Bendung Tirtorejo memiliki beda tinggi hulu dan hilir yang besar sehingga
dapat mengakibatkan adanya energi aliran yang besar di hilir bendung. Untuk
mereduksi energi yang timbul, maka tubuh bendung dirancang menjadi pelimpah
berganda agar tinggi jatuh tidak terlalu besar dan energi aliran dapat berkurang.
Energi yang besar juga dapat diredam melalui gesekan aliran dan permukaan
pelimpah bendung. Penerapan bentuk tangga pada pelimpah bendung dapat
meningkatkan kehilangan energi pada air karena anak tangga yang tersusun
bertindak sebagai terjunan kecil untuk memperlambat kecepatan aliran. Analisis
hidraulika dan stabilitas pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
perbandingan peredam energi pada pelimpah berganda dan bertangga di Bendung
Tirtorejo.
Penelitian ini dilakukan dengan memodifikasi bentuk mercu dari ambang
lebar menjadi mercu Ogee, kemudian melakukan analisis hidraulik dan analisis
stabilitas untuk mendapatkan kehilangan energi relatif, panjang kolam olak serta
angka aman terhadap gaya-gaya yang terjadi. Analisis hidraulik pelimpah berganda
mengacu pada Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan Utama (KP-02) dan Desain
Bendung Tetap untuk Irigasi Teknik, sedangkan analisis hidraulik pelimpah
bertangga mengacu pada jurnal Simplistic Design Methods for Moderate-Slopped
Stepped Chutes. Analisis stabilitas mengacu pada KP-02 dan KP 06. Penggambaran
Daerah Aliran Sungai (DAS) Bendung Tirtorejo dan Poligon Thiessen
menggunakan aplikasi Arcgis 10.5.
Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa total kehilangan energi relatif
bendung pelimpah berganda dan bertangga berturut-turut adalah 63,31% dan
76,574% dengan perbandingan 1:1,21. Panjang kolam olak rata-rata pelimpah
berganda dan bertangga adalah 10,794 m dan 9,394 m dengan perbandingan 1,15:1.
Bilangan Froude di pelimpah berganda dan bertangga adalah 8,974 dan 4,608
dengan perbandingan 1,94:1. Angka aman stabilitas pelimpah berganda dan
bertangga terhadap ; guling 1,54 dan 1,80 (perbandingan 1:1,17); geser 1,49 dan
1,57 (perbandingan 1:1,05); piping 2,74 dan 2, 73 (perbandingan 1:1); uplift 1,41
dan 1,80 (perbandingan 1:1,28); daya dukung tanah I adalah 6,17 dan 8,43
(perbandingan 1:1,37), daya dukung tanah II adalah 0,58 dan 1,61 (perbandingan
1:2,78). Dengan demikian pelimpah bertangga tidak saja memecah energi yang
besar dan dapat memperpendek panjang kolam olak tapi juga lebih aman terhadap
gaya-gaya yang terjadi, sehingga lebih menguntungkan