Bendungan – Sebuah Sub-Bab Tugas Akhir

Oleh : Aryansah Pradanaputra – 15005010

2.4    BENDUNGAN

Bendungan adalah kosntruksi 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 (Wikipedia). Pada umumnya, bendungan dibangun berupa timbunan/urugan (embankment dam). Hal ini disebabkan karena bendungan tipe urugan/timbunan ini relative mudah dan murah untuk dikerjakan. Material timbunan mudah di dapat di sekitar lokasi pembangunan bendungan.

Gambar 2. Bagian-bagian dari Earth dam (Sowers)

Untuk memenuhi kriteria keamanan desain bendungan, maka proses desain, konstruksi, dan modifikasi dari timbunan harus memenuhi persyaratan teknis sebagai berikut :

1. Badan bendungan, fondasi, dan abutmen bendungan harus stabil terhadap berbagai konfigurasi beban statis maupun dinamis
2. Gaya seepage yang terjadi di bawah pondasi, abutmen, dan timbunan harus dikontrol untuk memastikan keamanan saat operasi bendungan. Tujuan dari pengontrolan ini adalah untuk mencegah uplift force yang berlebih, piping, dan erosi terhadap inti bendungan.
3. Freeboard yang tersedia harus mampu mencegah overtopping air melewati bendungan termasuk settlement dari pondasi dan timbunan.
4. Spillway dan kapasitas outlet harus mampu mencegah overtopping air yang mungkin terjadi melewati timbunan bendungan.

Gambar 2. Safety factor untuk bendungan

2.4.1    Tipe Bendungan Urugan (Embankment Dams)

Terdapat 2 jenis tipe bendungan urugan yang umum digunakan, yaitu timbunan tanah (earth-fill dam) dan timbunan batu (rock-fill dam), tergantung dari material dominan yang menyusun bendungan tersebut.

2.4.1.1 Earth Dams

Bendungan urugan tanah dibangun dari timbunan tanah yang memenuhi persyaratan bendungan yang diambil dari borrow area sekitar lokasi bendungan. Tanah untuk urugan bendungan ini dipadatkan per lapisan hingga memenuhi kepadatan yang diizinkan (biasanya 92% – 97%).

Gambar 2. Tipe Earth-Dams

2.4.1.2 Rock-Fill Dams

Rock-fill dams merupakan bendungan yang tersusun dari bongkahan-bongkahan batu yang saling mengunci dengan inti yang kedap air. Inti dari bendungan ini dapat berupa tanah kedap air yang memiliki koefisien rembesan (k) yang kecil. Ada 3 bagian utama dari rock-fill dams ini, yaitu : urugan batu utama, inti kedap air, dan bagian pendukung lainnya seperti instrumentasi bendungan. Inti kedap air berfungsi untuk menahan laju rembesan yang terjadi pada tubuh bendungan. Material isian untuk inti ini biasa terdiri dari jenis tanah clay/silty clay/clayey silt yang memiliki koefisien rembesan (k) yang relative kecil.

Terdapat beberapa ketentuan material yang harus dipenuhi dalam pembangunan sebuah bendungan, diantaranya yaitu kepadatan inti (core) dari bendungan harus ≥ 90% (γdry ≥ 90%). Kriteria teknis lainnya yang harus dipenuhi untuk sebuah bendungan tipe urugan adalah Safety Factor (SF). Penurunan / settlement pun dibatasi sebesar 1-2% dari tinggi bendungan.

Gambar 2. Tipe Rock-Fill Dams

Sebuah bendungan urugan (earth-fill dan rock-fill) mempunyai beberapa kemungkinan kegagalan diantaranya adalah overtopping, slope failure, sliding, erosi internal, dan erosi permukaan.

2.4.2    Kemiringan Timbunan

Desain kemiringan timbunan bendungan tergantung dari karakter material timbunan yang tersedia, kondisi tanah dasar, dan ketinggian rencana dari timbunan bendungan. Untuk stabilitas terhadap gaya seepage, biasanya ditambahkan selimut kedap air di bagian hulu (upstream) atau penambahan drainase horizontal di bagian hilir (downstream).

Kemiringan lereng di bagian hulu (upstream) dapat bervariasi dari 2:1 sampai 4:1, tapi pada umumnya untuk menjamin stabilitas, digunakan kemiringan 2,5:1 atau 3:1. Kemiringan yang relative rata di bagian hulu, biasanya dimaksudkan untuk pengganti cara perlindungan lereng dengan menggunakan impervious material. Sedangkan untuk kemiringan timbunan di bagian hilir (downstream), pada umumnya menggunakan kemiringan 2:1 jika terdapat impervious zone di downstream, dan 2,5:1 jika keseluruhan timbunan adalah impervious.

Gambar 2. Kemiringan Timbunan

BERSAMBUNG…