) ). ). (( 2/3 ).)( 1/ ( sin α) ) eff pintu ( 1/sinα) ( GP. x ) 4 ( ( )) MT = h B h + H h + = [((1/2).γ.((h 2 1 /(4/5))).2,0).(((2/3).(h 1 /(2/ 5))+(4,0 - (h 1 /(2/ 5))))] +(0,677.0,271) = 5h 2 1-0,466 h ,1835 Direncanakan H = 0, m atau pada elevasi muka air +0,00 m MT = -0,466 h h ,1835 MT = -0,466 (0,00) (0,00) 3 + 0,1835 MT = 0,1835 tm MB = momen buka = P 2. x 2 = 0,128.3,144 = 0,4024 tm MT < MB pintu dalam keadaan terbuka Untuk itu diperlukan counterweight agar pintu dapat menutup (MB=MT). Berat counterweight yang dibutuhkan adalah sebagai berikut : MB = MT => merupakan kondisi pintu agar tertutup MT = MB 0, G e. x 3 = P 2. x 2 0, G e. 0,25 = 0,4024 G e = 0,88 t 880 kg Jadi berat counterweight yang dibutuhkan adalah 0,88 ton atau 880 kg Kontrol keadaan pintu klep apakah akan membuka atau menutup pada kondisi-kondisi dibawah ini 1. Pada kondisi di hulu pintu klep +0,3487 m dan muka air dalam saluran = +0,0826 m

79 186 X4 X1 Gc X3 h3 h2 X2 Gp P2 P1 +0,00 m h1 Gambar Kontrol Keadaan Pintu Klep pada Kondisi di Hulu Pintu Klep +0,3487 m dan Muka Air dalam Saluran = +0,0826 m H eff pintu = 4,0 m α = arc tan 2/1 = 63,43 0 h 1 h 2 = 0,0826 m = 0,3487 m h 3 = 2,40 + (0,56 sin α) = 2,40 + (0,56. 2 / 5) = 2,90 m x 1 = [(2/3). (h 1 / sin α)] + 0,56 = [(2/3). (0,0826 / (2 / 5))] + 0,56 = 0,62 m x 2 = [(h 3 / sin α) (1/3). (h 2 / sin α] = [(2,90 / (2 / 5) (1/3). (0,3487 / (2 / 5)] = 3,112 m x 3 = 0,56. cos α = 0,25 m x 4 = ((1/2). H pintu 1). (1/ 5) = ((1/2). 4,0) 1). (1/ 5) = 0,271 m GP = berat pintu = 676,52 kg = 0,677 ton MT = momen tahan = P 1. x 1 + GP. x 4

80 187 2 (( 1/2 ). γ. (( 1/sin α) ). ). (( 2/3 ).)( 1/ ( sin α) ) eff pintu ( 1/sinα) ( GP. x ) 4 ( ( )) MT = h B h + H h + = [((1/2).γ.((h 2 1 /(4/5))).2,0).(((2/3).(h 1 /(2/ 5))+(4,0 - (h 1 /(2/ 5))))] +(0,677.0,271) = 5h 2 1-0,466 h ,1835 Direncanakan H = 0,0826 m atau pada elevasi muka air +0,0826 m MT = -0,466 h h , G e. x 3 MT = -0,466 (0,0826) (0,0826) 3 + 0, ,88. 0,25 MT = 0,4031 tm MB = momen buka = P 2. x 2 = 0,152.3,112 = 0,4730 tm MT < MB pintu dalam keadaan terbuka 2. Pada kondisi di hulu pintu klep +0,7199 m dan muka air tambak +0,7344 m X4 X1 Gc X3 h3 h2 X2 Gp P1 h1 P2 +0,00 m Gambar Kontrol Keadaan Pintu Klep pada Kondisi di Hulu Pintu Klep +0,7199 m dan Muka Air Tambak = +0,7344 m H eff pintu = 4,0 m α = arc tan 2/1 = 63,43 0 h 1 h 2 = 0,7344 m = 0,7199 m

81 188 h 3 = 2,40 + (0,56 sin α) = 2,40 + (0,56. 2 / 5) = 2,90 m x 1 = [(2/3). (h 1 / sin α)] + 0,56 = [(2/3). (0,7344 / (2 / 5))] + 0,56 = 1,107 m x 2 = [(h 3 / sin α) (1/3). (h 2 / sin α] = [(2,90 / (2 / 5) (1/3). (0,7199 / (2 / 5)] = 2,974 m x 3 = 0,56. cos α = 0,25 m x 4 = ((1/2). H pintu 1). (1/ 5) = ((1/2). 4,0) 1). (1/ 5) = 0,271 m GP = berat pintu = 676,52 kg = 0,677 ton MT = momen tahan = P 1. x 1 + GP. x 4 2 (( 1/2 ). γ. (( 1/sin α) ). ). (( 2/3 ).)( 1/ ( sin α) ) eff pintu ( 1/sinα) ( GP. x ) 4 ( ( )) MT = h B h + H h + = [((1/2).γ.((h 2 1 /(4/5))).2,0).(((2/3).(h 1 /(2/ 5))+(4,0 - (h 1 /(2/ 5))))] +(0,677.0,271) = 5h 2 1-0,466 h ,1835 Direncanakan H = 0,7344 m atau pada elevasi muka air +0,7344 m MT = -0,466 h h , G e. x 3 MT = -0,466 (0,7344) (0,7344) 3 + 0, ,88. 0,25 MT = 2,1326 tm MB = momen buka = P 2. x 2 = 0,647.2,974 = 0,1926 tm MT > MB pintu dalam keadaan tertutup Pintu klep pada saluran drainase Pintu klep pada saluran drainase berfungsi untuk menahan air dari luar saluran drainase saat air mulai pasang dan membuka pada saat air mulai surut.

82 189 Pintu ini direncanakan dalam keadaan tertutup akibat tekanan air dari saluran primer dan tekanan air dalam saluran drainase saat pasang. Direncanakan pintu klep dalam kondisi akan tertutup pada elevasi muka air di saluran + 0,7583 m pada hulu pintu klep dan + 0,7599 m di hilir pintu klep dan akan mulai membuka bila elevasi di hulu pintu klep lebih tinggi daripada di hilir pintu klep. X4 X1 Gc X3 h3 h2 X2 Gp P1 h1 P2 +0,00 m Gambar Pintu Klep pada Saluran Drainase H eff pintu = 4,0 m α = arc tan 2/1 = 63,43 0 h 1 h 2 = 0,7599 m = 0,7583 m h 3 = 2,40 + (0,56 sin α) = 2,40 + (0,56. 2 / 5) = 2,90 m x 1 = [(2/3). (h 1 / sin α)] + 0,56 = [(2/3). (0,7599 / (2 / 5))] + 0,56 = 1,126 m x 2 = [(h 3 / sin α) (1/3). (h 2 / sin α] = [(2,90 /( 2 / 5)) (1/3). (0,7583/ (2 / 5)] = 2,96 m x 3 = 0,56. cos α = 0,25 m

83 190 x 4 = ((1/2). H pintu 1). (1/ 5) = ((1/2). 4,0) 1). (1/ 5) = 0,271 m GP = berat pintu = 676,52 kg = 0,677 ton MT = momen tahan = P 1. x 1 + GP. x 4 2 (( 1/2 ). γ. (( 1/sin α) ). ). (( 2/3 ).)( 1/ ( sin α) ) eff pintu ( 1/sinα) ( GP. x ) 4 ( ( )) MT = h B h + H h + = [((1/2).γ.((h 2 1 /(4/5))).2,0).(((2/3).(h 1 /(2/ 5))+(4,0 - (h 1 /(2/ 5))))] +(0,677.0,271) = 5h 2 1-0,466 h ,1835 Direncanakan H = 0,7599 m atau pada elevasi muka air +0,7599 m MT = -0,466 h h ,1835 MT = -0,466 (0,7599) (0,7599) 3 + 0,1835 MT = 2,1084 tm MB = momen buka P 2. x 2 = 0,718.2,96 = 2,127 tm MT < MB pintu dalam keadaan terbuka Untuk itu diperlukan counterweight agar pintu dapat menutup (MB=MT). Berat counterweight yang dibutuhkan adalah sebagai berikut : MB = MT => merupakan kondisi pintu agar tertutup MT = MB 2, G e. x 3 = P 2. x 2 2, G e. 0,25 = 2,127 G e = 0,076 t 80 kg Jadi berat counterweight yang dibutuhkan adalah 0,080 ton atau 80 kg Kontrol keadaan pintu klep apakah akan membuka atau menutup pada kondisi-kondisi dibawah ini 1. Pada kondisi di hulu pintu klep +0,7583 m dan muka air dalam saluran = +0,7501 m

84 191 X4 X1 Gc X3 h3 h2 X2 Gp P2 P1 +0,00 m h1 Gambar Kontrol Keadaan Pintu Klep pada Saluran Drainase pada Kondisi di Hulu Pintu Klep +0,7583 m dan Muka Air dalam Saluran = +0,7501 m H eff pintu = 4,0 m α = arc tan 2/1 = 63,43 0 h 1 h 2 = 0,7501 m = 0,7583 m h 3 = 2,40 + (0,56 sin α) = 2,40 + (0,56. 2 / 5) = 2,90 m x 1 = [(2/3). (h 1 / sin α)] + 0,56 = [(2/3). (0,7501 / (2 / 5))] + 0,56 = 1,119 m x 2 = [(h 3 / sin α) (1/3). (h 2 / sin α] = [(2,90 / (2 / 5) (1/3). (0,7583 / (2 / 5)] = 2,96 m x 3 = 0,56. cos α = 0,25 m x 4 = ((1/2). H pintu 1). (1/ 5) = ((1/2). 4,0) 1). (1/ 5) = 0,271 m GP = berat pintu = 676,52 kg = 0,677 ton

85 192 MT = momen tahan = P 1. x 1 + GP. x 4 2 (( 1/2 ). γ. (( 1/sin α) ). ). (( 2/3 ).)( 1/ ( sin α) ) eff pintu ( 1/sinα) ( GP. x ) 4 ( ( )) MT = h B h + H h + = [((1/2).γ.((h 2 1 /(4/5))).2,0).(((2/3).(h 1 /(2/ 5))+(4,0 - (h 1 /(2/ 5))))] +(0,677.0,271) = 5h 2 1-0,466 h ,1835 Direncanakan H = 0,7501 m atau pada elevasi muka air +0,7501 m MT = -0,466 h h , G e. x 3 MT = -0,466 (0,7501) (0,7501) 3 + 0, ,08. 0,25 MT = 2,0515 tm MB = momen buka P 2. x 2 = 0,7187.2,96 = 2,1275 tm MT < MB pintu dalam keadaan terbuka Perhitungan Dinding Penahan Tanah Pada Pintu Direncanakan bangunan dinding penahan tanah yang berupa pasangan batu kali, yang fungsinya sebagai tempat dipasangnya sisi samping pintu klep dan menahan tekanan air. q = 0,88 t/m Muka tanggul Pa1 0,3 m MAT Q 2,7 m Pa2 3,2 m Pair Pa4 Pa3 G 0,80 m Muka tanah Pp 2,00 m Gambar Tampak Samping Dinding Penahan Tanah pada Pintu Klep

86 193 Diketahui : Lapisan tanah sampai kedalaman 1,5 m, jenis tanah humus kelanauan warna hitam γ 1 = 1,7012 gr/cm 3, C 1 = 0,14 kg/cm 2, ø = 13 0 Ka 1 = tan 2 (45 - (ø 1 /2)) = tan 2 (45 (13/2)) = 0,633 Kp 1 = tan 2 (45 + (ø 2 /2)) = tan 2 (45 + (13/2)) = 1,580 Tekanan arah vertikal γ air = 1 t/m 3 γ pasangan = 2,2 t/m 3 P = (1/2). γ air. H 2 = (1/2). 1. 2,40 2 = 2,88 t G = A. γ pasangan = (3,5.2). 2,2 = 15,4 t Q = q. L = 0,88. 2 = 1,76 t Tegangan tanah aktif horizontal pa 1 = γ 1. h 1. Ka = 1, ,3. 0,633 = 0,323 t/m 2 pa 2 = γ. h 1. Ka 1 2. C 1. Ka 1 = 0, ,14. 0,633 = 0,1 t/m 2 pa 3 = γ sub. h 2. Ka 1 = (1,7012 1). 3,2. 0,633 = 1,4203 t/m 2

87 194 pa 4 = γ w. h 2 = 1. 3,2 = 3,2 t/m 2 Tegangan tanah pasif horizontal pp = γ. h 1. Kp 2 = 1, ,80. 1,323 = 1,701 t/m 2 Tekanan tanah aktif horizontal Pa 1 = ½. pa 1. h 1 = ½. 0,323. 0,3 = 0,0484 t Pa 2 = pa 2. h 2 = 0,1. 3,2 = 0,32 t Pa 3 = ½. pa 3. h 2 = ½. 1, ,2 = 2,272 t Pa 4 = ½. pa 4. h 2 = ½. 3,2. 3,2 = 5,12 t Tekanan tanah pasif horizontal Pp = ½. pp. h = ½. 1,701. 0,80 = 0,6804 t Tabel Gaya-Gaya Vertikal yang Bekerja pada DPT Bangunan Pintu Gaya Berat (ton) Lengan Momen (ton.m) G 15,4 1 15,4 Q 1,76 1 1,76 V = 17,16 M v = 17,16

88 195 Tabel Gaya-Gaya Horizontal yang Bekerja pada DPT Bangunan Pintu Gaya Berat (ton) Lengan (m) Momen (tm) Pa 1 0,0484 3,35 0,1621 Pa 2 0,32 1,6 0,512 Pa 3 2,272 1,066 2,4219 Pa 4 5,12 1,066 5,458 Pp -0,6804 0,26-0,1769 p air -2,880 1,60-4,608 H = 4,2 M H = 3,7691 Checking terhadap penggulingan Syarat : FS = M V / M H > 1,5 FS = 17,16 / 3,7691 = 4,55 > 1,5 AMAN! Checking terhadap pergeseran Syarat : FS = gaya-gaya vertikal / gaya-gaya horizontal >1,5 FS = 17,16 / 4,2 = 4,086 AMAN! Checking terhadap pecahnya konstruksi Syarat : e B/6 B/6 = 2/6 = 0,333 e = (2/2) (( M V - M H ) / G V ) = (2/2) ((17,16 3,7691) / 17,16) = 0,219 < B/6 = 0,333 AMAN! Checking terhadap daya dukung tanah q ult = 1,3. C. N c + γ.d. N q + 0,4. γ 1. B. N q ø = 13 0 ( N c = 8,68 ; N q = 2,26 ; N γ = 0,92 ) q ult = 1, , ,2. 3,5. 2,26 + 0, , ,92 = 30506,17 kg/m 2 q ult = 30506,17 / 1,5 = 20337,45 kg/m 2 = 20,34 t/m 2 M W H σ = ± V A

89 196 W = 1/6. B. L 2 = 1/ = 1,33 m 3 A = B. L = 2.2 = 4 m 2 3, ,16 σ = ± = 2,834 ± 4, 29 1, 33 4 σ maks = 7,124 t/m 2 σ min = 1,456 t/m 2 σ maks = 7,124 < q ult = 20,34 AMAN!