BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. 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.
1.1.1. Fungsi Bendung :
Untuk kebutuhan irigasi
Untuk kebutuhan air minum
Sebagai pembangkit energi
Pembagi atau pengendali banjir
Dan sebagai pembilas pada berbagai keadaan debit sungai.
1.1.2. Ada 3 Macam Bendung :
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.
Bendung Saringan Bawah dapat dipertimbangkan jika :
Kemiringan sungai relatif besar, biasanya di pegunungan.
Butir sedimen sedang kecil dan konsentrasi sedimen sangat tinggi.
Mengandung bongkahan batu.
Debit pengambilan jauh lebih kecildari debit sungai.
Tidak cocok untuk sungai yang fluktuasi bahan angkutannya besar. Misalnya di daerah gunung berapi muda.
Dasar sungai yang rawan gerusan memerlukan fondasi yang cukup dalam.
Bendung harus dirancang seksama agar aman terhadap rembesan.
Konstruksi saringan hendaknya sederhana, tahan benturan batu, mudah dibersihkan jika tersumbat.
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.
Harus dibuat pelimpah yang cocok di saluran primer untuk menjaga jika terjadi kelebihan air.
Untuk keperluan pengurasan diperlukan :
Debit air dan kemiringan yang memadai.
Sedimen halus akan masuk ke saluran, yang kasar akan loncat dan melewati bangunan.
Sebagian krakal dan krikil ada yang terjepit pada jeruji.
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.
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.
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.
Bendung Gerak dapat dipertimbangkan jika :
Kemiringan sungai kecil atau relatif datar.
Daerah genangan luas dan harus dihindari.
Debit banjir besar, kurang aman dilewatkan pada bendung tetap.
Pondasi untuk pilar harus betul-betul kuat kalau tidak pintu terancam macet.
1.1.3. Secara Fisik Bagian-Bagian Bendung Meliputi :
Tubuh Bendung
Pemilihan lokasi :
Pilih bagian sungai lurus, tidak ada gerusan
Pilih lembah yang sempit (biaya murah)
Pondasi bendung kokoh
Keperluan elevasi muka air
Pelaksanaan mudah
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.
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.
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.
Ambang Pengambilan
Persyaratan umum (lokasi dan dimensi) :
Lokasi dipilih pada bagian sungai yang tidak mudah terjadi sedimentasi, biasanya di tikungan luar
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.
Persyaratan umum kecepatan aliran di atas ambang.
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 :
Pengambilan : untuk mengelakkan air agar masuk ke saluran irigasi. Diletakkan dekat bendung dan pada tikungan luar.
Pembilas: mengurangi benda terapung dan sedimen kasar masuk ke saluran.
Pengambilan air pada dua sisi, sebaiknya salah satu sisi lewat sipon pada tubuh bendung.
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.
Bangunan Pelengkap Lainnya :
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.
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. 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.
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.
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.
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: 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.
1.1.4. Pemilihan Lokasi Bendung :
Menentukan lay out saluran primer dari bangunan bagi atau bagi sadap pertama ke arah hulu.
Mengebor dasar sungai di beberapa lokasi untuk memperoleh lokasi dengan pondasi yangbaik dan kuat.
Memberi detail pada lokasi yang dipilih (as bendung).
Menentukan kebutuhan elevasi air di pintu pengambilan sama dengan tinggi air normal di bendung.
Lokasi bendung dipilih pada alur sungai yang lurus.
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, 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.
1.1.5. 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.
Jika 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 :
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.
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
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 akibatgayavertica
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
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
https://totobolacrot.wordpress.com/2011/08/30/var-adfly_id-811511-var-adfly_advert-int-var-frequency_cap-5-var-frequency_delay-5-var-init_delay-3/
BENDUNGAN
A. Pengertian Bendungan
Bendungan (dam) adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Seringkali bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Air.
Gambar Topologi Bendungan
B. Bagian-bagian bendungan
Bendungan terdiri dari beberapa komponen, yaitu :
Badan bendungan (body of dams)
Adalah tubuh bendungan yang berfungsi sebagai penghalang air. Bendungan umumnya memiliki tujuan untuk menahan air, sedangkan struktur lain seperti pintu air atau tanggul digunakan untuk mengelola atau mencegah aliran air ke dalam daerah tanah yang spesifik. Kekuatan air memberikan listrik yang disimpan dalam pompa air dan ini dimanfaatkan untuk menyediakan listrik bagi jutaan konsumen.
Pondasi (foundation)
Adalah bagian dari bendungan yang berfungsi untuk menjaga kokohnya bendungan.
Pintu air (gates)
Digunakan untuk mengatur, membuka dan menutup aliran air di saluran baik yang terbuka maupun tertutup. Bagian yang penting dari pintu air adalah :
Daun pintu (gate leaf)
Adalah bagian dari pintu air yang menahan tekanan air dan dapat digerakkan untuk membuka , mengatur dan menutup aliran air.
Rangka pengatur arah gerakan (guide frame)
Adalah alur dari baja atau besi yang dipasang masuk ke dalam beton yang digunakan untuk menjaga agar gerakan dari daun pintu sesuai dengan yang direncanakan.
Angker (anchorage)
Adalah baja atau besi yang ditanam di dalam beton dan digunakan untuk menahan rangka pengatur arah gerakan agar dapat memindahkan muatan dari pintu air ke dalam konstruksi beton.
4. Hoist
Adalah alat untuk menggerakkan daun pintu air agar dapat dibuka dan ditutup dengan mudah.
Bangunan pelimpah (spill way)
Adalah bangunan beserta intalasinya untuk mengalirkan air banjir yang masuk ke dalam waduk agar tidak membahayakan keamanan bendungan. Bagian-bagian penting daribangunan pelimpah :
Saluran pengarah dan pengatur aliran (controle structures)
Digunakan untuk mengarahkan dan mengatur aliran air agar kecepatan alirannya kecil tetapi debit airnya besar.
Saluran pengangkut debit air (saluran peluncur, chute, discharge carrier, flood
way)
Makin tinggi bendungan, makin besar perbedaan antara permukaan air tertinggi di dalam waduk dengan permukaan air sungai di sebelah hilir bendungan. Apabila kemiringan saluran pengangkut debit air dibuat kecil, maka ukurannya akan sangat panjang dan berakibat bangunan menjadi mahal. Oleh karena itu, kemiringannya terpaksa dibuat besar, dengan sendirinya disesuaikan dengan keadaan topografi setempat.
Bangunan peredam energy (energy dissipator)
Digunakan untuk menghilangkan atau setidak-tidaknya mengurangi energi air agar tidak merusak tebing, jembatan, jalan, bangunan dan instalasi lain di sebelah hilir bangunan pelimpah.
Kanal (canal)
Digunakan untuk menampung limpahan air ketika curah hujan tinggi.
Reservoir
Digunakan untuk menampung/menerima limpahan air dari bendungan.
Stilling basin
Memiliki fungsi yang sama dengan energy dissipater.
Katup (kelep, valves)
Fungsinya sama dengan pintu air biasa, hanya dapat menahan tekanan yang lebih tinggi (pipa air, pipa pesat dan terowongan tekan). Merupakan alat untuk membuka, mengatur dan menutup aliran air dengan cara memutar, menggerakkan kea rah melintang atau memenjang di dalam saluran airnya.
Drainage gallery
Digunakan sebagai alat pembangkit listrik pada bendungan.
C. Tipe Bendungan
Bendungan juga dibagi menjadi beberapa tipe, yaitu :
Berdasarkan ukuran
Bendungan besar (large dams)
Menurut ICOLD definisi dari bendungan adalah :
Bendungan yang tingginya lebih dari 15m, diukur dari bagian terbawah pondasi sampai ke puncak bendungan. Bendungan yang tingginya antara 10m dan 15m dapat pula disebut dengan bendungan besar asal memenuhi salah satu atau lebih kriteria sebagai berikut :
Panjang puncak bendungan tidak kurang dari 500m.
Kapasitas waduk yang terbentuk tidak kurang dari 1 juta m³.
Debit banjir maksimal yang diperhitungkan tidak kurang dari 2000 m³/detik.
Bendungan menghadapi kesulitan - kesulitan khusus pada pondasinya (had specially ifficult foundation problems).
Bendungan di desain tidak seperti biasanya (unusual design).
Bendungan kecil (small dams, weir, bendung)
Semua bendungan yang tidak memenuhi syarat sebagai bendungan besar di sebut bendungan kecil.
b. Berdasarkan tujuan pembangunannya
1. Bendungan dengan tujuan tunggal (single purpose dams)
Adalah bendungan yang dibangun untuk memenuhi satu tujuan saja.
2. Bendungan serbaguna (multipurpose dams)
Adalah bendungan yang dibangun untuk memenuhi beberapa tujuan.
c. Berdasarkan penggunaannya
1. Bendungan untuk membuat waduk (storage dams)
Adalah bendungan yang dibangun untuk membentuk waduk guna menyimpan air pada waktu kelebihan agar dapat dipakai pada waktu diperlukan.
2. Bendungan penangkap/pembelok air (diversion dams)
Adalah bendungan yang dibangun agar permukaan airnya lebih tinggi sehingga dapat mengalir masuk kedalam saluran air atau terowongan air.
3. Bendungan untuk memperlamabat jalannya air (detension dams)
Adalah bendungan yang dibangun untuk memperlamabat aliran air sehingga dapat mencegah terjadinya banjir besar. Masih dapat dibagi lagi menjadi 2, yaitu :
Untuk menyimpan air sementara dan dialirkan ke dalam saluran air bagian hilir.
Untuk menyimpan air selama mungkin agar dapat meresap di daerah sekitarnya.
d. Berdasarkan konstruksinya
1. Bendungan urugan (fill dams, embankment dams)
Menurut ICOLD definisinya adalah bendungan yang dibangun dari hasil penggalian bahan (material) tanpa tambahan bahan lain yang bersifat campuran secara kimia, jadi betul-betul bahan pembentuk bendungan asli. Bendungan ini masih dapat dibagi menjadi :
Bendungan urugan serbasama (homogeneous dams)
Adalah bendungan urugan yang lapisannya sama.
Bendungan urugan berlapis-lapis (zone dams, rockfill dams)
Adalah bendungan urugan yang terdiri atas beberapa lapisan , yaitu lapisan kedap air (water tight layer), lapisan batu (rock zones, shell), lapisan batu teratur (rip-rap) dan lapisan pengering (filter zones).
Bendungan urugan batu dengan lapisan kedap air di muka (impermeable face rockfill dams, dekced rockfill dams)
Adalah bendungan urugan batu berlapis-lapis yang lapisan kedap airnya diletakkan di sebelah hulu bendungan. Lapisan kedap air yang biasa digunakan adalah aspal dan beton bertulang.
2. Bendungan beton (concrete dams)
Adalah bendungan yang dibuat dari konstruksi beton baik dengan tulangan maupun tidak. Ini masih dapat dibagi lagi menjadi :
Bendungan beton berdasar berat sendiri (concrete gravity dams)
Adalah bendungan beton yang didesain untuk menahan beban dan gaya yang bekerja padanya hanya dengan berat sendiri saja.
Bendungan beton dengan penyangga (concerete butress dams)
Adalah bendungan beton yang mempunyai penyangga untuk menyalurkan gaya-gaya yang bekerja padanya. Banyak dipakai apabila sungainya sangat lebar sedangkan keadaan geologiya baik.
Bendungan beton berbentuk lengkung (beton berbentuk busur atau concerete arch dams)
Adalah bendungan beton yang di desain untuk menyalurkan gaya-gaya yang bekerja padaya lewat abutmen kiri dan abutmen kanan bendungan.
Bendungan beton kombinasi (combination concerete dams, mixed type concerete dams)
Adalah merupakan kombinasi anatara lebih dari satu tipe bendungan.
3. Bendungan lainnya
Biasanya hanya untuk bendungan kecil misalnya : bendungan kayu (timber dams), bendungan besi (steel dams), bendungan pasangan bata (brick dams), bendungan pasangan batu (masonry dams).
e. Berdasarkan fungsinya
1. Bendungan pengelak pendahuluan (primary cofferdam, dike)
Adalah bendungan yang pertama-tama dibangun di sungai pada waktu debit air rendah agar lokasi rencana bendungan pengelak menjadi kering yang memungkinkan pembangunannya secara teknis.
2. Bendungan pengelak (cofferdam)
Adalah bendungan yang dibangun sesudah selesainya bendungan pengelak pendahuluan sehingga lokasi rencana bendungan utama menjadi kering yang memungkinkan pembangunannya secara teknis.
3. Bendungan utama (main dam)
Adalah bendungan yang dibangun untuk memenuhi satu atau lebih tujuan tertentu.
4. Bendungan sisi ( high level dam )
Adalah bendungan yang terletak di sebelah sisi kiri dan sisi kanan bendungan utama yang tinggi puncaknya juga sama. Ini dipakai untuk membuat proyek seoptimal-optimalnya, artinya dengan menambah tinggi pada bendungan utama diperoleh hasil yang sebesar-besarnya biarpun harus menaikkan sebelah sisi kiri dan atau sisi kanan.
5. Bendungan di tempat rendah (saddle dam)
Adalah bendungan yang terletak di tepi waduk yang jauh dari bendungan utama yang dibangun untuk mencegah keluarnya air dari waduk sehingga air waduk tidak mengalir ke daerah sekitarnya.
6. Tanggul ( dyke, levee)
Adalah bendungan yang terletak di sebelah sisi kiri dan atau kanan bendungan utama dan di tempat yang jauh dari bendungan utama yang tinngi maksimalnya hanya 5 m dengan panjang puncaknya maksimal 5 kali tingginya.
7. Bendungan limbah industri (industrial waste dam)
Adalah bendungan yang terdiri atas timbunan secara bertahap untuk menahan limbah yang berasal dari industri.
8. Bendungan pertambangan (mine tailing dam, tailing dam)
Adalah bendungan yang terdiri atas timbunan secara bertahap untuk menahan hasil galian pertambangan dan bahan pembuatnya pun berasal dari hasil galian pertambangan juga.
f. Berdasarkan jalannya air
1. Bendungan untuk dilewati air (overflow dams)
Adalah bendungan yang dibangun untuk untuk dilewati air misalnya pada bangunan pelimpah (spillway).
2. Bendungan untuk menahan air (non overflow dams)
Adalah bendungan yang sama sekali tidak boleh di lewati air.
Kedua tipe ini biasanya dibangun berbatasan dan dibuat dari beton, pasangan batu atau pasangan bata.
http://komarudinkjn.blogspot.co.id/2012/04/bendungan.html
Beberapa bendungan dapat kita temukan di bebrbagai wilayah Indonesia. Masing- masing bendungan memiliki luas atau besar yang berbeda- beda. Salah satu nya adalag Bendungan Sigura-gura. Bendungan terbesar yang menempati posisi ketiga ini berada di Sumatera Utara atau tepatnya di radius 23,3 kilometer dari Danau Toba. Bendungan Sigura- gura ini mempunyai fungsi untuk untuk menjamin ketersediaannya volume air dan juga besarnya energi air yag dibutuhkan bagi Pembangkit Listrik Tenaga Air di daerah tersebut dan juga daerah yang berada di sekitarnya. Pembangkit listrik yang dihasilkan dari bendungan ini dinamakan sebagai PLTA Sigura-gura.
Mulai dibangun pada bulan Mei 1978 dan selesai bulan Desember 1981, Bendungan Sigura-gura berjenis struktur Beton Gravity dengan pajang maksimal 176m, lebar 9,5m, tinggi bendungan 46 meter dari dasar Sungai Asahan, dengan volume 6.140.000 m3. Bendungan yang dibangun oleh Aldo palijama ini digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik untuk Pabrik Aluminium (INALUM).. Bendungan Sigura-gura ini mampu menghasilkan daya sebesar 1868 GWH setiap tahunnya.
Listrik yang dibangkitkan di Stasiun Pembangkit Listrik Sigura-gura selanjutnya dialirkan ke Kuala Tanjung. Sebelum dialirkan ke Kuala Tanjung, arus listrik diatur di Rumah Pengendali. Pengendalian ini dilaksanakan dengan bantuan komputer di rumah pengendali PLTA Sigura-Gura, dengan sistem kendali jarak jauh. Rumah pengendali dipersiapkan untuk mengendalikan pengoperasian semua PLTA yang akan dibangun di sepanjang Sungai Asahan.
Stasiun Pembangkit Listrik Sigura-Gura dibangun 200 m dibawah permukaan tanah, terdiri dari dua ruangan besar, yaitu ruang pembangkit listrik dan ruang transformator utama. Dengan 4 perangkat pembangkit tenaga listrik (turbin).
Bendungan Sigura-Gura juga memiliki danau yang sangat indah dan masih sepi dari wisatawan. Bendungan Sigura-Gura memiliki danau yang cukup luas. Airnya tenang dan berwarna hijau toska. Uniknya, di sekeliling danau bendungan ini kita dapat melihat lebih dari lima air terjun yang aliran airnya mengalir langsung ke dalam danau.
Beberapa air terjun tersebut cukup tinggi dan terlihat indah, meski saya hanya dapat memandang dari kejauhan. Dari beberapa air terjun yang mengelilingi Danau Bendungan Sigura-Gura tersebut, hanya satu air terjun yang bisa dikunjungi dan dibuka untuk umum, yaitu Air Terjun Simanimbo. Aliran sungai di sekitar air terjun Sigura – gura sering dan rutin digunakan sebagai lokasi arung jeram. Bahkan juga pernah diadakan kompetisi arum jeram tingkat nasional dan internasional karena alirannya yang sangat deras.
PLTA Sigura-gura memiliki 4 generator yang tersusun secara vertical prancis dan yang dialiri oleh air melalui terowongan air yang memiliki panjang 200m dari permukaan bumi dan tiap generator ini menghasilkan 11KV dan kemudian di transmisikan maka tegangan yang dihasilkan oleh PLTA sigura-gura mencapai 275KV, panjang Saluran Transmisi 120 Km direntangkan oleh menara sebanyak 271 menara, yang dimana sebagian dari tegangan ini akan disupply ke PT Inalum yang berada di Kuala Tanjung sebagi sumber energi listrik untuk peleburan Aluminium dan aluminium ini akan di kirim ke Jepang untuk diproduksi.
Selain sebagi penyuplai tenaga listrik ke pabrik alumunium, PLTD Sigura-gura juga menyuplai tenaga listrik ke masyarakat. Jika dilihat dari hasil pencapaian yang telah dicapai oleh PLTD Sigura-gura, danau Toba masih memiliki potensi sebagai pembangkit listrik yang belum diketahui oleh pemerintah.
PLTA sigura gura berada 200 m di dalam perut bumi dengan 4 unit generator dan total kapasitas tetap dari keempat generator tersebut adalah 203 MW dan merupakan PLTA bawah tanah pertama di Indonesia Bendungan Penadah Air Siguragura (Siguragura Intake Dam) yang terletak di Simorea dan berfungsi sebagai sumber air yang stabil untuk stasiun pembangkit listrik Siguragura. Air yang ditampung di bendungan ini dipergunakan di Stasiun pembangkit listrik Siguragura (Siguragura Power Station).
