Slide 1

Rekayasa IrigasiBangunan UtamaPradipta Nandi Wardhana (didid)Bangunan UtamaBangunan utama dapat didefinisikan sebagai: semua bangunan yang direncanakan di sungai atau aliran air untuk membelokkan air ke dalam jaringan irigasi, biasanya dilengkapi dengan kantong lumpur agar bisa mengurangi kandungan sedimen yang berlebihan serta memungkinkan untuk mengukur dan mengatur air yang masuk.

Potongan Bendung Tetap Tipe Pelimpah (Ogee)

Lantai depanmercuLantai belakangMercu Bendung

Pengambilan melalui gorong-gorongBangunan UtamaBangunan utama terdiri dari berbagai bagian yang akan dijelaskan secara terinci dalam pasal berikut ini. Pembagiannya dibuat sebagai berikut : Bangunan bendung Bangunan pengambilan (intake)Bangunan pembilas (penguras) Kantong lumpur Perkuatan sungai Bangunan-bangunan pelengkap

Bendung Bangunan bendung adalah bangunan pelimpah melintang sungai yang digunakan untuk memperoleh tinggi muka air minimum kepada bangunan pengambilan dalam memenuhi kebutuhan irigasi, air baku, dan lain - lain.Pengambilan (Intake)Pengambilan adalah sebuah bangunan berupa pintu air. Air irigasi dibelokkan dari sungai melalui bangunan ini. Pertimbangan utama dalam merencanakan sebuah bangunan pengambilan adalah debit rencana pengelakan sedimen.

Pembilas Pada tubuh bendung tepat di hilir pengambilan, dibuat bangunan pembilas guna mencegah masuknya bahan sedimen kasar ke dalam jaringan saluran irigasi. Pembilas dapat direncanakan sebagai: pembilas pada tubuh bendung dekat pengambilan pembilas bawah (undersluice) shunt undersluice pembilas bawah tipe boks.

Kantong lumpurKantong lumpur mengendapkan fraksi-fraksi sedimen yang lebih besar dari fraksi pasir halus tetapi masih termasuk pasir halus dengan diameter butir berukuran 0,088 mm dan biasanya ditempatkan persis di sebelah hilir pengambilan. Bahan-bahan yang lebih halus tidak dapat ditangkap dalam kantong lumpur biasa dan harus diangkut melalui jaringan saluran ke sawah-sawah. Bahan yang telah mengendap di dalam kantong kemudian dibersihkan secara berkala. Pembersihan ini biasanya dilakukan dengan menggunakan aliran air yang deras untuk menghanyutkan bahan endapan tersebut kembali ke sungai. Dalam hal-hal tertentu, pembersihan ini perlu dilakukan dengan cara lain, yaitu dengan jalan mengeruknya atau dilakukan dengan tangan.

Bendung

Perencanaan BendungBeberapa data dasar yang diperlukan untuk mengetahui kondisi lokasi dan kedudukan bendung antara lain :1. Data hidrologi; 2. Data topografi; 3. Data geologi tanah 4. Data mekanika tanah.

Perencanaan BendungDalam penentuan lokasi bendung perlu diperhatikan beberapa aspek berikut ini :Lokasi bendung relatif berada di daerah hulu;Lokasi bendung pada ruas sungai yang lurus dan penampang yang konstan;Lokasi bendung pada ruas sungai yang alurnya stabil dan perubahan dasar sungainya tidak menyolok;Pengaruh air balik/back water;Sifat mekanika tanah lokasi bendung;

Perencanaan BendungBeberapa hal yang harus diperhatikan dalam perencanaan bendung.Air yang melimpah dapat mengalir tanpa merusak tubuh bendung;Energi yang dihasilkan harus dapat dipecah;Konstruksi bendung;Keamanan BendungBerbagai aspek yang harus diperhatikan dalam perencanaan bendung antara lain :Keamanan hidraulik;Keamanan terhadap luapan;Keamanan terhadap gerusan lokal, degradasi dasar sungai dan penggerusan tebing;Keamanan terhadap benturan dan abrasi oleh muatan dan benda padat lain;Keamanan terhadap rembesan;Keamanan terhadap gejala meander dan berjalinnya sungai ;Keamanan struktural;

Elevasi Mercu BendungElevasi mercu bendung berdasarkan elevasi tinggi muka air minimum pada bangunan pengambilan dan dipengaruhi oleh : 1. Elevasi sawah tertinggi; 2. Kehilangan tinggi akibat kemiringan saluran; 3. Kehilangan tinggi akibat bangunan irigasi;

Tinggi bendung adalah selisih dari elevasi mercu bendung dan elevasi muka dasar bendung.

Perencanaan Bendung

Bentuk Mercu1. Mercu ogee

Bentuk Mercu1. Mercu ogee

Bentuk Mercu1. Mercu ogee (lanjutan)Persamaan permukaan mercu ogee bagian hilir, U.S. Army Corps of Engineers telah mengembangkan persamaan berikut:

x, y: koordinat-koordinat permukaan hilirH1: tinggi energi di atas mercu (m)K, n: parameter yang bergantung kepada kecepatan dan kemiringan permukaan belakang

Kemiringan permukaan hilirKnVertikal2.0001.8503 : 11.9361.8363 : 21.9391.8101 : 11.8731.776Bentuk Mercu2. Mercu bulatJari-jari mercu bendung pasangan batu bernilai 0,3-0,7 kali H1 dan untuk mercu bendung beton bernilai 0,1-0,7 kali H1.

Debit di Atas MercuPersamaan tinggi energi-debit untuk bendung ambang pendek dengan pengontrol segi empat adalah:

Q : debit banjir limpahan (m3/dt)Cd: koefisien debit (Cd=C1xC2) g: grafitasi (m/dt)Be: panjang efektif mercu bendung (m) H1: tinggi energi di atas mercu bendung (m)

Faktor koreksi C1Faktor koreksi C2

Lantai BawahFungsi lantai bawah sebagai energy disipator/pemecah energi agar bangunan tidak pecah/tergerus oleh momentum aliran yang meluncur melewati bendung saat terjadi banjir. Jenis peredam energi struktur dan bentuknya sangat tergantung dari besaran bilangan Froude (Fr). Secara umum lantai bawah terbagi menjadi tipe mendatar dan lengkung, sedangkan menurut kondisi air belakang terbagi menjadi tipe aliran lepas dan aliran tenggelam.

Lantai BawahLantai Bawah/lantai belakang/peredam energi/kolam olak

Lantai Bawah

Studi KasusBendung di desain dengan debit rancangan Q50 sebesar 68,8 m3/detik, lebar sungai total 32 meter, tinggi bendung direncanakan (P1) 3,00 meter dengan sisi depan tegak. Selisih tinggi dasar sungai hulu dengan hilir bendung setinggi (Z)1,80 meter. Rencanakan bendung atas dasar data-data tersebut.

Studi Kasus1. Hitung yc

Studi Kasus2. Hitung H1

3. Hitung vu

Studi Kasus4. Hitung yu

5. Hitung Fru, nilai Fr digunakan untuk menentukan tipe kolam olak yang cocok

Studi Kasus6. Hitung yd

7. Hitung Lj

Studi Kasus8. Hitung Lp Gunakan grafik berikut.

Grafik hubungan Fr dengan yd dan Lp

Studi Kasus9. Hitung LB

10. Rencanakan kolam olak sesuai dengan Fru.

Penentuan Tipe Kolam Olak

Bentuk Kolam OlakKolam olak digunakan untuk menghancurkan daya rusak air yang ditimbulkan bangunan pelimpah. Dimensi kolam olak dirancang untuk memastikan bahwa lokasi loncat air terjadi di dalam kolam olak.

Bentuk Kolam Olak1. Kolam Olak USBR Type I digunakan bila Fr4,5 dan V>20 m/s

Catatan = y1 digambar sama dengan yu dan y2 digambar sama dengan yd

Bentuk Kolam Olak3. Kolam Olak USBR Type III digunakan bila Fr>4,5 dan V