1. Fungsi bendung/bangunan utama dikaitkan dengan daerah irigasi: Bendung adalah bangunan melintang sungai yang berfungsi untuk meninggikan muka air sungai agar bisa disadap. Bendung merupakan salah satu bagian dari bangunan utama. Bangunan Utama adalah bangunan air (hydraulic structure) yang terdiri dari bagian-bagian: bendung (weir structure), bangunan pengelak (diversion structure), bangunan pengambilan (intake structure), bangunan pembilas (flushing structure) dan bangunan kantong lumpur (sediment trap structure). Fungsi utama dari bangunan utama/bendung adalah untuk meninggikan elevasi muka air dari sungai yang dibendung sehingga air bisa disadap dan dialirkan ke saluran lewat bangunan pengambilan (intake structure).

2. Fungsi dari bagian-bagian bangunan utama :

Bangunan bendung : bagian dari bangunan utama yang benar-benar dibangun di dalam air. Bangunan ini diperlukan untuk memungkinkan dibelokkannya air sungai ke jaringan irigasi, dengan jalan menaikkan muka air di sungai atau dengan memperlebar pengambilan didasar sungai seperti pada tipe bendung saringan bawah (bottom rackweir).

Bangunan pengambilan : sebuah bangunan berupa pintu air. Air irigasi dibelokkan dari sungai melalui bangunan ini. Pertimbangan utama dalam merencanakan sebuah bangunan pengambilan adalah debit rencana pengelakan sedimen.

Bangunan pembilas (penguras) : Pada tubuh bendung tepat di hilir pengambilan, dibuat bangunan pembilas guna mencegah masuknya bahan sedimen kasar ke dalam jaringan saluran irigasi. Kantong lumpur : Kantong lumpur mengendapkan fraksi-fraksi sedimen yang lebih besar dari fraksi pasir halus tetapi masih termasuk pasir halus dengan diameter butir berukuran 0,088 mm dan biasanya ditempatkan persis di sebelah hilir pengambilan. Bahan-bahan yang lebih halus tidak dapat ditangkap dalam kantong lumpur biasa dan harus diangkut melalui jaringan saluran ke sawah-sawah. Bahan yang telah mengendap di dalam kantong kemudian dibersihkan secara berkala. Pembersihan ini biasanya dilakukan dengan menggunakan aliran air yang deras untuk menghanyutkan bahan endapan tersebut kembali ke sungai. Dalam hal-hal tertentu, pembersihan ini perlu dilakukan dengan cara lain, yaitu dengan jalan mengeruknya atau dilakukan dengan tangan.

Perkuatan sungai : Pembuatan bangunan perkuatan sungai khusus di sekitar bangunan utama untuk menjaga agar bangunan tetap berfungsi dengan baik, terdiri dari: (1) Bangunan perkuatan sungai guna melindungi bangunan terhadap kerusakan akibat penggerusan dan sedimentasi. Pekerjaan-pekerjaan ini umumnya berupa krib, matras batu, pasangan batu kosong dan/atau dinding pengarah. (2) Tanggul banjir untuk melindungi lahan yang berdekatan terhadap genangan akibat banjir. (3) Saringan bongkah untuk melindungi pengambilan atau pembilas, agar bongkah tidak menyumbah bangunan selama terjadi banjir. (4) Tanggul penutup untuk menutup bagian sungai lama atau, bila bangunan bendung dibuat di kopur, untuk mengelakkan sungai melalui bangunan tersebut.

Bangunan-bangunan pelengkap : Bangunan-bangunan atau perlengkapan yang akan ditambahkan ke bangunan utama diperlukan keperluan :

Pengukuran debit dan muka air di sungai maupun di saluran;

Rumah untuk opreasi pintu;

Peralatan komunikasi, tempat teduh serta perumahan untuk tenaga operasional, gudang dan ruang kerja untuk kegiatan operasional dan pemeliharaan;

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

instalasi tenaga air mikro atau mini, tergantung pada hasil evaluasi ekonomi serta kemungkinan hidrolik. Instalasi ini bisa dibangun di dalam bangunan bendung atau di ujung kantong lumpur atau di awal saluran.

bangunan tangga ikan (fish ladder) diperlukan pada lokasi yang senyatanya perlu dijaga keseimbangan lingkungannya sehingga kehidupan biota tidak terganggu. Pada lokasi diluar pertimbangan tersebut tidak diperlukan tangga ikan. 3. Tahapan perencanaan bendung serta data-data yang diperlukan : PENENTUAN LOKASI BENDUNG:

Lokasi bendung harus dipilih di tempat yang optimum dengan memperhatikan :

Bagian sungai yang lurus dengan bentang terpendek ( jarak antara tebing kiri-tebing kanan).

Terdapat alur yang stabil di dekat lokasi bangunan pengambilan (intake structure). Air sungai yang akan disadap mencukupi meskipun pada saat musim kemarau.

Sedikit sedimen yang masuk pada saat penyadapan.

Dampak pembangunan bendung adalah kecil baik ke arah hulu dan hilir.

Stabilitas bendung bisa tercapai seiring dengan biaya yang ekonomis.

Mudah dalam saat pelaksanaan Operasi dan pemeliharaan.

Data-data yang dibutuhkan untuk perencanaan:

Peta topografi (skala 1 : 25000, 1 : 1 : 2000 dan skala 1 : 100), untuk menentukan tata letak bendung.

Data geologi teknik lokasi tapak bendung, untuk menentukan karakteristik pondasi bendung.

Data hidrologi, untuk menentukan besaran debit banjir rencana.

Data morfologi sungai, untuk menentukan besaran angkutan sedimen.

Data karakteristik sungai, untuk menentukan hubungan antara besaran debit sungai dengan elevasi muka air banjir.

Keadaan batas pada jaringan irigasi, untuk menentukan dimensi bendung dan bangunan intake.

Bangunan-bangunan yang sudah ada (exsisting structure) atau bangunan yang sedang direncanakan pada sungai tersebut, baik di hulu maupun hilir calon bendung.

Pemilihan tipe bendung

Pemilihan tipe bendung ( bendung tetap ataupun bendung gerak) didasarkan pada pengaruh air balik akibat pembendungan (back water). Jika pengaruh air balik akibat pembendungan tersebut berdampak pada daerah yang luas maka bendung gerak (bendung berpintu) merupakan pilihan yang tepat.

Jika pengaruh air balik akibat pembendungan tersebut berdampak pada daerah yang tidak terlalu luas (misal di daerah hulu ) maka bendung tetap merupakan pilihan yang tepat.

Jika sungai mengangkut batu-batuan bongkahan pada saat banjir, maka peredam energi yang sesuai adalah tipe bak tenggelam. Bagian hulu muka pelimpah direncanakan mempunyai kemiringan untuk mengantisipasi agar batu-batu bongkah dapat terangkut lewat di atas pelimpah. Jika sungai tidak mengangkut batu-batuan bongkahan pada saat banjir, maka peredam energi yang sesuai adalah tipe kolam olakan (stilling basin).

Penentuan elevasi puncak bendung/elevasi puncak pelimpah

Elevasi puncak pelimpah direncanakan dengan mempertimbangkan : elevasi muka air rencana di bangunan bagi paling hulu, kehilangan tinggi energi pada alat ukur, kehilangan tinggi energi pada pengambilan saluran primer, kehilangan tinggi energi pada pengambilan, faktor keamanan dan kemiringan saluran antara bangunan intake dengan bangunan bagi paling hulu.

Contoh untuk ilustrasi penentuan elevasi puncak pelimpah :

Elevasi muka air rencana pada bangunan bagi yang paling hulu =+15.87

Kehilangan tinggi energi pada alat ukur

=0.40 m

Kehilangan tinggi energi pada pengambilan saluran primer

=0.10 m

Kehilangan tinggi energi pada intake

=0.18 m

Beda tinggi akibat kemiringan saluran antara intake bang. Bagi=0.05 m

(panjang saluran 375 m; kemiringan saluran 0.00013; 375x0.00013)

Faktor keamanan

=0.10 m

Elevasi puncak pelimpah=+16.70

Penentuan lebar Bendung

Untuk menentukan lebar bendung yaitu jarak dari dinding sebelah kiri ke dinding sebelah kanan maka dilakukan langkah-langkah seperti berikut :

1) Melakukan pengukuran beberapa potongan melintang (cross section) sungai pada rentang jarak antara 100 m. Misalkan : ada 6 potongan yaitu P1, P2, P3, P4, P5 dan P6.

2) Memplot potongan melintang tersebut (P1 sampai P6) pada gambar.

3) Menentukan kemiringan rata-rata dasar sungai (Ib).

Misal :

PotonganElev. Dasar sungai rata-rataJarak antar (m)Kemiringan dasar (slope) rata-rata

P115.40-

P215.3020(15.40-15.30)/20=0.005

P315.2520(15.30-15.25)/20=0.0025

P415.2020(15.25-15.20)/20=0.0025

P515.1020(15.20-15.10)/20=0.005

P615.0520(15.10-15.05)/20=0.0025

Total100

Rata-rata slope Ib adalah = 0.0035

4) Menentukan banjir tahunan (Q1), misalkan : 275 m3/dt (didapat dari analisis hidrologi)

5) Menentukan elevasi muka air banjir tahunan di setiap potongan.

6) Menentukan lebar permukaan air di sungai untuk Q1 pada setiap potongan.

7) Menghitung lebar rata-rata dari potongan P1 sampai P6. Misalkan didapat

P1 = 81.0 m

P2 = 81.5 m

P3 = 66.0 m

P4 = 69.0 m

P5 = 62.0 m

P6 = 69.0 m

Lebar rata-rata P1 sampai P6 = 71.40 m( ini jarak antara abutment kiri dan kanan.

Perencanaan Tubuh Bendung :

Bangunan tubuh bendung (weir) terdiri dari: pelimpah (spilway), peredam energi (energy dissipator), pondasi bendung dan lantai hulu bendung.

Pelimpah (spilway).Pelimpah berfungsi untuk menaikkan elevasi muka air. Elevasi puncak pelimpah direncanakan berdasarkan banyak hal antara lain : elevasi muka air rencana di bangunan bagi paling hulu, kehilangan tinggi energi pada alat ukur, kehilangan tinggi energi pada pengambilan saluran primer, kehilangan tinggi energi pada pengambilan, faktor keamanan dan kemiringan saluran antara bangunan intake dengan bangunan bagi paling hulu.

Ada beberapa macam profil pelimpah antara lain : pelimpah profil bulat, pelimpah profil Bazin, pelimpah profil Modified Creager, pelimpah menurut standard WES (Waterways Experiment Station) serta banyak lagi bentuk profil lainnya.

Contoh perencanaan pelimpah bendung:

Tipe profil pelimpah

=bulat

Material pelimpah

=pasangan batu

Kemiringan muka hulu

=1 : 0.33

Kemiringan bagian hilar

=1 : 1

Lebar antar abutment kiri-kanan=71.4 m (perhitungan lebar bendung)

Jari-jari puncak pelimpah r

=1.75 (perkiraan awal)

Rumus debit melalui pelimpah :

Dengan :

Q=Debit banjir rencana periode ulang 100 tahunan (Q100), diperoleh dari

analisis hidrologi.--> (Q100 = 800 m3/dt)

Cd=Koefisien debit, hasil perkalian antara C1xC2xC3

Be=Lebar efektif bendung (m)

H1=Tinggi energi di hulu pelimpah (m)

B=Lebar pelimpah, tidak termasuk pilar dan bangunan pembilas (m)

N=Jumlah pilar

Kp=koefisien kontraksi pilar (untuk pilar dengan penampang bulat, kp = 0.01)

Ka=koefisien konstraksi abutment/dinding (ka = 0.1)

Sketsa denah Bendung

Lebar antar abutment=71.4 m

Lebar pilar

=1.5 m

Lebar pembilas=7.1 m

Lebar pelimpah B=71.4 m - 1.5 m - 7.1 m = 62.8 m

Be

=62.8 m 2(1 x 0.01 + 0.1) 1.8= 62.4 m

(asums H = 1.8 m)

Input jari-jari puncak pelimpah =1.75 m (asumsi sementara)

Tinggi pelimpah p

=1.5 m

Harga Cd

=1.3 (asums awal)

Maka :

Didapat H1 = 3.22 m

Untuk H1/r = 3.22 / 1.75 = 1.84 (dari gambar 3.18, didapat Co 1.3

Untuk p/H1 = 1.5 / 3.22 = 0.46 < 1.5 ( maka harus dibuat koreksi akibat perbandingan p/H1 dengan koefisien C1 (gambar 3.19).

p/H1 = 0.46 ( maka C1 adalah 0.91(gambar 3.19).

Karena muka hulu pelimpah direncanakan 1 : 0.33, maka diperlukan faktor koreksi C2 (gambar 3.20).

Untuk p/H1 = 0.46 , maka C2= 1.006.

Sehingga Cd = C0 x C1 x C2 = 1.3 x 0.91 x 1.006 = 1.19. Harga Cd ini berbeda dari harga Cd asumsi awal yang = 1.3, sehingga harga H1 dari rumus di atas, harus dikoreksi.

Dengan melakukan perhitungan ulang diperoleh hasil seperti berikut :

Didapat H1 = 3.4 m

Untuk H1/r = 3.4 / 1.75 = 1.94 (dari gambar 3.18, didapat Co 1.305

Untuk p/H1 = 1.5 / 3.4 = 0.44 < 1.5 ( maka harus dibuat koreksi akibat perbandingan p/H1 dengan koefisien C1 (gambar 3.19).

p/H1 = 0.44 ( maka C1 adalah 0.895 (gambar 3.19)

Karena muka hulu pelimpah direncanakan 1 : 0.33, maka diperlukan faktor koreksi C2 (gambar 3.20).

Untuk p/H1 = 0.44 , maka C2= 1.008

Sehingga Cd = C0 x C1 x C2 = 1.3 x 0.90 x 1.008 = 1.18, harga ini mendekati Cd asumsi = 1.2 sehingga perhitungan tadi tidak perlu diulang lagi.

Pengecekan tekanan negatif di atas puncak pelimpah :

Sehubungan material pelimpah terbuat dari pasangan batu, maka tekanan negatif di atas pelimpah dibatasi harus kurang dari -1, dengan menggunakan gambar 3.21.

Dengan H1/r = 3.4 / 1.75 = 1.94, maka besar tekanan adalah :

(p/g) /H1 = -0.2 ( lihat gambar 3.21

Sehingga : (p/g) = H1 x -0.2 = 3.4 x -0.2 = -0.68 > - 1( ok

Contoh perencanaan peredam energi :

Karena banjir diperkirakan akan mengangkut/menghanyutkan batu-batu bongkah (couble),

maka peredam energi (energy dissipator) direncanakan tipe bak (bucket type).Data-data untuk perhitungan :

Debit persatuan lebar q = (Q/B) = 800 / 62.4 = 12.80 m3/dt/m

Kedalaman kritis

= = 2.55 m

Tinggi energi di hulu = elevasi puncak pelimpah + H1 = 16.70 + 3.4 = +20.10

Muka air di hilir pelimpah = +16.45 (Didapat dari perhitungan kapacitas sungai pada saat Q100).

Tinggi kecepatan di hilir (v2/2g) = 0.1 m (asumsi)

Ttinggi energi di hilir = muka air di hilir pelimpah + tinggi kecepatan

= +16.45 + 0.1 = +16.55

Sehingga didapat :

H = Tinggi energi di hulu pelimpah Tinggi energi di hilir pelimpah

= +20.10 16.55

= 3.55 m

Menentukan jari-jari bucket :

Untuk H/hc = 3.55 / 2.55 = 1.38, maka dari gambar 3.22 didapat

Rmin / hc = 1.55, sehingga Rmin = 1.55 x hc = 1.55 x 2.55 = 3.95 m,

R direncanakan 4.5 m

Menentukan Batas muka air hilir minimum (Tmin) :

Untuk H/hc = 3.55 / 2.55 = 1.38, maka dari gambar 3.23 didapat :

Tmin / hc = 2, sehingga Tmin = 2 x hc = 2 x 2.55 = 5.10 m,

T direncanakan 5.5 m

pelimpah

62.8 m

71.4 m

pilar

1.5 m

pembilas

7.1 m

_1272172856.unknown

_1272172881.unknown

_1272175784.unknown

_1272253630.unknown

_1272175705.unknown

_1272172869.unknown

_1272022162.unknown

_1272163531.unknown