Konstruksi Bendungan

Bendungan atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Seringkali bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Air. Kebanyakan dam juga memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan. Bendungan (dam) dan bendung(weir) sebenarnya merupakan struktur yang berbeda. Bendung (weir) adalah struktur bendungan berkepala rendah (lowhead dam), yang berfungsi untuk menaikkan muka air, biasanya terdapat di sungai.

Dalam merencanakan bendungan ini harus dijaga agar dasar bawah bendungannya tidak tergerus oleh air yang terjun, untuk mengatasi ha ini sering diberi lantai dari pasangan batu. Selain bendungan harus uat maka bendungan itu harus sunngguh-sungguh dapat berfungsi sebagai penahan air, tidak boleh ada sebagian air yang mengalir melalui bawah bendungan, apabila lapisan rapat air sangat dalam letaknya maka dasar sungai diatas bendungan diberi lapisan rapat air, maksudnya ialah memperpanjang jalan air di bawah lapisan rapat air tersebut sedemikian sehingga keepatan air dibuat menjadi sekecil-kecilnya dan tidak lagi mampu manghanyutkan butir-butir, sebab kalau butir-butir tanah hanyut maka akibatnya bendungan akan cepat mengalami kerusakan.

Untuk menahan tenaga air yang besar maka tebing-tebing dan dasr sungai daat dilengkapi dengan lapisan batu kosong atau lapisan pasangan batu atau juga beton. Pada hilir bendung ini biasanya merupakan sebuah ruang dimana air bergolak-golak, ruaangan semacam ini disebut kolam peredam energi.

Pengertian Bangunan Peredam Energi

Sebelum aliran air yang melintas diatas mercu bendung masuk ke sungai lagi, maka aliran dengan kecepatan yang tinggi dalam kondisi super kritis harus diperlambat dan dirubah menjadi kondisi sub kritis. Dengan demikian kandungan energi dengan daya penggerus yang sangat kuat yang timbul dalam aliran tersebut harus diredam hingga mencapai tingkat yang normal kembali, aliran tersebut tidak membahayakan kestabilan alur sungai yang berada di bagian hilir bendung. Guna meredam energi yang terdapat didalam aliran tersebut, maka diujung hilir peluncur harus dibuatkan suatu bangunan yatldisebut dengan peredam energi (Stiling Basin).

Bangunan Peredam energi merupakan salah satu bangunan yang penting dari keseluruhan kontruksi bendungan Pelimpah, untuk menjaga kestabilan dan keamanan pada sungai bagian hilir akibat lepasan outflow pelimpah > Peluncur > Sungai saat terjadi outflow banjir pada waduk.

Peredam Energi Tipe Bak Pusaran (Roller Bucket Type)

Kolam peredam energi ini terdiri dari tiga tipe, yaitu solid bucket, slotted rooler bucket atau dentated roller bucket, dan sky jump. Ketiga tipe ini mempunyai bentuk hampir sama dengan tipe Vlughter, namun perbedaanya sedikit pada ujung ruang olakan. Umumnya peredam ini digunakan bilamana sungai membawa batuan sebesar kelapa (boulder). Untuk menghindarkan kerusakan lantai belakang maka dibuat lantai yang melengkung sehingga bilamana ada batuan yang terbawa akan melanting ke arah hilirnya.

Peredam energi type bak pusaran ini merupakan salah satu jenis peredam energy yang terdapat didalam aliran air (bak tenggelam).

Jika kedalaman konjugasi hilir dari loncat air terlalu tinggi disbanding kedalaman air normal hilir, atau kalau diperkirakan akan terjadi kerusakan pada lantai kolam yang panjang akibat batu-batu besar yang terangkut lewat atas bendung, maka dapat dipakai peredam energi yang relatif pendek tetapi dalam. Perilaku hidrolis peredam energi tipe, ini terutama bergantung kepada terjadinya kedua pusaran; satu pusaran permukaan bergerak ke arah berlawanan dengan arah jarum jam di alas bak, dan sebuah pusaran permukaan bergerak ke arah putaran jarum jam dan terletak di belakang ambang ujung. Dimensi-dimensi umum sebuah bak yang berjari-jari besar diperlihatkan pada Gambar.

Kolam olak tipe bak tenggelam telah digunakan sejak lama dengan sangat berhasil pada bendung-bendung rendah dan untuk bilanganbilangan Froude rendah. Kriteria yang dipakai untuk perencanaannya diambil dari bahan-bahan oleh Petcrka dan hfsil-hash penyclidikan dengan model. Bahan ini telah diolah oleh Institut Teknik Hidrrulika di Bandung guna menghasilkan serangkaian kriteria perencanaan untuk kolam dengan tinggi energi rendah ini. Parameter-parameter dasar untuk perencanaan tipe bak tenggelam sebagaimana diberikan oleh USBR (Peterka, 1974) sulit untuk diterapkan bagi perencanaan bendung dengan iinggi energi rendah.

Oleh sebab itu, parameter-parameter dasar ini sebagai jari-jari bak, tinggi energi dan kedalaman air telah dirombak kembali menjadi parameter-parameter tanpa dimensi dengan cara membaginya dengan kedalaman kritis:

Jari-jari minimum bak yang diizinkan (Re) dibcrikan pada Grafik 1.6 di mana garis rnenerus adalah garis asli dari kriteria USBR. Di baah AH/hc = 2,5 USBR tidak memberikan hasil-hasil percobaan. Scjauh ini penyclidikan dengan model yang dilakukan oleh IHE menunjukkan bahwa garis putus-putus Gambar ini menghasilkan kritcria yang bagus untuk jari-jari minimum bak yang diizinkan bagi bangunan-bangunan dengan tinggi energi rendah ini.

Syarat Pemilihan dan Desain Peredam Energi

Pemilihan Kolam Olak

Terlepas dari kodisi hidrolis, yang dapat dijelaskan dengan bilangan Froude dan kedalaman muka air hilir, kondisi dasar sungai dan tipe sedimen yang diangkut memainkan peranan penting dalam pemilahan tipe kolam olak :

Bendung di sungai mengangkut bongkah – bongkah atau batu – batu besar dengan dasar relatif tahan gerusan, biasanya cocok dengan kolam olak tipe bak tenggelam.
Bendung di sungai yang mengangkut batu-batu besar, tctapi sungai itu mengandung bahan aluvial, dengan dasar tahan gerusan, akan menggunakan kolam loncat air tanpa blok-blok halang atau tipe bak tenggelam peredam energy
Bendung sungai yang hanya mengangkut bahan-bahan sedimen halus dapat direncanakan dengan kolam loncat air yang diperpendek dengan menggunakan blok-blok haling.

Untuk tipe kolam olak yang terakhir, daya gerus sedimen yang terangkut harus dipertimbangkan dengan mengingat bahan yang harus dipakai untuk membuat blok.

Desain Kolam Olak

Aliran air yang telah melewati Mercu Pelimpah mempunyai kecepatan yang sangat tinggi, dengan kondisi aliran sangat kritis. Dalam kondisi ini dapat menimbulkan kerusakan berupa penggerusan pada bagian Belakang pelimpah, sehingga menyebabkan terganggunya kesetabilan dari bendung tersebut. Untuk menghindari hal itu upaya untuk mengubah kondisi aliran superkritis menjadi subkritis yaitu dengan meredam energi aliran tersebut, dengan mendesain Kolam Olak .

Tipe-tipe yang digunakan untuk meredam energi :

Tipe loncatan (jump bazin)
Tipe kolam olak (stilling bazin)
Tipe bak pusaran (roller bucket)

Adapun tipe kolam olak berdasarkan bilangan froude (Kp 04 hal 99) :

Untuk Fr <1.7 tidak diperlukan kolam olak, pada saluran tanah bagian hilir harus dilindungi dari bahaya erosi, saluran pasangan batu atau beton tidak memerlukan perlindungan khusus.

Bila 1.7 <Fr <2.5 maka kolam olak diperlukan untuk meredam energi secara efektif. Pada umumnya kolam olak dengan ambang ujung mampu bekerja dengan baik. Untuk penurunan muka air DZ<1.5 m dapat dipakai bangunan terjun tegak.

Jika 2.5 <Fr <4.5 maka akan timbul situasi yang paling sulit dalam memilih kolam olak yg tepat. Loncatan air tidak berbentuk dengan baik dan menimbulkan gelombang sampai jarak yang jauh disaluran. Digunakan blok yg berukuran besar (Tipe IV).

Bila Fr>4.5 ini merupakan kolam olak Tipe III ini yang dilengkapi blok depan dan blok penghalang.

Kesimpulan

Peredam energi type bak pusaran ini merupakan salah satu jenis peredam energy yang terdapat didalam aliran air (bak tenggelam).

Cari Blog Ini

Konstruksi 212