Pada umumnya bangunan utama di Indonesia terletak di daerah perbukitan, sehingga untuk membuat kolam pengendap pasir/lumpur memerlukan saluran yang panjang serta perbedaan elevasi/kemiringan dasar di hulu saluran pengendap sampai outlet saluran pembuang yang cukup besar sehingga endapan sedimen yang terendap di kolam dapat dibuang.
Mengingat kandungan sedimen yang keluar dari kolam pengendap dengan diameter
<0,088 mm relatif masih tinggi, maka diperlukan bangunan pengeluar sedimen (sediment excluder) pada daerah persilangan dengan sungai atau alur pembuang
alamiah. Bangunan ini dimaksudkan mengeluarkan sedimen dari saluran untuk mengurangi beban O&P saluran irigasi.
Sistem ini dapat direncanakan dalam 2 (dua) tipe, yaitu:
1. Tipe tabung pusaran (Vortex Tube)
2. Tipe terowongan penyaring sedimen (Tunnel Sediment Excluder)
Gambar 7-17. Bangunan Pengeluar Sedimen (Sediment Excluder) Tipe Tabung Pusaran
Gambar 7-18. Bangunan Pengeluar Sedimen (Sediment Excluder) Tipe Terowongan (Tipe
Saluran Pembilas Bawah)
Bangunan ini berfungsi memisahkan dan membuang endapan sedimen dasar aliran sungai yang masuk saluran. Bangunan penangkap sedimen ini biasanya diletakkan diujung atau hulu saluran induk dengan tujuan agar ketersediaan air untuk keperluan penguras masih relatif terjamin.
Jumlah air di saluran yang masuk tabung atau bangunan penyaring ini disyaratkan pada perbandingan tertentu, umumnya sekitar 10% sampai 25% debit saluran. Bila air di saluran cukup maka pengurasan dapat dilakukan secara menerus (continue), namun
bila air tidak cukup maka pengurasan dapat dilakukan secara periodik (misalnya 3 hari sekali).
7.7.2 Penggunaan Saluran Pengeluar Sedimen (Sediment Excluder)
Kondisi-kondisi yang tepat untuk pembuatan saluran pengeluar sedimen antara lain : 1. Kebutuhan debit yang tersedia harus mencukupi kebutuhan irigasi karena untuk
membuang bahan sedimen yang tertangkap alat ini harus dibuang secara rutin ke sungai melalui saluran penguras. Kebutuhan debit yang disyaratkan untuk mengoperasikan sistem ini adalah 10% sampai 25% debit maksimum yang masuk saluran.
2. Elevasi dasar saluran dan dasar sungai harus mempunyai perbedaan tinggi yang cukup.
3. Efisiensi yang masuk kedalam bangunan pengeluar sedimen antara 40% sampai 80% sedimen yang terbawa aliran dalam saluran. Setelah melalui bangunan ini debit menjadi berkurang. Jika saluran memerlukan efisiensi penangkap sedimen yang besar, maka jenis tabung pusaran (vortex tube) atau terowongan penyaring sedimen ini tidaklah sesuai, kecuali jika dengan menggunakan beberapa bangunan penangkap sedimen kontrol lainnya.
4. Saluran pengeluar sedimen tidak cocok untuk saluran yang banyak mengandung lumpur atau lempung, karena sedimen halus ini melayang tercampur merata dalam aliran air.
7.7.3 Menentukan Lokasi Bangunan
Dengan mempertimbangkan kemudahan operasional dan harga pembangunannya yang murah, serta tidak ada kendala masalah ketersediaan lahan maka bangunan pengeluaran sedimen ini sebaiknya diletakkan berdampingan dengan bangunan pelimpah samping. Ideal lokasi bangunan Pengeluar Sedimen ini adalah di lokasi proses pengendapan sedimen yang akan mempunyai kemiringan endapan yang
seimbang dengan kemiringan saluran (hasil dari survei lapangan seperti Gambar 719.dibawah ini)
Gambar 7-19. Lokasi Keseimbangan Slope antara Hasil Endapan Sedimen dengan Kemiringan Dasar Saluran Akan Sama untuk Menentukan Lokasi Bangunan
Pengeluar Sedimen
7.7.4 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Penetapan Lokasi Bangunan Pengeluar Sedimen
Faktor-faktor yang mempengaruhi penetapan lokasi bangunan pengeluar sedimen ada 6 (enam) hal yaitu:
(1) Intake
Biasanya elevasi muka air di saluran lebih rendah dari muka air sungai, maka posisi sedimen excluder dipilih cukup jauh dari bendung sedemikian sehingga elevasi muka air saluran pembuang lebihtinggi dari muka air sungai.
(2) Kemiringan Dasar Sungai
Kemiringan dasar sungai biasanya lebih terjal atau curam daripada kemiringan dasar saluran. Karena itu lebih lanjut dasar sungai di bagian aliran keluar saluran pembuang bangunan pengeluar sedimen perbedaannya harus cukup dalam.
Kemiringan dasar saluar Keseimbangan Kemiringan endapan
Permukaan air
Endapan sedimen
Di ujung proses pengendapan
sedimen terjadi Tidak ada proses pengendapan sedimen , saluran telah mencapai keseimbangan
(3) Lengkung Saluran
Lengkung saluran atau perubahan penampang saluran akan menyebabkan turbulensi aliran sehingga menyebabkan sedimen dalam keadaan suspensi. Untuk itu posisi sedimen excluder ini harus cukup jauh sedemikian sehingga memungkinkan aliran tenang dan sedimen dapat mengendap.
(4) Sungai Alam
Sungai alam dapat digunakan sebagai saluran pembuang sedimen dari prasarana bangunan pengeluar sedimen
(5) Anak sungai memungkinkan untuk digunakan sebagai saluran pembuang
(6) Lokasi alat penyaring sedimen (extractor) yang ideal oleh alasan tertentu tidak diterima karena saluran pembuangnya panjang
Jika Bangunan pengeluar sedimen ini akan dibangun di hilir kantong lumpur guna memperbaiki kualitas air irigasi maupun mengurangi kadar lumpur yang tidak terendap di kantong lumpur maka untuk menetapkan lokasi bangunan excluder ini yang perlu dipertimbangkan antara lain:
(1) Lokasi pusat-pusat sedimen terendap di hilir kantong lumpur yang ditentukan dengan survai lapangan.
(2) Saluran pembuang diusahakan dekat sungai atau pembuang alam.
Jika bangunan pengeluar sedimen ditempatkan dilokasi yang terbatas pada intake daripada yang diprediksi penyesuaian panjang maka trapping efisiensi akan berkurang.
Sebagai petunjuk membagi dua panjang penyesuaian yang diprediksi dan akan mengurangi trapping efisiensi sebesar 50%. Disisi lain menambah jarak akan menaikkan elevasi muka air di intake.
7.7.5 BangunanTabung Pusaran (Vortex Tube)
Pada saluran penyaring sedimen jenis tabung pusaran (vortex tube) merupakan bangunan tersendiri berupa sendiri saluran tunggal atau lebih yang diletakkan didasar saluran pembawa.
Salah satu ujung penyaring sedimen ini dipasang turbulen, sedang diujung yang lain dipasang secara tertutup.
Proses penyaringan sedimen dalam aliran yang masuk kedalam tabung pusaran dapat terlihat pada Gambar 7-20. dibawah ini.
Gambar 7-20. Potongan Melintang Saluran di Lokasi Tabung Pusaran (Pada Saat Proses Masuknya Sedimen ke Tabung Pusaran/Vortex Tube)