OPTIMASI PEREDAM ENERGI TIPE BUCKET PADA BENDUNG MERCU BULAT Tesis Magister Oleh: DEDDI YAN ANDI AMRA 25099021 PENGUTAMAAN REKAYASA SUMBER DAYA AIR JURUSAN TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2002
OPTIMASI PEREDAM ENERGI TIPE BUCKET PADA BENDUNG MERCU BULAT Oleh : Deddi Yan Andi Amra NIM : 250 99 021 ABSTRAK Sebagian besar kerusakan bendung di Indonesia di sebabkan oleh penggerusan setempat yang terjadi terus-menerus di hilir bendung, semakin lama akan mencapai kaki bendung dan membahayakan keamanan pengoperasian bendung. Penggerusan ini disebabkan oleh energi spesifik aliran yang besar dengan adanya tinggi terjunan air li mpah sehingga menimbulkan ketidakseimbangan kecepatan aliran dan turbulensi tambahan. Salah satu usaha dalam hat ini antara lain memberikan perlindungan di kaki bendung dengan adanya struktur peredam energi. Dari konsep inilah di kaki bendung didesain dengan satu, dua, atau lebih peredam energi disesuaikan dengan kondisi dan variabel-variabel dalam mekanisme proses deformasi tersebut secara tepat Pada pengujian pemodelan fisik dua dimensi yang dilakukan di laboratorium dilakukan perbandingan antara bendung yang mempunyai peredam energi ganda dengan bendung biasa mempunyai peredam energi tunggal dalam berbagai variasi pola debit dan pengaruhnya terhadap profil loncatan hidraulik arus Bucket, pengurangan energi serta penggerusan setempat yang terjadi di hilir bendung. Melalui cara perbandingan dengan pengambilan kedalaman hulu yang sama (Hd=0,032-0,075m), tinggi pembendungan yang sama (P4),50 m), serta kondisi material dasar hilir yang juga sama (D 50 = 0,62 mm), menunjukan bahwa bendung dengan peredam energi ganda merupakan alternatif terbaik dalam menanggulangi masalah gerusan lokal. Indikatomya yang terkait adalah dengan mengamati profit loncatan hidraulik yang terjadi dikaki bendung (pada pola arus Bucket) melalui angka-angka teruji dari energi spesifik teredusir, dan bilangan Froude. Untuk model II (bendung dengan peredam energi ganda), profit loncatan hidrauliknya lebih terkendali dibandingkan dengan model I
(bendung peredam energi tunggal). Pada bendung dengan peredam energi tunggal panjang loncatan hidraulik di kaki bendung pada kedalaman hulu (Hd = 0,032 m hingga Hd = 0,075 m) berada pada rentang (0,305 m hingga 0,550 m) dengan kedalaman air normal hilir (0,0310 m hingga 0,1080 m), sedangkan pada bendung dengan peredam energi ganda, panjang loncatan hidraulik di kaki bendung pada pola debit yang sama menunjukan jarak yang lebih pendek berada pada rentang (0,270 m hingga 0,500 m) dengan kedalaman air normal hilir yang di jaga hampir sama (0,0305 m hingga 0,1107 m). Efektifitas energi teredusir relatif antara model II (bendung dengan peredam ganda) terhadap model I (bendung dengan peredam energi tunggal) dapat dinyatakan dalam persentase efektifitas dimana energi spesifik awal teredusir relatif loncatan hidraulik berada pada rentang (13,66%-18,30%) dan energi spesifik maksimum teredusir relatif loncatan hidraulik berada pada rentang (6,99%-1 1,85%). Bilangan Froude teridentifikasi pada masing-masing awal loncatan hidraulik arus Bucket yang terjadi adalah pada model 1 (bendung dengan peredam energi tunggal) berada pada rentang (2,00-2,43), sedangkan pada model II (bendung berperedam energi ganda) berada pada rentang (1,64-1,91). Pola gerusan yang terjadi pada model I (bendung dengan peredam energi tunggal) menunjukan kedalaman penggerusan setempat dan panjang gerusan yang lebih besar daripada model II (bendung dengan peredam energi ganda). Kedalaman gerusan terdalam untuk model I berada pada rentang (6,02 cm hingga 24,50 cm), sedangkan kedalaman gerusan terdalam untuk model II berada pada rentang (6,00 cm hingga 20,06 cm). Panjang gerusan yang terjadi pada model I (bendung dengan peredam energi tunggal) menunjukan jarak lebih panjang daripada model II (bendung dengan peredam energi ganda) dari masing-masing ujung Endsill bendungnya. Untuk kedalaman hulu terbesar (Hd = 0,075 m), panjang gerusan yang terjadi pada model I sebesar 2,10 m, sedangkan untuk model II pada debit yang sama, panjang gerusanya hanya sebesar 1,40 m. Secara umum dengan penambahan kedalaman air hulu atau debit, perbandingan relatif pola gerusan yang terjadi di hilir pada model II terhadap model I lebih menunjukan pola gerusan yang semakin relatif baik.