Konstruksi Bendungan

Baca Juga:

Bendungan
atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi
waduk, danau, atau tempat rekreasi. Seringkali bendungan juga digunakan
untuk mengalirkan air ke sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Air.
Kebanyakan dam juga memiliki bagian yang disebut pintu air dan spillway untuk
membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan.
Bendungan (dam) dan bendung(weir) sebenarnya merupakan struktur yang
berbeda. Bendung (weir) adalah struktur bendungan berkepala rendah
(lowhead dam), yang berfungsi untuk menaikkan muka air, biasanya
terdapat di sungai.

Dalam
merencanakan bendungan ini harus dijaga agar dasar bawah bendungannya
tidak tergerus oleh air yang terjun, untuk mengatasi hal ini sering
diberi lantai dari pasangan batu atau beton goutcap (jika pondasi bendungan tidak ditemukan geologi yang layak). Selain bendungan harus kuat maka
bendungan itu harus sungguh-sungguh dapat berfungsi sebagai penahan
air, tidak boleh ada sebagian air yang mengalir melalui bawah bendungan,
apabila lapisan kedap air sangat dalam letaknya maka dasar sungai
diatas bendungan diberi lapisan kedap air, maksudnya ialah memperpanjang
jalan air di bawah lapisan kedap/rapat air tersebut sedemikian sehingga
kecepatan air dibuat menjadi sekecil-kecilnya dan tidak lagi mampu
manghanyutkan butir-butir, sebab kalau butir-butir tanah hanyut maka
akibatnya bendungan akan cepat mengalami kerusakan.

Terdapat banyak sekali tipe bendungan yang sukar dibandingkan antara satu dengan yang lainnya. Jadi satu bendungan dapat dipandang dari berbagai segi yang masing-masing menghasilkan tipe yang berbeda-beda pula.

Pembagian tipe bendungan:

1 Pembagian tipe bendungan berdasar ukurannya
Ada dua tipe yaitu bendungan besar dan bendungan kecil.
 

Bendungan besar (large dams)
Menurut ICOLD definisi bendungan besar adalah:
Bendungan yang tingginya lebih dari 15 m, diukur dari bagian terbawah pondasi sampai puncak bendungan.

Bendungan yang tingginya antara 10 m dan 15 m dapat pula disebut bendungan besar asal memenuhi salah satu atau lebih kriteria sebagai berikut:

• Panjang puncak bendungan tidak kurang dari 500m 
• Kapasitas waduk yang terbentuk tidak kurang dari 1 juta m3.
  
• Debit banjir maksimal yang diperhitungkan tidak kurang dari 2000 m3/detik. 
• Bendungan menghadapi kesulitan-kesulitan khusus pada pondasinya (had specially difficul foundation problems) 
• Bendungan didesain tidak seperti biasanya (unusual design) Bendungan kecil (small dams, weir, bendung)
  

Semua bendungan yang tidak memenuhi syarat sebagai bendungan besar disebut bendungan kecil.

2 Pembangian tipe bendungan beasar tujuan pembangunannya
 

Bendungan dengan tujuan tunggal (single purpose dams).

Adalah bendungan yang dibangun untuk memenuhi satu tujuan saja. Misalnya untuk: pembangkit tenaga listrik atau irigasi ( pengairan) atau pengendalian banjir atau perikanan darat dll, tetapi hanya satu tujuan saja.

Contoh : Bendungan Sakuma di Sungai Tenryu ( Jepang ) Tujuan pembangunan untuk PLTA.

 

Bendungan serbaguna (multipurpose dams)

Adalah bendungan yang dibangun untk memenuhi beberapa tujuan, misalnya: pembangkit listrik (PLTA) dan irigasi pengairan), pengendalian banjir dan PLTA, air minum dan industri, PLTA ,pariwisata dan irigasi dll.

Contoh: Bendungan Selorejo di Sungai (Kali) Konto (Jawa Timur). BENDUNGAN SELOREJO

Manfaat dan Tujuan

• Pengendalian banjir Banjir 1000 tahunan sebesar 920 m3/det. dapat dikendalikan menjadi 360 m3/det
• Banjir 200 tahunan sebesar 720 m3/det. dapat dikendalikan menjadi 260 m3/det
• Pembangkit tenaga listrik dengan daya terpasang 1 x 4,5 MW (49 juta kWh/tahun)
• Penyediaan air irigasi di daerah Pare dan Jombang pada Musim Kemarau sebesar 4 m3/det. sehingga menambah luas daerah irigasi sebesar 5.700 ha dan menaikkan produksi padi sebesar 7500 ton/tahun Pariwisata dan perikanan darat

3 Pembagian tipe bendungan berdasar konstruksinya.

1. Bendungan urugan (fill dams, embakment dams)

Menurut ICOLD definisinya adalah bendungan yang dibangun dari hasil penggalian bahan (material) tanpa tambahan bahan lain yang bersifat campuran secara kimia, jadi betul-betul bahan pembentuk bendungan asli. Bendungan ini masih dapat di

Bendungan urugan serba sama (homogenous dams)

Contoh : Bendungan Bening, Tipe : Homogenous

Bendungan urugan berlapis-lapis (zone dams rockfill dams)Adalah bendungan urugan yang terdiri dari beberapa lapisan yaitu lapisan kedap air (water tight layer), lapisan batu (rock zones, shell), lapisan batu teratur (riprap) dan lapisan pengering (filter zones).

Contoh :

BENDUNGAN WONOREJO

Terletak di desa Wonorejo Kecamatan Pagerwojo Kabupaten Tulungagung. Tipe : Timbunan batu dengan inti kedap air

BENDUNGAN WONOGIRI

Lokasi di sungai bengawan Solo
Kabupaten Wonogiri Jawa Tengah),

Tipe : Timbunan batu dengan inti kedap ditengah

BENDUNGAN SUTAMI

Lokasi bendungan berada pada K. Brantas + 14 km di hilir Bendungan Sengguruh dan +35 km dari kota Malang

Tipe : Timbunan batu /Rock Fill

Bendungan urugan batu dengan lapisan kedap air di muka (impermeable face rockfill dams, dekced rockfill dams)

Adalah bendungan urugan batu berlapis-lapis yang lapisan kedap airnya diletakkan di sebelah hulu bendungan. Lapisan kedap air yang sering dipakai adalah aspal dan beton bertulang. Perancis telah mencoba menggunakan geotextile. Bahan- bahan lainnya seperti kayu, besi dan karet penah pula dicoba namun mengalami kesulitan sehingga tidak pernah dipakai lagi.

Contoh : Bendungan Numappara di Sungai Taka (Jepang) Bendung Marchlyn di tepi Telaga Marchlyn (Inggris)

2. Bendungan beton (concrete dams)

Adalah bendungan yang di buat ari konstruksi beton baik dengan tulangan maupun tidak. Ini masih dapat dibagi menjadi: bendungan beton berdasar berat sendiri, bendungan beton dengan penyangga, bendungan beton berbentuk lengkung dan bendungan beton kombinasi.

Bendungan Hoover, Sungai Colorado
Bendungan Scrivener, Canberra Australia,


3. Bendungan lainnya

Biasanya hanya untuk bendungan kecil misalnya: bendungan kayu (timber dams), bendungan besi (steel dams), bendungan pasangan bata (brick dams), bendungan pasangan batu (masonry dams) dan bendungan beton ringan (rollcrete dams atau roller compact concrete dams)

4 Pembagian tipe bendungan berdasar fungsinya

• Bendungan pengelak pendahuluan (primary cofferdam, dike) Bendungan pengelak (cofferdam)
• Bendungan utama (main dam) Bendungan sisi (high level dam)
• Bendungan di tempat rendah (saddle dam) Tanggul (dyke, levee)
• Bendungan limbah industri (industrial waste dam) Bendungan pertambangan (mine tailing dam, tailing dam)

Untuk
menahan tenaga air yang besar maka tebing-tebing dan dasar sungai dapat
dilengkapi dengan lapisan batu kosong atau lapisan pasangan batu atau
juga beton. Pada hilir bendung ini biasanya merupakan sebuah ruang
dimana air bergolak-golak, ruangan semacam ini disebut kolam peredam
energi.

Pengertian Bangunan Peredam Energi

Sebelum
aliran air yang melintas diatas mercu bendung masuk ke sungai lagi,
maka aliran dengan kecepatan yang tinggi dalam kondisi super kritis
harus diperlambat dan dirubah menjadi kondisi sub kritis. Dengan
demikian kandungan energi dengan daya penggerus yang sangat kuat yang
timbul dalam aliran tersebut harus diredam hingga mencapai tingkat yang
normal kembali, aliran tersebut tidak membahayakan kestabilan alur
sungai yang berada di bagian hilir bendung. Guna meredam energi yang
terdapat didalam aliran tersebut, maka diujung hilir peluncur harus
dibuatkan suatu bangunan yatldisebut dengan peredam energi (Stiling
Basin).

Bangunan  Peredam energi
merupakan salah satu bangunan yang penting dari keseluruhan kontruksi
bendungan Pelimpah, untuk menjaga kestabilan dan keamanan pada sungai
bagian hilir akibat lepasan outflow pelimpah > Peluncur > Sungai
saat terjadi outflow banjir pada waduk.

Peredam Energi Tipe Bak Pusaran (Roller Bucket Type)

Kolam peredam energi ini terdiri
dari tiga tipe, yaitu solid bucket, slotted rooler bucket atau dentated
roller bucket, dan sky jump. Ketiga tipe ini mempunyai bentuk hampir
sama dengan tipe Vlughter, namun perbedaanya sedikit pada ujung ruang
olakan. Umumnya peredam ini digunakan bilamana sungai membawa batuan
sebesar kelapa (boulder). Untuk menghindarkan kerusakan lantai belakang
maka dibuat lantai yang melengkung sehingga bilamana ada batuan yang
terbawa akan melanting ke arah hilirnya.

Peredam energi type bak pusaran ini merupakan salah satu jenis peredam energy yang terdapat didalam aliran air (bak tenggelam). 

Jika
kedalaman konjugasi hilir dari loncat air terlalu tinggi disbanding
kedalaman air normal hilir, atau kalau diperkirakan akan terjadi
kerusakan pada lantai kolam yang panjang akibat batu-batu besar yang
terangkut lewat atas bendung, maka dapat dipakai peredam energi yang
relatif pendek tetapi dalam. Perilaku hidrolis peredam energi tipe, ini
terutama bergantung kepada terjadinya kedua pusaran; satu pusaran
permukaan bergerak ke arah berlawanan dengan arah jarum jam di alas bak,
dan sebuah pusaran permukaan bergerak ke arah putaran jarum jam dan
terletak di belakang ambang ujung. Dimensi-dimensi umum sebuah bak yang
berjari-jari besar diperlihatkan pada Gambar.

Kolam
olak tipe bak tenggelam telah digunakan sejak lama dengan sangat
berhasil pada bendung-bendung rendah dan untuk bilanganbilangan Froude
rendah. Kriteria yang dipakai untuk perencanaannya diambil dari
bahan-bahan oleh Peterka dan hasil-hasil penyelidikan dengan model. Bahan
ini telah diolah oleh Institut Teknik Hidroulika di Bandung guna
menghasilkan serangkaian kriteria perencanaan untuk kolam dengan tinggi
energi rendah ini. Parameter-parameter dasar untuk perencanaan tipe bak
tenggelam sebagaimana diberikan oleh USBR (Peterka, 1974) sulit untuk
diterapkan bagi perencanaan bendung dengan tinggi energi rendah. 

Oleh sebab itu, parameter-parameter
dasar ini sebagai jari-jari bak, tinggi energi dan kedalaman air telah
dirombak kembali menjadi parameter-parameter tanpa dimensi dengan cara
membaginya dengan kedalaman kritis:

Jari-jari
minimum bak yang diizinkan (Re) dibcrikan pada Grafik 1.6 di mana garis
rnenerus adalah garis asli dari kriteria USBR. Di baah AH/hc = 2,5 USBR
tidak memberikan hasil-hasil percobaan. Scjauh ini penyclidikan dengan
model yang dilakukan oleh IHE menunjukkan bahwa garis putus-putus Gambar
ini menghasilkan kritcria yang bagus untuk jari-jari minimum bak yang
diizinkan bagi bangunan-bangunan dengan tinggi energi rendah ini.

Syarat Pemilihan dan Desain Peredam Energi

Pemilihan Kolam Olak

Terlepas
dari kodisi hidrolis, yang dapat dijelaskan dengan bilangan Froude dan
kedalaman muka air hilir, kondisi dasar sungai dan tipe sedimen yang
diangkut memainkan peranan penting dalam pemilahan tipe kolam olak :

• Bendung
  di sungai mengangkut bongkah-bongkah atau batu-batu besar dengan
  dasar relatif tahan gerusan, biasanya cocok dengan kolam olak tipe bak
  tenggelam.
• Bendung di sungai yang mengangkut batu-batu besar,
  tetapi sungai itu mengandung bahan aluvial, dengan dasar tahan gerusan,
  akan menggunakan kolam loncat air tanpa blok-blok halang atau tipe bak
  tenggelam peredam energy
• Bendung sungai yang hanya mengangkut
  bahan-bahan sedimen halus dapat direncanakan dengan kolam loncat air
  yang diperpendek dengan menggunakan blok-blok halang.

Untuk
tipe kolam olak yang terakhir, daya gerus sedimen yang terangkut harus
dipertimbangkan dengan mengingat bahan yang harus dipakai untuk membuat
blok.

Desain Kolam Olak

Aliran air yang telah melewati Mercu
Pelimpah mempunyai kecepatan yang sangat tinggi, dengan kondisi aliran
sangat kritis. Dalam kondisi ini dapat menimbulkan kerusakan berupa
penggerusan pada bagian Belakang pelimpah, sehingga menyebabkan
terganggunya kesetabilan dari bendung tersebut. Untuk menghindari hal
itu upaya untuk mengubah kondisi aliran superkritis menjadi subkritis
yaitu dengan meredam energi aliran tersebut, dengan mendesain Kolam Olak
.

Tipe-tipe yang digunakan untuk meredam energi :

• Tipe loncatan (jump bazin)
• Tipe kolam olak (stilling bazin)
• Tipe bak pusaran (roller bucket)

Adapun tipe kolam olak berdasarkan bilangan froude (Kp 04 hal 99) :

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 perlindungan khusus.

Bila
1.7 <Fr <2.5 maka kolam olak diperlukan untuk meredam energi
secara efektif. Pada umumnya kolam olak dengan ambang ujung mampu
bekerja dengan baik. Untuk penurunan muka air DZ<1.5 m dapat dipakai
bangunan terjun tegak.

Jika 2.5 <Fr<4.5 maka akan timbul situasi yang paling sulit dalam memilih kolam
olak yg tepat. Loncatan air tidak berbentuk dengan baik dan menimbulkan
gelombang sampai jarak yang jauh disaluran.  Digunakan blok yg
berukuran besar (Tipe IV).

Bila Fr>4.5 ini merupakan kolam olak Tipe III ini yang dilengkapi blok depan dan blok penghalang.

Kesimpulan

Bangunan 
Peredam energi merupakan salah satu bangunan yang penting dari
keseluruhan kontruksi bendungan Pelimpah, untuk menjaga kestabilan dan
keamanan pada sungai bagian hilir akibat lepasan outflow pelimpah >
Peluncur > Sungai saat terjadi outflow banjir pada waduk.

Peredam energi type bak pusaran ini merupakan salah satu jenis peredam energy yang terdapat didalam aliran air (bak tenggelam).

Penutup

Sekian Penjelasan Singkat Mengenai Konstruksi Bendungan. Semoga Bisa Menambah Pengetahuan Kita Semua.

Apa reaksimu setelah membaca Konstruksi Bendungan