14 - Fungsi Dan Klasifikasi Spillway

MODUL PERKULIAHAN

MODUL PERKULIAHAN

Irigasi Dan

Irigasi Dan

Bangunan

Bangunan

A

Aiirr

Modul

Modul XIV

XIV ::

14.

14.

BANGUNAN

BANGUNAN PELIMPAH

PELIMPAH (SPILLWA

(SPILLWAY)

Y) PA

PADA

DA BENDUNG

BENDUNGAN

AN

14

14.1

.1

FU

FUNG

NGSI

SI DA

DAN KL

N KLA

ASIF

SIFIKA

IKASI S

SI SPI

PIIL

ILL

LW

WA

AY

Y

14

14.2

.2

PE

PEE

EN!

N!A

ANA

NAA

AN

N ME

ME!

!U

U PE

PELI

LIMP

MPA

AH

H

14."

14."

PEEN!ANAAN

PEEN!A

NAAN SALUA

SALUAN

N PENGAA

PENGAAH

H

14.4

14.4

PEEN!ANAAN

PEEN!ANA

AN BANGUNA

BANGUNAN

N PEME!AH

PEME!AH ENEGI

ENEGI

14.#

14.#

IS$ILAH

IS$ILAH %

% IS$ILAH

IS$ILAH

14.&

DAF$

14.&

DAF$A

A

 PUS$A

PUS$AKA

KA

Fakultas

Fakultas ProgramProgram Studi Studi Tata Tata Muka Muka KKood! d! MMKK DDiisusususun n OOll!"!"  T

 Teknik Sipil deknik Sipil danan

Perencanaan Perencanaan Program Program Studi Teknik Studi Teknik Sipil Sipil

#$

#$

A%####EL

A%####EL ACEP ACEP HIDAYAHIDAYATT

A

A&

&s

sttrra

a'

'tt

K

Ko

om

m

!

!tt!

!n

ns

sii

Mahasiswa mengetahui dan memahami Mahasiswa mengetahui dan memahami se

secacara ra umumum um pepengngerertitian an BaBangngununanan Pel

Pelimpimpah ah (Sp(Spilillwlwayay), ), mulmulai ai dardari i funfungsigsi,,  jenis,

 jenis, tipe, tipe, dan dan perencanaaperencanaan n dimensidimensi hidrolis pelimpah

hidrolis pelimpah

Mah

Mahasiswasiswa a mampmampu u menjmenjelaselaskankan p

peennggeerrttiiaann, , ttuujjuuaan n sseerrttaa me

mererencncananakakan an didimemensnsi i hihidrdrololisis pelimpah (Spillway).

14

14.1.1 FUFUNGNGSI DASI DAN KLAN KLASIFSIFIKIKAASI SPSI SPIILIILLWLWAAYY 14.1.1

14.1.1 Fu'* Fu'* S+*ll,-S+*ll,-

Pelimpah adalah bangunan pelengkap dam yang berfungsi mengalirkan debit banjir  Pelimpah adalah bangunan pelengkap dam yang berfungsi mengalirkan debit banjir  dari hulu ke hilir dam sehingga air di hulu dam tidak melebihi tinggi tertentu yang dari hulu ke hilir dam sehingga air di hulu dam tidak melebihi tinggi tertentu yang berbahaya terhadap mercu dan tubuh dam.

berbahaya terhadap mercu dan tubuh dam. Pelimpah terdiri dari tiga komponen 

Pelimpah terdiri dari tiga komponen 

•

• Bangunan control yang berfungsi mengstur debit Bangunan control yang berfungsi mengstur debit pelimpahpelimpahanan •

• Saluran pengarah yang berfungsi mengalirkan air dari bangunan control ke sungaiSaluran pengarah yang berfungsi mengalirkan air dari bangunan control ke sungai

di hilir  di hilir 

•

• Bangunan ahkir yang berfungsi meredam energi aliran Bangunan ahkir yang berfungsi meredam energi aliran airair

!apasitas pelimpah ditentukan terutama berdasarkan debit banjir

!apasitas pelimpah ditentukan terutama berdasarkan debit banjir yang diperhitungkanyang diperhitungkan akan

akanmelamelalui lui dam. dam. "akto"aktor r lain lain yanyang g haruharus s dipediperhatirhatikan kan daldalam am penepenentuantuan n kapakapasitasitass pelimpah antara lain 

pelimpah antara lain 

•

• Sifat banjir rancanganSifat banjir rancangan •

• Biaya pembuatanBiaya pembuatan •

• #isiko atas tingkat kerugian apabila terjadi bencana banjir #isiko atas tingkat kerugian apabila terjadi bencana banjir 

14.1

14.1.2.2 Kl-Kl-*/*0-*/*0-* * S+*llS+*ll,-,-

$enis pelimpah dikelompokan berdasarkan jenis atau bentuk komponen pokoknya, $enis pelimpah dikelompokan berdasarkan jenis atau bentuk komponen pokoknya, terutama jenis atau bentuk

terutama jenis atau bentuk bangunan control dan saluran pengarah.bangunan control dan saluran pengarah. "akto

"aktor r yanyang g mempmempengaengaruhi ruhi daldalam am pemipemilihalihan n jenijenis s pelipelimpah mpah adaadalah lah sama dengansama dengan factor yang mempengaruhi dalam penentuan kapasitas pelim pah ditambah dengan factor yang mempengaruhi dalam penentuan kapasitas pelim pah ditambah dengan factor%faktor berikut 

factor%faktor berikut 

•

• &opografi dan geologi lokasi,&opografi dan geologi lokasi, •

• $enis dam$enis dam •

• 'perasi pelimpah'perasi pelimpah

(1)

(1) '*'* Pl*3+- Pl*3+- B5d- B5d--50-50-' S-lu5--' S-lu5-' P'-5' P'-5- B-'u- B-'u'-' Ko'65'-' Ko'65olol

Berdasarkan jenis bangunan control, pelimpah digolongkan berdasarkan dua aspek, Berdasarkan jenis bangunan control, pelimpah digolongkan berdasarkan dua aspek, yaitu operasi bangunan control dan bentuk

yaitu operasi bangunan control dan bentuk bangunan control.bangunan control. Berdasarkan aspek oprasi, pelimpah dibedakan antara  Berdasarkan aspek oprasi, pelimpah dibedakan antara 

•

• Pelimpah berpintuPelimpah berpintu •

• Pelimpah tak berpintuPelimpah tak berpintu

$enis pelimpah berdasarkan aspek bentuk bangunan control antara lain  $enis pelimpah berdasarkan aspek bentuk bangunan control antara lain 

•

• PelimpahPelimpah overflow,overflow, •

• PelimpahPelimpah ogee, ogee, •

• Pelimpah samping, danPelimpah samping, dan •

• PelimpahPelimpah morning glory.morning glory.

(2)

(2) '*'* Pl*3 Pl*3+- B+- B5d-5d--50-50-' S-lu-' S-lu5-' P5-' P'-5-'-5-

$enis pelimpah berdasarkan bentuk atau jenis saluran pelimpah antara lain  $enis pelimpah berdasarkan bentuk atau jenis saluran pelimpah antara lain 

•

• Pelimpah luncur Pelimpah luncur  •

• Pelimpah terowongPelimpah terowong •

• Pelimpah Pelimpah gorong%gorogorong%gorongng •

• Pelimpah terjun bebasPelimpah terjun bebas

(")

(") '*'* Pl*3 Pl*3+- B+- B5d-5d--50-50-' B--' B-'u'-'u'-' A' A0*5 0*5 

Berdasarkan bangunan ahkir, pelimpah dapat dibedakan menjadi  Berdasarkan bangunan ahkir, pelimpah dapat dibedakan menjadi 

•

• Pelimpah tanpa pemecah energiPelimpah tanpa pemecah energi •

• Pelimpah dengan pemecah energyPelimpah dengan pemecah energy

Pemecah energi dipakai untuk meredam energi kinetic aliran air yang melalui mercu Pemecah energi dipakai untuk meredam energi kinetic aliran air yang melalui mercu pelimpah atau saluran pengarah.

pelimpah atau saluran pengarah. $enis pemecah energi anatara lain  $enis pemecah energi anatara lain 

•

• BaffleBaffle,, •

• ekungan (ekungan (deflector bucket, flip bucket deflector bucket, flip bucket ),), •

• !isi peredam,!isi peredam, •

• !olam penenang (!olam penenang (stilling basin, hydraulic jump basin, stilling basin, hydraulic jump basin, plunge basinplunge basin))

14

14.2.2 PEPEEEN!N!ANANAAAAN MEN ME!!U PU PELELIMIMPPAAHH

Mercu pelimpah merupakan bagian terpenting untuk pengaturan debit yang dialirkan Mercu pelimpah merupakan bagian terpenting untuk pengaturan debit yang dialirkan melalui pelimpah.

melalui pelimpah.

ntuk pelimpah terkontrol, mercu dilengkap

ntuk pelimpah terkontrol, mercu dilengkapi dengan pintu. $enis pintu i dengan pintu. $enis pintu antara lain antara lain 

•

• Stoplog,Stoplog, •

• Pintu geder, danPintu geder, dan •

• Pintu radial.Pintu radial.

ntuk pelimpah tanpa pintu, debit bergantung pada tinggi muka air di atas mercu. ntuk pelimpah tanpa pintu, debit bergantung pada tinggi muka air di atas mercu. 14.

14.2.12.1 '* M'* M5757uu

$enis mercu ditentukan dari bentuknya, antara lain  $enis mercu ditentukan dari bentuknya, antara lain 

•

• Peluap ambang tajam,Peluap ambang tajam, •

•

• PeluapPeluap ageeagee

14.2

14.2.2.2 K-+-K-+-*6- *6- Pl*3Pl*3+-+-

!apasitas pelimpah harus cukup untuk mengalirkan debit banjir

!apasitas pelimpah harus cukup untuk mengalirkan debit banjir rancangan tanparancangan tanpa membahayakan dam dan pelimpah.

membahayakan dam dan pelimpah.

!apasitas pelimpah ditentukan oleh tinggi energi di atas mercu dan panjang yang !apasitas pelimpah ditentukan oleh tinggi energi di atas mercu dan panjang yang dinyatakan dengan persamaan berikut 

dinyatakan dengan persamaan berikut  * +  

-* +   -mm

i mana * adalah debit melalui pelimpah,  adalah koefisian debit,  adalah panjang i mana * adalah debit melalui pelimpah,  adalah koefisian debit,  adalah panjang mercu, - tinggi energi diatas mercu, dan

mercu, - tinggi energi diatas mercu, dan mm adalah adalah konstanta.konstanta. 14.

14.2."2." AlAlu5 u5 M-M-u0u0 Se

Sebebelulum m memelelewawati ti memercrcu, u, alaliriran an memelalalului i alalur ur mamasusuk k yayang ng didimamasusukkkkan an ununtutukk mengarahkan aliran. Bentuk alur ditentukan sedemikian hingga aliran di depan mercu mengarahkan aliran. Bentuk alur ditentukan sedemikian hingga aliran di depan mercu terdistribusi merata di sepanjang mercu dan

terdistribusi merata di sepanjang mercu dan kecepatan aliran sekecil mungkin.kecepatan aliran sekecil mungkin.

14

14."." PEPEEEN!N!ANANAAAAN SAN SALULUAAN PEN PENGNGAAAHAH

Saluran pengarah berfungsi mengalirkan air dari mercu ke bangunan ahkir atau ke Saluran pengarah berfungsi mengalirkan air dari mercu ke bangunan ahkir atau ke sun

sungai gai di di hihilir lir dadam. m. /l/lirairan n dadapat pat berberupupa a alialiran ran serseragaagam m (( uniuniform form flow flow ) ) atatau au tatak%k% seragam (

seragam (non-uniform flow non-uniform flow ). mumnya sifat aliran di saluran pengarah adalah aliran). mumnya sifat aliran di saluran pengarah adalah aliran superkritik.

superkritik.  /spek hidrau

 /spek hidraulika dalam pelika dalam perancangan salrancangan saluran pelimpuran pelimpah anatara lain ah anatara lain 

•

• &ampang saluran,&ampang saluran, •

• !edalaman aliran,!edalaman aliran, •

• !emiringan saluran, dan!emiringan saluran, dan •

• &inggi jagaan.&inggi jagaan.

Persamaan aliran di saluran pelimpah adalah persamaan kontinuitas. Persamaan aliran di saluran pelimpah adalah persamaan kontinuitas.

* + * + v Av A + + 0011nn R R 213213 _SS f  f 012012 A A d

di i mmaannaa vv adaadalalah h keckecepepataatan n alalirairan,n, nn adaladalah ah koefkoefisieisien n kekakekasarasaran n dasadasar r aliraliranan Manning,

Manning, R R  adalah radius hidraulik, adalah radius hidraulik, SSff adalah kemiringan garis energi, danadalah kemiringan garis energi, dan A A adalah adalah

luas tampang aliran. luas tampang aliran. 14."

14.".1.1 '* '* S-lu5S-lu5-' P-' P'-5'-5-- Saluran pengarah

Saluran pengarah, ditinjau secara hidraulik, terdiri dari dua jenis, , ditinjau secara hidraulik, terdiri dari dua jenis, yaitu yaitu 

•

•

• Saluran tekanSaluran tekan

Bent

Bentuk uk fisifisik k salusaluran ran dapadapat t bermbermacamacam%maca%macam m dendengan gan bentbentuk uk yanyang g umum dipakaumum dipakaii antara lain 

antara lain 

•

• Saluran terbuka,Saluran terbuka, •

• &e&erowong, rowong, dandan •

• PipaPipa

14.

14.".2".2 Al*Al*3-3-' S-lu5' S-lu5-'-'  /linemen

 /linemen saluran saluran 4pelimpah 4pelimpah ditentukan ditentukan dengan dengan memperhatikamemperhatikan n kondisi kondisi topografitopografi setem

setempat. pat. !emi!emiringringan an memamemanjannjang g salusaluran ran dapdapat at dibudibuat at sama sama (kemi(kemiringringan an tunggtunggal)al) ata

atau u berber5a5ariariasi si (ke(kemirmiringingan an majmajemuemuk) k) di di selseluruuruh h salsalurauran. n. nntuk tuk sasalurluran an dedengangann kemiringan majemuk, perubahan kemiringan dibuat bertahap melalui suatu lengkung kemiringan majemuk, perubahan kemiringan dibuat bertahap melalui suatu lengkung peralihan.

peralihan. 14.

14.".""." BB'6u P'6u P'-3'-3+-'+-' Seca

Secara ra hidrhidrauliaulik, k, bentbentuk uk tamptampang ang salusaluran ran pelipelimpah mpah sebasebaiknyiknya a merumerupakapakan n bentbentukuk yan

yang g membmemberikerikan an luas tampang terkecil untuk luas tampang terkecil untuk debidebit t alialiran ran tertetertentu. ntu. ntuntuk k salusalulanlan terbu

terbuka, ka, bentbentuk uk tampatampang ng yang dapat yang dapat dibudibuka ka adaladalah ah trapetrapesium atau sium atau segisegi% % empaempat,t, sedang untuk saluran terowong atau pipa dipakai bentuk tampang lingkaran.

sedang untuk saluran terowong atau pipa dipakai bentuk tampang lingkaran.

14

14.4.4 PEPEEEN!N!ANANAAAAN BN BANANGUGUNANAN AN AKHKHII Ba

Bangngununan an ahahkikir r memerurupapakakan n babagigian an ahahkikir r sasaluluraran n pepelilimpmpah ah yayang ng beberfurfungngsisi meng

mengaliralirkan kan air air dari saluran ke dari saluran ke sungsungai. ai. BangBangunan ini unan ini diledilengkangkapi pi dendengan gan pemepemecahcah energi yang berfungsi meredam energi kinetic aliran sebelum aliran masuk kesungai. energi yang berfungsi meredam energi kinetic aliran sebelum aliran masuk kesungai. engan demikian sungai, kaki hilir dam, atau ujung saluran pelimpah tidak tergerus. engan demikian sungai, kaki hilir dam, atau ujung saluran pelimpah tidak tergerus. 14

14.4.4.1.1 '*'* Ba

Bangungunan nan ahkahkir ir didibedbedakaakan n beberdardasarsarkan kan adada%ta%tididaknaknya ya perpermemecah cah eneenergirgi. . BeBentuntukk pemecah energi yang dipakai antara lain 

pemecah energi yang dipakai antara lain  bafflebaffle, cekungan , kisi peredam, dan kolam, cekungan , kisi peredam, dan kolam penenang. Pemilihan pemecah energi dilakukan dengan mempertimbangkan 

penenang. Pemilihan pemecah energi dilakukan dengan mempertimbangkan 

•

• Sifat debit rancanganSifat debit rancangan •

• &opografi dan geologi setempat, dan&opografi dan geologi setempat, dan •

• $enis dam$enis dam

14.

14.4.24.2 P3P377- E'5- E'5**  /liran dari mercu m

 /liran dari mercu mempunyai energempunyai energi yang sangat besar yi yang sangat besar yang harus diredam agang harus diredam agar tidakar tidak mem

membahbahayayakaakan n kakkaki i hilhilir ir damdam. . PemPemecaecahahan n eneenergi rgi dadapat pat beberlarlangsngsunung g di di salsaluraurann pengarah, di bangunan akhir, atau di sungai hilir dam.

Pe

Pemecmecah ah enenergergi i (en(energergy y disdissipsipatoator) r) di di salsalurauran n penpengargarah ah dildilakuakukan kan dendengagann pene

penempatmpatan an baffbaffle le di di sepasepanjannjang g salusaluran. ran. PemePemecahacahan n enerenergi gi dapadapat t juga juga diladilakukakukann dengan penempatan cekungan atau kisi di bagian ahkir saluran pengarah.

dengan penempatan cekungan atau kisi di bagian ahkir saluran pengarah.

Pemecahan energi dengan kolam penenang dilakukan dengan prinsip pembentukan Pemecahan energi dengan kolam penenang dilakukan dengan prinsip pembentukan ola

olakan, kan, turbturbulenulensi, si, atau atau gelogelombanmbang g ((standing wafesstanding wafes) ) di di kolkolam am yayang ng berberadada a dihdihililir ir  pelimpah.

pelimpah. 14.#.

14.#. I6*l- I6*l- I6*l- I6*l- :: 0

0.. 66mmeerrggeennccy y ssppiillllwwaay y 77.. 66nneerrggt t ddiissssiippaattoor  r   2

2.. BBaanngguunnaan n kkoonnttrrooll 88.. !!ooeeffiissiieen n ddeebbiitt 3

3.. MMoorrnniinng g 99lloorryy :..: SSttaannddiinng g wwaaffeess ;

;.. SSttiilllliinng g bbaassiinn <<.. //lliiggmmeenntt =

=.. ''ggeee e ttyyppee 0>0>.. 99aarriie e eenneerrggii

14.&.

14.&. D-/6-5 D-/6-5 Pu6-0- Pu6-0- :: Modul

Modul ?rigasi ?rigasi dan dan Bangunan Bangunan /ir /ir untuk untuk bahan bahan kuliah kuliah diambil diambil dari dari referensi referensi dibawah dibawah iniini 0.

0. ndang ndang ndang ndang #? #? @omor @omor 8 8 tahun tahun 2>>; 2>>; tentang tentang Sumber Sumber aya aya /ir/ir 2.

2. Peraturan Pemerintah Peraturan Pemerintah @omor @omor 2> 2> &a&ahun hun 2>>7 2>>7 tentang tentang ?rigasi?rigasi 3.

3. !eputusan Presiden #? !eputusan Presiden #? @omor 02 @omor 02 &a&ahun 2>02 hun 2>02 tentang Penetapan Ailayah tentang Penetapan Ailayah Sungai.Sungai. ;.

;. PerPeratuaturan Pemeran Pemerinrintah @omotah @omor r 38 &a38 &ahuhun n 2>02>02 2 tententantang g PePengengelollolaaaan n aeaerahrah Pengaliran Sungai

Pengaliran Sungai =.

=. Peraturan Peraturan Pemerintah Pemerintah @omor @omor 3: 3: &a&ahun hun 2>02 2>02 tentang tentang SungaiSungai 7.

7. Standar Standar PerencanaPerencanaan an ?rigasi, ?rigasi, !riteria !riteria PerencanaaPerencanaan, n, !P%>0 !P%>0 sd sd !P%>8!P%>8 8.

8. --ididrorolologi gi nntutuk k PePengngaiairaran, n, ?r?r. . SuSuyoyono no SoSosrsrododararsosono no dadan n !e!ensnsakaku u &&aakekedada,, P&. Pradnya Paramita, $akarta , 0<87.

P&. Pradnya Paramita, $akarta , 0<87. :.

:. -idrologi -idrologi &e&eknik, knik, ?r. ?r.   Soemarto, Soemarto, ipl, ipl, -6-6 <.

<. -yd-ydrolorologi for 6gi for 6nginngineers, #eers, #ay !. iay !. inslensley ?r. y ?r. MaMa. /. /. !ohl. !ohler, er, $ose$oseph 0.0ph 0.000. /. /paulpaulhus.hus. Mc.grawhi

Mc.grawhill, ll, 0<:7.0<:7. 0>.

0>. MenMengenagenal dasal dasar dasar hir dasar hidroldrologi, ?rogi, ?r. $oi. $oice martce martha, h. Aaha, h. Aanny nny /di/didarmdarma ipla ipl.?t @o5a.?t @o5a,, Bandung.

Bandung. 00

00. . -idrologi C -idrologi C Pemakaiannya, jilid Pemakaiannya, jilid 0, 0, Prof Prof ?r. ?r. Soemadyo, diktat Soemadyo, diktat kuliah kuliah ?&S. ?&S. 0<87.0<87. 02.

02. ?rigasi ?rigasi dan dan Bangunan Bangunan /ir, ?/ir, ?r. r. /gus /gus Suroso. Suroso. M&.M&. 03.

0;.

0;. Pengembangan Pengembangan Sumber Sumber aya aya /ir, /ir, ?r. ?r. -adi -adi Susilo. Susilo. MMMM 0=.