Bagian Bendungan [PDF]

Citation preview

Bagian Bagian Struktur Bendungan



Bendung vs Bendungan Elevasi muka air yang naik dan dimanfaatkan



Bendung  Menaikkan muka air



Volume air yang terkumpulkan dan dimanfaatkan



Bendungan  Menampung air



Deskripsi 1.



2. 3. 4.



Tinggi *) 1.1. Tipe urugan 1.2. Tipe gravitasi Kapasitas Tampungan Luas Daerah tangkapan air Sertifikat Desain, Pelaksanaan dan Operasi



Embung **)



≤ 10 m ≤6m ≤ 100.000 m3 ≤ 1 km2 Tidak diperlukan



Catatan : *) Diukur dari fondasi terdalam sampai dengan puncak tubuh embung **) Pedoman Kriteria Dimensi Embung Kecil untuk Daerah Semi Kering di Indonesia, Ibnu Karsito dkk, 1994 ***) Kriteria Bendungan Kecil ****) Kriteria Permen PUPR No. 27/2015



Bendungan Kecil ***) ≤ 15 m ≤ 15 m ≤ 500.000 m3 ≤ 5 km2 Tidak diperlukan



Bendungan Besar ****) ≥ 15 km ≥ 15 m ≥ 500.000 m3 ≥ 5 km2 Diperlukan



• Tampungan mati (dead storage) bendungan adalah volume air yang berada di bawah muka pelimpah atau saluran keluar lainnya. • Dengan kata lain, volume air yang tidak dapat dikeluarkan dari bendungan (kecuali tembok bendungan jebol). • Tampungan mati atau tidak aktif mengacu pada air di reservoir yang tidak dapat dikeringkan secara gravitasi melalui pekerjaan outlet bendungan, spillway atau asupan pembangkit listrik dan hanya dapat dipompa keluar.



Bentuk Bendungan Arch dam • Paling baik untuk jurang berbatu sempit dengan dinding curam yang cukup kuat untuk menopang struktur. • Arch dam biasanya struktur beton padat yang melengkung ke hulu • Tekanan air didistribusikan secara merata ke seluruh struktural, mirip dengan jembatan lengkung. Berat bendungan membuat bendungan ini kokoh menekan kedalam tanah  memperkuat posisi struktur.



Mekanisme gaya akibat berat sendiri pada struktur Arch



a



b a>b



Bentuk Bendungan Buttress dam • Digunakan ketika batuan di sekitarnya tidak cukup kuat untuk memberikan fondasi yang kokoh. Serangkaian penopang beton padat yang berjajar di sepanjang muka hilir bendungan memberikan kekuatan yang dibutuhkan untuk menahannya struktur bendungan di posisinya. • Penopang akan menambah bobot struktur, mendorong ke arah tanah dan memberikan kestabilan pada struktur bendungan. • Bentuk dinding bendungan dapat berbentuk datar atau melengkung.



Bentuk Bendungan • Embankment dam • Terbuat dari timbunan material (umumnya tanah) • Bendungan ini mengandalkan berat sendiri dari struktur yang cukup berat dan bentuknya yang miring untuk menahan air. • Seringkali diberi lapisan beton atau bahan lain yang kedap air di permukaan hulu jika ukuran partikel tanah / material tubuh bendungan masih cukup besar untuk merembeskan air. • Bendungan yang diisi tanah dapat dibuat sepenuhnya dari satu jenis material, namun bisa juga memerlukan lapisan yang mencegah rembesan air rembesan agar memastikan struktur bendungan tetap utuh.



Bagian Bagian Bendungan • Body of dams atau badan bendungan • Badan bendungan merupakan tubuh utama bendungan yang memiliki fungsi untuk menghalangi air. • Bendungan bertujuan sebagai penahan air, namun struktur lain bendungan seperti tanggul atau pintu air berguna untuk mengelola dan mencegah aliran air masuk ke daerah tanah yang spesifik. • Tingkat kekuatan air dapat menghasilkan listrik sehingga bendungan sering dimanfaatkan untuk pembangkit listrik.



Pondasi • Pondasi merupakan struktur dari bangunan bendungan yang berguna menjadi kokohnya bendungan.



Gates atau pintu air Struktur ini memiliki kegunaan mengatur, membuka dan menutup aliran air di saluran. Dalam pintu air ini memiliki beberapa bagian yaitu : • Gate leaf atau daun pintu, merupakan struktur dari pintu air yang berfungsi sebagai penahan tekanan air dan dapat diatur untuk membuka dan menutup aliran air. • Guide frame atau rangka pengatur arah gerakan, digunakan untuk menjaga agar gerakan dari daun pintu sesuai dengan yang direncanakan. Bagian ini merupakan alur dari baja atau besi yang dipasang masuk ke dalam beton. • Angker, memiliki kegunaan untuk menahan rangka pengatur arah gerakan agar dapat memindahkan muatan dari pintu air ke dalam konstruksi beton. Angker ini merupakan baja atau besi yang ditanam di dalam beton. • Hoist, merupakan sebuah alat yang dipakai untuk menggerakkan daun pintu air agar dapat dibuka dan ditutup secara mudah.



Spillway atau bangunan pelimpah • Konstruksi beserta instalasinya yang berguna mengalirkan air banjir yang masuk ke dalam waduk supaya tidak membahayakan keamanan bendungan. • spillway adalah struktur hidrolik yang dibangun di lokasi bendungan untuk mengalihkan kelebihan air dari reservoir setelah diisi hingga kapasitas maksimumnya. • Pada bangunan pelimpah ini juga memiliki beberapa bagian yaitu • Spillways , diklasifikasikan ke dalam jenis yang berbeda berdasarkan bagaimana spillway tersebut mengendalikan aliran, saluran angkut dan bentuk bagian hilir. • Energy dissipator atau bangunan peredam energy, merupakan bagian yang berfungsi untuk mengurangi energi air agar tidak merusak tebing, jembatan, jalan, bangunan dan instalasi lain di sekitar muara bangunan pelimpah.



Canal atau kanal • Komponen ini memiliki kegunaan untuk menampung limpahan air ketika curah hujan tinggi. Reservoir (Waduk) • Reservoir digunakan untuk menampung dan menerima limpahan air dari efek pembendungan dari bendungan. Stilling basin • Pada komponen stilling basin ini mempunyai kegunaan yang sama dengan energy dissipator. Kelep, valves atau katup • Katup memiliki fungsi yang sama dengan pintu air biasa. Bedanya dapat menahan tekanan yang lebih tinggi pada pipa air, pipa pesat dan terowongan tekan. Bagian ini merupakan sebuah alat untuk membuka, mengatur dan menutup aliran air dengan cara memutar, menggerakkan ke arah melintang atau memanjang di dalam saluran airnya. Drainage gallery • Pada bagian ini berguna sebagai alat pembangkit listrik pada bendungan.



Tipe Spillway 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Straight Drop Spillway Ogee Spillway Shaft Spillway Chute Spillway Side Channel Spillway Siphon Spillway Labyrinth Spillway



Straight Drop Spillway • Terdiri dari dinding bendung dengan ketinggian rendah yang muka hilirnya tegak lurus atau vertikal sempurna. • Ketika muka air waduk naik di atas muka air normal, kelebihan air jatuh bebas dari puncak bendung dan oleh karena itu dikenal sebagai pelimpah jatuh lurus atau pelimpah luapan bebas. • Untuk mencegah gerusan dasar hilir dari loncatan air, kolam buatan dengan apron beton dan bendungan sekunder rendah dibangun di sisi hilir. • Bentuk struktur bagian hilir sebagai lokasi buangan jatuh aliran harus dirancang dengan tepat di bagian bawah aliran jet yang jatuh untuk mencegah efek hantaman dan fluktuasi aliran. • Straight Drop Spillway paling cocok untuk bendungan lengkung tipis, bendungan tanah atau pematang.



Ogee Spillway • Bentuk hilir bendung dibangun sesuai dengan bentuk dari jatuhan aliran yang jatuh bebas berbentuk ogee (meliuk, sedikit dibuat melengkung). Bentuk ini lebih baik dari spillway drop lurus • Bentuk lekukan dihilir dirancang berdasarkan prinsip proyektil. • Secara umum, bentuk bagian bawah hilir (tempat jatuhnya aliran) dari tidak konstan tergantung tinggi head aliran, oleh karena itu, bentuk nilai head maksimum harus diperhitungkan saat merancang ogee spillway.



Shaft Spillway • Jenis pelimpah yang terdiri dari poros vertikal diikuti oleh saluran horizontal. Kelebihan air masuk ke poros vertikal kemudian ke saluran horizontal dan akhirnya mencapai hilir saluran. • Poros vertical isa merupakan buatan atau alami. Penggalian untuk poros alami hanya mungkin jika lapisan batuan keras ada di sisi hulu. Saluran horizontal baik melewati tubuh bendungan atau melalui fondasi bendungan. • Dalam proyek bendungan besar, lubang masuk poros vertikal berbentuk khusus yang disebut sebagai morning glory. Oleh karena itu, pelimpah poros disebut juga pelimpah Morning Glory atau pelimpah Bell Mouth. • Shaft spillway direkomendasikan ketika tidak ada ruang untuk menyediakan jenis spillway lain seperti ogee spillway, straight drop spillway, dll.



• Chute Spillway • jenis spillway di mana kelebihan air dari hulu dibuang ke hilir melalui saluran terbuka dengan kemiringan yang curam. Biasanya dibangun di salah satu ujung bendungan atau terpisah jauh dari bendungan di bantaran alami tepi sungai. • Chute spillway cocok untuk bendungan gravitasi, bendungan tanah, bendungan urugan batu, dll. Tetapi lebih disukai bila palung sungai sangat sempit. • Air mengalir di sepanjang saluran atau palung yang curam atau saluran terbuka dan mencapai hilir sungai. Chute spillway juga disebut sebagai trough spillway atau open channel spillway. • Kemiringan chute spillway didesain sedemikian rupa sehingga aliran harus selalu dalam kondisi superkritis. Untuk menghilangkan energi dari air yang jatuh, disipator (peredam) energi dapat disediakan di dasar saluran pelimpah.



• Side Channel Spillway • Pelimpah saluran samping mirip dengan chute spillway tetapi posisi puncak saluran pelimpah saluran samping terletak di salah satu sisinya sedangkan puncak chute spillway terletak di antara dinding samping. • Dengan kata lain, air yang tumpah dari crest berubah menjadi 90 derajat dan mengalir sejajar dengan puncak spillway saluran samping tidak seperti di chute spillway. • Side Channel Spillway lebih disukai daripada chute spillway ketika sayap dengan lebar yang cukup tidak tersedia, biasanya untuk menghindari pemotongan yang cukup besar. Sudut belokan aliran air setelah melewati puncak bendung dapat dijaga antara 00 dan 900.



• Siphon Spillway • Pelimpah siphon adalah jenis pelimpah di mana kelebihan air dibuang ke hilir melalui saluran berbentuk U terbalik. Hal ini umumnya diatur di dalam tubuh atau di atas puncak bendungan. • Di kedua jenis pelimpah siphon, ventilasi udara disediakan di bagian lekukan dari lorong atas untuk mencegah masuknya air ketika ketinggian air di bawah tingkat elevasi air normal. Setiap kali level naik di atas level kolam air normal, air masuk ke saluran dan dibuang ke hilir saluran dengan aksi siphonic.



• Labyrinth Spillway • Labirinth spillway adalah jenis spillway di mana dinding bendung dibangun secara zig-zag untuk meningkatkan panjang efektif puncak bendung terhadap lebar saluran. • Peningkatan panjang efektif ini meningkatkan kapasitas debit bendung dan oleh karena itu aliran air yang lebih tinggi pada head yang kecil dapat disalurkan ke hilir dengan mudah.



Berdasarkan fungsinya, bendungan memiliki beberapa jenis, yaitu:



•bendungan pengelak pendahuluan (Primary Cofferdam, Dike), •bendungan pengelak (Cofferdam), •bendungan utama (Main Dams), •bendungan sisi (High Level Dams), •bendungan ditempat rendah (Saddle Dams), •tanggul (Dyke, Levee), •bendungan limbah industry (Industrial Waste Dams), •dan bendungan pertambangan (Mine Tailing Dam, Tailing Dams).