PENDAHULUAN
Latar Belakang
Deskripsi Singkat
Tujuan Pembelajaran
- Hasil Belajar
- Indikator Hasil Belajar
Materi Pokok dan Sub Materi Pokok
PENGELAKAN SUNGAI
- Umum
- Pemilihan Debit Banjir Rencana
- Metode Pengelakan
- Umum
- Terowongan
- Konduit
- Bendungan Pengelak
- Desain Hidraulis Pengelak
- Kapasitas Pengelak
- Penutupan Bangunan Pengelak
- Latihan
- Rangkuman
- Evaluasi
6 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN BANGUNAN.. biaya pengalihan/bypass sungai beserta resiko yang dihadapi. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 9 dapat dicapai dengan merancang kapasitas pembuangan yang lebih kecil dan memungkinkan terjadinya luapan di atas bendungan bypass dalam kondisi tertentu.
BANGUNAN PELIMPAH
Umum
Spillways beton dapat dibangun pada saluran sungai jika pondasinya terbuat dari batu yang cukup keras. Untuk saluran pelimpah yang dibangun di atas tanggul tanah, perhatian khusus harus diberikan pada bagian peralihan (daerah kontak) antara tanggul tanah dengan dinding beton, karena bagian ini merupakan bagian yang paling lemah untuk dilalui air. Jika kondisi topografi memungkinkan, saluran pelimpah dapat dibangun terpisah dari bendungan utama untuk menghindari pengaruh rembesan melalui bidang kontak.
Tipe Pelimpah Berdasarkan Fungsi
- Pelimpah Utama (Service Spillway)
- Pelimpah Tambahan (Auxiliary Spillway)
- Pelimpah Darurat (Emergency Spillway)
Struktur pelimpah adalah struktur hidrolik yang menyalurkan aliran normal dan/atau banjir serta melindungi keutuhan struktur bendungan. Bidang aliran tambahan jarang digunakan dan mungkin merupakan bidang aliran sekunder yang membantu aliran utama. Selama pengoperasian, kerusakan struktural atau erosi diperbolehkan pada aliran tambahan hingga tingkat yang diizinkan karena pembuangan air hingga dan termasuk debit desain.
Seperti halnya luapan tambahan (tambahan), kerusakan struktural dan/atau erosi hingga tingkat yang diizinkan akibat pembuangan air hingga dan termasuk debit proyeksi diperbolehkan untuk pembuangan darurat.
Tipe Pelimpah Berdasarkan Bentuk
- Pelimpah Luncur( Chute)
- Pelimpah Samping (Side Channel Spillway)
- Pelimpah Corong (Shaft)
- Pelimpah Sipon (Siphon)
- Pelimpah Labirin
- Pelimpah Inlet Bak Terjun (Box Inlet Drop Spillway)
- Pelimpah Konduit / Terowongan
Saluran air darurat dirancang untuk memberikan perlindungan tambahan terhadap luapan bendungan dan dimaksudkan untuk digunakan dalam kondisi ekstrim, seperti kegagalan operasional atau tidak berfungsinya saluran utama atau kondisi darurat lainnya atau pada saat terjadi banjir yang sangat besar atau Banjir Maksimum yang Mungkin terjadi. Spillway jenis ini mempunyai keunggulan lain yaitu mempunyai saluran yang sempit, karena kemiringan abutment yang curam maka ambang batas spillway dapat dirancang cukup panjang untuk menampung debit banjir yang dirancang. Sistem saluran tertutup pada bendungan hopper merupakan pengganti saluran slip bendungan yang digunakan pada bendungan konvensional.
Pelimpah saluran/terowongan adalah saluran tertutup yang dapat berbentuk poros vertikal atau miring atau horizontal yang melewati formasi tanah atau batuan.
Klasifikasi Pelimpah
- Pelimpah Tanpa Pintu
- Pelimpah Dengan Pintu
Sebagai kusen konstruksi/kontrol, dapat berupa hampir semua jenis saluran pelimpah dengan bukaan vertikal atau miring, lubang kemuliaan atau saluran samping, dan lain-lain. Pelimpah jenis ini biasanya cocok untuk bendungan di lokasi lembah yang luas, di mana saluran bypass dibangun di dekat aliran sungai.
Komponen Pelimpah
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 29. Pintu air/terowongan luapan adalah saluran tertutup yang dapat berbentuk poros vertikal, miring, atau horizontal yang melewati formasi tanah atau batuan.
Desain Hidraulis Pelimpah
- Bentuk Mercu
- Kriteria Desain Tinggi Tekanan Melalui Pelimpah
- Desain Puncak Pilar dan Tumpuan
- Saluran Luncuran (Chure)
- Kolam Pereda Energi
- Pelimpah Tipe Corong (Shaft or Morning Glory)
- Pelimpah Konduit/ Terowongan (Culvert Spillway)
- Pelimpah Samping
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 35 Selain jenis-jenis di atas, di bawah ini adalah penampang pelimpah dari Korps Insinyur Angkatan Darat AS untuk mendapatkan koordinat (x,y) penampang hilir, sesuai dengan rumus. Dengan menggunakan persamaan (20) atau (21), profil ketinggian air untuk masing-masing saluran samping dapat ditentukan dengan mengasumsikan nilai setiap bagian pendek yang berurutan. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 51 kondisi ini menjadi kurang kritis dan kedalaman aliran semakin besar sehingga menyebabkan kecilnya ketinggian air yang turun dari muka air waduk ke muka air saluran samping.
Jelas sekali bahwa pada kondisi ini akan terjadi difusi yang buruk antara arus masuk dengan arus saluran samping.
Latihan
Rangkuman
54 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI . hilir mempunyai risiko tinggi, kapasitas pelimpah dirancang dengan PMF). Penambahan saluran pelimpah darurat untuk meningkatkan kapasitas saluran pelimpah akan mengurangi biaya konstruksi dan meningkatkan faktor keamanan terhadap luapan tanpa mengurangi efisiensi operasi normal. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA DAN KONSTRUKSI AIR 55 Jika topografi memungkinkan, saluran pelimpah darurat dapat dibangun untuk mengeluarkan air dari reservoir dalam situasi darurat.
Pelepasan darurat ini dapat berupa timbunan tanah yang dibuat pada ketinggian tertentu dengan tumpukan pasir kasar dan kerikil yang dibuat agar mudah terkikis oleh air.
Evaluasi
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA DAN KONSTRUKSI AIR 63 waduk maksimum untuk memudahkan pengoperasian waduk pada ketinggian berapa pun. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 71 4.6.4 Hilangnya tekanan pada mulut saluran masuk. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA DAN KONSTRUKSI AIR 83 harus dirancang menggunakan banjir dengan periode ulang yang ditentukan, sesuai NSPM (misalnya untuk bendungan dengan ketinggian > 40 m dan di bagian hilirnya terdapat risiko tinggi, kapasitas pelimpah harus dirancang menggunakan dari PMF).
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA DAN KONSTRUKSI AIR 85 Bangunan intake berfungsi sebagai muara pengambilan langsung dari waduk.
BANGUNAN PENGELUARAN
Umum
Bangunan instalasi pembuangan adalah bangunan tempat air dari suatu reservoir dapat dibuang pada kondisi normal ketinggian air reservoir. Bangunan outlet juga dapat ditempatkan di dekat dasar reservoir untuk mengalirkan air reservoir dalam situasi darurat (bottom outlet). Secara umum, pipa bertekanan/tertutup yang mengalirkan air melalui bendungan dianggap sebagai pekerjaan saluran keluar (outlet) dan bukan saluran pelimpah (spillway).
Sumber : Inspeksi Pekerjaan Spillways dan Outlet, USBR Komponen bangunan outlet adalah : a) Inlet yang fungsinya mengalirkan/mengalirkan air dari reservoir.
Bangunanan Pengambilan (Intake)
- Bangunan Pengambil Tegak
- Bangunan Pengambilan Miring
Konstruksi penyaring sampah tergantung pada ukuran saluran, pintu pengatur, air yang diterima, kondisi sampah di dalam tangki, cara/cara pembersihan sampah, dan lain-lain. Tergantung pada kebutuhan dan kondisi di lapangan, bangunan miring dapat terendam seluruhnya atau memanjang di atas permukaan air. Bangunan intake miring yang memanjang diatas air tampungan biasanya mempunyai fungsi yang sama dengan bangunan intake tower.
Penyaring Sampah (Trashrack) di Bendungan Lodan Wetan Pada bangunan pengumpul ini perlu dilakukan pengamanan terhadap masuknya sampah yang masih dapat melewati tempat sampah yang dipasang di bagian hulu, yaitu dengan memasang penyaring sampah (trashrack) di depan bendungan. pintu gedung koleksi.
Peredam Energi
Saluran Pemasukan dan Saluran Pembuangan
Masalah Khusus Saluran Balik
Desain Hidraulis Bangunan Pengeluaran
- Aliran Terbuka
- Aliran Tertutup
- Kehilangan Tinggi Tekanan Pada Saringan Sampah
- Kehilangan Tinggi Tekanan Pada Mulut Pemasukan
- Kehilangan Tinggi Tekanan Di Belokan
- Kehilangan Tinggi Tekanan Pada Pintu/ Katup
- Kehilangan Tinggi Tekanan Pada Keluaran
Sedangkan untuk kehilangan tekanan minimum, asumsikan jaringan filter tidak terhalang apapun. Kehilangan tekanan pada bagian ini sama dengan kehilangan tekanan pada pipa pendek, laju aliran (Q) yang masuk ke lubang saluran masuk. Koefisien kehilangan head tekanan Kb untuk nilai yang berbeda (Rb/D) dapat digunakan langsung untuk tabung melingkar.
Untuk pintu yang terbuka sebagian, koefisien kehilangan tekanan bergantung pada kontraksi bagian atas, untuk bukaan kecil, koefisien kehilangan head tekanan akan mendekati 1,0.
Latihan
Koefisien kehilangan head tekanan akibat laju aliran pada saluran keluar ini sama dengan 1,0, karena air yang keluar dari saluran dikompresi dalam keadaan mengalir bebas atau dalam keadaan terendam. Jika ujung pipa dilengkapi dengan pipa yang diameternya berbeda maka koefisien pressure head loss menjadi <1,0 dan sebanding dengan kuadrat luas pipa yaitu Kv = (a1/a2)2, dimana a1 adalah luas pipa dengan diameter dan a2 yang berbeda.
Rangkuman
Secara umum, kinerja hidrolik struktur keluaran seperti saluran terbuka dan saluran tertutup/bertekanan. Jika pintu dipasang di bagian hilir saluran masuk, bagian atas pintu berada di bawah tekanan. PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN GEDUNG 75 Bernoulli, HT = hL + hc ; dimana HT adalah head total, hL adalah head loss kumulatif dan hc adalah head loss akibat kontraksi.
Kehilangan tekanan kumulatif karena rak limbah, nosel saluran masuk, bentuk tikungan, pintu atau katup, gesekan, dll. harus diperhitungkan.
Evaluasi
Penambahan saluran pelimpah darurat untuk meningkatkan kapasitas saluran pelimpah layanan akan mengurangi biaya konstruksi dan meningkatkan faktor keamanan terhadap luapan air tanpa mengurangi efisiensi pengoperasian waduk normal.Jika topografi memungkinkan, saluran pelimpah darurat dapat dibangun untuk mengalirkan air waduk. dalam situasi darurat. Struktur saluran keluar ini dapat berupa saluran melalui bendungan beton, saluran melalui bendungan tanah, pipa atau penstock, atau saluran dalam terowongan yang digali di luar bendungan. Kolam diam, penyekat atau blok peredam energi digunakan untuk mengurangi energi aliran di bagian hilir bangunan saluran pembuangan.
Pertimbangan apa yang dibuat dalam distribusi bangunan dengan struktur kendali miring (pintu atau katup).
ANALISIS STRUKTUR BANGUNAN PELENGKAP
Pembebanan Struktur
Stabilitas Struktur Bangunan
Untuk bendungan air atau dinding yang bertekanan, faktor keamanan terhadap tergulingnya bangunan harus diperhitungkan dengan menggunakan rumus. Kestabilan geser sangat diperlukan pada bangunan air agar dapat menahan/tidak bergerak jika mengalami tekanan horisontal seperti tekanan aktif, tekanan air, gempa bumi dan beban luar lainnya.
Analisis Beton Bertulang
Analisis Rembesan dan Uplift
Latihan
Rangkuman
Evaluasi
Fungsi utama dari saluran pelimpah (spillway) adalah membuang kelebihan air waduk, sehingga air tersebut tidak meluap ke atas bendungan (overtopping) yang dapat membahayakan bendungan, terutama bendungan yang berjenis timbunan tanah. Jika kondisi topografi memungkinkan, struktur pelimpah harus dibangun terpisah dari bendungan utama untuk menghindari pengaruh rembesan melalui bidang kontak. Pada bangunan pelimpah, aliran yang melalui bangunan pelimpah diredam energinya dengan menggunakan berbagai jenis peredam energi, jenis apa saja yang ada dan jelaskan pertimbangan dalam memilih jenis tersebut.
Jika sebahagian daripada terowong atau saluran pintasan akan digunakan sebagai sebahagian daripada bangunan pengeluaran, apakah pertimbangan yang perlu dibuat semasa mereka bentuk sistem pintasan.
PENUTUP
Simpulan
Cara praktis untuk mengalihkan aliran sungai selama konstruksi adalah dengan menggunakan salah satu atau kombinasi metode berikut. Di lembah yang sempit, dimana tidak mungkin menggali fondasi bendungan tanpa terlebih dahulu mengalihkan aliran sungai, maka mengalihkan/melewati sungai melalui terowongan akan lebih mungkin dilakukan dibandingkan dengan saluran. Bendungan peti adalah bendungan sementara yang digunakan untuk mengalihkan aliran sungai atau menutup suatu kawasan tertentu pada saat pembangunan bendungan sedang dilakukan.
Kajian optimasi harus mencakup kajian ketinggian bendungan bypass terhadap kapasitas aliran sungai yang melalui terowongan/pipa, termasuk jalur banjir dari debit banjir rencana.
Tindak Lanjut
Pertimbangan apa saja yang harus diperhatikan ketika merancang sistem bypass, untuk berbagai kombinasi jenis sistem bypass dan risiko yang dihadapi. Jika terowongan bypass (sementara) juga digunakan sebagai terowongan luapan, sumbat biasanya ditempatkan di bagian hulu dari bagian pertemuan terowongan. Pertimbangan mengenai penggunaan bagian-bagian bangunan bypass selama masa operasi, sebagai bagian dari bangunan produksi, terutama adalah pertimbangan ekonomis dan kemudahan pelaksanaannya.
Pertimbangan Penempatan Bangunan Pengendali Kemiringan Bangunan pengendali lereng atau inlet biasanya terletak di lereng hulu bendungan atau di sepanjang tepi waduk bagian hulu bendungan.
