Transcript PERANCANGAN BENDUNG

I Putu Gustave Suryantara Pariartha
Pengertian Bendung
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
JENIS BENDUNG
• Bendung tetap (permanent)
Yaitu bendung yang dibangun dengan perencanaan jangka waktu
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.
DATA-DATA
Data Peta Topografi.
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.
FUNGSI BENDUNG SECARA UMUM
• 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.
SYARAT_SYARAT KONSTRUKSI
BENDUNG
• 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 LOKASI BENDUNG
• Profil sungai dengan topografi yang baik dan profil 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.
TIPE MERCU 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.
BAGIAN-BAGIAN 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.
STABILITAS BENDUNG
Dalam peninjauan stabilitas bendung, maka potongan-potongan yang di tinjau
terutama adalah potongan-potongan I-I dan II-II karena potongan ini adalah
yang terlemah
Potongan terlemah pada Bendung
STABILITAS BENDUNG
Gaya Berat
Sebuah bendung akan menderita tekanan gaya-gaya seperti gaya berat, gaya
gempa, tekanan lumpur, gaya hidrostatis dan gaya uplift-pressure.
a. Gaya berat.
Gaya berat ini adalah berat dari kontruksi, berarah vertikal ke bawahyang
garis kerjanya melewati titik barat kontruksi. Untuk memudahkan
perhitungan, biasanya dibagi-bagi yang berbentuk segitiga - segitiga, segi
empat atau trapesium.Karena peninjauannya adalah tiap lebar 1 meter, maka
gaya yang di perhitungkan adalah luas bidang kali berat jenis kontruksi
(untuk pasangan batu kali biasanya di ambil 1,80 )
Gaya berat tubuh bendung
STABILITAS BENDUNG
Gaya Gempa
Gaya gempa.
Untuk daerah-daerah yang banyak gunung berapinya seperti di Indonesia,
maka gaya gempa harus di perhitungkan terhadap kontruksi.
Gaya gempa sebesar, K = f . G
Dimana : f = koefisien gempa.
G = berat kontruksi.
Gaya gempa ini berarah horizontal, kearah yang berbahaya (yang merugikan ),
dengan garis kerja yang melewati titik berat kontruksi. Sudah tentu juga ada
komponen vertikal, tetapi ini relatif tidak berbahaya di bandingkan dengan
komponen yang horizontal.
Harga f tergantung dari lokasi tempat kontruksi sesuai dengan peta zone
gempa.
STABILITAS BENDUNG
Tekanan Lumpur
Apabila bendung sudah ber-exploitasi, maka akan tertimbun endapan di depan
bendung. Endapan ini di perhitungkan sebagian setinggi mercu.
Tekanan lumpur
Dimana : s = b.d. lumpur (biasanya di ambil 1,6)
 = sudut geser alam dari silt (repose angle)
untuk silt diambil  = 30o
STABILITAS BENDUNG
Gaya Hidrostatis
Mercu tidak tenggelam
Gaya hidrostatis kondisi air normal dan banjir
.
W1 = ½..a.h
W2 = ½..h2
W3 = ½. .a (2h1 – h)
W4 = ½..h (2h1 – h)
W5= ½..b.h2
W6 = ½..h2
STABILITAS BENDUNG
Uplift Pressure
Tekanan pada tiap titik sudut
Secara umum besarnya tekanan pada titik X adalah :
Dimana : Ux = uplift – pressure titik X.
Hx = tingginya titik X terhadap air di muka.
X = panjangnya creep line sampai ke titik X ( ABCX ).
L = jumlah panjang creep line ( ABCXDE )
H = beda tekanan.
STABILITAS BENDUNG
Uplift Pressure
Uplift pressure
Gaya uplift di bidang XD adalah : UXD = 1/2.b ( Ux + Ud ) dan bekerja pada
titik berat trapesium. Untuk tanah dasar yang baik di sertai dengan drain yang
baik pula maka uplift dapat di anggap bekerja 67% nya. Jadi bekerja upliftpressure antara 67% sampai 100%.
STABILITAS BENDUNG
Asumsi Stabilitas
Potongan terlemah pada Bendung
Untuk menyederhanakan perhitungan tanpa mengurangi hakekat dari perhitungan
itu sendiri, maka di adakan anggapan-anggapan sbb :
a. Peninjauan potongan vertikal adalah pada potongan-potongan yang paling lemah
( dalam hal ini potongan 1-1 dan 2-2 )
b. Lapisan puddel tetap berfungsi.
c. Titik guling pada peninjau vertikal di atas adalah titik A.
d. Kontruksi bagian depan bendung akan penuh lumpur setinggi mercu bendung.
e. Harus di perhitungkan sekurang-kurangnya pada dua keadaan muka air, yaitu
muka air banjir dan muka air normal.
f. Ditinjau pula potongan-potongan mendatar pada kedudukan :
- Bagian di atas lantai muka, tiap 1 meter vertikal.
- Bagian di bawah lantai muka, dua potongan pada tempat-tempat yang di
anggap terlemah.
STABILITAS BENDUNG
Syarat-syarat stabilitas
Pada kontruksi dengan batu kali, maka tidak boleh terjadi tegangan tarik. Ini berarti
bahwa resultante gaya-gaya yang bekerja pada tiap-tiap potongan harus masuk kern.
Daerah kern
STABILITAS BENDUNG
Syarat-syarat stabilitas
Momen tahanan ( Mt ) harus lebih besar dari pada momen guling ( Mg ). Faktor
keamanan untuk ini dapat di ambil antara 1,50 dan 2.
Kontruksi tidak boleh menggeser. Faktor keamanan untuk ini dapat di ambil
antara 1,2 dan 2,00
F = faktor keamanan.
f = koef. Gesekan antara kontruksi dan dasarnya
Tegangan tanah yang terjadi tidak boleh melebihi tegangan tanah yang di
izinkan.
( g  g )
STABILITAS BENDUNG
Syarat-syarat stabilitas
Setiap titik pada seluruh kontruksi tidak boleh terangkat oleh gaya keatas
(balance antara tekanan keatas dan tekanan kebawah)