perencanaan elevasi bendung

Perencanaan Elevasi Bendung

Bendung (Bangunan Sadap) atau Weir (Diversion Structure) merupakan bangunan (komplek bangunan) melintasi sungai yang berfungsi mempertinggi elevasi air sungai dan membelokkan air agar dapat mengalir ke saluran dan masuk ke sawah untuk keperluan irigasi.

Definisi Bendung

Menurut ARS Group, 1982, Analisa Upah dan Bahan BOW (Burgerlijke Openbare Werken), Bendung adalah bangunan air (beserta kelengkapannya) yang dibangun melintang sungai atau pada sudetan untuk meninggikan taraf muka air sehingga dapat dialirkan secara gravitasi ke tempat yang membutuhkannya.

Lokasi bendung dipilih atas pertimbangan beberapa aspek yaitu :

1) Keadaan topografi a. Semua rencana daerah irigasi dapat terairi, sehingga harus dilihat elevasi sawah tertinggi yang akan diari.b. Bila elevasi sawah tertinggi yang akan diairi telah diketahui maka elevasi mercu bendung dapat ditetapkan. c. Kedua hal diatas lokasi bendung dilihat dari segi topografi dapat diseleksi. d. Ketinggian mercu bendung dari dasar sungai dapat pula direncanakan.

Bendung Tetap Untuk Irigasi

2) Kondisi topografi a. Ketinggian bendung tidak terlalu tinggi. b. Trace saluran induk terletak ditempat yang baik. c. Penempatan lokasi intake yang tepat dilihat dari segi hidraulik dan angkutan sedimen.

3) Kondisi hidraulik dan morfologi sungai di lokasi bendung : a. Pola aliran sungai, kecepatan & arahnya

pada waktu debit banjir sedang/kecil. b. Kedalaman dan lebar muka air pada waktu debit banjir sedang dan kecil. c. Tinggi muka air pada debit rencana, dan potensi dan distribusi angkutan sedimen. d. Potensi dan distribusi angkutan sedimen.

Bila persyaratan di atas tidak terpenuhi maka dipertimbangkan pembangunan bandung di lokasi lain misalnya di sudetan sungai atau dengan jalan membangun pengendalian sungai. 4) Kondisi tanah fondasi bendung harus dipertimbangkan di lokasi dimana tanah fondasinya cukup baik sehingga bangunan akan stabil.

5) Biaya pelaksanaan beberapa alternatif lokasi harus dipertimbangkan, selanjutnya biaya pelaksanaan dapat ditentukan dan cara pelaksanaanya, peralatan dan tenaga. 6) Faktor-faktor lain yaitu penggunaan lahan di sekitar bendung, kemungkinan pengembangan daerah di sekitar bendung, perubahan morfologi sungai daerah genangan yang tidak terlalu luas dan ketinggian tanggul banjir.

Bendung berfungsi antara lain untuk meninggikan taraf muka air, agar sungai dapat disadap sesuai dengan kebutuhan dan untuk

mengandalikan aliran, angkutan sedimen dan geometri sungai sehingga air dapat dimanfaatkan secara aman, efektif, efesien, dan optimal.

Bendung Pelimpah/Bendung Tetap

Bendung sebagai pengatur tinggi muka air sebagai dapat dibedakan menjadi bendung pelimpah dan bendung gerak. Bendung pelimpah terbuat dari pasang batu. Bendung pelimpah yang dibangun melintang sungai, akan memberikan tinggi minimum kepada bangunan intake untuk keperluan irigasi, merupakan penghalang selama terjadi banjir dan dapat menyebabkan genangan di udikbendung.

Bendung pelimpah terdiri dari antara lain tubuh bendung dan mercu bendung. Tubuh bendung merupakan bendung ambang tetap yang berfungsi untuk meninggikan taraf muka air sungai. Mercu bendung berfungsi untuk mengatur tinggi air minimum, melewatkan debit banjir dan untuk membatasi tinggi genangan yang akan terjadi di udik bendung.

Lebar sungai = 52,00 meter Tinggi muka air = 2,80 m Debit = 3600 m3/dt Elevasi MAT di sawah + 152,20 Tanah terjauh berjarak 560,00 meter dari

lokasi bendung.

Contoh Perhitungan

Kemiringan tanah sama dengan kemiringan dasar sungai. Luas sawah 4200 ha, pemberian air 1,5 lt/dt/ha. Tanah sedikit berpasir. Rencanakan bendung tetap di sungai

tersebut agar dapat mengairi sawah

Dalam desain hidraulik bendung tetap ada beberapa tahap-tahap yang harus dilakukan, yaitu sebagai berikut.

1) Data awal seperti debit banjir desain sungai, debit penyadapan ke intake, keadaan hidraulik sungai, tinggi muka air sungai saat banjir, elevasi lahan yang akan diairi telah diketahui.

2) Perhitungan untuk penentuan elevasi mercu bendung.

3) Penentuan panjang mercu bendung. 4) Penetapan ukuran lebar pembilas dan lebar

pilar pembilas.

Tahap-Tahap Desain

5) Perhitungan penentuan ketinggian elevasi muka air banjir di hulu bendung.

6) Penetapan ukuran mercu bendung dan tubuh bendung.

7) Perhitungan dimensi hidraulik bangunan intake. 8) Penetapan dimensi hidraulik bangunan pembilas. 9) Penetapan tipe, bentuk dan ukuran bangunan

peredam energi. 10) Perhitungan panjang lantai udik bendung. 11) Penetapan dimensi tembok pangkal, tembok

sayap udik dan tembok sayap hilir dan sebagainya.

Mercu bendung yang digunakan dalam desain ini adalah mercu bulat. Perhitungan penentuan elevasi mercu bendung dengan memperhatikan faktor ketinggian elevasi sawah tertinggi yang akan diairi.

Sawah yang akan diairi + 152,20 Tinggi air di sawah 0,37 Kehilangan tekanan Dari saluran tersier ke sawah 0,37 Dari saluran sekunder ke hilir 0,37

Perhitungan penentuan elevasi mercu bendung

Dari saluran induk ke sekunder 0,37 Akibat kemiringan saluran 0,42 Akibat bangunan ukur 0,67 Dari intake ke saluran induk/kantong

sedimen 0,47 Bangunan lain, antara lain kantong

sedimen 0,52 Eksploitasi 0,37 Elevasi mercu bendung + 156,20

Panjang mercu bendung ditentukan 1,2 kali lebar sungai rata-rata.

Panjang mercu bendung = 1,2 * 52 m = 62 m

Penentuan panjang mercu bendung

Untuk sungai yang lebarnya kurang dari 100 meter, lebar bangunanpembilas diambil 1/10 kali dari lebar bentang bendung. Lebar bangunan pembilas = 1/10 * 52 m = 5,2 m

Lebar satu lubang maksimal 2,50 m untuk kemudahan operasi pintu dan jumlah lubang tidak lebih dari tiga buah.

Pembilas dibuat 2 buah, masing-masing 2,50 m. Pintu pembilas ditetapkan 2 buah dengan lebar masing-masing pilar 1,50 m.

Penentuan lebar lubang dan pilar pembilas

Panjang mercu bendung efektif dihitung dengan menggunakan rumus: Be = Bb – 2 (n * Kp + Ka) He

dimana: Be : panjang mercu bendung efektif, m Bb : panjang mercu bendung bruto, m n : jumlah pilar pembilas Kp : koefisien kontraksi pilar = 0,01 Ka : koefisien kontraksi pangkal bendung = 0,10 He : tinggi energi, m

Perhitungan panjang mercu bendung efektif

Panjang mercu bendung efektif: Be = Bb – 2 (n * Kp + Ka) He = 62 – 2 (2 * 0,01 + 0,10) He = 62 – 0,24 = 61,76 m

Elevasi muka air banjir di udik bendung dapat diketahui dengan menghitung tinggi energi dengan menggunakan rumus berikut.

Qd = C * Be * He3/2

Perhitungan tinggi muka air banjir di udik bendung

dimana: Qd : debit banjir sungai rencana = 3600

m3/dt C : koefisien debit pelimpah : 3,97 (

He/Hd)0,12 = 3,97 (dimana He = Ha) (Open Channel Hydraulic, Ven Te Chow hal. 369) Be : panjang mercu bendung efektif He : tinggi energi, m

Perhitungan dilakukan dengan cara trial & error.

Langkah I, diasumsikan nilai Be = 61,50 m He = (Qd / C * Be)2/3 He = (3600 / 3,97 * 61,50)2/3 = 6,013 m

Langkah II, diasumsikan nilai Be = 62,00 m He = (3600 / 3,97 * 62,00)2/3 = 5,980 m

Langkah II, diasumsikan nilai Be = 62,50 m He = (3600 / 3,97 * 62,50)2/3 = 5,948 m

Nilai He diambil 6,0 meter, sehingga: Be = 62 –0,24

He = 62 – 0,24 * 6,0 = 60,56 m ≈ 61,00 m Tinggi tekanan (desain head)Ha = He – (V2 / 2g) Ha = He = 6,0 m (V2 / 2g diabaikan) Kesimpulan:

Tinggi muka air banjir di udik bendung = Ha = 6,0 m Elevasi muka air banjir = + 156,20 + 6,0 = + 162,20

Nilai jari-jari mercu bendung untuk pasangan batu berkisar antara 0,3 s.d 0,7 kali dari Ha dan untuk mercu bendung dari beton nilai jari-jarinya antara 0,1 s.d 0,7 kali Ha.

Mercu bendung yang digunakan adalah pasangan batu, dan nilainya diambil 0,3H sehingga:

Jari-jari mercu bendung = 0,3 * 6,0 m = 1,8 m

Penentuan nilai jari-jari mercu bendung

Elevasi mercu bendung = + 156,20 Panjang mercu bendung = 62,00 m Lebar pembilas (2 * 2,50 m) = 5,00 m Lebar pilar pembilas (2 * 1,50 m) = 3,00 m Panjang bendung total = 70,00 m Tinggi muka air di udik bendung = 6,00 m Elevasi muka air banjir = + 162,20 Tinggi pembendungan = 6,00 m Kemiringan tubuh bendung = 1:1

Resume perhitungan hidraulik bendung