SLIDE TENTANG PERANCANGAN BENDUNG

PERANCANGAN BENDUNG

I Putu Gustave Suryantara Pariartha



Bendung adalah suatu bangunan yang diletakkan melintang pada suatu daerah aliran (sungai) dengan tujuan untuk menaikkan elevasi muka air yang

kemudian akan digunakan untuk mengaliri daerah yang lebih tinggi atau daerah yang sama tinggi. Bendung ini bukan untuk menampung air, tetapi untuk

menaikkan elevasi muka air

PENGERTIAN BENDUNG



Bendung tetap (permanent)



Yaitu bendung yang dibangun dengan perencanaan

debit kala ulang tertentu, misalnya 50 tahun, 100 tahun, dan sebagainya. Dengan pengeksploitasian yang teratur dimana air ditinggikan kemudian dilimpahkan lagi.



 



Bendung sementara (tidak permanent)



Yaitu bendung yang dibangun tanpa perencanaan jangka waktu tertentu atau tanpa perhitungan debit periode

ulang tertentu seperti di atas.

JENIS BENDUNG

Data Peta Topograf.

Hal ini perlu untuk penyelidikan situasi sungai yang disyaratkan sebagai wilayah bendung, serta pencarian catchment area sungai dan stasiun hujan disekitar lokasi sebagai data perencanaan.

Data Hidrologi.

Mendesain bendung memerlukan data hidrologi antara lain data debit

sungai (tengah bulanan, bulanan, tahunan) dan data hujan yang ada. Data ini dimaksudkan untuk mendapatkan debit banjir terbesar untuk

perencanaan bendung.

Data Geologi.

Penyelidikan ini meliputi beberapa hal, seperti :

Macam tanah dasar serta tabel lapisannya untuk perencanaan pondasinya.

Tanah dasar untuk menentukan panjang lantai muka bendung serta besarnya uplift pressure.

Data Mekanika Tanah

Penyelidikannya meliputi :

Tegangan tanah yang diijinkan.

Koefisien geser antara dasar bendung dengan tanah dasar.

Angka permeability tanah di sekitar bendung.

Tegangan geser tanah yang diijinkan.

DATA-DATA

• Pada musim kemarau debit sungai kecil, pintu pembilas ditutup rapat agar air dapat disadap semaksimal mungkin.

• Pada musim hujan, debit melebihi kebutuhan dan ambang bendung dapat berfungsi sebagai

peluap/spillway.

FUNGSI BENDUNG SECARA

UMUM

• Bendung harus stabil dan mampu menahan tekanan air pada waktu banjir.

• Bendung harus diperhitungkan terhadap daya tekanan tanah ke bawah.

• Bendung dapat menahan bocoran / seepage karena aliran sungai dan aliran air meresap ke dalam tanah.

• Tinggi ambang bendung memenuhi tinggi muka air minimum untuk seluruh daerah irigasi.

• Peluap berbentuk sedemikian rupa agar air dapat membawa pasir, kerikil, batuan, serta yang lainnya tanpa merusak konstruksi

bendung.

• Ambang bendung diperhitungkan sedemikian rupa terhadap banjir- banjir besar dengan perlengkapan konstruksi pintu pembilas.

• Biaya pembangunan dan pemeliharaan harus hemat dan ekonomis.

• Kerusakan-kerusakan tubuh bendung oleh banjir harus sekecil mungkin.

SYARAT_SYARAT

KONSTRUKSI BENDUNG

•

Profl sungai dengan topograf yang baik dan profl sungai serta kelandaian yang teratur.

•

Sungai lurus atau belokan dengan jari-jari yang besar dengan arah pengaliran yang tetap untuk menghindari terjadinya penggerusan.

•

Sungai dengan tanah dasar yang cukup kuat, kedap air, tanggul banjirnya sependek mungkin serta mudah duhubungkan ke saluran pembawa.

•

Belokan-belokan harus dihindari dengan mencari lokasi dimcoumpure yang seideal mungkin.

Pengalihan jalur sungai yang lurus dimana sungai baru dibangun melewati bendung yang dibangun.

SYARAT LOKASI BENDUNG

 Tipe Vlugter.

 Tipe ini diigunakan pada tanah dasar aluvial dengan kondisi sungai tidak membawa batuan-batuan besar. Tipe ini banyak dipakai di Indonesia.

 Tipe Schoklitser.

 Tipe ini merupakan modifikasi dari tipe Vlugter yang terlalu besar yang mengakibatkan gauan dan koperau yang sangat besar. Secara khusus tipe ini dipakai bila R ≥ 8 m dan ∆H ≥ 4,5 m.

 Tipe Ogee.

 Tipe ini digunakan pada tanah dasar yang lebih baik daripada aluvial, dengan sungai yang membawa banyak batu, agar tidak cepat tergerus maka dibuat koperau yang masuk ke dalam tanah.

 Tipe Bulat.

 Bendung dengan mercu bulat memiliki harga koefisien debit yang jauh lebih tinggi (44%) dibandingkan dengan koefisien bendung ambang lebar. Pada sungai ini akan banyak memberikan keuntungan karena bangunan ini akan mengurangi tinggi muka air hulu selama banjir.

TIPE MERCU BENDUNG



Tubuh bendung.



Yang dimaksud dengan tubuh bendung adalah bagian yang selalu atau boleh dilewati air baik dalam keadaan normal maupun banjir. Tubuh bendung harus aman

terhadap:

 Tekanan air.

 Tekanan akibat perubahan debit yang mendadak.

 Tekanan sedimen di muka bendung.

 Akibat berat sendiri.



Konstruksi tubuh bendung biasanya terbuat dari pasangan batu kali atau beton.

BAGIAN-BAGIAN BENDUNG



Bangunan penguras.



Untuk mengurangi aliran air yang bergolak (turbulent) yang terjadi di dekat Intake maka perlu dibangun under sluice dan tubuh bendung dipisahkan oleh dinding

pemisah. Puncak ambang dari under sluice dijaga agar lebih rendah daripada puncak ambang bendung

sehingga akan membantu membawa debit pada musim kering yang kecil ke arah under sluice.



Normalnya permukaan dasar saluran terdalam waktu musim kering. Puncak ambang dari bendung lebih tinggi dari permukaan puncak ambang under sluice ± 1,5 m.

Dengan membuka pintu penguras akan menghanyutkan endapan lumpu yang terdapat di depan intake maupun under sluice.

BAGIAN-BAGIAN BENDUNG



Dinding pemisah.



Terbuat daei susunan baru kaki atau beton yang dibangun di sebelah kanan sumbu bendung dan membatasi antara tubuh dengan under sluice.



Fungsi utama dari dinding pemisah:



Membagi antara bendung utama dan under sluice

karena kedudukan under sluice lebih rendah dari tubuh bendung.



Membantu mengurangi arus yang bergolak di dekat

intake sehingga lumpur akan mengendap di under sluice dan air yang bebas dari lumpur kasuk ke intake.

BAGIAN-BAGIAN BENDUNG



Pintu pengambilan (Canal Head regulator).



Fungsinya:



Mengatur pemasukan air ke dalam saluran.



Mengontrol masuknya lumpur ke dalam saluran.



Menahan banjir sungai masuk ke saluran.

BAGIAN-BAGIAN BENDUNG

JENIS-JENIS BENDUNG

I Putu Gustave Suryantara Pariartha

BENDUNG TETAP

BENDUNG TEGAL (YOGYAKARTA)

BENDUNG TUKAD UNDA (BALI)

BENDUNG BATH AVON (TURKI)

BENDUNG DI SUNGAI WHARFE (INGGRIS)

BENDUNG AMBANG GERGAJI (JAKARTA)

BENDUNG GERAK

TIPE BENDUNG GERAK :

BENDUNG GERAK TIPE RADIAL DI SUNGAI BENGAWAN SOLO (TAMPAK BELAKANG)

BENDUNG GERAK TIPE RADIAL DI SUNGAI BENGAWAN SOLO (TAMPAK DEPAN)

BENDUNG GERAK WARU TURI (JAWA TIMUR)

HAGESTEIN WEIR (NETHERLAND)

BENDUNG KARET

BENDUNG KARET DI ACEH

BENDUNG KARET DI CHINA

BENDUNG SARINGAN

BAWAH

HITUNGAN HIDRAULIKA

BENDUNG

TINGGI AIR

MAKSIMUM

PADA SUNGAI

Dengan cara trial and error diccari d3 dimana Q harus sama dengan Qd

KEDALAMAN MUKA AIR

BANJIR

HITUNGAN

LEBAR BENDUNG

 Lebar bendung adalah jarak tembok pangkal satu dengan tembok sisi lainnya.

 Lebar bendung sebenarnya adalah lebar bendung total yang telah dikurangi oleh tebal pilar.

 Lebar efektif adalah lebar sebenarnya yang telah diperhitungkan dengan koefisien pilar dan

koefisien konstraksi.

Mencari Lebar Bendung (B) Bn = b + 2 (1/2) d3

B = 1,2 Bn

Mencari Lebar Efektif Bendung

Menentukan jumlah pintu pembilas (b1) dan tebal pilar (t)

Hitung b1 total b1 total = B/10

B_ef = B – Σt – 0,2.Σb1

HITUNGAN

ELEVASI MERCU

BENDUNG

Elevasi mercu bendung ditentukan oleh beberapa faktor antara lain :

o Elevasi sawah tertinggi o Tinggi genangan

o Kehilangan tekanan

- dari saluran tersier ke sawah - dari saluran induk ketersier - sepanjang saluran

- pada bangunan ukur

- pada bangunan pelimpah - pada bangunan pengambilan - untuk eksploitasi :

- kemiringan saluran

o Elevasi dasar sungai dilokasi bendung

Elev bendung = Elev sawah tertinggi + total kehilangan tekan

Jadi ketinggian mercu bendung = elev bendung-elev dasar sungai

PINTU

PENGURAS

FUNGSI

Menguras bahan-bahan endapat pada sebelah hulu bendung

PENGURAS SAMPING

PEMBILAS BAWAH

PEMBILAS BAWAH 2 PINTU

Operasional Pintu Pembilas

Persamaan Menghitung Kecepatan

Kondisi Under

Sluice

Kondisi Terbuka

Setinggi Mercu

Bendung

LANTAI MUKA

FUNGSI

Teori Bligh

TEORI LANE

PERENCANAAN MERCU

BENDUNG

Bentu mercu di Indonesia : 1. Bentuk Ogee

2. Bentuk Bulat

MERCU TIPE BULAT

MERCU TIPE OGEE

dimana :

x = jarak horisontal y = jarak vertikal

Hd = tinggi tekan rencana

k = tergantung pada kemiringan permukaan hilir

n = parameter

Perpotongan akhir

lengkung di (2.003, 1.082)

DESAIN KOLAM

OLAK

Aliran air yang telah melewati mercu pelimpah mempunyai kecepatan yang sangat tinggi, dengan kondisi ini dapat menimbulkan kerusakan berupa penggerusan pada bagian belakang pelimpah. Sehingga menyebabkan terganggunya kestabilan bendung tersebut.

Untuk menghindari hal itu, upaya untuk mengubah kondisi aliran superkritis menjadi subkritis yaitu dengan jaln meredam energi aliran tersebut.

Untuk pemilihan tipenya digunakan bilangan Froude :

Berdasarkan bilangan Froude, dapat dibuat pengelompokan berikut :

1. Untuk Fr ≤ 1,7 tidak diperlukan kolam olak. Pada saluran tanah bagian hilir harus dilindungi dari bahaya erosi, saluran pasangan batu atau beton tidak memerlukan lindungan husus.

2. Bila 1,7 ≤ Fr ≤ 2,5 kolam olak diperlukan untuk meredam energi secara efektif. Pada umumnya kolam olak dengan ambang ujung mampu bekerja dengan baik, untuk

penurunan muka air ∆z < 1,5 m dapat dipakai bangunan terjun tegak.

3. Jika 2,5 ≤ Fr ≤ 4,5 maka akan timbul loncatan yang tidak terbentuk dengan baik, dan akan timbul gelombang sampai jarak yang jauh dari saluran. Cara mengatasinya adalah dengan mengusahakan agar kolam olak untuk bilangan froude ini mampu menimbulkan olakan (turbulensi) yang tinggi dengan blok halngnya, atau menambah intensitas

psarannya dengan pemasangan blok depan kolam. Blok ini harus berukuran besar (USBR tipe IV)

4. kalau Fr ≥ 4,5 ini merupakan kolam olak yang paling ekonomis, karena kolam ini pendek. Tipe ini termasuk USBR tipe III yang dilengkapi dengan blok depan dan blok halang.

Kedalam air pada kaki belakang pelimpah diperoleh dengan persamaan energi

sepanjang suatu garis arus diantara tinggi air maksimum diatas mercu dan pada kaki bendung pelimpah.

P = tinggi bendung (m)

He = ketinggian air maksimum diatas bendung (m)

d₁ = kedalaman air pada kaki pelimpah (m) V₁ = kecepatan aliran rata-rata pada kaki belakng pelimpah pada saat Q₁₀₀

Contoh hitungan Data-data :

P = 1.4 m

He = Hd = 2,424 m Q₁₀₀ = 200 m³/dt L = 21.93 m