BAB VI PENUTUP
6.1 Simpulan
Metoda pengelakan sungai sebelum pelaksanaan konstruksi bendungan, dipilih dengan mempetimbangkan biaya pengalihan/pengelakan sungai dengan resiko yang dihadapi.
Untuk bendungan kecil yang dapat diselesaikan dalam waktu satu musim kering, dapat mempertimbangkan untuk menggunakan debit banjir tahunan saat musim kering terjadi. Namun, dengan pertimbangan faktor keamanan, biasanya diambil banjir rencana minimal 5 tahunan.Periode ulang banjir untuk mendesain bangunan pengelak atau besar resiko yang dapat ditoleransi harus ditetapkan berdasarkan analisis hidrologi. Banjir rencana pada periode ulang yang berbeda unruk penentuan desain saluran pengelak dapat ditentukan dengan beberapa cara, menurut SNI 03-2415-1991, SNI 03-3412-1994 atau pedoman-pedoman lainnya.
Cara praktis untuk mengalihkan aliran sungai selama konstruksi berlangsung adalah menggunakan salah satu atau kombinasi dari cara berikut :
- Terowongan (tunnel) yang digali melalui bukit tumpuan.
- Konduit yang melalui fondasi bendungan.
Konduit atau terowongan kadang-kadang dibuat cukup besar untuk mengalihkan aliran sungai. Untuk aliran sungai yang kecil, aliran sungai dapat di-bypass dengan menggunakan pipa-pipa baja atau beton.
Pada suatu lembah yang sempit, yang tidak mungkin untuk dilakukan penggalian fondasi bendungan tanpa mengalihkan aliran sungai terlebih dahulu, pengalihan/pengelakan sungai melalui terowongan akan lebih layak dibandingkan saluran konduit. Terowongan tersebut dapat dibuat pada satu sisi bukit tumpuan atau pada dua bukit tumpuannya. Terowongan pengelak ini nantinya dapat dimanfaatkan dan dikombinasikan sebagai bangunan pelimpah, sehingga dapat menekan biaya proyek secara keseluruhan. Apabila
82 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI
memungkinkan, terowongan kembar (misalnya, satu pada setiap tebing) sering digunakan untuk alasan keamanan dan kemudahan.
Alternatif selain terowongan adalah konduit atau gorong-gorong sebagai saluran pengelakan sungai, lebih cocok diterapkan pada pondasi batuan yang lebih jelek dan pada lembah yang cukup lebar.
Bendungan pengelak (cofferdam) adalah bersifat sementara yang digunakan untuk mengalihkan aliran sungai atau menutup suatu daerah tertentu selama konstruksi bendungan dilakukan. Tinggi bendungan pengelak ini harus didesain bersama-sama dengan ukuran bukaan terowongan/ konduit, sehinga tercapai kondisi ang optimum, ditinjau dari keamanan dan ekonominya. Studi optimalisasi harus mencangkup studi tinggi bendungan pengelak terhadap kapasitas aliran sungai yang melalui terowongan/ konduit, termasuk penelusuran banjir (flood routing) dari debit banjir yang didesain.
Penutupan permanen terowongan pengelak dapat dilakukan menggunakan beton penyumbat (concrete plugging) di dalam terowongan. Bila terowongan pengelak (sementara) ini juga digunakan sebagai terowongan spillway, penyumbat biasanya diletakkan di bagian hulu dari bagian pertemuan terowongan. Kunci penahan (keyways) terhadap geser dapat dibuat pada batuan fondasi atau lining terowongan. Untuk perkuatan dan menjamin kekedapannya, disekeliling penyumbat biasanya digrouting.Penutupan sungai boleh dilakukan dengan memperhatikan syarat-syarat spesifikasi debit sungai dan setelah memperoleh kepastian hasil kajian hidrologi dengan menggunakan periode air rendah yang paling menguntungkan.
Bangunan Pelimpah
Fungsi utama bangunan pelimpah (spillway) adalah membuang kelebihan air waduk, sehingga air tidak melimpasi puncak bendungan (overtopping) yang dapat membahayakan bendungan, terutama bendungan tipe urugan tanah.
Bila pelimpah tersebut dilengkapi dengan pintu untuk mengendalikan aliran banjir, disebut sebagai pelimpah berpintu (gated spillway).Bila tidak, disebut sebagai pelimpah tidak berpintu (ungated spillway). Kapasitas pelimpah
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 83 tersebut harus didesain menggunakan banjir dengan kala ulang tertentu, sesuai dengan NSPM (Misalnya, untuk bendungan dengan tinggi > 40 m dan di hilirnya mempunyai resiko tinggi, kapasitas pelimpah didesain dengan PMF).
Untuk pelimpah yang dibangun pada timbunan bendungan, perlu perhatian khusus pada bagian transisi (bidang kontak) antara timbunan tanah dengan dinding beton yang merupakan bagian terlemah untuk dilewati air. Bila kondisi topografi memungkinkan, bangunan pelimpah sebaiknya dibangun terpisah dari bendungan utama, untuk menghindari pengaruh rembesan melalui bidang kontak.
Bagian-bagian penting dari bangunan pelimpah, adalah :
- Saluran depan/ masuk, untuk mengalirkan dan mengontrol air dari waduk.
- Konduit/ saluran untuk mengalirkan aliran air waduk dari bangunan/
saluran depan ke bagian level muka air rendah bagian hilirnya.
- Bangunan pengeluar untuk meredam energi aliran air yang cepat dan mengalirkannya ke saluran balik.
Beberapa jenis bangunan pelimpah yang sering digunakan sebagai bangunan pengeluaran air dari waduk, adalah :
- Ogee (berpintu atau tidak berpintu) - Ambang jatuh bebas (free overfall) - Syphon
- Shaft atau morning glory - Side channel
- Terowongan
Penambahan bangunan pelimpah darurat (emergency spillway) untuk menambah kapasitas bangunan pelimpah layanan (service spillway) akan mengurangi biaya konstruksi serta menambah faktor keamanan terhadap pelimpasan puncak (overtopping) tanpa mengurangi efesiensi operasi normal waduk.Bila topografinya memungkinkan dapat dibuat pelimpah darurat untuk mengeluarkan air waduk pada kondisi darurat. Pelimpah darurat ini dapat berupa timbunan tanah yang pada elevasi tertentu dibuat dengan timbunan
84 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI
dari pasir kasar dan kerikil yang dibuat mudah tergerus oleh air. Elevasi bagian timbunan yang mudah tergerus lebih tinggi sedikit dibandingkan dengan elevasi mercu pelimpah utama. Pelimpah darurat ini disebut sebagai
”fuseplug dyke”.
Penampang pelimpah yang sering digunakan adalah bentuk “ogee”, rumus yang digunakan adalah dari U.S Army Corps of Engineers untuk memperoleh koordinat (x,y), yakni : X1.85 = 2 Hd0.85
y.
Bangunan Pengeluaran
Bangunan pengeluaran (outlet works) adalah suatu bangunan untuk melepaskan air dari waduk pada kondisi muka air waduk normal. Bangunan pengeluaran tersebut juga dapat diletakkan di dekat dasar waduk, untuk mengeluarkan air waduk pada kondisi darurat (bottom outlet). Pada umumnya, suatu konduit tertekan/tertutup yang membawa air melalui bendungan dianggap sebagai bangunan pengeluaran (outlet works) dibandingkan pelimpah (spillway). Namun konduit pengeluaran ini kadang- kadang juga dapat digabung dengan bangunan pelimpah. Bangunan pengeluaran ini dapat berupa konduit melalui bendungan beton, konduit melalui bendungan urugan tanah, pipa atau penstock atau konduit di dalam suatu terowongan yang digali di luar bendungan
Komponen-komponen bangunan pengeluaran (outlet) adalah :
- Saluran masuk, fungsinya untuk membawa/mengalirkan air dari waduk.
- Bangunan pemasukan (intake), fungsinya untuk memasukkan air waduk ke dalam bangunan pengeluaran.
- Rumah pintu atau katup, tempat pintu atau katup dioperasikan melepaskan air waduk.
- Konduit, saluran pembawa air melalui bendungan.
- Peredam energi, suatu bangunan untuk mengurangi energi dan kecepatan aliran air.
- Saluran balik (return channel), saluran untuk pembuangan air kembali ke sungai.
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 85 Bangunan pengambil (intake) adalah berfungsi sebagai mulut pemasukan langsung dari waduk. Bangunan intake juga dilengkapi dengan pintu pengatur aliran, saringan sampah (trashrack) dan saringan ikan (fish screen), bila diperlukan serta fasilitas untuk alat penutup bulkhead atau stoplogs.
Konstruksi saringan sampah tergantung dari ukuran konduit, pintu pengatur, air yang diambil, kondisi sampah di waduk dan alat/ cara membersihkan sampah, hal tersebut akan mempengaruhi jenis saringan dan ukuran bukaan.
Pada umumnya, kinerja hidraulis bangunan pengeluaran adalah bersifat seperti saluran terbuka dan konduit tertutup/tertekan (pressured conduit).
Analisis aliran di dalam saluran terbuka adalah berdasarkan prinsip aliran langgeng yang tidak seragam (steady nonuniform flow). Sedangkan aliran penuh di dalam pipa tertutup adalah dianggap aliran tertekan. Kolam olak, baffle atau blok-blok peredam energi digunakan untuk mengurangi energi aliran pada bagian hilir bangunan pengeluaran.
Bila pintu dipasang di bagian hilir mulut pemasukan dari suatu konduit, bagian atas pintu dalam kondisi mengalami tekanan. Suatu konduit yang tidak berpintu juga dalam kondisi aliran penuh dan tertekan, tergantung geometri inletnya. Untuk aliran melalui sistim pipa tertutup/tertekan, berlaku hukum Bernoulli, HT = hL + hc ; dimana HT adalah total head, hL adalah kehilangan tinggi tekanan kumulatif dan hc adalah kehilangan tinggi tekanan akibat kontraksi. Kehilangan tinggi tekanan kumulatif harus diperhitungkan sebagai akibat adanya trashrack, mulut pemasukan, bentuk belokan/tekukan, pintu atau katup, gesekan dan lain-lain.