bendung gerak dan bendung tetap.docx

31
Bendung Gerak dan Bendung Tetap Bendung Gerak dan Bendung Tetap Bendung adalah bangunan melintang sungai yang berfungsi untuk meninggikan elevasi muka air dari sungai yang dibendung sehingga air bisa disadap dan dialirkan ke saluran lewat bangunan pengambilan (intake structure). Bangunan Utama adalah bangunan air (hydraulic structure) yang terdiri dari bagian-bagian: bendung (weir structure), bangunan pengelak (diversion structure), bangunan pengambilan (intake structure), bangunan pembilas (flushing structure) dan bangunan kantong lumpur (sediment trap structure). Jenis bendung dibagi menjadi dua yaitu : 1. Bendung tetap (fixed weir, uncontrolled weir) Bendung tetap adalah jenis bendung yang tinggi pembendungannya tidak dapat diubah, sehingga muka air di hulu bendung tidak dapat diatur sesuai yang dikehendaki. Pada bendung tetap, elevasi muka air di hulu bendung berubah sesuai dengan debit sungai yang sedang melimpas (muka air tidak bisa diatur naik ataupun turun). Bendung tetap biasanya dibangun pada daerah hulu sungai. Pada daerah hulu sungai kebanyakan tebing-tebing sungai relative lebih curam dari pada di daerah hilir. Pada saat kondisi banjir, maka elevasi muka air di bendung tetap (fixed weir) yang dibangun di daerah hulu tidak meluber kemana-mana (tidak membanjiri daerah yang luas) karena terkurung oleh tebing-tebingya yang curam. Gambar Bendung Tetap 2. Bendung gerak/bendung berpintu (gated weir, barrage) Bendung gerak adalah jenis bendung yang tinggi pembendungannya dapat diubah sesuai dengan yang dikehendaki. Pada bendung gerak, elevasi muka air di hulu bendung dapat dikendalikan naik atau turun sesuai yang dikehendaki dengan membuka atau menutup pintu air (gate). Bendung gerak biasanya dibangun pada daerah hilir sungai atau muara. Pada daerah hilir sungai atau muara sungai kebanyakan tebing-tebing sungai relative lebih landai atau datar dari pada di daerah hilir. Pada saat kondisi banjir, maka elevasi muka air sisi hulu bendung gerak yang dibangun di daerah hilir bisa diturunkan dengan membuka pintu-pintu air (gate) sehingga air tidak

Upload: harun-al-rasyid-adnan

Post on 09-Dec-2014

415 views

Category:

Documents


37 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Bendung Gerak dan Bendung Tetap

Bendung Gerak dan Bendung TetapBendung adalah bangunan melintang sungai yang berfungsi untuk meninggikan elevasi muka air dari sungai yang dibendung sehingga air bisa disadap dan dialirkan ke saluran lewat bangunan pengambilan (intake structure).Bangunan Utama adalah bangunan air (hydraulic structure) yang terdiri dari bagian-bagian: bendung (weir structure), bangunan pengelak (diversion structure), bangunan pengambilan (intake structure), bangunan pembilas (flushing structure) dan bangunan kantong lumpur (sediment trap structure).

Jenis bendung dibagi menjadi dua yaitu : 1. Bendung tetap (fixed weir, uncontrolled weir)Bendung tetap adalah jenis bendung yang tinggi pembendungannya tidak dapat diubah, sehingga muka air di hulu bendung tidak dapat diatur sesuai yang dikehendaki.Pada bendung tetap, elevasi muka air di hulu bendung berubah sesuai dengan debit sungai yang sedang melimpas (muka air tidak bisa diatur naik ataupun turun). Bendung tetap biasanya dibangun pada daerah hulu sungai. Pada daerah hulu sungai kebanyakan tebing-tebing sungai relative lebih curam dari pada di daerah hilir. Pada saat kondisi banjir, maka elevasi muka air di bendung tetap (fixed weir) yang dibangun di daerah hulu tidak meluber kemana-mana (tidak membanjiri daerah yang luas) karena terkurung oleh tebing-tebingya yang curam.

Gambar Bendung Tetap2. Bendung gerak/bendung berpintu  (gated weir, barrage)Bendung gerak adalah jenis bendung yang tinggi pembendungannya dapat diubah sesuai dengan yang dikehendaki.Pada bendung gerak, elevasi muka air di hulu bendung dapat dikendalikan naik atau turun sesuai yang dikehendaki dengan membuka atau menutup pintu air (gate). Bendung gerak biasanya dibangun pada daerah hilir sungai atau muara. Pada daerah hilir sungai atau muara sungai kebanyakan tebing-tebing sungai relative lebih landai atau datar dari pada di daerah hilir. Pada saat kondisi banjir, maka elevasi muka air sisi hulu bendung gerak yang dibangun di daerah hilir bisa diturunkan dengan membuka pintu-pintu air (gate) sehingga air tidak meluber kemana-mana (tidak membanjiri daerah yang luas) karena air akan mengalir lewat pintu yang telah terbuka kea rah hilir (downstream).

Page 2: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Gambar Bendung GerakPenentuan lokasi bendung :Lokasi bendung harus dipilih di tempat yang optimum dengan memperhatikan : Bagian sungai yang lurus dengan bentang terpendek ( jarak antara tebing kiri-tebing kanan).

Terdapat alur yang stabil di dekat lokasi bangunan pengambilan (intake structure).

Air sungai yang akan disadap mencukupi meskipun pada saat musim kemarau.

Sedikit sedimen yang masuk pada saat penyadapan.

Dampak pembangunan bendung adalah kecil baik ke arah hulu dan hilir.

Stabilitas bendung bisa tercapai seiring dengan biaya yang ekonomis.

Mudah dalam saat pelaksanaan Operasi dan pemeliharaan.

Data-data yang dibutuhkan untuk perencanaan: Peta topografi (skala 1 :  25000, 1 : 1 : 2000 dan skala 1 : 100), untuk menentukan tata letak bendung.

Data geologi teknik lokasi tapak bendung, untuk menentukan karakteristik pondasi bendung.

Data hidrologi, untuk menentukan besaran debit banjir rencana.

Data morfologi sungai, untuk menentukan besaran angkutan sedimen.

Data karakteristik sungai, untuk menentukan hubungan antara besaran debit sungai dengan elevasi muka air banjir.

Keadaan batas pada jaringan irigasi, untuk menentukan dimensi bendung dan bangunan intake.

Pemilihan tipe bendungPemilihan tipe bendung ( bendung tetap ataupun bendung gerak) didasarkan pada pengaruh air balik akibat pembendungan (back water). Jika pengaruh air balik akibat pembendungan tersebut berdampak pada daerah yang luas maka bendung gerak (bendung berpintu) merupakan pilihan yang tepat.Jika pengaruh air balik akibat pembendungan tersebut berdampak pada daerah yang tidak terlalu luas (misal di daerah hulu ) maka bendung tetap merupakan pilihan yang tepat.

Page 3: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Konstruksi Bendungadmin May 19th, 2012 0 Comment

advertisement

Bendung adalah suatu bangunan air dengan kelengkapan yang dibangun melintang sungai atau

sudetan yang sengaja dibuat untuk meninggikan taraf muka air atau untuk mendapatkan tinggi terjun.

Klasifikasi Bendung :

A. Bendung berdasarkan fungsinya dibagi tiga :

Bendung penyadap

Bendung pembagi banjir

Bendung penahan pasang

B. Struktur bendung :

Bendung tetap

Bendung gerak

Bendung kombinasi

Bendung kembang kempis

Bendung bottom intake

Bangunan air adalah prasarana fisik yang diperlukan dalam pengelolaan sumber daya air.

Bangunan pelimpah gergaji adalah bagian dari bangunan air, misalnya bendung atau pelimpah

bendungan yang berfungsi untuk melewatkan debit aliran sungai secara terkendali, tata letak

bangunan dibuat bergigi seperti gergaji guna meningkatkan kapasitas pelimpahan dengan jalan

memperpanjang lebar efektif pelimpah.

Bendung tipe gergaji adalah bendung tetap dengan tata letak mercu pelimpah menyerupai gigi gergaji

guna diperoleh lebar efektif pelimpah yang lebih panjang.

Page 4: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Bendung Tempo Dulu

Page 5: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Bendung Sekarang

Ada beberapa bagian dalam bendung yaitu

Bangunan Tubuh Bendung

Bangunan Intake

Bangunan Pembilas

Bangunan Perlengkapan

Page 6: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Mercu Bendungyaitu bagian teratas tubuh bendung dimana aliran dari udik dapat melimpah ke hilir.

Fungsinya sebagai penentu tinggi muka air minimum.

Mercu Bendung

Bentuk mercu bendung tetap :

Mercu bulat dengan satu  atau dua jari-jari pembulatan

Mercu tipe ogee, SAF

Mercu ambang lebar

Page 7: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Bentuk Mercu Bendung Tipe Ogee

Mercu Bendung Tipe Bulat

Mercu Ambang Lebar

Bentuk mercu bendung yang lazim digunakan di Indonesia yaitu bentuk mercu bulat. Hal ini

dikarenakan:

Bentuknya sederhana

Page 8: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Lebih tahan terhadap benturan batu gelundung

Tahan terhadap goresan atau abrasi

Tinggi Mercu Bendung

Tinggi mercu bendung (p), yaitu ketinggian antara elevasi lantai udik/dasar sungai di udik bendung

dan elevasi mercu.

Dalam menentukan tinggi mercu bendung maka harus mempertimbangkan terhadap :

advertisement

Kebutuhan penyadapan untuk memperoleh debit dan tinggi tekan

Kebutuhan tinggi energi pembilasan

Tinggi muka air genangan yang akan terjadi

Kesempurnaan aliran pada bendung dll.

Tinggi mercu bendung dianjurkan tidak lebih dari 4,00 meter dan minimum 0,5 H

Panjang Mercu Bendung

Panjang mercu bendung atau disebut pula lebar bentang bendung yaitu, jarak antara dua tembok

pangkal bendung (abutment), termasuk lebar bangunan pembilas dan pilar-pilarnya.

Bangunan intake

Bangunan intake adalah suatu bangunan pada bendung yang berfungsi sebagai penyadap aliran

sungai, mengatur pemasukan air dan sedimen.

Terdiri dari lantai/ambang dasar, pintu, dinding banjir, pilar penempatan pintu, saringan saqmpah,

jembatan pelayan, raumah pintu, dan perlengkapan lainnya.

Bangunan Intake

Bangunan pembilas

Page 9: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Bangunan pembilas adalah salah satu perlengkapan pokok bendung yang terletak di dekat dan

menjadi satu kesatuan dengan intake.

Pintu Pembilas

Pilar Pembilas

Bangunan Penahan Batu

Bangunan penahan batu adalah suatu bangunan yang ditempatkan di udik bangunan pembilas

bendung yang berfungsi untuk menahan material batu.

Page 10: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Bangunan Penahan Batu

Proses pengerjaan bendung

1. Proses excavation untuk saluran bendungan

Page 11: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

2. Proses perencanaan; pengukuran bendung

3. Pembuatan abutment untuk dinding bendung pembilas

Page 12: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

4. Penggalian untuk dasar bendung

5. Saluran pondasi bendungan setelah excavation yang disebut batu serpentine

Page 13: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

 Penjelasan Bendung

Sungai mempunyai peranan yang penting bagi kehidupan manusia. Salah satunya

adalah sebagai sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan

irigasi, penyediaan air minum, kebutuhan industri dan lain lain. Kebutuhan air bagi

kepentingan manusia semakin meningkat sehingga perlu dilakukan penelitian atau

penyelidikan masalah ketersediaan air sungai dan kebutuhan area di sekelilingnya, agar

pemanfaatan dapat digunakan secara efektif dan efisien, maka dibuatlah dengan

pembangunan sebuah bendung.

Bendung (Bangunan Sadap) atau Weir (Diversion Structure) merupakan bangunan

(komplek bangunan) melintasi sungai yang berfungsi mempertinggi elevasi air sungai

dan membelokkan air agar dapat mengalir ke saluran dan masuk ke sawah untuk

keperluan irigasi.

Definisi bendung menurut ARS Group, 1982, Analisa Upah dan Bahan BOW (Burgerlijke

Openbare Werken),Bandungadalah bangunan air (beserta kelengkapannya) yang

dibangun melintang sungai atau pada sudetan untuk meninggikan taraf muka air

sehingga dapat dialirkan secara gravitasi ke tempat yang membutuhkannya.

Berdasarkan Standar Nasional Indonesia/SNI 03-2401-1991 tentang Pedoman

Perencanaan Hidrologi Dan Hidraulik Untuk Bangunan Di Sungai adalah bangunan ini

dapat didesain dan dibangunan sebagai bangunan tetap, bendung gerak, atau

kombinasinya, dan harus dapat berfungsi untuk mengendalikan aliran dan angkutan

muatan di sungai sedemikian sehingga dengan menaikkan muka airnya, air dapat

dimanfaatkan secara efisien sesuai dengan kebutuhannya.

Page 14: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

1.1.1.   Fungsi Bendung :

1. Untuk kebutuhan irigasi

2. Untuk kebutuhan air minum

3. Sebagai pembangkit energi

4. Pembagi atau pengendali banjir

5. Dan sebagai pembilas pada berbagai keadaan debit sungai.

1.1.2.   Ada 3 Macam Bendung :

1. Bendung Saringan Bawah

Bendung saringan bawah pada umumnya dibangunan di daerah hulu di mana lokasi ini

banyak mengangkut batuan besar dan permukaan air sungai relatif tinggi. Sehingga

dibuat bendung yang renah.

Bendung ini dilengkapi dengan pasir terbuka, di atasnya diberi kisi-kisi penyaring dari

baja untuk mencegah masuknya batuan ke dalam parit.

Gambar 1. Bendung saringan bawah

Gambar 2. Tipe-tipe tata letak bendung saringan bawah

Bendung Saringan Bawah dapat dipertimbangkan jika :

1. Kemiringan sungai relatif besar, biasanya di pegunungan.

2. Butir sedimen sedang kecil dan konsentrasi sedimen sangat tinggi.

3. Mengandung bongkahan batu.

4. Debit pengambilan jauh lebih kecildari debit sungai.

5. Tidak cocok untuk sungai yang fluktuasi bahan angkutannya besar. Misalnya di

daerah gunung berapi muda.

6. Dasar sungai yang rawan gerusan memerlukan fondasi yang cukup dalam.

7. Bendung harus dirancang seksama agar aman terhadap rembesan.

8. Konstruksi saringan hendaknya sederhana, tahan benturan batu, mudah

dibersihkan jika tersumbat.

9. Bangunan harus dilengkapi dengan kantong lumpur/pengelak sedimen yang cocok

dengan kapasitas tampung memadai dan kecepatan aliran cukup untuk membilas

partikel. Satu di depan pintu pengambilan dan satu di awal saluran primer.

10.Harus dibuat pelimpah yang cocok di saluran primer untuk menjaga jika terjadi

kelebihan air.

Untuk keperluan pengurasan diperlukan :

1. Debit air dan kemiringan yang memadai.

2. Sedimen halus akan masuk ke saluran, yang kasar akan loncat dan melewati

bangunan.

3. Sebagian krakal dan krikil ada yang terjepit pada jeruji.

Page 15: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

4. Konsentrasi seimen yang tinggi akan menyebabkan penumpukan material di hilir

bendung dan mengganggu fungsi bendung.

Lebar bendung : sama dengan lebar rata-rata sungai pada bankfull discharge. Biasanya

B = 120% Bs ( lebar sungai pada banjir tahunan ).

Be = B-2 (n Kp + Ka ) H1

Be: lebar efektif, B: lebar mercu, n : jumlah pilar, Kp: koefisien konstraksi pilar, Ka:

koefisisen konstrasi pangkal bendung, H1: tinggi energi.

1. Bendung Ambang/Mercu Tetap

Berfungsi untuk menaikkan permukaan air sungai agar air sungai dapat dialirkan ke

daerah irigasi. Dan untuk menaikkan permukaan air sungai diatur dengan ambang tetap

atau permanen.

Umumnya mercu bendung berbentuk bulat atau Ogee. Kedua bentuk ini cocok untuk

beton atau pasangan batu kali.

Mercu berbentuk Ogee adalah berbentuk lengkung memakai persamaan matematis,

sedikit rumit dilaksanakan, tetapi memberikan sifat hiraulis yang baik, bentuk gemuk

dan kekar, menambah stabilitas.

Gambar 3. Bendung Ambang Tetap (weir) Empang,Bogor

Gambar 4. Tipe-tipe tata letak bendung ambang tetap

Gambar 5. Mercu bulat dan Ogee

1. Bendung Gerak

Berfungsi untuk meninggikan muka air sungai, sehingga air sungai dapat dialirkan ke

daerah irigasi.

Untuk mengatur permukaan air sungai digunakan pintu gerak (dapat dibuka dan

ditutup). Bendung gerak cocok dibangun di sungai bagian hilir, di daerah ini kemiringan

sungai datar dan tebing sungai rendah. Pada saat banjir pintu dibuka, sehingga air

sungai tidak meluap ke tebing kanan dan kiri.

Gambar 6. Bendung Gerak

Gambar 7. Denah dan potongan melintang Bendung Gerak

Bendung Gerak dapat dipertimbangkan jika :

1. Kemiringan sungai kecil atau relatif datar.

Page 16: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

2. Daerah genangan luas dan harus dihindari.

3. Debit banjir besar, kurang aman dilewatkan pada bendung tetap.

4. Pondasi untuk pilar harus betul-betul kuat kalau tidak pintu terancam macet.

Gambar 8. Skema pengambilan air dari sungai

Gambar 9. Gambaran umum bagian-bagian Bendung

 

1.1.3.   Secara Fisik Bagian-Bagian Bendung Meliputi :

1. Tubuh Bendung

Pemilihan lokasi :

1. Pilih bagian sungai lurus, tidak ada gerusan

2. Pilih lembah yang sempit (biaya murah)

3. Pondasi bendung kokoh

4. Keperluan elevasi muka air

5. Pelaksanaan mudah

6. Ketersediaan bahan bangunan.

Keperluan elevasi muka air tergantung luas sawah yang diairi. Semakin naik ke hulu

sawah terairi lebih luas, turun ke hilir luas areal sawah terairi berkurang.

Gambar 10. Tipe-tipe Bendung

Gambar 11. Bangunan utama Bendung

1. Bangunan Pengelak dan Peredam Energi

Dibangun melintang sungai atau tegak lurus aliran sungai. Berfungsi untuk menaikkan

permukaan air sungai, sehingga air sungai lebih tinggi dari daerah yang akan diairi dan

selanjutnya air sungai dapat dialirkan ke daerah irigasi dengan menggunakan saluran

irigasi.

Berfungsi sebagai peredam energi air yang jatuh, sehingga sisa energi air di hilir kolam

olak menjadi minimal sehingga gerusan dasar sungai tidak membahayakan.

Perencanaan kolam olak mengikuti standar yang ada sebenarnya sudah memadai. Yang

jadi masalah adalah kedalaman gerusan hilir bendung seberapa jauh membahayakan.

Bendung besar dan komplek perlu model, tapi untuk bendung kecil dan sederhana tidak

perlu dimodel. Apalagi untuk dasar sungai yang mempunyai outcrop (batuan dasar

sungai masif) tidak ragu lagi bahwa gerusan

tidak ada, maka model tidak perlu.

Gambar 12. Peredam energi tipe bak tenggelam

Page 17: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Gambar 13. Karakteristik kolam olak USBR Type III (Bradley Peterka)

1. Bangunan Pembilas/Penguras

Bagian ini terletak di depan pengambilan, sedikit ke hilir dan dilengkapi dengan pintu

penguras yang berfungsi untuk mengendapkan sedimen kasar agar tidak masuk ke

pengambilan dan secara berkala sedimen tersebut dibuang ke hilir melalui pintu

penguras.

Persyaratan umum kecepatan aliran di sekitar pintu pembilas adalah dirancang

sekurang-kurangnya sebesar 1,20 m/detik.

Gambar 14. Bangunan pembilas

1. Ambang Pengambilan

Persyaratan umum (lokasi dan dimensi) :

1. Lokasi dipilih pada bagian sungai yang tidak mudah terjadi sedimentasi, biasanya

di tikungan luar

2. Dimensi dirancang dengan kecepatan aliran di dekat ambang tidak terlalu cepat

sehingga terlalu banyak sedimen yang masuk, namun juga tidak terlalu lambat

sehingga menyebabkan sedimentasi yang berlebihan di depan ambang

pengambilan.

3. Persyaratan umum kecepatan aliran di atas ambang pengambilan adalah

dirancang sebesar 0,80 m/detik.

1. Pintu Pengambilan/Intake

Berfungsi untuk menyadap dan mengontrol air yang akan dialirkan ke saluran irigasi

melalui kantong lumpur. Bagian ini dilengkapi dengan pintu yang dapat dibuka dan

ditutup, sehingga besar kecilnya air yang disadap dapat dikontrol

Persyaratan umum kecepatan aliran di sekitar pintu pengambilan adalah dirancang

antara 0,90 – 1,00 m/detik.

Bangunan Pengambilan dan Pembilas

Tata Letak :

1. Pengambilan : untuk mengelakkan air agar masuk ke saluran irigasi. Diletakkan

dekat bendung dan pada tikungan luar.

2. Pembilas: mengurangi benda terapung dan sedimen kasar masuk ke saluran.

3. Pengambilan air pada dua sisi, sebaiknya salah satu sisi lewat sipon pada tubuh

bendung.

Gambar 15. Geometri bangunan pengambilan

Page 18: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Gambar 16. Tipe-tipe pintu pengambilan

Gambar 17. Tipe-tipe pintu bilas

1. Kantong Lumpur

Bagian ini terletak di belakang pintu pengambilan, berfungsi untuk mengendapkan

sedimen halus yang masuk malului pintu intake. Sedimen halus/lumpur yang

mengendap secara berkala dibuang melaului pintu pembilas, dibuang atau

digelontorkan kembali ke sungai.

1. Bangunan Pelengkap Lainnya :

A. Tanggul Banjir

Untuk mencegah terjadinya luapan banjir di hulu bendung dan dan mengarahkan aliran

banjir.

Panjang dan elevasi. Kurva pengempangan digunakan untuk menghitung panjang dan

elevasi tanggul untuk banjir dengan periode ulang berbeda. Untuk genangan dengan Q

100 tahun ditambah tinggi jagaan. Dan dicek dengan Q 1000 tahun.

Hitung pakai “Standar Step Methode “, jika ada data kemiringan sungai, potongan

melintang dan faktor kekasaran sungai.

Untuk perkiraan kasar, hitung pakai rumus sederhana.

Poros tanggul; Tanggul banjir sebaiknya jauh dari air terendah. Tinggi jagaan:

Elevasipuncak tanggul 0,25 m diatas elevasi pangkal bendung untuk keamanan extra.

Potongan melintang; Lebar puncak tanggul 3 m. Kalau dipakai jalan ditambah

seperlunya. Kemiringan hulu dan hilir diambil antara 1 : 2 s/d 1 :3,5 tergantung jenis

tanah. Tinggi tanggul > 5m sebaiknya stabilitasnya dicek dengan perhitungan khusus.

Bila fondasi tanggul lolos air (porous) disarankan dibuat cut off (parit halang) 1/3 x H.

1. Krib Dan Bronjong (Matras Batu)

Krib berfungsi untuk mengarahkan aliran, melindungi tanggul maupun tebing sungai

terhadap penggerusan.

Krip dibuat tegak lurus tanggul. Tinggi mercu krip sama dengan bantaran. Kemiringan

pelindung tanggul atau krip 1 : 2,5 – 3,5 di bawah air, dan 1 : 1,5-2,5 yang di atas air.

Kemiringan ujung krip 1 : 5-10

Bronjong berfungsi untuk membentuk krib dan sebagai pelindung tebing dan dasar

sungai.

Page 19: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Berbentuk bak dari jala kawat yang diisi batu. Ukuran biasanya 2x1x0,5 m. Tidak boleh

dipakai untuk bagian bangunan permanen. Keuntungannya batu sedang diikat dalam

kawat memberi masa kuat dan konstruksi flexible.

1. Saringan Baja/Trasrak

Berfungsi untuk mencegah masuknya batu-batu besar di depan pintu pengambilan dan

di depan pintu penguras.

Sehingga operasional pintu pengambilan dan penguras dapat berjalan normal setiap

saat.

1. Rip Rap (Lapisan Batu Teratur)

Berfungsi untuk melindungi dasar sungai atau tebing di hilir. bendung Rip-rap dipasang

dari puncak bendungan sampai + 2 m di bawah permukaan air terendah untuk operasi

(MOL, Minimum Operation Level).

Tebal lapisan tergantung pada : kekuatan batu, tinggi bendungan, frekuensi muka air

dan tinggi perkiraan gelombang. Umumnya apabila menggunakan tenaga manusia + 30

cm, menggunakan alat berat + 50 cm – 100 cm. Batu harus keras, padat, awet, BJ ≈ 2,4

t/m3. Panjang lindungan 4 x R (R : dalam gerusan). Tebal lapisan 2 ~ 3 x d40 . Nilai d40

tergantung kecepatan air.

Gambar 18. Tipe-tipe Rip Rap

1. Kantong Lumpur

Kapasitas memadai untuk sedimen yang masuk, mampu membilas, perlu kemiringan

tinggi. Pada saluran primer dibuat pelimpah. Meskipun sudah ada bangunan pembilas di

depan intake, biasanya masih ada butir halus partikel yang masuk. Untuk mencegah

masuk ke saluran diperlukan kantong lumpur. Prinsipnya adalah memperbesar saluran

sehingga kecepatan berkurang akibatnya sedimen mengendap. Untuk menampung

sedimen saluran diperdalam, dibilas tiap 1-2 minggu.

Biasanya panjang 200 m untuk sedimen kasar, sampai dengan 500 m untuk sedimen

halus. Tergantung pada topografi dan keperluan pembilasan. Pertimbangan dalam

memutuskan: (a) Ekonomis atau tidak, (b) Kemudahan pekerjaan OP, (c) Perlu

dibangun, kalau sedimen masuk ke saluran > 5% kedalaman x panjang x lebar saluran

primer dan sekunder (butiran< 0,06 – 0,07 mm).

Dimensi kantong lumpur

Partikel pada titik awal A kecepatan endap w dan kecepatan air v akan mengendap di

titik C . Waktu yg diperlukan: t = H/w = L/v dimana v = Q/HB. Menghasilkan LB = Q/w,

dimana L: panjang kantong lumpur, B : lebar kantong lumpur, Q : debit air, w:

Page 20: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

kecepatan endap di kantong lumpur. Agar tidak terjadi meandering atau pulau endapan

dibuat L/B > 8. Kalau topografi tidak memungkinkan bisa dibagi-bagi ke arah

memanjang dengan dinding pemisah (devider wall).

Volume tampungan

Volume kantong lumpur tergantung pada kandungan sedimen, volume air yang lewat,

dan jarak waktu pembilasan. Banyak nya sedimen yang lewat dapat dihitung dengan

cara: (a) Pengukuran langsung di lapangan, (b) Perhitungan rumus yang cocok

(Einstein-Brown, Meyer-Peter, Muller), (c) Atau memakai data kantong lumpur yang ada

di lokasi lain. Kedalaman ds = 1 m untuk jaringan kecil (10 m3/dt ), 2,5 m untuk

jaringan besar (100 m3/dt).

Tata letak kantong lumpur

Tata letak terbaik kalau saluran pembilas lurus sebagai kelanjutan kantong lumpur,

saluran primer di sampingnya. Ambang saluran primer di atas tinggi maksimum

sedimen. Alternatif tata letak lain saluran primer searah kantong lumpur, perlu dinding

pengarah.

Gambar 19. Pengarah aliran

1.1.3.   Pemilihan Lokasi Bendung :

1. Menentukan lay out saluran primer dari bangunan bagi atau bagi sadap pertama

ke arah hulu.

2. Mengebor dasar sungai di beberapa lokasi untuk memperoleh lokasi dengan

pondasi yangbaik dan kuat.

3. Memberi detail pada lokasi yang dipilih (as bendung).

4. Menentukan kebutuhan elevasi air di pintu pengambilan sama dengan tinggi air

normal di bendung.

5. Lokasi bendung dipilih pada alur sungai yang lurus.

Gambar 20. Skema persyaratan hidraulika Bendung

Dan berdasarkan SNI 03-2401-1991, Tata Cara Perencanaan Umum Bendung, adalah

standar ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam membuat desain bendung

agar memenuhi persyaratan hidraulik dan struktur serta persyaratan pelaksanaan

secara benar dan aman, sesuai dengan pola bangunan berwawasan lingkungan

sehingga diharapkan desain bendung dengan baik, aman dan berfungsi semestinya,

sesuai dengan kelembagaan dan pengaturan yang terkait dengan mempertimbangkan

faktor teknis perencanaan.

Data dan informasi mengenai data kebijakan perencanaan dan desain, data pembuatan

bendung, data morfologi sungai, data geologi teknik, data bahan bangunan, data

peralatan. Syarat keamanan antara lain keamanan hidraulik,keamanan struktur,

Page 21: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

keamanan dalam operasional dan keamanan. lingkungan yang berkaitan dengan

gangguan angkutan muatan. Desain mengenai bendung membahas antara lain tentang

pra desain dasar mengenai persiapan pekerjaan, penentuan lokasi bendung, tipe

bendung beserta kelengkapannya dan penentuan debit desain.

Pra desain hidraulik membahas tentang panjang dan tinggi mercu bendung, mercu dan

tubuh bendung, peredam energi, tembok sayap hilir, bangunan pengambil, bangunan

pembilas, bangunan pengarah arus, tanggul penutup dan tanggul banjir, tembok

pangkal bendung, saringan sampah dan batu bongkah, lantai undik atau dinding tirai,

bangunan penangkap sidemen. Desain struktur meliputi desain struktur atas dan

struktur bawah.

Fungsi kelengkapan bendung mencakup tubuh bendung merupakan ambang tetap yang

berfungsi menaikkan muka air, ambang bendung gerak berfungsi sebagai perletakan

pintu bendung gerak, peredam energi berfungsi untuk meredam energi air agar tidak

terjadi penggerusan setempat yang membahayakan konstruksi, lantai undik berfungsi

mengurangi bahaya rembesan dan erosi, tembok pangkal berfungsi sebagai penahan

tanah, tembok sayap berfungsi sebagai pengarah arus.

Syarat keamanan hidraulik bendung dan bangunan pelengkap meliputi antara lain

keamanan terhadap luapan, keamanan terhadap gerusan lokal, degradasi sungai,

keamanan terhadap agradasi dasar sungai, rembesan, perubahan arah aliran dan

tekanan air. Sedangkan syarat keamanan struktur meliputi kekuatan, kestabilan,

kimiawi dan biotis.

 

 

1.1.4.   Operasi dan Pemeliharaan

Operasi adalah pengaturan bukaan pintu untuk penyediaan air. Pengaturan air pada

kondisi normal, kondisi banjir, dan kondisi kering.

Kondisi normal adalah aliran sungai normal, sedimen yang dibawa sedang. Penjediaan

air dilakukan sesuai rencana kebutuhan air irigasi dan keperluan lainnya. Air sungai

masih bisa mengalir ke hilir untuk keperluan lain dan keperluan lingkungan. Pada saat

ini pintu pengambilan dibuka penuh, pintu bilas atas dan bawah ditutup, agar air depan

pengambilan tenang sedimen mengendap. Pintu bilas bawah dibuka 1 jam setiap hari

untuk menguras endapan lumpur. Kalau terdapat benda terapung depan pintu bilas,

pintu bilas atas diturunkan untuk menghanyutkan benda terapung. Dalam keadaan ini

biasanya kolam lumpur sudah penuh pada 5-10 hari (tergantung perencanaan). Untuk

ini dilakukan pengurasan lumpur secara hidraulis, dengan prosedur sebagai berikut :

Page 22: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Pintu bilas atas dan bawah ditutup, pintu pengambilan dibuka, pintu ke saluran irigasi

ditutup, pintu penguras dibuka. Lama pengurasan tergantung jumlah sedimen, besaran

fraksi sedimen, besar debit dan kemiringan kantong lumpur yang sudah dihitung dalam

rencana dan model test (biasanya 3-5 jam). Setelah selesai, air irigasi dialirkan kembali.

Operasi adalah pengaturan bukaan pintu untuk penyediaan air. Pengaturan air pada

kondisi normal, kondisi banjir, kondisi kering. Kondisi banjir: aliran sungai besar,

sedimen yang dibawa banyak. Penjediaan air untuk irigasi dan keperluan lainnya

dihentikan sementara, karena di sawah sudah kelebihan air, dan cenderung membuang.

Pada saat ini pintu pengambilan ditutup penuh, pintu bilas atas dan bawah ditutup, agar

sedimen tidak masuk ke saluran irigasi dan sedimen dilewatkan atas bendung. Pada

saat air surut dimana kedalaman air diatas mercu antara 0.5 s/d 1 m pintu pembilas

dibuka untuk menguras lumpur. Setelah lumpur bersih dan air di atas bendung antara

0-0.5 m, pintu pengambilan dibuka dan pintu bilas ditutup. Air irigasi normal kembali.

Pada beberapa bendung dimana debit banjir besar, saluran pembilas dipakai untuk

melewatkan air. Untuk itu pintu bilas dibuka saat banjir. Kalau sungai membawa

batang-batang pohon, kemungkinan bisa menyangkut pada saluran pembilas yang

sempit.

Pengaturan air : kondisi normal, kondisi banjir, kondisi kering. Kondisi kering: aliran

sungai kecil, sedimen yang dibawa sedikit. Penjediaan air untuk irigasi dan keperluan

lainnya dipenuhi tetapi cenderung kurang. Air sungai jangan disadap 100%, karena di

hilir bendung biasanya ada penyadapan untuk keperluan lain dan atau untuk menjaga

lingkungan. Pada saat ini pintu pengambilan dibuka penuh, pintu bilas atas atau bawah

dibuka sebagian, agar air tetap mengalir sebagian ke hilir bendung.

Karena air sungai cenderung bersih maka kandungan sedimen sedikit, maka frekuensi

pengurasan lumpur

dapat lebih lama dibanding saat air normal. Cara pengurasan seperti saat air normal,

cuma karena air sungai dan selisih tinggi minim, air sungai ditampung dulu beberapa

jam didepan bendung dengan menutup pintu pengambilan dan pembilas. Pada saat

elevasi air naik sampai mercu bendung, pembilasan dimulai. Pada saat ini pengecekan

terhadap saluran pembilas bawah dilakukan untuk mengetahui apakah ada sumbatan

batu. Kalau ada inilah saatnya untuk mengatasinya, karena air sungai kecil.

Pemeliharaan adalah kegiatan untuk menjaga agar bangunan berfungsi seperti

sediakala. Jenis pemeliharaan: Rutin, berkala, darurat, permanen.

Page 23: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Pemeliharaan Rutin adalah kegiatan secara rutin dilakukan, misalnya babat rumput

sekitar bendung, menutup retakan tembok, perbaikan kecil batu kosong, pengambilan

benda terapung depan pintu  bilas, pengurasan sedimen pada saluran bawah 1 jam/hari

Pemeliharaan Berkala adalah kegiatan dilakukan secara berkala, misalnya pengecatan

pintu, pemberian stenfet (greesing), pembersihan sedimen pada kantong lumpur,

pengecatan bangunan pelindung, pembersihan sedimen dan batu menyumbat pada

saluran pembilas, perbaikan bronjong dan pasangan batu kosong, perbaikan pintu

macet.

Pemeliharaan Darurat adalah perbaikan darurat agar bendung dapat segera berfungsi.

Hal ini terjadi karena bencana alam atau kelalaian manusia. Perbaikan ini dilakukan

dengan harapan nanti ada dana untuk penyempurnaan berupa perbaikan permanen.

Pemeliharaan Permanen adalah kegiatan perbaikan sebagai peningkatan perbaikan

darurat maupun perbaikan akibat bencana dan kelalaian manusia, sehingga

perbaikannya menjadi permanen, misalnya tanggul penutup longsor, sayap bendung

patah, stang pintu bengkok, gerusan dalam di bawah bendung, kerusakan pada kolam

olak, pelindung talud runtuh, penurunan tubuh bendung.

1.2.        Teori Stabilitas Bendung

Dalam perencanaan Bendung harus memenuhi persyaratan stabilitas sehingga bendung

akan stabil dan dapat berfungsi lama. Tinjauan stabilitas meliputi :

1.2.1.    Stabilitas Terhadap Geser

Bendung harus mampu menahan gaya horizontal akibat tekanan air dan sediment,

sehingga bendung akan tetap pada posisinya, tidak bergeser.

S =  f  x  SV  > 1,2

SH

Dimana :

S          = Stabilitas geser (lebih besar 1,2 aman terhadap geser)

f           = Koefisien gesekan tanah pondasi

SV        = Totalgayavertical

SH        = Totalgayahorisontal

 

Page 24: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

 

1.2.2.    Stabilitas Terhadap Guling

Bendung harus mampu menahan gaya horizontal sehingga bendung tidak roboh atau

mengguling.

S  =    SMV   > 1,2

SMH

Dimana :

S          = Stabilitas guling (lebih besar 1,2 aman terhadap guling)

SMV     = Total momen akibatgayavertical

SMH     = Total mamen akibatgayahorizontal

 

1.2.3.    Stabilitas Terhadap Eksentrisitas

Bendung harus memenuhi keseimbangan struktur atau stabil terhadap eksentrisitas.

e  =      B  _  Mr       < B/6

2      SV

Dimana :

e          = Eksentrisitas

B          = Lebar dasar bendung

Mr        = (MV – MH)

MV        = Momen akibatgayavertical

MH       = Momen akibatgayahorizontal

1.2.4.    Stabilitas Terhadap Daya Dukung Pondasi

Bendung harus aman terhadap penurunan, oleh karena itu daya dukung tanah pondasi

harus mampu menahan berat bendung dan beban lain akibat banjir.

s = SV  x   (1 ±  6.e)

B                  B

s Maksimum     = SV x  (1 +  6.e)   < q ijin

B                B

Page 25: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

s Minimum        = SV x  (1 –  6.e)   > 0

B                B

Dimana :

s           = Tegangan tanah pondasi

SV        = Totalgayavertical

B          = Lebar dasar bendung

e          = Eksentrisitas

Q ijin     = Daya dukung yang diijinkan

ekat Ukur Cipoletti

            Alat ukur ini berbentuk trapesium dengan perbandingan sisi 1:4 disebut sesuai dengan nama orang yang

pertama kali menggunakannya, seorang insinyur Itali yang bernama Cipoletti, dapat digunakan untuk mengukur debit

air yang relatif besar.

            Pengukuran debit air dengan menggunakan sekat ukur Cipoletti ini dapat menggunakan rumus sebagai

berikut:

                    Q = 0,0186 b.h3/2

Dimana:

                    Q = debit air (liter/detik)

                     b = lebar ambang (sentimeter)

                     h = tinggi muka air (sentimeter)

3.     Sekat Ukur Thomson

            Sekat ukur ini berbentuk segitiga sama kaki dengan sudut 90º, disebut sesuai dengan nama orang yang

menggunakan pertama kali yaitu orang Inggris bernama Y. Thomson. Sekat ukur ini digunakan untuk mengukur debit

yang relative kecil dan sering dipakai untuk mengukur air saluran tersier dan kwarter atau di kebun tebu. Alat ini

dapat dibuat dalam bentuk yang dapat dipindah-pindahkan (portable).

            Sekat ukur ini menggunakan rumus sebagai berikut:

                    Q = 0,0186 h5/2

Dimana:

                    Q = debit air (liter/detik)

                     h = tinggi muka air (sentimeter)

Pengukuran Debit Secara Tidak Langsung

Pengukuran tidak langsung ini dilakukan dengan mengukur kecepatan (V) dan luas penampang aliran (A)

menggunakan rumus debit:

                    Q = V x A

Dimana:

                    Q = debit air (liter/detik)

                    V = kecepatan (m/detik)

Page 26: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

                    A = luas penampang aliran (m2)

Contoh soal:

Untuk mengairi sawah, pada petakan dipasang bambu dengan diameter 20 cm, jika kecepatan air mengalir melalui

bambu  0,50 meter/dtk, maka debit air yang mengalir pada bambu tersebut ....

A.    0,085 m3/dtk

B.    0,075 m3/dtk

C.    0,055 m3/dtk

D.    0,035 m3/dtk

E.     0,015 m3/dtk

Pembahasan :

Dik : d = 20cm = 0,2 m

             V= 0,5 m/dtk

Dit: Q.......?

Jawab :

A = 

A =  

A = 0,0314m2

Q = V x A

Q = 0,5 m/dtk x 0,0314 m2

Q = 0,01570 m3/dtk

            Alat ukur tipe Cipoletti dan Thomson ini mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

a.        Konstuksi sederhana sehingga dapat dibuat dari bahan-bahan local seperti kayu, plat besi dan sebagainya.

b.        Dapat digunakan untuk mengukur debit air pada saluranyang berukuran kecil, misalnya saluran sekunder dan

tersier.

c.        Bila diperlukan dibuat dalam bentuk yang dipindah-pindahkan. Sangat cocok untuk areal perkebunan tebu yang

sering pindah-pindah lokasi atau untuk keperluan penelitian efisiensi irigasi dan kebutuhan air tanaman.

d.        Agar dapat berfungsi dengan baik, diperlukan kemiringan aliran air yang cukup dan tidak cocok dipakai diareal

irigasi yang datar.

e.        Di muka ambang, mudah terjadi pengendapan lumpur yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran debit dan perlu

pemeliharaan yang teratur.

Ciri-ciri sekat ukur Thomson adalah

a.      Berbentuk segitiga sama kaki dengan sudut 90ᵒ

b.     Digunakan untuk saluran tersier dan kwarter

c.      Digunakan untuk pengairan di ladang tebu

Ciri-ciri sekat ukur Cipolletti adalah

a.      Berbentuk trapesium dengan perbandingan 4:1

Page 27: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

b.     Banyak digunakan pada saluran yang mempunyai debit besar, contoh bendungan

Thompson, Triangular WeirThompson, Triangular Weir, V-notch, Takik-V

Thompson adalah nama yang terkenal di PDAM, khususnya di kalangan operator yang bertanggung jawab atas kelancaran pasokan air, mulai dari sumber air baku (intake, broncaptering), transmisi (unit bak pelepas tekanan, BPT), dan instalasi pengolahan air (sedimentasi, kanal). Sebagai alat ukur, ia luas digunakan di PDAM untuk mengetahui perkiraan debit air yang akan dan sudah diolahnya, terutama kurang dari 200 l/d. SelainThompson, ada juga Cipoletti dan Romyn (untuk debit antara 200 dan 2.000 l/d), dan untuk debit di atas 2.000 l/d digunakan Bendulan/Crump de Gruyter. Dua alat yang disebut terakhir biasanya dikenal dengan nama pintu ukur karena selain untuk mengukur debit juga untuk membuka-tutup aliran.

Alat ukur debit air pada saluran terbuka tersebut memiliki konsep yang sederhana, yaitu hubungan antara kedalaman air dan lajunya dipengaruhi oleh bentuk dan dimensi alatnya. Perhitungan debitnya menggunakan persamaan yang menggunakan tinggi air atau head. Adapun pertimbangan yang biasa digunakan dalam pemilihan alat ukur tersebut antara lain biaya pembuatan dan pemasangannya, biaya perawatan, dimensi kanal, debit, dan karakteristik airnya (kejernihan, berlumpur, sampah). Biasanya pemilihan alat ukur ini didasarkan pada besar-kecilnya debit air yang akan diukur.

Weir SegitigaTerjemahan yang biasa digunakan untuk weir ialah ambang, yaitu sekat penghalang yang dikalibrasi, dibuat melintang (tegak lurus arah aliran) di saluran (kanal). Alat ukur primer ini sederhana, murah dan dapat dibuat dari beragam bahan, seperti aluminum, fiberglass, pelat logam, plastik, kayu. Jenis ambang atau sekat ini dapat diklasifikasikan berdasarkan bentuk takiknya (notch), yaitu segiempat panjang, tapezium (Cipoletti), dan segitiga (misalnya Thompson). Dapat juga dibedakan atas bentuk puncaknya, yaitu ambang tajam (sharp crested weir), ambang bulat (ogee weir), ambang lebar (broad crested weir), dan ambang sempit (narrow crested weir). Selain itu, ambang bisa juga dibagi menjadi dua: ambang kontraksi (contracted weir) dan ambang tanpa kontraksi (suppressed weir).

Bagaimana dengan alat ukur yang disebut V-notch? Alat ini terdiri atas takik segitiga yang dipotong di dalam kanal, puncaknya terletak di bagian dasar. Sudut V-notch yang umum dipakai ialah 900, 600 dan 450. Dalam

Page 28: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

pemakaian khusus sudutnya ada juga yang 1200, 300, dan 22 ½0. Persamaan umum untuk menghitung debitnya adalah:

Q = K H(pangkat 2,5)Q : DebitH : Head di atas weirK : Konstanta atau koefisien, fungsi terhadap sudut weir dan unit pengukuran. Nilai K ini berkisar antara 0,570 dan 0,611, bergantung pada H dan Q.

Selain formula dasar di atas, ada bentuk lainnya, yaitu:

Q = 1,39 H(pangkat 2,5).tg (theta/2), Q dalam m3/d. theta adalah sudut takik.H = tinggi air di ambang, diukur di hulu, (2 – 3)H (m).

Formula lainnya, setelah melalui perhitungan integral, dan untuk takik siku-siku serta koefisien debitnya 0,6 maka dapat ditulis sbb:

Q = 1,418 H(pangkat 2,5)

Bagaimana dengan akurasinya? Agar akurasi pengukurannya terjamin, ada beberapa syarat yang harus dipatuhi: (1) weir harus halus dan tegak lurus terhadap sumbu kanal, (2) panjang weir atau sudut notch ditentukan dengan akurat, (3) Upayakan tinggi kanal dari dasar dua kali dari maksimum head air di atas dasar takik, (4) bahannya dari lempeng tipis 3-5 mm, (5) alat ukur dipasang pada jarak minimal tiga kali head maksimumnya.

Berkaitan dengan akurasinya, formula alat ukur tersebut relatif kurang akurat apabila dibandingkan dengan formula V-notch yang dibuat oleh Kindsvater- Shen. Rumus atau persamaan weir V-notch yang dibuat oleh Kindsvater- Shen diberikan di bawah ini. 

Page 29: Bendung Gerak dan Bendung Tetap.docx

Pada Tabel 1 diberikan perkiraan debit yang melewati weir segitiga yang dihubungkan dengan ketinggian airnya (head). Tinggi air dalam centimeter dan debitnya dalam liter per detik, mulai dari sekitar 10 l/d sampai dengan 200 l/d. Perlu ditambahkan bahwa alat ukur ini yang dipasang di unit BPT di jalur pipa transmisi air baku PDAM sering kurang optimal fungsinya karena gejolak alirannya terlampau besar (sangat turbulen) dan jarak dari ambang ke saluran di hulunya tidak memenuhi syarat.

Oleh sebab itu, pengukuran tinggi head-nya menjadi kurang teliti sehingga dugaan debit pun menjadi kurang tepat. Agar mendekati debit riilnya, alat ukur sebaiknya dipasang di bagian hilir broncaptering dan memenuhi syarat-syarat seperti ditulis di atas, kemudian dibuat di BPT terakhir sebelum masuk ke reservoir distribusi. Juga dapat dipasang sebelum unit prasedimentasi kalau airnya dari sungai. Hanya saja, perlu didahului oleh bar screen dan fine screen di unit intake-nya agar takiknya tidak tertutupi oleh serpihan sampah. *