UJI MODEL FISIK EFISIENSI PEREDAM ENERGI

ABSTRACT

Bendungan Lambuk terletak di Tukad Lambuk di perbatasan antara Desa Megati Kecamatan Selemadeg dan Desa Gadungan Kecamatan Selemadeg Timur, Kabupaten Tabanan, Propinsi Bali. DAS Lambuk memiliki luas 12,97 km² dan panjang sungai utama 8,118 km. Bendungan lambuk direncanakan untuk memenuhi kebutuhan irigasi dan air baku di Propinsi Bali khususnya Kabupaten Tabanan. Dalam perencanaannya pada penelitian ini dilakukan evaluasi terhadap alternatif perencanaan peredam energi yang cocok untuk diterapakan pada pembangunan bendungan lambuk kedepan.

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 pelimpahàPeluncuràSungai saat terjadi outflow banjir pada waduk. pada penelitian ini dilakukan pengujian model fisik laboratorium berbagai alternative type bangunan peredam energy terhadap keamanan pola aliran terhadap kontruksi dan kestabilan sungai bagian hilir.

Sebelum dilakukan penelitian model fisik pada penelitian ini maka dilakukan pengumpulan data terlebih dahulu, sebagai data penunjang utama pelaksanaan model. Berikut adalah data data yang dibutuhkan dalam penelitian ini :

1).Data Perencanaan bangunan Bendungan Lambuk, serta letak posisi Bendungan Lambuk di Sungai Lambuk, 2).Data Teknis perencanaan pelimpah dan saluran Peluncur, 3).Skala Model, 4).Data Outflow Pelimpah setiap kala ulang banjir rencana.

USBR Tipe III kombinasi 3 sesuai dengan prosedur teoritis perhitungan dimensinya, menghasilkan kondisi yang lebih bagus dengan olakan meredam energy lebih sempurna dengan hasil aliran di escape channel lebih tenang.  Hasil tersebut membuktikan bahwa secara teoritis perhitungan rencana dimensi bangunan Peredam energi USBR Tipe III adalah memiliki hasil yang sempurna kaitannya untuk tujuan perencanaan meredam energi untuk tipe aliran pada Bendungan Lambuk ini. Penelitian ini dilakukan pengujian untuk perbandingan hasil peredam energi tipe bak pusaran tersebut dengan tipe USBR III, dimana hasil secara fungsi tujuan dan manfaat tipe roller Bucket memberikan hasil yang lebih bagus dengan perbandingan yang tidak begitu besar terhadap USBR III.

 

I.          METHODOLOGI PENELITIAN

III.1.     DATA MODEL TEST

Sebelum dilakukan penelitian model fisik pada penelitian ini maka dilakukan pengumpulan data terlebih dahulu, sebagai data penunjang utama pelaksanaan model. Berikut adalah data data yang dibutuhkan dalam penelitian ini :

1.       Data Perencanaan bangunan Bendungan Lambuk, serta letak posisi Bendungan Lambuk di Sungai Lambuk

2.       Data Teknis perencanaan pelimpah dan saluran Peluncur

3.       Skala Model

4.       Data Outflow Pelimpah setiap kala ulang banjir rencana

III.2.     DATA PERENCANAAN BENDUNGAN LAMBUK

Data-data teknis perencanaan bendungan Bintang Bano yang utama digunakan sebagai acuan pelaksanaan model test ini adalah :

1.     Tata letak bangunan utama

2.     Demensi bangunan pelimpah dan elevasi-elevasi yang terkait secara detail

3.     Saluran pengarah , saluran peluncur dan peredam energi

4.     Saluran di bagian hilir peredam energi (escape channel)

III.3.     BANGUNAN UTAMA BENDUNGAN LAMBUK

Bendungan berfungsi menampung air sesuai kapasitas daya tampungnya, kebutuhan dan tujuannya dan bermanfaat untuk pengendalian banjir dengan cara mereduksi puncak banjir melalui tampungan banjirnya. Berikut adalah Data-data teknis Bendungan Lambuk :

 

 

III.1.     SALURAN PENGARAH DAN SALURAN PELUNCUR

Fungsi saluran pengarah dan saluran peluncur adalah untuk mengalirkan aliran banjir dari pelimpah menuju ke peredam energi selanjutnya ke sungai.

Dengan konsep perencanaan tersebut , hal yang perlu untuk diperhatikan adalah adanya potensi terjadi turbulensi yang kuat, sehingga dalam penelitian model test akan menjadi salah satu perhatian yang khusus, agar nantinya profil aliran pada saluran peluncur dan peredam energi diperoleh aliran yang baik.

Berikut adalah gambaran teknis dari pada saluran tersebut :

 

III.1.     KERANGKA PENELITIAN

Berikut adalah kerangka penelitian yang digunakan untuk menyelesaikan penelitian ini :

1.     Pembangunan Kontruksi Model

2.     Pemodelan dilakukan dengan menggunakan 5 alternatif tipe bangunan peredam energi :

a.     USBR Tipe IV

b.     USBR TIPE III Jarak Chute Block 1/2L

c.     USBR III jarak Chute Block ¼ L

d.     USBR III Jarak Chute Blok 4 m (Teoritis Perhitungan Rencana)

e.     Tipe Bak Pusaran/Roller Bucket

3.     Pengukuran Tinggi muka air, kecepatan dan tekanan

4.     Melakukan pemantauan visual pola hidroulis pada masing-masing tipe peredam energi

5.     Melakukan pengukuran pola gerusan masing-masing tipe peredam energi

6.     Evaluasi hasil

I.          PENELITIAN UJI MODEL DAN PEMBAHASAN

Pengujian model dilakukan dengan 5 skenario alternatif bentuk peredam energi pada bangunan pelimpah bendungan lambuk yaitu :

1.     Peredam energy Type USBR 4

2.     Peredam energy Type USBR III Chute Block a)tungan Rencadiposisikan ½ L stilling basin

3.     Peredam energy Type USBR III Chute Block diposisikan ¼ L stilling basin

4.     Peredam energy Type USBR III Teoritis

5.     Peredam energy type Roller Bucket

IV.1.          PEREDAM ENERGI Type USBR IV

  

Berdasarkan hasil pengujian model fisik peredam energy Pelimpah Bendungan lambuk menggunakan type USBR IV, menghasilkan pola aliran  pada peredam energy yang tidak bagus, yakni sepanjang saluran kolam olak terjadi aliran kritis. Pada pengaliran Q_{100 th} terjadi loncatan hidrolis yang besar pada bagian Escape Channel -hilir kolam olakan sehingga berpotensi terhjadi gerusan besar pada bagian hilir setelah kolam olak.

Secara teoritis type peredam USBR IV digunakan untuk jenis aliran pada saluran peluncur adalah sebagai berikut :

1.       Untuk bilangan Froud 2,5 – 4,5

2.       Cocok untuk mengalirkan air dengan tekanan hidrostatis rendah

Sedangkan karakteristik aliran pada saluran peluncur pelimpah Bendungan Lambuk ini adalah sebesar :

Q_{100 Th}, diperoleh nilai sebagai berikut:

Elevasi akhir = +114,5 m

Lebar akhir B = 15 m

Kedalaman air akhir       y₁ =     0,65 m

Kecepatan aliran akhir   v₁ =     13,50 m/det

Bilangan froude akhir     F₁ =     5,72

Debit per satuan lebar     q =       8,811m³/det/m

Berdasarkan pembuktian uji model fisik peredam energy diatas maka disimpulkan bahwa karaketristik aliran outflow pelimpah Bendungan Lambuk pada saluran peluncur secara teoritis benar bahwa tidak cocok untuk dilakukan desain peredam energy menggunakan Type USBR IV.

 

IV.1.          PEREDAM ENERGI Type USBR III

Secara teoritis menyatakan bahwa untuk aliran saluran peluncur dengan bilangan Froude > 4,5 maka harus direncanakan menggunakan USBR Tipe III, maka berikut ini dilakukan uji model lanjutan dengan menggunakan tipe peredam USBR III

 

IV.3.1.     Peredam Energi Type Usbr III Kombinasi 1

 

Peredam USBR III kombinasi 1 adalah pengujian desain jarak blok haling  7,5 m, dimana menghasilkan pola aliran pada peredam energy adalah sebagai berikut :

Pada hasil USBR III Kombinasi I, dihasilkan loncatan hidroulik semakin pendek dibandingkan dengan USBR IV, aliran outflow pada pada escape Channel lebih tenang dibandingkan dengan USBR IV  namun hasil tersebut masih menghasilkan tipe redaman energy yang belum maksimal karena pada

bagian kolam olakan masih terdapat tarikan aliran hasil luncuran saluran peluncur (tidak terolak secara sempurna)

IV.3.1.     Peredam Energi Type Usbr III Kombinasi 3

USBR Tipe III kombinasi 3 sesuai dengan prosedur teoritis perhitungan dimensi peredam energy tipe III, menghasilkan kondisi yang lebih bagus dengan olakan meredam energy lebih sempurna dengan hasil aliran di escape channel lebih tenang.  Hasil tersebut membuktikan bahwa secara teoritis perhitungan rencana dimensi bangunan Peredam energi USBR Tipe III adalah memiliki hasil yang sempurna kaitannya untuk tujuan perencanaan meredam energi untuk tipe aliran pada Bendungan Lambuk ini.

I.          KESIMPULAN

Hasil penelitian ini memberikan beberapa kesimpulan yaitu :

1.     Tipe USBR IV tidak cocok untuk diterapkan dan dibangun pada Bendungan Lambuk

2.     Pada perencnaan Bendungan Lambuk bangunan peredam energi lebih cocok dengan menggunakan tipe USBR III atau Roller Bucket.

3.     Tipe USBR III mampu memberikan dampak yang sangat bagus dalam menahan energi aliran menuju sungai sehingga pola gerusan sungai dapat mudah dikendalikan

4.     Tipe USBR III dan Roller Bucket memiliki perbedaan yang tidak begitu besar dalam manfaat dan tujuan untuk kesempurnaan dalam meredam energi aliran dan gerusan di sungai

Teoritis perhitungan perencanaan bangunan peredam energi Tipe USBR III adalah terbukti benar dan sesuai dengan pengujian laboratorium