Aspek Keteknikan Aplikasi Gabion (Bronjong)
Untuk Konservasi Lahan dan Air
PERENCANAAN BENDUNG BRONJONG DI SUNGAI PALU DESA
SIBAYU KECAMATAN BALAESANG SULAWESI TENGAH
Sebagai tugas akhir mata kuliah Teknik Konservasi Lahan dan Air Lanjut
Dosen pengampu : Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS
IFAH LATIFAH
F451110071
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
BAB I. PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Jumlah areal irigasi desa di Indonesia yang mencapai sekitar 28% atau seluas
2.000.000 ha sangat potensial untuk menunjang ketahanan pangan nasional.
Namun, kondisi jaringan irigasi desa khususnya bendung banyak yang mengalami
kerusakan. Salah satunya adalah jaringan irigasi di Desa Sibayu, kecamatan
Balaesang, Sulawesi Tengah. Kecamatan yang dikategorikan termasuk “miskin”
ini mempunyai sarana angkutan yang terbatas dan relatif mahal. Agar dapat
mempertahankan
atau
meningkatkan
kualitas
irigasi
desa
diperlukan
pembangunan bendung desa yang semi permanen, salah satunya adalah bendung
bronjong dengan sekat semikedap air. Pembuatan bendung bronjong ini relatif
cepat dan murah serta tidak memerlukan kemampuan teknik yang tinggi sehingga
pembuatannya dapat melibatkan masyarakat desa atau perkumpulan petani
pemakai air (P3A) setempat.
Dari latar belakang tersebut dicoba untuk meninjau dan merencanakan
Bendung Bronjong yang dituangkan dalam suatu Tugas Akhir dengan judul
“Perencanaan Bendung Bronjong Di Sungai Palu Desa Sibayu Kecamatan
Balaesang Sulawesi Tengah“.
1.2.Rumusan Masalah
Dari sedikit uraian di atas dapat ditarik beberapa point masalah, yaitu :
1. Bagaimana kondisi eksisting Sungai Palu, yang akan dibangun Bendung
Bronjong ?
2. Bagaimana cara konservasi air untuk ketersediaan air di desa tersebut ?
3. Bagaimana kestabilan dari bangunan tersebut, terhadap tekanan yang
timbul ?
1.3.Tujuan
Tujuan dari pekerjaan ini ialah merencanakan bangunan yang mampu
memenuhi kebutuhan air untuk irigasi di desa Sibayu.
BAB II. PERENCANAAN BENDUNG BRONJONG
2.1 Perhitungan debit sungai
Debit banjir rencana (Q10-Q20) berdasarkan hasil penyelidikan lapangan
tentang elevasi muka air banjir, penampang melintang rata-rata, dan penampang
memanjang sungai. Debit rendah andalan berdasarkan hasil pengukuran lapangan
dan ditambah dengan informasi penduduk setempat tentang sebit sungai musim
kemarau selama 5 tahun terakhir.
Gambar 1. Potongan profil melintang sungai rata-rata
1. Data teknis :
-
tinggi muka air banjir (H) = 0.80 m
-
tinggi muka air rendah (h) = 0.12 m
-
lebar dasar sungai rata-rata (b) = 5.50 m
-
lebar penampang atas sungai rata-rata (B) = 7.10 m
-
kemiringan dasar sungai (I) = 0,02
-
koefisien kekasaran Strickler (k) = 35
2. Debit banjir (Qb) :
√ = 7.762 m
-
keliling basah,
-
luas penampang basah,
-
jari-jari hidrolik, R = F/O = 0.649 m
-
kecepatan aliran,
-
debit banjir,
= 5.040 m2
⁄
⁄
= 18 m3/s
= 3.710 m/s
3. Debit minimum (Qm) :
-
luas penampang sungai,
-
kecepatan rata-rata,
-
debit minimum,
= 0.560 m2
= 0.217 m/s
= 0.122 m3/s
2.2 Perhitungan debit pengambilan
Debit pengambilan berdasarkan data luas areal sawah yang akan dialiri
serta efisiensi irigasi yang telah ditetapkan sebelumnya. Hal tersebut penting
untung menentukan dimensi pipa pengambilan.
1. Data teknis :
-
Luas areal sawah yang dialiri (A)
= 15 ha
-
Kebutuhan air (a)
= 1.185 l/sec/ha
-
Efisiensi irigasi (Ef)
= 60%
2. Debit pengambilan (Qp) :
= 29.625 l/s
30 l/s
2.3 Perhitungan hidrolik dan stabilitas bendung
Perhitungan hidrolik bendung bronjong mengacu kepada perhitungan
hidrolik bangunan terjun tegak. Hal ini mengingat bendung bronjong tersebut
tidak dilengkapi dengan pintu penguras dan bentuk mercunya menyerupai
terjunan. Sedangkan perhitungan stabilitas bendung didasarkan pada berat
sendiri tubuh bendung, tekanan air banjir, dan tekanan lumpur.
1. Hidrolik bendung :
Gambar 2. Potongan bendung bronjong
a. Data teknis :
-
Debit banjir (Qb)
= 18 m3/s
-
Lebar efektif bendung (Bef)
= 7.00 m
-
= 9.8 m/s2
Percepatan gravitasi (g)
b. Besaran-besaran yang digunakan untuk menghitung hidrolik
bendung :
… (1)
… (2)
⁄
… (3)
c. Tinggi muka air udik bendung :
Ha = He = 0.5 m
d. Kecepatan air di atas Pot U-U diperkirakan :
√
= 4.427 m/s
e. Tinggi air di Pot U-U :
Yu = Qb/Bef/vu
= 2.57/4.427 = 0.58
f. Bilangan Froude (Fru)
√
=
√
= 2.4
g. Panjang lantai dari geometri bangunan terjun tegak :
Berdasarkan grafik diperoleh Lp = 2.7 m
Gambar 3. Grafik untuk menentukan panjang lantai bangunan terjun tegak
2. Ditentukan :
a. Berat isi bendung bronjong (
) = 18.5 kN/m3
b. Berat isi sedimen ( ) = 16.0 kN/m3
c. Sudut geser dalam ( ) = 30o (disesuaikan dengan jenis tanah, lihat
Tabel 1)
d. Koefisien gesekan (fr) = 0.6
Tabel 1. Sudut gesekan dalam dan unit beban tanah
3. Berat sendiri bendung (ΣW) :
Untuk menghitung berat sendiri bendung, sebelumnya dipilih
ukuran bronjong seperti ditunjukkan Tabel 2. Sehingga bias diperoleh
volume bronjongnya dan dapat dihitung beratnya seperti di bawah ini.
Tabel 2. Ukuran kawat bronjong (SNI 03-0090-1999)
ΣW
= W1 + W2 + W3
= {(2x0.5)+(3x0.5)+(4x0.5)}x18.5
= 83.25 kN
4. Gaya yang bekerja :
Gambar 4. Gaya-gaya yang bekerja pada bendungan bronjong
a. Tekanan lumpur (F1) :
Ka = tan2 (45o –Ө/2) = 0.33
= 4.125 kN
Tekanan banjir (F2) :
= 15.31 kN
Akibat gempa (Ga) :
Ga = ΣW x f
= 83.25 x 0.010
= 0.83 kN
5. Tinjauan terhadap geser :
∑
∑
= 2.46
Karena faktor keamanan (Fs) = 2.46 > 1.50 maka konstruksi bendung
aman terhadap geser.
2.4 Pelaksanaan pembuatan bendung bronjong untuk irigasi
Pemasangan bronjong dilakukan lapis demi lapis agar bronjong yang satu
dengan yang lainnya yang terdapat dalam satu lapisan dapat diikat dengan
baik dan kuat.
Sekat semikedap air dari bahan sintetis dipasang bersamaan dengan
pemasangan bronjong kawat pada mercu bagian bawah kiri (lihat Gambar 5).
Sekat semi kedap air dilipatkan masuk di bawah pasangan bronjong kawat ±
0,25 m, untuk menjaga kerapatan antara bronjong kawat dan lantai bawah
pondasi. Pemasangan bronjong kawat sebelah hulu as bendung dilakukan
setelah pemasangan bronjong kawat sebelah hilir as bendung selesai.
Selanjutnya, sekat semikedap air ditekuk selebar 0.50 m kearah hulu.
Pemasangan bronjong kawat pada lapisan kedua dilakukan mulai dari
sebelah hilir dengan mengikuti pola yang telah direncanakan. Penyusunan
mercu bendung pada lapisan ketiga juga mengikuti pola tertentu dengan
meletakkan sekat semikedap air sejajar dan tegak lurus dengan bawah. Posisi
sekat semikedap air berada ditengah-tengah lebar mercu dan kelebihan lapisan
ditekuk ke dalam dan diusahakan sesuai dengan mercu bendung. Sayap
bendung bronjong sebelah kiri dan kanan disusun sesuai dengan pola yang
telah ditetapkan.
Pipa PVC φ 6” atau sesuai kebutuhan yang berfungsi sebagai penyadap
atau pengambilan air dari bendung dipasang pada tubuh bendung sebelah hulu
kiri atau kanan dengan posisi berjarak ± 20 cm dari puncak mercu dan
berjarak ± 50 cm dari lebar mercu bagian kiri atau kanan, sedangkan posisi
pipa PVC ke arah saluran dipasang dengan kemiringan ± 0.008 supaya
sedimen tidak sempat mengendap di dalam pipa. Sepanjang pipa PVC, yang
tertanam di dalam bronjong dibungkus dengan karung plastik untuk menjaga
agar tidak terjadi kontak langsung antara pipa dengan batu kali dan atau batu
belah.
Untuk menjaga agar sampah-sampah yang hanyut di sungai tidak masuk
ke dalam pipa pengambilan, maka dipasang saringan sampah di depan pipa
pengambilan. Pipa pengambilan dengan φ 6” untuk mengalirkan debit sebesar
± 30 l/sec atau sesuai untuk mengalirkan debit pengambilan rencana.
Gambar 5. Denah bendung bronjong dengan sekat semikedap air
Gambar 6. Potongan A-A bendung bronjong
Gambar 7. Potongan B-B bendung bronjong
Tahapan pekerjaan pemasangan lapisan bronjong terbawah dari bendung
adalah sebagai berikut.
1. letakkan dan susun bronjong kawat dimulai dari lapisan terbawah bendung
seperti ditunjukkan Gambar 8);
2. ikatkan bronjong kawat yang satu dengan yang lain dengan lilitan kawat φ
3 mm disepanjang sisinya;
3. isi bronjong kawat hingga penuh dan padat menggunakan batu kali dan
atau batu belah dengan φ 15 cm – 25 cm (lebih besar dari pada lobang
anyaman);
4. tutupkan tutup bronjong kawat lalu ikat sisi-sisinya dengan lilitan kawat φ
3 mm.
Susunan bronjong lapis 3,4, dan 5
Susunan bronjong lapis 2
Susunan bronjong lapis 1 (dasar)
Gambar 8. Susunan lapisan bendung bronjong
BAB III. KESIMPULAN
Dari sedikit uraian di atas dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu :
1. Kondisi eksisting Sungai Palu, memungkinkan dibangun Bendung Bronjong
2. Cara konservasi air untuk ketersediaan air di desa tersebut adalah dengan
menggunakan bendung bronjong yang dilengkapi dengan sekat semi-kedap air
dengan penyaluran pipa untuk pemenuhan kebutuhan air irigasi.
3. Kestabilan dari bangunan tersebut, terhadap tekanan yang timbul sudah baik
karena factor keamanan dari konstruksi bendung melebih 1.5, yakni sebesar
2.46.
DAFTAR PUSTAKA
Direktorat Pekerjaan Umum. Pedoman Konstruksi Bangunan. Pd T-04-2004-A.
Pembuatan bendung beronjong dengan sekat semikedap air pada irigasi
desa. Departemen Pemukiman dan Perencanaan Wilayah. Departemen
Pekerjaan Umum
Galang Persada. 1986. Standar Perencanaan Irigasi. Kriteria Perencanaan
Bagian Bangunan Utama KP-02. Jakarta. Badan Penerbit Pekerjaan
Umum.
Mananoma, Tiny. 2006. Manajemen Sungai Torrential Guna Pengendalian
Kerusakan Das [Prosiding]. Program Studi Teknik Sipil - Sekolah
Pascasarjana - Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada ,Yogyakarta
SNI 03-0090-1990 Spesifikasi Bronjong Kawat
Suparman, Soetopo. 2011. Sabo untuk Penanggulangan Bencana akibat Aliran
Sedimen. Yayasan Air Adhi Eka dan JICA
Varshney, R.S. 1979. Teory and Design of Irrigation Structures, vol I & II.
Roorkee: Nem Chand & Bros