perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap … · modul 08 perencanaan bangunan air dan...
Post on 08-Oct-2019
230 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Modul 08
PERENCANAAN BANGUNAN AIR DAN BANGUNAN
PELENGKAP RAWA
DIKLAT PERENCANAAN TEKNIS RAWA
TAHUN 2016
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya
validasi dan penyempurnaan Modul Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan
Pelengkap Rawa Lebak sebagai Materi Substansi dalam Diklat Perencanaan
Teknis Rawa Lebak. Modul ini disusun untuk memenuhi kebutuhan kompetensi
dasar Aparatur Sipil Negara (ASN) di bidang Sumber Daya Air (SDA).
Modul Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
disusun dalam 5 (lima) bab yang terbagi atas Pendahuluan, Materi Pokok, dan
Penutup. Penyusunan modul yang sistematis diharapkan mampu mempermudah
peserta pelatihan dalam memahami Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan
Pelengkap Rawa Lebak. Penekanan orientasi pembelajaran pada modul ini lebih
menonjolkan partisipasi aktif dari para peserta.
Akhirnya, ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Tim
Penyusun dan Narasumber Validasi, sehingga modul ini dapat diselesaikan
dengan baik. Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang
senantiasa terbuka dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi,
kebijakan dan peraturan yang terus menerus terjadi. Semoga Modul ini dapat
memberikan manfaat bagi peningkatan kompetensi ASN di bidang SDA.
Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan
Sumber Daya Air dan Konstruksi
Dr.Ir. Suprapto, M.Eng
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................... i
DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii
DAFTAR TABEL ................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. vii
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL .................................................................. viii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ I-1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................ I-1
1.2 Deskripsi ................................................................................................. I-1
1.3 Tujuan Pembelajaran .............................................................................. I-2
1.3.1 Kompetensi Dasar ............................................................................... I-2
1.3.2 Indikator Keberhasilan ......................................................................... I-2
1.4 Materi Pokok dan Sub Materi pokok ........................................................ I-2
1.5 Estimasi Waktu ....................................................................................... I-3
BAB II TATA LETAK DAN JENIS BANGUNAN PENGENDALI AIR PADA SALURAN .......................................................................................................... II-1
2.1 Umum .................................................................................................... II-1
2.2 Fungsi Bangunan ................................................................................... II-1
2.3 Lokasi Bangunan ................................................................................... II-3
2.4 Jenis Pintu Bangunan ............................................................................ II-4
2.5 Desain Bangunan................................................................................... II-6
2.5.1 Bahan bangunan ................................................................................ II-6
2.5.2 Metode Fondasi .................................................................................. II-7
2.5.3 Bangunan pengendali air dikombinasikan dengan penyeberangan jalan ....................................................................................................................... II-8
2.5.4 Papan Duga ........................................................................................ II-8
2.6 Tata Letak Jalan dan Jembatan ............................................................. II-9
2.6.1 Tata Letak Bangunan Pelengkap ........................................................ II-9
2.7 Pengamanan Banjir ................................................................................ II-9
2.7.1 Banjir dari Permukaan Sungai Tinggi .................................................. II-9
2.7.2 Banjir yang Disebabkan Limpasan Air dari Areal Sekitar .................. II-10
2.8 Bangunan Pengatur Tinggi Muka Air .................................................... II-11
2.8.1 Pintu Skot Balok ............................................................................... II-11
2.8.2 Perencanaan Hidrolis ........................................................................ II-12
2.8.3 Pintu Sorong ..................................................................................... II-13
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi iii
2.9 Bangunan Pembawa ............................................................................ II-15
2.9.1 Gorong-gorong ................................................................................. II-15
2.10 Latihan ................................................................................................. II-25
2.11 Rangkuman.......................................................................................... II-25
BAB III BANGUNAN AIR .................................................................................... III-1
3.1. Kriteria Design ...................................................................................... III-1
3.1.1. Aliran yang melalui pintu air ............................................................... III-1
3.1.2. Aliran yang melalui bawah bangunan ................................................ III-2
3.2. Bahan Pondasi ...................................................................................... III-7
3.3. Analisis Stabilitas .................................................................................. III-8
3.3.1. Gaya-gaya yang bekerja pada bangunan .......................................... III-8
3.3.2. Tekanan air ........................................................................................ III-8
3.3.3. Tekanan lumpur ................................................................................. III-9
3.3.4. Berat bangunan ................................................................................. III-9
3.3.5. Reaksi Pondasi ................................................................................ III-10
3.4. Kebutuhan Stabilitas ........................................................................... III-11
3.4.1. Ketahanan terhadap gelincir ............................................................ III-12
3.4.2. Guling .............................................................................................. III-13
3.4.3. Stabilitas terhadap erosi bawah tanah (piping)................................. III-14
3.5. Latihan ................................................................................................ III-14
3.6. Rangkuman......................................................................................... III-14
BAB IV PERHITUNGAN BANGUNAN PELENGKAP ........................................ IV-1
4.1. Perencanaan Jembatan ....................................................................... IV-1
4.1.1. Design Dimensi Gelegar Jembatan ................................................... IV-1
4.1.2. Desain Pondasi Jembatan ................................................................ IV-8
4.2. Tanggul .............................................................................................. IV-12
4.2.1. Kegunaan ....................................................................................... IV-12
4.2.2. Bahan ............................................................................................. IV-12
4.2.3. Debit Perencanaan ......................................................................... IV-12
4.2.4. Trase .............................................................................................. IV-13
4.2.5. Panjang dan elevasi ........................................................................ IV-13
4.2.6. Arah poros ...................................................................................... IV-14
4.2.7. Tinggi Jagaan ................................................................................. IV-14
4.2.8. Lebar Atas ...................................................................................... IV-15
4.2.9. Potongan melintang ........................................................................ IV-15
4.2.10. Kemiringan talut ....................................................................... IV-16
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi iv
4.2.11. Stabilitas Tanggul ..................................................................... IV-17
4.2.12. Pembuang ................................................................................ IV-18
4.2.13. Lindungan ................................................................................ IV-19
4.3. Fasilitas Eksploitasi ............................................................................ IV-19
4.3.1. Komunikasi ..................................................................................... IV-19
4.3.2. Kantor dan Perumahan Staf ............................................................ IV-21
4.3.3. Sanggar Tani .................................................................................. IV-22
4.3.4. Patok Hektometer ........................................................................... IV-22
4.3.5. Patok Sempadan ............................................................................ IV-23
4.3.6. Pelat Nama ..................................................................................... IV-23
4.3.7. Papan Pasten ................................................................................. IV-24
4.3.8. Papan duga Muka Air ..................................................................... IV-24
4.3.9. AWLR ............................................................................................. IV-25
4.4. Bangunan – bangunan Lain ............................................................... IV-26
4.4.1. Peralatan Pengaman ...................................................................... IV-26
4.4.2. Tempat Cuci ................................................................................... IV-27
4.4.3. Kolam mandi ternak ........................................................................ IV-27
4.5. Latihan ............................................................................................... IV-28
4.6. Rangkuman........................................................................................ IV-28
BAB V PENUTUP .............................................................................................. V-1
5.1. Simpulan ............................................................................................... V-1
5.2. Tindak lanjut .......................................................................................... V-2
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. ix
GLOSARIUM ......................................................................................................... x
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi vi
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 - Keuntungan dan Kerugian Berbagai Pintu ........................................ II-4
Tabel 2. 2 - Keuntungan dan Kerugian Bahan Bangunan Untuk Bangunan
Pengendali Air ..................................................................................................... II-7
Tabel 2. 3 - Harga – harga dalam gorong – gorong pendek ........................... II-20
Tabel 2. 4 - Parameter Desain Gorong-gorong Persegi Empat (Box Culvert) .... II-21
Tabel 3. 1 - Harga-harga perkiraan daya dukung yang diizinkan (disadur dari
British Standard Code of Practice CP 2004) ...................................................... III-7
Tabel 3. 2 - Sudut gesekan dalam φ dan kohesi c ............................................. III-8
Tabel 3. 3 - Harga-harga perkiraan untuk koefisien gesekan ........................... III-12
Tabel 4. 1 - Harga-harga kemiringan talut untuk tanggul tanah homogen (menurut
USBR, 1978). .................................................................................................. IV-15
Tabel 4. 2 - harga kemiringan samping yang dianjurkan untuk tanggul tanah
homogen (menurut USBR, 1978) .................................................................... IV-16
.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II. 1 - Pintu Ulir/Sorong .......................................................................... II-5
Gambar II. 2 - Pintu Skot Balok ........................................................................... II-6
Gambar II. 3 - Koefisien debit untuk aliran diatas skot balok potongan segi empat
(cv 1,0) ........................................................................................................... II-12
Gambar II. 4 - Aliran di bawah pintu sorong dengan dasar horisontal ............... II-14
Gambar II. 5 - Koefisien K untuk debit tenggelam (dari Schmis) ....................... II-15
Gambar II. 6 - Standar Peralihan Saluran ......................................................... II-16
Gambar II. 7 - Perlintasan dengan jalan kecil (gorong-gorong) ......................... II-17
Gambar II. 8 - Standar pipa beton ..................................................................... II-18
Gambar II. 9 - Gorong – gorong segi empat ...................................................... II-19
Gambar II. 10 - Standar Penulangan Untuk Gorong-gorong Segi Empat Type
Single................. ............................................................................................... II-23
Gambar II. 11 - Standar Penulangan Untuk Gorong-gorong Segi Empat Type
Double. ......................................................................................................... ....II-24
Gambar III. 1 - Aliran Kritis ................................................................................. III-1
Gambar III. 2 - Aliran Sub Kritis .......................................................................... III-2
Gambar III. 3 - Gaya-Gaya yang Bekerja pada Pintu Otomatis. ......................... III-4
Gambar III. 4 - Unsur-unsur persamaan distribusi tekanan pada pondasi ........ III-10
Gambar IV. 1 - Typikal Jembatan Kayu ............................................................. IV-1
Gambar IV. 2 - Kurve pengempangan ............................................................. IV-14
Gambar IV. 3 - Potongan melalui tanggul ........................................................ IV-15
Gambar IV. 4 - Potongan Melintang Tanggul .................................................. IV-16
Gambar IV. 5 - Potongan melintang tanggul ................................................... IV-17
Gambar IV. 6 - Dasar yang diperlebar pada lintasan saluran .......................... IV-17
Gambar IV. 7 - Pembuang pada tanggul ......................................................... IV-19
Gambar IV. 8 - Patok hektometer .................................................................... IV-22
Gambar IV. 9 - Patok Sempadan .................................................................... IV-23
Gambar IV. 10 - Lokasi Penempatan AWLR ................................................... IV-26
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi viii
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
Deskripsi
Modul Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap ini terdiri dari
tiga kegiatan belajar mengajar. Kegiatan belajar pertama membahas Garis
Besar Bangunan air dan bangunan pelengkap. Kegiatan belajar kedua
membahas Konsep Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap.
Peserta diklat mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang
berurutan. Pemahaman setiap materi pada modul ini diperlukan untuk
memahami perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap. Setiap
kegiatan belajar dilengkapi dengan latihan atau evaluasi yang menjadi alat
ukur tingkat penguasaan peserta diklat setelah mempelajari materi dalam
modul ini.
Persyaratan
Dalam mempelajari perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap ini
peserta diklat dilengkapi dengan modul bahan ajar dan metode dan media
lainnya yang dibutuhkan.
Metode
Dalam pelaksanaan pembelajaran ini, metode yang dipergunakan adalah
dengan kegiatan pemaparan yang dilakukan oleh Widyaiswara/Fasilitator,
adanya kesempatan tanya jawab, curah pendapat, bahkan diskusi
Alat Bantu/Media
Untuk menunjang tercapainya tujuan pembelajaran ini, diperlukan Alat
Bantu/Media pembelajaran tertentu, yaitu: LCD/projector, Laptop, white board
dengan spidol dan penghapusnya, bahan tayang, serta modul dan/atau
bahan ajar.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi ix
Kompetensi Dasar
Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan mampu
memahami garis besar perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap
yang disajikan dengan cara ceramah dan tanya jawab memahami harga
satuan pekerjaan, memahami harga standar/harga satuan upah, bahan dan
peralatan, memahami perhitungan biaya konstruksi/biaya pekerjaan dalam
rangka mendukung perencanaan irigasi rawa lebak.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi I - 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Upaya pembangunan pertanian untuk mewujudkan ketahanan pangan saat
ini semakin dihadapkan pada tantangan yang bertambah kompleks. Adanya
kompetisi peruntukan lahan dan pesatnya alih fungsi lahan produktif untuk
kegiatan non pertanian akhir-akhir ini mendorong pentingnya arahan
pengembangan pertanian pada lahan-lahan marjinal, termasuk lahan rawa
yang potensinya baik.
Guna mendukung pola tanam sebagian tanaman pangan, diperlukan
penataan jaringan tata air beserta bangunan airnya. Salah satu faktor
keberhasilan untuk lahan pertanian terletak pada keserasian pengaturan air
/ sistem suplai dan drainase dalam mengantisipasi keberadaan lahan
sehingga dapat berdaya dan berhasil guna secara optimal diperlukan upaya
penataan dan pemasangan bangunan baru rawa serta yang sudah ada
secara terpadu, konsisten dan berpedoman pada fungsi pelestarian rawa
dan pemanfaatannya secara lestari dan berkelanjutan.
Untuk mendukung hal di atas diperlukan perhitungan bangunan air dan
bangunan pelengkap untuk pengembangan daerah rawa secara terpadu.
Perhitungan bangunan daerah rawa dimaksudkan untuk mendapatkan hasil
perencanaan yang dapat memenuhi kebutuhan lahan sebenarnya (existing)
yang akan disajikan dalam bentuk gambar pelaksanaan pekerjaan
dilapangan
1.2 Deskripsi
Modul Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap ini terdiri dari
tiga kegiatan belajar mengajar. Kegiatan belajar pertama membahas Garis
Besar Bangunan air dan bangunan pelengkap. Kegiatan belajar kedua
membahas Konsep Perencanaan Bangunan Air dan ketiga perhitungan
Bangunan Pelengkap.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi I - 2
1.3 Tujuan Pembelajaran
1.3.1 Kompetensi Dasar
Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan mampu
memahami spesifikasi teknik, memahami faktor-faktor yang mempengaruhi
biaya, memahami harga satuan pekerjaan, memahami harga standar/harga
satuan upah, bahan dan peralatan, memahami perhitungan biaya
konstruksi/biaya pekerjaan dalam rangka mendukung perencanaan irigasi
rawa lebak.
1.3.2 Indikator Keberhasilan
Setelah pembelajaran ini, peserta mampu menjelaskan :
1) Tata Letak dan Jenis Bangunan Pengendali air pada saluran
2) Bangunan Air
3) Perhitungan Bangunan Pelengkap
1.4 Materi Pokok dan Sub Materi pokok
Dalam modul Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap
terdapat 3 (tiga) materi yang akan dibahas, yaitu:
1) Tata Letak dan jenis Bangunan Pengendali Air pada saluran
a) Penjelasan umum
b) Fungsi Bangunan
c) Lokasi Bangunan
d) Jenis Pintu Bangunan
e) Desain Bangunan
f) Tata Letak Jalan dan jembata
g) Pengamanan Banjir
h) Bangunan Pengatur Tinggi Muka Air
i) Bangunan Pembawa
2) Bangunan Air
a) Kriteria Desain
b) Bahan pondasi
c) Analisis Stabilitas
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi I - 3
d) Kebuthan Stabilitas
3) Perhitungan Bangunan Pelengkap
a) Perencanaan Jembatan
b) Tanggul
c) Fasilitas Eksploitasi
d) Bangunan – bangunan lain
1.5 Estimasi Waktu
Alokasi waktu yang diberikan untuk pelaksanaan kegiatan belajar mengajar
untuk mata diklat “Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap
Rawa Lebak” ini adalah 4 (empat) jam pelajaran (JP) atau sekitar 180 menit
.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-1
BAB II
TATA LETAK DAN JENIS BANGUNAN PENGENDALI AIR PADA
SALURAN Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan
tata letak dan jenis bangunan pengendali air pada saluran
2.1 Umum
Pemilihan dan pemasangan bangunan pengendali air pada saluran
haruslah memperhatikan faktor keamanan. Dalam rangka mengurangi
vandalism terhadap bangunan pengendali air, perlu dikemukakan adanya
bangunan-bangunan air yang “anti maling”. Hal ini penting untuk menjamin
keberlangsungan fungsi bangunan dan pengendalian air yang dilakukan.
Selain faktor keamanan, tersedianya bahan lokal memberikan nilai
ekonomis dalam pembuatan pintu-pintu, salah satu bahan lokal tersebut
adalah kayu kelapa.
2.2 Fungsi Bangunan
Dalam konsep pengembangan jaringan irigasi rawa secara bertahap, pada
mulanya sering direncanakan sistem saluran terbuka, tanpa
mempergunakan bangunan pengendali air. Kebutuhan akan bangunan
dapat dipertimbangkan apabila telah tersedia pengetahuan yang lebih tepat
mengenai kondisi perbatasan hidrolik (tinggi banjir, tinggi pasang surut,
instrusi garam), dan apabila ketinggian lahan, sebagai akibat penyusutan,
dan kondisi tanah telah menjadi lebih stabil dari pada tahap awal.
Bangunan-bangunan pengatur muka air berfungsi mengatur muka air di
jaringan irigasi rawa sampai batas-batas yang diperlukan untuk dapat
memberikan muka air tanah dilahan yang konstan. Bangunan pengatur
mempunyai potongan pengontrol aliran yang dapat disetel atau tetap. Untuk
bangunan-bangunan pengatur yang dapat disetel dianjurkan untuk
menggunakan pintu sorong, pintu klep, bangunan tabat atau lainnya.
Kebutuhan akan bangunan air terutama tergantung dengan fungsi sistem
saluran seperti yang telah diuraikan pada tata letak saluran. Kebutuhan
akan bangunan harus mempertimbangkan kembali secara hati-hati disetiap
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-2
kesempatan. Disamping aspek-aspek pengelolaan air, pertimbangan
khusus harus diberikan pada persyaratan operasi bangunan dikaitkan
dengan tenaga kerja yang tersedia, dan pada biaya konstruksi dan Operasi
dan Pemeliharaan. Sama halnya dengan penentuan dimensi saluran,
dimensi bangunan hidrolik.
Bangunan pengendali air dilengkapi dengan daun pintu yang dipergunakan
untuk memblok aliran air sebagian atau seluruhnya dalam satu atau dua
arah. Fungsi bangunan erat kaitannya dengan fungsi saluran dan
mencakup :
a) Pencegahan banjir
Untuk mencegah banjir, saluran harus ditutup dengan mempergunakan
daun pintu bangunan atau tanggul saluran yang ditinggikan. Semakin
tinggi permukaan tanah yang terdapat disekitar saluran, maka semakin
sedikit bangunan (walaupun lebih besar) yang dibutuhkan dan semakin
pendek tanggul yang diperlukan.
b) Meningkatkan Kapasitas drainase saluran
Pada saluran irigasi rawa yang dipengaruhi oleh pasang surut di
sungai, perlu dilakukan penutupan saluran selama terjadi pasang tinggi
untuk mencegah masuknya air. Karena jika tidak, harus dilakukan
pengosongan kembali selama pasang rendah sebelum drainase yang
”sesungguhnya” dimulai. Meskipun pengaruh pintu untuk tujuan ini agak
kecil, namun dapat menjadi berarti pada areal-areal rendah yang
memiliki waktu drainase efektif terbatas. Untuk memenuhi tujuan
tersebut, bangunan dapat berada pada ketinggian dalam hirarki
saluran.
c) Drainase terkendali
Mempertahankan tinggi muka air saluran beberapa dm dibawah
permukaan tanah dengan cara menutup sebagian pintu bangunan
(pintu sekat) dan meningkatkan pencucian tanah.
d) Retensi air
Menjaga agar pintu tetap tertutup selama periode curah hujan rendah
dapat membantu mempertahankan tinggi muka air pada saluran dan
sawah-sawah. Bangunan untuk tujuan ini sangat baik ditempatkan
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-3
ditingkat tersier karena tinggi muka air dapat disesuaikan dengan
perbedaan topografinya.
e) Suplai air
Dengan cara membuka pintu pada waktu tinggi muka air bagian luar
lebih tinggi daripada tinggi muka air bagian dalam sehingga suplai air
netto ke saluran dapat dicapai.
f) Pengendalian kecepatan aliran air
Pada waktu transisi saluran dengan tinggi dasar yang berbeda
diperkirakan terjadi kecepatan aliran air tinggi yang dapat mengancam
stabilitas dasar dan lereng sisi saluran. Bangunan yang dilengkapi
dengan bangunan terjun serta memiliki pelindung masuk dan keluarnya
air dapat meminimalkan ancaman stabilitas semacam itu.
2.3 Lokasi Bangunan
Lokasi terbaik bangunan-bangunan pengendali air tergantung dari fungsi
bangunan tersebut. Bangunan yang dipergunakan untuk mencegah banjir
atau air asin memasuki areal pada prinsipnya sangat baik ditempatkan
pada tingkat primer yang paling tinggi sehingga hanya sedikit bangunan
(walaupun besar) dan tanggul pengaman banjir disepanjang sungai.
Bangunan-bangunan untuk pengendalian air internal (drainase, retensi air,
suplai) pada prinsipnya sangat baik ditempatkan pada tingkat tersier yang
terendah atau bahkan pada tingkat kuarter. Kendati pun hal ini
menghendaki sejumlah besar bangunan, pengelolaan air dapat disesuaikan
dengan cara yang lebih baik dengan kondisi-kondisi khusus di areal yang
bersangkutan.
Jika bangunan diperlukan baik untuk pengendalian air internal maupun
untuk pengaman banjir dan salinitas, bangunan pada umumnya dapat
dikombinasikan menjadi satu bangunan yang ditempatkan pada tingkat
tersier (diperlukan banyak bangunan kecil dilengkapi dengan tanggul banjir
disepanjang seluruh saluran primer dan sekunder) atau pada tingkat yang
lebih tinggi (diperlukan sedikit bangunan dan tanggul, namun pengendalian
internal menjadi kurang efektif).
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-4
Sebagai alternatif, disarankan agar membangun bangunan di kedua tingkat
sistem saluran, yaitu pada tingkat tersier untuk pengendalian air internal
dan di tingkat yang lebih tinggi untuk mencegah banjir dan air asin masuk.
Bangunan yang terdapat pada saluran primer atau sekunder juga akan
memungkinkan pengendalian air yang lebih baik pada saluran tersebut,
yang pada gilirannya dapat meningkatkan daya guna bangunan pengendali
air tersier.
Pertimbangan penting lainnya yang perlu diingat adalah jalan masuk
menuju bangunan tersebut. Pada areal-areal yang berada diluar
pemukiman, pemeriksaan harian tidak mungkin dilakukan, dan dalam
keadaan demikian, bangunan harus dipindahkan ke tempat lain atau tidak
dibangun sama sekali. Sebaliknya, jika akan ditugaskan seorang penjaga
pintu yang permanen, rumah penjaga pintu bangunan tersebut harus
dibangun dekat bangunan.
2.4 Jenis Pintu Bangunan
Pintu bangunan air merupakan bangunan fisik yang digunakan untuk
mengatur keluar masuk air di sungai maupun tanggul sungai sesuai dengan
kebutuhan tanaman yang diusahakan. Pintu bangunan yang dianggap
paling sesuai untuk bangunan pengendali air di jaringan irigasi rawa lebak
adalah pintu sekat, pintu ulir/pintu sorong. Keuntungan dan kerugian dari
berbagai jenis pintu bangunan tersebut diuraikan pada Tabel 2.1.
Tabel 2. 1 - Keuntungan dan Kerugian Berbagai Pintu
Pintu Fungsi Keuntungan Kerugian
Ulir/
sorong
- Retensi Air
- Mencegah
Masuknya Air
Banjir dan Air
Berkualitas Buruk
- Operasi Mudah - Relatip Mahal
- Operasi Disesuaikan
Dengan Pasang
- Perlu Diperiksa Setiap Hari
Sekat - Drainase
Terkendali
- Retensi Air
- Konstruksi
Sederhana
- Pemeliharaan Mudah
- Pintu Sekat Mudah Hilang
- Bocor Antara Pintu
- Operasi Semakin Sulit Pada
Saluran-Saluran Yang
Lebih Besar
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-5
a) Pintu Ulir/sorong
Pintu ulir/sorong adalah pintu yang terbuat dari plat besi/kayu/fiber,
bergerak vertikal dan dioperasikan secara manual. Fungsinya adalah
untuk mengatur aliran air yang melalui bangunan sesuai dengan
kebutuhan, seperti menghindari banjir yang datang dari luar dan
menahan air di saluran pada saat kemarau panjang. Contoh bentuk
pintu ulir/sorong dapat dilihat pada Gambar III.1.
Gambar II. 1 - Pintu Ulir/Sorong
Pintu geser atau ulir/sorong banyak digunakan untuk lebar dan tinggi
bukaan yang kecil dan sedang. Diupayakan pintu tidak terlalu berat
karena akan memerlukan peralatan angkat yang lebih besar dan mahal.
Sebaiknya pintu cukup ringan tetapi memiliki kekakuan yang tinggi
sehingga apabila diangkat tidak mudah bergetar karena gaya dinamis
aliran air.
b) Pintu skot balok
Pintu skot balok (stoplog) adalah balok kayu yang dapat dipasang pada
alur pintu/sponeng bangunan. Pintu ini berfungsi untuk mengatur muka
air saluran pada ketinggian tertentu. Bila muka air lebih tinggi dari pintu
skot balok, akan terjadi aliran di atas pintu skot balok tersebut. Contoh
bentuk pintu skot balok dapat dilihat pada pada Gambar II.2.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-6
Gambar II. 2 - Pintu Skot Balok
Teknologi jenis pintu yang dapat diaplikasikan harus memperhatikan
kondisi lokal, kultur masyarakat dan ramah lingkungan.
2.5 Desain Bangunan
Setelah fungsi, jenis dan lokasi bangunan ditetapkan, desain bangunan
dapat dimulai. Aspek-aspek yang perlu dipertimbangkan dalam desain
bangunan pengendali air adalah :
a) Kondisi tanah lokal untuk fondasi
b) Ukuran bangunan
c) Harga bahan
d) Tenaga kerja yang tersedia
e) Perkiraan beban volume pekerjaan
Prioritas keputusan penting yang harus diambil adalah mengenai pemilihan
bahan bangunan, metoda fondasi, bangunan pengendali air dikombinasikan
dengan penyeberangan jalan dan papan duga.
2.5.1 Bahan bangunan
Keputusan penting yang harus diambil adalah mengenai pemilihan bahan
bangunan : kayu, beton atau ferrosemen. Beberapa keuntungan dan
kerugian mengenai bahan-bahan bangunan ini diuraikan dalam tabel 2.2.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-7
Tabel 2. 2 - Keuntungan dan Kerugian Bahan Bangunan Untuk Bangunan Pengendali Air
Bahan Keuntungan Kerugian
Kayu - Bobotnya ringan
- Tersedia ditempat
- Masa pakai singkat
- Diperlukan perawatan di pabrik
- Mutu kayu gesekan sering tidak
baik (balok menjadi
melengkung)
- Kayu yang bermutu baik jarang
ditemukan
Beton - Bahan kuat
- Konstruksinya mudah
- Agregat tidak tersedia ditempat
- Pengendalian mutu sulit
dilakukan
Ferrosemen - Bobotnya ringan
- Pengendalian mutu unsur
pracetak baik
- Pemasangan unsur cepat
- Mahal
- Pemasangan rumit jika
dikombinasikan dengan beton
- Mudah rusak saat
pengangkutan
Diperlukan perhatian khusus terhadap daya tahan bahan bangunan bila
penggunaannya berada dalam lingkungan agresip (asam, asin). Kayu,
beton dan unsur baja memerlukan pengamanan khusus. Pada prinsipnya,
bangunan dapat dibuat dari baja atau alumunium, namun ketersediaan
bahan tersebut merupakan masalah dan sampai sekarang belum ada
pengalaman terkait penggunaan bahan tersebut pada jaringan irigasi rawa.
2.5.2 Metode Fondasi
Rembesan air merupakan suatu ancaman yang permanen terhadap
stabilitas bangunan, oleh karena itu diperlukan penggunaan tiang pancang
vertikal. Tiang-tiang pancang vertikal ini jugalah yang berfungsi sebagai
fondasi. Metode fondasi lainnya adalah dengan rakit atau lampatan yang
diletakkan langsung diatas tanah, dengan syarat bahan tanah organik atau
tanah liat sangat lembut dibuang dan diganti dengan tanah yang lebih baik.
Karena tiang pancang relatif sering digunakan, maka hubungan antara rakit
dan tiang pancang perlu diperhatikan secara khusus guna mencegah tiang
pancang mengambil alih fungsi rakit. Tanah lapisan bawah yang lembut
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-8
sampai sangat lembut pada lahan rawa perlu diperhatikan secara khusus
bila akan dipergunakan untuk fondasi bangunan. Fondasi tiang diperlukan
dan dirancang tahan gesekan. Tiang gelam dapat dipergunakan jika tiang-
tiang untuk fondasi tersebut terendam secara permanen. Untuk mengatasi
terbatasnya panjang tiang gelam yang tersedia, maka dipergunakan
sejumlah tiang dengan jarak yang rapat.
2.5.3 Bangunan pengendali air dikombinasikan dengan penyeberangan jalan
Mengkombinasikan bangunan pengendali air dengan penyeberangan jalan
kedalam satu bangunan lebih murah daripada membangun dua bangunan
yang terpisah. Namun demikian, pada prakteknya, membangun dua
bangunan lebih disukai, karena kesesuaian lokasi (penyeberangan jalan
harus mengikuti alinemen jalan di dekat saluran utama, sementara
bangunan pengendali air pada saluran berada pada jarak tertentu dari
saluran utama), atau karena kedua bangunan tersebut dimiliki oleh instansi
yang berbeda, dll.
2.5.4 Papan Duga
Bangunan pengendali air pada saluran primer dan sekunder harus
dilengkapi dengan 2 (dua) buah papan duga, yaitu 1 (satu) papan duga
pada bagian hulu dan 1 (satu) pada bagian hilir pintu bangunan yang
dipergunakan untuk memeriksa tinggi muka air dan memudahkan
pengoperasian pintu. Papan duga tersebut harus memiliki elevasi nol yang
sama. Pada bangunan tersier, dapat menggunakan hanya 1 (satu) buah
papan duga yang dipasang pada bagian hulu (sisi dimana tinggi muka air
dikendalikan oleh pintu bangunan). Elevasi nol papan duga dinyatakan
dalam Ketinggian Referensi Proyek (PRL) sehingga tinggi muka air dapat
dibandingkan satu sama lain terhadap elevasi lahan pada areal yang
dikendalikan oleh saluran. Untuk memudahkan pemasangan kembali papan
duga jika terganggu, titik tetap pada beton setiap bangunan harus ditandai
sebagai bench mark dengan elevasi dalam PRL yang dicat berdampingan
terhadap elevasi tersebut.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-9
2.6 Tata Letak Jalan dan Jembatan
Jalan utama di sepanjang saluran primer, selain berfungsi sebagai jalan
inspeksi juga sebagai penghubung permukiman. Dengan semakin
berkembangnya daerah rawa, transportasi darat menjadi lebih utama
dibanding transportasi air. Jalan inspeksi sekunder diperlukan untuk
inspeksi, eksploitasi dan pemeliharaan jaringan sekunder.
Masyarakat boleh menggunakan jalan inspeksi hanya untuk keperluan
tertentu saja. Apabila saluran dibangun sejajar jalan umum di dekatnya,
maka tidak diperlukan jalan inspeksi di sepanjang ruas saluran tersebut.
Umumnya jalan inspeksi terletak di sepanjang sisi saluran irigasi rawa
pasang surut. Jembatan dibangun untuk menghubungkan jalan inspeksi
yang berseberang di saluran irigasi rawa dan untuk menghubungkannya
dengan jalan umum.
2.6.1 Tata Letak Bangunan Pelengkap
Bangunan pelengkap yang dibuat di dan sepanjang saluran meliputi :
a) Pagar, rel pengaman dan sebagainya; berguna untuk memberikan
pengamanan jika terjadi keadaan darurat;
b) Tempat cuci, tempat mandi ternak dan sebagainya; digunakan untuk
memberikan sarana mencapai air di saluran tanpa merusak lereng.
2.7 Pengamanan Banjir
Pengamanan banjir atau tanggul diperlukan untuk melindungi daerah irigasi
rawa terhadap banjir yang berasal dari sungai atau saluran pembuang yang
besar. Pada umumnya tanggul diperlukan di sepanjang sungai di sebelah
hulu pintu sekunder atau di sepanjang saluran primer. Beberapa fasilitas
diperlukan untuk eksploitasi jaringan rawa secara efektif dan aman.
Fasilitas-fasilitas tersebut antara lain: kantor di lapangan, bengkel,
perumahan untuk staf rawa, jaringan komunikasi, patok hektometer, papan
eksploitasi, papan duga dan sebagainya. Pengamanan banjir yang
diperlukan untuk lahan rawa tergantung pada jenis banjirnya.
2.7.1 Banjir dari Permukaan Sungai Tinggi
Pada bagian hulu zona pasang surut, biasanya terjadi banjir selama musim
hujan. Diperlukan tanggul di areal pertanian berdasarkan kriteria lebih dari 1
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-10
kali banjir selama jangka waktu 20 tahun dalam penetapan hasil studi
hidrologi sungai, dengan memasukan perkiraan pengembangan di masa
mendatang pada areal tangkapan serta pengaruh tanggulnya sendiri.
2.7.2 Banjir yang Disebabkan Limpasan Air dari Areal Sekitar
Banjir ini menyangkut limpasan permukaan dari areal gambut yang
mengalir melalui tempat-tempat dangkal atau sungai alami. Dikarenakan
topografi yang datar dan tidak tersedianya data topografi dari areal di luar
jaringan, maka areal tangkapan dan aliran puncak yang diharapkan hanya
dapat diperkirakan. Pengukuran yang dilaksanakan pada sungai-sungai
alam atau sungai-sungai kecil selama survei hidrologi dapat memberikan
indikasi tentang besaran aliran. Areal hutan bergambut jarang menimbulkan
banjir mendadak yang berarti karena tanah gambut berfungsi sebagai
bunga karang sangat besar yang menyerap dan berangsur-angsur
mengurangi curah hujan yang berlebihan.
Perlindungan dapat dibuat dengan menggunakan saluran penampung di
sepanjang perbatasan jaringan, dengan tanggul pada bagian hilir saluran
yang dibangun dari tanah galian (atau jika perlu tanah dapat berasal dari
luar daerah). Saluran penampung tersebut akan mengalirkan limpasan air
ke sungai yang terdekat atau kesalah satu saluran utama yang ada pada
jaringan. Hal tersebut dapat dilakukan jika saluran diperluas dan tanggulnya
ditinggalkan. Penutupan dan pengelakan sungai alam sering terbukti sulit
untuk dilakukan, karena sungai-sungai alam merupakan drainase yang
terbentuk secara alami melintasi areal-areal rendah baik yang berada di
luar maupun di dalam jaringan. Walaupun sungai alam berhasil ditutup,
namun areal tersebut cenderung tetap berupa rawa. Oleh karena itu, sungai
alam ini lebih baik dibiarkan sesuai keadaan semula, paling tidak untuk
beberapa tahun pertama dimana kondisi tanah/ air belum stabil dan sifat
sungai alam tersebut belum diketahui (luas dan kedalaman banjir di musim
hujan). Jika saluran harus memotong sungai alam, mungkin diperlukan
pintu inlet pada tanggul untuk memproteksi tanggul saluran tersebut.
Secara garis besar, desain harus mempertimbangkan penyusutan lahan
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-11
dan penurunan tanah galian yang mungkin terjadi di kemudian hari agar
tanggul dapat memberikan tinggi tampungan yang memadai.
Untuk menjaga agar panjang tanggul yang diperlukan tidak terlalu panjang,
maka tanggul pengaman banjir sebaiknya dibuat di sepanjang batas
jaringan bagian luar. Pada tempat dimana saluran primer harus melintasi
tanggul, diperlukan bangunan-bangunan pintu, atau jika hal ini tidak
memungkinkan, misalnya dikarenakan fungsi navigasi saluran, maka
tanggul banjir harus diperluas sepanjang saluran-saluran primer dan
sepanjang saluran-saluran lainnya yang berhubungan langsung dengan
sungai.
Lokasi yang terbaik untuk tanggul pengaman banjir dan bangunan harus
dipertimbangkan secara cermat terhadap semua situasi. Disamping biaya
yang meningkat, kerugian-kerugian lain akibat memperluas tanggul
pengaman banjir disepanjang saluran sekunder dan tersier adalah
hilangnya lahan pertanian dan rusaknya aliran drainase dari lahan rumah
dan lahan usaha (dimungkinkan perlu dipasangnya gorong-gorong kecil
berpintu).
2.8 Bangunan Pengatur Tinggi Muka Air
2.8.1 Pintu Skot Balok
Dilihat dari segi konstruksi, pintu skot balok merupakan peralatan yang
sederhana. Balok – balok segi empat ditempatkan tegak lurus terhadap
potongan segi empat saluran, disangga di dalam sponeng/alur yang lebih
besar 0,03m sampai 0,05m dari tebal baloknya sendiri. Bangunan saluran
irigasi yang biasa dipakai memiliki lebar bukaan pengontrol 2,0 m atau lebih
kecil, profil baloknya dapat dilihat pada Gambar II.3.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-12
Gambar II. 3 - Koefisien debit untuk aliran diatas skot balok potongan segi
empat (cv 1,0)
2.8.2 Perencanaan Hidrolis
Aliran pada skot balok dapat diperkirakan dengan menggunakan
persamaan tinggi debit berikut :
dimana :
Q = debit, m3/s
Cd = koefisien debit
Cv = koefisien kecepatan datang
g = percepatan gravitasi, m/s2 ( 9,8)
b = lebar normal, m
h1 = kedalaman air di atas skot balok, m
Koefisien debit Cd untuk potongan segi empat dengan tepi hulu yang
tajamnya 90 derajat, sudah diketahui untuk nilai banding H1/L kurang dari
1,5 (lihat gambar 2.1).
Untuk harga H1/L lebih tinggi, pancaran air yang melimpah bisa sama sekali
terpisah dari mercu skot balok. Bila H1/L menjadi lebih besar dari sekitar 1,5
maka pola alirannya akan menjadi tidak bagus dan sangat sensitif terhadap
“ketajaman” tepi skot balok bagian hulu. Juga, besarnya airasi dalam
1,51
hb2/3g2/3vCd
CQ
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-13
kantong udara di bawah pancaran, dan tenggelamnya pancaran sangat
mempengaruhi debit pada skot balok.
Karena kecepatan datang yang menuju ke pelimpah skot balok biasanya
rendah, h1/(h1 + P1) < 0,35 kesalahan yang timbul akibat tidak
memperhatikan nilai kecepatan rendah terhubung dengan kesalahan pada
Cd. Persamaan di atas kemudian dikombinasi dengan Gambar 2.2 agar
aliran pada skot balok dapat diperkirakan dengan baik.
Tinggi muka air hulu dapat diatur dengan cara menempatkan/mengambil
satu atau lebih skot balok. Pengaturan langkah demi langkah ini
dipengaruhi oleh tinggi skot balok, seperti yang disebutkan pada Gambar
2.1, ketinggian yang cocok untuk balok dalam bangunan saluran irigasi
adalah 0,20 m.
Seorang operator yang berpengalaman akan mengatur tinggi muka air di
antara papan balok 0,20 m dengan tetap membiarkan aliran sebagian di
bawah balok atas.
2.8.2.1 Kelebihan – kelebihan yang dimiliki pintu skot balok
a) Bahannya sederhana dan kuat
b) Biaya pelaksanaannya kecil
2.8.2.2 Kelemahan – kelemahan yang dimiliki pintu skot balok
a) Pemasangan dan pemindahan balok memerlukan sedikitnya dua
orang dan banyak waktu
b) Tinggi muka air bisa diatur secara bertahap; setiap tahapannya sama
dengan tinggi balok.
c) Ada kemungkinan dicuri orang
d) Skot balok bisa dioperasikan oleh orang yang tidak berwenang
e) Karakteristik tinggi–debit aliran pada balok belum diketahui secara
pasti
2.8.3 Pintu Sorong
2.8.3.1 Perencanaan Hidrolis
Rumus debit yang dapat dipakai untuk pintu sorong adalah:
1h2gbaμKQ
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-14
dimana :
Q = debit, (m3/s)
K = faktor aliran tenggelam (lihat Gambar II.3)
= koefisien debit (lihat Gambar II.4)
a = bukaan pintu, m
b = lebar pintu, rn
g = percepatan gravitasi, m/s2 ( 9,8)
h1 = kedalaman air di depan pintu di atas ambang, m.
Lebar standar untuk pintu pembilas bawah (undersluice) adalah 0,50 ;
0,75 ; 1,00; 1,25 dan 1,50 m. Dua ukuran yang terakhir memerlukan dua
stang pengangkat.
Gambar II. 4 - Aliran di bawah pintu sorong dengan dasar horisontal
2.8.3.2 Kelebihan – kelebihan yang dimiliki pintu pembilas bawah
a) Tinggi muka air hulu dapat dikontrol dengan tepat.
b) Pintu bilas kuat dan sederhana.
c) Sedimen yang diangkut oleh saluran hulu dapat melewati pintu bilas.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-15
Gambar II. 5 - Koefisien K untuk debit tenggelam (dari Schmis) 2.8.3.3 Kelemahan–kelemahan yang dimiliki pintu pembilas bawah
a) Kebanyakan benda – benda hanyut bisa tersangkut di pintu
b) Kecepatan aliran dan muka air hulu dapat dikontrol dengan baik jika
aliran moduler
2.9 Bangunan Pembawa
2.9.1 Gorong-gorong
2.9.1.1 Umum
Gorong-gorong adalah bangunan yang dipakai untuk membawa aliran air
melewati bawah jalan air lainnya (biasanya saluran) dan bawah jalan.
Gorong-gorong (Gambar II.7) mempunyai potongan melintang yang lebih
kecil daripada luas basah saluran hulu maupun hilir. Sebagian dari
potongan melintang mungkin berada diatas muka air. Dalam hal ini
gorong-gorong berfungsi sebagai saluran terbuka dengan aliran bebas.
Pada gorong-gorong aliran bebas, benda-benda yang hanyut dapat lewat
dengan mudah, tetapi biaya pembuatannya umumnya lebih mahal
dibanding gorong-gorong tenggelam. Pada gorong-gorong tenggelam,
seluruh potongan melintang berada dibawah permukaan air. Biaya
pelaksanaannya lebih murah, namun bahaya tersumbat lebih besar.
Karena alasan pelaksanaan, pembuatan gorong-gorong pembuang silang
dan gorong-gorong jalan harus dibedakan, yaitu:
a) Pada gorong-gorong pembuang silang, semua bentuk kebocoran
harus dicegah sehingga diperlukan sarana-sarana khusus
b) Pada gorong-gorong jalan, harus mampu menahan berat beban
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-16
kendaraan.
Gambar II. 6 - Standar Peralihan Saluran
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-17
Gambar II. 7 - Perlintasan dengan jalan kecil (gorong-gorong)
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-18
Gambar II. 8 - Standar pipa beton
2.9.1.2 Kecepatan aliran
Kecepatan yang dipakai dalam perencanaan gorong-gorong bergantung
pada jumlah kehilangan energi yang ada serta geometri lubang masuk
dan keluar. Untuk tujuan perencanaan, umumnya digunakan kecepatan
1,5 m/s untuk gorong-gorong di saluran irigasi dan 3 m/s untuk gorong-
gorong di saluran pembuang.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-19
2.9.1.3 Ukuran – ukuran Standar
Hanya diameter dan panjang standar saja yang biasanya digunakan,
misalnya diameter minimum pipa yang dipakai di saluran primer adalah
0,60 m.
2.9.1.4 Penutup Minimum
Penutup atas gorong-gorong pipa di bawah jalan atau tanggul yang
menahan berat kendaraaan harus paling tidak sama dengan diameternya,
minimum 0,60 m. Gorong-gorong pembuang yang dipasang di bawah
saluran irigasi harus memakai penyambung kedap air, menggunakan ring
penyekat dari karet. Seandainya sekat penyambung ini tidak ada, maka
semua gorong-gorong di bawah saluran harus disambung dengan beton
tumbuk atau pasangan.
2.9.1.5 Gorong – gorong Segi Empat
Gorong-gorong segi empat dibuat dari beton bertulang atau pasangan
batu dengan pelat beton bertulang sebagai penutup. Gorong-gorong tipe
pertama digunakan untuk debit yang besar dan harus kedap air. Gorong-
gorong dari pasangan batu dengan pelat beton bertulang sangat kuat dan
mudah pembuatannya khususnya untuk tempat-tempat terpencil. Gambar
II.9 memperlihatkan contoh tipe gorong-gorong segi empat.
Gambar II. 9 - Gorong – gorong segi empat
2.9.1.6 Kehilangan tinggi energi untuk gorong – gorong yang mengalir
penuh
Untuk gorong – gorong pendek (panjang pipa, L < 20 m) seperti yang
biasa direncanakan dalam jaringan irigasi, harga – harga seperti yang
diberikan pada tabel 2.3 dapat digunakan untuk rumus :
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-20
2gzAQ
dengan :
Q = debit, m3/s
= koefisien debit
A = luas pipa, m3
g = percepatan gravitasi, m/s² ( 9,8)
z = kehilangan tinggi energi pada gorong – gorong,
Tabel 2. 3 - Harga – harga dalam gorong – gorong pendek
Tinggi dasar di bangunan
sama dengan di saluran
Tinggi dasar di bangunan lebih tinggi
daripada di saluran
Sisi Ambang Sisi
Segi empat 0,80
Bulat 0,90
Segi empat segi empat 0,72
Bulat segi empat 0,76
Bulat bulat 0,85
Untuk gorong – gorong yang lebih panjang dari 20 m atau di tempat –
tempat di mana diperlukan perhitungan yang lebih teliti, kehilangan tinggi
energi berikut dapat diambil :
Kehilangan masuk: H masuk = masuk 2
2 g
vva
Kehilangan akibat gesekan :
HRC
Lv
g
vC ff 2
22
2
dimana :
C = kR1/6, k adalah koefisien kekasaran Strickler (k = 1/n = 70 untuk
pipa beton)
R = jari – jari hidrolis, m untuk pipa dengan diameter D : R = ¼ D
L = panjang pipa, m
v = kecepatan aliran dalam pipa, m/s
va = kecepatan aliran dalam saluran, m/s
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-21
Kehilangan keluar : H
g
a
keluarkeluar
vv
2
2
2.9.1.7 Standar Ukuran dan Penulangan Gorong-Gorong Segi Empat
1) Analisis Pembebanan
Perhitungan struktur dilakukan berdasarkan asumsi tanah lunak yang
umumnya disebut highly compressible, dengan mengambil
pembebanan terbesar/maksimum dari kombinasi sebagai berikut :
a) berat sendiri gorong-gorong persegi beton bertulang
b) beban roda atau muatan rencana untuk middle tire sebesar 5 ton
c) beban kendaraan di atas konstruksi gorong-gorong persegi
(setara dengan muatan tanah setinggi 100 cm)
d) tekanan tanah aktif
e) tekanan air dari luar
f) tekanan hidrostatik (qa)
g) kedalaman lapisan penutup tanah diasumsikan sebesar 1,0 m
2) Desain Parameter
Parameter yang digunakan dalam perhitungan struktur gorong-gorong
ini disajikan dalam tabel berikut :
Tabel 2. 4 - Parameter Desain Gorong-gorong Persegi Empat (Box Culvert) Parameter Nilai
Berat Jenis
Pembebanan
Beton (K 225)
Penulangan (U24,
deformed)
Angka ekivalensi
Koefisien tekanan
tanah statis
Beton
Tanah (kering)
Tanah (jenuh)
Kelas Jalan
Beban Roda Tengah
Koefisien kejut (impact coefficient) (kelas
jalan I sampai IV)
Beban pejalan kaki
Tegangan beton
Tegangan tekan ijin beton
Tegangan geser ijin beton
Tegangan tarik ijin baja tulangan
Tegangan leleh baja
c = 2,40 t/m3
d = 1,70 t/m3
s = 2,00 t/m3
Kelas III (BM 50)
P = 5 t
Ii = 0,3 (D < 4,0 m)
0 (D > 4,0 m)
qp = 0 t/m2
ck = 225 kgf/m2
ca = 75 kgf/m2
a = 6,5 kgf/m2
sa = 1400 kgf/m2
sy = 3000 kgf/m2
n = 21
Ka = 0,5
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-22
3) Penulangan
Penulangan gorong-gorong beton bertulang dirancang sebagai
berikut:
a) diameter tulangan yang digunakan 16 mm dan 12 mm
b) bentuk/ukuran segmen penulangan sederhana, praktis dan dapat
dipakai pada beberapa segmen gorong-gorong serta beratnya
harus dihitung untuk memudahkan saat dirakit/dipasang dan diikat
c) pembengkokan dan penempatan tulangan direncanakan
sedemikian rupa sehingga tidak membahayakan pemakai jalan
bila penutup beton pecah karena benturan keras atau aus (ujung
tulangan tidak menonjol ke permukaan lantai kendaraan)
4) Dasar-dasar Pelaksanaan
Konstruksi gorong-gorong persegi beton bertulang dirancang dengan
cara pengecoran di tempat, menggunakan perancah sementara dan
bekisting yang harus dibongkar segera setelah kekuatan beton
tercapai yaitu umur beton kurang lebih 28 hari.
Panjang gorong-gorong persegi, merupakan lebar jalan ditambah dua
kali lebar bahu jalan dan dua kali tebal dinding sayap.
Konstruksi gorong-gorong persegi beton bertulang direncanakan
dapat menampung berbagai variasi lebar perkerasan jalan, sehingga
pada prinsipnya panjang gorong-gorong persegi adalah bebas, namun
pada perhitungan volume dan berat besi tulangan diambil terbatas
dengan lebar perkerasan jalan yang umum yaitu 3,5 ; 4,5 ; 6 dan 7 m.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-23
Gambar II. 10 - Standar Penulangan Untuk Gorong-gorong Segi Empat Type
Single
a. G
oro
ng-g
oro
ng S
ingle
Dim
ensi
b =
BB
TH
HT
t1t2
t3t4
Hf
Debit
(h +
w)
(m3/d
t)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)
0.0
9 -
0.5
01.0
1.4
1.0
1.4
00.2
00.2
00.2
00.2
00.1
5
0.5
0 -
1.0
01.5
1.8
1.4
1.7
90.2
00.2
00.2
00.2
00.1
5
1.0
0 -
1.5
02.0
2.5
1.5
1.9
70.2
40.2
40.2
40.2
40.1
5
1.5
0 -
2.0
02.5
3.1
1.7
2.2
10.2
80.2
80.2
80.2
80.2
0
Dim
ensi
Debit
(m3/d
t)a
bc
de
fg
hi
jk
l
0.0
9 -
0.5
012@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
0.5
0 -
1.0
012@
250
12@
250
10@
250
10@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
1.0
0 -
1.5
012@
250
12@
150
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
150
12@
150
12@
250
12@
250
12@
250
1.5
0 -
2.0
012@
250
12@
150
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
125
12@
125
12@
250
12@
250
12@
150
Tula
ngan
H
BT
Bt1
t2
t4
HT
Hf
Hf
t3
D =
1 m
h lb i
cd
ga
ef
k
j
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-24
Gambar II. 11 - Standar Penulangan Untuk Gorong-gorong Segi Empat Type Double
Dim
ensi
b sal
BB
TH
HT
t1t2
t3t4
t5H
f
Deb
it(h
+ w
)
(m3 /d
t)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)(m
)
2.00
- 3
.00
3.0
1.5
3.5
1.8
2.3
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.2
3.00
- 4
.00
4.8
2.5
5.3
2.2
2.7
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.2
4.00
- 5
.00
5.2
2.7
5.8
2.4
3.0
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.2
5.00
- 6
.00
5.9
3.0
6.5
2.5
3.1
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.2
Dim
ensi
Deb
it
(m3 /d
t)a
bc
de
fg
hi
jk
lm
no
pq
rs
2.00
- 3
.00
12@
250
12@
150
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
10@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
150
12@
150
3.00
- 4
.00
12@
250
16@
125
16@
250
12@
250
16@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
16@
250
16@
150
16@
150
4.00
- 5
.00
12@
250
19@
150
16@
150
12@
250
16@
150
12@
250
16@
150
12@
250
12@
250
16@
150
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
16@
150
16@
150
19@
150
5.00
- 6
.00
12@
250
19@
125
16@
150
12@
250
16@
150
12@
250
16@
125
12@
250
12@
250
16@
125
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
12@
250
16@
150
16@
125
19@
125
Tul
anga
n
H
BT
Bt1
t2
t3
HT
Hf
Hf
t2
D
Gw
d
Bt5
q
sr
b
e
c
gh
ij
oa
kl
m
n
f
p
d
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-25
2.10 Latihan
1. Sebutkan fungsi-fungsi bangunan air dalam saluran irigasi rawa
2. Sebutkan jenis pintu yang umum digunakan pada rawa lebak
2.11 Rangkuman
Pintu bangunan yang dianggap paling sesuai untuk bangunan pengendali
air di jaringan irigasi rawa lebak adalah pintu sekat, pintu ulir/pintu sorong.
Pintu ulir/sorong adalah pintu yang terbuat dari plat besi/kayu/fiber,
bergerak vertikal dan dioperasikan secara manual. Fungsinya adalah untuk
mengatur aliran air yang melalui bangunan sesuai dengan kebutuhan,
seperti menghindari banjir yang datang dari luar dan menahan air di saluran
pada saat kemarau panjang. Pintu geser atau ulir/sorong banyak digunakan
untuk lebar dan tinggi bukaan yang kecil dan sedang. Diupayakan pintu
tidak terlalu berat karena akan memerlukan peralatan angkat yang lebih
besar dan mahal. Sebaiknya pintu cukup ringan tetapi memiliki kekakuan
yang tinggi sehingga apabila diangkat tidak mudah bergetar karena gaya
dinamis aliran air.
Pintu skot balok (stoplog) adalah balok kayu yang dapat dipasang pada alur
pintu/sponeng bangunan. Pintu ini berfungsi untuk mengatur muka air
saluran pada ketinggian tertentu. Bila muka air lebih tinggi dari pintu skot
balok, akan terjadi aliran di atas pintu skot balok tersebut.
Aspek-aspek yang perlu dipertimbangkan dalam desain bangunan
pengendali air adalah kondisi tanah lokal untuk fondasi, ukuran bangunan,
harga bahan dan tenaga kerja yang tersedia serta Perkiraan beban volume
pekerjaan.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-1
BAB III
BANGUNAN AIR
Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan bangunan air
3.1. Kriteria Design
3.1.1. Aliran yang melalui pintu air
3.1.1.1. Aliran Kritis (hc< 0.67 H).
Gambar III. 1 - Aliran Kritis
Rumus :
𝑄 = 𝑏 . 𝑚 . 0.67 √2 𝑔
3. 𝐻3/2
Dimana:
Q = debit (m3/detik)
b = lebar bangunan (m)
m = koefisien kontraksi dari bangunan
g = 9.81 m/detik2 10m/detik2
H = energi level dihulu bangunan
(𝐻 = ℎ𝐴 + 𝑉𝐴2/2𝑔) (m)
hA= fungsi muka air dihulu (m)
VA= kecepatan air dihulu (m/det)
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-2
3.1.1.2. Aliran Sub kritis (hc ≤ 0.67)
Gambar III. 2 - Aliran Sub Kritis
Rumus:
𝑄 = 𝑏 . 𝜇 . ℎ𝑐√2𝑔 (𝐻 − ℎ𝑐)
Dimana:
Q = debit (m3/detik)
b = lebar bangunan (m)
μ = koefisien kontraksi dari bangunan
hc = tinggi muka air dihulu (m)
VA = kecepatan air dihulu (m/detik)
3.1.2. Aliran yang melalui bawah bangunan
Rembesan /aliran melalui bawah bangunan dapat dikurangi dengan
memperpanjang lantai bangunan, menambah selimut kedap air menjorok
kehulu bangunan atau dengan pembuatan sheet pile pada beberapa
penampang melintang bangunan.
Pembuatan sheet pile didasarkan dengan panjang rembesan yang dapat
dihitung dengan: Teori BLIGH.
L = panjang rembesan
HL = kehilangan energi antara hulu dan hilir
HL/L = kehilangan energi per unit panjang rembesan gradien hidraulik.
Total panjang rembesan:
L = d1 + d2 + L1 + d2 + d2 +L2 +d3 +d3
= 2d1 + (L1 +L2) + 2d2 +2d3
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-3
= (L1 + L2) + 2 (d1 +d2 + d3)
Gradien Hidraulik = [𝐻𝐿
𝑏+2(𝑑1+𝑑2+𝑑3)]
= 𝐻𝐿
𝐿
1) berat dari pintu otomatis
Sebagai komponen yang dimaksud dari berat pintu disini adalah bagian
daripada pintu yang berada dibawah engsel. Berat dari pintu tersebut
tergantung dari bahannya. Dari gambar diketahui:
wg = gaya berat dari bagian bawah pintu yang bekerja pada titik berat
pintu.
dg= jarak dari titik berat bagian bawah pintu kepusat engsel.
Didapatkan momen pada engsel akibat dari gaya berat pintu:
𝑀𝑔 = 𝑤𝑔(𝑑𝑛 sin 𝛼 + 𝑑𝑔)
Dengan arah kerja momen searah dengan jarum jam dan mempunyai
kecenderungan untuk menutup pintu.
2) Gaya angkat pada posisi daun pintu tenggelam.
Bagian daun pintu yang tenggelam, juga akan mendapatkan tekanan
yang lain yaitu gaya angkat.
Besarnya gaya angkat ini adalah sama besar dengan berat jenis air
yang dipindahkan, dikalikan dengan volume bagian pintu yang
tenggelam.
Jika ; t = tebal dari daun pintu
γ’ = berat jenis air yang dipindahkan
maka volume pintu yang tenggelam adalah sama dengan:
[ℎ𝑠 − 𝑎
sin 𝛼−
𝑡
tan 𝛼] 𝑡. 𝑤
Jadi besarnya gaya angkat, adalah:
𝐵 = [ℎ𝑠 − 𝑎
sin 𝛼−
𝑡
tan 𝛼] 𝑡. 𝑤. 𝛾′
Gaya angkat ini bekerja pada titik berat bagian daun pintu yang
tenggelam.
Momen terhadap pusat engsel adalah:
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-4
𝑀𝐵 = (ℎ𝑠 − 𝑎
sin 𝛼−
𝑡
tan 𝛼) 𝑡. 𝑤. 𝛾 [𝑑𝑛 sin 𝛼 + cos 𝛼 {𝐿 −
1
2(
ℎ𝑠 − 𝑎
sin 𝛼−
𝑡
tan 𝛼)}]
Dengan arah kerja momen berlawanan dengan arah jarum jam dan bila
hs≤ a, maka MB = 0.
3) Keseimbangan momen pada keseluruhan bangunan.
Dari keseluruhan perhitungan diatas dianggap pada kedudukan daun
pintu dalam keadaan statis atau ditinjau pada kedudukan sesaat.
Jadi keseimbangan momen pada keseluruhan bangunan pintu haruslah
sama dengan nol.
∑M=0
𝑀𝑟 + 𝑀𝑐 + 𝑀𝐵 − 𝑀𝑠 − 𝑀𝑔 = 0
Dimana besarnya Mr, Mc, MB, Ms, Mg
Akan berubah-ubah sesuai dengan besarnya sudut α yang juga
berubah-ubah, mengikuti pergerakan daun pintu.
Gambar III. 3 - Gaya-Gaya yang Bekerja pada Pintu Otomatis.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-5
Bangunan air Pintu Air akan dibuat secara tipikal, karena rata-rata
dimensi pada saluran tersier yang akan ditempatkan Pintu Air hampir
sama yaitu mempunyai lebar dasar kurang lebih 1,0 m dan kedalaman
2.0 m. Untuk bangunan Pintu Airnya sendiri, ukurannya adalah: lebar
1,00 m & tinggi maximum Pintu Air (Crest Level)-nya 1,5 m. Kriteria
Pintu Airnya adalah Besi plat dengan Ketebalan t=8mm. Besi plat
tersebut akan dijepit oleh Besi HP-4L pada kelilingnya
Bangunan pintu air untuk daerah rawa adalah merupakan bangunan
utama dalam pengendalian muka air didalam lahan. Berbagai macam
type pintu dapat digunakan didaerah rawa.
Luas lahan rata-rata yang di proteksi oleh Pintu Air adalah =
2000m x 500m = 100 ha
Modul Drainase desain yang digunakan = 3,4 l/det/ha
Q = 100 ha x 3,4 l/det/ha.
= 340 l/det/ha
= 0,34 m3/det/ha
Checking Pintu Air apakah termasuk ambang lebar atau ambang tajam
:
q = Q/b = 0,34 m3 /1,2 m = 0,283 m3/det/ha.
yc = ( q2 /g ) 1/3
= ( 0,2832 / 9,81 )1/3
= 0,20 m
Vc2 /2g = 1/2 yc
Vc2 2g
Hi
L = 5 cm
hi yc
H p = 1,50 m
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-6
= 0,10 m
Hi = yc + Vc2 /2g
= 0,20 m + 0,10 m
= 0,30 m
Hi/L = 0,30 m / 0,05 m
= 6,00 Hi/L >3 ( Ambang Tajam / Sharp-Crested Weir )
Rumus Ambang Tajam
:
* Hitung be = be = b+ kb : b/T = 1 kb = 0
be = b + 0
= 1,2 m.
* Hitung he = he = hi = kn kn = 0,001m (konstanta)
= hi + 0,001.
* Hitung Ce :
Untuk b/T = 1 Ce = 0,602 + 0,075 hi/p
Ce = 0,602 + 0,075 hi/1,5
jadi: Q = 2/3 Ce (2g)0,5 be he 2/3
0,34 = 2/3 x [0,602 + 0,075 (hi/1,5)] x (2 x 9,81) 0,5 x 1,2 x
(hi + 0,001 )3/2
hi = 0,289 m
= 0,30 m
H = p+hi
= 1,5 + 0,30 m
= 1,80 m
Gaya Hidrostatis yang diterima papan kayu paling bawah :
Fhp = .g (H - h papan / 2) h papan
= 1000 x 9,81(1,80-0,20/2) x 0,20
= 3335,4 N/m
= 3335 N/m.
Q = 2/3 Ce (2g)0,5 be he
3/2
referensi:
“Open Channel Hydraulics”
Robert French
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-7
Check tegangan pada papan terbawah :
M = 1/8 x Fhp x lp2
= 1/8 x 3335 x 1,22
= 600,3 Nm
= 600 Nm
p = M x y / I papan
= {(600) x (0,05/2)} / {1/12(0,20) x (0,05)^3)}
= 7.200.000 N/m2
= 72 kg/cm2 p < ijin kayu kelas I ( 150 kg/cm2 ) …..
Ok!
3.2. Bahan Pondasi
Metode untuk menghitung besarnya daya dukung (bearing pressure) serta
harga-harga perkiraan diberikan dalam KP - 06 Parameter Bangunan.
Parameter bahan seperti sudut gesekan dalam dan kohesi untuk bahan-
bahan pondasi yang sering dijumpai, diberikan pada Tabel 3.3 dan 3.4
bersama-sama dengan perkiraan daya dukung sebagai harga-harga teoritis
untuk perhitungan-perhitungan pendahuluan.
Tabel 3. 1 - Harga-harga perkiraan daya dukung yang diizinkan (disadur dari British Standard Code of Practice CP 2004)
Jenis daya dukung
kN/m2 kgf/cm2
1. batu sangat keras
2. batu kapur/batu pasir keras
3. kerikil berkerapatan sedang
atau pasir dan kerikil
4. pasir berkerapatan sedang
5. lempung kenyal
6. lempung teguh
7. lempung lunak dan lumpur
10,000
4,000
200 – 600
100 – 300
150 – 300
75 – 150
1 < 75
100
40
2- 6
1-3
1,5-3
0,75-1,5
< 0,75
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-8
Tabel 3. 2 - Sudut gesekan dalam φ dan kohesi c
Jenis tanah Φ 0 c(kN/m2) c(kgf/cm2)
pasir lepas
pasir padat
pasir lempungan
lempung
30 – 32,5
32,5 – 35
18 – 22
15 - 30
0
0
10
10 - 20
0
0
0,1
0,1 – 0,2
Bangunan air di daerah rawa lebak dibangun pada permukaan dasar yang
lunak sehingga harus dipadatkan dengan baik. Penurunan bangunan dapat
menjadi masalah seiring waktu berjalan, diperlukan kecermatan khusus
dalam mendisain bangunan air di lahan rawa lebak.
Jika bahan pondasi ini tidak dapat diperoleh, maka pondasi bangunan
harus direncana dengan memperhitungkan gaya-gaya sekunder yang
ditimbulkan oleh penurunan yang tidak merata maupun risiko terjadinya
erosi bawah tanah (piping) akibat penurunan tersebut.
3.3. Analisis Stabilitas
3.3.1. Gaya-gaya yang bekerja pada bangunan
Gaya-gaya yang bekerja pada bangunan air dan mempunyai arti penting
dalam perencanaan adalah:
a) tekanan air
b) tekanan lumpur (sediment pressure)
c) berat bangunan
d) reaksi pondasi.
3.3.2. Tekanan air
Gaya tekan air dapat dibagi menjadi gaya hidrostatik dan gaya
hidrodinamik. Tekanan hidrostatik adalah fungsi kedalaman di bawah
permukaan air. Tekanan air akan selalu bekerja tegak lurus terhadap muka
bangunan. Oleh sebab itu agar perhitungannya lebih mudah, gaya
horisontal dan vertikal dikerjakan secara terpisah.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-9
Tekanan air dinamik jarang diperhitungkan untuk stabilitas bangunan
bendung dengan tinggi energi rendah. Pembahasan mengenai uplift dapat
dilihat pada Modul Ajar Mekanika Tanah.
3.3.3. Tekanan lumpur
Tekanan lumpur yang bekerja terhadap pintu dapat dihitung sebagai
berikut:
Ps = )sin1
sin1(
2
2
hs
di mana:
Ps : gaya yang terletak pada 2/3 kedalaman adri atas lumpur
yang bekerja secara horisontal
s : berat lumpur, kN
h : dalamnya lumpur, m
Φ : sudut gesekan dalam, derajat.
Beberapa andaian/asumsi dapat dibuat seperti berikut:
s = s’G
G 1
di mana: s’ = berat volume kering tanah ≈ 16 kN/m3 (≈ 1.600 kgf/m3)
λ = berat volume butir = 2,65
menghasilkan s = 10 kN/m3 (≈ 1.000 kgf/m3)
Sudut gesekan dalam, yang bisa diandaikan 300 untuk kebanyakan hal,
menghasilkan:
Ps = 1,67 h2
3.3.4. Berat bangunan
Berat bangunan bergantung kepada bahan yang dipakai untuk membuat
bangunan itu.
Untuk tujuan-tujuan perencanaan pendahuluan, boleh dipakai harga-harga
berat volume di bawah ini.
pasangan batu 22 kN/m3 (≈ 2.200 kgf/m3)
beton tumbuk 23 kN/m3 (≈ 2.300 kgf/m3)
beton bertulang 24 kN/m3 (≈ 2.400 kgf/m3)
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-10
Berat volume beton tumbuk bergantung kepada berat volume agregat serta
ukuran maksimum kerikil yang digunakan.
Untuk ukuran maksimum agregat 150 mm dengan berat volume 2,65, berat
volumenya lebih dari 24 kN/m3 (≈ 2.400 kgf/m3).
3.3.5. Reaksi Pondasi
Reaksi pondasi boleh diandaikan berbentuk trapesium dan tersebar secara
linier.
Gambar III. 4 - Unsur-unsur persamaan distribusi tekanan pada pondasi
Gambar III.4, rumus-rumus berikut dapat diturunkan dengan mekanika
sederhana.
Tekanan vertikal pondasi adalah:
p = A
W )( +
I
eW )( m
dimana:
p = tekanan vertikal pondasi
∑ (W) = keseluruhan gaya vertikal, termasuk tekanan ke atas, tetapi tidak
termasuk reaksi pondasi.
A = luas dasar, m2
e = eksentrisitas pembebanan, atau jarak dari pusat gravitasi dasar
(base) sampai titik potong resultante dengan dasar
U' U
p''
z
p'
y m'm''
l
e
W1
W2
W3
P1
R
9 1 2
3
4 56
7
8
P2Pusat Grafitasi
(W)
(P)
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-11
I = momen kelembaban (moment of inertia) dasar di sekitar pusat
gravitasi
m = jarak dari titik pusat luas dasar sampai ke titik di mana tekanan
dikehendaki
Untuk dasar segi empat dengan panjang ℓ dan lebar 1,0 m, I = ℓ3/12 dan A =
1, rumus tadi menjadi:
p = A
W )( { 1 +
2
12
e m }
sedangkan tekanan vertikal pondasi pada ujung bangunan ditentukan
dengan rumus:
p’ =
)(W { 1 +
e6 }
dengan m’ = m” = ½ ℓ
P” =
)(W { 1 +
e6 }
Bila harga e dari Gambar 3.10 dan persamaan lebih besar dari 1/6 (lihat
pula Gambar III.4), maka akan dihasilkan tekanan negatif pada ujung
bangunan. Biasanya tarikan tidak diizinkan, yang memerlukan irisan yang
mempunyai dasar segi empat sehingga resultante untuk semua kondisi
pembebanan jatuh pada daerah inti.
3.4. Kebutuhan Stabilitas
Ada tiga penyebab runtuhnya bangunan gravitasi, yaitu:
1) gelincir (sliding)
a) sepanjang sendi horisontal atau hampir horisontal di atas pondasi
b) sepanjang pondasi, atau
c) sepanjang kampuh horisontal atau hampir horisontal dalam
pondasi.
2) guling (overturning)
a) di dalam bendung
b) pada dasar (base), atau
c) pada bidang di bawah dasar.
3) erosi bawah tanah (piping).
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-12
3.4.1. Ketahanan terhadap gelincir
Tangen θ, sudut antara garis vertikal dan resultante semua gaya, termasuk
gaya angkat, yang bekerja pada bendung di atas semua bidang horisontal,
harus kurang dari koefisien gesekan yang diizinkan pada bidang tersebut.
)(
)(
UV
H
= tan θ <
S
f
di mana:
∑ (H) keseluruhan gaya horizontal yang bekerja pada
bangunan, kN
∑ (V-U) keseluruhan gaya vertikal (V), dikurangi gaya tekan ke
atas yang bekerja pada bangunan, kN
θ sudut resultante semua gaya, terhadap garis vertikal,
derajat
f koefisien gesekan
S faktor keamanan
Harga-harga perkiraan untuk koefisien gesekan f diberikan pada Tabel 3.6
Tabel 3. 3 - Harga-harga perkiraan untuk koefisien gesekan
Bahan F
Pasangan batu pada pasangan batu
Batu keras berkualitas baik
Kerikil
Pasir
Lempung
0,60 – 0,75
0,75
0,50
0,40
0,30
Untuk bangunan-bangunan kecil, seperti bangunan-bangunan yang
dibicarakan di sini, di mana berkurangnya umur bangunan, kerusakan
besar dan terjadinya bencana besar belum dipertimbangkan, harga-harga
faktor keamanan (S) yang dapat diterima adalah: 2,0 untuk kondisi
pembebanan normal dan 1,25 untuk kondisi pembebanan ekstrem.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-13
Kondisi pembebanan ekstrem dapat dijelaskan sebagai berikut:
1) Tak ada aliran di atas mercu selama gempa, atau
2) Banjir rencana maksimum.
Apabila, untuk bangunan-bangunan yang terbuat dari beton, harga yang
aman untuk faktor gelincir yang hanya didasarkan pada gesekan saja
(persamaan 6.14) ternyata terlampaui, maka bangunan bisa dianggap
aman jika faktor keamanan dari rumus itu yang mencakup geser, sama
dengan atau lebih besar dari harga-harga faktor keamanan yang sudah
ditentukan.
Σ (H) ≤ S
AcUVf )(
di mana: c = satuan kekuatan geser bahan, kN/m2
A = luas dasar yang dipertimbangkan, m2
Harga-harga faktor keamanan jika geser juga dicakup, sama dengan
harga-harga yang hanya mencakup gesekan saja, yakni 2,0 untuk kondisi
normal dan 1,25 untuk kondisi ekstrem.
Untuk beton, c (satuan kekuatan geser) boleh diambil 1.100 kN/m2 ( = 110
Tf/m2)
Persamaan 6.15 mungkin hanya digunakan untuk bangunan itu sendiri.
Kalau rumus untuk pondasi tersebut akan digunakan, perencana harus
yakin bahwa itu kuat dan berkualitas baik berdasarkan hasil pengujian.
Untuk bahan pondasi nonkohesi, harus digunakan rumus yang hanya
mencakup gesekan saja (persamaan 6.14).
3.4.2. Guling
Agar bangunan aman terhadap guling, maka resultante semua gaya yang
bekerja pada bagian bangunan di atas bidang horisontal, termasuk gaya
angkat, harus memotong bidang ini pada teras. Tidak boleh ada tarikan
pada bidang irisan mana pun.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-14
Besarnya tegangan dalam bangunan dan pondasi harus tetap
dipertahankan pada harga-harga maksimal yang dianjurkan.
Untuk pondasi, harga-harga daya dukung yang disebutkan dalam Tabel
bisa digunakan. Harga-harga untuk beton adalah sekitar 4,0 N/mm2 atau 40
kgf/cm2, pasangan batu sebaiknya mempunyai kekuatan manimum 1,5
sampai 3,0 N/mm2 atau 15 sampai 30 kgf/cm2.
Tiap bagian bangunan diandaikan berdiri sendiri dan tidak mungkin ada
distribusi gaya-gaya melalui momen lentur (bending moment).
3.4.3. Stabilitas terhadap erosi bawah tanah (piping)
Bangunan-bangunan utama seperti bendung dan bendung gerak harus
dicek stabilitasnya terhadap erosi bawah tanah dan bahaya runtuh akibat
naiknya dasar galian (heave) atau rekahnya pangkal hilir bangunan. Sub
bab mengenai hal ini akan dibahas pada Modul Ajar Mekanika Tanah.
3.5. Latihan
1. Jelaskan bagaimana cara melakukan perhitungan bangunan air di
saluran tersier
2. Sebutkan dan jelaskan gaya-gaya apa saja yang bekerja pada
bangunan air
3.6. Rangkuman
Bangunan air di daerah rawa lebak dibangun pada permukaan dasar yang
lunak sehingga harus dipadatkan dengan baik. Penurunan bangunan dapat
menjadi masalah seiring waktu berjalan, diperlukan kecermatan khusus
dalam mendisain bangunan air di lahan rawa lebak. Gaya-gaya yang
bekerja pada bangunan air dan mempunyai arti penting dalam perencanaan
adalah tekanan air, tekanan lumpur (sediment pressure), berat bangunan
dan reaksi pondasi.
Terdapat tiga penyebab utama runtuhnya bangunan air, yaitu gelincir (sliding),
guling (overturning) dan erosi bawah tanah (piping).
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-1
BAB IV
PERHITUNGAN BANGUNAN PELENGKAP
Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan perhitungan bangunan pelengkap
4.1. Perencanaan Jembatan
Jembatan adalah salah satu sarana yang diperlukan untuk melayani
mobilitas orang untuk melintasi saluran. Maka untuk daerah rawa pasang
surut maupun rawa lebak dalam rangka peningkatan fungsi jaringan irigasi
di rawa, dirasa perlu adanya jembatan untuk melancarkan perhubungan
darat.
Jembatan baru direncanakan menggunakan konstruksi kayu: gelagar
memanjang, melintang dan lantai jembatan terbuat dari kayu kelas-1.
Secara umum jembatan didesain untuk menahan muatan jalan kelas-3,
desainnya hanya 1 tipe yaitu jenis jembatan yang melintasi saluran
sekunder. Jembatan sekunder digunakan untuk lalu lintas orang dan
kendaraan dan lebarnya hanya dapat dilewati kendaraan roda dua sekitar
2,5 meter.
4.1.1. Design Dimensi Gelegar Jembatan
Gambar IV. 1 - Typikal Jembatan Kayu
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-2
Jembatan yang didesain merupakan jembatan kelas 3 (faktor reduksi beban
hidup 50%) Kayu yang digunakan untuk jembatan adalah (kayu belian
kelas kuat 1 ) :
a) E = 25.000 Kg / cm2
b) lt = 150 kg / cm2
c) tr = 130 Kg / cm2
d) tk = 40 Kg / cm2
e) // = 20 Kg / cm2
f) Berat Isi () = 1.040 Kg / m3
Tipe perhitungan disajikan secara lengkap untuk jembatan kayu sekunder,
secara analogi dilakukan perhitungan dan hasil dari masing – masing tipe
disajikan dalam bentuk tabel.
1) Gelegar Memanjang
Dalam desain, ditetapkan : L1 = 3,00 m
L2 = 2,75 m
Jembatan dirancang dengan model balok diatas dua perletakan (simple
beam) baik untuk bentang tengah maupun bentang tengah maupun
pinggir berhubung asumsi panjang kayu yang ada dipasaran tidak
memungkinkan untuk sistem balok menerus dengan bentang L1 dan L2
ditas.
a) Beban mati
Dead load :
(a) Berat sendiri gelegar = 0,20 x 0,20 x 1.040 = 41,60 Kg /
m
(b) Berat sendiri papan = 0,04 x 0,65 x 1.040 = 27,04 Kg /
m
Super Imposed Dead Load : Berat sendiri tiang sandaran = 100
kg /m
SDL yang dipikul masing – masing gelagar = 100 / 4 = 25 Kg / m
Beban mati yang dipikul gelagar memanjang (DL + SDL) : g =
93,64 Kg/m.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-3
b) Beban Hidup
Beban hidup untuk jalur lalu lintas adalah setengah dari beban
standart yang digunakan pada umumnya di jembatan :
Q = 0,50 x 2,20 = 1 ton / m / jalur
P = 0,50 x 12 = 6 ton / jalur.
Koefisien kejut :
k = 1 +20/(50 + L ) = 1 + 20/( 50 + 3 ) = 1,377358
Untuk perhitungan momen maksimum :
Q’ = q..s / 2,75
= 1,1 x 0,75 x 0,65/2,75
= 195 Kg / m
p’ = p..s / 2,75
= 6 x 0,75 x 0,65 / 2,75
= 1.063,636 Kg.
Dimana :
= faktor distribusi = 0,75 bila ada gelegar
melintang.
s = jarak gelagar memanjang
Untuk perhitungan gaya lintang maksimum :
Q’ = q..s / 2,75
= 1,1 x 0,75 x 0,65 / 2,75
= 195 Kg/m
p’ = p.s/2,75
= 6 x 0,63 / 2,75
= 1.418,182 Kg.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-4
2) Gelegar memanjang.
Untuk jembatan kelas 3, faktor reduksi beban hidup = 50 %.
a) Momen :
(a) Akibat beban hidup :
MlLL = 50 % ( 0,125 x q’.L2 + 0,25 x p’.L.k )
= 50 % ( 0,125 x 195 x 32 + 0,25 x
1.063,636 x 3 x 1,377358 )
= 659,065 = 65.906,50 Kg.cm.
(b) Akibat Beban mati
MDL = 0,125 g.L2
= 0,125 x 93,64 x 32
= 105,345 Kg.m = 10.534,50 Kg.cm
(c) Momen Maksimum
Mmax = MLL + MDL
= 659.065 + 105,345
= 764,410 Kg m = 76.441 Kg cm
` L = 1/12 b.h3 = 1,667 h3
M.y / l lt
76,441 x 0,5 h/1,667 h3 1,1 x 150
Kg/cm2
38.220,50 < 275 h2
h > 11,789 cm.
Dipakai h = 20 cm
L = 13.333,33 cm4
E = 125.000
Kg/cm2
h
b = 20 cm
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-5
b) Syarat Kekakuan :
max = L / 400 = 300 / 400 = 0,750 Cm.
o = (5 / 384 x qL4 / EI) + (1 / 48 x Pl3.k/EI)
= ((5 / 384 x 1,95 (300)4 / (125.000 x 13.333,33)
+ ((1 / 48 x 1.063,636 (300)3 1,377358)/(125.000 x 13.333,33)
= 0,61785 cm < max
Jadi balok memenuhi syarat kekakuan.
Untuk balok menerus : = 0,6
= 0,370710 Cm.
c) Syarat Kekuatan Geser : 3/2 D/d.h
(a) Beban Hidup :
DLL = 50% (0,5 q'L + p' L k)
= 50% (0,5 x 195 x 3 + 1.418,182 x 3 x 1,377358)
= 3076,266 Kg.
(b) Beban Mati :
DDL = 0,5 q L
= 0,5 x 93,64 x 3
= 140,46 Kg.
(c) Gaya Lintang maksimum untuk balok :
Dmax = 1,2 ( DDL + DLL )
= 1,2 ( 140,46 + 3076,26 )
= 1,2 x 3216,72 Kg.
(d) Syarat Kekuatan Geser :
3/2 Dmax /b.h <
1,5 x 1,2 3216,72 / (20 x 20) < 20 kg/cm2
18,094 kg/cm2 < 20 kg/cm2
Jadi balok gelagar memanjang memenuhi syarat kekuatan geser.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-6
Tipe
Jembatan
Lebar Gelagar Memanjang
(cm)
Tinggi Gelagar Memanjang
(cm)
Tipe I 20 20
3) Gelagar Melintang
dimana : G = reaksi gelagar memanjang akibat beban mati
g = berat sendiri gelagar melintang
q = beban hidup pada jalur lalu lintas
k = 1 + 20/(50+L) = 1 + 20 / (50 + 2) = 1,384615
a) Beban mati :
g = 0,2 x 0,1 x 1040 = 41,6 kg/m.
G = (g x (Lp + L2))/2 = (41,6 x (3 + 3.554))/2 = 136,323 kg.
b) Beban hidup :
(a) Beban terbagi rata : q' = 1100 / 2,75 x L
= 1,1/2,75 x 2
= 800,00 kg./m
(b) Beban garis : q" = p/2,75 x k = 6/2,75 x 1,384
=3020,979 kg/m
q = q' + q"= 3820,979 kg/m
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-7
c) Gaya lintang maksimum :
(a) Akibat beban mati : DDL = 2G + 0,5L =
2x136,323+0,5x41,6x2
= 314,246 kg.
(b) Akibat beban hidup : DLL = 50% (0,5qL) =
50%x(0,5x1100x2)
= 550,00 kg
Dmax = DDL + DLL = 864,246 kg
d) Momen maksimum :
(a) Akibat beban mati : MDL = (DDL -G)x0,5L - 0,5gL2 -
Gx0,325
= (314,246 - 136,333)x0,5x2 -
0,5x41,6x22 - 136,333x0,325
= 50,4180 kgm
(b) Akibat beban hidup :MLL = 50% (0,125 qL2)
= 50%x(0,125x1100x22)
= 275,000 kgm
Mmax = 325,418 kgm
e) Desain dimensi gelagar melintang :
I = 1/12 b.h3 = 1/12 h3 = 1/12x204
b = h M.y/l <
325,418 x 0,5 x h/(1/12xh4) < 150 kg/cm
325,418 x 0,5 x 20/(1/12x204) < 150 kg/cm2
2.033,713 h3
h..…. 12,67 cm
diambil h = 20 cm
I = 13333 cm4
E = 125000 kg/cm2
b = h
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-8
f) Syarat kekakuan : max = L / 400 = 185 / 400 = 0,4625 cm
Mmax = 0,125 qek L2
Qek = 8 Mmax / L2 = 8x325,418/22 = 650,836 kg/m
= 6,5083,6 kg/cm.
= 5/384 x qL4 /EI
= 1/125000x13333,33)[5/384x6,50836x1854 ]
= 0,095 cm < max
Jadi balok memenuhi syarat kekakuan.
g) Syarat kekuatan geser :
T = 3/2 D/b.h
3/2 x 864,246 / (20x20) < 20
3,241 kg/cm2 < 20 kg/cm2
Jadi balok gelagar melintang memenuhi syarat kekuatan geser.
Tipe Jembatan Bentang
Gelagar
Lintang (m)
Lebar
Gelagar
Lintang (cm)
Tinggi
Gelagar
Lintang (cm)
Tipe I 2.0 20 20
4.1.2. Desain Pondasi Jembatan
1) Data Tanah di Bawah Pondasi :
moist = 1,378 ton/m3
sat = 1,744 ton/m3
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-9
untuk data c dan f, digunakan data dari hasil tes laboratorium sebagai
berikut :
c = 0,10 kg/cm2 (rata-rata)
= 3,250 (rata-rata)
2) Beban yang bekerja :
a) Tiang 3 dan 4
Dalam satu deret terdapat tiga tiang :
Po = p' + 0,5 (Lp + L2) x (q' + g)
= 1,063636+0,5(3+3,553993)x(0,195+4,1616.10-3
= 1,716288 ton
Beban yang dipikul satu tiang :
P1 = Po/3
= 1,716288/3
= 0,572096 ton = 572,096 kg.
Analisis :
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-10
Dalam perhitungan daya dukung tiang, daya dukung pada ujung tiang
(end bearing capacity) dalam kasus ini tidak diperhitungkan karena
kedalaman tiang diperkirakan tidak mencapai tanah keras. beban yang
bekerja hanya didukung oleh gaya friksi yang timbul antara tiang tanah.
Perhitungan gaya friksi dilakukan dengan metode a Tomlinson.
Daya dukung friksi tiang tunggal :
Qf = . c. As
dimana : = faktor adhesi yang merupakan fungsi dari cohesi atau
hasil undrained shearing strength.
c = cohesi.
As = luas selimut tiang pancang yang menerima geser
Dalam kasus ini, diambil :
= 1
c = 0,1 kg/cm2 = 1.000 kg/m2
Ukuran tiang : 20 x 20 cm, dengan demikian luas selimut tiang pancang
yang menerima geser adalah:
As = 4 x 0,2 x D
dimana : D = adalah kedalaman pemancangan tiang.
Jadi : Qf = x c x As
= 1 x 1000 x 0,8 D
= 800 D
Faktor keamanan yang diambil : SF = 2,5
SF = Qf/P1
2,5 = 800 D / 572,096
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-11
Kedalaman pemancangan tiang :
D = 2,5 x 572,096/800
= 1,7878 m
b) Beban Lateral :
Data tanah timbunan sama dengan tanah dasar pondasi :
(remolded)
= 1,378 gr/cm3 = 13,78 kN/m3
c = 0,1 kg/cm2 = 10 kN/m2
Dari gambar diketahui kedalaman tanah timbun adalah (H) ; 1 meter
P = 0,5 . H2
= 0,5x13,78x12 = 6,89 kN
= 0,689 ton.
Kapasitas tiang :
f = 1,5 meter untuk tanah berbutir halus
Hu = 9 Cu B f
Hu = 9 x 1 x 0,2 x 1,5
Hu = 2,7 ton.
Faktor keamanan :
SF = Hu/Ptot
= 2,7/0,689
= 3,9
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-12
Tipe Jembatan Pemancangan
Tiang Pinggir (m)
Pemancangan
Tiang Tengah (m)
Faktor Keamanan
Lateral
Tipe I 2 150 3,9
4.2. Tanggul
4.2.1. Kegunaan
Tanggul dipakai untuk melindungi daerah irigasi dari banjir yang
disebabkan oleh sungai, pembuang yang besar atau laut. Biaya pembuatan
tanggul banjir bisa menjadi sangat besar jika tanggul itu panjang dan tinggi.
Karena fungsi lindungnya yang besar terhadap daerah irigasi dan penduduk
yang tinggal di daerah – daerah ini, maka kekuatan dan keamanan tanggul
harus benar – benar diselidiki dan direncana sebaik – baiknya.
4.2.2. Bahan
Biasanya tanggul dibuat dari bahan timbunan yang digali di dekat atau
sejajar dengan garis tanggul. Apabila galian dibuat sejajar dengan lokasi
tanggul, maka penyelidikan untuk pondasi dan daerah galian dapat
dilakukan sekaligus. Untuk tanggul – tanggul tertentu, mungkin perlu
membuka daerah sumber bahan timbunan khusus di luar lapangan dan
mengangkutnya ke lokasi. Jika kondisi tanah tidak stabil mungkin akan
lebih ekonomis untuk memindahkan lokasi tanggul daripada menerapkan
metode pelaksanaan yang mahal.
The Unified Soil Classification System (Lihat KP – 06 Parameter Bangunan)
memberikan sistem yang sangat bermanfaat untuk menentukan klasifikasi
tanah yang perlu diketahui dalam pelaksanaan tanggul dan pondasi.
Tabel A.2.7, Lampiran 2 memberikan rangkuman data – data penting tanah
yang mempengaruhi pemilihan bahan.
4.2.3. Debit Perencanaan
Elevasi tanggul hilir sungai dari bangunan utama didasarkan pada tinggi
banjir dengan periode ulang 5 sampai 25 tahun.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-13
Periode ulang tersebut (5 - 25 tahun) akan ditetapkan berdasarkan jumlah
penduduk yang terkena akibat banjir yang mungkin terjadi, serta pada nilai
ekonomis tanah dan semua prasarananya. Biasanya di sebelah hulu
bangunan utama tidak akan dibuat tanggul sungai untuk melindungi lahan
dari genangan banjir.
4.2.4. Trase
Tanggul di sepanjang sungai sebaiknya direncana pada trase pada jarak
yang tepat dari dasar air rendah. Bila hal ini tidak mungkin, maka harus
dibuat lindungan terhadap erosi di sepanjang tanggul.
Adalah perlu untuk membuat penyelidikan pendahuluan mengenai lokasi
tanggul guna menentukan:
1) Perkiraan muka air banjir (tinggi dan lamanya)
2) Elevasi tanah yang akan dilindungi
3) Hak milik yang dilibatkan
4) Masalah – masalah fisik yang sangat mungkin dijumpai, terutama
kondisi tanah karena ini erat hubungannya dengan kebutuhan
pondasi dan galian timbunan.
5) Tata guna tanah dan peningkatan tanah pertanian guna menilai arti
penting daerah yang akan dilindungi dari segi ekonomi
4.2.5. Panjang dan elevasi
Kurve pengempangan digunakan untuk menghitung panjang dan elevasi tanggul
banjir di sepanjang sungai untuk banjir dengan periode ulang yang berbeda-beda.
Perhitungan yang tepat untuk kurve pengempangan dapat dikerjakan dengan
metode langkah standar (standar step method) bila potongan melintang,
kemiringan dan faktor kekerasan sungai ke arah hulu lokasi bendung sudah
diketahui sampai jarak yang cukup jauh.
Perkiraan kurve pengempangan yang cukup akurat dan aman adalah (lihat
Gambar 5.2).
z = h ( 1 - L
x) 2
for La
h1 =
I
h2
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-14
for I
haL
a
h 1
dimana: a = kedalaman air di sungai tanpa bendung, m
h = tinggi air berhubung adanya bendung (dimuka bendung),
m
L = panjang total di mana kurve pengempangan terlihat, m
z = kedalaman air pada jarak x dari bendung, m
x = jarak dari bendung, m
I = kemiringan sungai
Akibat agradasi sungai di hulu bendung, permanen, elevasi tanggul harus dicek
untuk memastikan apakah tanggul itu sudah aman terhadap banjir selama umur
bangunan.
4.2.6. Arah poros
Tanggul banjir sebaiknya selalu jauh dari dasar air rendah sungai, atau dilindungi
dari bahaya erosi akibat aliran yang cepat.
Gambar IV. 2 - Kurve pengempangan
4.2.7. Tinggi Jagaan
Tinggi rencana tanggul (Hd) akan merupakan jumlah tinggi muka air
rencana (H) dan tinggi jagaan (Hf). Ketinggian yang dibuat itu termasuk
longgaran untuk kemungkinan penurunan (Hs), yang akan bergantung
kepada pondasi serta bahan yang dipakai dalam pelaksanaan. Tinggi muka
air rencana yang sebenarnya didasarkan pada profil permukaan air.
Tinggi jagaan (Hf) merupakan longgaran yang ditambahkan untuk tinggi
muka air yang diambil, termasuk atau tidak termasuk tinggi gelombang.
Tinggi minimum jangaan tanggul sebaiknya diambil 0,60 m.
a
h
x
L
Z
Kemiringan I
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-15
Gambar IV. 3 - Potongan melalui tanggul
4.2.8. Lebar Atas
Untuk tanggul tanah yang direncana guna mengontrol kedalaman air ≤ 1,50
m, lebar atas minimum tanggul dapat diambil 1,50 m. Jika kedalaman air
yang akan dikontrol lebih dari 1,50 m, maka lebar atas minimum sebaiknya
diambil 3,0 m. Lebar atas diambil sekurang – kurangnya 3,0 m jika tanggul
dipakai untuk jalur pemeliharaan.
4.2.9. Potongan melintang
Tanggul banjir akan direncana dengan lebar atas 3 m. Jika tanggul itu harus juga
menyangga jalan di atasnya, maka lebar itu hendaknya ditambah sesuai dengan
kebutuhan.
Kemiringan hulu dan hilir diambil menurut harga-harga yang diberikan pada Tabel
5.1 di bawah ini. Harga-harga itu dianjurkan untuk tanggul tanah homogen
(seragam) dengan pondasi yang stabil. Tanggul tanah tidak homogen harus
direncana sesuai dengan teori yang sudah ada.
Tabel 4. 1 - Harga-harga kemiringan talut untuk tanggul tanah homogen (menurut
USBR, 1978).
Klasifikasi tanah1) Kemiringan hulu Kemiringan hilir
GW, GP, SW, SP
GC, GM, SC, SM
CL, ML
CH, MH
tak kedip air, tak cocok
1 : 2,5
1 : 3
1 : 3,5
1 : 2
1 : 2,5
1 : 2,5
1) Menurut Unified Soil Classification System (lihat KP – 06 Parameter
bangunan)
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-16
Tanggul yang tingginya lebih dari 5 m sebaiknya dicek stabilitasnya dengan
menggunakan metode yang cocok. Dalam KP – 06 Parameter Bangunan
diberikan metode-metode yang dianjurkan.
Bila pondasi tanggul tidak kedap air, maka harus dibuat parit halang (cut-
off trench) yang dalamnya sampai 1/3 dari tinggi air. Lihat Gambar IV.4
Gambar IV. 4 - Potongan Melintang Tanggul
4.2.10. Kemiringan talut
Pada Tabel 4.2 di bawah ini diberikan harga – harga kemiringan talut.
Penggunaan harga – harga itu dianjurkan untuk tanggul tanah homogen
pada pondasi stabil yang tingginya kurang dari 5 m.
Jika pondasi tanggul terdiri dari lapisan – lapisan lulus air atau lapisan
yang rawan terhadap bahaya erosi bawah tanah (piping), maka harus
dibuat parit halang (cut-off trench) yang dalamnya sampai 1/3 dari
kedalaman air. Lihat Gambar 5.5.
Tabel 4. 2 - harga kemiringan samping yang dianjurkan untuk tanggul tanah homogen (menurut USBR, 1978)
1) Menurut the Unified Soil Classification System
H
H/3
dinding halang kupasan
tanah seragamdipadatkan
Klasifikasi tanah1) Kemiringan Sungai Kemiringan talut tanah
GW, GP, SW, SP
GC, GM, SC, Sm
CL, ML
CH, MH
Lulus air, tidak dianjurkan
1 : 2,5
1 : 3
1 : 3,5
1 : 2
1 : 2,5
1 : 2,5
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-17
Gambar IV. 5 - Potongan melintang tanggul
4.2.11. Stabilitas Tanggul
Tanggul yang tingginya lebih dari 5 m harus dicek stabilitasnya dengan
metode stabilitas tanggul yang dianggap sesuai. Metode yang disarankan
dijelaskan dalam Bagian KP-06 Parameter Bangunan.
Apabila tanggul melintas saluran lama, maka dasar tanggul harus
diperlebar di bagian samping luar. Lebar tambahan ini sekurang –
kurangnya sama dengan tinggi tanggul (Hd) di atas elevasi asli tanah.
Bagian atas dasar yang diperlebar sebaiknya tidak kurang dari 0,30 m di
atas elevasi asli tanah serta kemiringannya harus cukup agar air dapat
melimpas dari tanggul. Kemiringan timbunan tambahan tidak boleh lebih
curam dari kemiringan asli tanggul. Lihat Gambar 5.6.
Gambar IV. 6 - Dasar yang diperlebar pada lintasan saluran
Untuk tanggul dengan kedalaman air rencana (H pada Gambar 5.6) lebih
dari 1,50 m, maka tempat galian bahan harus cukup jauh dari tanggul agar
stabilitasnya dapat dijamin. Garis yang ditarik dari garis air rencana pada
permukaan tanggul melalui pangkal asli tanggul (kalau diperlebar)
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-18
sebaiknya lewat dari bawah potongan melintang galian bahan. Lihat
Gambar 5.6.
Jika tanggul mempunyai lebar atas yang kecil/ sempit, maka bahu (berm)
bagian tambahan harus cukup lebar guna mengakomodasi jalur
pemeliharaan selama muka air mencapai ketinggian kritis. Fasilitas ini
harus disediakan di semua potongan jika bagian atas tanggul tidak dipakai
sebagai jalur pemeliharaan.
Galian bahan yang ada disepanjang tepi air harus dibuat dengan interval
tertentu guna memperlambat kecepatan air yang mengalir di sepanjang
pangkal timbunan. Galian semacam ini juga berfungsi sebagai tempat
menyeberangkan alat – alat pemeliharaan selama muka air rendah.
Intervalnya tidak lebih dari 400 m dan lebar minimum 10 m.
4.2.12. Pembuang
Fasilitas pembuang harus disediakan untuk tanggul yang harus menahan
air untuk jangka waktu yang lama (tanggul banjir biasanya tidak diberi
pembuang).
Pembuang terdiri dari :
a) Parit dipangkal tanggul Saringan pemberat (reverse filter), baik yang
direncanakan sebagai pembuang pangkal tanggul maupun sebagai
pembuang horisontal (untuk perencanaan filter lihat pasal 6.6.1)
Untuk tipe – tipe pembuang yang disebut terakhir ini Gambar IV.7.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-19
Gambar IV. 7 - Pembuang pada tanggul
4.2.13. Lindungan
Lindungan lereng terhadap erosi oleh aliran air, baik yang berasal dari
hujan maupun sungai, bisa berupa tipe – tipe berikut :
a) Rumput
b) Pasangan batu kosong
c) Pasangan (lining)
d) Bronjong
Rumput pelindung yang memadai hendaknya diberikan pada permukaan
– permukaan tanggul untuk melindunginya dari bahaya erosi akibat
limpasan air hujan pada tanggul.
Sedangkan jenis – jenis lindungan lainnya dipakai untuk lindungan
terdapat aliran air di sungai atau saluran. Karena ketiga jenis yang lain ini
cukup mahal, mereka hanya digunakan untuk bentang pendek.
4.3. Fasilitas Eksploitasi
4.3.1. Komunikasi
Komunikasi merupakan hal pokok bagi jaringan irigasi yang dikelola dengan
baik. Di sini akan ditinjau dua metode komunikasi :
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-20
a) Komunikasi fisik (dengan jaringan jalan)
b) Komunikasi nonfisik (dengan radio, telepon)
Pentingnya jaringan jalan yang memadai sudah jelas. Jaringan jalan tidak
hanya diperlukan untuk inspeksi dan jalan masuk ke daerah irigasi, tetapi
juga untuk angkutan bahan ke lokasi dan angkutan hasil – hasil produksi ke
luar daerah dan ke pasar.
1) Jaringan jalan
Untuk keperluan – keperluan ekspoitasi dan pemeliharaan (E&P),
jaringan jalan harus dibangun di sepanjang urat nadi jaringan irigasi,
yaitu saluran primer dan sekunder. Selain itu untuk keperluan
pengangkutan hasil panen serta untuk jalan masuk alat pertanian
seperti traktor, maka perlu dilengkapi jalan petani ditingkat jaringan
tersier dan kuarter sepanjang itu memang diperlukan oleh petani
setempat dan dengan persetujuan petani setempat pula, karena banyak
ditemukan di lapangan jalan petani yang rusak atau tidak ada sama
sekali sehingga akses petani dari dan ke sawah menjadi terhambat,
terutama untuk petak sawah yang paling ujung.
Jalan juga harus dibangun di sepanjang saluran – saluran pembuang
yang besar dan diatas tanggul – tanggul banjir. Konstruksi jalan – jalan
tersebut harus dibangun memadai agar dapat memenuhi kebutuhan
keluar – masuknya staf E&P di daerah proyek, khususnya selama
musim hujan.
Bangunan – bangunan penting harus mudah dicapai sewaktu turun
hujan lebat. Jika kurang berfungsi maka bangunan – bangunan itu akan
membahayakan keselamatan proyek dan penduduk yang bermukim di
daerah itu.
Kriteria bangunan untuk jalan telah dibahas dalam Bab 8. Dalam
hubungan ini, perencana jaringan jalan perlu memikirkan sarana
angkutan yang dipakai oleh Staf E&P dan para pengguna lain jaringan
ini. Berdasarkan kategori sarana angkutan/transpor dan perkiraan
volume lalu lintas, perencana akan menentukan kelas jalan dan
parameter – parameter bangunannya.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-21
2) Jaringan radio dan telepon
Jaringan komunikasi telepon dan radio sama pentingnya dalam
kegiatan eksploitasi jaringan irigasi. Kedua jaringan, jalan dan telepon/
radio, harus diinstalasi dan saling melengkapi satu sama lain.
Jaringan telepon dan radio mempunyai kelebihan – kelebihan dan
kelemahan – kelemahannya masing – masing. Beberapa diantaranya :
a) Pemasangan jaringan telepon lebih mahal, tetapi di daerah –
daerah yang lebih berkembang, perangkat kerasnya (misalnya
tiang telepon) sudah ada
b) Jaringan telepon dapat dihubungkan ke jaringan umum; ini
memungkinkan untuk berhubungan dengan lebih baik banyak
orang.
c) Saluran telepon mudah rusak, khususnya selama hujan badai,
justru sewaktu sarana ini paling dibutuhkan
d) Sambungan radio murah pemasangannya
e) Persediaan tenaga (kebanyakan digunakan batere) tidak bisa
diandalkan jika sistem penyediaan tenaga umum tidak ada
f) Jarak yang bisa diliput oleh pemancar radio terbatas akibat
jangkauan gelombang radio yang terbatas (biasanya FM)
Karena alasan – alasan diatas, maka cara pemecahan yang dianjurkan
adalah membuat suatu sistem komunikasi yang merupakan kombinasi
antara sambungan telepon dan radio pemancar/ penerima.
4.3.2. Kantor dan Perumahan Staf
Perumahan harus disediakan untuk staf lapangan, seperti misalnya Juru
Pengairan, Mantri Pengairan dan Pengamat. Para petugas lapangan
bermukim di lapangan dekat dengan daerah kerja mereka atau dengan
bangunan yang menjadi tanggung jawabnya.
Rumah – rumah ini digolong – golongkan menurut pangkat pegawai (dalam
meter persegi). Biasanya rumah – rumah ini mempunyai luas lantai 36 m2
(juru pengairan), 50 m2 (pengamat pengairan) atau 70 m2 (kepala seksi
pengairan). Pengamat memerlukan sebuah kantor kecil ( 36 m2) yang
biasanya merupakan salah satu bagian dari rumahnya.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-22
Standar untuk rumah – rumah ini diberikan oleh Direktorat Jenderal Cipta
Karya bekerja sama dengan para pejabat setempat seperti Dinas Pekerjaan
umum dan Direktorat Tata Bangunan.
Luas lantai untuk kantor – kantor Kepala Seksi juga distandarisasi di tiap –
tiap propinsi.
4.3.3. Sanggar Tani
Sanggar tani sebagai sarana untuk interaksi antar petani, dan antara petani
dan petugas irigasi dalam rangka memudahkan penyelesaian
permasalahan yang terjadi di lapangan. Pembangunannya disesuaikan
dengan kebutuhan dan kondisi petani setempat serta letaknya di setiap
bangunan sadap/offtake tersier dan bangunan bagi sekunder.
Disarankan pada offtake tersier berukuran 3 x 3 m2 sedangkan di bangunan
bagi berukuran 3 x 4 m2, sedangkan konstruksinya bangunan beratap tanpa
dinding.
4.3.4. Patok Hektometer
Untuk mempermudah identifikasi dan orientasi di lapangan, patok – patok
hektometer harus ditempatkan di sepanjang saluran primer dan sekunder
dan disepanjang tanggul. Patok – patok ini akan menunjukkan (singkatan)
nama saluran irigasi dan pembuang dari awal saluran atau tanggul dalam
hektometer (100 m), dan singkatan nama saluran.
Gambar IV.8 menyajikan contoh patok hektometer dan penempatannya.
Gambar IV. 8 - Patok hektometer
25
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-23
4.3.5. Patok Sempadan
Setelah proses pembebasan tanah selesai dilaksanakan, ditindaklanjuti
pemasangan patok tetap sepanjang garis sempadan dengan jarak
maksimal 100 m pada saluran relatif lurus, maksimal setiap 25 m pada
tikungan saluran atau lebih rapat sesuai dengan garis lingkar tikungan.
Setiap patok ditetapkan koordinatnya, dipetakan, dan disahkan oleh pejabat
yang berwenang.
Ukuran patok 20 x 20 cm, tinggi 1,6 m (1,60 m beton cor 1: 2 : 3 dan 1,10 m
ditanam 0,50 m dicat kuning) sesuai Permen PU no 22/PRT/M/2006
tentang Pengamanan dan Perkuatan Hak atas Tanah Departemen PU.
Gambar IV. 9 - Patok Sempadan
4.3.6. Pelat Nama
Pelat nama untuk saluran dan bangunan berfungsi untuk mempermudah
identifikasi. Pelat – pelat tersebut harus menunjukkan nama saluran dan
daerah yang diairi dalam ha. Pelat – pelat itu ditempatkan di awal saluran
pada lereng dalam. Pelat nama untuk setiap bangunan harus dipasang di
tempat yang benar pada bangunan tersebut. Untuk setiap pintu yang
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-24
merupakan bagian dari bangunan bagi, namanya harus ditunjukkan dengan
baja atau pada skala liter (untuk alat ukur Romijn).
Pelat nama memiliki ukuran standar tersendiri; lihat Standar Bangunan
Irigasi, BI – 02.
4.3.7. Papan Pasten
Papan pasten dipasang di setiap bangunan sadap atau bagi. Ukuran dan
tulisan pada papan pasten distandarisasi (lihat Standar Bangunan Irigasi BI
– 02). Juru pintu akan mengisi papan–papan ini secara teratur dengan
data–data sebenarnya mengenai setelah pintu dan besar debit. Pentani
dapat membaca dan mencek apakah pembagian air ditangani
sebagaimana mestinya.
Papan pasten juga menunjukkan berbagai daerah dengan tanamannya
serta tahap pertumbuhan tanaman – tanaman tersebut.
4.3.8. Papan duga Muka Air
Papan duga untuk membaca tinggi muka air di saluran terbuat dari pelat
baja yang dilapisi bahan logam enamel. Warna – warna yang digunakan
adalah putih untuk alas dan biru untuk huruf dan angka.
Papan duga mempunyai ukuran – ukuran yang diberikan pada Standar
Bangunan Irigasi, BI – 02.
Penempatan papan duga bergantung pada pemanfaatan papan tersebut.
Untuk bangunan – bangunan utama atau sungai papan ini dipasang
dengan ketinggian nol pada mercu bendung atau pada evaluasi yang tepat
sesuai dengan ketinggian titik nol yang dipakai.
Papan duga untuk alat ukur Romijn hanya memberikan tinggi muka air
relatif saja dan pembacaan yang sama disaluran dan pada skala cm pada
kerangka bangunan.
Untuk alat ukur Crump-de Gruyter tinggi titik nol papan duga harus sesuai
dengan tinggi ambang pintu itu yang menunjukkan kedalam air diatas
ambang.
Papan duga yang dipasang pada bangunan dan dipakai untuk menyetel
pintu (dan debit) dibuat dari aluminium dengan garis–garis dan huruf–huruf
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-25
yang digoreskan. Penggunaan baja berlapis enamel untuk papan–papan
duga ini tidak dianjurkan karena mudah rusak dan tidak terbaca.
4.3.9. AWLR
Mengingat semakin meningkatnya pemanfaatan sumber daya air untuk
berbagai keperluan serta kecenderungan menurunnya kontinuitas
ketersediaan air. Maka perlu dilakukan penghematan atau efisiensi
pemanfaatan air untuk irigasi yang merupakan pemanfaatan air yang paling
besar.
Dengan mempertimbangkan pemikiran diatas maka pada setiap daerah
irigasi perlu dipasang alat pengukur debit air secara kontinyu. Untuk itu
pada awal saluran induk perlu dipasang Automatic Water Level Recorder
(AWLR).
AWLR adalah alat perekam tinggi muka air secara kontinyu, dengan
menggunakan rating curve yang sesuai akan dengan mudah diketahui debit
serta volume dari air yang melewati alat ini.
AWLR hanya dipasang pada daerah irigasi yang mempunya areal lebih
besar atau sama dengan 1000 ha, dan dipasang di saluran induk setelah
air masuk pintu intake dan melewati kantong lumpur (jika direncanakan
dengan kantong lumpur).
Type AWLR terdiri dari 2 type, yaitu type pencatatan grafik dan type
pencatatan digital.
Type pencatatan digital lebih praktis karena pencatatan sudah langsung
berupa besaran numerik, namun harganya lebih mahal dari AWLR type
pencatatan grafis.
Adapun pertimbangan pemilihan lokasi pemasangan AWLR adalah sebagai
berikut:
1) Saluran harus merupakan saluran pasangan beton, supaya aliran
air tidak bergelombang.
2) Jarak dari pintu outlet kantong lumpur (jika direncanakan dengan
kantong lumpur) atau dari pintu intake adalah 50 m.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-26
3) Saluran harus lurus mulai dari pintu outlet kantong lumpur (jika
direncanakan dengan kantong lumpur) atau dari pintu intake sampai
50 m di downstream stasiun AWLR.
Gambar IV. 10 - Lokasi Penempatan AWLR
4.4. Bangunan – bangunan Lain
Bangunan – bangunan yang diuraikan di sini dibangun di dan di sepanjang
saluran untuk (1) untuk pengamanan selama terjadi situasi yang
berbahaya, atau (2) memperlancar aliran di saluran tanpa merusakkan
lereng, atau (3) untuk menciptakan alternatif agar air juga bisa dipakai
untuk ternak (kerbau dsb).
4.4.1. Peralatan Pengaman
Para perencana harus menyadari bahaya yang ditimbulkan oleh bangunan
yang direncana terhadap keamanan umum, terutama anak–anak.
Peralatan pengaman dimasukkan untuk mencegah orang atau ternak
masuk ke saluran, atau membantu keluar orang–orang yang dengan atau
tidak masuk ke dalam saluran. Peralatan pengaman yang dapat dipakai
adalah pagar, pegangan/sandaran, tanda bahaya, kisi–kisi penyaring,
tangga dan penghalang di depan lubang masuk pipa. Karena peralatan
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-27
pengaman mahal harganya, maka harus benar–benar diselidiki apakah
alat–alat itu memang perlu dipasang.
Paling tidak lubang masuk sipon dan bangunan–bangunan dengan aliran
air yang cepat harus diberi perlindungan. Pagar atau instalasi kisi – kisi
penyaring dimuka lebih disukai untuk bangunan–bangunan ini, tetapi tali
pengamanan di depan lubang masuk dan tangga pada talut kadang–
kadang lebih cocok.
4.4.2. Tempat Cuci
Tempat cuci yang berupa tangga pada tanggul saluran akan
memungkinkan penduduk yang tinggal di daerah dekat saluran untuk
mencapai air saluran. Dengan menyediakan tempat–tempat cuci berarti
mencegah penduduk agar mereka tidak membuat fasilitas – fasilitas itu
sendiri dengan cara merusak atau menghalangi saluran.
Standar Perencanaan tangga cuci diberikan dalam Standar Bangunan
Irigasi, BI – 02.
4.4.3. Kolam mandi ternak
Memandikan ternak (kerbau) di saluran merupakan penyebab utama
semakin rusaknya tanggul saluran di berbagai daerah. Agar ternak tidak
masuk saluran, dibuatlah tempat mandi khusus untuk ternak.
Jika tersedia tempat, kolam ini akan dibuat diluar saluran tetapi diberi air
dari saluran dengan pipa.
Kalau tidak cukup tersedia tempat di luar saluran, kolam mandi ternak
dapat dibuat sebagai bagian dari saluran yang diperlebar dan diberi
lindungan.
Satu kolam mandi ternak untuk satu desa akan cukup. Kolam–kolam ini
yang dibangun di sepanjang atau di dalam saluran irigasi, hanya diperlukan
jika tak tersedia kolam mandi ditempat–tempat lain, misal di saluran
pembuang atau sungai.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-28
4.5. Latihan
1. Sebutkan dan jelaskan langkah-langkah perhitungan pada bangunan
pelengkap
2. Sebutkan kegunaan tanggul
4.6. Rangkuman
Bangunan pelengkap pada umumnya mencakup: perencanaan jembatan,
tanggul, fasilitas eksploitasi, dll.
Tanggul dipakai untuk melindungi daerah irigasi dari banjir yang
disebabkan oleh sungai, pembuang yang besar atau laut. Biaya pembuatan
tanggul banjir bisa menjadi sangat besar jika tanggul itu panjang dan tinggi.
Karena fungsi lindungnya yang besar terhadap daerah irigasi dan penduduk
yang tinggal di daerah – daerah ini, maka kekuatan dan keamanan tanggul
harus benar – benar diselidiki dan direncana sebaik – baiknya.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi V-1
BAB V
PENUTUP
5.1. Simpulan
Pintu bangunan yang dianggap paling sesuai untuk bangunan pengendali
air di jaringan irigasi rawa lebak adalah pintu sekat, pintu ulir/pintu sorong.
Pintu ulir/sorong adalah pintu yang terbuat dari plat besi/kayu/fiber,
bergerak vertikal dan dioperasikan secara manual. Fungsinya adalah untuk
mengatur aliran air yang melalui bangunan sesuai dengan kebutuhan,
seperti menghindari banjir yang datang dari luar dan menahan air di saluran
pada saat kemarau panjang. Pintu geser atau ulir/sorong banyak digunakan
untuk lebar dan tinggi bukaan yang kecil dan sedang. Diupayakan pintu
tidak terlalu berat karena akan memerlukan peralatan angkat yang lebih
besar dan mahal. Sebaiknya pintu cukup ringan tetapi memiliki kekakuan
yang tinggi sehingga apabila diangkat tidak mudah bergetar karena gaya
dinamis aliran air.
Pintu skot balok (stoplog) adalah balok kayu yang dapat dipasang pada alur
pintu/sponeng bangunan. Pintu ini berfungsi untuk mengatur muka air
saluran pada ketinggian tertentu. Bila muka air lebih tinggi dari pintu skot
balok, akan terjadi aliran di atas pintu skot balok tersebut.
Aspek-aspek yang perlu dipertimbangkan dalam desain bangunan
pengendali air adalah kondisi tanah lokal untuk fondasi, ukuran bangunan,
harga bahan dan tenaga kerja yang tersedia serta Perkiraan beban volume
pekerjaan.
Bangunan air di daerah rawa lebak dibangun pada permukaan dasar yang
lunak sehingga harus dipadatkan dengan baik. Penurunan bangunan dapat
menjadi masalah seiring waktu berjalan, diperlukan kecermatan khusus
dalam mendisain bangunan air di lahan rawa lebak. Gaya-gaya yang
bekerja pada bangunan air dan mempunyai arti penting dalam perencanaan
adalah tekanan air, tekanan lumpur (sediment pressure), berat bangunan
dan reaksi pondasi.
Terdapat tiga penyebab utama runtuhnya bangunan air, yaitu gelincir
(sliding), guling (overturning) dan erosi bawah tanah (piping).
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi V-2
Bangunan pelengkap pada umumnya mencakup: perencanaan jembatan,
tanggul, fasilitas eksploitasi, dll.
Tanggul dipakai untuk melindungi daerah irigasi dari banjir yang
disebabkan oleh sungai, pembuang yang besar atau laut. Biaya pembuatan
tanggul banjir bisa menjadi sangat besar jika tanggul itu panjang dan tinggi.
Karena fungsi lindungnya yang besar terhadap daerah irigasi dan penduduk
yang tinggal di daerah – daerah ini, maka kekuatan dan keamanan tanggul
harus benar – benar diselidiki dan direncana sebaik – baiknya.
5.2. Tindak lanjut
Prinsip dasar-dasar perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap
ini harus dapat dipahami dengan baik, sehingga setiap perencana untuk
bangunan air dan bangunan pelengkap apa yang dibangun pada suatu
lahan irigasi rawa lebak.
Berbekal hasil belajar yang diperoleh dari proses pembelajaran ini, peserta
diharapkan mampu memahami hal-hal terkait perencanaan bangunan air
dan bangunan pelengkap dengan baik. Diiringi dengan pemahaman materi
diklat lainnya, lebih lanjut peserta diharapkan mampu menjelaskan prinsip
dasar-dasar perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap.
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi ix
DAFTAR PUSTAKA
Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi x
GLOSARIUM
Retensi : jumlah termijn (progress billings) yang tidak dibayar / ditahan hingga pemenuhan kondisi yang ditentukan dalam kontrak untuk pembayaran jumlah tersebut atau hingga telah diperbaiki Suplai : perbekalan; pembekalan; persediaan barang-barang yang dibutuhkan dan dapat diperoleh Salinitas : tingkat keasinan atau kadar garam terlarut dalam air.Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam dalam tanah Pintu skot balok (stoplog) : balok kayu yang dapat dipasang pada alur pintu/sponeng bangunan. Pintu ini berfungsi untuk mengatur muka air saluran pada ketinggian tertentu Gorong-gorong : bangunan yang dipakai untuk membawa aliran air melewati bawah jalan air lainnya (biasanya saluran) dan bawah jalan. highly compressible : sangat kompresibel
top related