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