desain bendungan untuk hydropower

Selama ribuan tahun, bendungan (dam) telah digunakan untuk menyimpan air dan menyimpan energi air. Karakteristik bendungan ini sangat bervariasi. Artikel ini memberikan data dasar tentang bendungan dan waduk, menjelaskan alasan pemilihan desain bendungan dan metode konstruksi.

Bendungan dimaksudkan untuk mengalihkan aliran sungai ke dalam sistem pengangkutan air mengarah ke pembangkit listrik tenaga air. Bendungan juga menghasilkan head tambahan dan menyediakan kapasitas penyimpanan. Pemilihan jenis bendungan sangat tergantung pada kondisi topografi dan geoteknik setempat.

Secara umum, bendungan dibagi menjadi dua yaitu bendungan tanggul dan bendungan beton.

Embankment Dams (Bendungan Tanggul)

Bendungan tanggul adalah bendungan buatan yang besar. Bendungan ini biasanya dibuat oleh penempatan dan pemadatan gundukan semi-plastik kompleks dari berbagai komposisi tanah, pasir, tanah liat, atau batu. Bendungan ini memiliki penutup alami tahan air semi-tembus untuk permukaannya dan inti yang padat dan kedap air. Hal ini membuat bendungan tahan terhadap erosi permukaan atau rembesan. Bendungan semacam itu terdiri dari partikel material independen yang terfragmentasi. Gesekan dan interaksi partikel mengikat partikel bersama-sama menjadi massa yang stabil daripada dengan menggunakan zat penyemen.

Homogeneous dams: Bendungan ini digunakan untuk tanggul rendah (<4m) dan sering kali sebagai bendungan sekunder bendungan untuk alasan keamanan bendungan, beberapa jenis drainase hampir selalu disediakan.

Zoned embankment dams: Bendungan ini digunakan untuk ketinggian bendungan dari 4m ke atas. Konstruksi sangat sensitif terhadap desain teknik dan konstruksi, dan oleh karena itu penting untuk terlibat konsultan dan kontraktor yang sangat terampil membutuhkan insinyur pengawasan lokasi yang berpengalaman. Komponen penting bendungan ini adalah inti, zona transisi (filter) yang mengelilingi inti dan kapasitas drainase kaki bendungan.

Tanggul bendungan dengan membran: Membran dapat dari berbagai jenis dan ditempatkan baik di bagian depan hulu tanggul maupun vertikal di tengah tanggul. Membran dapat dibuat dari beton, aspal atau dalam bentuk geomembran pada lereng hulu.

Concrete Dams (Bendungan Beton)

Gravity dams: Bendungan gravitasi adalah bendungan yang dibangun dari beton atau pasangan batu dan dirancang untuk menahan air dengan hanya menggunakan berat material dan ketahanannya terhadap pondasi untuk melawan tekanan horizontal air yang mendorongnya. Bendungan gravitasi dirancang sedemikian rupa sehingga setiap bagian bendungan stabil dan tidak bergantung pada bagian bendungan lainnya.

Buttress (penopang) dams: Bendungan dengan sisi hulu yang kokoh dan kedap air yang ditopang pada interval di sisi hilir oleh serangkaian penopang atau penyangga. Dinding bendungan bisa lurus atau melengkung. Kebanyakan bendungan penopang terbuat dari beton diperkuat dan berat, mendorong bendungan ke dalam tanah. Air mendorong bendungan, tetapi penopang tidak fleksibel dan mencegah bendungan jatuh. Bendungan penopang adalah pilihan yang baik di lembah-lembah lebar di mana batuan padat jarang ditemukan.

Arch (lengkung) dam: Bendungan ini berfungsi secara struktural sebagai lengkungan horizontal yang mentransfer tekanan air pada muka hulu ke penyangga bukan ke pondasi. Bendungan lengkung dapat dirancang dengan radius konstan di atas ketinggian bendungan, atau dengan radius yang bervariasi. Bendungan lengkung dengan radius konstan memiliki penampang vertikal dan “lurus”. Bendungan ini akan mengalami gaya regangan vertikal yang cukup besar karena deformasi bendungan akan cenderung menjadi yang terbesar di pusat vertikal bendungan. Hal ini mengharuskan bendungan diperkuat untuk menghindari retak dengan kebocoran yang menyertainya.

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!

>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI

>> YOUTUBE PT TENSOR

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Gulliver, John S dan Roger E. A. Arndt. 1991. Hydropower Engineering Handbook. Amerika Serikat: Mc-Graw Hill, Inc.

https://civilseek.com/embankment-dam/ (diakses pada tanggal 12 November 2021)

https://www.canyonhydro.com/images/Part_1_ESHA_Guide_on_how_to_develop_a_small_hydropower_plant.pdf (diakses pada tanggal 12 November 2021)