Makalah Desain Sistem Hidrolik Bendungan

 Makalah Desain Sistem Hidrolik Bendungan

Dosen :  ZULIA PRIHARTINI, ST., MT

Makalah

 Desain Sistem Hidrolik Bendungan

 

  

OLEH :

SARIF SARMADHAN

112 630 119

JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DAYANU IKHSANUDDIN
BAUBAU
2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Allah SWT, yang atas rahmat-Nya maka penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul : “Desain sistem hidrolik Bendungan”.

Dalam Penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.

Akhirnya, tiada kata yang dapat kami berikan selain harapan dan terima kasih. semoga Hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi kita semua serta dapat meningkatkan keimanan kita menjadi hamba Allah yang mulia.

                                                                        Baubau,      April 2015

                                                                        Penulis,

                                                                       ( Sarif sarmadhan )

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.................................................................        i

DAFTAR ISI.............................................................................        ii

BAB I PENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah...................................................        1

Tujuan Penulisan............................................................        1

BAB II PEMBAHASAN

Pengertian Hidrolik.........................................................        2

Manfaat Sistem Hidrolik..................................................        5

Macam-macam Isstem Hidrolik........................................        8

Desain Hidrolis Mercu Bendung (4)…………………………….      11

Desain Hidrolis Mercu Bendung (3) ……………………………      15

Desain Hidrolis Mercu Bendung (1) …………………………….      17

Desain Hidrolis Mercu Bendung (2)…………………………….       19

BAB III PENUTUP

Kesimpulan....................................................................        22

Saran............................................................................         22

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

A.  LATAR BELAKANG

Sistem Hidrolik sebetulnya sudah banyak dikenal di masyarakat dan tidak sedikit kita menemukan alat tersebut. Sistem Hidrolik mempunyai fungsi yang sangat berperan penting bagi masyarakat terutama bagi mereka yang memiliki kendaraan berat, karena apabila mereka menggunakan Sistem Hidrolik akan terasa mudah dalam melakukan pekerjaannya. Selain itu juga sistem hidrolik banyak digunakan di tempat-tempat pencucian mobil yaitu untuk mengangkat beban yang berat.

Maka dari itu kami selaku penulis merasa termotivasi untuk membahas materi itu, selain itu juga sebagai tugas kelompok kami.

B.  TUJUAN

Tujuan kami menyusun makalah ini yaitu supaya kami mengetahui pengertian Sistem Hidrolik, dan desain hidrolik bendungan serta Manfaat Sistem Hidrolik dan macam-macam Sistem Hidrolik.

BAB II

PEMBAHASAN

A.  PENGERTIAN HIDROLIK

Kata hidrolik berasal dari bahasa Inggris hydraulic yang berarti cairan atau minyak. Prinsip dari peralatan hidrolik memanfaatkan konsep tekanan, yaitu tekanan yang diberikan pada salah satu silinder akan diteruskan ke silinder yang lain., sesuai dengan hukum Pascal.

Peralatan hidrolik untuk memperbaiki bodi kendaraan memiliki ukuran yang sangat bervariasi, dari peralatan yang hanya memiliki kekuatan sekitar 1 ton, sampai dengan 50 ton. Jenis yang digunakan disesuaikan dengan kerusakan yang terjadi. Jenisnya juga beragam dan beberapa alat dapat saling dikombinasikan.

Untuk mendapatkan hasil yang maksimal, maka perlu diperhaikan prosedur perbaikan dengan alat hidrolik.  Dalam penggunaan berbagai peralatan hidrolik, biasanya  kita sering menggunakan oli sebagai perantara untuk menyalurkan tekanan. Jadi, perbaikan bodi kendaraan memanfaatkan oli untuk membantu pekerjaan kita. Konsep dari hidrolik banyak digunakan pada pemakaian sistem rem kendaraan, dongkrak kendaraan, alat pengangkat mobil ketika dicuci, juga pada berbagai alat berat seperti back hoe, excavator dan lain sebagainya.

Dalam perbaikan bodi kendaraan, baik kerusakan ringan maupun kerusakan berat, sering diperlukan peralatan hidrolik untuk memperbaiki kerusakan tersebut. Peralatan hidrolik yang sering digunakan adalah alat pengangkat mobil (car lift), dongkrak lantai, ram atau dongkrak tenaga serta alat-alat penarik dan penekan.

a.    Prinsip Kerja

Prinsip kerja yang digunakan adalah Hukum Pascal, yaitu : benda cair yang ada di ruang tertutup apabila diberi tekanan, maka tekanan tersebut akan dilanjutnya ke segala arah dengan sama besar.

Sistem hidrolik adalah teknologi yang memenfaatkan zat cair, biasanya oli, untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat kesegala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya. Prinsip dalam rangkaian hidrolik adalah menggunakan fluida kerja berupa zat cair yang dipindahkan dengan pompa hidrolik untuk menjalankan suatu sistem tertentu.

Dalam sistem hidrolik fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral adalah jenis fluida cair yang umum dipakai. Pada prinsipnya mekanika fluida dibagi menjadi 2 bagian yaitu.

1.     Hidrostatik

Yaitu mekanika fluida dalam keadaan diam disebut juga teori persamaan kondisi dalam fluida diam. Energi yang dipindahkan dari satu bagian ke bagian lain dalam bentuk energi tekanan. Contohnya adalah pesawat tenaga hidrolik.

2.    Hidrodinamik

Yaitu mekanika fluida yang bergerak, disebut juga teori aliran fluida yang mengalir. Dalam hal ini kecepatan aliran fluida cair yang berperan memindahkan energi. Contohnya Energi pembangkit listrik tenaga turbin air pada jaringan tenaga hidro elektrik. Jadi perbedaan yang menonjol dari kedua sistem diatas adalah keadaan fluida itu sendiri.

Prinsip dasar dari hidrolik adalah sifat fluida cair yang sangat sederhana dan sifat zat cair tidak mempunyai bentuk tetap, tetapi selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya. Karena sifat cairan yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya, sehingga akan mengalir ke berbagai arah dan dapat melewati dalam berbagai ukuran dan bentuk, sehingga fluida cair tersebut dapat mentranferkan tenaga dan gaya. Dengan kata lain sistem hidrolik adalah sistem pemindahan dan pengontrolan gaya dan gerakan dengan fluida cair dalam hal ini oli. Fluida yang digunakan dalam sistem hidrolik adalah oli.

Syarat-syarat cairan hidrolik yang digunakan harus memiliki kekentalan (viskositas) yang cukup, memiliki indek viskositas yang baik, tahan api, tidak berbusa, tahan dingin, tahan korosi dan tahan aus, minimla konpressibility.

B.  MANFAAT /KELEBIHAN SISTEM HIDROLIK

Bertahun-tahun lalu manusia telah menemukan kekuatan dari perpindahan air, meskipun mereka tidak mengetahui hal tersebut merupakan prinsip hidrolik. Sejak pertama digunakan prinsip ini, mereka terus menerus mengaplikasikan prinsip ini untuk banyak hal untuk kemajuan dan kemudahan umat manusia.

Hidrolik adalah ilmu pergerakan fluida, tidak terbatas hanya pada fluida air. Jarang dalam keseharian kita tidak menggunakan prinsip hidrolik, tiap kali kita minum air, tiap kali kita menginjak rem kita mengaplikasikan prinsip hidrolik.

·         Keuntungan Sistem Hidrolik

Sistem hidrolik banyak memiliki keuntungan. Sebagai sumber kekuatan untuk banyak variasi pengoperasian. Keuntungan sistem hidrolik antara lain:

1.     Ringan

2.    Mudah dalam pemasangan

3.    Sedikit perawatan

4.    Sistem hidrolik hampir 100 % efisien, bukan berarti mengabaikan terjadinya gesekan fluida.

5.    Tenaga yang dihasilkan sistem hidrolik besar sehingga banyak diaplikasikan pada alat berat seperti crane, kerek hidrolik dll.

6.    Oli juga bersifat sebagai pelumas sehingga tingkat kebocoran lebih jarang dibandingkan dengan sistem pneumatik.

7.    Tidak berisik.

·         Keuntungan Mekanik

Dapat kita lihat ilustrasi dari keuntungan mekanik, ketika gaya 50 lbs dihasilkan oleh piston dengan luas permukaan 2 in2, tekanan fluida dapat menjadi 25 psi . dengan tekanan 25 psi pada luas permukaan 10 in2 dapat dihasilkan gaya sebesar 250 lbs.

C.  MACAM-MACAM SISTEM HIDROLIK

Pompa hidrolik berfungsi mengisap fluida oli hydrolik yang akan disirkulasikan dalam sistim hydrolik. Macam-macam pompa hidrolik diantaranya sebagai berikut :

1.     Pompa Sirip Burung

Pompa ini bergerak terdiri dari dari banyak sirip yang dapat flexible bergerak di dalam rumah pompanya. Bila volume pada ruang pompa membesar, maka akan mengalami penurunan tekanan, oli hydrolik akan terhisap masuk, kemudian diteruskan ke ruang kompressi. Oli yang bertekanan akan dialirkan ke sistim hydrolik.

2.    Pompa Torak Aksial

Pompa hydrolik ini akan mengisap oli melalui pengisapan yang dilakukan oleh piston yang digerakkan oleh poros rotasi. Gerak putar dari poros pompa diubah menjadi gerakan torak translasi, kemudian terjadi langkah hisap dan kompressi secara bergantian. Sehingga aliran oli hydrolik menjadi kontinyu.

3.    Pompa Torak Radial

Pompa ini berupa piston-piston yang dipasang secara radial, bila rotor berputar secara eksentrik, maka piston2 pada stator akan mengisap dan mengkompressi secara bergantian. Gerakan torak ini akan berlangsung terus menerus, sehingga menghasilkan alira oli / fluida yang kontinyu.

4.    Pompa Sekrup

Pompa ini memiliki dua rotor yang saling berpasangan atau bertautan (engage), yang satu mempunyai bentuk cekung, sedangkan lainnya berbentuk cembung, sehingga dapat memindahkan fluida oli secara aksial ke sisi lainnya. Kedua rotor itu identik dengan sepasang roda gigi helix yang saling bertautan.

Ditinjau dari segi konstruksinya, alat pengangkat kendaraan cukup banyak jenisnya, termasuk yang digunakan untuk alat berat. Tetapi yang akan dijelaskan disini adalah alat-alat angkat kendaraan penumpang atau kendaraan ringan.

Macam-macam alat angkat yang banyak digunakan adalah:

1.     Dongkrak

Dongkrak adalah alat untuk menaikkan kendaraan guna mempermudah pekerjaan reparasi dibagian bawah kendaraan

Jenis – jenis dongkrak :

a.    Crocodile jack / dongkrak buaya paling banyak digunakan dibengkel-bengkel maupun digarasi kendaraan, sekarang ada yang ukuran kecil sehingga dapat dibawa di mobil. Keuntungan pemakaian crocodile jack dibandingkan yang lainnya adalah lebih mudah digunakan karena gampang menggesernya kearah posisi yang diinginkan, disamping itu waktu yang dibutuhkan untuk mengangkat kendaraan lebih cepat dan aman Didalam rumah yang dibuat dari baja tuang dapat berjalan dan berputar diatas empat roda, terdapat sebuah pompa minyak yang toraknya digerakkan oleh tuas panjang. Tuas tersebut dapat juga dipakai untuk mendorong atau menarik dongkrak.Perbandingan lengan-lengan batang pengangkat kira-kira 20 : 1

b.    Bottle jack / dongkrak botol, dongkrak ini disebut bottle jack karena bentuknya seperti botol. Fungsi bottle jack sama seperti crocodile jack, yaitu untuk mengangkat kendaraan pada ketinggian tertentu untuk dapat melakukan perbaikan pada bagian bawah kendaraan. Perbedaannya adalah penggunaan bottle jack dapat dimasukkan kedalam kendaraan sebagai perlengkapan utama kendaraan yang mutlak dibutuhkan untuk mengganti roda (ban) sewaktu ban kempes/ bocor.Untuk mendongkrak sebuah kendaraan, dongkrak harus diletakkan tegak lurus pada torak pengangkatnya supaya jangan sampai bengkok.

Cara Menggunakan Dongkrak

1.     Letakkan ganjalan pada ban-ban belakang apabila bagian depan kendaraan yang diangkat. Sebaliknya, letakkan ganjalan pada ban-ban depan apabila bagian belakang kendaraan yang diangkat.

2.    Dongkrak ditempatkan ditempat yang telah ditentukan.

3.    Sebelum dongkrak mulai mengangkat, periksalah sekali lagi apakah tempat pengangkatan kendaraan tepat berada ditengah-tengah sadel dongkrak. Sebab bila tidak, dongkrak dapat slip sewaktu mengangkat kendaraan.

4.    Sebelum mengangkat dan menurunkan kendaraan, periksalah bahwa tidak ada orang atau sesuatu disekitarnya, apabila lagi dibawah kendaraan. Jangan sekali-kali bekerja dibawah kendaraan yang hanya ditopang dengan dongkrak saja. Topanglah kendaraan tersebut dengan stand (penopang)

c.    Car Lift

Car lift merupakan alat pengangkat kendaraan yang memberikan keleluasan yang lebih besar kepada mekanik bengkel untuk bergerak secara leluasa dibawah kendaraan dalam memperbaiki hampir seluruh komponen yang ada di bawah kendaraan, karena mekanik dapat berdiri dan berjalan di bawah kendaraan sehingga perbaikan lebih mudah dilakukan.

Macam-macam car lift, Car lift dibedakan menurut alat penggeraknya,

 yaitu :

§  Penggerak mekanik (poros berulir)

§  Penggerak hidrolik, dan

§  Penggerak pneumatik.

d.    Safety Stand

Safety stand adalah merupakan alat penopang dan pengaman kendaraan yang sudah diangkat dengan dongkrak. Khususnya dibengkael dan garasi, safety stand mutlak dibutuhkan karena dongkrak atau jack tidak dapat menjamin keamanan terhadap terjadinya slip antara dongkrak dengan titik tumpu pada kendaraan, terutama jika Cranes digunakan khusus untuk mengangkat engine dan transmisi yang akan diperbaiki dan sekaligus untuk memasangkannya setelah perbaikan. Untuk itu, cranes dilengkapi dengan roda agar bisa memindahkan engine ke tempat perbaikan.

Cara menggunakan cranes

1.     Tempatkan cranes pada posisi aman untuk mengangkat engine atau transmisi

2.    Jika perlu siapkan rantai sebagai kelengkapan dari pada cranes

3.    Ikatkan rantai pada lengan pangangkat cranes

4.    Tekan batang pengungkit berulang-ulang hingga engine atau transmisi terangkat melalui rantai

5.    Setelah terangkat hingga ketinggian yang diharapkan, dorong cranes keluar Untuk menurunkan engine atau transmisi, bukalah katup oli secara perlahan-lahan

D.  DESAIN HIDROLIS MERCU BENDUNG (4)

·         Kolam Olak (merujuk pada KP-02, Bagian 4.2.4)

Gambar berikut menunjukkan metode perencanaan kolam loncat air.

Dari grafik (q) dengan H1 dan tinggi jatuh z, kecepatan V1 di awal loncatan dapat dihitung dengan persamaan :

 V₁ = { (2g) . [(½ . H₁ ) + z]}^0.5

dimana :

V₁ : kecepatan aliran di awal loncatan, m/dt;

 g : percepatan gravitasi, m/dt² (» 9.8);

H₁ : tinggi energy diatas ambang, m;

z: tinggi jatuh, m

Dengan q = V₁ . y_u, dan persamaan untuk kedalaman konjugasi di loncatan hidrolis adalah :

y₂ / y_u = (1/2) . [1+(8Fr)²]^0.5

Fr = V₁ / (g . y_u)^0.5

dimana :

y₂ : kedalaman air diatas ambang ujung, m;

y_u : kedalaman air di awal loncatan, m;

Fr : bilangan Froude;

V₁ : kecepatan di awal loncatan, m/dt;

g : percepatan gravitasi, m/dt² (» 9.8)

Kedalaman konjugasi untuk setiap q dapat ditemukan dan diplot. Untuk menjaga agar loncatan tetap dekat dengan muka miring bendung dan diatas lantai, maka lantai harus diturunkan hingga kedalaman air hilir sekurang-kurangnya sama dengan kedalaman konjugasi. Untuk aliran tenggelam, yakni jika muka air hilir lebih tinggi dari 2/3 H1 diatas mercu, tidak diperlukan peredam energi.

·         Panjang Kolam Olak

Panjang kolam loncat air di belakang potongan U biasanya kurang dari panjang bebas loncatan tersebut karena adanya ambang ujung (end sill). Ambang yang berfungsi untuk memantapkan aliran ini umumnya ditempatkan pada jarak:

Lj =5 ( n + y₂ )

Dimana :

Lj : panjang kolam olak, m;

n : tinggi ambang ujung hilir, m;

y₂ : kedalaman air diatas ambang, m.

Tinggi yang diperlukan ambang ujung ini sebagai fungsi bilangan Froude (Fru), kedalaman air yang masuk (yu), dan tinggi muka air hilir, dapat ditentukan dari grafik pada gambar berikut :

·         Perhitungan Kolam Olak Tipe MDL dan MDO

Kolam olak tipe MDL adalah kolam olak tipe loncatan air, sedangkan tipe MDO adalah kolam olak datar dengan ambang ujung hilir. Kedua tipe ini merupakan tipe pengembangan dari tipe bak tenggelam dan kolam olak tipe USBR berdasarkan penelitian hidrolis dari Laboratorium Hidrolika DPMA Bandung.

Tahapan dalam desain kolam olak tipe MDL adalah sebagai berikut :

1. Dari perencanaan mercu sebelumnya diketahui : Elevasi mercu, lebar bendung efektif Be, jari-jari mercu R (untuk tipe mercu bulat), tinggi muka air banjir diatas mercu h1.
2. Direncanakan kemiringan hilir tubuh bendung (misalnya, 1:1)
3. Dihitung degradasi hilir berdasarkan kondisi tanah dasar sungai hilir (bila tidak ada data yang pasti asumsi kedalaman gerusan minimal 2.00 m)
4. Hitung kedalaman air di hilir, h2 dengan lengkung debit yang diketahui (jika ada), atau dengan pendekatan rumus Manning (dengan parameter hidrolis rata-rata, yaitu : lebar dasar sungai, b; kemiringan talud, m; koefisien kekasaran, n; dan kemiringan dasar sungai, I), atau berdasarkan hasil analisis hidrolika sungai (misalnya dengan analisis hydraulic HEC-RAS)
5. Hitung Z = (Elevasi mercu + h1 – elevasi dasar sungai dengan keadaan degradasi + h2), atau dengan persamaan Z = (P+h1) – h2 – d (degradasi)
6. Hitung debit persatuan lebar, q = Q/B; dengan : Q = debit banjir rencana, m3/dt; B = lebar total kolam olak, m.
7. Hitung parameter energi berdasarkan persamaan : (q/(g.z^3)^0.5)

Dan dengan bantuan grafik MDL untuk tipe MDL (peredam energy cekung) dapat dicari : Dr = dalamnya cekungan; R = radius cekungan; Lr = panjang cekungan; dan e = panjang ambang hilir.

Atau dengan bantuan grafik MDO untuk tipe MDO (peredam energy kolam datar dengan ambang hilir)

8. Pasang rip-rap batu dengan diameter d=30/40 cm di hilir ambang hilir cekungan dengan panjang > 3.00 m dan dalam minimum 4-5 lapis.

Sedangkan tahapan untuk desain kolam olak tipe MDO : tahap (1) sampai (6) dan (8) sama seperti diatas, sedangkan untuk tahap (7) adalah :

Hitung parameter energi berdasarkan persamaan : (q/(g.z^3)^0.5)

Dengan menggunakan grafik MDO (seperti tercantum di bawah) didapat harga Ds dari harga perbandingan Ds/D2, dimana : Ds = elevasi mercu – elevasi kolam olak; D2 = tinggi muka air hilir bendung.

Dengan menggunakan grafik MDO diperoleh panjang kolam olak L dari perbandingan L/Ds.

E.   DESAIN HIDROLIS MERCU BENDUNG (3)

·         Debit yang melimpas lewat mercu dan pintu

Persamaan tinggi energy-debit untuk bendung ambang pendek dengan pengontrol segi empat adalah :

Q = C_d . (2/3) . {(2/3).g}^½ . b . (H₁)^1.5 (1)

Dimana: 

Q : debit, m³/dt

C_d : koefisien debit (C_d = C₀.C₁.C₂)

g : percepatan gravitasi, m/dt² (» 9.8)

b : panjang mercu bendung, m

H₁ : tinggi energy diatas mercu, m

Koefisien debit C_d adalah hasil dari:

· C₀ : fungsi dari H₁/r (lihat gambar berikut)

· C₁ : fungsi dari P/H₁ (lihat gambar berikut)

· C₂ : fungsi dari P/H₁ dan kemiringan permukaan hulu bendung (lihat gambar berikut)

C₀ mempunyai harga maksimum 1.49 jika H1/r lebih dari 5.0. Harga C₀ sahih apabila mercu bendung cukup tinggi diatas dasar rata-rata alur pengarah (p/H1 > 1.5).

Dalam tahap perencanaan P dapat diambil setengah dari jarak dari mercu sampai dasar rata-rata sungai sebelum bendung dibuat. Untuk harga-harga P/H1 yang kurang dari 1.50 maka gambar tersebut dapat dipakai untuk menemukan faktor pengurangan C1.

Harga-harga koefisien koreksi untuk pengaruh kemiringan muka bendung bagian hulu terhadap debit diberikan pada gambar dari koefisien C2 untuk mercu bendung ogee dengan kemiringan permukaan hulu. Koefisien koreksi (C2) diasumsi kurang lebih sama dengan harga factor koreksi untuk bentuk-bentuk mercu tipe ogee.

Harga-harga factor pengurangan aliran tenggelam f sebagai fungsi perbandingan H2/H1 dapat diperoleh pada gambar di bawah. Faktor pengurangan aliran tenggelam mengurangi debit dalam keadaan tenggelam.

Koefisien debit efektif Ce adalah hasil Co, C1, dan C2 (Ce = C₀ . C₁ . C₂).

C₀ adalah konstanta (= 1.30)

C₁ adalah fungsi P/hd dan H₁/hd.

C₂ adalah factor koreksi untuk permukaan hulu

Faktor koreksi C1 disajikan pada gambar factor koreksi untuk selain tinggi energy rencana pada bendung mercu Ogee, dan sebaiknya dipakai untuk berbagai tinggi bendung diatas dasar sungai.

Harga-harga C1 pada gambar tersebut berlaku untuk bendung mercu ogee dengan permukaan hulu vertical. Apabila permukaan bendung bagian hulu miring, koefisien koreksi tanpa dimensi C2 harus dipakai; ini adalah fungsi baik kemiringan permukaan bendung maupun perbandingan p/H1. Harga C2 dapat diperoleh pada gambar harga koefisien C2 untuk bendung mercu Ogee dengan kemiringan hulu.

F.   DESAIN HIDROLIS MERCU BENDUNG (1)

·         Bentuk mercu bendung (merujuk pada KP-02, Bagian 4.2.2)

Untuk menjaga agar kondisi aliran yang melimpah diatas mercu stabil, bentuk mercu bendung harus direncanakan secara hati-hati dari segi hidrolis.

Dua tipe mercu bendung tetap di sungai yang biasa digunakan di Indonesia adalah tipe mercu bulat dan tipe mercu ogee, sebagaimana diuraikan di bawah ini:

a.    Mercu bulat

Mercu bendung bulat mempunyai koefisien debit yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan mercu bendung ambang lebar. Pada sungai, ini akan banyak memberikan keuntungan karena bangunan ini akan mengurangi tinggi muka air hulu selama banjir. Harga koefisien debit menjadi lebih tinggi karena lengkung streamline dan tekanan negatif pada mercu.

b.    Mercu Ogee

Mercu Ogee berbentuk tirai luapan bawah dari bendung ambang tajam aerasi. Oleh karena itu mercu ini tidak akan memberikan tekanan subatmosfer pada permukaan mercu sewaktu bendung mengalirkan air pada debit rencana. Untuk debit yang lebih rendah, air akan memberikan tekanan ke bawah pada mercu.

Untuk merencanakan permukaan mercu Ogee bagian hilir, US. Army Corps of Engineers telah mengembangkan persamaan berikut :

Y/hd = (I/k) . (X/hd)ⁿ

Dimana:

X dan Y : koordinat-koordinat permukaan hilir; hd : tinggi energy rencana diatas mercu; K dan n : parameter yang tergantung pada kecepatan aliran dan kemiringan hilir.

Harga k dan n

Kemiringan permukaan hilir	K	N
Vertikal 1 - 0.33 1 - 0.67 1 – 1	2.000 1.936 1.939 1.873	1.850 1.836 1.810 1.776

Bagian hulu mercu bervariasi sesuai dengan kemiringan permukaan hilir, seperti terlihat pada gambar berikut :

G.  DESAIN HIDROLIS MERCU BENDUNG (2)

·         Lebar Bendung

Lebar bendung yaitu jarak antara pangkal-pangkalnya (abutment), sebaiknya sama dengan lebar rata-rata sungai pada bagian yang stabil. Dibagian ruas bawas sungai, lebar rata-rata ini dapat diambil pada debit penuh (bankfull discharge); di bagian ruas atas mungkin sulit untuk menentukan debit penuh. Dalam hal ini banjir rata-rata tahunan dapat diambil untuk menentukan lebar rata-rata bendung.

Lebar maksimum bendung hendaknya tidak lebih dari 1.2 lebar rata-rata sungai pada ruas yang stabil.

Untuk sungai-sungai yang mengangkut bahan-bahan sedimen kasar yang berat, lebar bendung tersebut harus disesuaikan laga terhadap lebar rata-rata sungai, yakni jangan diambil 1.2 kali lebar sungai tersebut.

Agar pembuatan bangunan peredam energi tidak terlalu mahal, maka aliran per satuan lebar hendaknya dibatasi sampai sekitar 12-14 m3/dt.m, yang memberikan tinggi energi maksimum sebesar 3.5 – 4.5 m (lihat gambar di bawah ”Lebar efektif mercu”).

Lebar efektif mercu (Be) dihubungkan dengan lebar mercu yang sebenarnya (B), yakni jarak antara pangkal-pangkal bendung dan/atau pilar-pilar dengan persamaan berikut :

B_e = B-2.(n.K_p + K_a).H₁ (2)

dimana:

n : jumlah pilar;

K_p : koefisien kontraksi pilar;

K_a : koefisien kontraksi pangkal bendung (abutment);

H₁ : tinggi energi, m

Harga koefisien K_a dan K_p diberikan pada tabel berikut (merujuk pada KP-02, Bagian 4.2.1).

Pilar K_p

Untuk pilar berujung segi empat dengan sudut-sudut yang dibulatkan

Dengan jari-jari 0.1 dari tebal pilar. 0.02

Untuk pilar berujung bulat 0.01

Untuk pilar berujung runcing 0

Abutment K_a

Untuk abutment segiempat dengan tembok hulu 90° ke arah aliran 0.20

Untuk abutment bulat dengan tembok hulu 90° Kearah aliran dengan 0.5 H₁ > r > 0.15 H₁ 0.10

Untuk abutment bulat dengan r > 0.5 H₁ dan tembok hulu tidak lebih dari 45° ke arah aliran 0

Dalam memperhitungkan lebar efektif, lebar pembilas yang sebenarnya (dengan bagian depan terbuka) sebaiknya diambil 80% dari lebar rencana untuk mengkompensasi perbedaan koefisien debit dibandingkan dengan mercu bendung itu sendiri (lihat gambar “Lebar efektif mercu”)

BAB III

PENUTUP

A.  KESIMPULAN

Kata hidrolik berasal dari bahasa Inggris hydraulic yang berarti cairan atau minyak. Prinsip dari peralatan hidrolik memanfaatkan konsep tekanan, yaitu tekanan yang diberikan pada salah satu silinder akan diteruskan ke silinder yang lain., sesuai dengan hukum Pascal.

Sistem hidrolik banyak memiliki keuntungan. Sebagai sumber kekuatan untuk banyak variasi pengoperasian. Keuntungan sistem hidrolik antara lain:

a.    Ringan

b.    Mudah dalam pemasangan

c.    Sedikit perawatan

d.    Sistem hidrolik hampir 100 % efisien, bukan berarti mengabaikan terjadinya gesekan fluida.

e.    Tenaga yang dihasilkan sistem hidrolik besar sehingga banyak diaplikasikan pada alat berat seperti crane, kerek hidrolik dll.

f.     Oli juga bersifat sebagai pelumas sehingga tingkat kebocoran lebih jarang dibandingkan dengan sistem pneumatik.

g.    Tidak berisik.

B.  SARAN

Saran yang penulis dapat sampaikan yaitu selaku pembaca sebaiknya mempelajari lebih jauh lagi tentang sistem hidrolik dan desain system hidrolik bendungan ini.

DAFTAR PUSTAKA

http://ryatblog.blogspot.com/2013/01/sistem-hidrolik_24.html

http://www.scribd.com/doc/20745176/HIDROLIK

http://infobursa-otomotif.blogspot.com/2011/08/macam-macam-pompa-hidrolik.html

http://kelompok-d.blogspot.com/2013/02/macam-macam-katup-pada-sistim-hidrolik.html

http://pistonsekertorakjaya.blogspot.com/2011/11/hidrolik-kelas-x-smk.html