BAB 4 PERENCANAAN ALTERNATIF SOLUSI

BAB 4 PERENCANAAN ALTERNATIF SOLUSI Perencanaan Sistem Suplai Air Baku 4.1 PERENCANAAN SALURAN PIPA Perencanaan saluran pipa yang dimaksud adalah perencanaan pipa dari pertemuan Sungai Cibeet dengan Saluran Tarum Barat ke Jakarta yang dialirkan secara gravitasi sepanjang 37 km dengan kapasitas debit (Q) sebesar 31 m 3 /detik dan beda ketinggian (H) sebesar 8.09 m, yang meliputi perencanaan diameter pipa, tebal pipa, kecepatan aliran dalam pipa, debit yang mengalir didalam pipa, kehilangan tinggi tekan pada pipa, bak penampung air dan pompa air dan jembatan penumpu pipa. 4.1.1 Perencanaan Dimensi Pipa Perencanaan dimensi pipa ini meliputi perencanaan diameter pipa, tebal pipa, kecepatan aliran pipa, dan debit aliran pipa. 4.1.1.1 Perencanaan Diameter Pipa Formula yang digunakan untuk menghitung diameter pipa adalah sebagai berikut : 1/ 4 Q 3.55 D = gh dimana: D : Diameter pipa Q : Debit H : Beda ketinggian g : percepatan gravitasi Dengan Q = 31 m 3 /s, H = 8.09 m dan g = 9.8 m/s maka diperoleh diameter pipa, D = 5.57 m. Diameter yang diperoleh sangat besar, untuk itu perhitungan diulang dengan menggunakan debit-debit yang lebih kecil untuk dialirkan ke pipa. Berikut ini hasil perhitungan diameter pipa dengan berbagai debit. Tabel 4.1 Dimensi Pipa Q (m 3 /s) D (m) Jumlah Pipa 15.5 4 3.5.1 9.6 1.8 1 Dengan alasan teknis karena dapat mempermudah dalam pelaksanaan konstruksi dan ketersediaan pipa di pasaran maka dipilih pipa dengan diameter, D = 1.8 m sebanyak 1 buah pipa. IV-1

4.1.1. Perencanaan Tebal Pipa Tebal minimum pipa dihitung dengan menggunakan Cylinder Formula sebagai berikut : D + 800 t = 400 dimana : t : Tebal Pipa (mm) D : Diameter pipa (mm) Dengan menggunakan diameter pipa yang diperoleh pada perhitungan diameter pipa diatas yaitu D = 1.8 m = 1800 mm, maka diperoleh tebal pipa, t = 7 mm. 4.1.1.3 Perencanaan Kecepatan Aliran Dalam Pipa Kecepatan aliran dalam pipa dihitung dengan menggunakan formula berikut : Q v = A dimana: v : Kecepatan aliran dalam pipa Q : Debit yang mengalir dalam pipa 1 A : Luas penampang pipa π D 4 Sehingga dengan Q =.6 m 3 /s, D = 1.8 m diperoleh kecepatan aliran dalam pipa sebesar, v = 1.03 m/s. 4.1. Perhitungan Kehilangan Tinggi Tekan Air Pada Pipa Kehilangan tinggi tekan air pada pipa dihitung dengan menggunakan persamaan Darcy-Weisbach sebagai berikut : L v h f = f D g dimana: h f : kehilangan tinggi tekan akibat gesekan f : faktor gesek L : panjang pipa D : diameter pipa IV-

v g : kecepatan aliran : gravitasi Kehilangan tinggi tekan air pada pipa dengan f = 0.045 (pipa baja baru) dari diagram moody, L = 37 km, D = 1.8 m, v = 1.03 m/s adalah hf = 11,19 m. Karena beda ketinggian antara Cibeet dan Jakarta, H = 8.09 m maka untuk dapat mengalir ke Jakarta air di Cibeet harus dinaikan setinggi 3.1 m. 4.1.3 Perencanaan Bak Penampungan Air Sebelum dialirkan melalui pipa ke Jakarta, air di Cibeet harus dinaikkan setinggi 3.1 m dengan menggunakan pompa banjir dengan kapasitas 4-5 m 3 /s sebanyak 6 buah dan ditampung dalam suatu bak penampungan air. Bak penampungan air ini didesain dengan kapasitas tampungan 187.5 m 3 dan diletakkan di sisi kiri dan kanan Saluran Tarum Barat dengan 6 buah pipa pada masing-masing bak tampungan air. Bak direncanakan dengan ukuran 15 m x 5 m x.5 m (ukuran basah) yang terbuat dari beton dengan tebal dinding 15 cm dan menumpu pada struktur rangka baja. Tinggi air di dalam bak direncanakan tetap.5 m dari dasar bak, hal ini untuk menjaga tinggi tekan air sebesar 11.19 m. Berikut potongan melintang bak penampungan air di Cibeet: Gambar 4.1 Potongan melintang bak tampungan air (pada satu sisi). IV-3

Gambar 4. Tampak samping bak penampung dengan pompa. 4.1.3.1 Perencanaan Struktur Portal Baja Bak Air Pembebanan Struktur rangka baja didesain untuk menumpu beban bak penampungan air. Struktur baja ini dianalisis dengan menggunakan Program SAP. Program SAP digunakan karena program ini mampu untuk menghitung gaya-gaya dalam yang timbul akibat beban luar dan dengan program ini dapat ditentukan juga dimensi dan jenis material strukturnya. Beban-beban yang diperhitungkan adalah sebagai berikut: a. Beban Air di dalam Bak (q a ) : ρ air = 1000 kg/m 3 q a = 1000 x.5 x 0.55 = 1.375 ton/m b. Beban Bak : ρ beton = 400 kg/m 3 (Beton fc 35) q b = 400 x 0.15 x 3 = 0.7 ton/m c. Beban Pipa dan Air tiap 10 m: Pipa direncanakan menumpu pada perletakkan setiap 10 m, setiap perletakkan akan menerima setengah beban dari berat pipa dan berat air didalam pipa. Berikut besarnya beban pipa dan air didalam pipa yang dipikul oleh perletakkan pipa : o Pipa baja: ρ baja = 7850 kg/m 3 Luas Penampang dalam pipa (A 1 ): 1 1 A = π = = 4 4 1 D x3.14x1.8. 54 m IV-4

Luas penampang luar pipa (A ): 1 1 A = π = = 4 4 Berat pipa: W D x3.14x1.807. 56 m Perencanaan Sistem Suplai Air Baku ( A A ) x x10 = (.56.54) x7850x10 3. ton pipa = 1 ρ baja = 9 o Berat air dalam pipa: ρ air = 1000 kg/m 3 Luas penampang air dalam pipa: 1 4 Berat air : 1 4 3.14 1.8 A = π D = x x =.54m Wair = Axρ air x10 =.54x1000 x10 = 63. 5ton o Berat total: W = W + W tot pipa air = 67. 4 ton o Berat pipa dan air pada perletakkan: 1 W = Wtot = 33. 7ton Permodelan pembebanan pada struktur dapat dilihat pada gambar dibawah ini: Gambar 4.3 Permodelan pembebanan bak tampungan dengan program SAP. Permodelan Struktur Portal Baja Bak Air Struktur portal baja ini modelkan dengan menggunakan Program SAP. Model struktur portal baja pada Program SAP seperti pada gambar berikut ini: IV-5

Gambar 4.4 Permodelan struktur baja bak tampungan dengan program SAP. Setelah dianalisis dengan menggunakan Program SAP maka didapatkan profil baja yang digunakan pada struktur portal baja bak air adalah Baja BJ41 profil IWF 300.300.10.15. Berikut ini gambar profil IWF 300.300.10.15 : Gambar 4.5 Profil baja IWF 300.300.10.15. 4.1.4 Perencanaan Struktur Pondasi Bak Penampungan Air Pada perencanaan struktur pondasi ini digunakan program A-pile yaitu program yang digunakan untuk menghitung kapasitas pondasi terhadap gaya aksial dengan jenis tanah yang seragam. Jenis tanah diasumsikan seragam yaitu tanah lempung dengan γsat = 16 KN/m 3, Cc=0.16 dan gaya yang bekerja pada pondasi hanya gaya aksial. Berikut dimensi pondasi untuk masing-masing joint A, B, C dan D. Pondasi di Joint A Pondasi pada joint A merupakan pondasi dangkal lingkaran yang terbuat dari beton fc 35 dengan diameter 3m dan kedalaman 1m. IV-6

Gambar 4.6 Pondasi dangkal joint A pada bak tampungan. Pondasi di Joint B Pondasi pada joint B merupakan pondasi tiang group dengan diameter 0.3m, kedalaman tiang 5m dan mempunyai pilecap dengan ukuran 3x3m. Gambar 4.7 Pondasi tiang joint B pada bak tampungan. Pondasi di Joint C Pondasi pada joint C merupakan pondasi tiang group dengan diameter 0.4m, kedalaman tiang 5m dan mempunyai pilecap dengan ukuran 3x3m. IV-7

Gambar 4.8 Pondasi tiang joint C pada bak tampungan. Pondasi di Joint D Pondasi pada joint B merupakan pondasi tiang group dengan diameter 0.3m, kedalaman tiang 5m dan mempunyai pilecap dengan ukuran xm. Pemilihan pondasi tiang pada semua joint adalah untuk menghindari keruntuhan akibat gerusan pada tebing kanal. Gerusan yang terjadi terus menerus dapat mengakibatkan pendangkalan pada kaki pondasi sehingga dapat mengakibatkan keruntuhan struktur, oleh karena itu pemilihan pondasi tiang sangat cocok pada kondisi ini. IV-8

Gambar 4.9 Pondasi tiang joint D pada bak tampungan. 4.1.5 Perencanaan Struktur Tumpuan Pipa Tumpuan pipa direncanakan setiap 10 m dengan menggunakan struktur portal baja dan dianalisis menggunakan Program SAP. Berikut ini adalah potongan melintang tumpuan pipa disepanjang Saluran Tarum Barat: Gambar 4.9 Potongan melintang pemipaan. 4.1.5.1 Pembebanan Beban-beban yang bekerja pada tumpuan pipa adalah sebagai berikut : Pipa baja: ρ baja = 7850 kg/m 3 IV-9

Luas Penampang dalam pipa (A 1 ): 1 1 A = π D x x = 4 4 Luas penampang luar pipa (A ): 1 = 3.14 1.8. 54 1 1 A = π D x x = 4 4 Berat pipa: W m = 3.14 1.807. 56 ( A A ) x x10 = (.56.54) x7850x10 3. ton = ρ pipa 1 baja = 9 Berat air dalam pipa: ρair = 1000 kg/m 3 Luas penampang air dalam pipa: 1 4 Berat air: 1 4 A = π D = x3.14x1.8 = W = Axρ.54m m x10 =.54x1000 x10 = 63. air air 5 Berat total: W = W + W tot pipa air = 67. 4 ton ton Perencanaan Sistem Suplai Air Baku Berat pipa dan air pada perletakkan: 1 W = Wtot = 33. 7ton Permodelan pembebanan pada struktur dapat dilihat pada gambar dibawah ini: Gambar 4.10 Permodelan pembebanan pipa dengan program SAP. 4.1.5. Permodelan Struktur Portal Struktur portal baja ini modelkan dengan menggunakan Program SAP. Model struktur portal baja pada Program SAP seperti pada gambar berikut ini: IV-10

Gambar 4.11 Permodelan struktur baja pipa dengan program SAP. Setelah dianalisis dengan menggunakan Program SAP maka didapatkan profil baja yang digunakan pada struktur portal baja bak air adalah Baja BJ41 profil IWF 50.50.9.14. Berikut ini gambar profil IWF 50.50.9.14 : Gambar 4.1 Profil baja IWF 50.50.9.14. 4.1.6 Perencanaan Struktur Pondasi Tumpuan Pipa Pada perencanaan struktur pondasi ini digunakan program A-pile yaitu program yang digunakan untuk menghitung kapasitas pondasi terhadap gaya aksial dengan jenis tanah yang seragam. Jenis tanah diasumsikan seragam yaitu tanah lempung dengan γsat = 16 KN/m 3, Cc=0.16 dan gaya yang bekerja pada pondasi hanya gaya aksial sehingga dapat digunakan program A-pile untuk menghitung pondasi. Berikut dimensi pondasi yang didapat untuk masing-masing pondasi di joint A, B, C dan D. Pondasi di Joint A Pondasi pada joint A merupakan pondasi dangkal lingkaran yang terbuat dari beton fc 35 dengan diameter 3m dan kedalaman 1m. IV-11

Gambar 4.13 Pondasi dangkal joint A pada pipa. Pondasi di Joint B Pondasi pada joint B merupakan pondasi tiang group dengan diameter 0.3m, kedalaman tiang 5m dan mempunyai pilecap dengan ukuran 3x3m. Gambar 4.14 Pondasi tiang joint B pada pipa. Pondasi di Joint C Pondasi pada joint C merupakan pondasi tiang group dengan diameter 0.4m, kedalaman tiang 5m dan mempunyai pilecap dengan ukuran 3x3m. IV-1

Gambar 4.15 Pondasi tiang pada joint C pada pipa. Pondasi di Joint D Pondasi pada joint B merupakan pondasi tiang grup dengan diameter 0.3 m, kedalaman tiang 5 m dan mempunyai pilecap dengan ukuran x m. Pemilihan pondasi tiang pada semua joint adalah untuk menghindari keruntuhan akibat gerusan pada tebing kanal akibat adanya aliran sungai. Gambar 4.16 Pondasi tiang joint D pada pipa. IV-13

4. PERENCANAAN SIPON Saluran sipon yang direncanakan adalah pada pertemuan antara Saluran Tarum Barat dengan Sungai Cakarang serta Saluran Tarum Barat dengan Sungai Bekasi. Berikut rincian perencanaan sipon: 4..1 Perencanaan Sipon Pada Pertemuan Saluran Tarum Barat dan Sungai Cikarang. Gambar 4.17 Letak konstruksi Sipon Sungai Cikarang Sumber : ICWRMP, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Departemen PU. Sipon pada pertemuan Saluran Tarum Barat dengan Sungai Cikarang ini direncanakan terbuat dari beton bertulang dengan pipa rangkap empat dengan dilengkapi pintu sorong pada setiap pipanya. Hal ini digunakan untuk kemudahan kontruksi dan perawatan sipon. Saat Sipon akan dibersihkan dari sedimentasi maka salah satu dari pintu pipa akan ditutup dan dapat dilakukan pembersihan. Sipon direncanakan untuk melewatkan air dengan kapasitas (Q) sebesar 50.3 m 3 /s. 4..1.1 Luas Basah Pipa Sipon Luas basah (A) sipon dihitung dengan kecepatan minimum (v) 3 m/s agar sedimen dapat terangkut melalui sipon. Luas penampang basah dihitung dengan persamaan berikut: Q A = 3.5 sehingga : IV-14

50.3 A = = 14.35m 3.5 Karena digunakan sipon pipa rangkap empat, sehingga dimensinya menjadi: h = b, sehingga: h = h = A 4 h = 1.9 14.35 4 Untuk kemudahan desain, h diambil m. Perhitungan diulangi dengan prosedur yang sama sehingga diperoleh besaran-besaran seperti pada tabel berikut: Tabel 4. Dimensi Sipon Cikarang Q (m 3 /s) 50.3 V (m/s) 3.139 A (m ) 16 B (m) 4..1. Kehilangan Energi Pada Sipon Kehilangan Energi Akibat Gesekan Kehilangan energi akibat gesekan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : Hf = v L k R 4 / 3 dimana : v (kecepatan aliran) : 3.139 m/s L (panjang sipon) : 95 m k (koefisien kekasaran Strickler) : 70 R (jari-jari hidraulis) = P A = 8 4 Sehingga Hf = 0.076 m : 0.5 Kehilangan Energi Pada Bagian Siku Kehilangan tinggi energi pada bagian siku dinyatakan dengan persamaan berikut : IV-15

v Hb = Kb g dimana : v : 3.139 m/s Kb (koefisien kehilangan energi), seperti pada tabel dibawah ini : Tabel 4.3 Harga-harga Kb Sudut Siku Nilai Kb Sudut Awal (Segi Empat) 10 0.04 Sudut Akhir (Segi Empat) 15 0.05 Sehingga Hb = 0.043 m Kehilangan Energi Pada Bagian Peralihan Kehilangan energi pada bagian peralihan yaitu pada bagian masuk sipon dan bagian keluar sipon dihitung dengan persamaan berikut : H = ξ dan masuk H = ξ keluar dimana : masuk keluar ( v v ) a g 1 ( v v ) g a ξ masuk : koefisien kehilangan pada bagian masuk sipon = 0.1 ξ keluar : koefisien kehilangan pada bagian keluar sipon = 0. v 1 : kecepatan aliran sebelum masuk sipon = 0.61 m/s v : kecepatan aliran setelah keluar sipon =.009 m/s : kecepatan aliran didalam sipon = 3.193 m/s v a Sehingga diperoleh : H masuk = 0.033 m dan H keluar = 0.013 m Kehilangan Energi Pada Kisi-kisi Untuk alasan keamanan dan mencegah sampah masuk ke dalam sipon, maka dimulut pipa sipon dipasang kisi-kisi penyaringan yang terbuat dari baja, kisikisi ini menyebabkan kehilangan energi pada sipon. Kehilangan energi pada kisi-kisi penyaringan dihitung dengan persamaan berikut: IV-16

v Hk = c g 4 / 3 s c = β sinδ b dimana : s : jarak antar jeruji = 10 mm β b δ Sehingga : c = 0.081 : koefisien jeruji = 1.8 (jeruji bulat) : lebar jeruji = 100 mm : kemiringan sudut jeruji terhadap arah datang air = 75 o Hk = 0.039 m Kehilangan energi total : Htotal = Hf+ Hb+ Hmasuk+ Hkeluar+ Hk Htotal = 0.0 m Hasil perhitungan kehilangan tinggi energi pada sipon dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 4. 4 Hasil Perhitungan Kehilangan Energi Pada Sipon Sungai Cikarang Gesekan V (Pipa) L k A P R Hf 3.063 95.000 70.000 16.40 8.100.05 0.071 Bagian Siku v Kb1 Kb V (Pipa) g Hf 3.063 0.040 0.050 3.063 9.800 0.043 Bagian Kisi-kisi Penyaring b b s d c g Hf 0.100 1.800 0.01 75.000 0.081 9.800 0.039 xmasuk V (Saluran) V (Pipa) g Hmasuk Peralihan 0.100 0.610 3.063 9.800 0.031 xkeluar V (Pipa) V (Saluran) g Hkeluar 0.00 3.063.009 9.800 0.011 Hf total 0.15 4..1.3 Saluran Baru Pada Sipon Saluran Pada Hulu Sipon Dimensi saluran pada hulu Sipon Cikarang disamakan dengan dimensi saluran eksisting pada Saluran Tarum Barat. Saluran Pada Hilir Sipon Dimensi saluran pada hilir sipon dapat ditentukan sendir dengan menggunakan perhitungan seperti berikut: v awal pada saluran hilir sipon ditentukan m/s. IV-17

v Q = A Q A = v 50.3 A = A = 5.1m maka A diambil 5 m. Q Sehingga: v = A 50.3 v = 5 v =.009m / s Dimensi saluran ditentukan dengan lebar saluran (b) = 10 m dan kedalaman air (h) =.5 m. Tinggi jagaan ditentukan 1 m. Menentukan kemiringan saluran (S) : 1 / 3 1/ v = xr xs n / 3 vxn S = R.009x0.013 S = / 3 1.66 S = 0.000347 dimana : A 5 R (jari-jari hidraulis) = = : 1.66 P 15 n (koefisien kekasaran Manning) : 0.0013 untuk saluran gorong-gorong beton Elevasi pada awal saluran setelah sipon : + 0.37 Elevasi pada akhir saluran setelah sipon : + 19.3665 Sehingga selisih elevasi pada saluran ( ) : 0.043375 L = S 0.043375 L = 0.000347 L = 15m Jadi panjang saluran baru di hilir sipon adalah 15 m. IV-18

Berikut ini adalah gambar disain Sipon Cikarang berdasarkan hasil perhitungan diatas. Gambar 4.18 Tampak atas disain Sipon Sungai Cikarang. Sumber : ICWRMP, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Departemen PU. Pada saluran baru ini diberi kantong lumpur untuk mengendapkan pasir atau lumpur, sehingga air yang masuk kedalam sipon mememiliki sedikit kandungan endapan. Pada hulu sipon juga diberi saluran pelimpah samping agar jika terjadi banjir, air banjir dapat dilimpahkan ke samping yang kemudian dibuang ke Sungai Cikarang. Gambar 4.19 Penampang melintang saluran hulu Sipon Cikarang. IV-19

Gambar 4.0 Penampang melintang saluran hilir Sipon Cikarang. Gambar 4.1 Potongan melintang disain Sipon Sungai Cikarang. Pada mulut setiap sipon diberi kisi-kisi penyaring agar dapat menghindari bendabenda yang dapat menyumbat jalur air dan pintu air pada setiap pipanya agar dapat dapat ditutup pada saat salah satu pipa dibersihkan, sehingga orang dapat masuk dan terhindar dari air. Kisi-kisi penyaring hanya dipasang pada mulut sipon hulu, sedangkan pintu air dipasang pada semua mulut sipon baik di hulu dan di hilir. Gambar 4. Potongan melintang Sungai Cikarang dan tampak samping Sipon Cikarang. IV-0

Pada bagian sipon diberi terowongan dari atas permukaan tanah hingga dasar sipon sebagai ruang untuk orang masuk kedalam bagian sipon saat salah satu pipa sipon ditutup. 4.. Perencanaan Sipon Pada Pertemuan Saluran Tarum Barat Dan Sungai Bekasi. Gambar 4.3 Letak konstruksi Sipon Sungai Bekasi. Sumber : ICWRMP, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Departemen PU. Sipon pada pertemuan Saluran Tarum Barat dengan Sungai Bekasi ini direncanakan terbuat dari beton bertulang dengan pipa rangkap tiga dengan dilengkapi pintu sorong pada setiap pipanya. Hal ini digunakan untuk kemudahan kontruksi dan perawatan sipon. Saat Sipon akan dibersihkan dari sedimentasi maka salah satu dari pintu pipa akan ditutup dan dapat dilakukan pembersihan. Sipon direncanakan untuk melewatkan air dengan kapasitas (Q) sebesar 36.53 m 3 /s. 4...1 Luas Basah Pipa Sipon Luas basah (A) sipon dihitung dengan kecepatan minimum (v) 3 m/s agar sedimen dapat terangkut melalui sipon. Luas penampang basah dihitung dengan persamaan berikut: Q A = v IV-1

sehingga: 36.53 A = = 1.177m 3 Karena digunakan sipon pipa rangkap tiga, dimensinya menjadi: h = b, sehingga: h = h = A.65 1.177.65 h =.154 dimana :.65 = 3x(3x0.15) Untuk kemudahan desain, h diambil. m. Perhitungan diulangi sehingga diperoleh besaran-besaran seperti pada tabel berikut: Tabel 4.5 Dimensi Sipon Bekasi Q (m 3 /s) 36.53 V (m/s).65 A (m ) 16 B (m) 4... Kehilangan Energi Pada Sipon Kehilangan Energi Akibat Gesekan Kehilangan energi akibat gesekan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : v L Hf = 4 / 3 k R dimana : v (kecepatan aliran) : kecepatan aliran =.65 m/s L (panjang sipon) : panjang sipon = 11.143 m k (koefisien kekasaran Strickler) : koefisien kekasaran Strickler = 70 R (jari-jari hidraulis) = P A = 8 4 Sehingga : Hf = 0.09 m : 0.5 Kehilangan Energi Pada Bagian Siku Kehilangan tinggi energi pada bagian siku dinyatakan dengan persamaan berikut : IV-

v Hb = Kb g Perencanaan Sistem Suplai Air Baku dimana : v : kecepatan aliran =.65 m/s Kb : koefisien kehilangan energi, harga Kb dapat dilihat pada tabel Tabel 4.6 Harga-harga Kb Sudut Siku Nilai Kb Sudut Awal (Segi Empat) 0,0593 Sudut Akhir (Segi Empat) 0 0,0560 Sehingga : Hb = 0.041 m Kehilangan Energi Pada Bagian Peralihan Kehilangan energi pada bagian peralihan yaitu pada bagian masuk sipon dan bagian keluar sipon dihitung dengan persamaan berikut : H = ξ dan masuk H = ξ keluar dimana : masuk keluar ( v v ) a g 1 ( v v ) g a ξ masuk : koefisien kehilangan pada bagian masuk sipon = 0.1 ξ keluar : koefisien kehilangan pada bagian keluar sipon = 0. v 1 : kecepatan aliran sebelum masuk sipon = 0.75 m/s v : kecepatan aliran setelah keluar sipon =.03 m/s v a : kecepatan aliran didalam sipon =.65 m/s Sehingga diperoleh : H masuk = 0.08 m dan H keluar = 0.007 m Kehilangan Energi Pada Kisi-kisi Untuk alasan keamanan dan mencegah sampah masuk ke dalam sipon, maka dimulut pipa sipon dipasang kisi-kisi penyaringan yang terbuat dari baja, kisikisi ini menyebabkan kehilangan energi pada sipon. Kehilangan energi pada kisi-kisi penyaringan dihitung dengan persamaan berikut: v Hk = c g IV-3

4 / 3 s c = β sinδ b dimana : s : 10 mm β b δ : 75 Sehingga : c = 0.081 : 1.8 (jeruji bulat) : 100 mm Hk = 0.08 m Kehilangan energi total: Htotal = Hf+ Hb+ Hmasuk+ Hkeluar+ Hk Htotal = 0.0 m Hasil perhitungan kehilangan tinggi energi pada sipon dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 4. 5 Hasil Perhitungan Kehilangan Energi Pada Sipon Bekasi Gesekan V (Pipa) L k A P R Hf.65 11.143 70.000 13.916 8.615 1.615 0.090 Bagian Siku v Kb1 Kb V (Pipa) g Hf.65 0.059 0.056.65 9.800 0.041 Bagian Kisi-kisi Penyaring b b s d c g Hf 0.100 1.800 0.01 75.000 0.081 9.800 0.08 xmasuk V (Saluran) V (Pipa) g Hmasuk 0.00 0.750.65 9.800 0.036 Peralihan xkeluar V (Pipa) V (Saluran) g Hkeluar 0.400.65.030 9.800 0.007 Hf total 0.0 4...3 Saluran Baru Pada Sipon Saluran Pada Hulu Sipon Dimensi saluran pada hulu Sipon Bekasi tidak diperlukan, hal ini dikarenakan setelah saluran eksisting adalah sipon sehingga tidak perlu ada saluran yang dibelokan pada hulu sipon. Saluran Pada Hilir Sipon Dimensi saluran pada hilir sipon dapat ditentukan sendir dengan menggunakan perhitungan seperti berikut: IV-4

v awal pada saluran hilir sipon ditentukan m/s. v Q = A Q A = v 36.53 A = A = 18.6m maka A diambil 18 m. Q sehingga v = A 36.53 v = 18 v =.03m / s Dimensi saluran ditentukan dengan lebar saluran (b) = 6 m dan kedalaman air (h) = 3 m. Tinggi jagaan ditentukan 1 m. Menentukan kemiringan saluran (S) : 1 / 3 1/ v = xr xs n / 3 vxn S = R.03x0.013 S = / 3 1.5 S = 0.0004 dimana : A 18 R (jari-jari hidraulis) = = : 1.5 P 1 n (koefisien kekasaran Manning) : 0.0013 untuk saluran gorong-gorong beton Elevasi pada awal saluran setelah sipon : + 16.48 Elevasi pada akhir saluran setelah sipon : + 16.39 Sehingga selisih elevasi pada saluran ( ) : 0.088 L = S 0.088 L = 0.0004 L = 0m Jadi panjang saluran baru di hilir sipon adalah 0 m. IV-5

Berikut ini adalah gambar disain Sipon Bekasi berdasarkan hasil perhitungan diatas. Gambar 4. 4Tampak atas disain Sipon Sungai Bekasi. Sumber : ICWRMP, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Departemen PU. Pada Sipon Bekasi diberi infrastruktur pendukung sama dengan Sipon Cikarang. Gambar 4.5 Penampang melintang saluran hilir Sipon Bekasi. IV-6

Gambar 4.6 Potongan melintang disain Sipon Sungai Bekasi. Pada mulut setiap sipon diberi kisi-kisi penyaring agar dapat menghindari bendabenda yang dapat menyumbat jalur air dan pintu air pada setiap pipanya agar dapat dapat ditutup pada saat salah satu pipa dibersihkan, sehingga orang dapat masuk dan terhindar dari air. Kisi-kisi penyaring hanya dipasang pada mulut sipon hulu, sedangkan pintu air dipasang pada semua mulut sipon baik di hulu dan di hilir. Gambar 4.7 Potongan melintang Sungai Bekasi dan tampak samping Sipon Bekasi. Pada bagian sipon diberi terowongan dari atas permukaan tanah hingga dasar sipon sebagai ruang untuk orang masuk kedalam bagian sipon saat salah satu pipa sipon ditutup. 4.3 PELEBARAN SALURAN EKSISTING Pada desain saluran sipon kapasitas kebutuhan air yang harus dialirkan melalui Saluran Tarum Barat melebihi kapasitas eksisting Saluran Tarum Barat sehingga perlu dilakukan pelebaran Saluran Tarum Barat agar dapat memenuhi kapasitas yang dibutuhkan. IV-7

Pelebaran saluran dimulai dari pertemuan Saluran Tarum Barat dengan Sungai Cibeet sampai Jakarta, karena dimulai dari pertemuan tersebut saluran mengalami penyempitan sehingga kapasitas saluran eksisting tidak mencukupi kapasitas yang dibutuhkan. Penyempitan saluran eksisting dikarenakan sudah berkurangnya debit pada hulu pertemuan Saluran Tarum Barat dengan Sungai Cibeet dikarenakan adanya intake disepanjang saluran antara Bendung Curug sampai pertemuan tersebut. Akibat dari penyempitan saluran ini sehingga diperlukan penambahan kapasitas saluran. Penambahan kapasitas saluran dilakukan dengan cara melebarkan saluran eksisting, hal ini dilakukan untuk menjaga kestabilan lereng saluran dengan membuat kemiringan talud sama dengan talud eksisting dan lebih mungkin untuk dilakukan jika dibandingkan dengan memperdalam dasar saluran. Jika saluran eksisiting diperdalam maka pada saat di Jakarta ketinggian muka air saluran akan lebih rendah daripada muka air laut sehingga air tidak dapat mengalir ke laut dan akan terjadi genangan. Berikut ini tabel kapasitas saluran Saluran Tarum Barat serta pelebaran salurannya. Tabel 4.6 Kapasitas Saluran Tarum Barat Dan Lebar Galian Rencana CIKARANG-BEKASI CIBEET-CIKARANG CURUG-CIBEET Lokasi DMI Irigasi Lain-lain Kebutuhan Kebutuhan Kapasitas Panjang Lebar Dasar Ketinggian Tinggi m Kecepatan Luas Basah Luas Basah Lebar Dasar Galian Debit Lokal Debit Total Eksisting Saluran Eksisiting Muka Air Jagaan Eksisting Rencana Rencana Pelebaran m 3 m 3 m 3 m 3 /s m 3 /s m 3 /s m m m m m/s m m m m B. Tb. 5. - -.16 63. 8 8.0 1059 B. Tb. 16-0.49-0.49 61.06 80 34.5 399 B. Tb. 19-0.49-0.49 60.57 76.1 33.5 363 B. Tb. 3a - - - 0 60.08 80.1 8.5 5369 B. Tb. 6 3.5 - - 3.48 60.08 56.1 3.0.8 1 4 0.605 9.69 99.6951 5.330.330 491 B. Tb. 9-3 - 3 56.6 53.9 3.0.71 1 4 0.613 88.03 9.4443 4.673 1.673 5898 B. Tb. 34b - 3.37-3.37 53.6 48.8 5.5.16 1 4 0.6834 71.41 78.4335 8.7518 3.518 903 B. Tb. 34 - - - 0 50.3 48.8 0.5.19 1 4 0.791 61.68 63.4888 1.353 0.853 073 B. Tb. 35 6.4 - - 6.4 50.3 39.3 17.0.41 1 4 0.6411 61.30 78.34647 4.0739 7.0739 401 B. Tb. 38-3.3-3.3 43.83 34.6 18.0.15 1 3 0.658 5.57 66.59056 4.54 6.54 7668 B. Tb. 44-4 - 4 40.53 31.3 17.5 1 3 0.6956 45.00 58.6997 4.1350 6.6350 1633 B. Tb. 46a - - - 0 36.53 31.3 17.0 1.89 1 3 0.763 41.06 47.911 0.6301 3.6301 4416 B. Tb. 46 3-5 36.53 36.53 1.1 10.4.0 1 0.734 9.17 50.49935 0.9597 10.5597 9630 IV-8