Bangunan Utama - 3

1. BangunanUtama - 3 - BangunanBendung

2. PeredamEnergi • Alirandiatasbendungdisungaidapatmenunjukkanberbagaiperilakudisebelahbendungakibatkedalaman air yang ada h2

3. PeredamEnergi

4. A menunjukkanalirantenggelam yang menimbulkansedikitsajagangguandipermukaanberupatimbulnyagelombang. • B menunjukkanloncatantenggelam yang lebihdiakibatkanolehkedalaman air hilir yang lebihbesar, daripadaolehkedalamankonjugasi.

5. C adalahkeadaanloncat air dimanakedalaman air hilirsamadengankedalamankonjugasiloncat air tersebut. • D terjadiapabilakedalaman air hilirkurangdarikedalamankonjugasi; dalamhaliniloncatanakanbergerakkehilir.

6. Untuk menemukan debit yang akan memberikan keadaan terbaik untuk peredaman energi, semua debit harus dicek dengan muka air hilirnya. • Jika degradasi mungkin terjadi, maka harus dibuat perhitungan dengan muka air hilir terendah yang mungkin terjadi untuk mencek apakah degradasi mungkin terjadi.

7. Degradasiharusdicekbila: • bendungdibangunpadasodetan (kopur) • sungaiitusungai alluvial danbahantanah yang dilaluirawanterhadaperosi • terdapatwadukdihulubangunan.

8. KolamLoncat Air

9. KolamLoncat Air di mana: v1= kecepatan awal loncatan, m/dt g = percepatan gravitasi, m/dt2 (≅ 9,8) H1= tinggienergidiatasambang, m z = tinggijatuh, m.

10. PerhitunganGrafis

11. PerhitunganHidrolis

12. PanjangKolamLoncat Air • Panjangkolamloncat air biasanyakurangdaripanjangbebasloncatantersebutditambahadanyaambangujung (end sill) • Ambang yang berfungsi untuk memantapkan aliran ini umumnya ditempatkan pada jarak dimana: Lj= panjangkolam, m n = tinggiambangujung, m y2= kedalaman air di atas ambang, m

13. Tinggi yang diperlukanambangujunginisebagaifungsibilanganFroude (Fru), kedalaman air yang masukyu, dantinggimuka air hilir

14. dimana : y2= kedalaman air diatasambangujung, m yu= kedalaman air diawalloncat air, m Fr = bilanganFroude v1= kecepatanawalloncatan, m/dt g = percepatan gravitasi, m/dt2 (≅ 9,8)

15. Kehilangan energi Efisiensi loncat air Tinggi loncat air Panjang ruang olak

16. Untukmenjaga agar loncatantetapdekatdenganmuka miring bendungdandiataslantai, makalantaiharusditurunkanhinggakedalaman air hilirsekurang-kurangnyasamadengankedalamankonjugasi. • Untukalirantenggelam, yaknijikamuka air hilirlebihtinggidari 2/3 H1 diatasmercu, tidakdiperlukanperedamenergi. • Panjangkolamolakdapatsangatdiperpendekdenganmenggunakanblok-blokhalangdanblok-blokmuka.

17. 2,5 < Fr < 4,5 Kolam Olak USBR Tipe IV

18. Kolam Olak Tipe Blok Halang

19. Fr > 4,5 Kolam Olak USBR Tipe III

20. Jikakolamitudibuatdaripasanganbatu, blokhalangdanblokmuka

21. TipeKolamOlak • Kondisidasarsungaidantipesedimen yang diangkutmemainkanperananpentingdalampemilihantipekolamolak: • Bendungdisungai yang mengangkutbongkahataubatu-batubesardengandasar yang relatiftahangerusan, biasanyacocokdengankolamolaktipebaktenggelam/submerged bucket. • Bendungdisungai yang mengangkutbatu-batubesar, tetapisungaiitumengandungbahan alluvial, dengandasartahangerusan, akanmenggunakankolamloncat air tanpablok-blokhalangatau tipe bak tenggelam/peredam energi. • Bendungsungai yang hanyamengangkutbahan-bahansedimenhalusdapatdirencanakandengankolamloncat air yang diperpendekdenganmenggunakanblok-blokhalang.

22. Pintu Air TipePintu Air: • Pintusorongdipakaidengantinggimaksimumsampai 3 m danlebartidaklebihdari 3 m. Pintutipeinihanyadigunakanuntukbukaankecil, karenauntukbukaan yang lebihbesaralat-alatangkatnyaakanterlaluberatuntukmenangggulangigayagesekanpadasponeng. Untukbukaan yang lebihbesardapatdipakaipinturol, yang mempunyaikeuntungantambahankarenadibagianatasterdapatlebihsedikitgesekan, danpintudapatdiangkatdengankabelbajaataurantaibaja. Adaduatipepinturol yang dapatdipertimbangkan, yaitupintuStoneydenganroda yang tidakdipasangpadapintu, tetapipadakerangka yang terpisah;danpinturolbiasa yang dipasanglangsungpadapintu.

24. Pinturangkap (duapintu) adalahpintusorong / rol yang terdiridariduapintu, yang tidaksalingberhubungan, yang tidakdapatdiangkatatauditurunkan. O lehsebabitu, pintu-pintuinidapatmempunyai debit melimpah (overflowing discharge) dan debit dasar (bottom discharge). Keuntungandaripemakaianpintuiniadalahdapatdioperasikandenganalatangkat yang lebihringan. Contohkhasdaritipeiniadalahtipepintusegmenganda (hook type gate). Pintuinidipakaidengantinggisampai 20 m danlebarsampai 50 m.

25. Pintusegmenatau radial memilikikeuntunganbahwatidakadagayagesekan yang harusdiperhitungkan. Olehkarenaitu, alat-alatangkatnyabisadibuatkecildanringan. Sudahbiasauntukmemberipintu radial kemungkinanmengalirkan air melaluipuncakpintu, denganjalanmenurunkanpintuataumemasangkatup/tingkapgerakpadapuncakpintu. Debit diatasinibermanfaatuntukmenggelontorbenda-bendahanyutdiatasbendung.

27. BendungKaret • Lebarbendungdiupayakansamadenganlebar normal alursungaidandibatasiolehkemampuanprodusentabungkaretdankemudahanpengangkutanbahantabungkaretkelokasi.

28. Tata letak dan Komponen Bendung Karet

29. PotonganMelintangBendungKaret

30. PerencanaanMercuTabungKaret • Secara hidrolis bendung karet harus memiliki taraf muka air yang direncanakan dan dapat dikempiskan secara cepat bila terjadi banjir, tinggi bendung karet umumnya tidak melebihi 5 m karena konstruksi bendung karet dengan tinggi lebih dari 5 m sudah tidak efisien lagi. • Mercu bendung diletakkan pada elevasi yang diperlukan untuk pelayanan muka air pengambilan atau didasarkan pada perhitungan bagi penyediaan volume tampungan air dihilir bendung.

31. Debit Limpasan pada Pembendungan Maksimum • Total debit limpasan pada pembendungan maksimum dihitung dengan rumus : dengan : • Qw = debit limpasan pada pembendungan maksimum (m3/s) • Cw = koefisien limpasan (m1/2/s), • L = panjang bentang bendung (m), • h1 = tinggi pembendungan maksimum (m). • Besarnya Cw bisa didekati dengan rumus:

32. Debit Spesifik pada V-Notch • Debit pada V-notch dihitung dengan asumsi karet pada pusat V-notch mengempis total, sedangkan di bagian lain masih mengembang sempurna. • Muka air hulu sama dengan muka air pada pembendungan maksimum.

33. dengan: qv = debit spesifik pada V-notch (m3/s) Cv = koefisien aliran yang bisa diambil 1,38 (m1/2/s) H = tinggi bendung (m) h1 = tinggi pembendungan maksimum (m) qV = debit limpasan pada pembendungan maksimum

35. Pada bendung karet tinggi pembendungan harus dibatasi untuk menghindari terjadinya: (a) Ancaman banjir didaerah hulu (b) Peningkatan energi terjunan yang berlebihan (c) Vibrasi yang akan merusak tabung karet • Kedalaman air diatas mercu ditetapkan tidak melebihi 0,3 H dengan H adalah tinggi bendung. Kedalaman air diatas mercu maksimum ini menentukan elevasi muka air pengempisan yang merupakan batas muka air tertinggi karena bendung karet harus sudah dikempiskan.

36. Penampungan dan pelepasan air dilakukan dengan pengisian udara pada tabung karet sehingga terjadi pengembangan tabung karet karena adanya pengempangan, pada bendung dengan volume tampungan yang besar dengan debit yang relatif kecil, pengisian tampungan memerlukan waktu yang lama untuk menghindari pelepasan volume tampungan yang besar, pengempangan dapat dilakukan secara bertahap.

37. Limpasan air diatas mercu bendung menimbulkan terjunan dan olakan dihilir bendung karet yang menyebabkan terjadinya gerusan lokal. Olakan dihilir bendung berupa loncatan air yang tempatnya dapat diperkirakan dengan analisa hidrolis. • Loncatan air ini akan menimbulkan olakan air yang akan menggerus dasar sungai sehingga mengakibatkan terganggunya stabilitas bendung. Untuk menghindari gangguan ini diperlukan perlindungan dasar sungai berupa lantai dari beton atau pasangan batu untuk meredam sisa energi loncatan air.

38. Hitungan panjang air loncat dilakukan dengan asumsi loncatan air sempurna dengan panjang loncat air Lj akibat peralihan dari aliran superkritik ke aliran subkritik.

39. Karena dasar sungai yang harus dilindungi adalah dari bendung sampai ujung hilir air loncat maka dapat dirumuskan sebagai: