BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Spillway atau disebut dengan pelimpah merupakan bangunan air beserta
instalasinya yang berfungsi untuk mengalirkan debit banjir yang masuk ke
dalam waduk agar tidak membahayakan keamanaan bendungan terhadap
overtopping dan gerusan di hilir. Dimana kapasitasnya ditentukan terutama
berdasarkan debit banjir yang diperhitungkan akan melalui bangunan air.
Pelimpah selain terdapat pada bendungan, dapat pula digunakan sebagai
kelengkapan utama pada bendung, embung, kantong lahar, dan lain-lain.
Dengan adanya pelimpah, elevasi muka air di hulu didesain tidak akan
melampaui batas maksimum berkaitan dengan debit banjir rencana.
Pada bendungan urugan, bangunan pelimpah harus terbuat dari beton
dengan penempatan pada lokasi yang mempunyai daya dukung kuat, kemiringan
yang lebih curam, jarak dengan alur sungai lebih pendek serta aliran yang
searah dengan aliran downstream sungai sehingga saluran peluncur dan
pelepasannya ke sungai tidak terlalu panjang serta mempunyai hidrolis yang
baik. Sangat tidak diperkenankan untuk menempatkan pelimpah pada daerah
timbunan bendungan. Dengan kata lain, penempatan pelimpah harus di luar as
bendungan (Sosrodarsono, 1989).
Untuk bendungan beton cenderung membutuhkan pelimpah yang lebih
sederhana. Biasanya menyatu dengan bendungan, berupa pelimpah 'ski-jump'.
Karena penggunaan chute spillway atau pelimpah berpeluncur pada bendungan
beton membutuhkan biaya yang sangat tinggi. Karena berbagai macam kondisi,
baik yang berkaitan dengan struktur pelimpah itu sendiri maupun tinggi muka
air di hilir, umumnya diperlukan model tes hidrolik untuk mendapatkan
desain terbaik pelimpah (Susilo, 2015).
Pelimpah ini merupakan fitur yang sangat penting dari setiap proyek
bendungan. Oleh karena itu, disini akan disusun makalah yang memakarkan
tentang spillway dan bagian utama dari spillway.
2. Lingkup Pembahasan
Pada makalah ini akan dibahas tentang (pelimpah) spillway, yang
meliputi jenis-jenis pelimpah dan bagian utama dari bangunan pelimpah.
BAB II
JENIS-JENIS PELIMPAH (SPILLWAY)
Ada 3 (tiga) jenis utama pelimpah yakni pelimpah terbuka (open
spillway), pelimpah poros (shaft spillway), dan siphon spillway. Biasanya
ada yang tergabung dalam bendungan tapi kadang-kadang merupakan struktur
yang terpisah. Jenis pelimpah terbuka adalah yang paling sering ditemui
(Weber, 1978).
2.1. Pelimpah Terbuka (Open Spillway)
2.1.1 Aliran di atas pelimpah
Tidak diperkenankan terjadi overtopping pada puncak bendungan, untuk
itu dibuat pelimpah guna mengalirkan debit banjir ke hilir sehingga
kontruksi bendungan tetap aman. Kondisi aliran di hulu pelimpah adalah sub
kritis dan berubah perlahan menjadi superkritis setelah melalui puncak
pelimpah.
Karena kecepatan air di pelimpah terbuka relatif tinggi adalah
penting bahwa profil puncak harus memandu aliran semulus mungkin dan dengan
minimum turbulensi. Profil yang cembung berlebihan cenderung mengurangi
tekanan air yang mengalir di atasnya dan memperbesar kemungkinan terjadinya
kavitasi.
Untuk meminimalkan efek ini, profil diadopsi sesuai dengan bagian
bawah tutupan aerasi untuk bendung ambang tajam. Untuk menghitung debit
melalui pelimpah berlaku persamaan berikut (Weber, 1978):
Q = C.L.h3/2 (1)
Dengan :
Q = debit
C = koefisien pelimpah biasanya antara 1,6 dan 2,2, tergantung
jenis dan bentuk pelimpah
L = lebar pelimpah
h = tinggi air di atas pelimpah
2.1.2 Aliran di kaki pelimpah
Air melintasi lereng curam hilir bendungan gravitasi berangsur-angsur
makin cepat dan pada saat mencapai kaki pelimpah telah mencapai kecepatan
yang sangat tinggi, jauh di atas nilai kritis. Aliran kecepatan tinggi
secara bertahap dihambat oleh gesekan dan dengan demikian mampu menyebabkan
gerusan parah dan erosi untuk jarak yang cukup jauh di hilir.
Gerusan dapat dicegah dengan lapisan beton, tapi ini merupakan
solusi yang mahal dan harus memperbaiki desain hidrolis guna menghilangkan
kelebihan energi dalam jarak sedekat mungkin dari kaki pelimpah. Telah
disebutkan sebelumnya bahwa ada kehilangan energi yang besar terkait dengan
lompatan hidrolik. Dan fenomena lompatan hidrolis selalu berupa aliran hulu
superkritis sementara di hilir hampir selalu sub kritis. Namun, adanya
variasi debit pelimpah dan tinggi muka air di hilir menyebabkan tidak
selalu mudah untuk membatasi lompatan dan turbulensi pada jarak yang
relatif pendek dari kaki pelimpah.
Gambar 2.2 menunjukkan aliran air di atas pelimpah. Menggunakan persamaan
Bernoulli dari puncak dan kaki pelimpah kita memperoleh hD + h = d1 +
V12/2g. Dengan V1 = q / d1, di mana q adalah debit per unit lebar,
diperoleh persamaan (Weber, 1978) :
(2)
Persamaan ini dapat diselesaikan untuk d1 dengan trial and error.
Hubungan kedalaman hulu d1 dan hilir d2 dari lompatan hidrolik terkait
dengan persamaan
(3)
Jika dT kurang dari d2, lompatan hidrolis terjadi disaat kedalaman d1
telah meningkat menjadi d1'. Aliran pada lereng / kemiringan landai
menghasilkan profil aliran dari jenis M3. Apabila dT lebih besar dari d2,
lompatan hidrolis menjadi tenggelam dan aliran kecepatan tinggi terjun ke
muka air hilir.
Langkah-langkah yang dapat diambil untuk membatasi turbulensi adalah
sebagai berikut (Weber, 1978) :
a) Kondisi tinggi muka air di hilir rendah
Kondisi ini erat kaitannya dengan kemiringan saluran hilir cukup curam.
Lompatan hidrolik dapat terjadi di dekat kaki pelimpah dengan menurunkan
apron hingga di bawah muka air hilir, kolam yang terbentuk disebut kolam
olak (stilling basin). Ambang pada akhir apron berfungsi menjaga kedalaman
yang diperlukan serta mengatur aliran dan membatasi turbulensi .
b) Kondisi tinggi muka air di hilir tinggi
Dengan apron miring, seperti di Gambar 2.6, lompatan hidrolis dibuat
terjadi di beberapa titik di lereng. Lokasi melompat sebagian besar
ditentukan oleh perpotongan permukaan tailwater dan aliran kecepatan
tinggi, tidak ada analisis teoritis yang memuaskan tersedia, tetapi
percobaan menunjukkan bahwa disediakan lereng tidak lebih besar dari 1: 6
bentuk modifikasi dari melompat akan terjadi.
Kaki pelimpah dengan bentuk 'bucket' (Gambar 2.7) adalah cara lain untuk
membatasi turbulensi hilir. Dengan membuat jari-jari cukup besar dan
memastikan bahwa 'bucket' yang terus terendam, gerakan sirkulasi di
dalamnya sangat efektif dalam memecah energi.
Lompat ski adalah peredam energi jenis yang agak berbeda karena
efektivitasnya terletak pada kombinasi lompatan dan hambatan udara. Seperti
digambarkan dalam Gambar 2.8 ujung dari pelimpah dibuat dengan profil ke
atas cekung, dirancang agar air melompat ke udara di atas muka air hilir.
Ini menghasilkan energi yang hilang melalui interaksi dengan udara.
2.1.3. Jenis – jenis pelimpah terbuka
a) Free-overfall (straight drop) spillway
Karakteristik dari pelimpah tipe ini meliputi:
- Cocok pada bendung pelengkung yang tipis atau bendung dengan puncak
yang memiliki bagian hilir yang nyaris vertikal.
- Sebuah kolam olakan perlu dibangun di dasar ketinggian jatuh bebas
- Loncatan hidrolik dapat terbentuk pada bagian datar jika tailwater
memiliki kedalaman yang cukup.
- Permasalahan hidrolik utama yang sering muncul dalam desain pelimpah
tipe ini adalah karakteristik dari pengaturan dan peredaman energi
aliran di hilir.
b) Chute spillway
Chute spillway atau pelimpah banjir tipe peluncur memungkinkan aliran
yang melimpah di atas mercu pelimpah untuk mengalir pada suatu saluran
terbuka yang curam yang disebut peluncur atau terusan. Saluran terbuka
tersebut biasanya dibuat dari pelat-pelat beton bertulang.
Gambar 2.10 Pelimpah Jenis Chute Spillway
Bangunan semacam ini relatif ringan dan cocok untuk bendungan urugan
dengan kondisi topografi yang mendukung untuk dibangunnya chute spillway
tersebut. Bila kemiringan peluncur dapat disesuaikan terhadap keadaan
topografi daerahnya, maka jumlah urugan dapat dikurangi. Peluncur kadang-
kadang mempunyai lebar yang seragam, tetapi ada juga yang lebarnya
dipersempit untuk penghematan dan kemudian diperlebar di dekat ujungnya
untuk mengurangi keceparan aliran. Dinding di samping peluncur juga harus
cukup tinggi.
c) Side channel spillway
Ilustrasi pelimpah banjir jenis luapan samping atau side channel
spillway dapat dilihat pada Gambar 2.11. Seperti terlihat pada gambar
tersebut, side channel spillway adalah pelimpah yang alirannya, setelah
lewat di atas mercu, disalurkan di dalam suatu alur yang arahnya sejajar
dengan mercu. Setelah melalui alur samping tersebut air biasanya dialirkan
melalui suatu peluncur (chute) atau terowongan (tunnel).
Gambar 2.12. Aliran pada sebuah side channel spillway
Mercu pelimpah tipe ini biasanya berupa bagian gaya berat yang dibuat
dari beton, tetapi dapat juga berupa lantai perkerasan yang terletak di
atas timbunan tanah atau permukaan tanah asli.
2.2. Pelimpah poros (shaft spillway)
Kondisi lapangan terkadang tidak memungkinkan untuk dibuat sebuah
pelimpah terbuka, antara lain keterbatasan ruang yang tersedia atau karena
bendungan terbuat dari urugan tanah. Maka pelimpah poros dapat menjadi
solusi. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2.13, pelimpah poros terdiri dari
poros vertikal (atau miring) dihubungkan dengan terowongan horizontal atau
gorong-gorong yang berada di atas permukaan air di hilir.
Air masuk poros atas bendung melingkar, dengan inlet berbentuk bell-
mouth atau terompet. Ketika bendung dalam kondisi aliran bebas, perhitungan
menggunakan persamaan bendung umum. Panjang puncak L dengan lingkar
efektif, yakni panjang lingkar bendung dikurangi tulang rusuk (pier), yang
biasanya berjarak sekitar puncak untuk menangkal setiap kecenderungan gerak
pusaran. Hal ini berpengaruh mengurangi koefisien debit.
Terdapat 3 jenis kondisi operasional yakni :
a. Pada pelimpahan pertama, kuantitas air tidak cukup untuk mengisi
bagian terowongan dan beroperasi sebagai saluran sebagian penuh dengan
permukaan bebas.
b. Dengan meningkatnya debit, ada tahap transisi antara aliran bebas dan
tekanan. Throttling dari tikungan yang lebih rendah dan terowongan
menyebabkan air untuk cadangan di poros sampai kepala mengembangkan h2
untuk mengatasi kerugian gesekan. Sesuai dengan Darcy Weisbach ((
konstan) atau rumus Manning, debit pada saluran bertekanan sebanding
dengan H21/2. Selama kedua kondisi aliran (a) dan (b) volume udara yang
cukup besar sebanding dengan air yang mengalir.
c. Ketika debit telah meningkat hingga elevasi air di poros naik di atas
puncak, hubungan antara debit dan head di atas crest tidak berlaku
(Gambar 2.14) dan head h2 mengatur debit di seluruh terowongan. Setiap
peningkatan kedalaman di atas puncak dalam kondisi tenggelam menambahkan
sedikit debit. Ini adalah kerugian serius namun dalam kondisi tenggelam,
volume udara tertekan sangat sedikit. Karena kondisi aliran yang
kompleks, model tes selalu diperlukan pada tahap desain.
2.3. Siphon Spillway / Tunnel Spillway
Siphon spillway pada dasarnya merupakan outlet pendek terletak di atas
garis hidrolik. Adanya tekanan atmosfer memungkinkan air pada permukaan
bebas di hulu siphon untuk dialirkan ke elevasi yang lebih rendah di hilir.
Mekanisme operasi dapat dijelaskan dengan mengacu pada siphon sederhana
yang ditunjukkan pada Gambar 2.20.
Kenaikan tinggi muka air hulu memberikan tekanan yang menarik air
masuk ke dalam tenggorok (throat) siphon, sampai pada tahap dimana air
dalam tenggorok siphon melimpah di atas crest. Kenaikan muka air hulu lebih
lanjut menyebabkan peningkatan kecepatan aliran dalam siphon dan
memperbesar tekanan udara di dalam yang mengakibatkan siphon bekerja penuh,
di mana tahap ini setiap kenaikan lebih lanjut di tingkat hulu sekarang
hanya menghasilkan peningkatan debit yang sangat sedikit, karena
diferensial head menjadi kriteria.
Pelimpahan melalui siphon menghasilkan penurunan muka air hulu tetapi
siphon terus beroperasi meskipun muka air mungkin telah berada di bawah
puncak siphon tersebut. Hal ini terjadi sampai inlet terbuka. Debit siphon
dapat diperoleh dengan menerapkan persamaan Bernoulli untuk muka air hulu
dan hilir sebagaimana berikut :
(4)
Vt = kecepatan pada throat siphon;
K1, K2, K3, K4 adalah koefisien empiris yang merupakan kehilangan head
energi untuk inlet, kaki bagian atas, kaki bagian bawah, dan outlet. Debit
siphon diperoleh melalui persamaan berikut :
……………………………………(5)
At = luas penampang throat
Nilai (K1+K2+K3+K4)1/2 biasanya antara 0,5 dan 0,9 sehingga diperoleh
persamaan :
(6)
Aplikasi lebih lanjut dari persamaan Bernoulli untuk head tekanan absolut
pada throat adalah sebagai berikut :
(7)
dan
(8)
dimana :
= head tekanan asmosfer
(t = koefisien head kecepatan
Secara teoritis tekanan minimum dapat diharapkan terjadi di puncak sebuah
siphon. Dengan menggunakan persamaan yang berlaku untuk saluran tikungan
persegi panjang, dan mengingat bahwa siphon sebagai bidang vertikal,
diperoleh perbedaan head tekanan di puncak :
(9)
b = lebar throat, rs = jari-jari siphon, rc = jari-jari puncak
Untuk menghindari penurunan tekanan pada crest, diperlukan jari-jari
dalam yang besar. Mengabaikan kehilangan dan dengan asumsi bahwa elevasi
puncak dan muka air hulu adalah sama, kecepatan maksimum di puncak adalah
12 m/dtk, dengan head tekanan absolut minimal 3 m. Ini berarti bahwa
kecepatan rata-rata yang diijinkan di throat adalah 8 m/dtk.
Sebuah siphon spillway dirancang dengan baik mampu mengendalikan muka
air hulu dalam batas sangat dekat. Jika memungkinkan, outlet dengan katup
diperlukan karena ini membantu tindakan priming. Ketika outlet tanpa katup,
pengukuran yang tepat harus diambil untuk mencegah pengisian udara.
Prosedur yang paling sederhana adalah memastikan bahwa dinding tirai air
dibelokkan melintasi tubuh hilir. Hal ini dijelaskan dalam Gambar 9.28.
Priming biasanya terjadi ketika permukaan air hulu meningkat menjadi
tidak lebih dari sekitar sepertiga dari ketinggian tenggorokan. Ventilasi
udara dibuat pada struktur, berfungsi mematahkan aksi Siphonic ketika
permukaan air hulu turun ke elevasi di bawah crest.
Adapun kelebihan dan kekurangan dari siphon spillway dibandingkan
dengan pelimpah terbuka adalah :
Kelebihan :
a. ketinggian air dapat dikontrol secara otomatis dalam rentang yang
sangat kecil
b. debit yang dilimpahkan tergantung pada perbedaan head antara hulu dan
hilir
c. siphon mampu bekerja dengan kapasitas penuh pada kondisi kenaikan
pesat muka air hulu
d. tekanan yang lebih besar dalam siphon berguna pada ruang panjang
puncak terbatas
Kelemahan :
a) priming secara tiba-tiba dari siphon spillway menghasilkan aliran air
hilir yang dalam banyak situasi dianggap tidak menguntungkan.
b) Dalam kondisi upper leg siphon tertutup muka air dan terjadi limpahan
di atas crest siphon, kenaikan lebih lanjut pada tinggi muka air hulu
hanya sedikit berpengaruh pada peningkatan debit di atas crest, sedangkan
debit dari bendung meningkat tanpa ada batasan head. Sehingga diperlukan
struktur tambahan untuk mengamankan bendungan dari overtopping.
c) Biaya konstruksi mahal.
BAB III
BAGIAN UTAMA BANGUNAN PELIMPAH
1. Saluran Pengarah Aliran
Bagian ini berfungsi sebagai penuntun dan pengarah aliran agar aliran
tersebut dalam kondisi hidrolika yang baik. Pada saluran pengarah aliran
ini, kecepatan masuknya aliran air supaya tidak melebihi 4 m/dt dan lebar
saluran makin mengecil kearah hilir. Apabila kecepatan tersebut melebihi 4
m/dt, maka aliran akan bersifat helisoidal dan kapasitas pengalirannya akan
menurun. Di samping itu aliran helisoidal tersebut akan mengakibatkan
peningkatan beban hydrodinamis pada bangunan pelimpah tersebut. Kedalaman
dasar saluran pengarah aliran biasanya diambil lebih besar dari 1/5xtinggi
rencana limpasan di atas mercu ambang pelimpah (Sosrodarsono, 1981).
. Alirannya dapat berupa aliran seragam (uniform flow) atau tak
seragam (non uniform flow). Umumnya sifat aliran di saluran pengarah adalah
aliran superkritik.
Tidak standard yang dapat dipergunakan sebagai landasan untuk
perencanaan saluran pengarah ini, sehingga pembuatan rencana teknisnya
biasanya didasarkan pada pengujian model hidrolika (hydraulic model test).
Gambar 3.1. Bangunan Pelimpah
2. Saluran Pengatur Aliran
Bagian ini berfungsi sebagai pengatur kapasitas aliran (debit) air
yang melintasi bangunan pelimpah. Bentuk dan sistem kerja saluran pengatur
ini sangat bermacam-macam disesuaikan dengan ketelitian pengaturan yang
disyaratkan untuk bagian ini.
Contoh dari bagian pengatur aliran, sebagai berikut:
a. Tipe ambang bebas (flowing into canal type)
Digunakan untuk debit air yang kecil dengan bentuk sederhana bagian
depan dapat berbentuk tegak atau miring, kemudian horizontal dan
akhirnya berbentuk lengkung.
Gambar 3.2. Saluran pengatur dengan ambang bebas
b. Tipe bendung pelimpah (over flow weir type)
Bendung pelimpah ini merupakan salah satu komponen dari saluran pengatur
aliran dibuat untuk lebih meningkatkan pengaturan serta memperbesar
debit air yang akan melintasi bangunan pelimpah.
c. Tipe pelimpah samping (Side weir over flow type)
Suatu bangunan pelimpah yang saluran peluncurnya berposisi menyamping
terhadap saluran pengatur aliran diudiknya disebut bangunan pelimpah
samping (side spillway). Biasanya saluran pengatur alirannya disebut
saluran pengatur aliran type pelimpah samping dilengkapi dengan suatu
bendung pengatur dan kadang-kadang bahkan dipasang pintu-pintu.
Aliran yang melintasi bangunan pelimpah samping tersebut, seolah-olah
terbagi menjadi dua tingkatan dengan dua buah peredam energi, yaitu yang
pertama terletak pada bagian akhir saluran pengatur yang disebut saluran
saming (side ditch) dan yang kedua adalah peredam energi di bagian akhir
dari bangunan pelimpah tersebut.
Persyaratan yang perlu diperhatikan pada bangunan pelimpah tipe ini
adalah agar debit banjir yang melintasinya tidak menyebabkan aliran yang
menenggelamkan bendung pada saluran pengatur, karena saluran samping
agar dibuat cukup rendah terhadap bendung tersebut (Sosrodarsono, 1981).
3. Mercu
Di Indonesia pada umumnya digunakan dua tipe mercu untuk bendung
pelimpah : tipe Ogee dan tipe bulat.
Gambar 3.2 Mercu tipe ogee
Gambar 3.3 Mercu tipe bulat
Kedua bentuk mercu tersebut dapat dipakai baik untuk konstruksi beton
maupun pasangan batu atau bentuk kombinasi dari keduanya. Kemiringan
maksimum muka bendung bagian hilir yang dibicarakan di sini berkemiringan 1
banding 1 batas bendung dengan muka hilir vertikal mungkin menguntungkan
jika bahan pondasinya dibuat dari batu keras dan tidak diperlukan kolam
olak. Dalam hal ini kavitasi dan aerasi tirai luapan harus diperhitungkan
dengan baik.
4. Saluran Transisi
Saluran transisi direncanakan agar debit banjir rencana yang akan
disalurkan tidak menimbulkan air terhenti (back water) di bagian hilir
saluran samping dan memberikan kondisi yang paling menguntungkan, baik pada
aliran di dalam saluran transisi tersebut maupun pada aliran permulaan yang
akan menuju saluran peluncur.
5. Saluran Peluncur
Perencanaan dimensi saluran peluncur pada mulanya didasarkan pada
kondisi topografi daerah setempat. Dalam perencanaannya hendaknya
didasarkan pada aspek ekonomis, keamanan hidrolis dan keamanan
konstruksinya. Pada saluran peluncur ini diusahakan memiliki trase yang
lurus, dan bilangan Froude yang terjadi di dalamnya tidak melebihi nilai 9.
Perhitungan profil muka air pada saluran peluncur ini pada dasarnya
sama dengan perhitungan pada saluran transisi, hanya saja dalam hal ini
kehilangan tinggi tekan akibat turbulensi diabaikan mengingat bentuk
salurannya yang prismatis.
6. Peredam Energi
Sebelum aliran air yang melintasi bangunan pelimpah dikembalikan lagi
ke dalam sungai, maka aliran dengan kecepatan yang tinggi dalam kondisi
aliranaliran sub kritis. Dengan demikian kandungan energi dengan daya
penggerus yang sangat kuat tersebut harus diredusit hingga mencapai tingkat
yang normal kembali, sehingga aliran tersebut kembali kedalam sungai tanpa
membahayakan kestabilan alur sungai yang bersangkutan. Guna meredusir
energi yang terdapat didalam aliran tersebut, maka diujung hilir saluran
peluncur biasanya dibuat suatu bangunan yang disebut peredam energi
pencegah gerusan (scour protection stilling basin) (Sosrodarsono, 1981).
Berdasarkan dengan tipe bendungan urugan yang dipilih dan kondisi
topografi serta sistim kerjanya maka peredam energi mempunyai berbagai
tipe, antara lain :
a. Tipe Loncatan (water jump type)
Peredam energi loncatan biasanya dibuat untuk sungai-sungai yang
dangkal (dengan kedalaman yang lebih kecil dibandingkan kedalaman loncatan
hidrolis aliran di ujung udik peredam energi). Tetapi tipe ini hanya cocok
untuk sungai dengan dasar alur yang kokoh.
b. Tipe Kolam Olakan (stilling basin type)
Secara umum tipe kolam olakan dibedakan menjadi 3 tipe utama :
1. Kolam olakan miring ke hilir
2. Kolam olakan miring ke hulu
3. Kolam olakan datar
Yang paling umum dipergunakan adalah kolam olakan datar. Selanjutnya
kolam olakan datar dibedakan menjadi 4 macam, yang dibedakan oleh rezim
hidrolika alirannya dan kondisi konstruksinya.
Kolam olakan datar tipe I
Tipe ini digunakan untuk debit yang kecil dengan kapasitas peredaman
energi yang kecil pula dan kolam olakannya berdimensi kecil. Tipe ini
biasanya dibangun untuk suatu kondisi yang tidak memungkinkan
pembuatan perlengkapan-perlengkapan lainnya pada kolam olakan
tersebut.
Kolam olakan datar tipe II
Kolam olakan ini dilengkapi dengan gigi-gigi pemencar aliran di
pinggir hulu dasar kolam dan ambang bergerigi di pinggir hilirnya.
Kolam olakan tipe ini digunakan untuk aliran dengan tekanan
hidrostatis yang tinggi dan dengan debit yang besar (q = 45 m3/dt/m,
tekanan hidrostatis > 60 m dan bilangan froude > 4,5)
Gigi-gigi pemencar aliran berfungsi untuk untuk lebih meningkatkan
efektifitas peredaman, sedangkan ambang bergerigi berfungsi sebagai
penstabil loncatan hidrolis dalam kolam olakan tersebut. Kolam olakan
tipe ini sangat sesuai untuk bendungan tipe urugan dan penggunaanya
cukup luas.
Kolam olakan datar tipe III
Pada hakekatnya perinsip kerja kolam olakan ini sangat mirip dengan
sistim kerja kolam olakan datar tipe II, akan tetapi lebih sesuai
untuk mengalirkan air dengan tekanan hidrostatis yang rendah dan debit
yang agak kecil (q < 18,5 m3/dt/m, V < 18 m/dt dan bilangan froude >
4,5). Untuk mengurangi panjang kolam olakan, biasanya dibuatkan gigi-
gigi pemencar aliran di tepi hulu dasar kolam, gigi-gigi penghadang
aliran pada dasar kolam olakan. Kolam olakan tipe ini biasanya untuk
bangunan pelimpah pada bendungan urugan yang rendah.
Kolam olakan datar tipe IV
Sistem kerja kolam olakan tipe ini sama dengan sistem kerja kolam
olakan tipe III, tetapi penggunaannya yang cocok adalah untuk aliran
dengan tekanan hidrostatis yang rendah dan debit yang besar per unit
lebar, yaitu utnuk aliran dalam kondisi super kritis dengan bilangan
froude antara 2,5 s/d 4,5. Biasanya kolam olakan ini digunakan pada
bangunan pelimpah suatu bendungan urugan yang sangat rendah.
c. Tipe Bak Pusaran (roller bucket type)
Peredam energi tipe bak pusaran adalah bangunan peredam energi yang
terdapat di dalam aliran air dengan proses pergesekan antara molekul-
molekul air akibat adanya pusaran vertikal di dalam kolam. Biasanya bak
pusaran ini membutuhkan pondasi batuan yang kukuh dan air yang terdapat di
hilirnya cukup dalam. Bak pusaran ini mempunyai bentuk serta modifikasi
yang beraneka ragam, disesuaikan dengan kondisi topografi dan geologi
tempat kedudukannya serta kondisi fluktuasi permukaan air di hilir kolam
tersebut.
BAB IV
KESIMPULAN
Dari pembahasan tentang Pelimpah (Spillway) yang telah dilakukan, maka
dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain:
1. Spillway merupakan kelengkapan utama yang harus ada pada beberapa jenis
Bangunan air, seperti Bendungan, Bangunan Utama Bendung (Bendung),
Checkdam, Saluran, Tanggul Saluran dan sebagainya.
2. Spillway berfungsi untuk melimpahkan debit air yang dianggap
berkelebihan dan untuk menanggulangi bahaya overtopping terhadap
beberapa jenis kelengkapan Bangunan Air.
3. Kapasitas pelimpah ditentukan terutama berdasarkan debit banjir yang
diperhitungkan akan melalui bangunan air. Faktor lain yang juga harus
diperhatikan dalam penentuan kapasitas pelimpah antara lain :
Sifat banjir rancangan
Biaya pembuatan
Risiko atas tingkat kerugian apabila terjadi bencana banjir
DAFTAR PUSTAKA
Susilo, Hadi. Bangunan Pengembangan Air.
http://kk.mercubuana.ac.id/elearning/files_modul/11035-9-
182326886529.pdf, Diakses tanggal 22 April 2015.
Sosrodarsono, Suyono. 1989. Bendungan Type Urugan. PT. Pradnya Paramita.
Jakarta
Webber, N.B. 1978. Fluid Mechanics for Civil Engineers. Chapman & Hall Ltd.
London
www.4.bp.blogspot.com/
www.americanshoringinc.com/archive/gallery2, 2015
www.featurepics.com/online/Chute-Spillway-1624769.asp
www.flickr.com/photos/royluck/5202956126/
-----------------------
Gambar 2.5 Kolam olak dengan ambang
Gambar 2.4 Profil muka air hilir tinggi
Gambar 2.3 Profil muka air hilir rendah
Gambar 2.6 Pelimpah dengan apron miring
Gambar 2.2 Profil aliran di kaki pelimpah
Gambar 2.1 Profil aliran di atas puncak pelimpah
Gambar 2.20. Siphon spillway sederhana
Gambar 2.13 Pelimpah poros (Shaft spillway)
Gambar 2.14 Rating curve pada pelimpah poros
Gambar 2.21. Siphon spillway dengan aliran bebas
Tipe S
Tipe Belokan
Gambar 2.7 Pelimpah dengan 'roller bucket'
Gambar 2.8 Pelimpah ski-jump
Gambar 2.9 Straight Drop Spillway
Gambar 2.11 Side Channel Spillway yang dilengkapi chute / peluncur
