studi perencanaan ulang bendung di daerah irigasi rawaan
TRANSCRIPT
Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
© Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
JTRESDA
Journal homepage: https://jtresda.ub.ac.id/
*Penulis korespendensi: [email protected]
Studi Perencanaan Ulang Bendung di Daerah
Irigasi Rawaan Kabupaten Lumajang Jawa
Timur Harjuna Arif Purwanto1*, Heri Suprijanto1, Tri Budi Prayogo1 1Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
Jl.MT. Haryono No.167, Malang, 65145, Indonesia
*Korespondensi Email: [email protected]
Abstract: Rawaan Weir is the headwork regulation for 354.10 ha irrigation
service in the Rawaan District. The damage to a large part of the Rawaan
Weir has caused irrigation land to be often not fully irrigated, especially
during the dry season. To optimize the function of the building, it is
necessary to redesign based on analysis of hydrology, hydraulics, stability,
and reinforcement design. The dimensions of the main building of the
Rawaan Weir were determined based on hydrological analysis of the 100-
year return period (Q100) of HSS Gama I flood discharge of 318.51
m3/second. It is planned that the dimensions of the Rawaan Weir crest have
a height of 1.60 m and a width of 25.60 m. The energy absorber uses a
bucket type to prevent a damage due to the impact force of river sediments
in the form of bolder rocks. Based on the hydraulic design, the selection of
the bucket type also reduces the possibility of local scour downstream of
the building. The safety of the building structure is declared safe based on
the analysis of seepage and stability under normal and earthquake
conditions. The Rawaan weir is designed using K-175 concrete covered
with a K-300 reinforced concrete blanket.
Keywords: hydraulic design, hydrology, reinforced concrete, stability,
weir.
Abstrak: Bendung Rawaan merupakan bangunan utama yang berperan
memenuhi kebutuhan air lahan irigasi seluas 354,10 ha di Daerah Irigasi
Rawaan. Rusaknya sebagian besar dari Bendung Rawaan menyebabkan
lahan irigasi seringkali tidak terairi sepenuhnya, terutama saat musim
kemarau. Untuk mengoptimalkan fungsi bangunannya, maka diperlukan
perencanaan ulang berdasarkan analisis hidrologi, hidrolika, stabilitas, dan
desain penulangan. Dimensi bangunan utama Bendung Rawaan ditentukan
berdasarkan analisis hidrologi debit banjir kala ulang 100 tahun (Q100) HSS
Gama I sebesar 318,51 m3/detik. Direncanakan dimensi mercu Bendung
Rawaan memiliki tinggi 1,60 m dan lebar 25,60 m. Peredam energi
menggunakan tipe bucket untuk mencegah terjadinya kerusakan peredam
energi akibat gaya hantam dari sedimen sungai berupa batuan bolder.
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
364
Berdasarkan desain hidrolis, pemilihan tipe bucket juga mengurangi
kemungkinan terjadinya gerusan lokal di hilir bangunan. Keamanan
struktur bangunan dinyatakan aman berdasarkan analisis rembesan dan
stabilitas dalam keadaan normal dan gempa. Bendung Rawaan didesain
menggunakan beton K-175 yang dilapisi selimut beton bertulang K-300.
Kata kunci: bendung, beton bertulang, desain hidrolis, hidrologi, stabilitas
1. Pendahuluan
Pertanian di indonesia merupakan salah satu sektor yang memberikan kontribusi positif
bagi perekonomian nasional. Pemerintah telah menetapkan beberapa kebijakan dan strategi
untuk meningkatkan ketahanan pangan dan mencapai kedaulatan pangan, diantaranya
melalui Pokok-Pokok Kebijakan Irigasi tahun 2015-2025. Salah satu kebijakan terkait
pengembangan dan rehabilitasi irigasi menyebutkan tentang modernisasi irigasi di
Indonesia. Beberapa upaya yang direncanakan adalah melakukan rehabilitasi beberapa
bangunan bendung di Kabupaten Lumajang.
Daerah Irigasi Rawaan merupakan salah satu daerah irigasi di Kabupaten Lumajang
yang masuk dalam prioritas untuk dilakukan rehabilitasi bendung agar dapat meningkatkan
kinerja dan menambah luas layanan irigasi. Permasalahan utama di daerah irigasi tersebut
adalah kondisi eksisting bangunan utama Bendung Rawaan yang tersisa 7,00 meter dari
lebar sungai 25,00 meter, serta rusaknya bangunan-bangunan pelengkap. Hilangnya
sebagian besar dari mercu bendung ini dikarenakan ketidakmampuan bendung menahan
aliran debris yang berupa batuan bolder. Kerusakan Bendung Rawaan mengakibatkan luas
layanan Daerah Irigasi Rawaan yang seharusnya 354,10 ha seringkali tidak tercapai. Studi
ini bertujuan untuk merencanakan bangunan utama Bendung Rawaan sebagai infrastruktur
irigasi penunjang peningkatan produksi dan ketahanan pangan. Selain itu untuk
mendapatkan dimensi bendung yang sesuai berdasarkan perhitungan hidrologi, hidrolika,
stabilitas, dan penulangan.
2. Bahan dan Metode
2.1. Bahan
2.1.1. Lokasi Studi
Lokasi studi berada di Bendung Rawaan Desa Tempursari, Kecamatan Tempursari,
Kabupaten, Jawa Timur. Secara astronomis, bendung ini berlokasi pada koordinat 8° 16’
23.11” LS - 112° 59’ 17.35” BT. Catchment area dari Bendung Rawaan sebesar 15,80 km²,
dengan sungai utama sepanjang ±7,10 km.
2.1.2. Data untuk Studi
Data yang diperlukan untuk perencanaan ulang Bendung Rawaan antara lain:
a. Data topografi (peta situasi Daerah Irigasi Rawaan, peta kontur sungai)
b. Data hidrologi (data hujan Stasiun Hujan Rawaan tahun 2009-2018)
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
365
c. Data meteorologi (data suhu, kecepatan angin, kelembapan udara, dan lama
penyinaran matahari tahun 2009-2018 dari Stasiun Geofisika Karangkates)
d. Data geologi dan mekanika tanah (peta geologi lembar Turen dan hasil uji borlog)
2.2. Tahapan Pengerjaan Studi
Pengerjaan studi dimulai dari analisis hidrologi untuk mendapatkan nilai debit banjir
rancangan, debit andalan, dan debit kebutuhan air irigasi. Sebelum digunakan untuk
analisis, dilakukan pengujian data hujan menggunakan uji konsistensi dan uji stasioner.
Setelah hasil uji memenuhi semua syarat, dilakukan analisis hujan rancangan, analisis
distribusi hujan jam-jaman, dan analisis debit banjir rancangan. Sedangkan data yang
digunakan untuk debit andalan sungai dan debit kebutuhan air irigasi adalah data hujan,
data meteorologi, dan klimatologi. Hasil dari perhitungan debit andalan dan debit
kebutuhan air irigasi kemudian dibandingkan melalui neraca air [1].
Penentuan dimensi bangunan utama didasarkan debit banjir rancangan yang terjadi di
sungai. Bangunan utama yang direncanakan antara lain: bendung, bangunan pengambilan,
bangunan pembilas, dan dinding penahan [2]. Setelah dimensi ditentukan, kemudian dicek
melalui perhitungan analisis rembesan dan stabilitas untuk mengetahui apakah bangunan
yang direncanakan tahan terhadap beban yang bekerja. Perhitungan beban yang bekerja
terhadap bangunan juga digunakan sebagai dasar untuk menghitung desain penulangan
pada konstruksi.
2.3 Persamaan
2.3.1. Curah Hujan Jam-Jaman Metode PSA 007
Pemilihan durasi hujan dan pola distribusinya sangat berpengaruh terhadap hasil banjir
desain yang akan dihitung. Penetapan durasi hujan kritis perlu dilakukan dengan optimasi
beberapa besaran durasi hujan [3].
2.3.2. Debit Banjir Rancangan HSS Gama I
Perhitungan debit banjir rancangan HSS Gama I dibagi menjadi 3 bagian inti, yaitu sisi
naik (rising limb), puncak (crest), dan sisi turun (recession limb) [4]. Adapun variabel
utama dari HSS ini diantaranya waktu naik (time of rise – TR), debit puncak (Qp), waktu
dasar (TB), dan sisi resesi yang ditentukan dari nilai koefisien tampungan (K) [5].
2.3.3. Penentuan Elevasi Puncak Mercu Bendung
Elevasi puncak mercu bendung ditentukan dari jumlah elevasi muka air rencana di
saluran sekunder hulu bangunan bagi terdekat (P), kehilangan tinggi energi sepanjang
saluran, beda tinggi antara bangunan intake dan bangunan bagi, serta tinggi keamanan [2].
2.3.4. Tinggi Air di Atas Bendung
Elevasi muka air di atas mercu didapatkan dari persamaan tinggi energi-debit untuk
ambang pendek dengan pengontrol segi empat. Berikut persamaannya [6]:
Q = Cd . 2/3 . √2
3. 𝑔 . b . H1
1,5 Pers.1
Cd = C0 . C1 . C2 Pers.2
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
366
Dimana :
Q = debit di atas mercu bendung, m3/detik
b = panjang mercu, m
H1 = tinggi energi di atas mercu, m
Cd = koefisien debit
Gambar 1: Nilai Koefisien C0 Bendung Mercu Bulat sebagai Fungsi Perbandingan H1/r
Gambar 2: Nilai Koefisien C1 sebagai Fungsi P/H1
Gambar 3: Nilai Koefisien C2 untuk Muka Hulu Bendung Melengkung
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
367
2.3.5. Lebar efektif Mercu Bendung
Lebar efektif mercu bendung didefiniskan sebagai lebar mercu yang melewatkan air
setelah dikurangi nilai koefisien kontraksi pilar dan pangkal bendung. Persamaan lebar
efektif mercu bendung adalah sebagai berikut [6]:
Be = Bb – 2 (n . Kp + Ka) H1 Pers.3
Dimana :
Be = lebar efektif
Bb = panjang mercu bendung bruto, m
n = jumlah pilar
Kp = koefisien kontraksi pilar
Ka = koefisien kontraksi pangkal bendung
H1 = tinggi energi, m
2.3.6. Perencanaan Peredam Energi
Parameter-parameter yang penting dalam perencanaan peredam energi tipe bucket
diantaranya kedalaman kritis (hc), penentuan jari-jari lengkungan (R), dan kedalaman muka
air hilir dari lantai cekungan (T). Berikut persamaan-persamaan yang digunakan untuk
merencanakan peredam energi tipe bucket [6],[7]:
1. Tinggi kritis (hc)
hc = √q²
g
3 Pers.4
dimana :
hc = tinggi air kritis, m
q = debit per satuan lebar, m3/det/m
g = percepatan gravitasi (= 9,81 m/detik2)
2. Radius lengkungan (R)
Rmin
hc = 1,55; untuk
h1
hc ≤ 2 Pers.5
Dimana :
Rmin = radius lengkungan (m)
h1 = tinggi muka air hulu, m
3. Kedalaman air hilir minimum
Tmin
hc = 1,88 (
h1
hc)
0,215
Pers.6
Dimana :
Tmin = batas minimum tinggi muka air hilir (m)
4. Elevasi dasar cekungan (bucket invert)
Elev.dasar cekungan = elev.Tail Water - Tmin Pers.7
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
368
2.3.7. Analisis Stabilitas
Gaya-gaya yang bekerja terhadap bangunan bendung dan perlu diperhitungkan untuk
analisis stabilitas diantaranya: tekanan air, tekanan lumpur, berat bangunan, reaksi pondasi,
dan gaya gempa [8],[9].
2.3.8. Desain Tulangan pada Konstruksi
Desain tulangan pada bendung dan dinding penahan dihitung berdasarkan persamaan-
persamaan yang tercantum dalam SKSNI Nomor 2847 Tahun 2013 Persyaratan Beton
Struktural untuk Bangunan Gedung [10].
3. Hasil dan Pembahasan
Pembahasan dibagi menjadi 4 bagian, yaitu analisis hidrologi, desain hidrolis bangunan
utama, analisis rembesan dan stabilitas, serta desain penulangan pada konstruksi.
3.1. Analisis Hidrologi
Pengolahan data dari data hujan menjadi data debit dihitung melalui beberapa tahapan.
Perhitungan debit banjir menggunakan data hujan harian maksimum tahunan yang diambil
dari Stasiun Hujan Rawaan selama 10 tahun. Dilakukan pengujian data sebelum digunakan
untuk menghitung debit banjir rancangan. Sedangkan perhitungan debit andalan dan debit
kebutuhan air dihitung dari data curah hujan 10 harian, data meteorologi dan klimatologi
dari Stasiun Hujan Rawaan dan Stasiun Geofisika Karangkates selama 10 tahun.
Tabel 1: Distribusi Hujan Jam-Jaman Metode PSA 007 Sungai Rawaan
Kala Ulang 5 10 20 25 50 100 1000
RRancangan (mm) 169,09 212,46 254,09 277,84 335,02 400,21 690,93
Koefisien
Pengaliran 0,61 0,64 0,66 0,67 0,69 0,70 0,74
Reff (mm) 103,89 136,35 167,99 186,21 230,46 281,44 513,11
Jam
Ke-
1 4,16 5,45 6,72 7,45 9,22 11,26 20,52
2 11,74 16,36 20,50 22,90 29,96 37,43 73,38
3 72,72 92,72 113,11 124,76 149,80 180,12 313,00
4 6,96 10,91 14,22 16,20 23,05 30,11 65,17
5 4,16 5,45 6,72 7,45 9,22 11,26 20,52
6 4,16 5,45 6,72 7,45 9,22 11,26 20,52
Tabel 2: Rekapitulasi Debit Banjir Rancangan HSS Gama I Sungai Rawaan
Q
(m³/det)
Q5 Q10 Q20 Q25 Q50 Q100 Q1000
121.34 157.54 193.25 213.76 262.11 318.51 572.54
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
369
Gambar 4: Grafik Neraca Air Daerah Irigasi Rawaan
3.2. Desain Hidrolis Bangunan Utama
Penentuan dimensi dan perhitungan hidrolis bangunan utama Bendung Rawaan
berdasarkan banjir kala ulang 100 tahun (Q100).
3.2.1. Tinggi Mercu Bendung
Tinggi mercu Bendung Rawaan diperoleh dari elevasi puncak mercu bendung
dikurangi dengan elevasi dasar sungai. Elevasi puncak mercu merupakan jumlah dari
elevasi sawah tertinggi, tinggi genangan air di sawah, dan akumulasi tekanan yang
diperlukan untuk pengaliran dan kehilangan tekanan di sepanjang pengaliran [2].
Elevasi puncak mercu bendung = + 20,21 mdpl
Elevasi dasar sungai = + 18,61 mdpl
Tinggi bendung (P) = elevasi puncak mercu – elevasi dasar sungai
= 1,60 m
3.2.2. Lebar Efektif Bendung
Perhitungan lebar efektif mercu bendung dimulai dari penentuan jumlah dan lebar
pilar. Karena bangunan pembilas menggunakan tipe bagian depan terbuka (tanpa dinding
banjir), maka lebar pintu pembilas dianggap bagian dari lebar mercu bendung.
Bmercu = Bsungai rata-rata - Bpilar bendung – Bpilar pembilas
= 27,40 – 1,00 – 0,80
= 25,60 m
Dari perhitungan di atas, lebar efektif mercu bendung (Be) dihitung dengan rumus :
Be = Bmercu – 2 (n . Kp + Ka) H1
= 25,60 – 2 (2 x 0,01 + 0,10) H1
= 25,60 – 0,24 H1 m
0.0
0.4
0.8
1.2
1.6
II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I
Nov Des Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov
Deb
it (
m³/
dt)
GRAFIK NERACA AIR DAERAH IRIGASI RAWAANQketersediaan
Qkebutuhan
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
370
3.2.3. Perhitungan Hidrolik Mercu Bendung
Bendung Rawaan didesain dengan kemiringan hulu 1 : 0,67 dan kemiringan hilir 1 : 1.
Qd = Cd . 2
3 . √
2
3. g x Befektif x H1
32
⁄
318,51 = 1,3 x 2
3 x √
2
3. 9,81 x (25,60 – 0,24 H1) x H1
32
⁄
H1 = 3,22 m
3.2.4. Jari-jari mercu bendung (r)
Berdasarkan Kriteria Perencanaan 02 Bangunan Utama, bendung yang menggunakan
beton ditentukan jari-jari mercu bendung (r) antara 0,10 sampai dengan 0,70 H1.
Jari-jari (r) = 0,75 m
Dari nilai jari-jari mercu bendung (r), ditentukan nilai C0, C1, dan C2 dari grafik fungsi
perbandingan H1/r dan P/H1.
Qd = C0 x C1 x C2 x 2
3 x √
2
3. g x Befektif x H1
1,5
318,51 = 1,48 x 0,91 x 1,016 x 2
3 x √
2
3. 9,81 x (25,60 – 0,24 H1) x H1
1,5
H1 = 3,11 m
Tabel 3: Rekapitulasi Tinggi dan Elevasi Muka Air Banjir
Qkala ulang Q
Tinggi Muka Air Elevasi Muka Air
H1 Hd hc H1 Hd hc
m3/det m m m m m m
Q50 262,11 2,72 2,42 2,24 +22,93 +22,63 +22,45
Q100 318,51 3,11 2,74 2,56 +23,32 +22,95 +22,77
Q1000 572,54 4,76 4,07 3,82 +24,97 +24,28 +24,03
3.2.5. Perencanaan Peredam Energi
Pemilihan peredam energi didasarkan pada kondisi hidrolis dan tipe sedimen yang
diangkut di Sungai Rawaan . Agar bendung memiliki tingkat keamanan yang tinggi karena
sedimen sungai berupa batuan bolder, maka digunakan tipe bucket sebagai peredam energi.
Penentuan dimensi peredam energi tipe bucket didesain berdasarkan nilai Rmin dan Tmin.
Kedua nilai tersebut ditentukan dari perbandingan antara beda tinggi energi hulu - hilir
(ΔH) dan tinggi air kritis (hc). Sesuai dengan ketentuan dalam KP-02, peredam energi
Bendung Rawaan didesain menggunakan debit kala ulang 100 tahun (Q100 th).
Beda tinggi energi hulu dan tinggi energi hilir (ΔH).
ΔH = elevasi H1 – elevasi (y3 + v2
2
2 g⁄ )
= 23,32 – 20,58
= 2,74 m
Hc = 2,56 m
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
371
ΔH
hc =
2,74
2,56
ΔH
hc = 1,0716
Radius Lengkungan Bak Minimum yang Diizinkan (Rmin)
Gambar 5: Grafik Radius Lengkungan Bak Minimum yang Diizinkan (Rmin)
Rmin
hc = 1,55
Rmin = 1,55 x hc
Rmin = 3,97 m
Kedalaman Air Hilir Minimum (Tmin)
Gambar 6: Grafik Batas Minimum Tinggi Air Hilir (Tmin)
Tmin
hc = 1,91
Tmin = 1,91 x hc
Tmin = 4,88 m
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
372
Gambar 7: Rating Curve Tail Water Level (TWL)
Tabel 4: Rekapitulasi Perhitungan Peredam Energi Berdasarkan Kala Ulang Banjir
Parameter Satuan Kala Ulang Banjir
Q50 Q100
Q m3/det 262,11 318,51
∆H m 2,86 2,74
Rmin m 3,96 3,97
R m 8,00 8,00
Tmin (dari dasar bucket) m 5,06 4,88
Elevasi Tmin mdpl 19,13 18,95
Elevasi Thitung mdpl 19,47 19,89
Setelah dilakukan penggambaran berdasarkan hasil hitungan, elevasi tail water level
(TWL) selalu lebih rendah daripada elevasi Tmin, sehingga perlu penyesuaian terhadap nilai
radius kelengkungan (R) agar elevasi TWL lebih tinggi atau sama dengan Tmin. Ditentukan
nilai radius lengkungan (R) bucket sebesar 8,00 meter. Dari perhitungan yang dilakukan,
didapatkan elevasi muka air hilir +19,89.
3.2.6. Perencanaan Bangunan Pengambilan
Tipe pintu : Tipe intake dengan bagian depan tertutup (dengan dinding
banjir)
Lebar pintu : 1,00 m
Jumlah pintu : 1 pintu
Elevasi pengambilan : + 20,11
3.2.7. Perencanaan Bangunan Pembilas
Tipe pintu : Tipe pembilas dengan bagian depan terbuka (tanpa
dinding banjir)
Lebar pintu : 3,00 m (1,50 m/pintu)
Jumlah pintu : 2 pintu
Elevasi dasar pembilas : + 18,71
Elevasi puncak pembilas : + 20,21
Lebar pilar : 0,80 m (1 pilar)
+16.00
+17.00
+18.00
+19.00
+20.00
+21.00
+22.00
+23.00
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Ele
vas
i (m
dpl)
Debit (m3/det)
RATING CURVE TAIL WATER LEVEL (TWL)
Hubungan Elv.Muka Air dan Debit
Q50
Q100
Q1000
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
373
3.2.8. Desain Dinding Penahan
Dinding penahan tanah didesain menggunakan tipe kantilever yang berfungsi untuk
menjaga kestabilan tanah di samping bendung dan untuk melindungi agar aliran air di atas
mercu tidak melimpas saat banjir kala ulang 100 tahun (Q100) terjadi.
3.3. Analisis Rembesan dan Stabilitas
Konstruksi Bendung Rawaan direncanakan menggunakan beton K-175 yang dilapisi
dengan selimut beton bertulang K-300 setebal 15 cm. sedangkan dinding penahan
direncanakan menggunakan beton bertulang K-225.
3.3.1. Analisis Rembesan Bendung
Tabel 5: Rekapitulasi Nilai Rembesan Bendung Rawaan Berdasarkan Kondisi Muka Air
Kondisi
Tinggi Muka Air di
Atas Mercu Σ Lv Σ Hv WCR
(m)
Penuh 1,60 25,00 24,68 8,74
Banjir 2,74 28,48 24,68 20,62
Nilai minimum angka rembesan metode Lane (CL) untuk bolder dengan batu-batu kecil
dan kerikil sebesar 2,50. Karena nilai Weight Creep Ratio (WCR) Bendung Rawaan
memiliki nilai yang lebih besar daripada nilai minimum angka rembesan, maka bendung
aman terhadap bahaya sufosi (piping).
3.3.2. Analisis Stabilitas
Analisis stabilitas dihitung pada 4 kondisi, yaitu normal-penuh, normal-banjir, gempa-
penuh, dan gempa-banjir. Kondisi penuh merupakan kondisi dimana elevasi muka air sama
dengan elevasi puncak mercu bendung. Sedangkan kondisi banjir adalah kondisi yang
terjadi saat banjir kala ulang 100 tahun (Q100).
Tabel 6: Rekapitulasi Nilai Safety Factor Stabilitas Bendung Rawaan
Normal Gempa
Penuh Banjir Penuh Banjir
SF Guling 3,31 > 2,00 4,31 > 2,00 1,89 > 1,50 3,42 > 1,50
SF Geser 3,26 > 1,50 8,38 > 1,50 2,00 > 1,25 3,27 > 1,25
Eksentrisitas 0,36 ≤ 2,95 0,11 ≤ 2,95 0,53 ≤ 2,95 0,92 ≤ 2,95
Kapasitas Dukung
Pondasi (kN/m²)
72,31 101,19 116,11 190,62
56,72 94,21 80,56 99,65
Kapasitas Dukung
Ijin (kN/m²) 421,70
3.4. Desain Penulangan pada Konstruksi
Perhitungan beton bertulang dihitung berdasarkan peraturan SKSNI No.2847 Tahun
2013 Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. Penulangan tubuh bendung
hanya direncanakan pada selimut beton yang diasumsikan seperti pelat. Karena selimut
beton tidak menahan gaya tarik, maka hanya menggunakan tulangan tunggal [9].
Sedangkan untuk mendapatkan konstruksi yang lebih ekonomis, tulangan untuk dinding
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
374
penahan tanah dibagi menjadi empat bagian berdasarkan momen lentur yang terjadi, yaitu
dinding bagian atas (A-A), dinding bagian bawah (B-B), ujung kaki (C-C), dan tumit (D-
D). Pembagian tulangan dinding penahan tanah ini guna mendapatkan konstruksi yang
lebih ekonomis.
Gambar 8: Detail Penulangan Dinding Penahan Bendung Rawaan
Gambar 9: Detail Penulangan Bendung Rawaan
D13 - 500
Angkur Ø13
@1,00 m
D13 - 500
h = 0.15 m
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
375
4. Kesimpulan
Berdasarkan analisis hidrologi, diperoleh debit banjir rancangan kala ulang 100 tahun
(Q100) yang digunakan untuk menentukan dimensi bangunan utama Bendung Rawaan, yaitu
sebesar 318,51 m3/detik. Adapun dari neraca air hasil perbandingan ketersediaan dan
kebutuhan air di Daerah Irigasi Rawaan, dapat diketahui bahwa terjadi defisit air irigasi
pada periode Agustus II sampai dengan November I.
Bendung Rawaan memiliki tinggi 1,60 meter yang ditentukan dari elevasi puncak
mercu bendung dikurangi elevasi dasar sungai. Lebar mercu berdimensi 25,60 meter yang
dihitung dari lebar sungai dikurangi lebar pilar bendung dan pilar pembilas masing-masing
1,00 meter dan 0,80 meter. Mercu bendung tipe bulat berjari-jari 0,75 meter dengan
kemiringan bagian udik 1 : 0,67 dan bagian hilir 1 : 1. Untuk mencegah terjadinya
kerusakan pada peredam energi akibat aliran debris berupa batuan bolder yang melewati
bendung, digunakan tipe bucket dengan radius lengkungan bucket sebesar 8,00 meter.
Adapun bangunan pembilas menggunakan tipe bagian depan terbuka (tanpa dinding banjir)
berjumlah 2 pintu yang tiap pintunya selebar 1,50 meter. Sedangkan bangunan
pengambilan menggunakan tipe bagian depan tertutup (dengan dinding banjir) memiliki 1
pintu dengan lebar 1,00 meter.
Stabilitas Bendung Rawaan pada kondisi normal-penuh, gempa-penuh, normal-banjir,
dan gempa-banjir dinyatakan aman karena nilai safety factor yang lebih besar daripada
safety factor minimum. Dinding penahan yang berfungsi untuk mencegah limpasan akibat
banjir juga aman terhadap kondisi terkestrem, yaitu kondisi gempa-penuh. Konstruksi
bendung direncanakan menggunakan beton K-175 yang dilapisi pelat beton K-300 setebal
15 cm dengan tulangan tunggal BJTS D13-500. Sedangkan dinding penahan direncanakan
menggunakan beton K-225 yang penulangannya dibagi menjadi empat bagian: bagian atas,
bagian bawah, ujung kaki, dan tumit. Keempat bagian dinding penahan menggunakan
BJTS D25 untuk tulangan utama dan BJTS D16 untuk tulangan bagi. Baja yang digunakan
untuk konstruksi memiliki kekuatan leleh (fy) = 420 MPa.
Daftar Pustaka
[1] Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Direktorat Irigasi dan Rawa, “Standar
Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Perencanaan Jaringan Irigasi
KP-01,” Jakarta: Kementerian Pekerjaan Umum, 2013.
[2] Direktorat Jenderal Pengairan, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, “Buku Petunjuk
Perencanaan Irigasi Bagian Penunjang,” Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum,
1986.
[3] Direktorat Jenderal Pengairan, Direktorat Bina Teknik, “Panduan Perencanaan
Bendungan Urugan Volume II Analisis Hidrologi,” Jakarta: Departemen Pekerjaan
Umum, 1999.
[4] N. Hadisusanto, Aplikasi Hidrologi. Malang: Jogja Mediautama, 2010
[5] B. Triatmojo, Hidrologi Terapan. Yogyakarta: Beta Offset, 2016.
Purwanto, H. A. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p. 363-376
376
[6] Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Direktorat Irigasi dan Rawa, “Standar
Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan Utama KP-02,”
Jakarta: Kementerian Pekerjaan Umum, 2013.
[7] E. Mawardi and M. Memed, Desain Hidraulik Bendung Tetap untuk Irigasi Teknis.
Bandung: Alfabeta, 2010.
[8] H. C. Hardiyatmo, Mekanika Tanah 2, 5th ed. Yogyakarta: Andi, 2018.
[9] Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Direktorat Irigasi dan Rawa, “Standar
Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Parameter Bangunan KP-06,”
Jakarta: Kementerian Pekerjaan Umum, 2013.
[10] A. Setiawan, Perancangan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI 2847:2013.
Jakarta: Erlangga, 2016.