Kamis, 09 Juni 2011

Waduk


A. URAIAN LENGKAP MENDESKRIPSIKAN WADUK

1.   Definisi waduk

Waduk adalah bangunan besar untuk menampung/mengumpulkan air selama musim hujan (saat debit tinggi) untuk digunakan pada musim kemarau (saat debit rendah)

2.   Ciri-ciri fisik waduk:

a.       Kapasitas simpanan, merupakan ciri fisik yang paling penting dari waduk berhubung karena fungsi utama waduk adalah untuk menyediakan simpanan (tampungan). Kapasitas waduk yang bentuknya beraturan dapat dihitung dengan rumus-rumus untuk menghitung volume benda padat.
b.      Lengkung simpanan atau lengkung kapasitas, merupakan integral dari lengkung luas-elevasi.
c.       Permukaan genangan normal, adalah elevasi maksimum yang dicapai oleh kenaikan permukaan waduk pada kondisi operasi biasa. Untuk sebagian besar waduk, genangan normal ditentukan oleh elevasi mercu pelimpah atau puncak pintu pelimpah.
d.      Permukaan genangan minimum, adalah elevasi terendah yang dapat diperoleh bila genangan dilepaskan pada kondisi normal. Permukaan ini dapat ditentukan oleh elevasi bangunan pelepasan yang terendah di dalam bendungan atau pada waduk-waduk PLTA, oleh kondisi operasi turbinnya.
e.       Simpanan berguna, merupakan volume simpanan yang terletak diantara permukaan genangan minimum dan normal. Simpanan berguna dapat dibagi lagi menjadi simpanan konservasi dan simpanan pengurangan banjir sesuai dengan rencana opersai yang ditetapkan.
f.       Simpanan mati, merupakan air yang ditahan di bawah permukaan genangan minimum.
g.      Simpanan tebing
Simpanan ini meningkatkan kapasitas waduk, lebih dari yang terlihat pada lengkung elevasi simpanannya. Besarnya simpanan tebing tergantung pada kondisi geologis dan dapat mencapai beberapa persen dari volume waduk.
h.      Simpanan lembah, merupakan simpanan karena adanya aliran alamiah dari air.

Gambar daerah-daerah simpanan di dalam suatu waduk
3.   Menghitung kapasitas dan produksi waduk

Prosedur dalam penghitungan besarnya kapasitas waduk yang memadai pada tingkat kebutuhan tertentu (metode kurva massa RIPPL):
a.       Dari data debit bulanan digambarkan dalam massa debitnya (mass curve)
  1. Kebutuhan air dianggap konstan, sehingga kebutuhan komulatif dapat digambarkan dengan kemiringan tertentu
  2. Dipilih jarak vertikal terbesar antara garis massa debit dengan garis kebutuhan komulatif sebagai kapasitas tampungan waduk


4.   Menghitung Laju Sedimentasi di Waduk

Setiap sungai membawa sejumlah sediment terapung (suspended sediment) serta mengerakkan bahan-bahan padat disepanjang dasar sungai sebagai muatan dasar (bed load). Karena berat jenis bahan-bahan tanah adalah kira-kira 2,65 maka partikel-partikel sediment terapung cenderung untuk mengendap kedasar alur, tetapi arus keatas pada aliran turbulen menghalangi pengendapan secara gravitasi tersebut. Bila air yang mengandung sediment mencapai suatu waduk, maka kecepatan dan turbelensinya akan sangat jauh berkurang. Partikel-partikel terapung yang agak besar serta sebagian besar muatan dasar akan mengendap lebih jauh dibagian hilir waduk, walaupun partikel-partikel yang sangat kecil dapat tetap terapung lebih lama lagi dan sebagian darinya mungkin melewati bendungan bersama dengan air yang mengalir melalui alur pembuangan, turbin, atau pelimpah banjir.

Muatan sediment terapung pada sungai-sungai diukur dengan cara mengambil contoh air, menyaringnya untuk memisahkan sediment, mengeringkannya, dan kemudian menimbang bahan-bahan yang disaring tersebut. Muatan sediment dinyatakan dalam parts permillion (ppm), yang dihitung dengan cara membagi berat sediment dengan berat sediment dengan airnya dan mengalikan hasil bagi tersebut dengan 10. Contoh air biasa diambil didalam botol yang dipasang pada sebuah pengambil yang dirancang sedemikian rupa untuk menghindari distorsi gari-garis arus aliran gambar dapat mengambil contoh yang tepat dari air yang mengandung sediment tersebut. Sebagian besar data ankutan sediment yang ada telah dikumpulkan sejak tahun 1938. Karena buruknya rancangan alat-alat pengambil contoh, maka ketelitian sebagian besar data dari tahun-tahun permulaan diragukan.

Tidak ada alat yang praktis untuk pengukuran muatan dasar dilapangan yang sekarang sudah digunakan. Muatan dasar dapat berkisar antara nol hingga beberapa kali l;ipat muatan terapung. Walaupun demikian, lebih umum didapati berkisar antara 5 hingga 25 persen. Einstein telah menyajikan suatu persamaan untuk mengukur gerakan muatan dasar dengan berdasarkan distribusi ukuran bahan-bahan dasar tersebut serta arus aliran sungainya.

Hubungan antara angkutan muatan terapung Q8 dan aliran sungai Q sering dinyatakan dengan suatu grafik logaritmik yang secara matematik dapat dinyatakan dengan suatu persamaan yang berbentuk

                                                            Qs=kQn         

Dimana n umumnya berkisar antara 2 dan 3, sedangkang k, yaitu pembatas bila Q sama dengan satu, biasanya sangat kecil. Suatu lengkung aliran dapat digunakan untuk memperkirakan angkutan sediment terapung dari data aliran sungai yang terus menerus dengan cara yang sama dengan cara ynag digunakan untuk menghitung aliran sungai dari data tinggi muka air yang berkesinambungan berdasarkan hubungan tinggi muka air debit. Lengkung aliran sediment jauh kurang teliti daripada lenkung aliran sungai yang bersangkutan. Laju erosi berubah-ubah untuk setiap hujan, tergantung pada intensitas curah hujan, keadaan tanah, serta pertumbuhan tanamannya. Sedimen yang tererasi dari suatu lembah sungai dalam suatu kejadian hujan dapat diendapkan di alur sungai dan tinggal di sana hingga hujan berikutnya mendorongnya ke hilir. Bagian-bagian tertentu dari lembah sungai mungkin lebih peka terhadap erosi dari pada bagian-bagian lainnya, sehingga muatan sediment yang lebih besar dapat diharapkan bila curah hujan terpusat pada daerah semacam ini. Dengan demikian, laju angkutan sediment terapung dan laju aliran sungai jarang berkolerasi langsung. Walaupun terdapat ketidak telitian semacam ini, lengkung aliran sedimen merupakan suatu alat yang bermanfaat untuk memperkirakan angkutan sediment terapung. Angkutan sediment total dapat diperkirakan dengan menambahkan suatu jumlah yang cocok bagi sumbangan muatan dasar pada angkutan sediment terapung.

Bila data tentang sediment terapung tidak ada, maka angkutan sediment total pada suatu sungai dapat diperkirakan berdasarkan perbandingan dengan DAS-DAS lain yang angkutan sedimennya telah dihitung terlebih dahulu dari data muatan sediment terapung atau penelahan tentang pengendapan sedimen di waduk. Jumlah total sedimen yang melewati setiap penampang suatu sungai disebut produksi sedimen. Laju produksi sedimen tahun rata-rata pada umumnya berkisar antara 200 hingga 4000 ton/mil2 (70 hingga 1400 t/km2).

5.   Menghitung Panjang Gelombang di waduk

Panjang gelombang l untuk gelombang-gelombang yang dalam dapat dihitung dari :

l = 5,12 t2W ft     atau    l = 1,56 t2w m

Dimana periode gelombang tw , dihitung dari :

tw = 0,46 v0w , 44  F0 , 28

Untuk gelombang pada air dangkal, lebih tepat digunakan hubungan hubungan lain untuk menghitung panjang gelombang. Dalam satuan metrik, koefisien untuk persamaan diatas menjadi 0,32. lengkung-lengkung untuk umpukan batu menyatakan konstruksi yang sangat lulus air, sedangkan untuk hamparan batu pecah diatas timbunan tanah yang lebih umum, pendakian gelombangnya mungkin agak lebih tinggi, tergantung pada kelulusan air serta kahalusan relatif permukaannya.

6.   Bagaimana cara pembersihan di waduk.

Pembuangan pohon-pohon dari suatu kedudukan waduk tetapi suatu pekerjaan yang mahal yang sering kali sulit dibenarkan berdasarkan pertimbangan ekonomi, demikian halnya dengan pengerukan yang juga membutuhkan biaya yang cukup tinggi.

Dan juga dapat dilakukan dengan metode-metode konservasi tanah didalam DASnya, teras-teras, penanaman  berjalur, pembajakan tanah mengikuti garis tinggi, dan lain-lain.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar