STUDI GERUSAN LOKAL AKIBAT SEDIMENTASI DI HULU BENDUNG

Suhada Arief, Prof. Dr. Ir. Bambang Yulistyanto

2013 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Pada saat air mengalir di sungai, sejumlah sedimen kasar (bed load) dan halus (suspended load) ikut terbawa bersama aliran. Pada waktu aliran sungai terhambat akibat adanya bendung maka kecepatan aliran didasar sungai secara berlahan akan berkurang, dan kemampuan aliran air dalam membawa sedimen akan berkurang juga, hal ini menyebabkan terjadinya pengendapan sedimen. Endapan sedimen tersebut akan terus bertambah sampai ke puncak mercu. Pengendapan sedimen yang terus bertambah mengakibatkan berkurang ketinggian bendung, hal ini menyebabkan berubahnya permukaan air di hulu bendung yang berdampak pada berubahnya tinggi energi yang mengalir diatas bendung. Perubahan tinggi energi ini mengakibatkan berubahnya beda tinggi antara muka air hulu dengan hilir bendung. Aliran yang mengalir pada permukaan bendung yang miring dalam keadaan superkritis sedangkan kondisi aliran di bagian hilir bendung yang landai adalah subkritis. Perubahan aliran dari superkritis ke subkritis menyebabkan terjadinya loncatan hidraulik (Raju, 1986). Akibat loncatan hidraulik ini sering menimbulkan gulungan pusaran air yang bisa menyebabkan gerusan pada dasar saluran. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian tentang hubungan antara perubahan tinggi energi (head) akibat sedimentasi di hulu bendung dan gerusan lokal yang terjadi dihilir bendung. Penelitian ini dilakukan di laboratorium menggunakan bendung tipe ogee dan pemecah energi berupa bak tenggelam. Teori untuk alirannya menggunakan kriteria yang telah disusun dalam Standar Perencanaan Irigasi-Kriteria Perencanaan Bangunan KP-02, oleh Depatemen Pekerjaan Umum berdasarkan data dari United State Bureau of Reclamation (USBR), the United State Army Corps of Engineers. Sedangkan teori gerusan lokalnya menggunakan persamaanpersamaan empiris yang sudah pernah diteliti sebelumnya seperti Schoklitsch (1932), Veronese (1937), Jaeger (1939), Catakii (1973). Hasil penelitian menunjukkan semakin bertambahnya sedimentasi mengakibatkan; semakin menurunnya profil aliran air diatas bendung, semakin besar kecepatan aliran dan meningkatkan angka Froude, semakin besar nilai perbandingan H/P dan H1/P, semakin besar nilai H1/Hd, semakin kecil nilai C1 dan Cd. Berdasarkan persamaan empiris yang sudah diteliti sebelumnya, hasil penelitian ini lebih mendekati persamaan Catakii dengan persamaan baru yang mendekati penelitian adalah ds=0,609Δh0,8q0,24d90 -0,04-h2.

By the time the water flowing in the river, a number of basic sediment (bed load) and fine (suspended load) carried with the flow. At the time the river flow is hampered due to weir the flow rate of the river bottom will be reduced, and the ability of water to carry sediment flow will be reduced as well, it leads to the deposition of sediment.The sediments will continue to increase up to the weir crest. Sediment deposition resulting in reduced counting weir height, it causes changes in the water level upstream of the weir, which high impact on changing the energy of water flowing over the weir. These changes result in changes in the energy difference between the high-energy water upstream with downstream weir. Stream flowing on the surface of the sloping weir in the supercritical state, while the flow conditions downstream of the weir is subcritical. Flow changes from supercritical to subcritical cause hydraulic jump (Raju, 1986). As a result of the hydraulic jump is often cause the waves or eddies (vortex) which can cause scouring at the base of the channel. It is therefore necessary to study the relationship between changes in high-energy (head) due to sedimentation in the weir upstream and downstream weir scour occurring. The research was conducted in the laboratory of civil engineering hydraulics using an open channel (flume) equipped with hydraulic circuits, doors and measuring tools. Theory for flow using criteria that had been developed in Irrigation Planning Standards - Building Planning Criteria KP-02, by the Public Works Departmen based on data from the United State Bureau of Reclamation (USBR), the United State Army Corps of Engineers. Local scoure theory using empirical equations that have been studied previously as Schoklitsch (1932), Veronese (1937), Jaeger (1939), Catakii (1973). Results from the research showed that the increasing sedimentation in the upstream weir resulted; the decline in the flow surface above the weir, the greater the flow rate and increase the Froude number, the greater the value of the ratio Hd/P and H1/P, the greater the value H1/Hd, the smaller the value of C1 and Cd, the greater the high-energy level in the weir upstream (ho), the greater the height difference of the energy of water upstream and downstream weir (Δh). Based on empirical equations that have been studied previously, the results of this study more closely Catakii equation with the new equation ds=0,609Δh0,8q0,24d90-0,04- h2.

Kata Kunci : -