PERENCANAAN BENDUNG TETAP
A.
Definisi Be Bendung Tetap
Bendung Bendung tetap adalah bendung bendung yang diperguna dipergunakan kan untuk meninggika meninggikan n muka muka air di sung sungai ai sampa sampaii pada pada ketin ketingg ggian ian yang yang dipe diperlu rluka kan n agar agar air air dapa dapatt dial dialir irka kan n ke salu salura ran n irig irigas asii dan dan peta petak k ters tersie ierr. Bang Bangun unan an air air ini ini deng dengan an keleng kelengkap kapanny annyaa dibang dibangun un melinta melintang ng sungai sungai atau sudeta sudetan, n, dan sengaja sengaja dibuat dibuat untuk meninggikan muka air dengan ambang tetap sehingga air sungai dapat disada disadap p dan dialirk dialirkan an secara secara gravit gravitasi asi ke jaringa jaringan n irigasi. irigasi. Kelebi Kelebihan han airnya airnya dilimpahkan ke hilir dengan terjunan yang dilengkapi dengan kolam olak dengan maksud maksud untuk meredam energi. energi. Ada 2 (dua) tipe atau jenis bendung tetap dilihat dari bentuk struktur ambang pelimpahannya, yaitu: . Ambang Ambang tetap yang yang lurus lurus dari tepi tepi ke tepi tepi kanan kanan sungai sungai artinya artinya as ambang ambang tersebut berupa garis lurus yang menghubungkan dua titik tepi sungai. 2. Ambang Ambang tetap yang yang berbel berbelok! ok!bel belok ok seperti seperti gigi gigi gergaj gergaji. i. "ype "ype seperti seperti ini diperlu diperlukan kan bila bila panjan panjang g ambang ambang tidak tidak mencuk mencukupi upi dan biasany biasanyaa untuk untuk sungai dengan lebar yang kecil tetapi debit airnya besar. #aka dengan menggunakan tipe ini akan didapat panjang ambang yang lebih besar, dengan demikian akan didapatkan kapasitas pelimpahan debit yang besar. #engin #engingat gat bentuk bentuk $isik $isik ambang ambang dan karakt karakter er hidrol hidrolisny isnya, a, disaran disarankan kan bendung type gergaji ini dipakai pada saluran. %alam hal diterapkan di sungai harus memenuhi syarat sebagai berikut: a. %ebi %ebitt &el &elat ati$ i$ stab stabil il b. "idak memba'a memba'a material terapung berupa batang!batang pohon. c. $ekti $ektivita vitass panjang panjang bendung bendung gergaji gergaji terbata terbatass pada kedalama kedalaman n air pelimpasan tertentu.
B.
Tahaphap-T Tahapa hapan n dala dalam m Pere Perenc ncan anaa aan n Be Bend ndun ung g Tetap tap %alam %alam pemban pembangun gunan an bendun bendung g sebaga sebagaii bangun bangunan an utama utama untuk untuk saluran saluran
irigasi irigasi terdap terdapat at langka langkah!l h!lang angkah kah perenca perencanaa naan n yang yang harus harus dilaku dilakukan kan supaya supaya
bendung tersebut dapat ber$ungsi sesuai dengan $ungsi dan juga umur rencananya yang digninkan. enerapan secara sistematis perlu digunakan untuk menentukan akurat atau tidaknya langkah!langkah yang diambil dalam suatu perencanaan. Bangunan bendung memerlukan perhitungan yang cermat agar bangunan tersebut ekonomis serta memadai dengan kebutuhan yang ada. Adapun tahap!tahap perencanaan embung adalah sebagai berikut: #*+A %-"KA/ #A/A+A0 -1*#*+A- %A"A --"*A- +KA/ B-%*-1 A-A+/A: "1&A 0%&+1 /%#1+1 //A+ K-#3+-1K*-1A-
&-4A-AA- BA-1*-A- B-%*-1 A-A+/A /"&*K"*& A-A+/A /"AB+"A/
A A
GAMBAR
RENCANA ANGGARAN
NETWORK PLANNING DAN TIME
SELESAI
C.
Data yang Digunaan %ata yang dibutuhkan dalam perencanaan bendung adalah: . %ata kebutuhan air multisektor 2. %ata topogra$i
5. %ata hidroligi yang terdiri dari debit banjir, debit andalan, dan neraca air 6. %ata mor$ologi berupa mor$ologi dan geometri sungai. 7. %ata geologi teknik, berupa data geoligi dan data mekanika tanah D.
Pemilihan !"asi /ecara umum lokasi pembangunan bendung dan pemilihan tipe yang
paling cocok dipengaruhi oleh banyak $aktor, yaitu: . "ipe, bentuk dan mor$ologi sungai 2. Kondisi hidrolis anatara lain elevasi yang diperlukan untuk irigasi 5. "opogra$i pada lokasi yang direncanakan, 6. Kondisi geologi teknik pada lokasi, 7. #etode pelaksanaan 8. Aksesibilitas dan tingkat pelayanan
#yarat-syarat pemilihan l"asi $endung . ertimbangan topogra$i Analisa ketersediaan selisih tinggi energi antara elevasi puncak bendung
pada lokasi terpilih dan elevasi muka air pada sa'ah tertinggi dengan keperluan energi untuk memba'a air ke sa'ah tersebut sangat menentukan tinggi rendahnya bendung yang diperlukan. 2. Kemantapan geoteknik $ondasi bendung Keadaan geoteknik $ondasi bendung harus terdiri dari $ormasi batuan yang baik dan mantap. ada tanah aluvial kemantapan $ondasi ditunjukkan dengan angka standar penetration test (/")96. Bila angka /";6 sedang batuan keras jauh diba'ah permukaan, dalam batas!batas tertentu dapat dibangun bendung dengan tiang pancang. 5. engaruh hidraulik Keadaan hidraulik yang paling ideal bila ditemukan lokasi bendung pada sungai yang lurus. erhatian khusus harus diberikan pada posisi bangunan pengambilan yang harus terletak pada tikungan luar sungai. 0al ini dimaksudkan agar pengambilan air irigasi bisa lancar masuk ke intake dengan mencegah adanya endapan didepan pintu pengambilan. 6. engaruh regime sungai &egime sungai mempunyai pengaruh yang cukup dominan dalam pemilihan lokasi bendung. /alah satu gambaran karakter regime sungai
yaitu adanya perubahan geometri sungai baik. secara hori
topogra$is
yang
paling
ideal,
tetapi
juga
harus
dipertimbangkan tentang perlunya ruangan untuk keperluan bangunan pelengkap bendung. Bangunan tersebut adalah kolam pengendap, bangunan kantor dan gudang, bangunan rumah penjaga pintu, saluran penguras lumpur, dan komplek pintu penguras, serta bangunan pengukur debit. =. +uas layanan irigasi +okasi bendung harus dipilih sedemikian sehingga luas layanan irigasi agar pengembangan irigasi dapat layak. +okasi bendung kearah hulu akan mendapatkan luas layanan lebih besar bendung cenderung dihilirnya. >. +uas daerah tangkapan air ada sungai bercabang lokasi bendung harus dipilih sebelah hulu atau hilir cabang anak sungai. emilihan sebelah hilir akan mendapatkan daerah tangkapan air yang lebih besar, dan tentunya akan mendapatkan debit andalan lebih besar, yang muaranya akan mendapatkan potensi irigasi lebih besar. ?. "ingkat kemudahan pencapaian /etelah lokasi bendung ditetapkan secara de$initip, akan dilanjutkan tahap perencanaan detail, sebagi dokumen untuk pelaksanaan implementasinya. . Biaya pembangunan Biaya pembangunan ini adalah pertimbangan terakhir untuk dapat memastikan lokasi bendung dan layak dilaksanakan. . Kesepakatan stakeholder /esuai amanat dalam ** -o. =326 tentang /umberdaya Air dan eraturan emerintah -o. 2328 tentang rigasi bah'a keputusan penting dalam pengembangan sumberdaya air atau irigasi harus didasarkan kesepakatan pemangku kepentingan le'at konsultasi publik. E.
Perencanaan %idr"lis Bendung Pelimpah atau Bendung Tetap
erencanaan hidrolis bagian!bagian pokok
bangunan utama
akan
dijelaskan dalam pasal!pasal berikut ini. erencanaan tersebut hanya untuk tipe bendung pelimpah atau bendung tetap. &. !e$ar $endung +ebar bendung,
yaitu
jarak
antara
pangkal!pangkalnya
(abutment), sebaiknya sama dengan lebar rata!rata sungai pada bagian yang stabil. %i bagian ruas ba'ah sungai, lebar rata!rata ini dapat diambil pada debit penuh (bank$ul discharge): di bagian ruas atas mungkin sulit untuk menentukan debit penuh. %alam hal ini banjir mean tahunan dapat diambil untuk menentukan lebar rata!rata bendung. +ebar maksimum bendung hendaknya tidak lebih dari ,2 kali lebar ratarata sungai pada ruas yang stabil. *ntuk sungai!sungai yang mengangkut bahan!bahan sedimen kasar yang berat, lebar bendung tersebut harus lebih disesuaikan lagi terhadap lebar rata!rata sungai, yakni jangan diambil ,2 kali lebar sungai tersebut. Agar pembuatan bangunan peredam energi tidak terlalu mahal, maka aliran per satuan lebar hendaknya dibatasi sampai sekitar 2! 6.m53dt.m, yang memberikan tinggi energi maksimum sebesar 5,7 @ 6,7 m. (lihat gambar). +ebar e$ekti$ mercu (Be) dihubungkan dengan lebar mercu yangsebenarnya (B), yakni jarak antara pangkal!pangkal bendung dan3atau tiang pancang, dengan persamaan berikut: Be B @ 2 (nKp K a) 0 %imana: n jumlah pilar Kp koe$isien kontraksi pilar Ka koe$isien kontraksi pangkal bendung 0 tinggi energi, m
%alam memperhitungkan lebar e$ekti$, lebar pembilas yang sebenarnya (dengan bagian depan terbuka) sebaiknya diambil >C dari lebar rencana untuk mengkompensasi perbedaan koe$isiensi debit dibandingkan dengan mercu bendung itu sendiri '. Perencanaan (ercu %i ndonesia pada umumnya digunakan dua tipe mercu untuk
bendung pelimpah : tipe gee dan tipe bulat (lihat gambar).
Kedua bentuk mercu tersebut dapat dipakai baik untuk konstruksi beton maupun pasangan batu atau bentuk kombinasi dari keduanya. Kemiringan maksimum muka bendung bagian hilir yang dibicarakan di sini berkemiringan banding batas bendung dengan muka hilir vertikal mungkin menguntungkan jika bahan pondasinya dibuat dari batu keras dan tidak diperlukan kolam olak. %alam hal ini kavitasi dan aerasi tirai luapan harus diperhitungkan dengan baik. a) #ercu Bulat Bendung dengan mercu bulat (lihat 1ambar 6.2) memiliki harga
koe$isiensi
debit
yang
jauh
lebih
tinggi
(66C)
dibandingkan dengan koe$isiensi bendung ambang lebar. "ekanan pada mercu adalah $ungsi perbandingan antara 0 dan r (0 3r). *ntuk bendung dengan dua jari!jari (&2) (lihat 1ambar 6.2), jari!jari hilir akan digunakan untuk menemukan harga koe$isien debit.
*ntuk
menghindari
bahaya
kavitasi
lokal,
tekanan
minimum pada mercubendung harus dibatasi sampai @ 6 m tekanan air jika mercu terbuat daribetonD untuk pasangan batu tekanan subatmos$ir sebaiknya dibatasi sampai @ m tekanan air.
%ari 1ambar tampak bah'a jari!jari mercu bendung pasangan batuakan berkisar antara ,5 sampai ,= kali 0maks dan untuk mercu bendung beton dari , sampai ,= kali 0. maks ersamaan tinggi energi!debit untuk bendung ambang pendek dengan pengontrol segi empat adalah: E 4d 235 √ 2 / 3 gb 0 ,7
di mana:
E debit, m53dt 4d koe$isien debit (4d 4442) g percepatan gravitasi, m3dt2 (≅ ?,>) b panjang mercu, m 0 tinggi energi di atas mercu, m.
b) #ercu gee #ercu gee berbentuk tirai luapan ba'ah dari bandung ambang tajam aerasi. leh karena itu mercu ini tidak akan memberikan tekanan subatmos$ir pada permukaan mercu se'aktu bendung mengalirkan air pada debit rencana. *ntuk debit yang lebih rendah, air akan memberikan tekanan ke ba'ah pada mercu. *ntuk merencanakan permukaan mercu gee bagian
hilir,
*./.
Army
4orps
mengembangkan persamaan berikut: n Y 1 x h d k hd
[ ]
o$
ngineers
telah
di mana F dan y adalah koordinat!koordinat permukaan hilir (lihat 1ambar 6.?) dan hd adalah tinggi energi rencana di atas mecu. 0arga!harga K dan n adalah parameter. 0arga!harga ini bergantung kepada kecepatan dan kemiringan permukaan belakang. ersamaan antara tinggi energi dan debit untuk bendung mercu gee adalah: E 4d 235 √ 2 / 3 gb 0,7 di mana:
E debit, m53dt 4d koe$isien debit (4d 4442) g percepatan gravitasi, m3dt2 (≅ ?,>) b panjang mercu, m 0 tinggi energi di atas mercu, m.
). Pelimpah gigi gerga*i ada beberapa
lokasi
rencana
pembuatan
bendung,
didapatkan sungai yang mempunyai karakteristik lebar sungai kecil, debit cukup besar dengan $luktuasi antara debit rendah dan debit tinggi yang tidak terlalu jauh, dan tidak memba'a material ba'aan yang besar (besarnya sungai di daerah hilir). *ntuk karakteristik sungai
yang demikian jika dibangun bendung dengan pelimpah alinyemen lurus akan memerlukan panjang pelimpah yang besar, sehingga perlu area yang besar dan biaya yang mahal. %ari hasil beberapa penelitian
untuk
sungai dengan
karakteristik di atas lebih sesuai digunakan pelimpah dengan alinyemen berbentuk gigi gergaji, karena dengan bentuk seperti itu pada bentang sungai yang sama mempunyai panjang pelimpah yang lebih besar. arameter yang harus diperhatikan sebelum merencanakan type ini adalah : a) +okasi, tinggi mercu, debit banjir rencana dan stabilitas perlu didesain dengan mengacu pada acuan yang ada pada pelimpah ambang tetap biasa. b) Bendung tipe gigi gergaji kurang sesuai untuk dibangun pada sungai dengan angkutan material dasar sungai batu gelinding, sungai yang memba'a hanyutan batang!batang pohon dalam jumlah yang besar sehingga akan menimbulkan benturan yang dapat merusak tubuh bendung atau tumpukan sampah yang dapat mengakibatkan penurunan kapasitas pelimpahan bendung. c) &adius atau jari!jari mercu perlu diambil lebih besar atau sama dengan , m. +. Tata !eta dan Bentu Gerga*i a) elimpah dengan bentuk dasar segitiga menghasilkan kapasitas
pelimpahan terbesar, tetapi jarak antara dinding!dinding pelimpah bagian ujung udik dan hilir pada bentuk segitiga sangat dekat. Keadaan ini mengakibatkan pelimpah bentuk segitiga sangat peka terhadap akibat perubahan muka air hilir dan mudah terjadi kehilangan aerasi akibat tumbukan aliran air menyilang yang jatuh dari dinding!dinding pelimpah. b) ada pelimpah dengan bentuk dasar persegi panjang terjadi pengkonsentrasian menimbulkan
aliran
penurunan
menuju muka
pelimpah. air
diatas
mengakibatkan penurunan kapasitas pelimpah.
Keadaan pelimpah
ini dan
c) Bentuk dasar trape
bentuk
mercu
setengah
lingkaran
mempunyai
koe$isien pelimpahan (c), yang lebih besar daripada koe$isien pelimpahan mercu dengan bentuk tajam (ct). Gika kapasitas pelimpahan bendung tipe gergaji dengan besar pelipatan panjang mercu lg/b dan nilai koe$isien pelimpahan ct adalah sebesar Et, kapasitas pelimpahan bendung gergaji dengan lg/b yang sama tetapi dengan koe$isien pelimpahan c adalah Eg Ct C F Et.
,. Pangat Bendung angkal!pangkal bendung (abutment) menghubungkan bendung
dengan tanggul!tanggul sungai dan tanggul!tanggul banjir. angkal bendung harus mengarahkan aliran air dengan tenang di sepanjang permukaannya dan tidak menimbulkan turbulensi. 1ambar berikut memberikan dimensi!dimensi yang dianjurkan untuk pangkal bendung dan peralihan (transisi).
levasi pangkal bendung di sisi hulu bendung sebaiknya lebih tinggi daripada elevasi air (yang terbendung) selama terjadi debit rencana. "inggi jagaan yang harus diberikan adalah ,=7 m sampai ,7 m, bergantung kepada kurve debit sungai di tempat ituD untuk kurve debit datar ,=7 m akan cukupD sedang untuk kurve yang curam akan diperlukan ,7 m untuk memberikan tingkat keamanan yang sama. . Peredam Energi Aliran di atas bendung di sungai dapat menunjukkan berbagai
perilaku di sebelah bendung akibat kedalaman air yang ada h2. 1ambar 6.7 menyajikan kemungkinan!kemungkinan yang terjadi dari pola aliran di atas bendung. Kasus A menunjukkan aliran tenggelam yang menimbulkan sedikit saja gangguan di permukaan berupa timbulnya gelombang. Kasus B menunjukkan loncatan tenggelam yang lebih diakibatkan oleh kedalaman air hilir yang lebih besar, daripada oleh kedalaman konjugasi. Kasus 4 adalah keadaan loncat air di mana kedalaman air hilir sama dengan kedalaman konjugasi loncat air tersebut. Kasus % terjadi apabila kedalaman air hilir kurang dari kedalaman konjugasiD dalam hal ini loncatan akan bergerak ke hilir.
/emua tahap ini bisa terjadi di bagian hilir bendung yang di bangun di sungai. Kasus % adalah keadaan yang tidak boleh terjadi, karena loncatan air akan menghempas bagian sungai yang tak terlindungi dan umumnya menyebabkan penggerusan luas. %ebi rencana *ntuk menemukan debit yang akan memberikan keadaan terbaik untuk peredaman energi, semua debit harus dicek dengan muka air hilirnya. Gika degradasi
mungkin terjadi, maka harus dibuat
perhitungan dengan muka air hilir terendah yang mungkin terjadi untuk mencek apakah degradasi mungkin terjadi. %egradasi harus dicek jika: a) b)
bendung dibangun pada sodetan (kopur) sungai itu sungai alluvial dan bahan tanah yang dilalui ra'an
terhadap erosi c) terdapat 'aduk di hulu bangunan. Bila degradasi sangat mungkin terjadi, tetapi tidak ada data pasti yang tersedia, maka harga sembarang degradasi 2,7 m harus digunakan dalam perencanaan kolam olak, tetapi dengan $ungsi sebagai berikut: a) *ntuk analisa stabilitas bendung b) *ntuk menyiapkan cut o$$ end sill 3 analisa dimensi curve c) *ntuk keperluan perhitungan piping3seepage d) *ntuk perhitungan kolam olak3dimensi . /"lam !"ncat Air 0.
