Upload
widyo-eko
View
121
Download
30
Embed Size (px)
DESCRIPTION
pengertian banguna utama di irigasi
Citation preview
PERENCANAAN BANGUNAN UTAMA
PELATIHANPELATIHAN PERENCANAAN TEKNIS IRIGASIPERENCANAAN TEKNIS IRIGASI
Maret 2013Maret 2013Oleh : Ir. Eman Sulaiman, MEOleh : Ir. Eman Sulaiman, ME
(Bagian 1)
1. Pendahuluan
2. Data - data
3. Bangunan pengelak
4. Perencanaan hidraulis
5. Bangunan pengambilan dan pembilas
6. Perencanaan bangunan
7. Perencanaan kantong lumpur
8. Pengaturan sungai dan bangunan pelengkap
9. Penyelidikan model hidraulis
10. Pelaksanaan
11. Operasi dan pemeliharaan
DAFTAR ISI
DEFINISI BANGUNAN UTAMA
Bendung adalah suatu Bangunan yang direncanakan / dibangun melintang sungai yang berfungsi mempertinggi elevasi air dan membelokan air agar dapat mengalir, mengukur, mengatur air ke saluran dan masuk ke sawah untuk keperluan irigasi.
Secara Fisik :
1. Tubuh bendung
2. Peredam energi
3. Bangunan pembilas
4. Kantong lumpur
5. Tanggul banjir
6. Rumah jaga
7. Bangunan lainnya
PENDAHULUAN
Secara umum bendung dibatasi : Beda tinggi muka air hulu hilir maksimum 6 – 7 m Daerah aliran sungai 500 km² Pengambilan air irigasi 25 m³/det Diluar batasan itu harus dikaji spesialis akhli
Bendung gerak : seperti bendung dilengkapi dengan
pintu untuk mengatur muka air.
Operasi pintu : Air kecil pintu ditutup, air naik dan
membelok ke saluran.
Air banjir pintu barrage dibuka, pintu pengambilan ditutup mencegah sedimen masuk saluran.
Keuntungan : Tanggul banjir rendah, mengurangi daerah
genangan
1. Bendung Tetap
2. Bendung Gerak
3. Bendung Karet
4. Bendung Saringan
Bawah
5. Pompa
6. Pengambilan Bebas /
Free Intake
7. Bendung Type Gergaji
JENIS-JENIS BANGUNAN UTAMA/BENDUNG
DATA-DATA YANG DIPERLUKAN DALAM PERENCANAAN BENDUNG
DATA TOPOGRAFI :
• Peta dasar 1 : 25.000 atau 1 : 50.000 dgn kontur 25 m. untuk gambaran DAS.
• Peta situasi sungai 1 : 2.000 Kontur 0,5 m – 1,0 m, 1 km kehulu dan kehilir sungai. 250 m kekiri dan kekanan tebing sungai (maksud untuk pemilihan lokasi bendung dan komplek bangunan).
• Potongan memanjang dan melintang setiap 50 m, dipakai skala 1 : 200.
• Pengukuran detail situasi bendung 1 : 200 atau 1 : 500. kontur 0,25 m seluas 50 Ha ( 1000 x 500 m)
1. Pertimbangan topografi
2. Kemantapan geoteknik fondasi bendung
3. Pengaruh hidrolik
4. Pengaruh regime sungai
5. Tingkat kesulitan saluran induk
6. Ruang untuk bangunan pelengkap bendung
7. Luas layanan irigasi
8. Luas daerah tangkapan air
9. Tingkat kemudahan pencapaian
10.Biaya pembangunan
11.Kesepakatan stakeholder
SYARAT-SYARAT PENENTUAN LOKASI BENDUNG :
• Tipe, bentuk dan morfologi
sungai
• Kondisi hidrolis antara lain
elevasi yang diperlukan untuk
irigasi
• Topografi pada lokasi yang
direncanakan
• Kondisi geologi teknik pada
lokasi
• Metode pelaksanaan
• Aksesibilitas dan tingkat
pelayanan
LOKASI BENDUNG DAN PEMILIHAN TIPE
DIPENGARUHI OLEH :
PETA SITUASI SUNGAI
DEBIT BANJIR :• Data diperlukan untuk : Perhitungan banjir rencana Perhitungan debit andalan Perhitungan neraca air
• Debit banjir dihit dg periode ulang (dalam th) :1000,100,50,25,5
• Bangunan pengelak Q 100
• Tanggul banjir Q 1000
• Elevasi tanggul hilir Q 5 – Q 25• Saluran pengelak atau bangunan
koffer dam Q 5 – Q 25
• Pakai data aliran sungai (AWLR)
DATA HIDROLOGI
• Dihitung dengan keandalan 80 %, artinya 80 % terpenuhi dan 20 % gagal.
• Perhitungan Q.5 , Q.10, Q.25 dst• Idealnya dari data aliran sungai
(AWLR), kalau tdk ada memakai curah hujan untuk menghitung debit.
NERACA AIR
• Dihitung untuk rencana alokasi air untuk berbagai kebutuhan.
• Dihitung dengan keandalan 80 %• Hak atas air, penyadapan hulu
dan hilir, keperluan air untuk lingkungan harus dipertimbangkan.
Perhitungan Debit Andalan
DATA MORFOLOGI
Bangunan melintang sungai akan mempunyai 2 akibat :
1. Perubahan sungai kearah horisontal terhambat
2. Air dan sedimen dibelokan sehingga konsentrasi sedimen berubah.
Data fisik yang diperlukan :• Kandungan dan ukuran sedimen• Type dan ukuran sedimen• Distribusi ukuran butir• Banyak sedimen• Pembagian sedimen secara
vertikal dalam sungai• Data historis degradasi dan
agradasi sungai
Peta Geologi:•Peta daerah/situasi skala 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
Kalau perlu dilakukan pemboran untuk mengetahui lapisan dan tipe batuan. Min 5 titik berupa salip. Kedalaman sd batuan sekitar 15 –20 m.
Penyelidikan tambahan : mencari bahan material, batu kerikil, pasir. Dimana lokasinya, bgmn kualitasnya, berapa jumlahnya.
Penyelidikan Mekanika Tanah : perlu dilakukan utk mengetahui sifat fisik tanah seperti sudut geser, kohesi, kelulusan air, sifat konsolidasi tanah dll.
DATA GEOLOGI TEKNIK
PETA PENYELIDIKAN TANAH
(BI) Bor Inti(SU) Sumur Uji(PU) Paritan Uji
Pemilihan Lokasi Dipengaruhi :• Pilih bagian sungai lurus , tidak ada
gerusan
• Pilih lembah sempit
• Fondasi bendung kokoh
• Keperluan elevasi muka air : tergantung luas sawah yang diairi. Naik ke hulu sawah luas, turun ke hilir luas sawah berkurang.
• Pelaksanaan harus mudah
• Ketersediaan bahan bangunan dekat
BANGUNAN PENGELAK (Tubuh Bendung)
DENAH BENDUNG
SUNGAI
Faktor yang dipertimbangkan :• Kemiringan dasar sungai ideal• Sedimen / bahan yang terangkut• Jumlah dan distribusi air stabil• Morfologi sungai dan geologinya
Zona Kemiringan : Upper reach : pegunungan, terjal, batuan sedang dan besar
dalam jumlah besar, kolam olak sering pecah, degradasi, pengambilan bebas atau bendung tetap.
Lower reach : dekat pantai, hampir datar, endapan pasir halus, agradasi, kolam olak aman, genangan banjir luas, tanggul mahal, bendung gerak dilengkapi pintu (barrage).
Midle reach : lokasi diantaranya, keadaan transisi, bisa bendung tetap atau barrage, lihat situasi lapangan. Barrage OP nya mahal.
TYPE BENDUNG
A : Membawa batu, dasar sungai kuat, batu diterjunkan langsung
D : Beda tinggi > 7 m, dibuat double jump
B : Endapan pasir krikil, dasar sungai tidak kuat
C : Endapan batu besar, di rolling, loncat ke hilir
SUNGAI
Morfologi Sungai:• Sungai stabil : tebing dari batuan kokoh, dasar sungai ada
outcrop (batuan), atau batu-batu besar.• Sungai labil : penuh kerikil dan pasir, tebing tidak kokoh,
tidak ada outcrop, alur berpindah (semi braiding)• Sungai bermeander : berkelok, pindah2, melewati aluvial,
konsentrasi endapan tinggi, sungai melebar, degradasi tinggi.
Cecking untuk Bangunan Utama :• Terjadi degradasi atau agradasi• Terjadi meandering atau tidak• Apakah terjadi perubahan sungai horisontal atau vertikal• Kestabilan tebingnya bagaimana
MUKA AIR & TOPOGRAFI
Muka Air : Ada 4 batasan penentuannya• Keperluan irigasi untuk sawah paling tinggi• Beda tinggi energi utk membilas kantong lumpur• Beda tinggi energi utk membilas sedimen dekat pintu intake• Beda tinggi energi utk meredam energi pada kolam olak
Untuk keperluan irigasidiperhatikan : elevasi sawah tertinggi, kedalaman air disawah, kehilangan tinggi di bangunan dan saluran, variasi muka air, kehilangan tinggi di bendung
Topografi :• Pilih lembah bentuk V atau sempit, hemat biaya dan material• Perhatikan keperluan tempat utk bangunan pelengkap (kantong
lumpur, tanggul banjir, tanggul penutup, rumah jaga)• Perhatikan arah saluran primer : lewat tebing, galian tinggi,
terowongan
MENENTUKAN PEIL MERCU BENDUNG
Elevasi sawah tertinggi = + 79,20 m
Tinggi air disawah = 0,10 m
Kehilangan tekanan dari primer ke sekunder
= 0,10 m
Kehilangan tekanan dari sekunder ke tersier = 0,10 m
Kehilangan tekanan dari tersier ke sawah = 0,10 m
Kehilangan tekanan di saluran = 0,20 m
Kehilangan tekanan pada bangunan ukur = 0,40 m
Kehilangan tekanan pada intake = 0,20 m
Persediaan operasi = 0,10 m
Elevasi Peil Mercu Bendung = + 80,50 m
GEOLOGI TEKNIK & METODE PELAKSANAAN
Geologi Teknik :• Daya dukung fondasi harus kuat• Jangan terletak pada daerah sesar atau patahan• Kekuatan fondasi terhadap erosi air• Fondasi apakah rapat air atau tidak• Kestabilan tebing kanan dan kiri• Ketersediaan bahan bangunan
Metode Pelaksanaan : di sungai atau di copure• Di sungai : Pelaks sebagian-sebagian memerlukan kisdam
panjang dan mahal, resiko banjir besar• Di copure/sudetan : Pelaks penuh tanpa kistdam hanya coffer
dam , resiko banjir kecil• Pekerjaan yang harus dipertimbangkan : Saluran pengelak,
tanggul penutup, copure, bendungan, tempat kerja (building pit)
DENAH BENDUNG DI SODETAN
TYPE BANGUNAN
Digolongkan dua besar :
1. Bangunan mempengaruhi air di hulu : bendung, embung, bendungan, cek dam
2. Bangunan tdk mempengaruhi air di hulu : bendung gerak, pengambilan bebas, pompa
Dari jenis bahan bangunan :• Beton : Mantap, mahal, dari sisi cara pengerjaan mutu terjamin,
lebih homogeen, awet, mudah retak akibat setlemen
Dari sisi fungsi pengatur muka air : • Pengatur muka air : bendung tetap, bendung gerak, bendung
karet• Bangunan muka air bebas : pengambilan bebas, pompa,
bangunan saringan bawah
Bendung gerak dapat dipertimbangkan jika :
Kemiringan sungai kecil/relatif datarDaerah genangan luas dan harus dihindariDebit banjir besar, kurang aman dilewatkan pada bendung tetap
Fondasi utk pilar harus betul-betul kuat, kalau tidak pintu terancan macet
Pengambilan bebas dengan syarat :Debit pengambilan kecil dibandingkan debit sungai
Pada aliran normal, tersedia ketinggian air di sungai untuk mengairi sawah
Tebing sungai pada pengambilan bebas stabil
Pintu pengambilan terletak pada tikungan luar
Butir sedimen kecil dan konsentrasi sedimen melayang relatif sedikit.
Kemiringan sungai relatif besar, biasanya di pegunungan
Butir sedimen sedang kecil dan konsentrasi sedimen tinggi
Menggandung bongkahan batu Debit pengambilan jauh lebih
kecil dari debit sungai Utk pengurasan perlu debit air
dan kemiringan yg memadai
Sedimen halus akan masuk ke saluran, yang kasar akan loncat dan melewati bangunan. Sebagian krikil terjepit pd jeruji. Konsentrasi sedimen yang tinggi akan menyebabkan penumpukan material di hilir bendung dan mengganggu fungsi bendung.
Bendung Saringan Bawah Dapat Dipertimbangkan Jika :
Ada Beberapa Jenis Pompa yaitu :a) Pompa air yang digerakkan
dengan tenaga manusia (pompa tangan)
b) Pompa air dengan penggerak tenaga air (air terjun dan aliran air)
c) Poma air dengan penggerak berbahan bakar minyak
d) Pompa air dengan menggunakan tenaga listrik
Keuntungan / Kerugian Menggunakan Pompa :
Biaya OP mahal, hanya dipakai kalau cara grafitasi tdk bisa.
Debit air irigasi relatif kecil dibanding debit sungai
Fleksibel membelokkan air Biaya investasi murah Perlu studi kelayakan yang cermat
POMPA
BENDUNG KARET(Bendung Gerak Horisontal)
Memiliki 2 Bagian Pokok Yaitu :1.Tubuh bendung terbuat dari bahan karet2.Pondasi terbuat dari beton dan sebagai dudukan karet, dilengkapi dengan instrumen pengontrol udara atau air (Manometer)
Bendung karet dapat berfungsi meninggikan air dengan cara mengembungkan tubuh bendungUntuk menurunkan muka air dengan cara mengempiskan tubuh bendungTubuh bendung terbuat dari tabung karet dan dapat diisi udara
Sungai tidak mengangkut sedimen kasar, tidak bawa sampah yang besar dan keras, tidak ada bahan kimia
Subkritik
Sedimen tidak berat
Karet elastis, kuat , tahan lama dan tidak mudah terabrasi
Kekuatan dan dimensi bahan karet disesuaikan kemampuan pabrik
BENDUNG KARET
BENDUNG DENGAN PEMBILAS BAWAH
Pembilas bawah
PERENCANAAN HIDRAULISBendung :Lebar bendung : sama dengan lebar rata2 sungai pada bankfull discharge.Biasanya B = 120 % Bs (lebar sungai pada banjir tahunan)
Rumus :
Bef = Lebar efektif bendungB = Lebar mercu bendungn = Jumlah pilarKp = Koef kontraksi pilarKa = Koef kontraksi pangkal bendungH1 = Tinggi energi
Mercu Bendung :Di Indonesia umumnya bentuk bulat dan ogee. Kedua bentuk ini cocok utk beton atau pasangan batu kali. Kemiringan bagian hilir 1 : 1Bentuk Bulat : memberikan harga koef jauh lebih tinggi (44 %) dibanding ambang lebar.Bentuk Ogee : bentuk lengkung memakai persamaan matematis. Sedikit rumit dilaksanakan. Memberikan sifat hidraulis yang baik, bentuk gemuk dan kekar, menambah stabilitas.
Bef = B – 2(n Kp + Ka) H1
Lebar Effektif Bendung (Bef) = B – 2(n Kp + Ka) H1
PERENCANAAN HIDRAULIS Mercu Bulat & Ogee
Mercu Type Ogee
Bendung Dengan Mercu Bulat
Mercu Type Bulat
PERENCANAAN HIDRAULIS
Kolam olak Type Vlugter
Kolam loncat air Type Vlugter sdh tdk dipakai. Tidak mempertimb kedalaman air di hilir. Akibatnya untuk debit yg berbeda . Dipakai di saluran ok
PERENCANAAN HIDRAULIS
Kolam loncat air, Type radial / bak tenggelam. Untuk sungai batu-batu besar, batu rolling, loncat ke hilir
DENAH DAN POTONGAN BAGIAN KIRI BENDUNG
DENAH BAGIAN KANAN BENDUNGPINTU PENGURAS DAN INTAKE
POTONGAN-POTONGAN BENDUNG
DENAH DAN POT MEMANJANG
KANTONG LUMPUR
DENAH PENGURAS DAN INTAKE
PENGURAS
INTAKE