Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p JTRESDA

(1)

Journal homepage: https://jtresda.ub.ac.id/index.php/jtresda/index

*Penulis korespendensi: wibibagus337@gmail.com

Kajian Perencanaan Sistem Pelimpah Bendungan Semantok Kabupaten Nganjuk Provinsi Jawa Timur

Wibi Bagus Prasetyo

^1*

, Dwi Priyantoro

¹

, Dian Sisinggih

¹

1 Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya, Jalan M.T. Haryono. 167, Malang, 65145, INDONESIA

*Korespondensi Email : wibibagus337@gmail.com

Abstract: Semantok DAM was built with half round weir to flow the water into the spillway to prevent the overtopping. So in this study explain about the spillway system, the efficient from the weir shape, and also the dimension. The shape in this research is the modification weir with the combined overflow spillway and side channel spillway. To calculate the design, routing is needed to obtain the discharge and also the dimension based on the existing. To flow the water to the river it necessary to build an escape channel with the length of 1070 m. After all the hydraulic calculation need to calculate the cavitation to determine the safety of a channel to prevent the cavitation.

Keywords: Cavitation, Escape Channel, Modification Spillway, Routing

Abstrak: Bendungan Semantok dibangun dengan ambang berbentuk setengah lingkaran untuk mengalirkan air melalui pelimpah agar tidak terjadi overtopping. Maka dalam studi ini membahas kajian sistem pelimpah untuk mengetahui efisiensi dari bentuk ambang serta dimensi yang direncanakan. Bentuk ambang yang direncanakan adalah hasil modifikasi dari overflow dan side channel spillway. Dalam perencanaanya perlu dilakukan routing untuk mengetahui debit yang melintasi serta perancangan dimensi yang sesuai kondisi eksisting. Untuk mengalirkan air kembali pada sungai di perlukan pembuatan saluran pengarah akhir (escape channel) dengan panjang 1,07 Km. Perencanaan dimensi dan hidrolis saluran perlu juga dilakukan perhitungan kavitasi guna mengetahui ke amanan sebuah saluran untuk mencegah terjadinya penggerusan.

Kata kunci: Kavitasi, Pelimpah Modifikasi, Routing, Saluran Pengarah Akhir

(2)

208

1. Pendahuluan

Spillway mempunyai peran yang penting dalam bendungan, untuk ukuran dan tipe spillway di sesuaikan dengan lokasi yang ada. Bendungan Semantok direncakan untuk mereduksi banjir sebesar 30% pada Kabupaten Nganjuk [1]. Perencanaan spillway pada Bendungan Semantok menggunakanan ambang setengah lingkaran dan panjang saluran pengarah akhir dengan 1,07 Km. Pada perencanaan perlu dilakukan pengkajian ulang untuk dapat melihat efisiensi sebuah perencanaan[2]. Dengan ambang setengah lingkaran ditakutkan adanya aliran yang tidak seragam, maka perlu dikaji dengan ambang modifikasi dari gabungan overflow dan side channel. Dalam perhitungan keamanan sebuah saluran perlu juga dilihat tentang penggerusan pada sebuah saluran agar tidak terjadi kavitasi.

Tujuan dari studi ini untuk mengetahui efisisensi saluran spillway yang tepat dan sesuai dalam pemenuhan tujuan mereduksi banjir sebesar 30% dan melihat keamanan sebuah saluran tentang kavitasi.

2. Bahan dan Metode

2.1 Bahan

Langkah pengerjaan dalam studi ini untuk dapat menghitung hidolika saluran dengan menggunakan data seperti data debit banjir, data topografi, lengkung kapasitas waduk, data teknis yang meliputi ambang modifikasi dan panjang escape channel. Untuk data spillway tersaji dibawah ini:

Tipe : Spillway modifikasi

Elevasi puncak bendungan : +94,14 m

Elevasi sungai : +64,00 m

Elevasi mercu : +90,14 m

Tampungan Efektif : 18.303.262 m³ Tampungan Normal : 22.404.068 m³ Tampungan Mati : 4.100.806 m³ Panjang Escape Channel : 1,07 Km Lebar Escape Channel : 23,5 m

2.2 Metode

Berikut ini merupakan tahapan yang dilakukan untuk penyelesaian studi:

1. Data Perencanaan dan Eksisting

Data Perencanaan digunakan untuk melakukan sebuah perhitungan pada sebuah tempat, untuk kondisi eksisting dibutuhkan guna melihat kondisi pada lapangan agar sesuai nantinya dalam perhitungan. Data-data yang dibutuhkan dalam melakukan perencanaan meliputi[3]:

a. Data Debit b. Data Teknis c. Topografi

2. Perhitungan Hidrolis Pelimpah dan Escape Channel

(3)

209 Perhitungan hidrolis sistem pelimpah direncanakan mulai dari hulu (ambang) sampai dengan hilir (escape channel). Perhitungan ini menggunakan debit dengan kala ulang Q100, Q1000, dan QPMF. Data debit dihitung menggunakan routing uttuk mengetahui debit outflow dan elevasi agar dapat menyesuaikan dengan perencanaan[4].

Data teknik merupakan data pada kondisi eksisting yang digunakan untuk menyesuaikan perencanaan dengan kondisi dilapangan. Data teknis meliputi, elvasi puncak bendungan, elevasi sungai, panjang spillway, dan lebar saluran spillway. Dalam perencanaan sebuah saluran spillway perlu juga dilakukan penentuan ambang yang digunakan, serta kolam olak yang digunakan sesuai perhitungan agar sebuah saluran tidak settlement[5].

3. Perhitungan Kavitasi spillway dan Escape Channel

Perhitungan Kavitasi merupakan salah satu syarat agar tidak rusaknya sebuah saluran.

Kavitasi tidak boleh terjadi pada sebuah saluran, karena ditakutkan akan tidak aman. Pada sebuah system spillway perlu dikaji tentang adanya kavitasi pada tiap saluran yang memungkinkan adanya penggerusan. Untuk escape channel juga perlu dilakukan perhitungan agar aman dan tidak tergerus. Namun apabila ada kavitasi terjadi dapat dilakukan perhitungan ulang atau dengan menambah perkutan pada saluran[6].

3. Hasil dan Pembahasan

Perhitungan routing kapasitas pengaliran pada spillway dengan menggunakan debit banjir Q100, Q1000, dan QPMF. Untuk mengetahui debit yang melintasi serta elevasi muka air perlu dilakukan routing.

Tabel 1: Rekapitulasi Debit Banjir Rancangan

No

Kala Tinggi air maksimum Q Inflow Q Outflow Elevasi Muka Ulang di atas pelimpah maksimum maksimum Air Banjir

Banjir (m) (m³/dt) (m³/dt) (m)

1 100 0,65 185,02 53,34 90,79

2 1000 0,82 238,52 75,31 90,96

3 PMF 2,43 827,80 394,09 92,57

Berdasarkan pada tabel 1, didapatkan nilai Qoutflow dan Elevasi muka air banjir.

Tabel 2: Hasil Perhitungan Saluran Transisi Q100

No

Jarak ΔX B1 Z1 h1 El.

MA

A² U1 h + Z +

U²/ 2g P1 R1

m m m m m m² m/dt m m m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 0,00 0,00 23,50 0,00 0,81 85,95 18,96 2,81 1,21 25,11 0,75 2 5,00 5,00 24,80 0,00 1,00 86,14 24,77 2,15 1,24 26,80 0,92 3 10,00 5,00 26,10 0,00 1,06 86,20 27,63 1,93 1,25 28,22 0,98 4 15,00 5,00 27,40 0,00 1,10 86,24 30,14 1,77 1,26 29,60 1,02 5 20,00 5,00 28,70 0,00 1,14 86,28 32,62 1,64 1,27 30,97 1,05 6 25,00 5,00 30,00 0,00 1,16 86,30 34,92 1,53 1,28 32,33 1,08

(4)

210

Lanjutan Tabel 2: Hasil Perhitungan Saluran Transisi Q100

No

Sf Sf-rata Sfr. ΔX he h2 + Z2 + U²2 / 2g

+ hf +he Ket. Fr Keterangan Fr

m m m

12 13 14 15 16 17 18 19

1 0,0023 1,00 KRITIS

2 0,0010 0,0017 0,01 0,02 1,24 OK 0,69 SUB KRITIS 3 0,0008 0,0009 0,01 0,00 1,25 OK 0,60 SUB KRITIS 4 0,0006 0,0005 0,01 0,00 1,26 OK 0,54 SUB KRITIS 5 0,0005 0,0005 0,01 0,00 1,27 OK 0,49 SUB KRITIS 6 0,0004 0,0003 0,01 0,00 1,28 OK 0,45 SUB KRITIS Berdasarkan tabel 2, didapatkan nilai Sub kritis untuk saluran transisi Q100

Tabel 3: Hasil Perhitungan Saluran Transisi Q1000

No

Jarak ΔX B1 Z1 h1 El.

MA

A U1 h + Z +

U²/ 2g P1 R1

m m m m m m² m/dt m m m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 0,00 0,00 23,50 0,00 0,86 86,00 20,28 3,71 1,57 25,23 0,80 2 5,00 5,00 24,80 0,00 1,37 86,51 34,04 2,21 1,62 27,55 1,24 3 10,00 5,00 26,10 0,00 1,42 86,56 37,14 2,03 1,63 28,95 1,28 4 15,00 5,00 27,40 0,00 1,46 86,60 40,11 1,88 1,64 30,33 1,32 5 20,00 5,00 28,70 0,00 1,50 86,64 43,00 1,75 1,65 31,70 1,36 6 25,00 5,00 30,00 0,00 1,53 86,67 45,85 1,64 1,67 33,06 1,39

Lanjutan Tabel 3: Hasil Perhitungan Saluran Transisi Q1000

Berdasarkan tabel 3, didapatkan nilai Sub kritis untuk saluran transisi Q1000

Tabel 4: Hasil Perhitungan Saluran Transisi QPMF

No

Jarak ΔX B1 Z1 h1

El. MA A U1 h + Z +

U²/ 2g P1 R1

m m m m m m² m/det m m m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 0,00 0,00 23,50 0,00 2,60 87,74 61,12 6,45 4,72 28,70 2,13 2 5,00 5,00 24,80 0,00 4,10 89,24 101,63 3,88 4,86 33,00 3,08 3 10,00 5,00 26,10 0,00 4,23 89,37 110,50 3,57 4,88 34,57 3,20 4 15,00 5,00 27,40 0,00 4,34 89,48 118,85 3,32 4,90 36,08 3,29 5 20,00 5,00 28,70 0,00 4,42 89,56 126,90 3,11 4,91 37,54 3,38 6 25,00 5,00 30,00 0,00 4,49 89,63 134,74 2,92 4,93 38,98 3,46

No

Sf Sf-rata Sfr. ΔX he h2 + Z2 + U²2 / 2g

+hf +he Ket Fr Keterangan Fr

m m m

12 13 14 15 16 17 18 19

1 0,0036 1,28 KRITIS

2 0,0007 0,0022 0,0109 0,0454 1,62 OK 0,60 SUB KRITIS 3 0,0006 0,0007 0,0065 0,0040 1,63 OK 0,54 SUB KRITIS 4 0,0005 0,0005 0,0079 0,0030 1,64 OK 0,50 SUB KRITIS 5 0,0004 0,0004 0,0088 0,0023 1,65 OK 0,46 SUB KRITIS 6 0,0003 0,0004 0,0093 0,0019 1,67 OK 0,42 SUB KRITIS

(5)

211 Lanjutan Tabel 4: Hasil Perhitungan Saluran Transisi QPMF

No

Sf Sf-rata Sfr. ΔX he h2 + Z2+ U²2 / 2g + hf +he Ket. Fr Keterangan Fr

m m m

12 13 14 15 16 17 18 19

1 0,0030 1,28 KRITIS

2 0,0007 0,0018 0,01 0,14 4,86 OK 0,61 SUB KRITIS 3 0,0005 0,0006 0,01 0,01 4,88 OK 0,55 SUB KRITIS 4 0,0004 0,0005 0,01 0,01 4,90 OK 0,51 SUB KRITIS 5 0,0004 0,0004 0,01 0,01 4,91 OK 0,47 SUB KRITIS 6 0,0003 0,0003 0,01 0,01 4,93 OK 0,44 SUB KRITIS Berdasarkan tabel 4, didapatkan nilai Sub kritis untuk saluran transisi QPMF. Perhitungan saluran transisi harus dari kritis menjadi sub kritis agar tidak terjadi aliran turbulen[7].

Tabel 5: Hasil Perhitungan Saluran Peluncur Q100

No Jarak ΔX B1 Z1 h1

El. MA A2 Uo h + Z + U²/ 2g P1 R1

m m m m m m m/dt m m m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 0,00 0,00 23,50 5,50 0,81 85,95 18,96 2,81 6,71 25,11 0,75 2 5,00 5,00 23,50 4,71 0,38 84,73 8,89 6,00 6,93 24,26 0,37 3 10,00 5,00 23,50 3,93 0,29 83,86 6,90 7,73 7,27 24,09 0,29 4 15,00 5,00 23,50 3,14 0,24 83,03 5,69 9,37 7,86 23,98 0,24 5 20,00 5,00 23,50 2,36 0,20 82,20 4,80 11,11 8,85 23,91 0,20 6 25,00 5,00 23,50 1,57 0,17 81,38 4,07 13,10 10,50 23,85 0,17 7 30,00 5,00 23,50 0,79 0,15 80,57 3,42 15,60 13,34 23,79 0,14

Lanjutan Tabel 5: Hasil Perhitungan Saluran Peluncur Q100

No Sf Sf-rata Sfr. ΔX he h2 + Z2 + U²2 / 2g + hf +he

Ket. Fr Keterangan Fr

m m m

12 13 14 15 16 17 18 19

1 0,002 1,00 KRITIS

2 0,027 0,015 0,07 0,14 6,93 OK 3,11 SUPER KRITIS 3 0,062 0,044 0,22 0,12 7,27 OK 4,56 SUPER KRITIS 4 0,117 0,090 0,45 0,14 7,86 OK 6,08 SUPER KRITIS 5 0,206 0,161 0,81 0,18 8,85 OK 7,84 SUPER KRITIS 6 0,356 0,281 1,40 0,25 10,50 OK 10,05 SUPER KRITIS 7 0,634 0,495 2,47 0,37 13,34 OK 13,06 SUPER KRITIS Berdasarkan tabel 5, didapatkan nilai Super Kritis untuk saluran peluncur Q100

Tabel 6: Hasil Perhitungan Saluran Peluncur Q1000

No

Jarak ΔX B1 Z1 h1

El. MA A2 U1 h +Z+U²/2g P1 R1

m m m m m m m/dt m m m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 0,00 0,00 23,50 5,50 1,02 86,16 23,86 3,16 7,02 25,53 0,93 2 5,00 5,00 23,50 4,71 0,51 84,87 12,02 6,27 7,23 24,52 0,49 3 10,00 5,00 23,50 3,93 0,41 83,98 9,56 7,88 7,50 24,31 0,39 4 15,00 5,00 23,50 3,14 0,34 83,13 8,08 9,32 7,92 24,19 0,33 5 20,00 5,00 23,50 2,36 0,30 82,30 7,01 10,74 8,54 24,10 0,29 6 25,00 5,00 23,50 1,57 0,26 81,47 6,16 12,23 9,45 24,02 0,26 7 30,00 5,00 23,50 0,79 0,23 80,66 5,44 13,86 10,80 23,96 0,23

(6)

212

Lanjutan Tabel 6: Hasil Perhitungan Saluran Peluncur Q1000

No

Sf Sf-rata Sfr. ΔX he h2 + Z2 + U²2 / 2g + hf +he

Ket. Fr Keterangan Fr

m m m

12 13 14 15 16 17 18 19

1 0,002 1,00 KRITIS

2 0,020 0,011 0,06 0,15 7,23 OK 2,80 SUPER KRITIS 3 0,042 0,031 0,16 0,12 7,50 OK 3,94 SUPER KRITIS 4 0,073 0,058 0,29 0,13 7,92 OK 5,08 SUPER KRITIS 5 0,117 0,095 0,48 0,15 8,54 OK 6,28 SUPER KRITIS 6 0,180 0,149 0,74 0,17 9,45 OK 7,63 SUPER KRITIS 7 0,272 0,226 1,13 0,22 10,80 OK 9,20 SUPER KRITIS

Berdasarkan tabel 6, didapatkan nilai Super Kritis untuk saluran peluncur Q1000

Tabel 7: Hasil Perhitungan Saluran Peluncur QPMF

No

Jarak ΔX B1 Z1 h1

El. MA A2 U1 h + Z+U²/2g P1 R1

m m m m m m m/det m m m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 0,00 0,00 23,50 5,50 4,49 89,63 105,55 3,73 10,70 32,48 3,25 2 5,00 5,00 23,50 4,71 1,76 86,11 41,24 9,56 11,12 27,01 1,53 3 10,00 5,00 23,50 3,93 1,89 85,46 44,41 8,87 9,83 27,28 1,63 4 15,00 5,00 23,50 3,14 1,66 84,44 39,03 10,10 10,00 26,82 1,46 5 20,00 5,00 23,50 2,36 1,51 83,50 35,38 11,14 10,19 26,51 1,33 6 25,00 5,00 23,50 1,57 1,39 82,60 32,64 12,07 10,39 26,28 1,24 7 30,00 5,00 23,50 0,79 1,30 81,72 30,44 12,95 10,62 26,09 1,17

Lanjutan Tabel 7: Hasil Perhitungan Saluran Peluncur QPMF

No

Sf Sf-rata Sfr. ΔX he h2 + Z2 + U²2/2g +hf+he

Ket. Fr Keterangan

m m m Fr

12 13 14 15 16 17 18 19

1 0,001 0,56 KRITIS

2 0,010 0,005 0,03 0,39 11,12 OK 2,30 SUPER KRITIS 3 0,008 0,009 0,05 0,06 11,23 OK 2,06 SUPER KRITIS 4 0,012 0,010 0,05 0,12 10,00 OK 2,50 SUPER KRITIS 5 0,017 0,014 0,07 0,11 10,19 OK 2,90 SUPER KRITIS 6 0,021 0,019 0,09 0,11 10,39 OK 3,27 SUPER KRITIS 7 0,027 0,024 0,12 0,11 10,62 OK 3,63 SUPER KRITIS Berdasarkan tabel 7, didapatkan nilai Super Kritis untuk saluran peluncur QPMF.

Perhitungan saluran Peluncur didapatkan super kritis dikarenakan adanya penambahan kecepatan akibat lereng[8].

Kolam olak direncanakan guna mengurangi kecepatan aliran setelah melalui saluran peluncur. Perhitungan hidrolis mencakup dimensi lantai kolam olak, loncatan hidrolis, serta elevasi TWL.

(7)

213 Tabel 8: Rekapitulasi Elevasi TWL dengan Kala Ulang

Kala Ulang Debit H

El. Muka Air m³/dt m

100 53,34 1,00 83,14 1000 75,31 1,21 83,35 PMF 394,09 3,23 85,37

Berdasarkan tabel 8, didapatkan elvasi muka air TWL.

Tabel 9: Hasil Perhitungan Y2 dan Y3

Kala Ulang Debit H El. Muka Air El. Muka Air ΔH m³/dt m (Y2) (Escape Channel) m

100 53,338 2,705 82,34 81,998 -0,347

1000 75,305 3,104 82,744 82,208 -0,536

PMF 394,092 6,280 85,920 84,235 -1,685

Berdasarkan tabel 9, didapatkan hasil perhitungan Y2 dan Y3 pada kolam olak.

Gambar 1: Kolam Olak dengan Lanjutan Escape Channel

Saluran pengarah akhir berfungsi untuk mengalirkan air kembali pada sungai.

Perhitungan hidrolis harus Lj hitung > Lj Grafik, dengan hasil perhitungan sebagai berikut[9]:

Yd hitung = 1,53 m Lj hitung = 7,65 m Yd grafik = 1,52 m Lj grafik = 7,60 m

Gambar 2: Bangunan Terjun Miring

Dalam perencanaan saluran tidak boleh terjadi penggerusan (kavitasi) agar sebuah saluran tidak rusak. Saluran dikatakan aman apabila tidak terjadi kavitasi. Syarat tidak terjadinya kavitasi dapat dilihat dibawah ini[10]:

a. V < 20 m/s b. σ > Cp

(8)

214

Tabel 10: Hasil Perhitungan Kavitasi Saluran Peluncur Q100

No Jarak L EL. Dasar ρw h1

El. MA Pg Pa Po Pv

m m m kg/m³ m (N/m) kPa kPa kPa kPa

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 0,00 0,00 85,14 999,87 0,81 85,95 7913,46 7,91 101,00 108,91 0,61 2 5,00 5,00 83,39 999,87 0,38 83,77 3712,11 3,71 101,00 104,71 0,61 3 10,00 5,00 82,64 999,87 0,29 82,93 2879,00 2,88 101,00 103,88 0,61 4 15,00 5,00 81,89 999,87 0,24 82,13 2375,76 2,38 101,00 103,38 0,61 5 20,00 5,00 81,14 999,87 0,20 81,34 2004,51 2,00 101,00 103,00 0,61 6 25,00 5,00 80,39 999,87 0,17 80,56 1698,83 1,70 101,00 102,70 0,61 7 30,00 5,00 79,64 999,87 0,15 79,79 1427,03 1,43 101,00 102,43 0,61

Lanjutan Tabel 10: Hasil Perhitungan Kavitasi Saluran Peluncur Q100

No

Uo U²/ 2 Σ Cp Kontrol Kavitasi

m/dt kg/m³ U > 20 m/dt σ < Cp

12 13 14 15 16 17

1 2,81 3,96 27,37 25,53 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 2 6,00 2,32 47,55 43,58 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 3 7,73 1,86 59,47 54,22 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 4 9,37 1,57 71,00 64,50 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 5 11,11 1,34 83,43 75,55 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 6 13,10 1,17 95,89 86,62 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 7 15,60 3,96 27,37 25,53 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI Berdasarkan tabel 10, tidak ada kavitasi pada saluran peluncur dengan debit kala ulang Q100

Tabel 11: Hasil Perhitungan Kavitasi Saluran Peluncur Q1000

No.

Jarak L EL. Dasar ρw h1

El.MA Pg Pa Po Pv

m m m kg/m³ m (N/m) kPa kPa kPa kPa

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 0,00 0,00 85,14 999,87 0,86 86,00 8463,02 8,46 101,00 109,46 0,61 2 5,00 2,00 85,10 999,87 1,37 86,47 13464,08 13,46 101,00 114,46 0,61 3 10,00 2,00 85,06 999,87 1,42 86,48 13958,30 13,96 101,00 114,96 0,61 4 15,00 2,00 85,02 999,87 1,46 86,48 14357,82 14,36 101,00 115,36 0,61 5 20,00 2,00 84,98 999,87 1,50 86,48 14695,75 14,70 101,00 115,70 0,61 6 25,00 3,00 84,94 999,87 1,53 86,47 14989,72 14,99 101,00 115,99 0,61 7 0,00 0,00 85,14 999,87 0,86 86,00 8463,02 8,46 101,00 109,46 0,61

Lanjutan Tabel 11: Hasil Perhitungan Kavitasi Saluran Peluncur Q1000

No.

Uo U²/ 2

σ Cp Kontrol Kavitasi

m/dt kg/m³ U > 20 m/dt σ < Cp

12 13 14 15 16 17

1 3,71 6,90 15,78 14,65 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 2 2,21 2,45 46,54 41,28 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 3 2,03 2,06 55,64 49,14 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 4 1,88 1,76 65,11 57,31 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 5 1,75 1,53 75,06 65,87 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 6 1,64 1,35 85,54 74,88 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 7 3,71 6,90 15,78 14,65 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI

(9)

215 Berdasarkan tabel 11, tidak ada kavitasi pada saluran peluncur dengan debit kala ulang Q1000

Tabel 12: Hasil Perhitungan Kavitasi Saluran Peluncur QPMF

No.

Jarak L EL. Dasar ρw h1 El.

MA

Pg Pa Po Pv

m m m kg/m3 m (N/m) kPa kPa kPa kPa

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 0,00 0,00 85,14 999,87 4,49 89,63 44053,74 44,05 101,00 145,05 0,61 2 5,00 2,00 85,10 999,87 1,72 86,82 16882,13 16,88 101,00 117,88 0,61 3 10,00 2,00 85,06 999,87 1,92 86,98 18801,96 18,80 101,00 119,80 0,61 4 15,00 2,00 85,02 999,87 1,65 86,67 16171,38 16,17 101,00 117,17 0,61 5 20,00 2,00 84,98 999,87 1,48 86,46 14493,26 14,49 101,00 115,49 0,61 6 25,00 3,00 84,94 999,87 1,35 86,29 13265,86 13,27 101,00 114,27 0,61 7 0,00 0,00 85,14 999,87 4,49 89,63 44053,74 44,05 101,00 145,05 0,61

Lanjutan Tabel 12: Hasil Perhitungan Kavitasi Saluran Peluncur QPMF

No.

Uo U²/ 2

Σ Cp Kontrol Kavitasi

m/dt kg/m3 U > 20 m/dt σ < Cp

12 13 14 15 16 17

1 3,73 6,97 20,72 14,49 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 2 9,74 47,47 2,47 2,13 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 3 8,75 38,27 3,12 2,64 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 4 10,17 51,73 2,25 1,95 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 5 11,35 64,41 1,78 1,57 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 6 12,40 76,87 1,48 1,31 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 7 3,73 6,97 20,72 14,49 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI

Berdasarkan tabel 12, tidak ada kavitasi pada saluran peluncur dengan debit kala ulang QPMF

Tabel 13: Hasil Perhitungan Kavitasi Escape Channel No Jarak L EL. Dasar ρw h1

El. MA Pg Pa Po Pv Uo

m m m kg/m³ m (N/m) kPa kPa kPa kPa m/dt

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 0 23,50 78,00 999,87 1,00 79,00 9786,27 9,79 101,00 110,79 0,61 2,14 2 100 23,50 76,70 999,87 1,00 77,70 9786,27 9,79 101,00 110,79 0,61 2,14 3 200 23,50 75,40 999,87 1,00 76,40 9786,27 9,79 101,00 110,79 0,61 2,14 4 300 23,50 74,10 999,87 1,00 75,10 9786,27 9,79 101,00 110,79 0,61 2,14 5 400 23,50 72,80 999,87 1,00 73,80 9786,27 9,79 101,00 110,79 0,61 2,14 6 500 23,50 71,50 999,87 1,00 72,50 9786,27 9,79 101,00 110,79 0,61 2,14 7 600 23,50 70,20 999,87 1,00 71,20 9786,27 9,79 101,00 110,79 0,61 2,14 8 700 23,50 68,90 1000,87 1,00 69,90 9796,06 9,80 102,00 111,80 1,61 2,14 9 800 23,50 67,60 1001,87 1,00 68,60 9805,85 9,81 103,00 112,81 2,61 2,14 10 900 23,50 66,30 1002,87 1,00 67,30 9815,64 9,82 104,00 113,82 3,61 2,14 11 1030 23,50 65,00 1003,87 1,00 66,00 9825,42 9,83 105,00 114,83 4,61 2,14

(10)

216

Lanjutan Tabel 13: Hasil Perhitungan Kavitasi Escape Channel

No

U²/ 2 σ Cp Kontrol Kavitasi

kg/m³ U > 20 m/dt σ < Cp

13 14 15 16 17

2,28 48,27 44,25 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 1 2,28 48,27 44,25 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 2 2,28 48,27 44,25 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 3 2,28 48,27 44,25 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 4 2,28 48,27 44,25 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 5 2,28 48,27 44,25 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 6 2,28 48,27 44,25 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 7 2,28 48,22 44,64 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 8 2,28 48,18 45,03 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 9 2,28 48,14 45,43 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI 10 2,28 48,09 45,82 TIDAK ADA KAVITASI TIDAK ADA KAVITASI

4. Kesimpulan

Berdasarkan studi yang sudah dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa:

1. Hidrolika sistem bangunan pelimpah pada ambang modifikasi menghasilkan debit Q100 = 53,34 m³/s, Q1000 = 75,31m³/s, dan QPMF = 394,09 m³/s.

2. Dimensi escape channel dan terjunan miring dapat dilihat dibawah

• Y1 = 0,81 m

• Y2 = 2,71 m

• Y3 = 1,00 m

• D1 = 0,14 m

• D2 = 0,54 m

• Lju = 11,33 m

• LjTerjunan = 7,65 m

• YdTerjunan = 1,53 m

3. Berdasarkan syarat kavitasi V < 20 m/detik dan σ > Cp, maka tidak terdapat kavitasi pada spillway modifikasi

Daftar Pustaka

[1] P. W. K, "Sertifikasi Desain Bendungan Semantok Kabupaten Ngajuk," in Laporan Perhitungan Desain, Nganjuk, K.PT.Wecon, 2019, p. 3.

[2] B. Reclamation, Design of Small Dam, Washington: Water Resources Technical Publication, 1987.

[3] M S. & k. T. D Sosrodarsono, Bendungan Tipe Urugan, Jakarta: Pradnya Paramita, 2016.

(11)

217 [4] V. T. Chow, Open Channel Hydraulic, Jakarta: Erlangga, 1997.

[5] M. Chaudry, Open Channel Flow, New Jersey: Springer, 1993.

[6] D. Priyantoro, "Bahan Ajar Hidrolika Saluran Terapan," in Hidraulika Terapan, Malang, Universitas Brawijaya, 2017, pp. 32-36.

[7] D. Priyantoro, "Bahan Ajar Hidrolika Saluran Terbuka," in Hidraulika Saluran Terbuka, Malang, Universitas Brawijaya, 2017, pp. 3-7.

[8] O. Patty, Tenaga Air, Jakarta: Erlangga, 1995.

[9] Soedibyo, Teknik Bendungan, Jakarta: PT Pradnya Paramita, 1998.

[10] H. T. Falvey, Civitations In Chutes And Spillways, Denver: United States Department of the Interior, 1990.