Gudang Ilmu: March 2023

Wednesday, 29 March 2023

Konstruksi Jembatan Dan Jenis-Jenisnya


 

Jembatan merupakan salah satu jenis bangunan yang berfungsi untuk menghubungkan dua wilayah yang dipisahkan sungai ataupun jurang. Peran besar yang dimiliki jembatan ini menuntut pihak yang berkaitan untuk bisa membuat konstruksi jembatan yang tepat dan bisa menahan beban berat.

Kesalahan dalam konstruksi bisa berakibat fatal terhadap mobilitas orang yang melewatinya. Terlebih bentuk wilayah yang dihubungkan sangat beragam, sehingga model jembatan yang digunakan wajib menyesuaikan kondisi area tersebut.

Apa itu Jembatan?

Secara umum, jembatan adalah konstruksi yang dibuat untuk menjadi alat penyeberangan yang menghubungkan dua wilayah terpisah. Dengan adanya jembatan, maka dua wilayah yang dipisahkan oleh sungai, jurang, bahkan lautan bisa terhubung dan dilewati orang di atasnya.

Jembatan Pertama Kali Dikenal pada Masa?

Konstruksi pada jembatan ini pertama kali dibuat pada masa kekaisaran Roma. Pada zaman itu, jembatan masih dibuat dengan bentuk yang sangat sederhana, tanpa ada campur tangan teknologi. Misalnya menggunakan kayu panjang yang kuat sebagai jembatan.

Beberapa jembatan khas kekaisaran Roma yang masih sering ditemui adalah jembatan gerbang yang bentuknya melengkung, serta jembatan mortal dan batu bata.

Fungsi Jembatan

Jika melihat dari awal mula diciptakannya hingga saat ini, ada beberapa fungsi jembatan yang sangat bermanfaat bagi manusia, di antaranya:

  • Penghubung dua jalan yang terpisah.
  • Sebagai alat bantu mobilitas pada jalan yang dipisahkan oleh rintangan.
  • Alat penyeberangan.

Jenis-Jenis Konstruksi Jembatan

Untuk menyesuaikan kondisi dan wilayah yang akan dihubungkan, jembatan dibuat dengan konstruksi yang beragam. Ini dilakukan agar kekuatan dari jembatan tersebut bisa maksimal dan bebas dari kondisi ambruk.
Di bawah ini akan dijelaskan beberapa jenis struktur konstruksi untuk jembatan:

1. Beam Bridge

beam bridge

Konstruksi khusus jembatan yang satu ini paling banyak ditemui di berbagai daerah, khususnya pada area yang dipisahkan oleh air sungai. Dari tampilannya saja orang bisa menebak bahwa jembatan ini menggunakan bahan utama beton sebagai tiang penyangga dan pegangannya.

Padahal, selain beton jembatan ini juga sering menggunakan bahan baja sebagai tiang tancapnya. Model jembatan yang berbentuk garis lurus horizontal ini, biasanya digunakan untuk menghubungkan area yang tidak terpisah terlalu jauh, yakni kisaran 5 hingga 10 meter.

2. Truss Bridge

truss bridge
Sumber: machines4u.com.au

Jembatan ini tergolong unik dan estetik dari segi tampilannya. Konstruksi bangunannya tidak membutuhkan tiang penyangga untuk menopang berat beban yang ada di atasnya. Namun kekuatannya tidak perlu diragukan, karena tersusun dari kerangka yang berbentuk segitiga.

Posisi kerangka menyerupai segitiga ini akan menyebarkan titik beban ke seluruh bagian jembatan. Jadi, kalau ada beban berat di atasnya tidak ada bagian jembatan yang anjlok karena terkena tekanan pada satu titik.Bahan kerangka yang digunakan juga sangat kuat yakni memakai baja. Karena tidak ada penyangga di bawahnya, maka jembatan truss bisa dibuat dengan beragam variasi bentuk. Bahannya yang kuat membuat jembatan ini bisa diaplikasikan pada area berjarak 50 sampai 100 meter.

3. Arch Bridge

arch bridge
Sumber: rubricaingenieria.com

Arch Bridge atau jembatan lengkung ini adalah satu-satunya jembatan yang merupakan peninggalan konstruksi kekaisaran Roma. Sesuai namanya, penyangga utama pada jembatan arch berbentuk melengkung dan terhubung antara area yang satu dengan area di seberangnya.

Pada bagian atas penyangga yang melengkung ini, akan dipasang tiang vertikal yang menopang langsung bagian jembatan sebagai mobilitas. Karena terdiri dari 2 penyangga dasar dan penghubung, tidak heran jika kekuatannya sangat baik.Bahkan jembatan melengkung ini bisa dipasang pada area yang berjarak 100 sampai 300 meter. Sayangnya, model yang lebih hemat bahan konstruksi ini hanya bisa diaplikasikan pada tanah yang sangat kuat sebagai dasar untuk menancapkan penyangga.

4. Suspension Bridge

konstruksi jembatan suspension bridge
Sumber: automotive-exports.com

Jembatan suspension lebih dikenal masyarakat sebagai jembatan gantung. Istilah ini digunakan sesuai dengan cara aplikasinya, yakni digantung. Namun, sebagai media untuk menggantungkan kabel, pada titik tertentu jembatan tetap dibuat tiang sebagai media penyangga kabel.

Pada tiang yang dibuat dengan ukuran sangat tinggi inilah dikaitkan kabel yang berfungsi menggantung jembatan agar lebih kokoh. Jadi, bobot jembatan dipikul oleh kabel bukan tiang penyangga di bawahnya.Dengan struktur ini, maka jembatan gantung termasuk salah satu konstruksi yang paling kuat. Biasanya digunakan untuk menghubungkan area yang jaraknya sangat jauh, yakni mencapai 1400 meter. Contohnya adalah jembatan Suramadu yang ada di Jawa Timur dan dipisahkan lautan.

Bagian-bagian Konstruksi Jembatan

Untuk membangun jembatan, ada beberapa tahap konstruksi yang harus dilakukan dengan sistematis. Secara keseluruhan, bagian-bagian konstruksi pada jembatan dibedakan menjadi 2, yakni bagian atas dan bagian bawah.

Konstruksi Jembatan Bagian Atas

Jembatan bagian atas adalah yang terhubung langsung dengan beban yang menyeberangi jembatan. Untuk mendukung peran ini, ada beberapa struktur konstruksi bagian atas, di antaranya:

  • Trotoar, yaitu bagian yang terletak di masing-masing sisi jalan sebagai ruang untuk pejalan kaki yang melewati jembatan.
  • Slab kendaraan, yakni bagian penahan beban yang dijadikan tempat lalu lintas kendaraan.
  • Girder, yaitu salah satu bagian atas jembatan yang posisinya melintang ataupun tegak lurus.
  • Balok diafragma, yang membantu membuat girder lebih kaku agar tidak terpengaruh dengan gaya beban yang posisinya melintang.
  • Sendi, yang berada di bawah jembatan untuk menumpu beban dari jembatan yang membentang.
  • Tumpuan, berupa karet yang berfungsi meredam benturan pada jembatan agar tidak mudah hancur.

Konstruksi Jembatan Bagian Bawah

Konstruksi bagian bawah lebih berupa penyangga yang menjadi tumpuan utama jembatan. Pada bagian ini, ada beberapa struktur yang wajib dibuat yaitu:

  • Bagian pangkal jembatan, yang berfungsi sebagai dinding penahan pada tanah.
  • Pilar, yang posisinya ada di tengah jembatan untuk menyebarkan beban ke seluruh Pondasi jembatan.
  • Drainase, untuk mengalirkan air hujan ke luar dari area jembatan agar tidak tergenang dan merusak strukturnya.
  • Pondasi, yang meneruskan beban pada jembatan ke dasar tanah.

Walaupun sekilas bentuk jembatan terlihat biasa saja, namun di dalamnya terdapat konstruksi jembatan yang harus dibuat dengan teliti. Bahkan untuk memaksimalkan pemilihan modelnya, harus ada survei lokasi untuk mengukur jarak pasti dan kekuatan tanah sebagai penyangga jembatan.

Secara umum struktur jembatan terbagi menjadi tiga bagian utama, yaitu :

Struktur atas (superstructures)

Struktur atas jembatan merupakan bagian yang menerima beban langsung yang meliputi berat jembatan itu sendiri, beban mati, beban lalu-lintas kendaraan, angin, dan lain-lain. Komponen pada struktur atas jembatan bervariasi tergantung dari jenis jembatan apakah beton/baja/komposit. Biasanya komponennya terdiri dari :

  1. Trotoar, jalur untuk pejalan kaki yang biasanya dibuat lebih tinggi tapi tetap sejajar dengan jalan utama agar pejalan kaki lebih aman dan bisa dilihat jelas oleh pengendara yang melintas.
  2. Dek, dianggap sebagai jalan atau permukaan rel jembatan.
  3. Girder/gelagar, untuk menyalurkan beban kendaraan pada bagian atas ke bagian bawah atau abutment.
  4. Balok diafragma, bagian penyangga dari gelagar-gelagar jembatan. Berfungsi untuk memberikan kestabilan pada masing-masing girder dalam arah horizontal

Bearings (bantalan)

Bridge bearing dikenal dengan nama elastomer karena sifat elastis karet yang dapat meredam getaran bagi jembatan dan sebagai media untuk menyalurkan beban dari bangunan bagian superstruktur jembatan menuju bagian substruktur jembatan. Umumnya dipasang di bawah girder jembatan, di atas pier head, maupun abutment. Saat ini elastomer ada berbagai jenis dengan fungsi yang berbeda, sehingga ada parameter tertentu dalam memilih bearing seperti beban yang bekerja, tingkat perawatan, jarak bebas yang tersedia, preferensi perancang, toleransi konstruksi, dan biaya kriteria. Selain itu, perlu diperhatikan juga dalam menentukan standar elastomer yaitu kombinasi beban yang diterima berbanding dengan ketebalan dan kekakuan karet bantalan yang dibutuhkan.

Struktur bawah (substructures)

Berfungsi menopang seluruh beban struktur atas dan beban lain yang ditimbulkan oleh tekanan tanah, aliran air, tumbukan, gesekan pada tumpuan, dan sebagainya untuk kemudian disalurkan ke pondasi. Selanjutnya beban-beban tersebut disalurkan oleh pondasi ke tanah dasar. Komponen substruktur jembatan terdiri dari :

  1. Dermaga, merupakan struktur vertikal digunakan untuk menopang dek atau bantalan yang disediakan untuk transmisi beban ke tanah bawah tanah melalui pondasi. Struktur ini berfungsi sebagai penopang bentang jembatan pada titik-titik perantara.
  2. Abutment (pangkal jembatan), struktur vertikal yang digunakan untuk menahan tanah di belakang struktur, sehingga difokuskan pada stabilitas seluruh sistem.
  3. Dinding sayap (wing wall), struktur yang dibangun sebagai perpanjangan dari abutment untuk menahan tanah yang ada di tepian. Dinding penahan ini dibangun secara berdekatan dengan abutment. Stabilitas dinding sayap utamanya berdasarkan pada ketahanan terhadap tekanan tanah.

Pondasi

Pondasi jembatan berfungsi meneruskan seluruh beban jembatan ke tanah dasar. Pondasi yang dibangun sebagai struktur jembatan dibuat cukup dalam untuk menghindari gerusan akibat pergerakan air/untuk mengurangi kerusakan yang mungkin terjadi.

Perencanaan Hidrolika Mercu Bendung - Bagian Pertama


    Perencanaan hidrolika mercu bendung dilakukan dengan beberapa tahapan perencanaan, mulai dari penentuan elevasi target layanan, penentuan elevasi mercu, penentuan lebar mercu, penentuan tipe mercu, penentuan tinggi energi dan debit pelimpah, profil muka air di hulu mercu dan profil hidrolis mercu, lengkun debit, serta muka air banjir dan elevasi tanggul penutup.
    Pemilihan lokasi bendung dari aspek hidrologis ditinjau dari dua komponen pertimbangan, yaitu pertimbangan potensi inflow dan debit banjir.

1.     PENENTUAN ELEVASI MERCU        
Elevasi mercu bendung ditentukan oleh muka air rencana akibat kebutuhan irigasi (kebutuhan tinggi genangan di sawah, kehilangan energi ditingkat tersier-sekunder-primer, kehilangan energi diintake, kehilangan energi dibangunan air dan bangunan ukur, dll), kehilangan energi pada kantong lumpur akibat pembilasan sedimen, kehilangan energi pada pintu pembilas akibat pembilasan sedimen.
Beberapa faktor yang mempengaruhi penentuan elevasi mercu bendung adalah :
a.  Elevasi sawah tertinggi
b.  Tinggi genangan air disawah
c.  Kehilangan tinggi tekan selama perjalanan :
§   Dari saluran tersier ke sawah             
§   Dari saluran sekunder ke tersier
§   Dari saluran primer ke sekunder
§   Dari sungai ke saluran primer/intake
§   Pada bangunan ukur
§   Akibat kemiringan saluran
d.  Persediaan tinggi tekan
§   Untuk eksploitasi
§   Bangunan lain
2.     PENENTUAN LEBAR BENDUNG
Perencanaan lebar mercu bendung diusahakan mendekati lebar rata-rata palung sungai pada bagian yang stabil, yang dimaksudkan untuk menghindari berubahan aliran akibat pelebaran atau penyempitan, sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya gerusan (turbulensi aliran) dibagian hulu bangunan.
Lebar efektif mercu bendung dihitung berdasarkan persamaan berikut ini  :
           Be     =     B1 – 0.8 . B2 - 2 (n . Kp + Ka) . H1
dimana :
           Be     =     lebar efektif mercu bendung
           B1     =     lebar bendung sebenarnya
           B2     =     lebar bagian penguras = Bs – ns . ts
           Bs     =     lebar total bagian penguras
           ns        =     jumlah pilar penguras
           ts         =     tebal masing-masing pilar penguras
           n       =     jumlah pilar di atas mercu
           Kp     =     koefisien konstraksi pada pilar
           Ka     =     koefisien konstraksi pada dinding samping/abutments
           H1     =     tinggi energi total di atas mercu pelimpah
Penentuan Lebar Efektif Bendung
  Koefisien Konstruksi Pilar
Contoh Perhitungan :
Dicontohkan, lebar rata-rata palung sungai (Bp) pada rencana as Bendung adalah 27 m, maka :
  -      lebar bagian penguras (B) = (1/6 ~ 1/10 B palung) = 4,50 ~ 2,70 m; diambil 3,00 m dan untuk memudahkan operasional dibagi menjadi 2 buah pintu masing-masing dengan lebar 1,50 m.
  -      Bendung direncanakan mempunyai 2 pintu pengambilan, yaitu kanan dan kiri sungai, sehingga memerlukan dua buah pilar pengarah dengan masing-masing mempunyai tebal 1,00 m
  -      Lebar total bagian penguras, Bs = (2 pintu ) + (2 pilar x 1,00 m) = (2 x 1,50) + 2 = 5,00 m.
  -      Lebar total mercu sebenarnya, Bw = Bp – Bs = 27,00 – 5,00 = 22,00 m
 -      Diperlukan 1 buah pilar penopang jembatan operasional dengan tebal 1,00 m, sehingga lebar mercu sebenarnya, B1 = Bw – nj . tj  = 22,00 – (1 x 1,0) = 21,0 m
sehingga lebar efektif mercu Bendung adalah :
Be           =       B1 – 0.8 . B2 - 2 (n . Kp + Ka) . H1
            =       21 – 0,80 x 3,00 – (2 (3 x 0.01 +  0,1) x H1)
            =       18,60 – 0,26 x H1
          (Hdicari dengan coba-coba pada persamaan debit pelimpah diatas bendung)
 
3.      PENENTUAN TIPE MERCU BENDUNG

Kriteria dan penilian dalam memilih tipe mercu bendung yang paling sesuai diterapkan pada suatu lokasi proyek, telah dipaparkan pada artikel sebelumnya 

Dari hasil penilaian bobot dari kedua tipe mercu bendung tersebut, diperoleh bobot tertinggi tipe bendung untuk diterapkan pada rencana pembangunan suatu Bendung, yang sesuai dengan kondisi hidrolika, sedimen atau material hanyut, kemudahan pelaksanaan dan Operasi dan Pemeliharaan, serta biaya-biaya yang diperlukan.
Pada contoh berikut ini diandaikan tipe mercu bendung terpilih adalah tipe bulat,  sehingga untuk analisis lebih lanjut akan mengacu pada karakteristik mercu bendung tipe bulat, yang memberikan keuntungan kemudahan dalam pelaksanaan serta memberikan keuntungan karena dapat mengurangi tinggi muka air di hulu bendung selama banjir.
Untuk menghindari tekanan negatif jari-jari mercu bendung berkisar 0,30 ~ 0,70 H1 untuk mercu pasangan batu dan 0,10 ~ 0,70 H1 untuk mercu beton, serta tekanan minimum pada mercu bendung dibatasi sampai -1 m tekanan air untuk mercu pasangan batu dan sampai -4 m untuk mercu beton.
Jari-jari mercu bendung tipe bulat
Tekanan pada mercu bendung tipe bulat

PENGERTIAN, MANFAAT DAN STRUKTUR BENDUNGAN

 Bendungan adalah suatu konstruksi yang dibangun guna menampung air dan menahan derasnya laju arus air. Selain sebagai penahan air, bangunan ini juga memiliki fungsi sebagai wadah menaikan debit air guna selanjutnya dialirkan ke berbagai area yang membutuhkan pengairan.

Bagian Bagian Bendungan

Komponen pada Bangunan Bendungan

Dalam setiap bangunan pasti terdapat beberapa bagian atau komponen yang masing masing memiliki peran. Berikut beberapa komponen dari bangunan bendungan :

1. 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 kuat dari air dapat menghasilkan listrik yang disimpan dalam pompa air serta dapat pula dimanfaatkan untuk pembangkit listrik.

2. Foundation atau Pondasi

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

3. 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.

4. Spillway atau bangunan pelimpah

Spillway atau bangunan pelimpah merupakan suatu konstruksi beserta instalasinya yang berguna mengalirkan air banjir yang masuk ke dalam waduk supaya tidak membahayakan keamanan bendungan. Pada bangunan pelimpah ini juga memiliki beberapa bagian yaitu :

  • Controle structures atau Saluran pengarah dan pengatur aliran, bagian ini berguna untuk mengarahkan dan mengatur aliran air agar kecepatan alirannya kecil tetapi debit airnya besar.
  • saluran peluncur, chute, discharge carrier dan floodway atau singkatnya saluran pengangkut debit air. Semakin tinggi bendungan, permukaan air tertinggi di dalam waduk dengan permukaan air sungai di sebelah hilir bendungan akan mengalami perbedaan. Untuk kemiringan saluran pengangkut debit air sebaiknya dibuat besar agar tidak membutuhkan biaya yang mahal karena apabila kemiringan saluran pengangkut debit air dibuat kecil, maka ukuran bendungan yang akan menjadi sangat panjang.
  • 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.

5. Canal atau kanal

Komponen ini memiliki kegunaan untuk menampung limpahan air ketika curah hujan tinggi.

6. Reservoir

Reservoir merupakan struktur yang digunakan untuk menampung dan menerima limpahan air dari bendungan.

7. Stilling basin

Pada komponen stilling basin ini mempunyai kegunaan yang sama dengan energy dissipator.

8. 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.

9. Drainage gallery


Manfaat Bendungan

Pembuatan bendungan sendiri bukan tanpa alasan. Bendungan memiliki banyak sekali manfaat bagi umat manusia sehingga saat ini masih digunakan. Beberapa manfaat tersebut diantaranya ialah sebagai berikut :

  • Irigasi

Bendungan merupakan tempat untuk menampung air hujan yang nantinya bisa anda gunakan saat musim kemarau tiba. Air yang ditampung tersebut bisa dipakai untuk kepentingan irigasi sehingga lahan pertanian anda tak  kekurangan air dan tanaman anda bisa hidup hingga masa panen tiba.

  • Memenuhi Kebutuhan Listrik

Bendungan juga bisa dipakai untuk memenuhi kebutuhan listrik anda. Dengan membangun pembangkit listrik tenaga air maka anda juga bisa memenuhi keperluan listrik  suatu daerah.

  • Destinasi Wisata

Bendungan juga bisa dijadikan destinasi wisata yang dapat menambah penghasilan daerah tersebut. Tak hanya bermanfaat untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari juga bisa dijadikan salah satu destinasi wisata yang menyuguhkan panorama danau yang jarang ditemukan di tempat wisata lainnya.

  • Pengendali Banjir

Bendungan juga bisa digunakan untuk pengendali banjir. Adanya wadah menampung air ini saat curah hujan tinggi maka bendungan bisa menahan air agar tidak meluap ke kawasan pemukiman yang berada dibawah bendungan.

  • Tempat Olahraga Air

Bendungan ini bisa dijadikan lokasi olahraga air yang menarik.  Bendungan bisa dijadikan lokasi para atlet untuk olahraga air seperti  kano, pemancingan hingga polo air.

  • Perikanan

Bendungan juga bisa digunakan untuk perikanan dengan memakai karamba maupun jaring apung. Dengan begitu bendungan ini juga bisa dimanfaatkan sebagai mata pencaharian penduduk setempat untuk memenuhi pundi-pundi keuangan mereka.

Jenis Bendungan Berdasarkan Struktur Bangunan

Berdasarkan struktur bangunan maka bendungan bisa diklasifikasikan  kedalam beberapa jenis diantaranya ialah sebagai berikut :

  1. Homogeneus Dams

Bendungan ini lebih dari setengah volumenya terbuat dari bahan bangunan yang seragam

  1. Concrete Dams

Concrete merupakan bendungan yang dibuat dari Beton dengan struktur tulangan maupun tidak

  1. Zoned Dams

Bendungan ini terdiri dari lapisan-lapisan seperti lapisan kedapan air, lapisan pengering dan lapisan batu teratur.

  1. Impermeable Face Rock Fill Dams

Bendungan ini berupa bendungan urungan batu yang berlapis-lapis disebelah hulu bendungan yang terbuat dari aspal dan beton bertulang.

Jenis Bendungan Berdasarkan Penggunaanya

Apabila disimak berdasarkan penggunaanya maka bendungan terbagi atas 3 jenis yaitu storage dams, diversion dams dan distension dams.  Storage dams ialah bangunan yang dibangun untuk membentuk waduk sebagai tempat menyimpan kelebihan air. Diversion dams ialah bendungan yang dibangun untuk mengalirkan air kedalam saluran atau terowongan air. Distension dams ialah bendungan yang dibangun untuk mencegah terjadinya banjir sehingga fungsinya memperlambat air masuk ke pemukiman.


Bendungan berdasarkan strukturnya

Jika dikelompokkan menurut strukturnya, bendungan dibagi menjadi empat jenis. Berikut adalah penjelasan untuk masing-masing jenis bendungan.


1. Bendungan gravitasi

Seperti namanya, bendungan ini memanfaatkan gaya gravitasi bumi untuk mempertahankan konstruksi bendungan agar tidak terbawa dorongan air. Aliran air yang menekan di sisi-sisi bendungan terkadang bisa sangat keras. Namun, dengan adanya gaya gravitasi, berat bendungan pun mampu melawan tekanan tersebut dan kemudian memutar aliran air ke arah sebaliknya.

Perancang bendungan harus benar-benar cermat dalam menghitung berat bendungan. Jika bendungan terlalu ringan, maka tidak akan tercipta gaya gravitasi yang kuat untuk membalikkan aliran air tersebut. Selain itu, bagian pondasinya juga harus kedap air dan memiliki kekuatan dukung yang tinggi.

Pondasi yang kedap air akan menghasilkan tekanan angkat di bawah bendungan yang jauh lebih tinggi. Untuk itulah, biasanya konstruksi bendungan gravitasi juga memanfaatkan lapisan geomembran seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner. Salah satu contoh bendungan gravitasi adalah Grand Coulee Dam di Amerika Serikat.

Bendungan gravitasi umumnya terbuat dari beton atau batu. Jenis bendungan ini juga dapat dibuat padat atau berongga. Meski begitu, bendungan gravitasi padat lebih umum ditemukan dibanding bendungan gravitasi berongga. Namun, bendungan gravitasi berongga lebih ekonomis dibandingkan dengan bendungan gravitasi padat.


2. Bendungan lengkung

Bendungan lengkung memperoleh stabilitasnya dari kombinasi antara gaya lengkung dan gaya gravitasi. Jenis bendungan ini menitikberatkan pada konstruksi abutment yang kokoh, baik itu di bagian penopangnya maupun di bagian dinding sisi ngarai. Biasanya, bendungan lengkung dibangun di ngarai sempit yang dinding-dindingnya berupa batuan keras.

Pada muka hulu vertikal, keseluruhan berat bendungan dipikul oleh pondasi dengan memanfaatkan gaya gravitasi. Sedangkan, distribusi tekanan hidrostatik akan sangat bergantung pada kekakuan bendungan, baik dari arah vertikal maupun horizontal. Namun, jika muka hulu miring, distribusinya akan jauh lebih rumit.

Bendungan lengkung kemudian dibagi menurut jumlah lengkungnya. Ada bendungan lengkung tunggal dan bendungan lengkung banyak. Salah satu contoh bendungan lengkung tunggal adalah Jones Falls Dam di Kanada. Sementara untuk bendungan lengkung banyak, ada Pensacola Dam di Amerika Serikat.


3. Bendungan lengkung-gravitasi

Ini merupakan jenis bendungan yang memadukan struktur bendungan lengkung dengan bendungan gravitasi. Biasanya, jenis bendungan ini dibangun di area yang memiliki debit air tinggi, namun tidak memiliki banyak material yang cukup untuk membangun sebuah bendungan gravitasi.

Bendungan lengkung-gravitasi memanfaatkan kompresi air ke dalam bendungan untuk mengurangi gaya lateral. Dengan begitu, konstruksi bendungan tidak sepenuhnya bergantung pada gaya gravitasi untuk menahan air. Bendungan pun tidak perlu memiliki berat yang terlalu masif. Hal ini membuat bendungan dapat dirancang dengan struktur yang lebih tipis sehingga lebih hemat sumber daya. Contoh bendungan lengkung-gravitasi bisa ditemukan di Amerika Serikat, yakni Hoover Dam.


4. Bendungan rentetan

Bendungan rentetan merupakan bendungan yang konstruksinya terdiri dari rentetan gerbang besar. Tiap gerbang pada jenis bendungan ini bisa dibuka dan ditutup untuk mengontrol debit air yang disimpan. Gerbang dipasang di antara dermaga yang mengapit bendungan dan berfungsi untuk menahan beban air. Selain itu, gerbang pada bendungan rentetan ini juga memiliki tugas untuk menstabilkan air dalam sistem irigasi.

Biasanya, bendungan rentetan dibangun di muara sungai atau laguna. Tujuannya adalah untuk mencegah terjadinya serangan pasang surut sekaligus memanfaatkan tenaga dari aliran pasang surut untuk kemudian diolah menjadi energi. Bendungan rentetan yang dibangun di muara sungai biasanya disebut dengan istilah bendungan pasang surut (tidal barrages). Salah satu contoh bendungan rentetan adalah Bendungan Koshi di Nepal.


Bendungan berdasarkan aspek hidrauliknya

Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Kementerian PUPR juga mengelompokkan jenis bendungan menurut aspek hidrauliknya. Jika dilihat dari aspek hidrauliknya, bendungan dibagi menjadi dua, yaitu:


1. Bendungan overflow

Ini merupakan jenis bendungan dengan desain yang memungkinkan adanya limpasan air di bagian puncaknya. Bendungan overflow umumnya tidak terlalu tinggi dan tersusun dari material yang mampu menahan erosi seperti beton dan baja.


2. Bendungan non-overflow

Sebaliknya, desain bendungan non-overflow mengharuskan air tidak boleh meluap hingga puncak bendungan. Jenis bendungan yang satu ini jauh lebih tinggi dibanding bendungan overflow. Untuk material penyusunnya terdiri dari urukan tanah dan batu. Namun, ada juga bendungan non-overflow yang terbuat dari beton dengan kombinasi urukan tanah atau batu hingga membentuk komposit.


Bendungan berdasarkan material penyusunnya

Selain menurut ukuran, kategorisasi bendungan lain yang populer adalah menurut material penyusunnya. Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Kementerian PUPR membagi kategori ini menjadi dua, yaitu urukan tanah dan urukan batu.


1. Bandungan urukan tanah

Ini merupakan jenis material bendungan yang paling umum ditemukan di Indonesia. Sebab, konstruksinya lebih mudah, memanfaatkan material yang didapat dari proses penggalian bendungan. Menariknya lagi, jenis bendungan ini dapat dibangun di berbagai jenis tanah pondasi, bahkan yang topografinya kurang baik. Bendungan urukan tanah kemudian dibagi menjadi dua jenis, yakni urukan tanah homogen dan urukan tanah berzona (menggunakan inti tegak atau inti miring).

Untuk meminimalkan risiko terjadinya erosi, bendungan tanah biasanya dilengkapi dengan bangunan pelimpah atau spillway. Ini merupakan suatu konstruksi hidraulik yang berfungsi untuk menyalurkan air sekaligus mempertahankan kesatuan bendungan. Bangunan pelimpah ini dapat bekerja untuk menyalurkan aliran air, baik itu air normal maupun air banjir.

Pembangunan bendungan urukan tanah diberi bagian-bagian pada tubuh bendungan. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan stabilitas bendungan. Pembagian tubuh bendungan ini akan memecah tekanan air sehingga tidak terjadi retakan. Agar stabilitas bendungan makin baik, maka bagian permukaannya diberi lapisan kedap air seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner. Selain itu, bendungan urukan tanah juga memiliki lapisan drainase horizontal, yang terkadang dikombinasikan dengan drainase tegak atau miring.


2. Bendungan urukan batu

Selanjutnya ada bendungan urukan batu. Material timbunan bendungan ini berupa batu untuk menyokong stabilitas konstruksi bendungan. Jika bendungan dibuat kedap air, maka permukaannya diberi lapisan kedap air, seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner (GCL) di bagian lereng hulu atau bisa juga di bagian tubuh bendungan (menjadi inti). Penggunaan geomembran seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner akan menghalangi air sekaligus meminimalkan risiko terjadinya abrasi di masa mendatang.

Bendungan urukan batu dibagi menjadi dua jenis, yaitu urukan batu dengan lapisan kedap air (bendungan sekat) dan urukan batu berzona (menggunakan inti tegak atau inti miring). Sama seperti bendungan urukan tanah, bendungan urukan batu juga dilengkapi dengan bangunan pelimpah. Selain itu, bendungan urukan batu juga harus memiliki pondasi dengan settlement (penurunan) yang kecil. Tujuannya adalah agar tidak merusak membran inti bendungan. Pondasi yang biasa dipakai adalah batuan atau pasir kerikil.


3. Bendungan baja

Selain pengelompokan dari Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Kementerian PUPR di atas, material lain yang juga digunakan dalam pembangunan bendungan adalah baja. Material baja yang digunakan adalah jenis pelat baja dan balok penahan beban yang dijadikan komponen strukturnya. Namun, sayangnya bendungan baja tidak bisa bertahan lama.


Demikian ulasan mengenai serba-serbi bendungan, mulai dari pengertian, manfaat, tujuan, hingga jenis-jenis bendungan. Dari ulasan di atas, bisa dipahami bahwa membangun bendungan adalah pekerjaan yang kompleks dan rumit. Tidak hanya memikirkan tentang aliran air yang masuk ke bendungan, perancang bendungan juga harus memikirkan cara agar konstruksi bendungan bisa bertahan lama meski debit air yang ditampungnya begitu tinggi.

Salah satu metode yang banyak dilakukan dalam pembangunan bendungan adalah dengan membuat zona-zona pada bagian dasar bendungan untuk memecah tekanan air. Setelah itu, bagian dasar bendungan kemudian dilapisi dengan bahan kedap air seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner.

Pemilihan bahan tentu harus dilakukan dengan cermat agar mendapat hasil yang diharapkan dan bendungan pun bebas dari risiko retak atau rembes. Bahan atau material berkualitas untuk pembuatan bendungan ini bisa Anda dapatkan di Geosinindo.

Sebagai pionir di bidang geosintetik, Geosinindo menghadirkan aneka produk geosintetik seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner dengan kualitas terbaik yang telah lolos pengujian standar internasional.