14 - Fungsi Dan Klasifikasi Spillway

MODUL PERKULIAHAN

Irigasi Dan Bangunan Air Modul XIV : 14.

BANGUNAN PELIMPAH (SPILLWAY) (SPILLWAY) PADA PADA BENDUNGAN BENDUNG AN 14.1 14.1 14.2 14.2 14." 14.4 14.# 14.&

FUNG FUNGSI SI DAN DAN KLA KLASIFIKA SIFIKASI SI SPI SPIIL ILL LWAY PEE PEEN! N!A ANAA NAAN ME! ME!U U PELI PELIMP MPA AH PEEN!ANAAN PEEN!ANAAN SALUAN SALUAN PENGAAH PENGAAH PEEN!ANAAN PEEN!ANAAN BANGUNAN BANGUNAN PEME!AH ENEGI IS$ILAH % IS$ILAH DAF$A DAF$A PUS$AKA PUS$AKA

Program Studi

Fakultas  Teknik Sipil dan  Teknik dan Perencanaan

Program Studi Teknik Sipil

Tata Muka

#$

Kod! MK

Disu susu sun n Ol!"

A%####EL

ACEP HIDAYA HIDAYAT T

A&stra't

Kom!t!nsi

Mahasiswa mengetahui dan memahami seca secara ra umum umum peng penger erti tian an Bang Bangun unan an Pelimp Pelimpah ah (Spil (Spillw lway ay), ), mulai mulai dari dari fungsi fungsi,,  jenis, tipe, dan perencanaan perencanaan dimensi hidrolis pelimpah

Mahasisw Mahasiswa a mampu mampu menjelas menjelaskan kan pengertian, tujuan serta mere merenc ncan anak akan an dime dimens nsii hidr hidrol olis is pelimpah (Spillway).

14.1 14.1

FUNG FUNGSI SI DAN DAN KLASIF KLASIFIK IKA ASI SPIIL SPIILLW LWA AY

14.1.1

Fu'* S+*ll,- Pelimpah adalah bangunan pelengkap dam yang berfungsi mengalirkan debit banjir  dari hulu ke hilir dam sehingga air di hulu dam tidak melebihi tinggi tertentu yang berbahaya terhadap mercu dan tubuh dam. Pelimpah terdiri dari tiga komponen  • •

•

Bangunan control yang berfungsi mengstur debit pelimpahan pelimpahan Saluran pengarah yang berfungsi mengalirkan air dari bangunan control ke sungai di hilir  Bangunan ahkir yang berfungsi meredam energi aliran air

!apasitas pelimpah ditentukan terutama berdasarkan debit banjir yang diperhitungkan akanmela akanmelalui lui dam. "aktor "aktor lain yang yang harus harus diperhati diperhatikan kan dalam dalam penentua penentuan n kapasita kapasitas s pelimpah antara lain  • • •

Sifat banjir rancangan Biaya pembuatan #isiko atas tingkat kerugian apabila terjadi bencana banjir 

14.1.2 14.1.2 Kl-*/*0Kl-*/*0-* * S+*ll,- S+*ll,- $enis pelimpah dikelompokan berdasarkan jenis atau bentuk komponen pokoknya, terutama jenis atau bentuk bangunan control dan saluran pengarah. "aktor "aktor yang yang mempenga mempengaruhi ruhi dalam dalam pemiliha pemilihan n jenis jenis pelimpah pelimpah adalah adalah sama dengan factor yang mempengaruhi dalam penentuan kapasitas pelim pah ditambah dengan factor%faktor berikut  • • •

&opografi dan geologi lokasi, $enis dam 'perasi pelimpah

(1) '* '* Pl*3+- Pl*3+- B5d--50 B5d--50-' -' S-lu5-' S-lu5-' P'-5- P'-5- B-'u'-' B-'u'-' Ko'65ol Ko'65ol Berdasarkan jenis bangunan control, pelimpah digolongkan berdasarkan dua aspek, yaitu operasi bangunan control dan bentuk bangunan control. Berdasarkan aspek oprasi, pelimpah dibedakan antara  • •

Pelimpah berpintu Pelimpah tak berpintu

$enis pelimpah berdasarkan aspek bentuk bangunan control antara lain 

• • • •

Pelimpah overflow, Pelimpah ogee, Pelimpah  ogee, Pelimpah samping, dan Pelimpah morning glory.

(2) '* '* Pl*3+- Pl*3+- B5dB5d--50 -50-' -' S-lu5-' S-lu5-' P'-5P'-5-  $enis pelimpah berdasarkan bentuk atau jenis saluran pelimpah antara lain  • • • •

Pelimpah luncur  Pelimpah terowong Pelimpah gorong%gorong gorong%gorong Pelimpah terjun bebas

(") '* '* Pl*3+- Pl*3+- B5dB5d--50 -50-' -' B-'u'B-'u'-' ' A0*5  A0*5  Berdasarkan bangunan ahkir, pelimpah dapat dibedakan menjadi  • •

Pelimpah tanpa pemecah energi Pelimpah dengan pemecah energy

Pemecah energi dipakai untuk meredam energi kinetic aliran air yang melalui mercu pelimpah atau saluran pengarah. $enis pemecah energi anatara lain  • • • •

14.2 14.2

Baffle, Baffle, ekungan (deflector (deflector bucket, flip bucket ), ), !isi peredam, !olam penenang (stilling ( stilling basin, hydraulic jump basin, plunge basin) basin )

PEE PEEN! N!AN ANAA AAN N ME! ME!U U PEL PELIM IMP PAH Mercu pelimpah merupakan bagian terpenting untuk pengaturan debit yang dialirkan melalui pelimpah. ntuk pelimpah terkontrol, mercu dilengkapi dilengkapi dengan pintu. $enis pintu antara lain  • • •

Stoplog, Pintu geder, dan Pintu radial.

ntuk pelimpah tanpa pintu, debit bergantung pada tinggi muka air di atas mercu. 14.2.1 14.2.1 '* '* M57 M57u u $enis mercu ditentukan dari bentuknya, antara lain  • •

Peluap ambang tajam, Peluap ambang lebar, dsn

•

Peluap agee

14.2.2 14.2.2 K-+-*6- K-+-*6- Pl*3+- Pl*3+- !apasitas pelimpah harus cukup untuk mengalirkan debit banjir rancangan tanpa membahayakan dam dan pelimpah. !apasitas pelimpah ditentukan oleh tinggi energi di atas mercu dan panjang yang dinyatakan dengan persamaan berikut  * +   -m i mana * adalah debit melalui pelimpah,  adalah koefisian debit,  adalah panjang mercu, - tinggi energi diatas mercu, dan m adalah konstanta. 14.2." 14.2." Alu5 Alu5 M-u0 M-u0 Sebe Sebelu lum m mele melewa wati ti merc mercu, u, alir aliran an mela melalu luii alur alur masu masuk k yang yang dima dimasu sukk kkan an untu untuk k mengarahkan aliran. Bentuk alur ditentukan sedemikian hingga aliran di depan mercu terdistribusi merata di sepanjang mercu dan kecepatan aliran sekecil mungkin.

14." 14."

PEE PEEN! N!AN ANAA AAN N SALU SALUA AN N PENG PENGA AAH AH Saluran pengarah berfungsi mengalirkan air dari mercu ke bangunan ahkir atau ke sungai sungai di hilir hilir dam. dam. /lira /liran n dapat dapat berup berupa a aliran aliran seraga seragam m ( uniform uniform flow ) atau atau tak% tak% seragam (non-uniform (non-uniform flow ). ). mumnya sifat aliran di saluran pengarah adalah aliran superkritik.  /spek hidraulika hidraulika dalam perancangan perancangan saluran saluran pelimpah pelimpah anatara lain  • • • •

&ang saluran, !edalaman aliran, !emiringan saluran, dan &inggi jagaan.

Persamaan aliran di saluran pelimpah adalah persamaan kontinuitas. *+ +

vA 01n R 213 Sf  012 A

di mana v adala adalah h kecep kecepata atan n alira aliran, n, n adalah adalah koefisie koefisien n kekasara kekasaran n dasar dasar aliran aliran Manning, R  adalah   adalah radius hidraulik, Sf adalah kemiringan garis energi, dan A dan  A   adalah luas tampang aliran. 14.".1 14.".1 '* S-lu5-' S-lu5-' P'-5 P'-5- - Saluran pengarah, pengarah, ditinjau secara hidraulik, terdiri dari dua jenis, yaitu  •

Saluran terbuka, dan

•

Saluran tekan

Bentuk Bentuk fisik fisik saluran saluran dapat dapat bermacam bermacam%maca %macam m dengan dengan bentuk bentuk yang yang umum dipakai dipakai antara lain  • • •

Saluran terbuka, &erowong, &erowong, dan Pipa

14.".2 14.".2 Al*3Al*3-' ' S-lu5-' S-lu5-'  /linemen saluran 4pelimpah ditentukan dengan memperhatikan memperhatikan kondisi topografi setempat. setempat. !emiring !emiringan an memanjan memanjang g saluran saluran dapat dapat dibuat dibuat sama (kemiring (kemiringan an tunggal) tunggal) atau atau ber5a ber5aria riasi si (kemir (kemiring ingan an majemu majemuk) k) di seluru seluruh h salura saluran. n. ntuk ntuk salur saluran an denga dengan n kemiringan majemuk, perubahan kemiringan dibuat bertahap melalui suatu lengkung peralihan. 14."." 14."." B'6u B'6u P'-3 P'-3+-' +-'  Secara Secara hidrauli hidraulik, k, bentuk bentuk tampang tampang saluran saluran pelimpah pelimpah sebaikny sebaiknya a merupaka merupakan n bentuk bentuk yang yang memberik memberikan an luas tampang terkecil untuk debit debit aliran aliran tertentu. tertentu. ntuk ntuk salulan salulan terbuka, terbuka, bentuk bentuk tampang tampang yang dapat dibuka dibuka adalah adalah trapesium trapesium atau segi% segi% empat, empat, sedang untuk saluran terowong atau pipa dipakai bentuk tampang lingkaran.

14.4 14.4

PEE PEEN! N!AN ANAA AAN N BAN BANGU GUNA NAN N AKH AKHI I Bang Bangun unan an ahki ahkirr meru merupa paka kan n bagi bagian an ahki ahkirr salu salura ran n peli pelimp mpah ah yang yang berfu berfung ngsi si mengalir mengalirkan kan air dari saluran ke sungai. sungai. Bangunan Bangunan ini dilengka dilengkapi pi dengan dengan pemecah pemecah energi yang berfungsi meredam energi kinetic aliran sebelum aliran masuk kesungai. engan demikian sungai, kaki hilir dam, atau ujung saluran pelimpah tidak tergerus.

14.4 14.4.1 .1 '* '* Bangu Bangunan nan ahkir ahkir dibed dibedaka akan n berda berdasar sarkan kan ada%t ada%tid idakn aknya ya perme permecah cah energi energi.. Bentu Bentuk k pemecah energi yang dipakai antara lain  baffle, baffle, cekungan , kisi peredam, dan kolam penenang. Pemilihan pemecah energi dilakukan dengan mempertimbangkan  • • •

Sifat debit rancangan &opografi dan geologi setempat, dan $enis dam

14.4.2 14.4.2 P37 P37- - E'5* E'5*  /liran dari mercu mempunyai mempunyai energi energi yang sangat besar yang yang harus diredam agar agar tidak membah membahay ayaka akan n kaki kaki hilir hilir dam. dam. Pemeca Pemecaha han n energi energi dapat dapat berla berlangs ngsun ung g di salura saluran n pengarah, di bangunan akhir, atau di sungai hilir dam.

Pemec Pemecah ah energ energii (energ (energy y dissip dissipato ator) r) di salura saluran n pengar pengarah ah dilaku dilakukan kan denga dengan n penempat penempatan an baffle baffle di sepanjan sepanjang g saluran. saluran. Pemecaha Pemecahan n energi energi dapat dapat juga dilakuka dilakukan n dengan penempatan cekungan atau kisi di bagian ahkir saluran pengarah. Pemecahan energi dengan kolam penenang dilakukan dengan prinsip pembentukan olakan, olakan, turbulen turbulensi, si, atau gelomban gelombang g ( standing wafes) wafes) di kolam kolam yang yang berad berada a dihil dihilir  ir  pelimpah. 14.#.

I6*l- I6*l- : 0.

6mergency spillway

7.

6nergt dissipator  

2.

Bangunan kontrol

8.

!oefisien debit

3.

Morning 9lory

:.

Standing wafes

;.

Stilling basin