Studi Model Hidraulik Pelimpah Samping Side Channel Spillway Kabupaten Karanganyar Skala 150 Acyta Syntia B. 0810640001

Embed Size (px)

DESCRIPTION

hydraulic engineering

Citation preview

  • I-1

    STUDI MODEL HIDRAULIK PELIMPAH SAMPING

    (SIDE CHANNEL SPILLWAY) WADUK GONDANG KABUPATEN

    KARANGANYAR DENGAN SKALA 1:50 Acyta Syntia Bhellani, Very Dermawan, Suwanto Marsudi.

    Jurusan Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

    Email : [email protected], [email protected], [email protected].

    ABSTRAK

    Kabupaten Karanganyar merupakan salah satu daerah di Jawa Tengah yang perekonomian dan pertumbuhan penduduknya berkembang dengan pesat. Hal ini menyebabkan peningkatan kebutuhan air bersih. Untuk menyelesaikan permasalahan ini pemerintah merencanakan pembangunan sebuah waduk, yaitu Waduk Gondang.

    Dalam rangka untuk mendapatkan desain yang baik untuk Waduk Gondang diperlukan adanya pengujian hidraulika model. Hidraulika model tes ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan kondisi hidraulika pada bangunan pelimpah samping Waduk Gondang dengan hasil perhitungan. Ada beberapa modifikasi desain berdasarkan kriteria keamanan bendungan. Pada analisa model tes ini dilakukan dengan 4 penelitian, Seri 0, Seri 1,Seri 2 dan Seri 3.

    Dalam kajian hidrolika pada model fisik ini, analisa hidraulika pelimpah saluran samping menggunakan persamaan Hinds. Saluran transisi dan saluran peluncur menggunakan persamaan energi dengan perhitungan tahapan standar. Sedangkan untuk perhitungan kedalaman gerusan lokal menggunakan persamaan Schotlisch dan Veronise.

    Menurut hasil perhitungan dan hasil pengujian, pada desain pelimpah dan saluran peluncur aman terhadap bahaya kavitasi dan aliran getar. Hasil dari model tes menunjukkan bahwa desain paling baik adalah seri 3 sebagai desain akhir. Kata kunci : side channel spillway, model fisik hidraulik

    ABSTRAK Karanganyar is one of area in Central Java that the economic and population were increasing. It cause

    to increase the water demand in Karanganyar. In the aim of solving the problem, government plan to build a dam.

    In order to get the best design for Gondang dam, it is necessary to test by Hydraulic model. Hydraulic model test aims to compare of hydraulic conditions on the side channel spillway model with the calculation results. There are some modifications on the design based on analysis of dam safety criteria. The model test were carried out with 4 series, Serie 0, Serie 1, Serie 2, and Serie 3.

    In this study, analysis of hydraulic side channel spillway is using Hind's equation. On the transitions channel and chuteway channel using the energy equation with standard step method. Local scouring depth calculated by using Schotlisch and Veronise equation.

    According to the results of the calculation and test, on the spillway and chuteway channel design were safe from impact of cavitation and pulsating flow, and it showed that the best design was based serie 3 as the final design. Key word: side channel spillway, physical model hidraulic.

    1. PENDAHULUAN Proyek Lokasi Waduk Gondang yang di

    laksanakan ini secara administratif berada di Kabupaten Karanganyar yang terletak dibagian tenggara Propinsi Jawa Tengah. Waduk Gondang ini juga berada di daerah Aliran Sungai Bengawan Solo. Secara umum wilayah Sungai Bengawan Solo terletak pada 11018 sampai 11245

    Bujur Timur dan 649 sampai 808 Lintang Selatan. Sungai Bengawan Solo dengan panjang sekitar 600 km terdiri dari luas DAS 16.100 km2 yang melalui wilayah Jawa Tengah dan Jawa Timur

    Perencanaan bangunan pelimpah dari Waduk Gondang mempunyai tingkat resiko dan biaya investasi yang tinggi, sehingga

  • I-2

    menuntut ketelitian dan kajian yang mendalam.

    Oleh karena itu, perencanaan Waduk ini dipandang perlu mengadakan pengujian terhadap dimensidimensi bangunan yang telah direncanakan dalam bentuk uji model fisik untuk peninjauan bangunan dari segi hidrolika, sehingga didapatkan keyakinan akan keberhasilan, dan keamananan desain.

    Maksud dari uji model fisik hidrolika ini adalah untuk mempelajari perilaku hidrolika pada bangunan pelimpah tipe pelimpah samping yang ditunjang dengan beberapa bangunan yang terdiri atas 3 bagian bangunan yaitu saluran transisi, saluran peluncur dan bangunan peredam energi (stilling basin).

    Tujuan dari model fisik ini adalah untuk memberikan saran berupa penyempurnaan dari aspek hidrolika yang berupa alternatif desain berdasarkan perencanaan yang sudah ada. Bila dari hasil percobaan diketahui bahwa desain yang ada kurang memuaskan.

    2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kavitasi

    Kavitasi adalah suatu kejadian yang timbul dalam aliran dengan kecepatan begitu besar, sehigga tekanan air menjadi lebih kecil dari pada tekanan uap air maksimum di temperatur itu. Proses ini menimbulkan gelembung-gelembung uap air yang dapat berpotensi menimbulkan erosi pada konstruksi. (Patty,1995:99)

    2.1.2 Indeks Kavitasi

    Suatu bentuk persamaan untuk memperkirakan kavitasi berupa parameter tak berdimensi, merupakan hubungan antara gaya pelindung terhadap kavitasi (ambient pressure) dan penyebab kavitasi (dynamic pressure) yang disebut indeks kavitasi. Perhitungan kavitasi dengan persamaan berikut (Roberson dkk, 1998:386):

    2

    20VPvPo

    = (2-1)

    2

    20VPoPgC p

    = (2-2)

    Jika P Pv, maka 1 = -Cp dengan: = indeks kavitasi Po = ambient pressure (kPa) 1kPa = 1000 N/m2 = Pa + Pg Pa = tekanan atmosfir (=101 kPa) Pg = tekanan setempat (kPa) = . g . h h = tinggi muka air (m) Pv = tekanan uap (kPa) = massa jenis cairan (kg/m3) Vo = kecepatan aliran (m/dt) Cp = koefisien kavitasi 1 = angka batas kavitasi Kriteria kavitasi: > 1 : tidak terjadi kavitasi 1 : terjadi kavitasi

    Untuk menghitung besarnya angka kavitasi, harus diketahui besarnya massa jenis air dan tekanan uap yang mana kedua hal tersebut dipengaruhi oleh suhu pada saat penelitian berlangsung. Adapun besarnya nilai massa jenis air dan tekanan uap berdasarkan suhu dapat dilihat pada Tabel 1.

  • I-3

    Tabel 1 Sifat Fisik Air Pada Tekanan Atmosfer (Satuan SI)

    Temperatur Massa jenis Tekanan Uap Air

    Kekentalan Kinematis

    (t) () (Pv) () oC kg/m3 kPa m2/dt.106

    0 999,868 0,61 7,787 5 999,992 0,87 1,519 10 999,726 1,23 1,307 15 999,125 1,70 1,140 20 998,228 2,33 1,004 25 997,069 3,16 0,893 30 995,671 4,23 0,801 35 994,055 5,62 0,724 40 992,238 7,58 0,658 45 990,233 9,58 0,602 50 998,052 12,30 0,553 60 983,200 19,90 0,475 70 977,770 31,10 0,413 80 971,800 47,30 0,365 90 965,310 70,10 0,326 100 958,360 101,30 0,294

    Sumber: Falvey, 1990:3 2.2 Aliran Getar

    Aliran getar merupakan fenomena hidraulika yang harus diperhatikan dalam bangunan saluran peluncur.

    Pada suatu saluran peluncur yang panjang terdapat bahaya ketidak stabilan dalam aliran yang disebut sebagai aliran getar (slug/pulsating flow). Apabila panjang saluran tersebut lebih dari 30 meter, maka harus dikontrol dengan cara menghitung bilangan Vendernikov(V) dan bilangan Montuori (M) (Anonim, 1986:95).

    dengan : b = lebar dasar saluran (m) v = kecepatan aliran (m/dt) g = percepatan gravitasi ( = 9,81 m/dt2) P = keliling basah (m) d = kedalaman hidraulik (m) I = kemiringan rerata gradien energi

    (= tan) = sudut gradien energi

    L = panjang saluran (m) Nilai perhitungan kedua persamaan

    tersebut selanjutnya diplotkan pada Gambar 1, untuk menetahui timbul tidaknya aliran getar. (Anonim,1986:97).

    Gambar 1 Grafik Aliran Getar Sumber: Anonim, 1986:97

    Adapun cara untuk mengurangi

    kemungkinan terjadinya aliran getar pada suatu saluran yang berpotensi untuk terjadi aliran getar, yaitu sebagai berikut: 1. Dengan merubah desain penampang

    saluran, yaitu mengurangi lebar saluran. 2. Memperlandai dasar saluran dengan

    mengurangi slope, sehingga kecepatan aliran dapat diminimalkan.

    3. Dengan jeram (cascades), yaitu mekanisme untuk transportasi aliran. Stricklen (1984) mengusulkan Cascades digunakan pada kemiringan dasar antara 5% 65% dengan kecepatan di atas 10 m/dtk. Salah satu tipe cascade yang dapat digunakan adalah cascade receiving sump, dapat dilihat pada Gambar 2 berikut ini:

    Gambar 2 Cascade receiving sump.

    Sumber: Anonim, 2012:6.55

    cos32gdPbvV =

    cos

    22

    gILVM =

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

    Bilangan Montouri (M2)

    Bila

    ngan

    Ven

    dern

    ikov

    (V) Daerah aliran getar

    Daerah tanpa aliran getar

  • I-4

    3. BAHAN DAN METODE Pelaksanaan pekerjaan untuk model test

    hidrolika ini didukung oleh fasilitas dari Laboratorium Hidrolika Terapan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang. Alat-alat pendukung percobaan model yang digunakan terdiri dari: 1. Empat buah pompa listrik masing-masing

    berkapasitas 25 l/dt, 45 l/dt, 30 l/dt dan 30 l/dt.

    2. Kolam penampung air sebagai sistem distribusi air di model disajikan pada Gambar 3. Bangunan ukur debit Rechbox yang terbuat dari fiberglass tebal 5 mm dengan ukuran yang disesuaikan dengan standar.

    3. Alat pengukur tinggi muka air berupa meteran taraf (point gauge), pengukuran kecepatan berupa tabung pitot dan small current meter.

    4. Model bangunan pelimpah, transisi, peluncur, peredam energi sesuai dengan skala yang digunakan.

    5. Rencana bangunan yang dimodelkan. Tahapan pelaksanaan uji model test ini disajikan dalam Gambar 1.

    Rancangan Percobaan Sesuai dengan investigasi dari lapangan dan berdasarkan desain konstruksi konsultan perencanaan, pengujian perilaku hidrolika aliran di bangunan pelimpah diuji dengan beberapa tahapan dan kondisi model. Kalibrasi Kalibrasi adalah tahapan dari mencocokan parameter model dan prototype agar di- peroleh suatu fenomena yang menyerupai. Verifikasi Merupakan tahapan pembuktian kebenaraan parameter model dan prototype sehingga diperoleh validasi sesuai dengan ketelitian yang diharapkan. Development Test Merupakan tahapan pengujian model yang bertujuan untuk mengetahui perkembangan perilaku hidrolika aliran sehubungan dengan upaya meminimalkan kondisi aliran yang kurang baik, dan untuk juga mengetahui gejala - gejala lain yang berpotensi timbul seperti gejala kavitasi dan aliran getar.

    Model Seri 0 Model Seri 0 merupakan model yang dibuat berdasarkan original desain konsultan. Model Seri 1, 2 dst. Model Seri ini merupakan alternatif desain (modifikasi), bila hasil Model Seri 0 kurang baik. Final Design Merupakan usulan penyempurnaan yang terbaik di antara model seri. Masing-masing model test tersebut diuji dengan beberapa variasi debit banjir Q2,Q50, Q100, Q1000, dan QPMF.

  • I-5

    Tidak

    Ya

    Gambar 3 Tahapan Pelaksanaan Pekerjaan Pengujian Model fisik Hidraulika

    Mulai

    Data Perlakuan Hidraulik Debit Operasi Tinggi Muka air

    Data Teknis Sistem Bangunan

    Pelimpah

    Studi literatur

    Perencanaan Model Fisik Hidrolika

    Ketersediaan Fasilitas Laboratorium

    Penetapan Skala Model

    Kalibrasi Debit Dimensi

    Verifikasi Tinggi Muka Air

    Pelaksanaan Model Fisik Seri 0

    Sesuai kriteria

    Modifikasi / Alternatif

    Kesimpulan dan Rekomendasi

    Selesai

    Pelaksanaan Seri Alternatif

  • I-6

    4. HASIL UJI MODEL TEST Untuk memperoleh unjuk hasil

    (performance) dari desain bangunan, di lakukan uji pengembangan (development test). Dalam pengujian ini sekaligus untuk mengetahui kebenaran model yang dibuat terhadap skala yang digunakan.

    Mengacu pada penetapan skala dengan tingkat ketelitian sampai dengan 4,8%, terlihat bahwa hasil model secara keseluruhan telah memenuhi persyaratan (Tabel 2. Sehingga dengan skala 1 : 50 hasil model tidak menimbulkan efek skala pada prototype.

    Tabel 2 Tingkat Kesalahan Relatif Hasil Pengujian

    Kala ulang

    (Tahun)

    Hd Pengukuran

    (m)

    Hd USBR

    (m)

    Kr USBR

    (%)

    2 0,950 0,971 2,151

    50 1,850 1,792 3,221

    100 2,007 1,937 3,610

    1000 2,600 2,578 3,875

    PMF 3,7 3,551 4,188 Sumber: Hasil Perhitungan Pengujian Seri Model A. Perubahan Desain

    Model Seri 0 Untuk memperoleh desain yang

    memenuhi kondisi hidraulik, dilakukan pengujian terhadap original design sebagai model seri 0 yaitu yang dibuat sesuai desain dari konsultan perencanaan. Model seri 0 dimaksudkan untuk mengetahui fenomena hidraulik pada bangunan dengan berbagai kondisi debit operasi, Berikut penjelasan untuk hasil beberapa aspek hidraulik yang terkait dengan pengujian model fisik ini, - Kecepatan aliran masih relatif besar

    (5,526 m/det pada Q100 = 396,93 m3/dt) dan menyebabkan scouring pada escape channel,

    - Lokasi olakan air masih terdapat di dalam stilling basin (Q100=253,16 m3/dt)

    - Kondisi aliran di apron hilir dari stilling basin, kondisi aliran tidak tenang karena fungsi peredam yang tidak berfungsi optimal (Q1000 = 396,93 m3/dt)

    - Loncatan hidraulik setelah stilling basin pada Q1000 masih tinggi dan pada QPMF sangat tinggi.

    Model Alternatif Design Berdasarkan perilaku aliran yang

    terjadi pada Model seri 0 yang telah dilakukan kondisi aliran pada kolam tampungan waduk sudah baik. Akan tetapi pola aliran yang terjadi pada bangunan sistem pelimpah belum baik.

    Maka perlu dilakukan modifikasi pada bangunan model agar perilaku aliran yang dapat lebih baik secara hidrolik.

    Berdasarkan hasil uji model seri 0 terdapat hasil yang kurang baik, maka perlu dilakukan model alternatif design, Adapun alternatif design sebagai berikut: Model Seri 1

    Berdasarkan perilaku aliran yang terjadi pada Model seri Hasil pengujian yang telah dilakukan:

    - Mengubah inlet saluran pengarah ke pelimpah dengan membuat jari-jari tertentu serta menambah panjang pilar. Hal ini untuk meminimalkan gangguan pada inlet/ujung tebing terhadap aliran di saluran pengarah sehingga aliran menjadi semakin baik.

    - Membuat ambang tambahan pada saluran transisi untuk mendapatkan aliran yang tenang sebelum masuk ke peluncur.

  • I-7

    R Gambar 4. Mengubah inlet saluran pengarah

    ke pelimpah

    Gambar 5. Menambah ambang tambahan pada saluran

    Model Seri 2

    Hasil perubahan design yang telah dilakukan pada Model seri 2 adalah: 1. Menghilangkan ambang tambahan,

    pada saluran transisi, agar aliran yang didapatkan tenang sebelum masuk ke peluncur,

    2. Memberi baffle block pada hilir pintu saluran samping hal ini untuk menghilangkan pusaran air pada dasar saluran samping pada dasar saluran samping pada hilir pintu,

    3. Memberi baffle block dan ujung saluran transisi untuk menciptakan aliran yang lebih tenang ketika memasuki saluran transisi

    Gambar 6. Menambah ambang tambahan pada saluran transisi dan menambah baffle

    block

    Model Seri 3 (Final design) Berdasarkan perilaku aliran yang

    terjadi pada model seri 2 yang telah dilakukan kondisi aliran kurang baik hanya terjadi pada saluran samping, saluran transisi dan saluran peluncur.

    Maka perlu dilakukan beberapa modifikasi pada bangunan model untuk mendapatkan perilaku aliran yang lebih baik secara hidraulik sehingga didapatkan final design. Beberapa perubahan desain pada final design adalah:

    5. Menyamakan elevasi hilir saluran transisi dengan elevasi pada hulu saluran samping atau hilir pintu (+509,00). Hal ini diperlukan untuk mendapatkan aliran yang lebih tenang sebelum masuk ke peluncur.

    6. Memberi tambahan baffle block, satu baris pada hulu saluran transisi sehingga menciptakan aliran yang lebih tenang ketika memasuki saluran transisi.

    Pada final design ini telah di- dapatkan kondisi aliran yang cukup baik. Khusus pada final design dilakukan pengamatan pada pola gerusan pada saluran dihilir peredaman energi. Secara keseluruhan perubahan design yang dilakukan pada original design sampai mendapatkan final design adalah sebagai berikut: 1. Mengubah inlet saluran pengarah ke

    pelimpah, dengan membuat ujung bulat dengan jari-jari tertentu

    2. Memperpanjang pilar 3. Memberi baffleblock pada hilir pintu

    dasar saluran samping 4. Memberi baffle block dan ujung hulu

    saluran transisi 5. Menyamakan elevasi hilir saluran

    transisi dengan elevasi hulu saluran samping atau hilir pintu (+509,00)

    Gambar 7. Perubahan design pada final design dengan menaikkan elevasi dihilir

    transisi.

    ambang

    R inlet R pelimpah

    Baffle block ambang

    +509,00

  • I-8

    Gambar 8. Perubahan design pada final design dengan menambah baffle block pada

    saluran transisi dan pada hilir pintu. 5. PEMBAHASAN 5.1 Hasil Analisa Kavitasi Uji Model

    Perhitungan dari analisa kavitasi digunakan untuk mengetahui terjadinya potensi kavitasi pada bangunan pelimpah, saluran transisi dan saluran peluncur. Kavitasi dapat mengakibatkan perusakan terhadap lantai dasar saluran dikarenakan adanya penghisapan akibat kecepatan yang tinggi.

    Syarat terjadi kavitasi bila < 1 sehingga, berdasarkan hasil analisa kavitasi untuk pengukuran pada bacaan pizometer uji model pada debit Q2, Q50, Q100, Q1000, dan QPMF terjadi kavitasi pada bangunan pelimpah di beberapa section. Sedangkan pada saluran transisi dan peluncur tidak terjadi kavitasi.

    Hasil perhitungan analitik kavitasi tidak terjadi. Akan tetapi potensi kavitasi yang terjadi dari bacaan pizometer >-4 sehingga potensi kavitasi tersebut kecil dan masih dianggap aman terhadap bahaya kavitasi yang terjadi dalam pelaksaanaannya di lapangan.

    Untuk menghindari bahaya dari kavitasi lokal, tekanan minimum pada mercu bendung harus dibatasi sampai dengan -4 m tekanan air, jika bangunan tersebut dari beton. Untuk konstruksi pasangan batu, tekanan sub atmosfer sebaiknya dibatasi sampai dengan -1 m tekanan air.

    5.2 Hasil Analisa Aliran Getar Uji Model Perhitungan Aliran getar pada

    saluran peluncur dilakukan dengan menggunakan bilangan mountori dan bilangan vandernikov, dan dilakukan dikoreksi dengan menggunakan grafik untuk mengetahui kriteria aliran getar untuk menentukan batas terjadinya aliran getar. Bilangan montouri dan verdernikov diplotkan pada Gambar 8. sehingga dapat di ketahui daerah aliran bergetar dan daerah tanpa aliran getar.

    Berdasarkan hasil evaluasi aliran getar berdasarkan perhitungan tidak mengalami aliran getar/pulsating flow , sedangkan pada hasil pengukuran melalui uji model di dapatkan aliran getar tidak terjadi. Sehingga hasil evaluasi aliran getar pada final design dianggap aman terhadap bahaya aliran getar/pulsating flow.

    +Baffle block +Baffle block

  • I-6

    Gambar 9. Grafik Aliran Getar

    0.000

    2.000

    4.000

    6.000

    8.000

    10.000

    12.000

    0.000 5.000 10.000 15.000

    V

    M2

    batas daerah aliran getar

    Q 2

    Q 50

    Q 100

    Q 1000

    Q PMF

    Daerah Tanpa Aliran Getar

  • I-10

    5.3 Hasil Analisa Local Scouring Perhitungan Analisa Local Scouring dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Hasil Perhitungan dan

    Pengukuran Kedalaman Gerusan Lokal

    Kala Ulang

    Q Hasil Perhitungan Hasil

    Pengukuran Schoklitsch Veronise

    (m3/dt) (m) (m) (m) Q2 82,75 1,567 4,082 2,131 Q50 218,26 2,686 7,632 3,722 Q100 253,16 3,062 8,927 5,164 Q1000 396,93 3,936 11,854 5,075 QPMF 683,3 5,593 17,912 6,149

    Sumber: Hasil Perhitungan Gerusan lokal pada hilir peredam

    energi terjadi gerakan material dasar sungai pada debit Q2, Q50 , Q100,, Q1000 , dan QPMF terjadi pergerakan material dasar sungai.

    Untuk kedalam gerusan pendekatan hitungan yang mendekati dengan hasil pengujian adalah perhitungan dengan menggunakan metode Schoklitsch.

    KESIMPULAN

    Berdasarkan analisa perhitungan dan pengujian pada model tes Waduk Gondang dengan skala 1:50 yang dilakukan ini sesuai dengan rumusan masalah yang ada di model test, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Pendekatan hitungan terhadap kondisi

    aliran yang terjadi adalah sebagai berikut: a. Pelimpah

    Pada semua debit rancangan mempunyai kondisi aliran yang baik, dimana pada pelimpah mempunyai aliran merata. Tinggi tekan air di atas pelimpah (Hd) pada hasil perhitungan dan hasil pengujian mempunyai perbedaan dengan hasil perhitungan yaitu pada Q2 = 2,151%, Q50 = 3,221%,

    Q100= 3,610%, Q1000 = 3,875%, QPMF = 4,188%.

    b. Saluran pelimpah samping Pada original design sampai dengan seri 2 kondisi aliran subkritis dari hulu saluran sampai hilir saluran pelimpah samping, pada hasil pengujian model tes dengan Q2 , Q50, dan Q100 terjadi kondisi aliran yang kurang merata pada saluran samping. Kondisi aliran kurang merata itu disebabkan oleh perlakuan pada bukaan pintu dan pelimpah. Kondisi itu dapat diminimalkan dengan endsill dan baffeblock pada saluran transisi sehingga aliran cukup merata dan baik, hal ini dapat dilaksanakan pada final design/seri 3.

    c. Saluran transisi Pendekatan hitungan pada saluran transisi menggunakan tahapan standar dengan titik kontrol pada ujung hilir saluran transisi dengan kondisi kritis atau bilangan Froude sama dengan 1 (satu).

    Pada original design sampai dengan seri 2 kondisi aliran subkritis dari hulu saluran sampai hilir saluran pelimpah samping, pada hasil pengujian model tes dengan Q2 , Q50, dan Q100 terjadi kondisi aliran silang pada saluran samping di pengamatan model. Kondisi itu dapat diminimalkan dengan endsill dan baffeblock pada saluran transisi sehingga crossflow/aliran silang mulai tidak terlihat pada model, hal ini di laksanakan pada final design/seri 3.

    d. Saluran peluncur Pada debit rancangan Q2, Q100, Q1000 dan QPMF mempunyai kondisi aliran cukup baik dan merata pada uji model final

  • I-11

    design sedangkan pada kondisi uji model seri original, seri 1, dan seri 2 masih terdapat aliran crossflow. Pendekatan hitungan pada saluran peluncur menggunakan metode tahapan standart. Pendekatan hitungan tersebut dapat mendekati dengan hasil pengujian sehingga dapat dijadikan referensi untuk memprediksi tinggi muka air dan kecepatan aliran pada saluran peluncur. Nilai kesalahan relatif pada saluran peluncur di titik 6 untuk debit rancangan Q2, Q50, Q100, dan Q1000 adalah Q2 = 1,157%, Q50 = 5,3823%, Q100 = 35,1887%, Q1000 = 0,1667%, Qpmf = 18,37%,

    e. Peredam energi Peredam energi yang dipakai pada uji model ini adalah Tipe Kolam/Bak Tenggelam dengan panjang stilling basin 50 m, lebar 20,00 m dan tinggi end sill 1,50 m. Kondisi aliran subkritis , tetapi masih berpotensi terjadi gerusan dikarenakan adanya penyempitan saluran dihilir dan topografi yang kurang memungkinkan.

    2. Pada saluran peluncur terdapat dua jenis analisa untuk keamanan saluran yaitu kavitasi dan aliran getar: - Hasil analisa kavitasi untuk

    pengukuran hasil uji model pada bacaan pizometer pada debit Q2, Q50, Q100, Q1000, dan QPMF terjadi kavitasi pada bangunan pelimpah dan peluncur dibeberapa section. Pada hasil perhitungan analitik potensi kavitasi tidak terjadi. Nilai potensi kavitasi maksimal yang terjadi dengan h = 0,1603, = 0,0006 dengan 1 = 0,0006 Sedangkan pada pembacaan pizometer hasil uji model, kavitasi maksimal yang terjadi h = -0,26 m pada debit QPMF

    section 0 dengan = 0,0599 dengan 1 = 0,0629.

    - Pada debit rancangan Q2, Q50, Q100, Q1000 dan QPMF aliran getar tidak terjadi. Aliran getar dari semua debit bila di plot terhadap grafik bilangan Mountori dan bilangan Vandernikov masih dalam kondisi aman. Q2 V = 0,303 M = 2,971 , Q50 V = 0,4524 M = 13,3739, Q100 V = 0,203 M = 2,971 Q1000 V = 0,2918 M = 5,566 , dan QPMF V = 0,3491 M = 8,74581. Sehingga model dan prototipe aman terhadap aliran getar dari bahaya gerakan hidrodinamik.

    3. Gerusan lokal pada hilir peredam energi terjadi gerakan material dasar sungai pada debit Q2, Q50 , Q100,, Q1000, dan Qpmf terjadi pergerakan material dasar sungai. Untuk kedalam gerusan pendekatan hitungan yang mendekati dengan hasil pengujian adalah metode Schoklitsch. Untuk hasil perhitungan analitik, kedalaman gerusan pada Q2 = 1,567 m, Q50 = 2,686 m, Q100 = 3,062 m, Q1000 = 3,9636 m, dan QPMF = 5,593 m. Sedangkan kedalaman dari hasil pengujian model test pada seri Q2 = 2,911 m, Q50 = 3,375 m, Q100 = 4,837 m, Q1000 = 1,973 m, dan QPMF = 4,800 m.

    DAFTAR PUSTAKA Syntia B.,Acyta.2013. Studi Model

    Hidraulik Pelimpah Samping (Side Channel Spillway) Waduk Gondang Kabupaten Karanganyar Dengan Skala 1:50. Malang: Universitas Brawijaya. (Skripsi Tidak dipublikasikan)

    Roberson Cassidy dan Chaudry. 1997. Hidraulic Enginering, New York. Chisester,Weiham, Brisbane,Singapore,Toronto : Jhon Willey dan Sons,Inc.

  • I-12

    United States Department of The Interior: Bureau of Reclamation. 1987. Design of Small Dams. Oxford & IBH Publishing CO. New Delhi Bombay Calcutta.

    Falvey, Henry T. 1990. Cavitation in Chutes and Spillways. United States Department Of The Interior : Bureau of Reclamation.

    Anonim, 1986. Standar Perencanaan Irigasi - Kriteria Perencanaan 04. Badan Penerbit Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta 1986.

    Anonim, 2012. Slurry flow in Open Channel. Developed for Fluor Daniel Wright Engineers. Internal report.

    Patty,O.1995.TenagaAir.Jakarta:Erlangga

    2.1.2 Indeks KavitasiPengujian Seri ModelPerubahan DesainModel Seri 0DAFTAR PUSTAKA