Pertemuan GROUNDWATER 2

Presentasi berjudul: "Pertemuan GROUNDWATER 2"— Transcript presentasi:

1 Pertemuan 25 - 26 GROUNDWATER 2

2 LEARNING OUTCOMES Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : Menjelaskan gerakan air tanah dibawah bangunan air Bina Nusantara

3 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Tubuh bendungan / pondasinya diharapkan mampu mempertahankan diri terhadap gaya-gaya yang ditimbulkan oleh adanya air filtrasi yang mengalir melalui celah-celah antara butiran-butiran tanah pembentuk tubuh bendungan dan pondasi tersebut. Untuk mengetahui daya tahan tersebut diperlukan penelitian sbb : Formasi garis depresi (seepage line formation) dalam tubuh bendungan dengan elevasi tertentu permukaan air dalam waduk yang direncanakan. Kapasitas air filtrasi yang mengalir memalui tubuh dan pondasi bendungan - Kemungkinan terjadinya gejala sufosi (piping) yang disebabkan oleh gaya hydrodinamis dalam aliran filtrasi. Bina Nusantara

4 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
(1) Formasi Garis Depresi Formasi garis-garis depresi pada zona kedap air suatu bendungan dapat diperoleh dengan metode “CASA-GRANDE” Bina Nusantara

5 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Persamaan parabola untuk garis depresi (garis B2-Co-Ao) : Bina Nusantara

6 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Garis parabola (B2 – CO – Ao) bukanlah garis depresi yang sesungguhnya  penyesuaian gbr (B – C – A) : Pada titik permulaan, garis depresi berpotongan tegak lurus dengan lereng udik bendungan, dan dengan demikian titik C0 dipindahkan ke titik C sepanjang A Bina Nusantara

7 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Panjang garis a tergantung dari kemiringan lereng hilir bendungan, dimana air filtras tersembul keluar dan dihitung dengan rumus sbb : Bina Nusantara

8 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Gambar Beberapa cara untuk memperoleh harga ‘a’ sesuai dengan sudut singgungnya () Bina Nusantara

9 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Bina Nusantara

10 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Referensi : Contoh perhitungan untuk menentukan formasi garis depresi pada bendungan homogen Contoh perhitungan untuk menentukan formasi garis depresi pada bendungan dengan inti kedap air vertikal Bina Nusantara

11 (2) Pembuatan Jaringan Trayektori Aliran Filtrasi (Seepage Flow-Net)
Metode yang paling sesuai dan sederhana adalah metode GRAFIS-FORCHEIMER (Forcheimer’s Diagram Atical Solution). Kelemahan metode ini “Penggunaannya akan mencapai hasil yang baik, hanya oleh tenaga ahli yang cukup berpengalaman” Referensi 1 : Contoh jaringan trayektori aliran filtrasi Contoh jaringan trayektori aliran filtrasi pada bendungan urugan, dimana angka Kv ≠ Kh Bina Nusantara

12 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Jaringan trayektori aliran filtrasi digambar sebagai bidang-bidang persegi panjang yang sisi horizontalnya diperpendek sebesar kali Bina Nusantara

13 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Bina Nusantara

14 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Referensi 2 : Contoh jaringan trayektori aliran filtrasi pada pondasi bendungan Apabila angka K tubuh bendungan sama dengan angka K pondasinya, (Ke = Kf) Bina Nusantara

15 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
b) Apabila angka Ke ≠ Kf  trayektori aliran filtrasi diperbesar secara proporsional dengan mengalikan perbedaan dari kedua angka K tersebut Bina Nusantara

16 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
(3) Kapasitas Aliran Flitrasi Kapasitas aliran filtrasi adalah kapasitas rembesan air yang mengalir ke hilir melalui tubuh dan pondasi bendungan Batasan kapasitas filtrasi (Q batas) : Bila Q > Q batas maka : a) Kehilangan air yang cukup besar b) Timbul gejala sufosi(piping) dan sembulan (boiling) Menghitung besarnya kapasitas aliran filtrasi : a) Metode jaringan trayektori aliran filtrasi b) Rumus-Empiris Bina Nusantara

17 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
(1) Kapasitas filtrasi (melalui tubuh dan pondasi bendungan) Rumus : …………….(6) Dimana : Qf = kapasitas aliran filtrasi (kapasitas rembesan) Nr = angka pembagi dan garis trayektori aliran filtrasi Np = angka pembagi dan garis equi-potensial K = Koefisien filtrasi H = Tinggi tekanan air total L = Panjang propil melintang tubuh bendungan Bina Nusantara

18 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Harga “K” : Bila Kv  Kn, maka : ………………….(7) dimana : K = Koefisien filtrasi yang dimodifisir Kh= Koefisien filtrasi horizontal Kv= Koefisien filtrasi vertikal Bina Nusantara

19 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Contoh : Diketahui : periksa gambar 5.11. K = 5 x 10-6 cm/dt = 5 x 10-8 m/dt L = 333 m H = 42 m Nf = 13 Np= 7 Dengan menggunakan rumus (6) maka : Bina Nusantara

20 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Bina Nusantara

21 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
(2) Memperkirakan kapasitas filtrasi dengan rumus empiris sbb : dimana : Bina Nusantara

22 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Sebagai contoh perhitungan (periksa gbr 13), apabila diumpamakan telah diketahui data-data sebagai berikut: i,A dan B dapat diukur langsung pada gbr 13 dan disusun seperti yang tertera pada tabel 1. Dari tabel 1 tersebut akan diperoleh kapasitas filtrasi sebagai berikut : Bina Nusantara

23 STABILITAS BENDUNG TERHADAP ALIRAN FILTRASI
Tabel 1 Tabel perhitungan untuk menentukan volume air filtrasi yang melalui tubuh bendungan. Catatan : Sesungguhnya, garis-garis pembagian disesuaikan dengan perubahan potongan melintang dari masing-masing blok. Bina Nusantara