BANGUNAN AIR Dinding Pemisah pdf

(1)

Dinding Pemisah

Dinding pemisah untuk memisahkan antara bagian bendung dan bagian pembilasan, sehingga pada saat pembilasan kecepatan dapat diatur. Selama pembilasan tidak boleh ada air yang mengalir di atas dinding pemisah karena aliran ini akan mengganggu sehingga elevasi dinding tersebut sebaiknya diambil 0,5 m sampai dengan 1,0 m di atas tinggi mercu. Panjang dari dinding pemisah biasanya sampai depan pintu pengambilan dengan sudut α seperti terlihat pada

gambar dibawah ini sebaiknya diambil sekitar 60° −70°.

Gambar Geometri Pembilas

Saluran Penghantar

Saluran penghantar diperlukan sebelum air masuk ke bangunan pengambilan, pada saluran penghantar ini kecepatan air dibuat rendah sehingga sedimen dengan butiran kasar akan mengendap di depan pintu pengambilan/ lantai pembilas dan aliran menjadi mulus (turbulensi berkurang).

Pembilas

(2)

benda-benda terapung dan material sedimen kasar yang masuk ke jaringan saluran. Lantai pembilas merupakan kantong tempat mengendapnya bahan-bahan kasar di depan pengambilan. Sedimen yang terkumpul dapat dibilas dengan jalan membuka pintu pembilas secara berkala untuk menciptakan aliran terkonsentrasi tepat di depan pengambilan.

Pintu pada pembilas dapat direncanakan dengan bagian depan terbuka atau bagian depan tertutup.

Pintu pembilas dengan bagian depan terbuka akan ikut mengatur kapasitas debit bendung karena air dapat mengalir melimpas melalui pintu-pintu yang tertutup selama banjir, pembuangan benda-benda terapung lebih mudah. Selama banjir sedimen akan terangkut ke pembilas, bila sungai mengangkut sedimen dengan bongkahan besar hal ini akan menimbulkan masalah karena sedimen akan menumpuk di depan pembilas dan sulit disingkirkan, benda-benda hanyut dapat merusakkan pintu dan sedimen yang dibawa lebih banyak karena kecepatan menjadi lebih tinggi.

Pintu pembilas dengan bagian depan tertutup, selama banjir air tidak dapat mengalir melimpas melalui pintu-pintu yang tertutup.

(3)

Gambar pembilas bagian depan terbuka

(4)

Gambar pembilas dari hilir

Lebar pembilas ditentukan sebagai berikut :

- Lebar pembilas ditambah tebal pilar pembagi sebaiknya sama

dengan

10 1 6 1

− dari lebar bersih bendung (jarak antara

pangkal-pangkalnya), untuk sungai-sungai yang lebarnya kurang dari 100 m.

- Lebar pembilas sebaiknya diambil 60 ℅ dari lebar total pengambilan termasuk pilar-pilarnya.

Macam pembilas adalah :

1. pembilas pada tubuh bendung dekat pengambilan 2. pembilas bawah (undersluice)

3. pembilas samping (shunt undersluice) 4. pembilas bawah tipe boks

Kantong Lumpur

(5)

mengendapkan butiran sedimen yang lebih besar dari pasir halus (diameter 0,06 – 0,07 mm). Bahan sedimen yang telah mengendap di dalam kantong kemudian dibersihkan secara berkala. Pembersihan ini dilakukan dengan menggunakan aliran air yang deras untuk menghanyutkan bahan endapan tersebut kembali ke sungai. Kadangkala pembersihan perlu dilakukan dengan jalan mengeruknya.

Bangunan Pengambilan Air

Bangunan pengambilan air adalah sebuah bangunan berupa pintu air dan berfungsi untuk mengelakkan air dari sungai dalam jumlah yang diinginkan. Dalam merencanakan bangunan pengambilan yang perlu dipertimbangkan adalah debit rencana dan pengelakkan sedimen.

Bangunan pengambilan biasanya dibuat sedekat mungkin dengan pembilas dan as bendung atau bendung gerak. Untuk memperkecil masuknya sedimen pengambilan ditempatkan di ujung tikungan luar sungai atau pada ruas luar. Bila dengan bendung pelimpah air harus diambil untuk irigasi di kedua sisi sungai, maka pengambilan untuk satu sisi (kalau tidak terlalu besar) bisa dibuat pada pilar pembilas dan airnya dapat dialirkan melalui siphon dalam tubuh bendung ke sisi lainnya atau dibuat pengambilan dan pembilas pada kedua sisi sungai.

(6)

Gambar geometri pengambilan

Bangunan Pengarah Aliran/ Pemeliharaan Sungai

Bangunan-bangunan ini dibuat disekitar bangunan utama untuk menjaga agar bangunan utama tetap berfungsi dengan baik. Bangunan pengarah/ pengaturan sungai untuk melindungi bangunan utama terhadap kerusakan akibat penggerusan dan sedimentasi. Umumnya berupa pekerjaan krib, matras batu, pasangan batu kosong dan/ atau dinding pengarah. Tanggul banjir untuk melindungi lahan yang berdekatan terhadap genangan akibat banjir, tanggul penutup untuk menutup bagian sungai lama atau bila bangunan pengelak dibuat di kopur untuk mengelakkan sungai melalui bangunan tersebut. Saringan bongkah untuk melindungi pengambilan/ pembilas bawah agar bongkah tidak menyumbat bangunan.selama terjadi banjir.

Jalan Ikan

(7)

Jalan ikan dibuat untuk menjaga kelestarian Fauna (ikan) dimana dengan adanya bendung yang dibangun melintang sungai ikan-ikan tidak bisa bergerak dengan bebas ke hulu maupun ke hilir.

Pada umumnya bendung-bendung di Indonesia tidak dilengkapi dengan jalan ikan. Hal ini dimungkinkan karena di Indonesia hanya ikan–ikan di daerah muara saja yang mempunyai sifat seperti ini, namun demikian bila terjadi ikan setelah berenang ke hilir dan tidak bisa lagi berenang ke hulu, maka lama kelamaan daerah sungai hulu akan mengalami "kekeringan" ikan. Bila kekeringan ikan ini berlanjut, maka dapat dibayangkan akibatnya yaitu ekosistem kehidupan sungai di wilayah tersebut pasti akan terganggu. Akibat lain dari kekurangan ikan di wilayah hulu tersebut, akan terasa terutama bagi penduduk yang bermata pencaharian pencari ikan atau bagi mereka yang mempunyai hobi memancing ikan di sungai, dan kehidupan vegetasi atau binatang lain yang terkait dengan ikan akan terganggu.

(8)

Pool type

(9)

Operaton type

Gambar tipe-tipe jalan ikan

Dinding Pemisah

Dinding pemisah untuk memisahkan antara bagian bendung dan bagian pembilasan, sehingga pada saat pembilasan kecepatan dapat diatur. Selama pembilasan tidak boleh ada air yang mengalir di atas dinding pemisah karena aliran ini akan mengganggu sehingga elevasi dinding tersebut sebaiknya diambil 0,5 m sampai dengan 1,0 m di atas tinggi mercu. Panjang dari dinding pemisah biasanya sampai depan pintu pengambilan dengan sudut α seperti terlihat pada

(10)

Gambar Geometri Pembilas

Saluran Penghantar

Saluran penghantar diperlukan sebelum air masuk ke bangunan pengambilan, pada saluran penghantar ini kecepatan air dibuat rendah sehingga sedimen dengan butiran kasar akan mengendap di depan pintu pengambilan/ lantai pembilas dan aliran menjadi mulus (turbulensi berkurang).

Pembilas

Pada tubuh bendung tepat di hilir pengambilan dibuat bangunan pembilas untuk mencegah masuknya bahan sedimen kasar ke dalam jaringan saluran di daerah layanan. Bangunan pembilas berfungsi untuk mengurangi sebanyak mungkin benda-benda terapung dan material sedimen kasar yang masuk ke jaringan saluran. Lantai pembilas merupakan kantong tempat mengendapnya bahan-bahan kasar di depan pengambilan. Sedimen yang terkumpul dapat dibilas dengan jalan membuka pintu pembilas secara berkala untuk menciptakan aliran terkonsentrasi tepat di depan pengambilan.

Pintu pada pembilas dapat direncanakan dengan bagian depan terbuka atau bagian depan tertutup.

(11)

selama banjir, pembuangan benda-benda terapung lebih mudah. Selama banjir sedimen akan terangkut ke pembilas, bila sungai mengangkut sedimen dengan bongkahan besar hal ini akan menimbulkan masalah karena sedimen akan menumpuk di depan pembilas dan sulit disingkirkan, benda-benda hanyut dapat merusakkan pintu dan sedimen yang dibawa lebih banyak karena kecepatan menjadi lebih tinggi.

(12)

Gambar pembilas bagian depan tertutup

Gambar pembilas dari hilir

Lebar pembilas ditentukan sebagai berikut :

- Lebar pembilas ditambah tebal pilar pembagi sebaiknya sama

dengan

10 1 6 1

(13)

pangkal-pangkalnya), untuk sungai-sungai yang lebarnya kurang dari 100 m.

- Lebar pembilas sebaiknya diambil 60 ℅ dari lebar total pengambilan termasuk pilar-pilarnya.

Macam pembilas adalah :

5. pembilas pada tubuh bendung dekat pengambilan 6. pembilas bawah (undersluice)

7. pembilas samping (shunt undersluice) 8. pembilas bawah tipe boks

Kantong Lumpur

Material sedimen dengan butiran yang lebih halus akan terbawa masuk ke saluran pengambilan sehingga tepat di sebelah hilir pengambilan biasanya ditempatkan kantong lumpur untuk mengendapkannya. Kantong lumpur mengendapkan butiran sedimen yang lebih besar dari pasir halus (diameter 0,06 – 0,07 mm). Bahan sedimen yang telah mengendap di dalam kantong kemudian dibersihkan secara berkala. Pembersihan ini dilakukan dengan menggunakan aliran air yang deras untuk menghanyutkan bahan endapan tersebut kembali ke sungai. Kadangkala pembersihan perlu dilakukan dengan jalan mengeruknya.

Bangunan Pengambilan Air

Bangunan pengambilan air adalah sebuah bangunan berupa pintu air dan berfungsi untuk mengelakkan air dari sungai dalam jumlah yang diinginkan. Dalam merencanakan bangunan pengambilan yang perlu dipertimbangkan adalah debit rencana dan pengelakkan sedimen.

(14)

pilar pembilas dan airnya dapat dialirkan melalui siphon dalam tubuh bendung ke sisi lainnya atau dibuat pengambilan dan pembilas pada kedua sisi sungai.

Gambar tipe pengambilan

Gambar geometri pengambilan

Bangunan Pengarah Aliran/ Pemeliharaan Sungai

(15)

bongkah untuk melindungi pengambilan/ pembilas bawah agar bongkah tidak menyumbat bangunan.selama terjadi banjir.

Jalan Ikan

Secara alami sebagian besar jenis ikan akan melakukan Ruaya pada masa tertentu dan atau pada kondisi/saat tertentu. Ruaya adalah pergerakan ikan (mobilitas) secara relatif teratur dan berkelompok dari satu tempat ke tempat lain untuk memenuhi keperluan siklus hidupnya misalnya ada jenis ikan yang mempunyai sifat pada masa bertelur berenang ke hulu, kemudian kembali lagi ke hilir. Tetapi dengan adanya rintangan/hambatan berupa bendung maka ikan-ikan tersebut tidak bisa kembali berenang ke hulu, untuk mengatasi hal ini konstruksi bendung di suatu sungai dilengkapi dengan konstruksi jalan ikan, atau fish passage.

Jalan ikan dibuat untuk menjaga kelestarian Fauna (ikan) dimana dengan adanya bendung yang dibangun melintang sungai ikan-ikan tidak bisa bergerak dengan bebas ke hulu maupun ke hilir.

(16)

Hybrid type

(17)

Streaming type

Operaton type

Gambar tipe-tipe jalan ikan

Klasifikasi Bangunan Utama Pengelak

Berdasarkan fungsinya bangunan utama pengelak dapat diklasifikasikan menjadi tiga sebagai berikut :

(18)

Bendung pembagi banjir dibangun di percabangan sungai untuk mengatur permukaan air, sehingga terjadi pemisahan antara debit banjir dengan debit rendah sesuai dengan kapasitas yang telah ditetapkan

2. Bendung penahan air pasang

Bendung ini dibangun pada bagian sungai yang permukaan airnya dipengaruhi oleh pasang surut air laut atau pasang surut air sungai induk. Bendung berfungsi untuk mencegah masuknya air asin atau air sungai induk dan sekaligus menjaga agar aliran air sungai dalam keadaan normal.

3. Bendung penyadap

Bendung penyadap digunakan untuk mengatur permukaan air di dalam sungai, guna memudahkan penyadapan air untuk keperluan air minum, industri, irigasi maupun pembangkit tenaga listrik.

Perlengkapan Bangunan Utama Pengelak

Bangunan-bangunan atau perlengkapan pada bangunan utama pengelak biasanya berupa :

- pengukuran debit dan muka air di sungai maupun di saluran - pengoperasian pintu

- peralatan komunikasi, tempat teduh serta perumahan untuk tenaga eksploitasi

- gudang dan ruang kerja untuk kegiatan eksploitasi dan pemeliharaan

- jembatan di atas bendung, agar seluruh bagian bangunan utama mudah dijangkau atau agar bagian-bagian itu terbuka untuk umum

- instalasi tenaga air mikro atau mini, tergantung pada hasil evaluasi ekonomi serta kemungkinan hidrolik

Penentuan Lokasi Bangunan Utama Pengelak

(19)

1. Lokasi bendung penyadap harus diusahakan sedapat mungkin lebih ke hulu, agar bendung tidak terlalu tinggi. Sedangkan bendung pembagi banjir ditempatkan sedekat mungkin dengan titik percabangan sungai. 2. Morfologi sungai :

- Dipilih pada ruas sungai yang lurus dengan penampang yang sempit dan konstan

- Dipilih pada sungai yang alurnya stabil dengan perubahan dasar sungai kecil

- Diusahakan pengaruh air balik (back water) tidak jauh ke hulu. 3. Topografi :

- Cukup tempat ditepi sungai untuk membuat bagunan-bangunan pelengkap, seperti kantong lumpur, bangunan pembilas, tanggul dan lain-lainnya.

- Topografi sangat menentukan panjang dan letak tanggul banjir maupun tanggul penutup.

- Dipilih topografi yang dapat menentukan perencanaan trase saluran yang tidak mahal

4. Kondisi geologi teknik

Daya dukung dan kelulusan tanah pondasi merupakan hal-hal penting yang sangat berpengaruh terhadap perencanaan bangunan.

BANGUNAN UTAMA PENAMPUNG

Bangunan utama penampung berupa bendungan (dam) dapat didefinisikan sebagai suatu penghalang (barrier) yang dibangun memotong sungai. Di bagian hulu bendungan ini akan terbentuk kolam (reservoir) atau lebih dikenal dengan waduk.

(20)

Untuk selanjutnya komponen bangunan utama penampung yang akan dibahas lebih lanjut pada mata kuliah Bangunan Air 1 ini adalah pelimpahnya. Gambar berikut adalah contoh bangunan utama penampung.

(21)

Gambar Peta genangan waduk Kedung Ombo

(22)

Gambar tampak depan pelimpah Ogee waduk Kedung Ombo

(23)

Gambar Bangunan pengambilan

(24)

Gambar Karamba di waduk Kedung Ombo

(25)

Gambar Bangunan Pembangkit mrica

Bangunan pelimpah (spillway)

Pelimpah pada suatu bangunan utama penampung berfungsi untuk mengalirkan air banjir dari waduk bila waduk penuh. Pelimpah sering diklasifikasikan sebagai pelimpah dengan pintu pengatur dan pelimpah tanpa pintu pengatur. Adapun beberapa tipe pelimpah adalah sebagai berikut :

1. Pelimpah terjunan (overflow spillway)

(26)

Gambar pelimpah terjunan

2. Pelimpah samping

Pada pelimpah samping, aliran air setelah melewati mercu bendung atau mercu ogee dialirkan melalui saluran yang sejajar dengan mercu. Pelimpah samping sesuai untuk bendungan urugan tanah atau urugan batu.

Gambar tata letak pelimpah samping

(27)

3. Pelimpah peluncur (chute spillway)

Pelimpah peluncur merupakan salah satu bangunan yang digunakan untuk mengalirkan kelebihan air waduk melalui saluran terbuka yang mempunyai kemiringan besar (curam), dan disebut peluncur. Pada umumnya jenis pelimpah ini dibangun terpisah dengan bendungannya dan sering digunakan pada bendungan jenis urugan. Peluncur dapat dibuat dengan lebar konstan maupun dibuat menyempit.

Gambar tata letak pelimpah peluncur

(28)

Gambar penampang melintang pelimpah peluncur

4. Pelimpah corong

Pelimpah corong juga kadang-kadang dikenal dengan sebutan drop inlet

spillway atau morning glory spillway. Pelimpah ini mempunyai bentuk

seperti sebuah cerobong tegak dengan sebuah corong tegak lurus yang dihubungkan dengan pipa horisontal (berbentuk L) keluar dari bendungan.

Gambar Tata letak pelimpah corong

(29)

Gambar pelimpah corong

Klasifikasi Bangunan Utama Penampung

Berdasarkan fungsinya bangunan utama penampung dapat diklasifikasikan menjadi :

1. Bendungan Penampung (storage dam) 2. Bendungan Pengelak (diversion dam) 3. Bendungan Penahan (ditention dam) Dengan Penjelasan sebagai berikut :

1. Bendungan Penampung (storage dam)

Pada umumnya bendungan yang dibangun adalah bendungan penampung. Bendungan penampung dibuat dengan fungsi untuk menampung air di bagian hulu bendungan selama musim hujan atau pada periode air lebih dan digunakan pada periode kekurangan air. Bendungan penampung dibangun untuk berbagai macam keperluan, sepeti untuk penyediaan air irigasi, industri, rumah tangga, pembangkit tenaga, rekreasi, dan lain sebagainya.

2. Bendungan Pengelak (diversion dam)

(30)

ada waduk. Termasuk dalam bendungan pengelak ini adalah bendung (weir) dan bendung gerak (barrage).

3. Bendungan Penahan (ditention dam)

Bendungan penahan dibangun untuk menyimpan air selama banjir dan melepaskannya secara berangsur-angsur dengan laju aliran yang aman. Dengan membuat tampungan buatan sementara ini, maka kerusakan akibat banjir di hilir akan berkurang. Pada umumnya ada dua tipe bendungan penampung :

a. Air ditampung/ disimpan sementara, kemudian dilepas/ dialirkan melalui pelepasan (outlet) secara berangsur-angsur sesuai dengan kapasitas sungai hilir.

b. Air tidak dialirkan dan tidak ada bangunan pelepasan. Air yang tertahan dibiarkan meresap ke dalam tanah sebagai air tanah.

DATA PERENCANAAN

Data yang diperlukan menurut “KP-02 Kriteria Perencanaan Bangunan Utama, Departemen PU” di dalam perencanaan bangunan utama pada umumnya meliputi :

1. DATA TOPOGRAFI

Data topografi yang diperlukan adalah sebagai berikut : 1.1 Peta Dasar

Peta dasar adalah peta yang menunjukkan seluruh daerah aliran sungai mulai dari hulu sampai muara. Skala peta dasar sebaiknya 1 : 50.000 dengan garis-garis ketinggian (kontur) setiap 25 m. Dari peta ini dapat dibuat penampang memanjang sungai dan luas daerah aliran sungainya (DAS).

(31)

Merupakan peta situasi dimana bangunan utama akan dibuat. Luas peta minimum meliputi jarak 1 km ke hulu dan 1 km ke hilir dari lokasi bangunan utama dan melebar 250 m dari masing-masing tepi sungai. Termasuk dalam peta ini bantaran dan lokasi alternatif yang sudah diidentifikasi.

Cakupan peta situasi :

- Harus dapat memberikan informasi mengenai bentuk denah sungai dan kemungkinan dibuatnya suetan (kopur)

- Dapat dipakai untuk merencana tata letak dan trase tanggul penutup

- Mencantumkan batas-batas yang penting antara lain batas-batas desa, sawah dengan seluruh prasarananya

- Menunjukkan titik tetap (Benchmark) lengkap dengan koordinat dan elevasinya

Skala peta sebaiknya 1 : 2.000, dengan garis ketinggian 1 m kecuali di dasar sungai diperlukan garis ketinggian 0,5 m.

1.3 Gambar Potongan

Gambar potongan memanjang sungai pada peta situasi dengan potongan melintang setiap 50 m. Potongan melintang sampai dengan 50 m ke kedua tepi sungai. Skala horisontal untuk potongan memanjang adalah 1 : 2.000, sama dengan peta situasi dan skala vertikal 1 : 200. Untuk potongan melintang, baik skala horisontal maupun skala vertikal sebaiknya 1 : 200. Elevasi diukur pada setiap jarak maksimum 25 m atau untuk setiap beda ketinggian 0,25 m tergantung mana yang dapat dicapai lebih dulu. Dalam potongan memanjang sungai, letak pencatat muka air AWLR dan papan duga yang ada harus ditunjukkan dengan diukur titik nolnya.

1.4 Peta Detail

(32)

bangunan pelengkapnya termasuk tanggul penutup. Peta dilengkapi dengan ketinggian titik dan garis ketinggian setiap 0,25 m.

Apabila tersedia foto udara, akan lebih menguntungkan untuk penyelidikan perilaku sungai.

2. DATA HIDROLOGI

Data hidrologi diperlukan untuk menghitung berbagai harga debit banjir rencana, debit rendah andalan dan neraca air, data hidrologi yang diperlukan adalah sebagai berikut :

2.1 Debit banjir

Debit banjir rencana untuk bangunan utama pengelak diambil dengan periode ulang 100 tahun. Data debit banjir didasarkan pada catatan-catatan banjir yang sebenarnya sekitar 20 tahun. Apabila data banjir tidak tersedia, debit banjir rencana dapat dihitung dengan data curah hujan di daerah aliran sungai, dan bila tidak tersedia diusahakan dengan data dari daerah yang terdekat.

2.2 Debit rendah andalan

Pada umumnya debit rendah andalan dihitung dengan periode ulang 5 tahun, diperlukan untuk menilai luas daerah layanan potensial. Cara terbaik untuk memperkirakan debit ini adalah dengan menggunakan data pengukuran debit harian. Jika tidak tersedia data debit (muka air), maka debit rendah andalan dihitung berdasarkan curah hujan.

2.3 Neraca air

Neraca air (water balance) seluruh sungai harus dibuat guna mempertimbangkan perubahan-perubahan alokasi air. Hak atas air, penyadapan di hulu maupun di hilir bangunan utama pengelak serta kebutuhan air di masa datang harus ditinjau kembali.

3. DATA MORFOLOGI

(33)

- mengubah kebebasan gerak sungai ke arah horisontal

- konsentrasi sedimen akan berubah karena air dan sedimen dibelokkan dari sungai

Data fisik yang diperlukan adalah : a. kandungan dan ukuran sedimen b. tipe dan ukuran sedimen dasar c. distribusi ukuran butir sedimen

d. banyaknya sedimen dalam waktu tertentu e. distribusi sedimen secara vertikal dalam sungai f. gejala terjadinya degradasi dan agradasi sungai

4. DATA GEOLOGI

Peta-peta geologi yang diperlukan meliputi peta geologi daerah –daerah, daerah pengambilan bahan bangunan, detail-detail geplogis seperti tipe batuan, daerah geser, sesar, daerah patahan dan kemiringan lapisan. Skala peta yang dipakai adalah :

- Peta daerah 1 : 100.000 atau 1 : 50.000 - Peta semi detail 1 : 25.000 atau 1 : 5.000 - Peta detail 1 : 2.000 atau 1 : 100

Bila diperlukan, pemboran dapat dilakukan untuk mengetahui secara tepat lapisan dan tipe batuan.

5. DATA MEKANIKA TANAH

Untuk memperoleh data tanah di lokasi bangunan utama pengelak adalah dengan sumur dan parit uji. Dengan sumur atau parit uji akan memungkinkan diadakannya pemeriksaan visual dan diperolehnya contoh tanah yang tidak terganggu. Apabila pemboran memang harus dilakukan karena adanya lapisan air tanah atau karena diperlukan penetrasi yang dalam, maka contoh (sample) harus sering diambil dan dicatat dalam borlog. Kelulusan tanah harus diketahui agar gaya angkat dan

(34)