Bangunan Bendung

Bangunan bendung merupakan bangunan utama yang dibangun di sungai untuk memenuhi kebutuhan air irigasi. Jenis bangunan yang dipilih harus disesuaikan dengan jumlah air yang ada di sungai tersebut, daerah yang akan diairi, jenis tanaman yang dikembangkan, dan sebagainya. Air yang diambil dari sungai harus dapat mengalir secara gravitasi dan harus bias mengurangi kandungan sediment yang berlebihan serta memungkinkan untuk mengukur air yang masuk jaringan irigasi. Mengingat tempat kedudukan lahan yang akan diairi, dan kondisi sungai yang ada maka dapat dibuat beberapa jenis bangunan utama, yaitu:

Bangunan Pengelak

Bangunan pengelak adalah bagian dari bangunan utama yang dibangun di dalam air.Bangunan ini diperlukan untuk memungkinkan dibelokkannya air sungai kejaringan irigasi, dengan jalan menaikkan muka air di sungai atau dengan memperlebar pengambilan di dasar sungai seperti pada tipe bendung saringanbawah (bottom rack weir). Bila bangunan tersebut juga akan dipakai untuk mengatur elevasi air disungai, maka ada dua tipe yang dapat digunakan, yakni:

Bendung Pelimpah

Bendung pelimpah adalah bangunan pelimpah melintang sungai yang memberikan tinggimuka air minimum kepada bangunan pengambilan untuk keperluan irigasi.Bendung merupakan penghalang selama terjadi banjir dan dapat menyebabkangenangan luas di daerah-daerah hulu bendung tersebut.

Bendung Pelimpah

Bendung Gerak (Barrage)

Bendung gerak adalah bangunan berpintu yang dibuka selama aliran besar; masalah yang ditimbulkannya
selama banjir kecil saja. Bendung gerak dapat mengatur mukaair di depan pengambilan agar air yang masuk tetap sesuai dengan kebutuhanirigasi. Bendung gerak mempunyai kesulitan-kesulitan eksploitasi karena pintunya harus tetap dijaga dan dioperasikan dengan baik dalam keadaan apapun.

Bendung Gerak (Barrage)

Bendung Saringan Bawah

Bendung saringan bawah adalah tipe bangunan yang dapat menyadap air dari  sungai tanpa terpengaruh oleh tinggi muka air. Tipe ini terdiri dari sebuah parit terbuka yang terletak tegak lurus terhadap aliran sungai. Jeruji baja (saringan) berfungsi untuk mencegah masuknya batu-batu bongkah ke dalam parit. Sebenarnya bongkah dan batu-batu dihanyutkan ke bagian hilir sungai. Bangunan ini digunakan di bagian/ruas atas sungai dimana sungai hanya mengangkut bahan-bahan yang berukuran sangat besar.

Bendung Saringan Bawah

Untuk keperluan-keperluan irigasi, bukanlah selalu merupakan keharusan untuk meninggikan muka air di sungai. Jika muka air sungai cukup tinggi, dapat dipertimbangkan pembuatan pengambilan bebas: bangunan yang dapat mengambilair dalam jumlah yang cukup banyak selama waktu pemberian air irigasi, tanpa membutuhkan tinggi muka air tetap di sungai. Dalam hal ini pompa dapat juga dipakai untuk menaikkan air sampai elevasi yang diperlukan. Akan tetapi, karena biaya pengelolaannya tinggi, maka harga air irigasi mungkin menjadi terlalu tinggi pula.

Bangunan Pengambilan

Pengambilan adalah suatu bangunan pada bendung yang berfungsi sebagai penyadap aliran sungai, mengatur pemasukan air dan sedimen serta menghindarkan sedimen dasar sungai dan sampah masuk ke Pengambilan, terletak di bagian sisi bendung, di tembok pangkal dan merupakan satu kesatuan dengan pembangun pembilas, pengambilan dibagi menjadi:

Pengambilan Biasa

Pengambilan dengan pintu berlubang satu atau lebih dan dilengkapi dengan pintu dinding banjir, dan perlengkapan lainnya. Lebar satu pintu tidak lebih dari 2,5 m dan diletakkan di bagian udik. Pengaliran melalui pintu bawah. Besarnya debit diatur melalui tinggi bukaan pintu.

Bangunan Pengambilan Biasa

Pengambilan Gorong-Gorong

Pengambilan dengan pintu berlubang lebih dari satu dengan lebar masing-masing kurang 2,5m dan diletakkan di bagian hilir gorong-gorong. Pengoperasian pintu pengambilan dilakukan secara mekanis.

Bangunan Pengambilan Gorong-Gorong

Pengambilan Frontal

Pengambilan diletakkan di tembok pangkal, jauh dari bangunan pembilas/bendung. Arah aliran sungai dari udik frontal terhadap mulut pengambilan sehingga tidak menyulitkan penyadapan aliran. Tetapi angkutan sedimen relatif banyak masuk ke intake, yang ditanggulangi dengan sand ejector dan kantong sedimen.

Bangunan Pengambilan Frontal

Dua Pengambilan Di Satu Sisi Bendung

Pintu pengambilan untuk sisi yang diletakkan di pilar pembilas bending. Pengaliran ke sisi yang lain itu melalui gorong-gorong di dalam tubuh bending. Jumlah gorong-gorong dapat dua buah. (Alfabeta, Desain Hidraulik Bendung Tetap untuk Irigasi 2002)

Bangunan Pembilas

Bangunan pembilas adalah salah satu perlengkapan pokok bendung yang terletak di dekat dan menjadi satu kesatuan dengan intake. Berfungsi untuk menghindarkan angkutan muatan sedimen dasar dan mengurangi angkutan muatan sedimen layang masuk ke Pengambilan. Bangunan pembilas dirancang pada bendung yang dibangun di sungai dengan volume angkutan muatan sedimen dasar relatif besar, yang dikhawatirkan mengganggu pengaliran ke Pengambilan. Tinggi tekan yang cukup diperlukan untuk efektivitas pembilasan sehingga penentuan elevasi mercu bendung perlu mempertimbangkan hal ini. Selain itu perlu pula diusahakan pengaliran dengan sifat aliran sempurna melalui atas pintu bilas.

Juga harus mempertimbangkan tidak akan mengakibatkan penggerusan setempat hilir bangunan yang akan membahayakan bangunan. Bangunan pembilas dibedakan menjadi:

1. Bangunan pembilas konvensional terdiri satu dan dua lubang pintu, umumnya dibangun pada  bendung-bendung kecil dengan batang sekitar 20 m.
2. Bangunan pembilas dengan undersluice ditempatkan pada bentang di bagian sisi yang arahnya tegak lurus sumbu bending.
3. Bangunan pembilas shunt undersluice digunakan pada bendung di sungai ruas hulu, untuk menghindarkan benturan batu dan benda padat lainnya terhadap bangunan.

Bangunan Pembilas

Pintu Saluran Pembilas

Denah dan Potongan Bangunan Pembilas

Guna mencapai pembilasan yang sempurna maka akhir bangunan pembilas yang masuk di sungai disarankan mempunyai beda tinggi yang cukup. Bila terlalu curam (dalam) disarankan dilengkapi dengan bangunan terjun dalam kolam olak serta got miring sepanjang saluran. Kecepatan dalam saluran pembilas berkisar 1 – 1.5 m/dt dan besarnya debit pembilas adalah : Qs = 1,2 Qn (Qn = debit rata-rata yang lewat kantong lumpur (m³/dt). Guna mengetahui sejauh mana sedimen di kantong lumpur dapat dibilas dengan sempurna, maka diperlukan perhitungan efisiensi pembilas. Efisiensi pembilas tergantung dari besarnya gaya geser sedimen yang selalu mengendap.

Komponen bangunan pembilas terdiri dari pintu pembilas, pilar penempatan pintu, tembok baya-baya, jembatan pelayan, rumah pintu, sponeng pintu, sponeng cadangan, tembok pangkal, tangga, (Alfabeta, Desain Hidraulik Bendung Tetap untuk Irigasi Teknis, 2002).

Pintu pembilas merupakan bagian dari bendung, pada umumnya dipilih jenis sorong dari kayu dengan rangka baja, atau plat besi dengan rangka baja. Dapat dibuat satu pintu atau dua pintu (pintu atas dan pintu bawah). Fungsi pintu pembilas:

1. Pintu bawah untuk pembilas sedimen yang terdapat di dalam, di udik, dan di sekitar underslice. Pengoperasian pintu dengan cara mengangkat pintu.
2. Pintu atas untuk menghanyutkan benda-benda padat yang terapung di udik pintu. Pengoperasian pintu dengan cara menurunkan pintu.

Dalam mendesain pintu, faktor-faktor yang harus dipertimbangkan adalah beban yang bekerja pada pintu, alat pengangkat (tenaga manusia atau mesin),sistem kedap air, bahan bangunan. Sedangkan untuk ukuran pintu adalah:

1. Untuk satu lubang/ruang pintu sorong yang dioperasikan dengan tenagamanusia, lebar maksimum 2,50m. Sedangkan ukuran untuk satu balok kayu pintu harus dihitung; biasanya berukuran 0,2 x 2,5 m.
2. Untuk pintu yang dioperasikan dengan mesin dapat dibuat lebih lebar 2,5m tapi tidak lebih dari 5m. ketinggian mercu pintu pembilas ditentukan sama tinggi yang terakhir iniumumnya yang digunakan dan ketentuan ini untuk pembilas tanpa dinding banjir. 

Lantai pembilas merupakan kantong tempat mengendapnya bahan-bahan kasar didepan pembilas pengambilan. Sedimen yang terkumpul dapat dibilas dengan jalanmembuka pintu pembilas secara berkala guna menciptakan aliran terkonsentrasitepat di depan pengambilan. Pengalaman yang diperoleh dari banyak bendung dan pembilas yang sudah dibangun, telah menghasilkan beberapa pedoman menentukan lebar pembilas:

1. Lebar pembilas ditambah tebal pilar pembagi sebaiknya sama dengan 1/6 -1/10 dari lebar bersih bendung, untuk sungai-sungai yang lebarnya kuramg dari 100m
2. Lebar pembilas sebaiknya diambil 60% dari lebar total pengambilan termasuk pilar-pilar

Kantong Lumpur

Kantong Lumpur adalah bangunan yang berfungsi mengendapkan fraksi-fraksi sediment yang lebih besar dan fraksi halus (<0.06-0.07 mm) agar tidak masuk jaringan dan biasanya ditempatkan disebelah hilir bangunan pengambilan (intake).

Meskipun telah ada usaha untukmerencanakan sebuah bangunan pengambilan dan pengelak sediment yang dapat mencegah masuknya sediment ke dalam jaringan irigasi, namun masih ada partikel-partikel halus yang masuk jaringan tersebut. Untuk mencegah agar sediment ini idak mengendap di saluran irigasi, bagian awal dari saluran primer persis di sebelah belakangnya direncanakan untuk berfungsi sebagai kantong lumpur.

Bahan-bahan yang lebih halus tidak dapat ditangkap dalam kantong lumpur biasa dan harus diangkat melalui jaringan saluran ke sawah-sawah. Bahan yang telah mengendap di kantong kemudian dibersihkan secara berkala. Pembersihan biasanya dilakukan dengan menggunakan aliran air yang deras untuk mengahanyutkan bahan endapan tersebut kembali ke sungai. Dalam hal-hal tertentu, pembersihan dilakukan dengan cara yang lain, yaitu dengan jalan mengeruk.

Penerapan Lokasi Kantong Lumpur

Keadaan topografi tepi sungai maupun kemiringan sungai akan mempengaruhi perencanaan kantong lumpur. Kemiringan sungai harus cukup curam untuk menciptakan kehilangan energi yang diperlukan untuk pembilasan disepanjang kantong lumpur. Kantong lumpur dan bangunan-bangunan pelengkap bendung memerlukan banyak ruang, oleh karena itu kemungkinan penempatannya harus ikut dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi bangunan utama. Apabila diperlukan dua bangunan pengambilan maka juga diperlukan dua buah kantong lumpur. Bangunan kantong lumpur selalu dilengkapi pintu pembilas yang diperlukan untuk menguras sediment bila kantong lumpur dalam keadaan penuh.

Beberapa data yang digunakan perncanaan kantong lumpur, yaitu:

1. Data topografi untuk penempatan kantong lumpur
2. Kemiringan yang memadai guna pekerjaan penggelontoran sediment di kantong lumpur
3. Data sediment meliputi : Diameter sediment, volume sediment (diasumsikan sebesar 0.5 permil dari volume air yang mengalir dari kantong lumpur), serta kebutuhan air irigasi di pintu pengambilan (intake).

Bangunan Pengambilan Bebas

Untuk memenuhi kebutuhan air irigasi dapat langsung diambil air sungai. System pengambilan air seperti ini disebut pangambilan bebas. Pengambilan bebas dapat dilakukan apabila:

1. Debit andalan memenuhi debit kebutuhan sekurang-kurangnya debit andalan 1.2 debit kebutuhan
2.  Elevasi muka air normal, saat sungai mengalirkan debit andalan cukup untuk mengalirkan air secara gravitasi ke lokasi lahan pertanian.

Elevasi muka air rencana pada bangunan pengambilan tergantung pada:

1. Elevasi muka air yang diperlukan untuk irigasi (eksploitasi normal)
2. Beda tinggi energi pada kantung Lumpur yang diperlukan untuk membilas sediment dari kantung
3. Beda tinggi energi pada bangunan pembilas yang diperlukan untuk membilas sediment dekat pintu pengambilan
4. Beda tinggi energi yang diperlukan untuk meredam energi pada kolam olak.

Untuk elevasi muka air yang diperlukan, tinggi, kedalaman air, dan kehilangan tinggi energi berikut harus dipertimbangkan:

1. Elevasi sawah yang diairi
2. Kedalaman genangan air sawah
3. Kehilangan tinggi energi di bangunan sadap tersier
4. Kehilangan tinggi energi di saluran dan box tersier 
5. Variasi muka air untuk eksploitasi dijaringan primer
6. Panjang dan kemiringan saluran primer
7. Kehilangan tinggi pada bangunan-bangunan di jaringan primer sipon, pengatur, flume, dan sebagainya.
8. Kehilangan tinggi energi di bangunan utama.

Dari uraian diatas maka bangunan pengambilan bebas sangat langka dibangun, karena persyaratan untuk berfungsinya bangunan tersebut dengan baik sangat sulit untuk dipenuhi. Persyaratan ini adalah :

1. Kebutuhan pengambilan lebih kecil dibandingkan dengan debit sungai andalan
2. Keadalaman dan selisih energi yang cukup untuk penelakan pada aliran normal
3. Bahan dasar yang kecil pada pengambilan dan sedikit bahan laying

 Persyaratan lokasi dan tempat kedudukan

Pengambilan dibuat ditempat yang tetap sehingga dapat mengambil air dengan baik dan sedapat mungkin menghindari mesuknya sediment kebangunan pengambilan perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:

1. Sedapat mungkin bangunan berada pada tikungan luar sungai
2. Mengatur sudut masuk antara pengambilan dan sungai
3. Penggunaan dan ketinggian ambang penahan sediment (skimming wall)

Perencanaan bangunan

Umumnya pintu pengambilan digunakan pintu sorong yang terbuat dari bahan kayu atau baja. Jika air didepan pintu sangat dalam, maka eksploitasi (pengoperasian) pintu sorong relatif sulit. Sehingga dapat digunakan pintu radial atau otomatis. (KP-02 hal 95)

Tinggi muka air di bangunan pengambilan

Bangunan penganbilan di saluran primer direncanakan dengan tinggi muka air lebih tinggi dari 0.10 m, dan muka air di kantung Lumpur dalam keadaan penuh. Hal ini bertujuan untuk mencegah kehilangan air pada bendung akibat gelombang.

Debit rencana pengambilan

Besarnya debit rencana penganbilan adalah :

Qrencana = 1.2 x Qkebutuhan

Keterangan:

Qrencana = Debit rencana dipintu pengambilan (m³/detik)

Qkebutuhan = Debit kebutuhan irigasi (m³/detik)    

Dimensi bangunan pengambilan 

Umumnya bangunan pengambilan merupakan gabungan antara bangunan pintu dan ambang. Pintuyang sering

digunakan adalah jenis pintu sorong. Terdapat 2 bentuk (tipe) pintu pengambilan yaitu pintu tenggelam, dan

pintu tidak tenggelam.

Pintu tidak tenggelam

Rumus :

Keterangan :

Q     = Debit (m³/detik)    

l       = Koefisien debit

b      = Lebar bukaan pintu (m)

a      = Tinggi bukaan pintu (m)

g      = Percepatan gravitasi (m/det²)

z      = Kehilangan tinggi energi pada bukaan pintu (m) 

Pintu tenggelam

Rumus:

Keterangan :

Q     = Debit (m³/detik)

K     = Faktor aliran tenggelam    

l       = Koefisien debit

b      = Lebar bukaan pintu (m)

a       = Tinggi bukaan pintu (m)

g      = Percepatan gravitasi (m/det²)

z      = Kehilangan tinggi energi pada bukaan pintu (m)

Elevasi ambang aliran pengambilan

Elevasi ambang bangunan pengambilan direncanakan berdasarkan jenis sediment di sungai, yaitu:

1)        0,50 m jika sungai hanya mengangkut lanau

2)        1,00 m jika sungai mengangkut lanau, pasir, dan kerikil

3)        1.50 m jika sungai mengandung batu-batu bongkah

Kriteria tersebut berlaku jika bangunan pengambilan yang digabung dengan pintu pembilas terbuka, buka 

pembilas bawah. Bila dilengkapi (digabung) dengan pintu-pintu pembilas bawah maka ambang   

pengambilan (p) direncanakan setinggi 0<p<20 cm di atas penutup saluran pembilas bawah.

Bangunan Bendung

Bendung adalah bangunan yang berfungsi untuk membelokkan arah aliran sungai dan meninggikan muka air

agar dapat mencapai muka sawah tertinggi di dasar pengairan tersebut.

Karena sungai itu mempunyai sifat-sifat yang berbeda dan kondisi tanahnya, maka bangunan bendung

dapat dibuat dengan beberapa tipe. Hal-hal yang diperhatikan adalah tanggul untuk menjaga peluapan

sungai bila terjadi banjir. Jika miring medan besar, maka tanggul tidak perlu panjang. Tetapi bila miring

medan kecil maka harus panjang, yang berakibat memerlukan biaya yang mahal. Ada tiga tipe bendung,

yaitu:

1)        Bendung tetap

2)        Bendung bergerak

3)        Bendung dengan saringan

Ada tiga bagian bendung, yaitu:

1)        Bendung dengan kolam olak

2)        Lobang/bendung penguras

3)        Bangunan penguras

Bendung Tetap

Bendung tetap adalah suatu bangunan peninggi muka air yang terdapat di sungai. Jenis ini selain

meninggikan muka air, juga melemparkan air banjir kehulu suatu bendungan, biasanya dilengkapi dengan

pintu pembilas yang berfungsi untuk membuang endapan di depan pintu pengambilan (intake storage).

Beberapa syarat yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut:

1)        Bendung harus stabil terhadap guling, geser maupun perlokasi

2)        Cukup lebar sehingga waktu banjir tidak membahayakan sekelilingnya

3)        Lebar pintu pembilas 1/5 sampai dengan 1/10 lebar bending

4)        Untuk sungai yang membawa batu, sisi belakang dibuat tegak untuk menghindari gesekan batu.

5)    Pintu pengambilan dan pintu pembilas harus direncanakan transmisinya sehingga pengoperasiannya mudah.

Ada beberapa macam bendung tetap yang perlu diketahui, yaitu:

1)   Bendung buatan penduduk: Bendung jenis ini biasanya sangat sederhana, dan tidak tahan lama. Bendung ini dibuat dari bahan-bahan yang ada disekitar tempat tersebut, dan sering kali hanya bermanfaat pada musim kemarau, sedangkan pada musim hujan akan hancur.   

2)       Bendung permanent: Untuk bendung permanent yang lebih kokoh, banyak terdapat di pulau jawa, dan pada umumnya dibangun oleh pemerintah, karena bendung-bendung ini kanstruksinya sukar, dan memerlukan biaya yang mahal. Beberapa diantaranya adalah warisan dari pemerintah Belanda, ban berusia sangat tua.  

3)     Bendung tumpah dengan loncatan: Bendung ini bermanfaat pada daerah kemiringan yang besar. Ciri-ciri bendung ini adalah, airnya mengalir melalui dinding miring dengan kecepatan yang tinggi dan kemudian (karena bidang tumpah membelok vertical kebawah dengan tiba-tiba) Meloncat horizontal atau bahkan sedikit keatas untuk akhirnya jatuh ketanah agak jauh dari kaki bendung.

4)     Bendung dari beton bertulang: Keistimewaan dari bendung tipe ini adalah di belakang tubuh bendung dibuat lubang-lubang di antara sekat-sekat pelat beton, hal ini dibuat agar air dapat masuk kedalam tubuh bendung untuk menjaga stabilitas bendung.

Bangunan Bendung Tetap

Bendung Bergerak

Bendung bergerak kebanyakan dibuat di sungai-sungai bagian hilir, dimana pembendungan air sungai

sewaktu banjir tidak diperhatikan, berhubung meluapnya air di daerah ini kebanyakan lebih sedikit tinggi

daripada permukaan tertinggi sungai. Secara singkat kita dapat mengatakan bahwa bendung bergerak

adalah bangunan peninggi muka air yang dapat digerakkan konstruksinya, terdiri dari pintu-pintu yang lebar

dan alat-alat pengangkut yang dapat membuka dan menutup dengan perantara roda.

\

Bangunan Bendung Bergerak

Denah dan Potongan Melintang Bendung Gerak