Thames Barrier

 

A.    Kronologi banjir di London, Inggris

London adalah ibukota negara inggris yang cukup rentan terhadap banjir. Dengan letak astronomis : 50°LU - 61°LU dan 11°BB - 15°BB.  London dibangun oleh orang Romawi. Fitur utama dari geografi London adalah kehadiran Sungai Thames, yang melintasi kota dari barat ke timur. Thames Valley area ini dikelilingi oleh perbukitan stroke lembut bergelombang (np. Parlemen Hill, Addington Hills, i Primrose Hill). Bukit-bukit tidak merupakan suatu hambatan yang signifikan terhadap perkembangan London, sejak awal, sebagai pelabuhan sungai, di tepi utara Sungai Thames, maka daerah dikembangkan dari konstituensi berbasis di London.

Sungai Thames adalah sebuah sungai yang mengalir di selatan Inggris dan menghubungkan kota London dengan laut. Sungai sepanjang 356 kilometer dengan luas perairan mencapai 12,935 km² ini bermuara di laut Utara. imasa lalu sungai thames jauh lebih luas dan dangkal.  Thames adalah sebuah sungai pasang surut dan dengan demikian rentan terhadap penuaan tepi. Bahaya banjir yang meningkat dan tingkat air laut yang semakin meninggi sebagai akibat dari peleburan gunung gletser.

Sebuah gelombang badai yang dihasilkan oleh tekanan rendah di Samudera Atlantik terkadang mengarah ke timur melewati utara Skotlandia dan kemudian bergerak ke perairan dangkal dari Laut Utara. Gelombang pasang yang disalurkan ke Laut Utara yang menyempit ke arah Selat Inggris dan muara sungai Thames. Jika gelombang badai bertepatan dengan musim semi pasang, air tingkat tinggi berbahaya dapat terjadi di muara Thames. Situasi ini dikombinasikan dengan arus hilir di Thames yang menjadi pemicu untuk operasi pertahanan banjir. Ancaman meningkat dari waktu ke waktu secara perlahan namun terus berlanjut naik dalam tingkat air yang tinggi selama berabad-abad (20 cm (8 inci) / 100 tahun) dan perlahan  “miring” dari Inggris (sampai di utara dan barat, dan turun dalam selatan dan timur) yang disebabkan oleh rebound pasca-glasial.

Maka banjir telah menjadi masalah di muara thames sejak jaman romawi, misalnya dalam banjir Thames pada tahun 1928 yang sampai menewaskan 14 orang, dan banjir Laut Utara pada tahun 1953 yang juga merupakan salah satu banjir paling dasyat yang pernah tercatat di Inggris dan menjadi pendorong utama yang akhirnya mendesak pemerintahan inggris untuk merencanakan sebuah solusi yang melindungi Kota London dari gelombang pasang yang mengancam terjadinya kerusakan besar pada infrastruktur di ibukota. Lebih dari 1.600 km dari garis pantai rusak, dan dinding laut telah dilanggar, menggenangi 1.000 km ². Banjir memaksa 30.000 orang untuk dievakuasi dari rumah mereka, dan 24.000 rumah rusak berat. Jumlah korban jiwa di darat Inggris diperkirakan 307. 

          

Proposal awal untuk sistem pengendalian banjir terhalang oleh kebutuhan untuk membuka penghalang besar yang memungkinkan kapal-kapal dari London Docks melewatinya. Ketika pengepakan menggantikan bentuk lama dari pengiriman dan port yang baru dibuka di Tilbury, penghalang yang lebih kecil menjadi dapat dilakukan dengan masing-masing dari empat bentang navigasi utama dengan lebar yang sama dengan pembukaan Tower Bridge. Selama 20 tahun sampai solusi di kukuhkan banyak bentuk dan lokasi yang berbeda yang dipertimbangkan.

Pilihan bentuk antara tinggi tepian, sebuah barrier yang dapat digerakkan dan sebuah barrier yang terkunci. Situs  dari sherrness sepanjang jalan sampai dengan sungai thames. Setelah perang besar Britain Inggris, perdangangan merupakan imperative nasional dan penting yang meyakinkan bahwa permintaan untuk pelabuhan dari otoritas London yang utama. Permintaan mereka yang sesungguhnya untuk membuka 2500 kaki. Ketika sebuah situs di crawfordness diusulkan, mereka meminta sebuah pelabuhan sepanjang 1400 kaki dibuka karena kesulitan nabigasi. Meskipun analisis teknik terinci dari puluhan desain alternative, masalah mekanis tidak dapat dipecahkan dan hanya berujung pada kontaminasi dan memindahkn kegiatan utama sungai bawah London ke Tilbury pada th 60an dimana rintangan tersebut dapat dikurangi. Barrier yang ada saat ini telah memiliki pembukaan sepanjang 4200 kaki, dan sekarang jumlahnya lebih banyak daripada yang dibutuhkan. Bahkan sekarang ada opini yang mengatakan bahwa pertimbangan yang lebih harus diberikan kepada pilihan bendungan dengan keuntungan kemudahannya untuk London.

Berbagai macam model prediksi yang dikembangkan untuk proyek. Model Hidrografi dari sungai Thames, baik model skala maipun model matematika primitif dibuat dengan biaya besar untuk mengeksplorasi efek dari barier pada arus dan siltasi. Kedua model elemen terbatas dan model skala dari 3000 ton gerbang utama dikembangkan. Uji terowongan angin dari desain tersebut untuk kelongsong dermaga (stainless steel pada kayu merah dan iroko) dilakukan pada Bristol Universitas .

Sebuah wilayah utama pemodelan berada dalam prediksi ketinggian gelombang pasang surut. Sebuah model yang utuh perlu mempertimbangkan kemiringkan dari Kepulauan Inggris. Tenggelamnya London sebagai tanah liat yang dikonsolidasikan, peningkatan volume laut dan badai dengan pemanasan global, dan dampak perubahan dari sungai dan tepi sungai dan pengurangan dalam rencana banjir. Beberapa efek ini hanya muncul pada hari-hari awal proyek. Probabilitas teori yang berkenaan dengan terjadinya peristiwa ekstrim masih dalam penelitian aktif.

Model dari manfaat aktuaria barier juga dikembangkan dan diperberdebatkan. Secara terkenal dan kontroversial Profesor Herman Bondi, seorang matematikawan dan astronom yang memimpin sebuah studi untuk barier mengambil pandangan bahwa model seperti itu sangat tidak relevan dalam menghadapi banjir besar.

Setelah menyeleksi 41 proposal maka Konsep gerbang berputar yang dirancang oleh Charles Draper pun dipilih. Penghalang ini juga dirancang oleh Rendel, Palmer dan Tritton untuk Greater London Council dan diuji di HR Patrick Ltd situs di Woolwich dipilih karena kelurusan relatif dari tepi sungai, dan karena kapur sungai yang mendasari cukup kuat untuk mendukung penghalang.

Pekerjaan dimulai di situs penghalang pada tahun 1974 dan konstruksi, yang telah dilakukan oleh Costain / Hollandsche Beton Maatschappij / aspal Konstruksi konsorsium, sebagian besar selesai pada tahun 1982. Sebagai tambahan pada barier itu sendiri pertahanan banjir untuk 11 mil menyusuri sungai dibesarkan dan diperkuat. Penghalang ini secara resmi dibuka pada tanggal 8 Mei 1984 oleh Ratu Elizabeth II. Total biaya konstruksi sekitar £ 534 m (1300000000 £ pada 2001 harga) dengan m £ 100 tambahan untuk pertahanan sungai.

 

B. THAMES BARRIER

1. Pengertian Thames Barrier

Thames barrier adalah penahan banjir yang dapat digerakkan terbesar ke dua di dunia  setelah oosterscheldekering di Belanda, dan terletak di hilir pusat kota London atau di muara Sungai Thames. Tujuannya adalah untuk mencegah London dari banjir saat pasang surut dan gelombang badai yang  berasal dari laut. Semua gerbang berongga dan terbuat dari baja dengan ketebalan mencapai 40 mm. gerbang diisi dengan air ketika terendam dan kosong karena mereka muncul dari sungai.

Hanya perlu untuk menaikkan gerbangnya pada saat air pasang, dan pada saat air surut dapat diturunkan kembali untuk melepaskan air yang ada dibelakangnya. Terletak diTepi utara berada di Silver town borough Newham dan ditepi selatan adalah area New Charlton di Charlton di London borough pada Greenwich. Inilah salah satu keberhasilan Inggris dalam bidang Teknik Sipil. Pengerjaannya dilakukan selama 8 tahun.

1.        Spesifikasi Thames Barrier

Dibangun melintaasi 520m (570 yard) lebar sungai, barrier tersebut dibagi menjadi empat 61 m(200 kaki) dan 2 sekitar 30 m (100 kaki) bentang navigasi juga ada 4 saluran non navigasi yang lebih kecil antara 9 tiang beton 2 penyangga. Gerbang banjir yg melintasi pembukaan merupakan segmen lingkaran di bagian menyilang, dan mereka beroperasi dengan memutar, diangkat untuk memungkinkan “under spill” untuk memungkinkan operator untuk mengontrol tingkat hulu dan rotasi 180 penuh untuk perawatannya.

Semua gerbang berongga dan terbuat dari baja dengan ketebalan mencapai 40 mm. gerbang diisi dengan air ketika terendam dan kosong karena mereka muncul dari sungai. 4 gerbang pusat besarnya 20,1 m (66 kaki) tinggi dan beratnya 3500 ton 4 gerbang radial di tepi sungai, juga sekitar 30 m lebarnya(100 kaki), bisa diturunkan. Gerbang2 tersebut terbuka, tida seperti 6 gerbang utama yang lain, tidak dapat dilayari.

Spesipfikasi Thames Barrier adalah:

      Jenis Gerbang           :           Gerbang berongga yang terbuat dari baja

      Bangian-bangian      :     -     4 navigasi 60 m (200 kaki)

-          2 navigasi 30 m (100 kaki)

-          4 non navigasi yang lebih kecil

-          9 tiang beton

-          2 penyangga

         Tipe gerbang            :     -     Gerbang menutup kebawah (hal ini membuat air tidak dapat mengalir demikian pula dengan tranportasi laut)

-          Gerbang terbuka(hal ini memungkinkan arus air mengalir secara alami dan kapal-kapal dapat berlayar di atasnya)

      Jumlah gerbang        :  10 gerbang

      Dimensi gerbang      :     -     panjang keseluruhan gerbang 61 m(200 kaki)

-          Tinggi setiap gerbang 20 m

      Berat setiap pintu gerbang              : 3300 ton

      Setiap gerbang mampu menahan    : 9000 ton

      Tinggi pasang ketika gerbang beroperasi: 4,87 m

      Waktu yang dibutuhkan untuk menutup gerbang    :

 10 menit/ gerbang atau 1,5 jam seluruh gerbang

      Biaya proyek       :     -           Konstruksi :  £ 534 m

-                      Pertahanan sungai £ 100 m

      Waktu pelaksanaan proyek : 8 tahun (1974 s.d 1982, namun baru dibuka tgl 8 Mei 1984, oleh Ratu Elizabeth II)

3.  Manajemen Proyek

Proyek keseluruhan dapat dibagi menjadi dua bagian utama untuk pembangunan: penghalang itu sendiri, dan peningkatan tepi sungai dan pintu air tambahan hilir penghalang. Konstruksi penghalang itu sendiri terdiri dari banyak struktur: saluran pengalihan pengerukan; perancah teknik sipil (contohnya kereta), dermaga beton, penyangga dan kusen pintu gerbang, gerbang itu sendiri, poros dan bantalan mendukung gerbang, mesin untuk menaikkan dan menurunkan gerbang, pembangkit listrik, panel kontrol; lift, lampu navigasi; layanan tambahan. Dalam 21 kontrak utama yang terpisah dibiarkan menjadi 18 kontraktor yang berbeda. (Gilbert dan Horner, 1984, p 171) Komponen ini memiliki antarmuka kritis dalam ruang dan waktu: jarak antara ujung ambang dan dermaga hanya 50mm, pintu gerbang mengakhiri poros penopang 1.5mm. Selain itu ada banyak kendala penjadwalan yang sementara tidak kritis, menyebabkan keterlambatan dan biaya: keterlambatan dalam pekerjaan sipil berarti bahwa gerbang dan ujung gerbang harus disimpan selama beberapa tahun. Sebaliknya, kerja hilir sungai bisa lebih sederhana dibagi dengan bentangan tepian sungai. Meskipun barier Barking dan Dartford Creek adalah pekerjaan rekayasa yang signifikan, antarmuka antara karya yang terpisah ini jauh lenih sedikit kompleks. Dalam semua 72 kontrak terpisah dibiarkan untuk pekerjaan ini.

Meskipun tantangan rekayasa penghalang utama, penyebab utama keterlambatan pada proyek ini bukan rekayasa tetapi hubungan industri. Karya-karya teknik sipil telah mulai dengan 2-12 shift kerja. Sementara yang umum di teknik sipil, tenaga kerja lokal terbiasa dengan 40 jam seminggu, dan menahan produktivitas . Ketika beralih ke 3-8 shift jam yang akhirnya diusulkan, ini juga menimbulkan kesulitan karena hilangnya waktu lembur. Sengketa ini terjadi selama lebih dari tiga tahun, dengan pemogokan habis-habisan. Kesulitan kontrak adalah masalah lain yang konstan. Mengingat panjang proyek dan ketidakpastian iklim ekonomi (tingkat inflasi pada tahun 1970 mencapai 24%), tidak aka nada kontrak yang setuju untuk kontrak dengan harga tetap. Keadaan ini menyebabkan negosiasi yang kompleks antara pelanggan (yang GLC), kontraktor dan Pemerintah (yang didanai 75% dari proyek), yang menyebabkan apa yang pada dasarnya merupakan-plus kontrak biaya (ibid, p 102).  

Kesulitan lain dihadapi dan dilawan adalah masalah dengan geologi dasar sungai yang mempengaruhi dasar / antarmuka dermaga dari sebuah kapal dengan peti dan bendungan tentu saja, cuaca buruk. Salah satu masalah yang tidak dapat diantisipasi muncul dalam lembaran atap ke dermaga. Atap kurva ganda harus diletakkan dalam bentuk strip sempit yang  digabungkan dengan memutar ujung satu lembar dan melipat ujung lembaran berikutnya di atasnya, pada arah untuk membuat bukti air bersama. Pada satu sisi tukang ledeng dapat melakukan pekerjaan secara biasanya, namun di sisi lain hanya bisa dilakukan oleh tukang ledeng kidal, atau tangan kanan tukang pipa itu bekerja terbalik. Untungnya hal ini tampak bahwa tukang pipa kidal telah direkrut.

Manajemen proyek berubah beberapa kali selama proyek berjalan. Satu kutipan menunjukkan beberapa frustrasi 'modern' proyek manajemen:

John Grice membawa semangat baru sepenuhnya ke situs, bukan berkonsentrasi pada biaya ... ia berkonsentrasi pada diselesaikannya pekerjaan h. Jika produktivitasnya rendah pada shift malam selama waktu dingin di bulan Februari, ia keluar di situs di jam-jam awal pagi untuk melihat apa yang bisa dilakukan. Tindakan seperti itu bernilai beberapa toni-dibantu pantauan pengelolaan data, yang setelah semua terjadi hanya memberitahukan padan pria di situstersebut dengan berbagai perasaan untuk pekerjaan yang telah diketahuinya.  (ibid, p 102) (Ibid, p 102)

Bagaimanapun ini merupakan contoh dalam domain public dari sebuah proyek rekayasa yang secara luas dianggap sukses, dan meskipun memakan biaya yang besar dan waktu yang banyak. issu system rekayasa disajikan melalui inkubasi dan konstruksi yang panjang, dalam operasi dari hari ke hari sebagai suatu system pertahanan vital dan dalam pengendalian banjir yang lebih luas dan system cuaca global yang menjadi bagiannya.

  

4. Cara kerja Thames Barrier

Efektivitas penghalang bergantung sepenuhnya pada penutupan failsafe dari gerbang dengan baik sebelum tinggi gelombang pasang tinggi. Seluruh rangkaian kegiatan dari pengamatan cuaca dan prakiraancuaca, prediksi gelombang pasang dan surut, komunikasi untuk mengontrol barieer, peringatan navigasi ke pengankutan di sungai Thames, manning  dan operasi tepat waktu dari barier harus bekerja tanpa gagal. Untuk prediksi apokaliptik dari pengaruh berbagai kegagalan situasi yang mencakup kapal menabrak gerbang.

 Gerbang masing-masing dipasang antara sepasang turmtables yang diputar oleh hidrolik domba bertenaga elektrik. Posisi akhir yang tidak ditampilkan adalah dengan pintu gerbang yang jelas air di posisi pemeliharaan.

Sebuah penutup penahan banjir thames barrier dipicu ketika kombinasi dari air pasang dilaut utara dan arus sungai tinggi pada batas pasang surut di bendungan Teddington mengindikasikan bahwa tingkat air akan melebihi 4,87 m dipusat kota London. Ramalan permukaan laut di mulut muara Thames yang dihasilkan oleh  computer met office dan juga oleh  model berjalan pada ramalan dan telemetri system computer milik Thames Barrier. Sekitar 9 jam sebelum tinggi arus pasang mencapai barrier penutup pertahanan banjir dimulai dengan pesan untuk menghentikan lalu lintas sungai, gerbang anak dekat dan menyambungkan dengan pengguna sungai lainnya.seperti Thames Barrier gerbang yang lebih kecil sepanjang Thames Tideway termasuk barking Barrier, king George V lock gates, Dartford Barrier and gates at Tilbury Docks dan Canvey Island. Sekali saja navigasi sungai telah dihentikan dan semua anak gerbang ditutup maka Thames Barrier itu sendiri dapat ditutup. Gerbang yang lebih kecil tertutup pertama kali, kemudian diikuti navigasi utama secara beturut-turut. Gerbang tetap tertutup sampai gelombang hilir dari barrier jatuh ketingkat yang sama dengan tingkat air di hulu.

Setelah periode hujan lebat di barat London banjir juga dapat mengalir ke hulu sungai Thames dari London karena sungai pasang surut dari bendungan Teddington. Pada semua jalan melalui London, ini hanya masalah pada saat pasang tinggi yang mecegah air banjir terlepas ke  laut. Dari sungai Teddington terbuka hingga ke muara dan pada saat air surut dapat mengambil laju aliran yang jauh lebih besar daripada yang melintasi hilir. Dalam periode ketika sungai di hulu banjir, jika gerbang ditutup tak lama setelah air surut, volume kosong besar tercipta di belakang barrier  yang dapat berfungsi sebagai reservoir untuk menampung air banjir yang datang ke bendung Teddington. Kebanyakan sungai yang banjir tidak akan mengisi volume ini dalam beberapa jam dari siklus air pasang tinggi selama penghalang perlu ditutup. Jika penghalang tidak ada di sana, gelombang pasang yg tinggi akan mengisi volume ini sebagai gantinya, dan kemudian banjir dapat mengisi tepi-tepi sungai di London. Sekitar sepertiga dari penutupan sampai dengan tahun 2009 adalah untuk mengurangi banjir di anak sungai.

5. Kontrol Navigasi Thames Barrier

Peran utama PLA pengatur navigasi Thames barrier (TNBC) adalah untuk mengelola bagian kapal melalui Thames barier, yang dimiliki sendiri, dioperasikan dan dipelihara oleh Badan Lingkungan Hidup.

Gerbang perlindungan banjir antara bentang secara teratur dinaikkan pada gilirannya untuk pemeriksaan rutin dan pemeliharaan. TBNC bekerja untuk memastikan bahwa semua lalu lintas sungai sadar sadar akan bentang yang tersedia untuk digunakan mereka ketika mendekat melewati Barrier. TBNC juga memiliki peran pemantauan lalu lintas sungai dari Crayfordness ke Teddington Lock.

PLAtelah memasang rambu radar pada kedua ujung hulu dan hilir dermaga 4, 5, 6, 7 dan 8 – di navigasi utama bentangan di tengah sungai. Radar beacon ini diaktifkan setiap kali visibilitas dikurangi menjadi satu mil laut atau kurang, atau ketika diminta oleh sebuah kapal yang mendekati Barrier Control Zone, untuk membantu pengontrol dalam mengidentifikasi bentang terbuka untuk navigasi.

Grafik di atas menunjukkan bahwa penghalang Thames dinaikkan 119 kali sejak mulai beroperasi pada tahun 1982 (76 adalah untuk perlindungan melawan arus banjir dan 43 untuk mengurangi sungai banjir). Penutupan penghalang meningkat selama beberapa dekade. Selama operasi, lebih dari dua-pertiga dari penutupan sejak tahun 2000. Hal itu ditutup empat kali dalam 80's, 35 kali di tahun 1990 dan 80 kali sejak tahun 2000.

Antara 2004 dan 2008, seluruh penutupan hambatan ini adalah untuk melindungi London dari banjir pasang surut. Pada tahun 2009 dan 2010, penghalang ditutup untuk melindungi terhadap banjir sungai. penghalang yang pernah digunakan untuk melindungi terhadap banjir fluvial sejak tahun 2003. Selama minggu pertama 2010, penghalang ditutup lima kali sebagai aliran fluvial tinggi dan bertepatan dengan pasang tinggi musim semi.

Seperti naiknya permukaan laut, Thames Barrier akan ditutup lebih sering untuk menghindari banjir menyusuri pertahanan hulu penghalang. Risiko kegagalan penghalang meningkat lebih itu adalah penutupan ditutup dan sering akan mempengaruhi rezim pemeliharaan.