Modelisasi Numerik Hidrolika Bendungan Karangnongko Dalam Mereduksi Banjir Hilir Bengawan Solo

Putri, Lila Amalia (2025) Modelisasi Numerik Hidrolika Bendungan Karangnongko Dalam Mereduksi Banjir Hilir Bengawan Solo. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2036211005_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (57MB) | Request a copy

Abstract

Banjir merupakan permasalahan yang sudah ada sejak dahulu di hilir DAS Bengawan Solo. Hal ini yang menjadi perhatian pemerintah wilayah Bengawan Solo untuk melakukan beberapa upaya penanganan salah satunya adalah membangun empat bangunan air utama sepanjang sungai Bengawan Solo, yaitu Bendungan Karangnongko, Bendung Gerak Bojonegoro, Bendung Gerak Sembayat dan Bendung Gerak Babat. Bendungan Karangnongko memiliki maindam tipe urugan homogen dan pelimpah berpintu tipe radial berjumlah sembilan unit sebagai pengatur air utama, diharapkan dapat mereduksi banjir dan memenuhi kebutuhan air di Provinsi Jawa Tengah dan Jawa Timur. Debit banjir terhitung pada DAS Karangnongko dengan kala ulang Q100 adalah sebesar 6058.47 m3/detik , Q1000 sebesar 7813.45 m3/detik dan QPMF terhitung sebesar 9752.10 m3/detik. Berdasarkan data perencanaan, Bendungan Karangnongko didesain dapat mengalirkan air hingga pada elevasi +42,30 pada muka air banjir dan pada muka air normal pada elevasi +40.00, sedangkan pada muka air minimum operasi Bendungan Karangnongko menjaga agar PLTMH tetap beroperasi sehingga elevasi muka air tidak boleh kurang dari elevasi +38,00. Bendungan Karangnongko memiliki ketinggian elevasi puncak maindam berada di +43,80 sehingga terdapat tinggi yang harus dijaga antara muka air banjir +42,30 dan puncak bendungan sebesar 1,5 meter untuk mencegah terjadinya overtopping yang dapat mengakibatkan kegagalan bendungan. Selain itu, pada penampang hilir Sungai Bengawan Solo mampu mengalirkan debit pada kondisi full bank capacity pada debit 3476.18 m3/detik. Pelimpah Bendungan Karangnongko merupakan pelimpah berpintu radial dengan dimensi pintu lebar 11 meter dan tinggi 11.5 yang mampu mengalirkan debit outflow hingga 1500 m3/detik untuk masing masing pintu. Ambang bebas pada puncak mercu +40,00 mampu mengalirkan debit outflow sebesar 161,20 m3/detik dan PLTMH sebesar 10 m3/detik. Dilakukan analisis pola operasi pintu radial dengan skenario pintu normal dan pintu rusak tertutup. Waktu awal operasi ditentukan berdasarkan tinggi muka air hulu yang berada di Napel dengan jarak 27 km dari Bendungan, dengan durasi waktu datang banjir sebesar 1 jam. Reduksi puncak banjir Q100 tercapai sebesar 20,62 % pada skenario normal dan 16,95 % pada skenario rusak tertutup, reduksi puncak banjir Q1000 tercapai 13,97% pada skenario normal dan 13,33 % pada skenario rusak tertutup, sedangkan pada QPMF capaian reduksi puncak banjir skenario normal sebesar 12,49% dan skenario rusak tertutup sebesar 6,58 %. Sehingga didapatkan kesimpulan bahwa Bendungan Karangnongko mampu untuk mengalirkan dan mereduksi banjir dengan kala ulang Q100, Q1000 , dan QPMF melalui pola operasi pintu dengan tetap memperhatikan batasan batasan yang ada dan disesuaikan dengan berbagai kondisi banjir yang datang.

Kata kunci: Bendungan Karangnongko, Reduksi Banjir, Model Numerik, Pintu Radial, Pola Operasi
========================================================================================================================
Flooding has long been a recurring issue in the downstream area of the Bengawan Solo River Basin. In response, the Bengawan Solo regional authorities have implemented various mitigation efforts, including the construction of four major hydraulic structures along the Bengawan Solo River: Karangnongko Dam, Bojonegoro Barrage, Sembayat Barrage, and Babat Barrage. Currently under construction, Karangnongko Dam features a homogeneous earthfill main dam and nine radial spillway gates as its primary water regulation system. It is expected to play a critical role in flood mitigation and water supply management for both Central Java and East Java provinces.The flood design discharges calculated for the Karangnongko watershed are 6058.47 m³/s for the 100-year return period (Q100), 7813.45 m³/s for the 1000-year return period (Q1000), and 9752.10 m³/s for the probable maximum flood (QPMF). According to the design specifications, Karangnongko Dam is capable of safely conveying water at a maximum flood level of +42.30 meters, a normal water level of +40.00 meters, and a minimum operational level of +38.00 meters to ensure continuous operation of the mini hydroelectric power plant (PLTMH). The main dam crest is located at elevation +43.80 meters, leaving a 1.5-meter freeboard to prevent overtopping and potential dam failure.The downstream channel of the Bengawan Solo River can convey a maximum discharge of 3476.18 m³/s under full-bank capacity conditions. The dam is equipped with radial spillway gates measuring 11 meters in width and 11.5 meters in height, each capable of discharging up to 1500 m³/s. The spillway crest at elevation +40.00 meters allows for an additional uncontrolled discharge of 161.20 m³/s, while the PLTMH draws 10 m³/s.An operational analysis of the radial gates was conducted under two scenarios: normal gate operation and failure of one gate in the closed position. The onset of gate operation is triggered based on upstream water level measurements taken at Napel, located 27 kilometers upstream of the dam, with a flood travel time of approximately one hour. The results show that flood peak reduction for Q100 reached 20.62% under the normal scenario and 16.95% under the gate failure scenario. For Q1000, the reductions were 13.97% and 13.33%, respectively, and for QPMF, 12.49% and 6.58%.These findings demonstrate that Karangnongko Dam can effectively convey and reduce flood discharges for Q100, Q1000, and QPMF events through appropriate gate operation strategies, while adhering to operational constraints and accommodating varying flood conditions.

Keywords: Karangnongko Dam, Flood Reduction, Numerical Modeling, Radial Gates, Gate Operation Scheme

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Bendungan Karangnongko, Reduksi Banjir, Model Numerik, Pintu Radial, Pola Operasi,Karangnongko Dam, Flood Reduction, Numerical Modeling, Radial Gates, Gate Operation Scheme
Subjects:	T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC167 Dams, reservoirs T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC424 Water levels T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC530 Flood control
Divisions:	Faculty of Vocational > Civil Infrastructure Engineering (D4)
Depositing User:	Lila Amalia Putri
Date Deposited:	04 Aug 2025 01:45
Last Modified:	04 Aug 2025 01:45
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/126271

Actions (login required)

View Item