Analisis Hidrologi dan Hidraulika Bangunan Pengelak dan Pelimpah Bendungan (Studi Kasus Bangunan Pengelak dan Pelimpah Bendungan Tugu)

LUTFI LAILATUL RIZKI, Prof. Dr. Ir. Bambang Triatmodjo CES., DEA.;Dr. Ir. Istiarto, M.Eng.

2019 | Tesis | MAGISTER TEKNIK SIPIL

Pengalihan aliran sungai selama konstruksi bendungan menggunakan bendungan pengelak (cofferdam) serta saluran pengelak. Selain itu, tingkat frekuensi tertinggi keruntuhan bendungan adalah karena overtopping. Agar tidak terjadi overtopping pada tubuh bendungan, debit banjir abnormal dialirkan melewati bangunan pelimpah. Oleh sebab itu, bangunan pengelak dan pelimpah perlu direncanakan dengan baik. Analisis yang digunakan untuk perencanaan bangunan pengelak dan pelimpah adalah analisis hidrologi dan hidraulika. Analisis hidrologi digunakan untuk mengetahui debit rancangan serta penelusuran banjir. Analisis hidrologi menggunakan bantuan program HEC-HMS dengan masukan data DAS, data pelimpah, data pengelak, nilai abstraksi, debit rerata bulanan aliran dasar, distribusi hujan jam-jaman, unit hidrograf, dan kapasitas tampungan waduk. Sementara, analisis hidraulika digunakan untuk mengetahui profil muka air, kecepatan, serta kondisi aliran. Analisis hidraulika menggunakan program HEC-RAS. Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan nilai debit rancangan yang dihitung oleh perencana dengan hasil HEC-HMS. Perbedaan ini disebabkan oleh metode distribusi jam-jaman, metode abstraksi, serta metode aliran dasar yang berbeda. Berdasarkan hasil penelusuran banjir untuk dimensi saluran pengelak dan elevasi puncak bendungan pengelak didapatkan 2 x 3,2 m x 3,2 m dan +203,1 m. Berdasarkan perhitungan penelusuran banjir dan tinggi jagaan, lebar pelimpah yang dipilih adalah 22 m. Debit outflow penelusuran banjir untuk pelimpah adalah 646,9 m3/s (Q1000) dan 929,2 m3/s (QPMF). Hasil simulasi aliran pelimpah menggunakan HEC-RAS menunjukkan pelimpah mampu mengalirkan debit outflow Q1000 dan QPMF dengan baik. Kecepatan rerata aliran dengan debit outflow Q1000 pada saluran pengarah, saluran samping, saluran transisi, saluran peluncur, dan peredam energi adalah 4,85 m2/s, 4,05 m2/s, 4,42 m2/s, 22,09 m2/s, dan 3,29 m2/s.

During the dam construction, the river flow needs to be diverted. The mostly diversion system used consists of cofferdam and diversion channel. The main cause of dam break is overtopping. Spillway can be used as a solution. Therefore, it is necessary to conduct a study to analyze the diversion channel and the spillway. Hydrology analysis is used for determining design flood discharge and flood routing. Hydrology analysis is performed by HEC-HMS. The data used are watershed data, existing spillway data, existing diversion data, abstraction, monthly base flow discharge, hourly rain distribution, hydrograph units, and reservoir storage capacity. The hydraulic analysis is used to determine the water level profile, velocity, and flow conditions. The hydraulic analysis is performed by HEC-RAS. The results show there are differences in the existing design flood discharge and the HEC-HMS results. These differences are due to the methods used. Based on the flood routing on diversion channel results, the size of the box conduit used and the peak elevation of the cofferdam is 2 x 3.2 m x 3.2 m and +203.1 m. Based on the flood routing on spillway results and the freeboard, the width of the spillway is 22 m. Outflow discharges on spillway are 646.9 m3/s (Q1000) dan 929.2 m3/s (QPMF). The HEC-RAS simulations indicate that the spillway is able to discharge the outflow discharges of Q1000 and QPMF well. The mean velocities of outflow discharge Q1000 on the directing channel, side channel, transitional channel, chute channel, and energy dissipation are 4.85 m2/s, 4.05 m2/s, 4.42 m2/s, 22.09 m2/s, and 3.29 m2/s.

Kata Kunci : bangunan pengelak, bangunan pelimpah, hidrologi, HEC-HMS, hidraulika, HEC-RAS