ANALISA HIDROLIKA ALIRAN PADA BENDUNG GERAK
BATANG ASAI DI KABUPATEN SAROLANGUN PROVINSI JAMBI
YANG DITEMPATKAN DI TIKUNGAN SUNGAI
(TINJAUAN HITUNGAN ANALITIK DAN HASIL UJIMODEL FISIK SKALA DISTORSI)
JURNAL
Diajukan untuk memenui persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
MUHAMMAD ALI FATHONI
NIM. 0810640059-64
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN PENGAIRAN
MALANG
2013
ANALISA HIDROLIKA ALIRAN PADA BENDUNG GERAK BATANG ASAI DI KABUPATEN SAROLANGUN PROVINSI JAMBI YANG DITEMPATKAN DI
TIKUNGAN SUNGAI
(TINJAUAN HITUNGAN ANALITIK DAN HASIL UJI MODEL FISIK SKALA DISTORSI)
Hydraulics Analysis of Batang Asai Barrage, Sarolangu Regency, Jambi Province
Muhammad Ali Fathoni1, Dwi Priyantoro2, Dian Sasinggih2
1. Mahasiswa Teknik Pengairan Universitas Brawijaya 2. Dosen Teknik Pengairan Universitas Brawijaya
Email : Fathoni.wre08@gmail.com
ABSTRAK
Model fisik bendung gerak Batang Asai dibangun dengan skala distorsi 1:100 untuk horizontal dan 1:40 untuk vertikal. Penelitian dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kondisi hidrolika aliran dan mencari solusi pada masalah-masalah yang terjadi pada bangunan. Studi ini memusatkan pada analisa hidrolika, perubahan dasar sungai, operasi bukaan pintu dan gejala vortex. Berdasarkan hasil analisis dan uji model fisik, diketahui terjadi gejala vortex di hulu pintu karena posisi As bendung terletak di tikungan. Berdasarkan hasil uji model fisik dengan usulan operasi pintu yang diuji dan penanganan khusus, dapat dihasilkan aliran merata sempurna dan tidak terdapat gejala vortex. Peredam energi juga efektif untuk meredam aliran dari pintu. Kapasitas pintu mampu menjaga elevasi muka air di hulu sehingga aman terhadap bahaya overtopping, serta dapat
memenuhi kebutuhan air irigasi untuk DI Batang Asai Kiri sebesar 10,96 m3/dt dan DI
Batang Asai Kanan sebesar 0,78 m3/dt.
Kata Kunci: Sungai, pola operasi pintu bendung gerak, vortex
ABSTRAK
Physical hydraulic model of Batang Asai Barrage was constructed using the distorted model of 1:100 for horizontal and 1:40 for vertical. This study aimed to examine the characteristic of flow through the gates and to explore the solution of the potential problem of the structure. The study was focused on the hydraulic phenomenon, riverbed configuration, the gate operation and the vortex formation. According to the analysis and model result, the vortex phenomenon was caused by the alignment of the barrage that was situated in the curvature channel. The USBR IV was introduced as an energy dissipator. This type was effective to reduce the impacts of flow at the downstream part. The gate was able to keep the upstream water level from overtopping as well as to provide the discharge to the Right- Batang Asai Irrigation Area.
PENDAHULUAN
Provinsi Jambi dengan luas daratan 53.435 Km² mempunyai luas daerah pertanian 18.222 Km² dengan jumlah penduduk 2.394.260 jiwa. Wilayah hulu
(Kab. Kerinci) merupakan daerah
pegunungan dan wilayah tengah (Kab. Merangin, Sarolangun, Bungo dan Tebo) merupakan perbukitan dan dataran tinggi, sebagian dilalui oleh Pegunungan Bukit Barisan dan dikaki bukitnya terdapat areal persawahan dengan sumber air dari sungai-sungai kecil dengan jumlah cukup banyak sementara wilayah hilir (Kab. Batanghari, Tanjab Barat dan Tanjab Timur) merupakan dataran rendah dan pada dataran rendah ini terhampar areal yang sangat luas yang umumnya berupa daerah rawa dengan penggunaan lahan
berupa persawahan tadah hujan,
perkebunan, semak belukar, hutan ringan, sedang dan berat.
Daerah Irigasi Batang Asai
merupakan salah satu daerah irigasi yang masuk dalam program pengembangan yang dilakukan Balai Wilayah Sungai Sumatera VI. Potensi persawahan yang luas diharapkan daerah irigasi ini nantinya akan menjadi lumbung padi di Provinsi Jambi, khususnya Kabupaten Sarolangun. Saat ini Daerah Irigasi Batang Asai masih merupakan hamparan lahan yang memiliki berbagai tanaman, sebagian masih berupa perkebunan karet, kelapa sawit, semak-semak dan sebagian lagi berupa sawah tadah hujan. Sumber air yang akan dimanfaatkan berasal dari sungai Batang Asai mempunyai luas
DAS keseluruhan ± 1.258 km2 dengan
panjang sungai utamanya ± 99 km.
Setiap proyek pengembangan
sumber daya air akan menghadapi masalah yang unik dan harus diatasi secara khusus. Oleh karena itu didalam pemanfaatan air diperlukan pengaturan dan pengoperasikan yang optimal agar diperoleh hasil yang maksimum.
Seringkali kondisi aliran sebelum dan sesudah Bendung yang direncanakan
tidak teridentifikasi dengan cara
pendekatan perhitungan analitik. Oleh karena itu, perlu mengadakan pengujian terhadap dimensi-dimensi bangunan yang telah direncanakan dalam bentuk Uji Model FisikHidrolika untuk peninjauan bangunan dari segi hidrolika, Sehingga didapatkan tingkat keyakinan yang tinggi
terhadap keberhasilandan keamanan
desain.
METODOLOGI STUDI
Model Fisik Bendung D.I Batang Asai dibangun pada Laboratorium Sungai dan Rawa Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya dengan skala distorsi, Horizontal 1:100 dan Vertikal 1:40. Besaran-besaran yang berhubungan
dengan pemodelan dapat diketahui
sebagaimana tabel 1 berikut:
Tabel 1. Rasio Skala antara Model dan Prototipe Bendung Gerak (Barrage) Batang Asai.
Besaran Notasi Rasio
Skala Horizontal Lr 100 SkalaVertikal Hr 40 Kecepatan vr 6,325 Waktu tr 15,811 Debit Qr 25298,22 Koefisien Manning nr 1,170
Bagian sungai dibuat dengan
kondisi dasar bergerak (moveable bed) pada bagian sungai. Material dasar sungai Batang Asai dan material campuran model telah diuji di Laboratorium Mekanika Tanah Perum Jasa-Tirta I
Malang.Dari hasil pengujian
laboratorium Perum Jasa Tirta, hasil
ρmodel yang sesuai dengan kondisi
lapangan adalah campuran no. 4. Dengan perbandingan 50% pasir kasar + 50% batu bara.
Tabel 2. Hasil Pengujian ρmodel Material ρ Uji Hasil Lab ρ Model ∆ ρ ∆ρ kr % Kg/m3 Kg/m3 1 2212 1803 409 4.09 2 2288 1820 468 4.68 3 2115 1858 257 2.57 4 1730 1651 79 0.79 5 1538 1686 148 1.48
*) Material campuran yang dipilih RancanganHasil
Pengujian.Berdasarkan parameter dan rancangan pengujian, maka diharapkan dapat memberikan alternatif hasil efektif.
Adapun rancangan hasil penelitian
disajikan dalam tabel 3. berikut: Tabel 3. Rancangan Hasil Pengujian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk memperoleh desain yang memenuhi kondisi hidraulik, dilakukan
pengujian terhadap original design
sebagai model seri 0 yaitu yang dibuat sesuai desain dari konsultan perencana. Dimana hasil pengujian sebagai berikut: 1. Model Seri 0
Pada Running TestOriginal Design
dicoba kondisi pengaliran Q2th- Q1000th
dengan kondisi dasar dengan material dasar sungai diberlakukan campuran 50% batu bara : 50% pasir kasar (sesuai hasil pengujian laboratorium Perum Jasa Tirta I).
Fokus pengujian pada original
design ini ada 2 macam, diantaranya
pengujian kapasitas pintu barrage supaya tidak terjadi overtopping dan pemenuhan kebutuhan air irigasi melalui intake kanan dan kiri.
a) Pengujian terhadap kapasitas pintu utama (barrage) dan pintu penguras (flushing)
Berdasarkan perhitungan debit operasi pintu utama (barrage) dan pintu
penguras (flushing), dapat dicari
kombinasi bukaan pintu untuk masing – masing debit banjir. Perhitungannya adalah sebagai berikut:
Untuk Q10 = 698,790 m3/dt, dicoba
bukaan setinggi 1,5 m pada pintu utama dan 1 m pada pintu penguras, sehingga dapat dihitung debit yang lewat adalah
Q = (Qbarragex n) + (Qpengurasx n)
= (89,68x7pintu)+(31,24x3pintu) = 627,736+ 93.715
= 721,451m3/dt
Kesalahan relatif (Kr) debit =
{(698,79- 721,451) / 698,79}x100%= 3,243%
Karena debit yang lewat dengan
kombinasi bukaan setinggi 1,5 m pada pintu utama dan 1m pada pintu penguras mendekati debit banjir rancangan, dan setelah diuji pada model fisik ketinggian muka air sudah mendekati perencanaan yaitu pada elevasi +66.07 pada hulu bendung dan +62.41 pada hilir bendung, maka kombinasi bukaan pintu tersebut dapat digunakan sebagai usulan pola operasi pintu utama dan penguras pada
Q5. Selanjutnya, dilakukan langkah yang
sama untuk masing – masing debit. Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel 4 berikut:
1. Kapasitas pintu barrage Pintu mampu mengalirkan debit banjir rencana 2. Kondisi Aliran di hulu 1. Aliran di hilir bendung sudah merata
dan hilir bedung 2. Tinggi jagaan di hulu maupun hilir Sungai yang direncanakan aman terhadap semua debit banjir rencana
3. Tidak terjadi gerusan lokal yang dalam.
Parameter Rancangan Hasil Pengujian No.
Tabel 4. Perhitungan Kr Debit Pada Pengujian Original Design
Dari hasil pengujian original design dapat dilihat dilihat akibat adanya local
scouring di hilir bronjong, akan menyebabkan bergesernya bronjong dari posisi semula. Pada kondisi bukaan pintu tersebut terjadi pusaran aliran (vortex) di depan pintu no 3, 4 dan 5, dan pintu pembilas dapat dilihat pada tabel 5. Tabel 5. Usulan Pola Operasi Bukaan
Pintu Utama (Barrage), Penguras
(Flushing) dan Pengambilan (intake)
Keterangan :
- : pintu ditutup
Operasi pintu Q5th-Q100th Elevasi
Muka Air Banjir +66,07
b) Pengujian terhadap kapasitas pintu intake
Intake kiri
Untuk memenuhi kebutuhan debit
intake kiri sebesar 10,96m3/dt,
dua buah pintu intake dibuka masing-masing setinggi 1,2 m. Intake kanan
Untuk memenuhi kebutuhan debit
intake kanan sebesar
0,78m3/dtpintu intake dibuka
penuh setinggi 0,245 m. 2. Model Seri 1
Untuk menghindarkan bahaya
vortex yang kemungkinan diakibatkan
oleh posisi tikungan sungai yang menuju barrage, maka dilakukan perubahan lebar sungai sebelum pintu utama dengan R = 250 m pada tebing kanan dan tebing kiri dengan gradasi ke arah hulu R1= 157,5 m
R2= 310 m dan R3=100,5 m.
Penambahan Perubahan lebar dasar sungai dapat meminimalisir gejala vortex
yang terjadi di hulu pintu dan
mengurangi aliran sekunder.
Gambar 1. Model Seri 1 3. Model Seri 2
Pada pengujian Original Design terjadi bergesernya brojong disebabkan karena adanya local scouring yang terjadi di hilir bendung. Agar bronjong tidak berserakan ketika dialiri debit besar, maka dilakukan penambahan ambang penahan bronjong di bagian hilir pintu utama.
Gambar 2. Model Seri 2
Dari hasil pengujian seri 1 dan 2 dapat dilihat bahwa aliran baik dan merata dan Debit Rancangan Qbarrage Qflushing Qintake
Kiri Qintake Kanan Q total Kr Debit m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt m3/dt % [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Q2th : 328,538 266,88 46,30 10,50 0,84 324,54 1,21 Q5th : 550,534 457,78 93,71 Pintu Intake Ditutup 551,50 0,17 Q10th : 698,790 627,73 93,71 721,45 3,24 Q25th : 937,167 813,27 177,61 990,89 5,73 Q50th : 1158,261 999,53 216,26 1215,79 4,96 Q100th : 1422,757 1258,84 255,32 1514,17 6,42 Debit (m3/dt) Pintu Flushing Kiri
Pintu Utama Bendung Gerak /Barrage (m) Pintu Flushing Kanan PF-1 PF-2 PU-1 PU-2 PU-3 PU-4 PU-5 PU-6 PU-7 PF-3 Qandalan 24,830 - - - 0,25 - - - - Q2th 328,538 0,5 0,5 0,5 0,5 0,8 0,8 0,8 0,5 0,5 0,5 Q5th 550,534 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 1,2 1,2 1,0 1,0 1,0 Q10th 698,790 1,0 1,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,0 Q25th 937,167 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 Q50th 1158,261 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Q100th 1422,757 3,0 3,0 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,0
brojong aman terhadap debit besar karena di akibatkan penambahan konsolidasi pondasi pada akhir bronjong, akan tetapi
pada debit Q2th- Q10th masih ,muncul
vortex di bagian belakang pintu 6, 7, dan
pintu pembilas (flushing) sebelah kiri. Akan tetapi pada debit-debit besar
(>Q10th) gejala vortex tersebut hilang
4. Model Seri 3
Untuk menghilangkan vortex yang timbul di belakang pintu pembilas
(flushing), maka Tembok pengarah /
baya-baya (guide wall) sebelah kiri diturunkan menjadi elevasi 64,50 dan diperpanjang dengan R = 19 m, sedangkan tembok pengarah / baya-baya
(guide wall) sebelah kanan diturunkan
menjadi elevasi 65,00 agar dapat
meminimalisir gejala vortex.
Gambar 3. Model Seri 3
Hasil pengujian model seri III ini menunjukkan bahwa pada saat pengujian
debit Q5th gejala vortex masih tampak di
belakang pintu pembilas dan pintu
barrage no 6 dan 7.
5. Model Seri 4
Untuk menghilangkan vortex yang timbul di belakang pintu 6 dan 7, maka dilakukan penambahan panjang pilar pintu utama (barrage) sepanjang 3 m ke arah hulu barrage.
Gambar 4. Model Seri 4
Hasil pengujian menunjukkan bahwa dengan penambahan struktur pada pintu tersebut, gejala terhadap vortex sudah tidak tampak lagi.
6. Model Seri 5
Dengan melihat situasi desain Bendung gerak Batang Asai yang terlihat bagian hilir Bendung gerak yang tidak tegak lurus dengan hilir sungai yang
menghantam bagian kiri. Untuk
mengurangi hantaman aliran dari barrage menuju dinding sebelah kiri, diberi konsolidasi pondasi supaya pola gerusan yang terjadi mengarah di bagian tengah, sehingga tidak membahayakan stabilitas dinding dan aman.Gerusan terdalam hasil
running model untuk Q25Th di section 41
= 61,76 – 58,74 = 3,02 m
Jadi ditetapkan panjang konsolidasi pondasi arah melintang untuk section 38
s/d section 40, Lkonsolidasi = 3,00m, dan
untuk section 40 s/d 42-43, Lkonsolidasi =
5,00 m.
Gambar 5. Model Seri 5
Hasil Pengujian Model seri V
menunjukkan bahwa pada pengaliran
debit Q2Thn-Q 100Thn menujukkan bagian
hulu di bagian kiri Bendung Gerak Batang Asai Aman terhadap hantaman
debit debit Q 2Thn-Q 100Thnsehingga tidak
membahayakan stabilitas dinding dan aman.
7. Model Seri 6 (Final Design)
Melihat desain dasar pintu intake kanan pada El. 64,22 dan intake kiri El. 64,84 dengan elevasi dasar pintu utama El. 62,00 Δh = 2,84 lebih besar dari 0,333x5.70 = 1.9m, maka kriteria sedimen dasar (bed load) tidak masuk intake
Beton Bertulang RC Minipile L =3 m @1500 mm (1.5 m) Geotextile Sheet Nonwoven Engsel 1.00 m 1.00 m 1.00 m 1.50 m 0.75 m 0.50 m1.00 m 1.00 m 0.50 m 0.50 m 1.0 0 m Beronjong 3.0 0 m 0.75 m 150 mm + 58.00 + 57.50 Geotextile Sheet Nonwoven Engsel RC Minipile L =3 m @1500 mm (1.5 m) Beton Bertulang 1.00 m 1.00 m 0.50 m 0.50 m 1.00 m 3.00 m 1.00 m 0.50 m 1.00 m 0.50 m Beronjong 0.50 m 150 mm + 58.00 + 57.50
terpenuhi, sehingga fungsi dari pintu penguras (flushing) dapat diabaikan.
Ketidakrataan Elevasi dasar
Ambang dan pintu penguras (flushing) mengakibatkan vortex semakin besar. Pada Pengujian sebelumnya sedimen mengarah ke pintu penguras (flushing) kanan karena letaknya di belokan sungai. Pada model seri 6 ini elevasi pintu penguras (flushing) kanan dinaikkan dari El. 60,00 menjadi El. 62,00 (sama dengan
ambang pintu barrage). Perubahan
elevasi ambang ini dimaksudkan untuk mengurangi bahaya vortex pada pintu dan sebelumnya 2 pintu penguras (flushing) kiri di ubah menjadi 1 pintu barrage dengan lebar 12.5 m.
Rekomendasi Pola Operasi Bukaan
Pintu Utama (Barrage), Penguras
(Flushing) dan Pengambilan (intake) dapat di lihat di Tabel 6.
Tabel 6. Rekomendasi Pola Operasi Bukaan Pintu Utama (Barrage), Penguras (Flushing) dan Pengambilan (intake)
Analisa Gerusan Lokal (Local
Scouring) Pada Hilir Bendung Gerak
Batang Asai
Analisa ini diperlukan untuk
mengetahui gerusan setempat (local
scouring) yang terjadi di bagian hilir
bangunan peredam energi bendung gerak
Batang Asai. Perhitungan empirik
gerusan setempat dapat mengunakan pendekatan beberapa rumus, dalam studi
ini digunakan Rumus Schoklitsch,
Zimmerman and Maniak dan Veronese.
Berikut adalah contoh perhitungan
kedalaman gerusan untuk Q25th (937,167
m3/det)
Data yang diketahui:
Q25th= 937,167 m3/det
B = 125 m
q =Q/B = 937,167/125 = 7,497
m2/det
D85 = 17 mm dan D90 = 20
mm(ukuran diameter dasar sungai Batang Asai hasil pengujian gradasi di Perum Jasa Tirta I)
H = 4,43 m He = 𝐻1+𝑉12 2𝑔 - 𝐻2+ 𝑉22 2𝑔 =9,01m dm = 4,07 m a) Rumus Schoklitsch m s d D q H K d 57 , 0 32 , 0 90 2 , 0 . . 07 , 4 20 7,497) .( ) 43 , 4 .( 7 , 4 0,57 32 , 0 2 , 0 s d ds = 3,58 m
b) Rumus Zimmerman and Maniak
m m s d q d D q K d 93 . 0 3 2 23 . 0 85 . 0 82 . 0 . . 07 , 4 497 , 7 07 , 4 . 17 497 , 7 . 89 , 2 93 . 0 3 2 23 . 0 82 . 0 s d ds = 4,24 m c) Rumus Veronese dm xq KxHe ds ( 0,255 0,54) 071 , 4 ) 497 , 7 011 , 9 9 , 1 ( 0,255 0,54 x x ds ds = 5,807 m
Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel 7 – 10 berikut:
Tabel 7. Perhitungan Kedalaman Gerusan Lokal Metode Schoklitsch
Debit per satuan lebar (q) (m2/dt) (mm) (m) (m) (m) 2 3 4 5 6 7 Q25th: 937,167 7,50 4,70 20,00 4,43 4,07 3,58 Q50th: 1158,26 9,27 4,70 20,00 3,83 4,42 3,97 Q100th: 1422,76 11,38 4,70 20,00 3,76 4,90 4,49 ds 1 K D90 H dm (m3/dt) Debit (Q)
Tabel 8. Perhitungan Kedalaman Gerusan Lokal Metode Zimmerman and Maniak
Tabel 9. Perhitungan Kedalaman Gerusan Lokal Metode Veronese
Tabel 10. Perbandingan Hasil Hitungan Analitik dan Hasil Uji Model fisik
KESIMPULAN
Berdasarkan analisa perhitungan dan pengujian pada model tes Bendung Gerak Batang asai dengan skala distorsi (horizontal 1:100 dan vertical 1:40) yang
dilakukan sesuai dengan rumusan
masalah pada kajian ini, maka dapat
disimpulkan beberapa hal sebagai
berikut:
1. Kondisi Aliran dan Dasar Sungai A. Kondisi Aliran
Berdasarkan kondisi aliran pada
Bendung Gerak Batang Asai dapat disimpulkan bahwa profil muka air sebelum ada bangunan pada patok 35 (as bendung) adalah elevasi 62,85 belum mencukupi untuk mengairi areal persawahan di
daerah irigasi tersebut, setelah ada bangunan maka muka air yang d rencanakan adalah 65,70 dan muka
air banjir 66,07, berdasarkan
pengukuran di Q2Thn muka air
normal mencapai 65,61
berdasarkan pengukuran di Q25Thn
muka air banjir mencapai 66,04 dan tidak mengalami overtopping. pada elevasi 67,57. Dengan adanya Bendung Gerak tersebut dapat meninggikan muka air dan pada seluruh section, aliran yang terjadi adalah aliran subkritis yaitu dengan bilangan Froude 0,39.
Pada peredam energi menggunakan
USBR IV, peredam energi ini efektif meredam kecepatan dan energi menuju hilir sungai Kondisi aliran dalam kolam olak keadaan super kritis dan dengan proteksi dasar sungai setelah peredam energi
mampu mereduksi aliran dan
mengatur aliran ke hilir sungai. B. Dasar Sungai
Dengan adanya Bendung terjadi
perubahan kemiringan dasar sungai di bagian hulu dan hilir sungai, perubahan terjadi di hulu yang
kemiringan eksisting 0,0098
menjadi 0,0240, perubahan ini
disebabkan adanya pengaruh
bangunan air. Kemiringan yang mengalami perubahan di bagian hilir juga mengalami perubahan yang awalnya 0,0051 menjadi
0,0061, perubahan ini terjadi
dikarenakan kecepatan air yang melewati pintu bendung gerak yang akhirnya menyebabkan kemiringan berubah menjadi 0,0061.
Perhitungan kedalaman gerusan
menggunakan pendekatan empiris (Rumus Katoulas dan Veronese) memberikan hasil yang lebih besar
daripada hasil pengamatan di
model. Karena kedalaman
penggerusan hasil pengamatan di model lebih kecil daripada hasil perhitungan, maka dapat dikatakan
Debit per satuan lebar (q) (m2/dt) (mm) (m) (m) 2 3 4 5 6 Q25th: 937,167 7,50 2,89 17,00 4,07 4,24 Q50th: 1158,26 9,27 2,89 17,00 4,42 4,94 Q100th: 1422,76 11,38 2,89 17,00 4,90 5,85 ds (m3/dt) dm Debit (Q) K D85 1 Debit per satuan lebar (q) (m2/dt) (m) (m) (m) 2 3 4 5 6 Q25th: 937,167 7,50 1,90 9,01 4,07 5,81 Q50th: 1158,26 9,27 1,90 8,79 4,42 6,59 Q100th: 1422,76 11,38 1,90 9,05 4,90 7,48 1 ds (m3/dt) Debit (Q) K He dm
Debit per Metode Metode Metode
satuan lebar (q) Schoklitsch Zimmerman Veronese Model Final and Maniak Seri Design (m2/dt) (m) (m) (m) (m) (m) Q25th: 937,167 7,50 3,58 4,24 5,81 1,08 1,60 Q50th: 1158,26 9,27 3,97 4,94 6,59 2,02 2,28 Q100th: 1422,76 11,38 4,49 5,85 7,48 3,2 3,80 Debit (Q) (m3/dt) Hasil Model
penggerusan yang terjadi di Sungai Batang Asai masih dikategorikan aman.
2. Pola Operasi Pintu.
Pembangunan barrage ini
dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi bagian kiri seluas 5.870 ha dan irigasi bagian kanan seluas 378 ha dan pada saat terjadi banjir elevasi muka air di hulu tanggul bantaran banjir tidak melebihi elevasi + 67,67. Dari hasil uji model ini diperoleh kombinasi operasi bukaan pintu dan posisi elevasi muka air di hulu.
A. Operasi Pintu Barrage
Pola operasi pintu Barrage mengacu pada tinggi muka air di hulu barrage pada kondisi : a. Muka Air Normal pada elevasi
+65,70 pada saat kondisi aliran
Qandalan dan Q2th.
b. Muka Air Banjir pada elevasi
+66,07 pada saat aliran Q5th –
Q100th.
B. Operasi Pintu Intake
Untuk memenuhi
kebutuhan debit intake kiri
sebesar 10,96 m3/dt, empat buah
pintu intake dibuka
masing-masing setinggi 0,24 m.
Sedangkan Untuk memenuhi
kebutuhan debit intake kanan
sebesar 0,78 m3/dt pintu intake
dibuka penuh setinggi 1,2 m.
3. Upaya – Upaya Untuk Mengurangi
Gejala Vortex di Hulu Pintu.
Pada desain awal ini, saluran pengarah hulu mengalami pembelokan dari lebar sungai sehingga dikhawatirkan terjadi vortex pada sebelum pintu bendung gerak . Penerapan model seri VI(final design) padamodel test Bendung Gerak Batang Asai
a. Untuk menghindarkan bahaya vortex yang kemungkinan diakibatkan oleh posisi tikungan sungai yang menuju barrage, maka dilakukan perubahan lebar sungai sebelum pintu utama dengan R = 250 m pada tebing kanan dan tebing kiri dengan gradasi ke
arah hulu R1= 157,5 m R2= 310 m dan R3=100,5 m untuk mengurangi aliran sekunder pada belokan.
b. Untuk menghilangkan vortex yang timbul di belakang pintu pembilas
(flushing), maka Tembok pengarah /
baya-baya (guide wall) sebelah kiri diturunkan menjadi elevasi 64,50 dan diperpanjang dengan R = 19 m, sedangkan tembok pengarah / baya-baya (guide wall) sebelah kanan diturunkan menjadi elevasi 65,00, c. Untuk menghilangkan vortex yang
timbul di belakang pintu 6 dan 7,
maka dilakukan penambahan
panjang pilar pintu utama (barrage) sepanjang 3 m ke arah hulu barrage. d. Meratakan Elevasi dasar Ambang
dan pintu penguras (flushing) elevasi pintu penguras (flushing) kanan dinaikkan dari El. 60,00menjadi El. 62,00 (sama dengan ambang pintu
barrage).
e. Dengan Perubahan tersebut maka kerataan dapat di capai dengan perbedaan bukaan pintu pada tabel 5.1. Hasil tersebut menunjukkan bahwa ada ketidak rataan bukaan
pintu pada kondisi Q2 - Q25. Hal
tersebut dikarenakan untuk
menghindari gejala vortex
Upaya-upaya tersebut mampu
menghindari gejala vortex yang terjadi di hulu pintu air.
SARAN
Untuk mendukung pedoman rencana operasi bendung gerak Batang Asai dalam memenuhi kebutuhan air irigasi, kontrol banjir dan keamanan bangunan pintu air, pola operasinya disarankan sebagai berikut :
1. Pada saat kondisi banjir disarankan semua pintu dalam kondisi terbuka penuh walaupun pada pengujian model untuk bukaan setinggi 3,8 m sudah aman. Hal ini dimaksudkan untuk mengantisipasi floating debris yang terbawa aliran sungai. Dalam
kondisi ini pintu intake kiri dan kanan ditutup.
2. Pemeliharaan sungai bagian hulu perlu dilakukan secara rutin terutama
setelah kejadian banjir Q25th. Hal ini
dimaksudkan untuk menghindari
penumpukan formasi delta di hulu
dekat pintu utama (barrage)
dilakukan dengan cara pengerukan. 3. Demikian juga perlindungan dasar
dengan bronjong di bagian revertmen kiri sebelah hilir barrage setelah
kejadian banjir ≥Q25th perlu
dimonitoring . Apabila terjadi
pergeseran posisi bronjong,
diharapkan segera diisi kembali dengan bronjong yang baru.
4. Agar Bendung Gerak Batang Asai aman terhadap potongan kayu akibat penebangan liar dapat mengganggu pola operasi pintu sehingga perlu penanganan khusus di bagian hulu sungai sebelum ke Bendung tersebut perlu di beri kabel sling/kabel baja,
sehingga dapat menghambat
bongkahan kayu/material besar
tersebut.
5. Pemeliharaan sedimenyang yang
mengendap di kolam olak dan perlindungan dasar sungai (blok beton dan bronjong) pada kejadian
banjir ≥Q25thperlu d monitoring.
Apabila terjadi penumpukan sedimen diharapkan di lakukan pengerukan sehingga tidak menganggu dan
membahayakan pada bendung
tersebut.
6. Material pengganti bronjong
diusulkan menggunakan beton
cetakan tetrapod dengan berat tiap unit 500 – 1000 kg .
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2013. Laporan Akhir
Penyelidikan Model Hidrolis
Bendung D.I Batang
AsaiKabupatenSarolangun. Jurusan
Pengairan FT Unibraw: Malang.
Anonim. 2012. Morfologi Sungai.
http://bumipenjelajah.blogspot.com/ 2012/04/sand-dune-ketika-angin-membuat-ukiran.html.
Chow, V.T. 1997. Hidrolika Saluran
Terbuka, Penerbit Erlangga : Jakarta.
Falvey, Henry T. 1990. Cavitation in Chutes and Spillways. united states department of the interior : Bureau of Reclamation.
Morisawa, Marie. 1985. Rivers. United States of America by Longman: New York.
Priyantoro, D. 1987. Teknik
Pengangkutan Sedimen. Jurusan
Teknik Pengairan FT-UB : Malang. Raju, K.G.R. 1986. Aliran Melalui
Saluran Terbuka, terjemahan Yan Piter Pangaribuan B.E., M.Eng.
Erlangga: Jakarta.
Subramanya, K. 1986. Flow In Open
Channels, Tata McGraw-Hill
Publishing Company Limited: New Delhi.
Garg, Santosh Kumar. 2005. Irigation
Engineering And Hydraulic
Structures :Khana Publishers, Delhi.
G.E, Hecker .1987.Fundamentals of
vortex intake flow, Swirling flow
problems at intakes, IAHR.
Hydraulic Structures design
manual.Hydraulic Institute
Standards (1983) Centrifugal,
Rotary and Reciprocating Pumps: Cleveland, Ohio.
Pemberton, Ernest L. 1984. Computing
Degradation And Local Scour.
Sedimentation And River
Hydraulics Section Hydrology
Branch Division of Planning
Technical Services Engineering
And Research Center:
Denver,Colorado.
Sosrodarsono, S., dan Tominaga, M. 1985.Perbaikan dan Pengaturan
Sungai, PT Pradnya Paramita:
Jakarta.
Anonim. 2011. Album Gambar Bendung
Cipta Lestarindo Consulting Engineering.
Yuwono, Nur. Perencanaan Model Fisik
Hidraulik (Hydraulic Modelling).
Laboratorium Hidraulik dan
Hidrologi Pusat Antar Universitas Ilmu Teknik Universitas Gajah Mada: Yogyakarta.
Anonim. 1986.Kriteria Perencanaan
Bagian Bangunan,Standar
Perencanaan Irigasi– KP 04. CV.
GALANG PERSADA: Bandung
Anonim. 1986.Kriteria Perencanaan
Bagian Bangunan,Standar
Perencanaan Irigasi– KP 02. CV.
GALANG PERSADA: Bandung. Sosrodarsono, Suyono dan Takeda,
Kensaku. 2002. Bendungan Type
Urugan. Jakarta: Erlangga.
Peterka, A.J. 1978. Hydraulic Design of
Stilling Basins and Energy
Dissipators. United States
Department of The Interior: Bureau of Reclamation.
Shen, H.W. (ed.). 1976. River Mechanics
I. Collins: Colorado.
Priyantoro, D., 2012, Materi Morfologi
Sungai Studi Perencanaan, Jurusan
Teknik Pengairan FT-UB : Malang. Benjamin, T.B. 1956. On the Flow in
Channels When Rigid Obstacles are Placed in the Stream. J. Fluid Mech. United Kingdom: Cambridge
University Press.
Suprijanto, H., 2005, Bahan Kuliah
Rekayasa Sungai, Jurusan Teknik
