PERENCANAAN BANGUNAN AIR DAN BANGUNAN PELENGKAP … · modul 08 perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap rawa diklat perencanaan teknis rawa tahun 2016 pusat pendidikan dan

Modul 08

PERENCANAAN BANGUNAN AIR DAN BANGUNAN

PELENGKAP RAWA

DIKLAT PERENCANAAN TEKNIS RAWA

TAHUN 2016

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

Modul 08 Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya

validasi dan penyempurnaan Modul Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan

Pelengkap Rawa Lebak sebagai Materi Substansi dalam Diklat Perencanaan

Teknis Rawa Lebak. Modul ini disusun untuk memenuhi kebutuhan kompetensi

dasar Aparatur Sipil Negara (ASN) di bidang Sumber Daya Air (SDA).

Modul Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap Rawa Lebak

disusun dalam 5 (lima) bab yang terbagi atas Pendahuluan, Materi Pokok, dan

Penutup. Penyusunan modul yang sistematis diharapkan mampu mempermudah

peserta pelatihan dalam memahami Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan

Pelengkap Rawa Lebak. Penekanan orientasi pembelajaran pada modul ini lebih

menonjolkan partisipasi aktif dari para peserta.

Akhirnya, ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Tim

Penyusun dan Narasumber Validasi, sehingga modul ini dapat diselesaikan

dengan baik. Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang

senantiasa terbuka dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi,

kebijakan dan peraturan yang terus menerus terjadi. Semoga Modul ini dapat

memberikan manfaat bagi peningkatan kompetensi ASN di bidang SDA.

Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan

Sumber Daya Air dan Konstruksi

Dr.Ir. Suprapto, M.Eng


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................... i

DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii

DAFTAR TABEL ................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. vii

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL .................................................................. viii

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ I-1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ I-1

1.2 Deskripsi ................................................................................................. I-1

1.3 Tujuan Pembelajaran .............................................................................. I-2

1.3.1 Kompetensi Dasar ............................................................................... I-2

1.3.2 Indikator Keberhasilan ......................................................................... I-2

1.4 Materi Pokok dan Sub Materi pokok ........................................................ I-2

1.5 Estimasi Waktu ....................................................................................... I-3

BAB II TATA LETAK DAN JENIS BANGUNAN PENGENDALI AIR PADA SALURAN .......................................................................................................... II-1

2.1 Umum .................................................................................................... II-1

2.2 Fungsi Bangunan ................................................................................... II-1

2.3 Lokasi Bangunan ................................................................................... II-3

2.4 Jenis Pintu Bangunan ............................................................................ II-4

2.5 Desain Bangunan................................................................................... II-6

2.5.1 Bahan bangunan ................................................................................ II-6

2.5.2 Metode Fondasi .................................................................................. II-7

2.5.3 Bangunan pengendali air dikombinasikan dengan penyeberangan jalan ....................................................................................................................... II-8

2.5.4 Papan Duga ........................................................................................ II-8

2.6 Tata Letak Jalan dan Jembatan ............................................................. II-9

2.6.1 Tata Letak Bangunan Pelengkap ........................................................ II-9

2.7 Pengamanan Banjir ................................................................................ II-9

2.7.1 Banjir dari Permukaan Sungai Tinggi .................................................. II-9

2.7.2 Banjir yang Disebabkan Limpasan Air dari Areal Sekitar .................. II-10

2.8 Bangunan Pengatur Tinggi Muka Air .................................................... II-11

2.8.1 Pintu Skot Balok ............................................................................... II-11

2.8.2 Perencanaan Hidrolis ........................................................................ II-12

2.8.3 Pintu Sorong ..................................................................................... II-13


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi iii

2.9 Bangunan Pembawa ............................................................................ II-15

2.9.1 Gorong-gorong ................................................................................. II-15

2.10 Latihan ................................................................................................. II-25

2.11 Rangkuman.......................................................................................... II-25

BAB III BANGUNAN AIR .................................................................................... III-1

3.1. Kriteria Design ...................................................................................... III-1

3.1.1. Aliran yang melalui pintu air ............................................................... III-1

3.1.2. Aliran yang melalui bawah bangunan ................................................ III-2

3.2. Bahan Pondasi ...................................................................................... III-7

3.3. Analisis Stabilitas .................................................................................. III-8

3.3.1. Gaya-gaya yang bekerja pada bangunan .......................................... III-8

3.3.2. Tekanan air ........................................................................................ III-8

3.3.3. Tekanan lumpur ................................................................................. III-9

3.3.4. Berat bangunan ................................................................................. III-9

3.3.5. Reaksi Pondasi ................................................................................ III-10

3.4. Kebutuhan Stabilitas ........................................................................... III-11

3.4.1. Ketahanan terhadap gelincir ............................................................ III-12

3.4.2. Guling .............................................................................................. III-13

3.4.3. Stabilitas terhadap erosi bawah tanah (piping)................................. III-14

3.5. Latihan ................................................................................................ III-14

3.6. Rangkuman......................................................................................... III-14

BAB IV PERHITUNGAN BANGUNAN PELENGKAP ........................................ IV-1

4.1. Perencanaan Jembatan ....................................................................... IV-1

4.1.1. Design Dimensi Gelegar Jembatan ................................................... IV-1

4.1.2. Desain Pondasi Jembatan ................................................................ IV-8

4.2. Tanggul .............................................................................................. IV-12

4.2.1. Kegunaan ....................................................................................... IV-12

4.2.2. Bahan ............................................................................................. IV-12

4.2.3. Debit Perencanaan ......................................................................... IV-12

4.2.4. Trase .............................................................................................. IV-13

4.2.5. Panjang dan elevasi ........................................................................ IV-13

4.2.6. Arah poros ...................................................................................... IV-14

4.2.7. Tinggi Jagaan ................................................................................. IV-14

4.2.8. Lebar Atas ...................................................................................... IV-15

4.2.9. Potongan melintang ........................................................................ IV-15

4.2.10. Kemiringan talut ....................................................................... IV-16


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi iv

4.2.11. Stabilitas Tanggul ..................................................................... IV-17

4.2.12. Pembuang ................................................................................ IV-18

4.2.13. Lindungan ................................................................................ IV-19

4.3. Fasilitas Eksploitasi ............................................................................ IV-19

4.3.1. Komunikasi ..................................................................................... IV-19

4.3.2. Kantor dan Perumahan Staf ............................................................ IV-21

4.3.3. Sanggar Tani .................................................................................. IV-22

4.3.4. Patok Hektometer ........................................................................... IV-22

4.3.5. Patok Sempadan ............................................................................ IV-23

4.3.6. Pelat Nama ..................................................................................... IV-23

4.3.7. Papan Pasten ................................................................................. IV-24

4.3.8. Papan duga Muka Air ..................................................................... IV-24

4.3.9. AWLR ............................................................................................. IV-25

4.4. Bangunan – bangunan Lain ............................................................... IV-26

4.4.1. Peralatan Pengaman ...................................................................... IV-26

4.4.2. Tempat Cuci ................................................................................... IV-27

4.4.3. Kolam mandi ternak ........................................................................ IV-27

4.5. Latihan ............................................................................................... IV-28

4.6. Rangkuman........................................................................................ IV-28

BAB V PENUTUP .............................................................................................. V-1

5.1. Simpulan ............................................................................................... V-1

5.2. Tindak lanjut .......................................................................................... V-2

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. ix

GLOSARIUM ......................................................................................................... x


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 - Keuntungan dan Kerugian Berbagai Pintu ........................................ II-4

Tabel 2. 2 - Keuntungan dan Kerugian Bahan Bangunan Untuk Bangunan

Pengendali Air ..................................................................................................... II-7

Tabel 2. 3 - Harga – harga dalam gorong – gorong pendek ........................... II-20

Tabel 2. 4 - Parameter Desain Gorong-gorong Persegi Empat (Box Culvert) .... II-21

Tabel 3. 1 - Harga-harga perkiraan daya dukung yang diizinkan (disadur dari

British Standard Code of Practice CP 2004) ...................................................... III-7

Tabel 3. 2 - Sudut gesekan dalam φ dan kohesi c ............................................. III-8

Tabel 3. 3 - Harga-harga perkiraan untuk koefisien gesekan ........................... III-12

Tabel 4. 1 - Harga-harga kemiringan talut untuk tanggul tanah homogen (menurut

USBR, 1978). .................................................................................................. IV-15

Tabel 4. 2 - harga kemiringan samping yang dianjurkan untuk tanggul tanah

homogen (menurut USBR, 1978) .................................................................... IV-16

.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II. 1 - Pintu Ulir/Sorong .......................................................................... II-5

Gambar II. 2 - Pintu Skot Balok ........................................................................... II-6

Gambar II. 3 - Koefisien debit untuk aliran diatas skot balok potongan segi empat

(cv 1,0) ........................................................................................................... II-12

Gambar II. 4 - Aliran di bawah pintu sorong dengan dasar horisontal ............... II-14

Gambar II. 5 - Koefisien K untuk debit tenggelam (dari Schmis) ....................... II-15

Gambar II. 6 - Standar Peralihan Saluran ......................................................... II-16

Gambar II. 7 - Perlintasan dengan jalan kecil (gorong-gorong) ......................... II-17

Gambar II. 8 - Standar pipa beton ..................................................................... II-18

Gambar II. 9 - Gorong – gorong segi empat ...................................................... II-19

Gambar II. 10 - Standar Penulangan Untuk Gorong-gorong Segi Empat Type

Single................. ............................................................................................... II-23


Double. ......................................................................................................... ....II-24

Gambar III. 1 - Aliran Kritis ................................................................................. III-1

Gambar III. 2 - Aliran Sub Kritis .......................................................................... III-2

Gambar III. 3 - Gaya-Gaya yang Bekerja pada Pintu Otomatis. ......................... III-4

Gambar III. 4 - Unsur-unsur persamaan distribusi tekanan pada pondasi ........ III-10

Gambar IV. 1 - Typikal Jembatan Kayu ............................................................. IV-1

Gambar IV. 2 - Kurve pengempangan ............................................................. IV-14

Gambar IV. 3 - Potongan melalui tanggul ........................................................ IV-15

Gambar IV. 4 - Potongan Melintang Tanggul .................................................. IV-16

Gambar IV. 5 - Potongan melintang tanggul ................................................... IV-17

Gambar IV. 6 - Dasar yang diperlebar pada lintasan saluran .......................... IV-17

Gambar IV. 7 - Pembuang pada tanggul ......................................................... IV-19

Gambar IV. 8 - Patok hektometer .................................................................... IV-22

Gambar IV. 9 - Patok Sempadan .................................................................... IV-23

Gambar IV. 10 - Lokasi Penempatan AWLR ................................................... IV-26


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi viii

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Deskripsi

Modul Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap ini terdiri dari

tiga kegiatan belajar mengajar. Kegiatan belajar pertama membahas Garis

Besar Bangunan air dan bangunan pelengkap. Kegiatan belajar kedua

membahas Konsep Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap.

Peserta diklat mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang

berurutan. Pemahaman setiap materi pada modul ini diperlukan untuk

memahami perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap. Setiap

kegiatan belajar dilengkapi dengan latihan atau evaluasi yang menjadi alat

ukur tingkat penguasaan peserta diklat setelah mempelajari materi dalam

modul ini.

Persyaratan

Dalam mempelajari perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap ini

peserta diklat dilengkapi dengan modul bahan ajar dan metode dan media

lainnya yang dibutuhkan.

Metode

Dalam pelaksanaan pembelajaran ini, metode yang dipergunakan adalah

dengan kegiatan pemaparan yang dilakukan oleh Widyaiswara/Fasilitator,

adanya kesempatan tanya jawab, curah pendapat, bahkan diskusi

Alat Bantu/Media

Untuk menunjang tercapainya tujuan pembelajaran ini, diperlukan Alat

Bantu/Media pembelajaran tertentu, yaitu: LCD/projector, Laptop, white board

dengan spidol dan penghapusnya, bahan tayang, serta modul dan/atau

bahan ajar.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi ix

Kompetensi Dasar

Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan mampu

memahami garis besar perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap

yang disajikan dengan cara ceramah dan tanya jawab memahami harga

satuan pekerjaan, memahami harga standar/harga satuan upah, bahan dan

peralatan, memahami perhitungan biaya konstruksi/biaya pekerjaan dalam

rangka mendukung perencanaan irigasi rawa lebak.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi I - 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Upaya pembangunan pertanian untuk mewujudkan ketahanan pangan saat

ini semakin dihadapkan pada tantangan yang bertambah kompleks. Adanya

kompetisi peruntukan lahan dan pesatnya alih fungsi lahan produktif untuk

kegiatan non pertanian akhir-akhir ini mendorong pentingnya arahan

pengembangan pertanian pada lahan-lahan marjinal, termasuk lahan rawa

yang potensinya baik.

Guna mendukung pola tanam sebagian tanaman pangan, diperlukan

penataan jaringan tata air beserta bangunan airnya. Salah satu faktor

keberhasilan untuk lahan pertanian terletak pada keserasian pengaturan air

/ sistem suplai dan drainase dalam mengantisipasi keberadaan lahan

sehingga dapat berdaya dan berhasil guna secara optimal diperlukan upaya

penataan dan pemasangan bangunan baru rawa serta yang sudah ada

secara terpadu, konsisten dan berpedoman pada fungsi pelestarian rawa

dan pemanfaatannya secara lestari dan berkelanjutan.

Untuk mendukung hal di atas diperlukan perhitungan bangunan air dan

bangunan pelengkap untuk pengembangan daerah rawa secara terpadu.

Perhitungan bangunan daerah rawa dimaksudkan untuk mendapatkan hasil

perencanaan yang dapat memenuhi kebutuhan lahan sebenarnya (existing)

yang akan disajikan dalam bentuk gambar pelaksanaan pekerjaan

dilapangan

1.2 Deskripsi

Modul Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap ini terdiri dari

tiga kegiatan belajar mengajar. Kegiatan belajar pertama membahas Garis

Besar Bangunan air dan bangunan pelengkap. Kegiatan belajar kedua

membahas Konsep Perencanaan Bangunan Air dan ketiga perhitungan

Bangunan Pelengkap.



1.3 Tujuan Pembelajaran

1.3.1 Kompetensi Dasar

Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan mampu

memahami spesifikasi teknik, memahami faktor-faktor yang mempengaruhi

biaya, memahami harga satuan pekerjaan, memahami harga standar/harga

satuan upah, bahan dan peralatan, memahami perhitungan biaya

konstruksi/biaya pekerjaan dalam rangka mendukung perencanaan irigasi

rawa lebak.

1.3.2 Indikator Keberhasilan

Setelah pembelajaran ini, peserta mampu menjelaskan :

1) Tata Letak dan Jenis Bangunan Pengendali air pada saluran

2) Bangunan Air

3) Perhitungan Bangunan Pelengkap

1.4 Materi Pokok dan Sub Materi pokok

Dalam modul Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap

terdapat 3 (tiga) materi yang akan dibahas, yaitu:

1) Tata Letak dan jenis Bangunan Pengendali Air pada saluran

a) Penjelasan umum

b) Fungsi Bangunan

c) Lokasi Bangunan

d) Jenis Pintu Bangunan

e) Desain Bangunan

f) Tata Letak Jalan dan jembata

g) Pengamanan Banjir

h) Bangunan Pengatur Tinggi Muka Air

i) Bangunan Pembawa

2) Bangunan Air

a) Kriteria Desain

b) Bahan pondasi

c) Analisis Stabilitas



d) Kebuthan Stabilitas

3) Perhitungan Bangunan Pelengkap

a) Perencanaan Jembatan

b) Tanggul

c) Fasilitas Eksploitasi

d) Bangunan – bangunan lain

1.5 Estimasi Waktu

Alokasi waktu yang diberikan untuk pelaksanaan kegiatan belajar mengajar

untuk mata diklat “Perencanaan Bangunan Air dan Bangunan Pelengkap

Rawa Lebak” ini adalah 4 (empat) jam pelajaran (JP) atau sekitar 180 menit

.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-1

BAB II

TATA LETAK DAN JENIS BANGUNAN PENGENDALI AIR PADA

SALURAN Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan

tata letak dan jenis bangunan pengendali air pada saluran

2.1 Umum

Pemilihan dan pemasangan bangunan pengendali air pada saluran

haruslah memperhatikan faktor keamanan. Dalam rangka mengurangi

vandalism terhadap bangunan pengendali air, perlu dikemukakan adanya

bangunan-bangunan air yang “anti maling”. Hal ini penting untuk menjamin

keberlangsungan fungsi bangunan dan pengendalian air yang dilakukan.

Selain faktor keamanan, tersedianya bahan lokal memberikan nilai

ekonomis dalam pembuatan pintu-pintu, salah satu bahan lokal tersebut

adalah kayu kelapa.

2.2 Fungsi Bangunan

Dalam konsep pengembangan jaringan irigasi rawa secara bertahap, pada

mulanya sering direncanakan sistem saluran terbuka, tanpa

mempergunakan bangunan pengendali air. Kebutuhan akan bangunan

dapat dipertimbangkan apabila telah tersedia pengetahuan yang lebih tepat

mengenai kondisi perbatasan hidrolik (tinggi banjir, tinggi pasang surut,

instrusi garam), dan apabila ketinggian lahan, sebagai akibat penyusutan,

dan kondisi tanah telah menjadi lebih stabil dari pada tahap awal.

Bangunan-bangunan pengatur muka air berfungsi mengatur muka air di

jaringan irigasi rawa sampai batas-batas yang diperlukan untuk dapat

memberikan muka air tanah dilahan yang konstan. Bangunan pengatur

mempunyai potongan pengontrol aliran yang dapat disetel atau tetap. Untuk

bangunan-bangunan pengatur yang dapat disetel dianjurkan untuk

menggunakan pintu sorong, pintu klep, bangunan tabat atau lainnya.

Kebutuhan akan bangunan air terutama tergantung dengan fungsi sistem

saluran seperti yang telah diuraikan pada tata letak saluran. Kebutuhan

akan bangunan harus mempertimbangkan kembali secara hati-hati disetiap



kesempatan. Disamping aspek-aspek pengelolaan air, pertimbangan

khusus harus diberikan pada persyaratan operasi bangunan dikaitkan

dengan tenaga kerja yang tersedia, dan pada biaya konstruksi dan Operasi

dan Pemeliharaan. Sama halnya dengan penentuan dimensi saluran,

dimensi bangunan hidrolik.

Bangunan pengendali air dilengkapi dengan daun pintu yang dipergunakan

untuk memblok aliran air sebagian atau seluruhnya dalam satu atau dua

arah. Fungsi bangunan erat kaitannya dengan fungsi saluran dan

mencakup :

a) Pencegahan banjir

Untuk mencegah banjir, saluran harus ditutup dengan mempergunakan

daun pintu bangunan atau tanggul saluran yang ditinggikan. Semakin

tinggi permukaan tanah yang terdapat disekitar saluran, maka semakin

sedikit bangunan (walaupun lebih besar) yang dibutuhkan dan semakin

pendek tanggul yang diperlukan.

b) Meningkatkan Kapasitas drainase saluran

Pada saluran irigasi rawa yang dipengaruhi oleh pasang surut di

sungai, perlu dilakukan penutupan saluran selama terjadi pasang tinggi

untuk mencegah masuknya air. Karena jika tidak, harus dilakukan

pengosongan kembali selama pasang rendah sebelum drainase yang

”sesungguhnya” dimulai. Meskipun pengaruh pintu untuk tujuan ini agak

kecil, namun dapat menjadi berarti pada areal-areal rendah yang

memiliki waktu drainase efektif terbatas. Untuk memenuhi tujuan

tersebut, bangunan dapat berada pada ketinggian dalam hirarki

saluran.

c) Drainase terkendali

Mempertahankan tinggi muka air saluran beberapa dm dibawah

permukaan tanah dengan cara menutup sebagian pintu bangunan

(pintu sekat) dan meningkatkan pencucian tanah.

d) Retensi air

Menjaga agar pintu tetap tertutup selama periode curah hujan rendah

dapat membantu mempertahankan tinggi muka air pada saluran dan

sawah-sawah. Bangunan untuk tujuan ini sangat baik ditempatkan



ditingkat tersier karena tinggi muka air dapat disesuaikan dengan

perbedaan topografinya.

e) Suplai air

Dengan cara membuka pintu pada waktu tinggi muka air bagian luar

lebih tinggi daripada tinggi muka air bagian dalam sehingga suplai air

netto ke saluran dapat dicapai.

f) Pengendalian kecepatan aliran air

Pada waktu transisi saluran dengan tinggi dasar yang berbeda

diperkirakan terjadi kecepatan aliran air tinggi yang dapat mengancam

stabilitas dasar dan lereng sisi saluran. Bangunan yang dilengkapi

dengan bangunan terjun serta memiliki pelindung masuk dan keluarnya

air dapat meminimalkan ancaman stabilitas semacam itu.

2.3 Lokasi Bangunan

Lokasi terbaik bangunan-bangunan pengendali air tergantung dari fungsi

bangunan tersebut. Bangunan yang dipergunakan untuk mencegah banjir

atau air asin memasuki areal pada prinsipnya sangat baik ditempatkan

pada tingkat primer yang paling tinggi sehingga hanya sedikit bangunan

(walaupun besar) dan tanggul pengaman banjir disepanjang sungai.

Bangunan-bangunan untuk pengendalian air internal (drainase, retensi air,

suplai) pada prinsipnya sangat baik ditempatkan pada tingkat tersier yang

terendah atau bahkan pada tingkat kuarter. Kendati pun hal ini

menghendaki sejumlah besar bangunan, pengelolaan air dapat disesuaikan

dengan cara yang lebih baik dengan kondisi-kondisi khusus di areal yang

bersangkutan.

Jika bangunan diperlukan baik untuk pengendalian air internal maupun

untuk pengaman banjir dan salinitas, bangunan pada umumnya dapat

dikombinasikan menjadi satu bangunan yang ditempatkan pada tingkat

tersier (diperlukan banyak bangunan kecil dilengkapi dengan tanggul banjir

disepanjang seluruh saluran primer dan sekunder) atau pada tingkat yang

lebih tinggi (diperlukan sedikit bangunan dan tanggul, namun pengendalian

internal menjadi kurang efektif).



Sebagai alternatif, disarankan agar membangun bangunan di kedua tingkat

sistem saluran, yaitu pada tingkat tersier untuk pengendalian air internal

dan di tingkat yang lebih tinggi untuk mencegah banjir dan air asin masuk.

Bangunan yang terdapat pada saluran primer atau sekunder juga akan

memungkinkan pengendalian air yang lebih baik pada saluran tersebut,

yang pada gilirannya dapat meningkatkan daya guna bangunan pengendali

air tersier.

Pertimbangan penting lainnya yang perlu diingat adalah jalan masuk

menuju bangunan tersebut. Pada areal-areal yang berada diluar

pemukiman, pemeriksaan harian tidak mungkin dilakukan, dan dalam

keadaan demikian, bangunan harus dipindahkan ke tempat lain atau tidak

dibangun sama sekali. Sebaliknya, jika akan ditugaskan seorang penjaga

pintu yang permanen, rumah penjaga pintu bangunan tersebut harus

dibangun dekat bangunan.

2.4 Jenis Pintu Bangunan

Pintu bangunan air merupakan bangunan fisik yang digunakan untuk

mengatur keluar masuk air di sungai maupun tanggul sungai sesuai dengan

kebutuhan tanaman yang diusahakan. Pintu bangunan yang dianggap

paling sesuai untuk bangunan pengendali air di jaringan irigasi rawa lebak

adalah pintu sekat, pintu ulir/pintu sorong. Keuntungan dan kerugian dari

berbagai jenis pintu bangunan tersebut diuraikan pada Tabel 2.1.

Tabel 2. 1 - Keuntungan dan Kerugian Berbagai Pintu

Pintu Fungsi Keuntungan Kerugian

Ulir/

sorong

- Retensi Air

- Mencegah

Masuknya Air

Banjir dan Air

Berkualitas Buruk

- Operasi Mudah - Relatip Mahal

- Operasi Disesuaikan

Dengan Pasang

- Perlu Diperiksa Setiap Hari

Sekat - Drainase

Terkendali

- Retensi Air

- Konstruksi

Sederhana

- Pemeliharaan Mudah

- Pintu Sekat Mudah Hilang

- Bocor Antara Pintu

- Operasi Semakin Sulit Pada

Saluran-Saluran Yang

Lebih Besar



a) Pintu Ulir/sorong

Pintu ulir/sorong adalah pintu yang terbuat dari plat besi/kayu/fiber,

bergerak vertikal dan dioperasikan secara manual. Fungsinya adalah

untuk mengatur aliran air yang melalui bangunan sesuai dengan

kebutuhan, seperti menghindari banjir yang datang dari luar dan

menahan air di saluran pada saat kemarau panjang. Contoh bentuk

pintu ulir/sorong dapat dilihat pada Gambar III.1.

Gambar II. 1 - Pintu Ulir/Sorong

Pintu geser atau ulir/sorong banyak digunakan untuk lebar dan tinggi

bukaan yang kecil dan sedang. Diupayakan pintu tidak terlalu berat

karena akan memerlukan peralatan angkat yang lebih besar dan mahal.

Sebaiknya pintu cukup ringan tetapi memiliki kekakuan yang tinggi

sehingga apabila diangkat tidak mudah bergetar karena gaya dinamis

aliran air.

b) Pintu skot balok

Pintu skot balok (stoplog) adalah balok kayu yang dapat dipasang pada

alur pintu/sponeng bangunan. Pintu ini berfungsi untuk mengatur muka

air saluran pada ketinggian tertentu. Bila muka air lebih tinggi dari pintu

skot balok, akan terjadi aliran di atas pintu skot balok tersebut. Contoh

bentuk pintu skot balok dapat dilihat pada pada Gambar II.2.



Gambar II. 2 - Pintu Skot Balok

Teknologi jenis pintu yang dapat diaplikasikan harus memperhatikan

kondisi lokal, kultur masyarakat dan ramah lingkungan.

2.5 Desain Bangunan

Setelah fungsi, jenis dan lokasi bangunan ditetapkan, desain bangunan

dapat dimulai. Aspek-aspek yang perlu dipertimbangkan dalam desain

bangunan pengendali air adalah :

a) Kondisi tanah lokal untuk fondasi

b) Ukuran bangunan

c) Harga bahan

d) Tenaga kerja yang tersedia

e) Perkiraan beban volume pekerjaan

Prioritas keputusan penting yang harus diambil adalah mengenai pemilihan

bahan bangunan, metoda fondasi, bangunan pengendali air dikombinasikan

dengan penyeberangan jalan dan papan duga.

2.5.1 Bahan bangunan

Keputusan penting yang harus diambil adalah mengenai pemilihan bahan

bangunan : kayu, beton atau ferrosemen. Beberapa keuntungan dan

kerugian mengenai bahan-bahan bangunan ini diuraikan dalam tabel 2.2.



Tabel 2. 2 - Keuntungan dan Kerugian Bahan Bangunan Untuk Bangunan Pengendali Air

Bahan Keuntungan Kerugian

Kayu - Bobotnya ringan

- Tersedia ditempat

- Masa pakai singkat

- Diperlukan perawatan di pabrik

- Mutu kayu gesekan sering tidak

baik (balok menjadi

melengkung)

- Kayu yang bermutu baik jarang

ditemukan

Beton - Bahan kuat

- Konstruksinya mudah

- Agregat tidak tersedia ditempat

- Pengendalian mutu sulit

dilakukan

Ferrosemen - Bobotnya ringan

- Pengendalian mutu unsur

pracetak baik

- Pemasangan unsur cepat

- Mahal

- Pemasangan rumit jika

dikombinasikan dengan beton

- Mudah rusak saat

pengangkutan

Diperlukan perhatian khusus terhadap daya tahan bahan bangunan bila

penggunaannya berada dalam lingkungan agresip (asam, asin). Kayu,

beton dan unsur baja memerlukan pengamanan khusus. Pada prinsipnya,

bangunan dapat dibuat dari baja atau alumunium, namun ketersediaan

bahan tersebut merupakan masalah dan sampai sekarang belum ada

pengalaman terkait penggunaan bahan tersebut pada jaringan irigasi rawa.

2.5.2 Metode Fondasi

Rembesan air merupakan suatu ancaman yang permanen terhadap

stabilitas bangunan, oleh karena itu diperlukan penggunaan tiang pancang

vertikal. Tiang-tiang pancang vertikal ini jugalah yang berfungsi sebagai

fondasi. Metode fondasi lainnya adalah dengan rakit atau lampatan yang

diletakkan langsung diatas tanah, dengan syarat bahan tanah organik atau

tanah liat sangat lembut dibuang dan diganti dengan tanah yang lebih baik.

Karena tiang pancang relatif sering digunakan, maka hubungan antara rakit

dan tiang pancang perlu diperhatikan secara khusus guna mencegah tiang

pancang mengambil alih fungsi rakit. Tanah lapisan bawah yang lembut



sampai sangat lembut pada lahan rawa perlu diperhatikan secara khusus

bila akan dipergunakan untuk fondasi bangunan. Fondasi tiang diperlukan

dan dirancang tahan gesekan. Tiang gelam dapat dipergunakan jika tiang-

tiang untuk fondasi tersebut terendam secara permanen. Untuk mengatasi

terbatasnya panjang tiang gelam yang tersedia, maka dipergunakan

sejumlah tiang dengan jarak yang rapat.

2.5.3 Bangunan pengendali air dikombinasikan dengan penyeberangan jalan

Mengkombinasikan bangunan pengendali air dengan penyeberangan jalan

kedalam satu bangunan lebih murah daripada membangun dua bangunan

yang terpisah. Namun demikian, pada prakteknya, membangun dua

bangunan lebih disukai, karena kesesuaian lokasi (penyeberangan jalan

harus mengikuti alinemen jalan di dekat saluran utama, sementara

bangunan pengendali air pada saluran berada pada jarak tertentu dari

saluran utama), atau karena kedua bangunan tersebut dimiliki oleh instansi

yang berbeda, dll.

2.5.4 Papan Duga

Bangunan pengendali air pada saluran primer dan sekunder harus

dilengkapi dengan 2 (dua) buah papan duga, yaitu 1 (satu) papan duga

pada bagian hulu dan 1 (satu) pada bagian hilir pintu bangunan yang

dipergunakan untuk memeriksa tinggi muka air dan memudahkan

pengoperasian pintu. Papan duga tersebut harus memiliki elevasi nol yang

sama. Pada bangunan tersier, dapat menggunakan hanya 1 (satu) buah

papan duga yang dipasang pada bagian hulu (sisi dimana tinggi muka air

dikendalikan oleh pintu bangunan). Elevasi nol papan duga dinyatakan

dalam Ketinggian Referensi Proyek (PRL) sehingga tinggi muka air dapat

dibandingkan satu sama lain terhadap elevasi lahan pada areal yang

dikendalikan oleh saluran. Untuk memudahkan pemasangan kembali papan

duga jika terganggu, titik tetap pada beton setiap bangunan harus ditandai

sebagai bench mark dengan elevasi dalam PRL yang dicat berdampingan

terhadap elevasi tersebut.



2.6 Tata Letak Jalan dan Jembatan

Jalan utama di sepanjang saluran primer, selain berfungsi sebagai jalan

inspeksi juga sebagai penghubung permukiman. Dengan semakin

berkembangnya daerah rawa, transportasi darat menjadi lebih utama

dibanding transportasi air. Jalan inspeksi sekunder diperlukan untuk

inspeksi, eksploitasi dan pemeliharaan jaringan sekunder.

Masyarakat boleh menggunakan jalan inspeksi hanya untuk keperluan

tertentu saja. Apabila saluran dibangun sejajar jalan umum di dekatnya,

maka tidak diperlukan jalan inspeksi di sepanjang ruas saluran tersebut.

Umumnya jalan inspeksi terletak di sepanjang sisi saluran irigasi rawa

pasang surut. Jembatan dibangun untuk menghubungkan jalan inspeksi

yang berseberang di saluran irigasi rawa dan untuk menghubungkannya

dengan jalan umum.

2.6.1 Tata Letak Bangunan Pelengkap

Bangunan pelengkap yang dibuat di dan sepanjang saluran meliputi :

a) Pagar, rel pengaman dan sebagainya; berguna untuk memberikan

pengamanan jika terjadi keadaan darurat;

b) Tempat cuci, tempat mandi ternak dan sebagainya; digunakan untuk

memberikan sarana mencapai air di saluran tanpa merusak lereng.

2.7 Pengamanan Banjir

Pengamanan banjir atau tanggul diperlukan untuk melindungi daerah irigasi

rawa terhadap banjir yang berasal dari sungai atau saluran pembuang yang

besar. Pada umumnya tanggul diperlukan di sepanjang sungai di sebelah

hulu pintu sekunder atau di sepanjang saluran primer. Beberapa fasilitas

diperlukan untuk eksploitasi jaringan rawa secara efektif dan aman.

Fasilitas-fasilitas tersebut antara lain: kantor di lapangan, bengkel,

perumahan untuk staf rawa, jaringan komunikasi, patok hektometer, papan

eksploitasi, papan duga dan sebagainya. Pengamanan banjir yang

diperlukan untuk lahan rawa tergantung pada jenis banjirnya.

2.7.1 Banjir dari Permukaan Sungai Tinggi

Pada bagian hulu zona pasang surut, biasanya terjadi banjir selama musim

hujan. Diperlukan tanggul di areal pertanian berdasarkan kriteria lebih dari 1



kali banjir selama jangka waktu 20 tahun dalam penetapan hasil studi

hidrologi sungai, dengan memasukan perkiraan pengembangan di masa

mendatang pada areal tangkapan serta pengaruh tanggulnya sendiri.

2.7.2 Banjir yang Disebabkan Limpasan Air dari Areal Sekitar

Banjir ini menyangkut limpasan permukaan dari areal gambut yang

mengalir melalui tempat-tempat dangkal atau sungai alami. Dikarenakan

topografi yang datar dan tidak tersedianya data topografi dari areal di luar

jaringan, maka areal tangkapan dan aliran puncak yang diharapkan hanya

dapat diperkirakan. Pengukuran yang dilaksanakan pada sungai-sungai

alam atau sungai-sungai kecil selama survei hidrologi dapat memberikan

indikasi tentang besaran aliran. Areal hutan bergambut jarang menimbulkan

banjir mendadak yang berarti karena tanah gambut berfungsi sebagai

bunga karang sangat besar yang menyerap dan berangsur-angsur

mengurangi curah hujan yang berlebihan.

Perlindungan dapat dibuat dengan menggunakan saluran penampung di

sepanjang perbatasan jaringan, dengan tanggul pada bagian hilir saluran

yang dibangun dari tanah galian (atau jika perlu tanah dapat berasal dari

luar daerah). Saluran penampung tersebut akan mengalirkan limpasan air

ke sungai yang terdekat atau kesalah satu saluran utama yang ada pada

jaringan. Hal tersebut dapat dilakukan jika saluran diperluas dan tanggulnya

ditinggalkan. Penutupan dan pengelakan sungai alam sering terbukti sulit

untuk dilakukan, karena sungai-sungai alam merupakan drainase yang

terbentuk secara alami melintasi areal-areal rendah baik yang berada di

luar maupun di dalam jaringan. Walaupun sungai alam berhasil ditutup,

namun areal tersebut cenderung tetap berupa rawa. Oleh karena itu, sungai

alam ini lebih baik dibiarkan sesuai keadaan semula, paling tidak untuk

beberapa tahun pertama dimana kondisi tanah/ air belum stabil dan sifat

sungai alam tersebut belum diketahui (luas dan kedalaman banjir di musim

hujan). Jika saluran harus memotong sungai alam, mungkin diperlukan

pintu inlet pada tanggul untuk memproteksi tanggul saluran tersebut.

Secara garis besar, desain harus mempertimbangkan penyusutan lahan



dan penurunan tanah galian yang mungkin terjadi di kemudian hari agar

tanggul dapat memberikan tinggi tampungan yang memadai.

Untuk menjaga agar panjang tanggul yang diperlukan tidak terlalu panjang,

maka tanggul pengaman banjir sebaiknya dibuat di sepanjang batas

jaringan bagian luar. Pada tempat dimana saluran primer harus melintasi

tanggul, diperlukan bangunan-bangunan pintu, atau jika hal ini tidak

memungkinkan, misalnya dikarenakan fungsi navigasi saluran, maka

tanggul banjir harus diperluas sepanjang saluran-saluran primer dan

sepanjang saluran-saluran lainnya yang berhubungan langsung dengan

sungai.

Lokasi yang terbaik untuk tanggul pengaman banjir dan bangunan harus

dipertimbangkan secara cermat terhadap semua situasi. Disamping biaya

yang meningkat, kerugian-kerugian lain akibat memperluas tanggul

pengaman banjir disepanjang saluran sekunder dan tersier adalah

hilangnya lahan pertanian dan rusaknya aliran drainase dari lahan rumah

dan lahan usaha (dimungkinkan perlu dipasangnya gorong-gorong kecil

berpintu).

2.8 Bangunan Pengatur Tinggi Muka Air

2.8.1 Pintu Skot Balok

Dilihat dari segi konstruksi, pintu skot balok merupakan peralatan yang

sederhana. Balok – balok segi empat ditempatkan tegak lurus terhadap

potongan segi empat saluran, disangga di dalam sponeng/alur yang lebih

besar 0,03m sampai 0,05m dari tebal baloknya sendiri. Bangunan saluran

irigasi yang biasa dipakai memiliki lebar bukaan pengontrol 2,0 m atau lebih

kecil, profil baloknya dapat dilihat pada Gambar II.3.



Gambar II. 3 - Koefisien debit untuk aliran diatas skot balok potongan segi

empat (cv 1,0)

2.8.2 Perencanaan Hidrolis

Aliran pada skot balok dapat diperkirakan dengan menggunakan

persamaan tinggi debit berikut :

dimana :

Q = debit, m3/s

Cd = koefisien debit

Cv = koefisien kecepatan datang

g = percepatan gravitasi, m/s2 ( 9,8)

b = lebar normal, m

h1 = kedalaman air di atas skot balok, m

Koefisien debit Cd untuk potongan segi empat dengan tepi hulu yang

tajamnya 90 derajat, sudah diketahui untuk nilai banding H1/L kurang dari

1,5 (lihat gambar 2.1).

Untuk harga H1/L lebih tinggi, pancaran air yang melimpah bisa sama sekali

terpisah dari mercu skot balok. Bila H1/L menjadi lebih besar dari sekitar 1,5

maka pola alirannya akan menjadi tidak bagus dan sangat sensitif terhadap

“ketajaman” tepi skot balok bagian hulu. Juga, besarnya airasi dalam

1,51

hb2/3g2/3vCd

CQ



kantong udara di bawah pancaran, dan tenggelamnya pancaran sangat

mempengaruhi debit pada skot balok.

Karena kecepatan datang yang menuju ke pelimpah skot balok biasanya

rendah, h1/(h1 + P1) < 0,35 kesalahan yang timbul akibat tidak

memperhatikan nilai kecepatan rendah terhubung dengan kesalahan pada

Cd. Persamaan di atas kemudian dikombinasi dengan Gambar 2.2 agar

aliran pada skot balok dapat diperkirakan dengan baik.

Tinggi muka air hulu dapat diatur dengan cara menempatkan/mengambil

satu atau lebih skot balok. Pengaturan langkah demi langkah ini

dipengaruhi oleh tinggi skot balok, seperti yang disebutkan pada Gambar

2.1, ketinggian yang cocok untuk balok dalam bangunan saluran irigasi

adalah 0,20 m.

Seorang operator yang berpengalaman akan mengatur tinggi muka air di

antara papan balok 0,20 m dengan tetap membiarkan aliran sebagian di

bawah balok atas.

2.8.2.1 Kelebihan – kelebihan yang dimiliki pintu skot balok

a) Bahannya sederhana dan kuat

b) Biaya pelaksanaannya kecil

2.8.2.2 Kelemahan – kelemahan yang dimiliki pintu skot balok

a) Pemasangan dan pemindahan balok memerlukan sedikitnya dua

orang dan banyak waktu

b) Tinggi muka air bisa diatur secara bertahap; setiap tahapannya sama

dengan tinggi balok.

c) Ada kemungkinan dicuri orang

d) Skot balok bisa dioperasikan oleh orang yang tidak berwenang

e) Karakteristik tinggi–debit aliran pada balok belum diketahui secara

pasti

2.8.3 Pintu Sorong

2.8.3.1 Perencanaan Hidrolis

Rumus debit yang dapat dipakai untuk pintu sorong adalah:

1h2gbaμKQ



dimana :

Q = debit, (m3/s)

K = faktor aliran tenggelam (lihat Gambar II.3)

= koefisien debit (lihat Gambar II.4)

a = bukaan pintu, m

b = lebar pintu, rn

g = percepatan gravitasi, m/s2 ( 9,8)

h1 = kedalaman air di depan pintu di atas ambang, m.

Lebar standar untuk pintu pembilas bawah (undersluice) adalah 0,50 ;

0,75 ; 1,00; 1,25 dan 1,50 m. Dua ukuran yang terakhir memerlukan dua

stang pengangkat.

Gambar II. 4 - Aliran di bawah pintu sorong dengan dasar horisontal

2.8.3.2 Kelebihan – kelebihan yang dimiliki pintu pembilas bawah

a) Tinggi muka air hulu dapat dikontrol dengan tepat.

b) Pintu bilas kuat dan sederhana.

c) Sedimen yang diangkut oleh saluran hulu dapat melewati pintu bilas.



Gambar II. 5 - Koefisien K untuk debit tenggelam (dari Schmis) 2.8.3.3 Kelemahan–kelemahan yang dimiliki pintu pembilas bawah

a) Kebanyakan benda – benda hanyut bisa tersangkut di pintu

b) Kecepatan aliran dan muka air hulu dapat dikontrol dengan baik jika

aliran moduler

2.9 Bangunan Pembawa

2.9.1 Gorong-gorong

2.9.1.1 Umum

Gorong-gorong adalah bangunan yang dipakai untuk membawa aliran air

melewati bawah jalan air lainnya (biasanya saluran) dan bawah jalan.

Gorong-gorong (Gambar II.7) mempunyai potongan melintang yang lebih

kecil daripada luas basah saluran hulu maupun hilir. Sebagian dari

potongan melintang mungkin berada diatas muka air. Dalam hal ini

gorong-gorong berfungsi sebagai saluran terbuka dengan aliran bebas.

Pada gorong-gorong aliran bebas, benda-benda yang hanyut dapat lewat

dengan mudah, tetapi biaya pembuatannya umumnya lebih mahal

dibanding gorong-gorong tenggelam. Pada gorong-gorong tenggelam,

seluruh potongan melintang berada dibawah permukaan air. Biaya

pelaksanaannya lebih murah, namun bahaya tersumbat lebih besar.

Karena alasan pelaksanaan, pembuatan gorong-gorong pembuang silang

dan gorong-gorong jalan harus dibedakan, yaitu:

a) Pada gorong-gorong pembuang silang, semua bentuk kebocoran

harus dicegah sehingga diperlukan sarana-sarana khusus

b) Pada gorong-gorong jalan, harus mampu menahan berat beban



kendaraan.

Gambar II. 6 - Standar Peralihan Saluran



Gambar II. 7 - Perlintasan dengan jalan kecil (gorong-gorong)



Gambar II. 8 - Standar pipa beton

2.9.1.2 Kecepatan aliran

Kecepatan yang dipakai dalam perencanaan gorong-gorong bergantung

pada jumlah kehilangan energi yang ada serta geometri lubang masuk

dan keluar. Untuk tujuan perencanaan, umumnya digunakan kecepatan

1,5 m/s untuk gorong-gorong di saluran irigasi dan 3 m/s untuk gorong-

gorong di saluran pembuang.



2.9.1.3 Ukuran – ukuran Standar

Hanya diameter dan panjang standar saja yang biasanya digunakan,

misalnya diameter minimum pipa yang dipakai di saluran primer adalah

0,60 m.

2.9.1.4 Penutup Minimum

Penutup atas gorong-gorong pipa di bawah jalan atau tanggul yang

menahan berat kendaraaan harus paling tidak sama dengan diameternya,

minimum 0,60 m. Gorong-gorong pembuang yang dipasang di bawah

saluran irigasi harus memakai penyambung kedap air, menggunakan ring

penyekat dari karet. Seandainya sekat penyambung ini tidak ada, maka

semua gorong-gorong di bawah saluran harus disambung dengan beton

tumbuk atau pasangan.

2.9.1.5 Gorong – gorong Segi Empat

Gorong-gorong segi empat dibuat dari beton bertulang atau pasangan

batu dengan pelat beton bertulang sebagai penutup. Gorong-gorong tipe

pertama digunakan untuk debit yang besar dan harus kedap air. Gorong-

gorong dari pasangan batu dengan pelat beton bertulang sangat kuat dan

mudah pembuatannya khususnya untuk tempat-tempat terpencil. Gambar

II.9 memperlihatkan contoh tipe gorong-gorong segi empat.

Gambar II. 9 - Gorong – gorong segi empat

2.9.1.6 Kehilangan tinggi energi untuk gorong – gorong yang mengalir

penuh

Untuk gorong – gorong pendek (panjang pipa, L < 20 m) seperti yang

biasa direncanakan dalam jaringan irigasi, harga – harga seperti yang

diberikan pada tabel 2.3 dapat digunakan untuk rumus :



2gzAQ

dengan :

Q = debit, m3/s

= koefisien debit

A = luas pipa, m3

g = percepatan gravitasi, m/s² ( 9,8)

z = kehilangan tinggi energi pada gorong – gorong,

Tabel 2. 3 - Harga – harga dalam gorong – gorong pendek

Tinggi dasar di bangunan

sama dengan di saluran

Tinggi dasar di bangunan lebih tinggi

daripada di saluran

Sisi Ambang Sisi

Segi empat 0,80

Bulat 0,90

Segi empat segi empat 0,72

Bulat segi empat 0,76

Bulat bulat 0,85

Untuk gorong – gorong yang lebih panjang dari 20 m atau di tempat –

tempat di mana diperlukan perhitungan yang lebih teliti, kehilangan tinggi

energi berikut dapat diambil :

Kehilangan masuk: H masuk = masuk 2

2 g

vva

Kehilangan akibat gesekan :

HRC

Lv

g

vC ff 2

22

2

dimana :

C = kR1/6, k adalah koefisien kekasaran Strickler (k = 1/n = 70 untuk

pipa beton)

R = jari – jari hidrolis, m untuk pipa dengan diameter D : R = ¼ D

L = panjang pipa, m

v = kecepatan aliran dalam pipa, m/s

va = kecepatan aliran dalam saluran, m/s



Kehilangan keluar : H

g

a

keluarkeluar

vv

2

2

2.9.1.7 Standar Ukuran dan Penulangan Gorong-Gorong Segi Empat

1) Analisis Pembebanan

Perhitungan struktur dilakukan berdasarkan asumsi tanah lunak yang

umumnya disebut highly compressible, dengan mengambil

pembebanan terbesar/maksimum dari kombinasi sebagai berikut :

a) berat sendiri gorong-gorong persegi beton bertulang

b) beban roda atau muatan rencana untuk middle tire sebesar 5 ton

c) beban kendaraan di atas konstruksi gorong-gorong persegi

(setara dengan muatan tanah setinggi 100 cm)

d) tekanan tanah aktif

e) tekanan air dari luar

f) tekanan hidrostatik (qa)

g) kedalaman lapisan penutup tanah diasumsikan sebesar 1,0 m

2) Desain Parameter

Parameter yang digunakan dalam perhitungan struktur gorong-gorong

ini disajikan dalam tabel berikut :

Tabel 2. 4 - Parameter Desain Gorong-gorong Persegi Empat (Box Culvert) Parameter Nilai

Berat Jenis

Pembebanan

Beton (K 225)

Penulangan (U24,

deformed)

Angka ekivalensi

Koefisien tekanan

tanah statis

Beton

Tanah (kering)

Tanah (jenuh)

Kelas Jalan

Beban Roda Tengah

Koefisien kejut (impact coefficient) (kelas

jalan I sampai IV)

Beban pejalan kaki

Tegangan beton

Tegangan tekan ijin beton

Tegangan geser ijin beton

Tegangan tarik ijin baja tulangan

Tegangan leleh baja

c = 2,40 t/m3

d = 1,70 t/m3

s = 2,00 t/m3

Kelas III (BM 50)

P = 5 t

Ii = 0,3 (D < 4,0 m)

0 (D > 4,0 m)

qp = 0 t/m2

ck = 225 kgf/m2

ca = 75 kgf/m2

a = 6,5 kgf/m2

sa = 1400 kgf/m2

sy = 3000 kgf/m2

n = 21

Ka = 0,5



3) Penulangan

Penulangan gorong-gorong beton bertulang dirancang sebagai

berikut:

a) diameter tulangan yang digunakan 16 mm dan 12 mm

b) bentuk/ukuran segmen penulangan sederhana, praktis dan dapat

dipakai pada beberapa segmen gorong-gorong serta beratnya

harus dihitung untuk memudahkan saat dirakit/dipasang dan diikat

c) pembengkokan dan penempatan tulangan direncanakan

sedemikian rupa sehingga tidak membahayakan pemakai jalan

bila penutup beton pecah karena benturan keras atau aus (ujung

tulangan tidak menonjol ke permukaan lantai kendaraan)

4) Dasar-dasar Pelaksanaan

Konstruksi gorong-gorong persegi beton bertulang dirancang dengan

cara pengecoran di tempat, menggunakan perancah sementara dan

bekisting yang harus dibongkar segera setelah kekuatan beton

tercapai yaitu umur beton kurang lebih 28 hari.

Panjang gorong-gorong persegi, merupakan lebar jalan ditambah dua

kali lebar bahu jalan dan dua kali tebal dinding sayap.

Konstruksi gorong-gorong persegi beton bertulang direncanakan

dapat menampung berbagai variasi lebar perkerasan jalan, sehingga

pada prinsipnya panjang gorong-gorong persegi adalah bebas, namun

pada perhitungan volume dan berat besi tulangan diambil terbatas

dengan lebar perkerasan jalan yang umum yaitu 3,5 ; 4,5 ; 6 dan 7 m.




Single

a. G

oro

ng-g

oro

ng S

ingle

Dim

ensi

b =

BB

TH

HT

t1t2

t3t4

Hf

Debit

(h +

w)

(m3/d

t)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)

0.0

9 -

0.5

01.0

1.4

1.0

1.4

00.2

00.2

00.2

00.2

00.1

5

0.5

0 -

1.0

01.5

1.8

1.4

1.7

90.2

00.2

00.2

00.2

00.1

5

1.0

0 -

1.5

02.0

2.5

1.5

1.9

70.2

40.2

40.2

40.2

40.1

5

1.5

0 -

2.0

02.5

3.1

1.7

2.2

10.2

80.2

80.2

80.2

80.2

0

Dim

ensi

Debit

(m3/d

t)a

bc

de

fg

hi

jk

l

0.0

9 -

0.5

012@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

0.5

0 -

1.0

012@

250

12@

250

10@

250

10@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

1.0

0 -

1.5

012@

250

12@

150

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

150

12@

150

12@

250

12@

250

12@

250

1.5

0 -

2.0

012@

250

12@

150

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

125

12@

125

12@

250

12@

250

12@

150

Tula

ngan

H

BT

Bt1

t2

t4

HT

Hf

Hf

t3

D =

1 m

h lb i

cd

ga

ef

k

j



Gambar II. 11 - Standar Penulangan Untuk Gorong-gorong Segi Empat Type Double

Dim

ensi

b sal

BB

TH

HT

t1t2

t3t4

t5H

f

Deb

it(h

+ w

)

(m3 /d

t)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)(m

)

2.00

- 3

.00

3.0

1.5

3.5

1.8

2.3

0.25

0.25

0.25

0.25

0.25

0.2

3.00

- 4

.00

4.8

2.5

5.3

2.2

2.7

0.25

0.25

0.25

0.25

0.25

0.2

4.00

- 5

.00

5.2

2.7

5.8

2.4

3.0

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.2

5.00

- 6

.00

5.9

3.0

6.5

2.5

3.1

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.2

Dim

ensi

Deb

it

(m3 /d

t)a

bc

de

fg

hi

jk

lm

no

pq

rs

2.00

- 3

.00

12@

250

12@

150

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

10@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

150

12@

150

3.00

- 4

.00

12@

250

16@

125

16@

250

12@

250

16@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

16@

250

16@

150

16@

150

4.00

- 5

.00

12@

250

19@

150

16@

150

12@

250

16@

150

12@

250

16@

150

12@

250

12@

250

16@

150

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

16@

150

16@

150

19@

150

5.00

- 6

.00

12@

250

19@

125

16@

150

12@

250

16@

150

12@

250

16@

125

12@

250

12@

250

16@

125

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

12@

250

16@

150

16@

125

19@

125

Tul

anga

n

H

BT

Bt1

t2

t3

HT

Hf

Hf

t2

D

Gw

d

Bt5

q

sr

b

e

c

gh

ij

oa

kl

m

n

f

p

d



2.10 Latihan

1. Sebutkan fungsi-fungsi bangunan air dalam saluran irigasi rawa

2. Sebutkan jenis pintu yang umum digunakan pada rawa lebak

2.11 Rangkuman

Pintu bangunan yang dianggap paling sesuai untuk bangunan pengendali

air di jaringan irigasi rawa lebak adalah pintu sekat, pintu ulir/pintu sorong.


bergerak vertikal dan dioperasikan secara manual. Fungsinya adalah untuk

mengatur aliran air yang melalui bangunan sesuai dengan kebutuhan,

seperti menghindari banjir yang datang dari luar dan menahan air di saluran

pada saat kemarau panjang. Pintu geser atau ulir/sorong banyak digunakan

untuk lebar dan tinggi bukaan yang kecil dan sedang. Diupayakan pintu

tidak terlalu berat karena akan memerlukan peralatan angkat yang lebih

besar dan mahal. Sebaiknya pintu cukup ringan tetapi memiliki kekakuan

yang tinggi sehingga apabila diangkat tidak mudah bergetar karena gaya

dinamis aliran air.

Pintu skot balok (stoplog) adalah balok kayu yang dapat dipasang pada alur

pintu/sponeng bangunan. Pintu ini berfungsi untuk mengatur muka air

saluran pada ketinggian tertentu. Bila muka air lebih tinggi dari pintu skot

balok, akan terjadi aliran di atas pintu skot balok tersebut.

Aspek-aspek yang perlu dipertimbangkan dalam desain bangunan

pengendali air adalah kondisi tanah lokal untuk fondasi, ukuran bangunan,

harga bahan dan tenaga kerja yang tersedia serta Perkiraan beban volume

pekerjaan.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi III-1

BAB III

BANGUNAN AIR

Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan bangunan air

3.1. Kriteria Design

3.1.1. Aliran yang melalui pintu air

3.1.1.1. Aliran Kritis (hc< 0.67 H).

Gambar III. 1 - Aliran Kritis

Rumus :

𝑄 = 𝑏 . 𝑚 . 0.67 √2 𝑔

3. 𝐻3/2

Dimana:

Q = debit (m3/detik)

b = lebar bangunan (m)

m = koefisien kontraksi dari bangunan

g = 9.81 m/detik2 10m/detik2

H = energi level dihulu bangunan

(𝐻 = ℎ𝐴 + 𝑉𝐴2/2𝑔) (m)

hA= fungsi muka air dihulu (m)

VA= kecepatan air dihulu (m/det)



3.1.1.2. Aliran Sub kritis (hc ≤ 0.67)

Gambar III. 2 - Aliran Sub Kritis

Rumus:

𝑄 = 𝑏 . 𝜇 . ℎ𝑐√2𝑔 (𝐻 − ℎ𝑐)

Dimana:

Q = debit (m3/detik)

b = lebar bangunan (m)

μ = koefisien kontraksi dari bangunan

hc = tinggi muka air dihulu (m)

VA = kecepatan air dihulu (m/detik)

3.1.2. Aliran yang melalui bawah bangunan

Rembesan /aliran melalui bawah bangunan dapat dikurangi dengan

memperpanjang lantai bangunan, menambah selimut kedap air menjorok

kehulu bangunan atau dengan pembuatan sheet pile pada beberapa

penampang melintang bangunan.

Pembuatan sheet pile didasarkan dengan panjang rembesan yang dapat

dihitung dengan: Teori BLIGH.

L = panjang rembesan

HL = kehilangan energi antara hulu dan hilir

HL/L = kehilangan energi per unit panjang rembesan gradien hidraulik.

Total panjang rembesan:

L = d1 + d2 + L1 + d2 + d2 +L2 +d3 +d3

= 2d1 + (L1 +L2) + 2d2 +2d3



= (L1 + L2) + 2 (d1 +d2 + d3)

Gradien Hidraulik = [𝐻𝐿

𝑏+2(𝑑1+𝑑2+𝑑3)]

= 𝐻𝐿

𝐿

1) berat dari pintu otomatis

Sebagai komponen yang dimaksud dari berat pintu disini adalah bagian

daripada pintu yang berada dibawah engsel. Berat dari pintu tersebut

tergantung dari bahannya. Dari gambar diketahui:

wg = gaya berat dari bagian bawah pintu yang bekerja pada titik berat

pintu.

dg= jarak dari titik berat bagian bawah pintu kepusat engsel.

Didapatkan momen pada engsel akibat dari gaya berat pintu:

𝑀𝑔 = 𝑤𝑔(𝑑𝑛 sin 𝛼 + 𝑑𝑔)

Dengan arah kerja momen searah dengan jarum jam dan mempunyai

kecenderungan untuk menutup pintu.

2) Gaya angkat pada posisi daun pintu tenggelam.

Bagian daun pintu yang tenggelam, juga akan mendapatkan tekanan

yang lain yaitu gaya angkat.

Besarnya gaya angkat ini adalah sama besar dengan berat jenis air

yang dipindahkan, dikalikan dengan volume bagian pintu yang

tenggelam.

Jika ; t = tebal dari daun pintu

γ’ = berat jenis air yang dipindahkan

maka volume pintu yang tenggelam adalah sama dengan:

[ℎ𝑠 − 𝑎

sin 𝛼−

𝑡

tan 𝛼] 𝑡. 𝑤

Jadi besarnya gaya angkat, adalah:

𝐵 = [ℎ𝑠 − 𝑎

sin 𝛼−

𝑡

tan 𝛼] 𝑡. 𝑤. 𝛾′

Gaya angkat ini bekerja pada titik berat bagian daun pintu yang

tenggelam.

Momen terhadap pusat engsel adalah:



𝑀𝐵 = (ℎ𝑠 − 𝑎

sin 𝛼−

𝑡

tan 𝛼) 𝑡. 𝑤. 𝛾 [𝑑𝑛 sin 𝛼 + cos 𝛼 {𝐿 −

1

2(

ℎ𝑠 − 𝑎

sin 𝛼−

𝑡

tan 𝛼)}]

Dengan arah kerja momen berlawanan dengan arah jarum jam dan bila

hs≤ a, maka MB = 0.

3) Keseimbangan momen pada keseluruhan bangunan.

Dari keseluruhan perhitungan diatas dianggap pada kedudukan daun

pintu dalam keadaan statis atau ditinjau pada kedudukan sesaat.

Jadi keseimbangan momen pada keseluruhan bangunan pintu haruslah

sama dengan nol.

∑M=0

𝑀𝑟 + 𝑀𝑐 + 𝑀𝐵 − 𝑀𝑠 − 𝑀𝑔 = 0

Dimana besarnya Mr, Mc, MB, Ms, Mg

Akan berubah-ubah sesuai dengan besarnya sudut α yang juga

berubah-ubah, mengikuti pergerakan daun pintu.

Gambar III. 3 - Gaya-Gaya yang Bekerja pada Pintu Otomatis.



Bangunan air Pintu Air akan dibuat secara tipikal, karena rata-rata

dimensi pada saluran tersier yang akan ditempatkan Pintu Air hampir

sama yaitu mempunyai lebar dasar kurang lebih 1,0 m dan kedalaman

2.0 m. Untuk bangunan Pintu Airnya sendiri, ukurannya adalah: lebar

1,00 m & tinggi maximum Pintu Air (Crest Level)-nya 1,5 m. Kriteria

Pintu Airnya adalah Besi plat dengan Ketebalan t=8mm. Besi plat

tersebut akan dijepit oleh Besi HP-4L pada kelilingnya

Bangunan pintu air untuk daerah rawa adalah merupakan bangunan

utama dalam pengendalian muka air didalam lahan. Berbagai macam

type pintu dapat digunakan didaerah rawa.

Luas lahan rata-rata yang di proteksi oleh Pintu Air adalah =

2000m x 500m = 100 ha

Modul Drainase desain yang digunakan = 3,4 l/det/ha

Q = 100 ha x 3,4 l/det/ha.

= 340 l/det/ha

= 0,34 m3/det/ha

Checking Pintu Air apakah termasuk ambang lebar atau ambang tajam

:

q = Q/b = 0,34 m3 /1,2 m = 0,283 m3/det/ha.

yc = ( q2 /g ) 1/3

= ( 0,2832 / 9,81 )1/3

= 0,20 m

Vc2 /2g = 1/2 yc

Vc2 2g

Hi

L = 5 cm

hi yc

H p = 1,50 m



= 0,10 m

Hi = yc + Vc2 /2g

= 0,20 m + 0,10 m

= 0,30 m

Hi/L = 0,30 m / 0,05 m

= 6,00 Hi/L >3 ( Ambang Tajam / Sharp-Crested Weir )

Rumus Ambang Tajam

:

* Hitung be = be = b+ kb : b/T = 1 kb = 0

be = b + 0

= 1,2 m.

* Hitung he = he = hi = kn kn = 0,001m (konstanta)

= hi + 0,001.

* Hitung Ce :

Untuk b/T = 1 Ce = 0,602 + 0,075 hi/p

Ce = 0,602 + 0,075 hi/1,5

jadi: Q = 2/3 Ce (2g)0,5 be he 2/3

0,34 = 2/3 x [0,602 + 0,075 (hi/1,5)] x (2 x 9,81) 0,5 x 1,2 x

(hi + 0,001 )3/2

hi = 0,289 m

= 0,30 m

H = p+hi

= 1,5 + 0,30 m

= 1,80 m

Gaya Hidrostatis yang diterima papan kayu paling bawah :

Fhp = .g (H - h papan / 2) h papan

= 1000 x 9,81(1,80-0,20/2) x 0,20

= 3335,4 N/m

= 3335 N/m.

Q = 2/3 Ce (2g)0,5 be he

3/2

referensi:

“Open Channel Hydraulics”

Robert French



Check tegangan pada papan terbawah :

M = 1/8 x Fhp x lp2

= 1/8 x 3335 x 1,22

= 600,3 Nm

= 600 Nm

p = M x y / I papan

= {(600) x (0,05/2)} / {1/12(0,20) x (0,05)^3)}

= 7.200.000 N/m2

= 72 kg/cm2 p < ijin kayu kelas I ( 150 kg/cm2 ) …..

Ok!

3.2. Bahan Pondasi

Metode untuk menghitung besarnya daya dukung (bearing pressure) serta

harga-harga perkiraan diberikan dalam KP - 06 Parameter Bangunan.

Parameter bahan seperti sudut gesekan dalam dan kohesi untuk bahan-

bahan pondasi yang sering dijumpai, diberikan pada Tabel 3.3 dan 3.4

bersama-sama dengan perkiraan daya dukung sebagai harga-harga teoritis

untuk perhitungan-perhitungan pendahuluan.

Tabel 3. 1 - Harga-harga perkiraan daya dukung yang diizinkan (disadur dari British Standard Code of Practice CP 2004)

Jenis daya dukung

kN/m2 kgf/cm2

1. batu sangat keras

2. batu kapur/batu pasir keras

3. kerikil berkerapatan sedang

atau pasir dan kerikil

4. pasir berkerapatan sedang

5. lempung kenyal

6. lempung teguh

7. lempung lunak dan lumpur

10,000

4,000

200 – 600

100 – 300

150 – 300

75 – 150

1 < 75

100

40

2- 6

1-3

1,5-3

0,75-1,5

< 0,75



Tabel 3. 2 - Sudut gesekan dalam φ dan kohesi c

Jenis tanah Φ 0 c(kN/m2) c(kgf/cm2)

pasir lepas

pasir padat

pasir lempungan

lempung

30 – 32,5

32,5 – 35

18 – 22

15 - 30

0

0

10

10 - 20

0

0

0,1

0,1 – 0,2

Bangunan air di daerah rawa lebak dibangun pada permukaan dasar yang

lunak sehingga harus dipadatkan dengan baik. Penurunan bangunan dapat

menjadi masalah seiring waktu berjalan, diperlukan kecermatan khusus

dalam mendisain bangunan air di lahan rawa lebak.

Jika bahan pondasi ini tidak dapat diperoleh, maka pondasi bangunan

harus direncana dengan memperhitungkan gaya-gaya sekunder yang

ditimbulkan oleh penurunan yang tidak merata maupun risiko terjadinya

erosi bawah tanah (piping) akibat penurunan tersebut.

3.3. Analisis Stabilitas

3.3.1. Gaya-gaya yang bekerja pada bangunan

Gaya-gaya yang bekerja pada bangunan air dan mempunyai arti penting

dalam perencanaan adalah:

a) tekanan air

b) tekanan lumpur (sediment pressure)

c) berat bangunan

d) reaksi pondasi.

3.3.2. Tekanan air

Gaya tekan air dapat dibagi menjadi gaya hidrostatik dan gaya

hidrodinamik. Tekanan hidrostatik adalah fungsi kedalaman di bawah

permukaan air. Tekanan air akan selalu bekerja tegak lurus terhadap muka

bangunan. Oleh sebab itu agar perhitungannya lebih mudah, gaya

horisontal dan vertikal dikerjakan secara terpisah.



Tekanan air dinamik jarang diperhitungkan untuk stabilitas bangunan

bendung dengan tinggi energi rendah. Pembahasan mengenai uplift dapat

dilihat pada Modul Ajar Mekanika Tanah.

3.3.3. Tekanan lumpur

Tekanan lumpur yang bekerja terhadap pintu dapat dihitung sebagai

berikut:

Ps = )sin1

sin1(

2

2

hs

di mana:

Ps : gaya yang terletak pada 2/3 kedalaman adri atas lumpur

yang bekerja secara horisontal

s : berat lumpur, kN

h : dalamnya lumpur, m

Φ : sudut gesekan dalam, derajat.

Beberapa andaian/asumsi dapat dibuat seperti berikut:

s = s’G

G 1

di mana: s’ = berat volume kering tanah ≈ 16 kN/m3 (≈ 1.600 kgf/m3)

λ = berat volume butir = 2,65

menghasilkan s = 10 kN/m3 (≈ 1.000 kgf/m3)

Sudut gesekan dalam, yang bisa diandaikan 300 untuk kebanyakan hal,

menghasilkan:

Ps = 1,67 h2

3.3.4. Berat bangunan

Berat bangunan bergantung kepada bahan yang dipakai untuk membuat

bangunan itu.

Untuk tujuan-tujuan perencanaan pendahuluan, boleh dipakai harga-harga

berat volume di bawah ini.

pasangan batu 22 kN/m3 (≈ 2.200 kgf/m3)

beton tumbuk 23 kN/m3 (≈ 2.300 kgf/m3)

beton bertulang 24 kN/m3 (≈ 2.400 kgf/m3)



Berat volume beton tumbuk bergantung kepada berat volume agregat serta

ukuran maksimum kerikil yang digunakan.

Untuk ukuran maksimum agregat 150 mm dengan berat volume 2,65, berat

volumenya lebih dari 24 kN/m3 (≈ 2.400 kgf/m3).

3.3.5. Reaksi Pondasi

Reaksi pondasi boleh diandaikan berbentuk trapesium dan tersebar secara

linier.

Gambar III. 4 - Unsur-unsur persamaan distribusi tekanan pada pondasi

Gambar III.4, rumus-rumus berikut dapat diturunkan dengan mekanika

sederhana.

Tekanan vertikal pondasi adalah:

p = A

W )( +

I

eW )( m

dimana:

p = tekanan vertikal pondasi

∑ (W) = keseluruhan gaya vertikal, termasuk tekanan ke atas, tetapi tidak

termasuk reaksi pondasi.

A = luas dasar, m2

e = eksentrisitas pembebanan, atau jarak dari pusat gravitasi dasar

(base) sampai titik potong resultante dengan dasar

U' U

p''

z

p'

y m'm''

l

e

W1

W2

W3

P1

R

9 1 2

3

4 56

7

8

P2Pusat Grafitasi

(W)

(P)



I = momen kelembaban (moment of inertia) dasar di sekitar pusat

gravitasi

m = jarak dari titik pusat luas dasar sampai ke titik di mana tekanan

dikehendaki

Untuk dasar segi empat dengan panjang ℓ dan lebar 1,0 m, I = ℓ3/12 dan A =

1, rumus tadi menjadi:

p = A

W )( { 1 +

2

12

e m }

sedangkan tekanan vertikal pondasi pada ujung bangunan ditentukan

dengan rumus:

p’ =

)(W { 1 +

e6 }

dengan m’ = m” = ½ ℓ

P” =

)(W { 1 +

e6 }

Bila harga e dari Gambar 3.10 dan persamaan lebih besar dari 1/6 (lihat

pula Gambar III.4), maka akan dihasilkan tekanan negatif pada ujung

bangunan. Biasanya tarikan tidak diizinkan, yang memerlukan irisan yang

mempunyai dasar segi empat sehingga resultante untuk semua kondisi

pembebanan jatuh pada daerah inti.

3.4. Kebutuhan Stabilitas

Ada tiga penyebab runtuhnya bangunan gravitasi, yaitu:

1) gelincir (sliding)

a) sepanjang sendi horisontal atau hampir horisontal di atas pondasi

b) sepanjang pondasi, atau

c) sepanjang kampuh horisontal atau hampir horisontal dalam

pondasi.

2) guling (overturning)

a) di dalam bendung

b) pada dasar (base), atau

c) pada bidang di bawah dasar.

3) erosi bawah tanah (piping).



3.4.1. Ketahanan terhadap gelincir

Tangen θ, sudut antara garis vertikal dan resultante semua gaya, termasuk

gaya angkat, yang bekerja pada bendung di atas semua bidang horisontal,

harus kurang dari koefisien gesekan yang diizinkan pada bidang tersebut.

)(

)(

UV

H

= tan θ <

S

f

di mana:

∑ (H) keseluruhan gaya horizontal yang bekerja pada

bangunan, kN

∑ (V-U) keseluruhan gaya vertikal (V), dikurangi gaya tekan ke

atas yang bekerja pada bangunan, kN

θ sudut resultante semua gaya, terhadap garis vertikal,

derajat

f koefisien gesekan

S faktor keamanan

Harga-harga perkiraan untuk koefisien gesekan f diberikan pada Tabel 3.6

Tabel 3. 3 - Harga-harga perkiraan untuk koefisien gesekan

Bahan F

Pasangan batu pada pasangan batu

Batu keras berkualitas baik

Kerikil

Pasir

Lempung

0,60 – 0,75

0,75

0,50

0,40

0,30

Untuk bangunan-bangunan kecil, seperti bangunan-bangunan yang

dibicarakan di sini, di mana berkurangnya umur bangunan, kerusakan

besar dan terjadinya bencana besar belum dipertimbangkan, harga-harga

faktor keamanan (S) yang dapat diterima adalah: 2,0 untuk kondisi

pembebanan normal dan 1,25 untuk kondisi pembebanan ekstrem.



Kondisi pembebanan ekstrem dapat dijelaskan sebagai berikut:

1) Tak ada aliran di atas mercu selama gempa, atau

2) Banjir rencana maksimum.

Apabila, untuk bangunan-bangunan yang terbuat dari beton, harga yang

aman untuk faktor gelincir yang hanya didasarkan pada gesekan saja

(persamaan 6.14) ternyata terlampaui, maka bangunan bisa dianggap

aman jika faktor keamanan dari rumus itu yang mencakup geser, sama

dengan atau lebih besar dari harga-harga faktor keamanan yang sudah

ditentukan.

Σ (H) ≤ S

AcUVf )(

di mana: c = satuan kekuatan geser bahan, kN/m2

A = luas dasar yang dipertimbangkan, m2

Harga-harga faktor keamanan jika geser juga dicakup, sama dengan

harga-harga yang hanya mencakup gesekan saja, yakni 2,0 untuk kondisi

normal dan 1,25 untuk kondisi ekstrem.

Untuk beton, c (satuan kekuatan geser) boleh diambil 1.100 kN/m2 ( = 110

Tf/m2)

Persamaan 6.15 mungkin hanya digunakan untuk bangunan itu sendiri.

Kalau rumus untuk pondasi tersebut akan digunakan, perencana harus

yakin bahwa itu kuat dan berkualitas baik berdasarkan hasil pengujian.

Untuk bahan pondasi nonkohesi, harus digunakan rumus yang hanya

mencakup gesekan saja (persamaan 6.14).

3.4.2. Guling

Agar bangunan aman terhadap guling, maka resultante semua gaya yang

bekerja pada bagian bangunan di atas bidang horisontal, termasuk gaya

angkat, harus memotong bidang ini pada teras. Tidak boleh ada tarikan

pada bidang irisan mana pun.



Besarnya tegangan dalam bangunan dan pondasi harus tetap

dipertahankan pada harga-harga maksimal yang dianjurkan.

Untuk pondasi, harga-harga daya dukung yang disebutkan dalam Tabel

bisa digunakan. Harga-harga untuk beton adalah sekitar 4,0 N/mm2 atau 40

kgf/cm2, pasangan batu sebaiknya mempunyai kekuatan manimum 1,5

sampai 3,0 N/mm2 atau 15 sampai 30 kgf/cm2.

Tiap bagian bangunan diandaikan berdiri sendiri dan tidak mungkin ada

distribusi gaya-gaya melalui momen lentur (bending moment).

3.4.3. Stabilitas terhadap erosi bawah tanah (piping)

Bangunan-bangunan utama seperti bendung dan bendung gerak harus

dicek stabilitasnya terhadap erosi bawah tanah dan bahaya runtuh akibat

naiknya dasar galian (heave) atau rekahnya pangkal hilir bangunan. Sub

bab mengenai hal ini akan dibahas pada Modul Ajar Mekanika Tanah.

3.5. Latihan

1. Jelaskan bagaimana cara melakukan perhitungan bangunan air di

saluran tersier

2. Sebutkan dan jelaskan gaya-gaya apa saja yang bekerja pada

bangunan air

3.6. Rangkuman




dalam mendisain bangunan air di lahan rawa lebak. Gaya-gaya yang

bekerja pada bangunan air dan mempunyai arti penting dalam perencanaan

adalah tekanan air, tekanan lumpur (sediment pressure), berat bangunan

dan reaksi pondasi.

Terdapat tiga penyebab utama runtuhnya bangunan air, yaitu gelincir (sliding),

guling (overturning) dan erosi bawah tanah (piping).


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi IV-1

BAB IV

PERHITUNGAN BANGUNAN PELENGKAP

Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan perhitungan bangunan pelengkap

4.1. Perencanaan Jembatan

Jembatan adalah salah satu sarana yang diperlukan untuk melayani

mobilitas orang untuk melintasi saluran. Maka untuk daerah rawa pasang

surut maupun rawa lebak dalam rangka peningkatan fungsi jaringan irigasi

di rawa, dirasa perlu adanya jembatan untuk melancarkan perhubungan

darat.

Jembatan baru direncanakan menggunakan konstruksi kayu: gelagar

memanjang, melintang dan lantai jembatan terbuat dari kayu kelas-1.

Secara umum jembatan didesain untuk menahan muatan jalan kelas-3,

desainnya hanya 1 tipe yaitu jenis jembatan yang melintasi saluran

sekunder. Jembatan sekunder digunakan untuk lalu lintas orang dan

kendaraan dan lebarnya hanya dapat dilewati kendaraan roda dua sekitar

2,5 meter.

4.1.1. Design Dimensi Gelegar Jembatan

Gambar IV. 1 - Typikal Jembatan Kayu



Jembatan yang didesain merupakan jembatan kelas 3 (faktor reduksi beban

hidup 50%) Kayu yang digunakan untuk jembatan adalah (kayu belian

kelas kuat 1 ) :

a) E = 25.000 Kg / cm2

b) lt = 150 kg / cm2

c) tr = 130 Kg / cm2

d) tk = 40 Kg / cm2

e) // = 20 Kg / cm2

f) Berat Isi () = 1.040 Kg / m3

Tipe perhitungan disajikan secara lengkap untuk jembatan kayu sekunder,

secara analogi dilakukan perhitungan dan hasil dari masing – masing tipe

disajikan dalam bentuk tabel.

1) Gelegar Memanjang

Dalam desain, ditetapkan : L1 = 3,00 m

L2 = 2,75 m

Jembatan dirancang dengan model balok diatas dua perletakan (simple

beam) baik untuk bentang tengah maupun bentang tengah maupun

pinggir berhubung asumsi panjang kayu yang ada dipasaran tidak

memungkinkan untuk sistem balok menerus dengan bentang L1 dan L2

ditas.

a) Beban mati

Dead load :

(a) Berat sendiri gelegar = 0,20 x 0,20 x 1.040 = 41,60 Kg /

m

(b) Berat sendiri papan = 0,04 x 0,65 x 1.040 = 27,04 Kg /

m

Super Imposed Dead Load : Berat sendiri tiang sandaran = 100

kg /m

SDL yang dipikul masing – masing gelagar = 100 / 4 = 25 Kg / m

Beban mati yang dipikul gelagar memanjang (DL + SDL) : g =

93,64 Kg/m.



b) Beban Hidup

Beban hidup untuk jalur lalu lintas adalah setengah dari beban

standart yang digunakan pada umumnya di jembatan :

Q = 0,50 x 2,20 = 1 ton / m / jalur

P = 0,50 x 12 = 6 ton / jalur.

Koefisien kejut :

k = 1 +20/(50 + L ) = 1 + 20/( 50 + 3 ) = 1,377358

Untuk perhitungan momen maksimum :

Q’ = q..s / 2,75

= 1,1 x 0,75 x 0,65/2,75

= 195 Kg / m

p’ = p..s / 2,75

= 6 x 0,75 x 0,65 / 2,75

= 1.063,636 Kg.

Dimana :

= faktor distribusi = 0,75 bila ada gelegar

melintang.

s = jarak gelagar memanjang

Untuk perhitungan gaya lintang maksimum :

Q’ = q..s / 2,75

= 1,1 x 0,75 x 0,65 / 2,75

= 195 Kg/m

p’ = p.s/2,75

= 6 x 0,63 / 2,75

= 1.418,182 Kg.



2) Gelegar memanjang.

Untuk jembatan kelas 3, faktor reduksi beban hidup = 50 %.

a) Momen :

(a) Akibat beban hidup :

MlLL = 50 % ( 0,125 x q’.L2 + 0,25 x p’.L.k )

= 50 % ( 0,125 x 195 x 32 + 0,25 x

1.063,636 x 3 x 1,377358 )

= 659,065 = 65.906,50 Kg.cm.

(b) Akibat Beban mati

MDL = 0,125 g.L2

= 0,125 x 93,64 x 32

= 105,345 Kg.m = 10.534,50 Kg.cm

(c) Momen Maksimum

Mmax = MLL + MDL

= 659.065 + 105,345

= 764,410 Kg m = 76.441 Kg cm

` L = 1/12 b.h3 = 1,667 h3

M.y / l lt

76,441 x 0,5 h/1,667 h3 1,1 x 150

Kg/cm2

38.220,50 < 275 h2

h > 11,789 cm.

Dipakai h = 20 cm

L = 13.333,33 cm4

E = 125.000

Kg/cm2

h

b = 20 cm



b) Syarat Kekakuan :

max = L / 400 = 300 / 400 = 0,750 Cm.

o = (5 / 384 x qL4 / EI) + (1 / 48 x Pl3.k/EI)

= ((5 / 384 x 1,95 (300)4 / (125.000 x 13.333,33)

+ ((1 / 48 x 1.063,636 (300)3 1,377358)/(125.000 x 13.333,33)

= 0,61785 cm < max

Jadi balok memenuhi syarat kekakuan.

Untuk balok menerus : = 0,6

= 0,370710 Cm.

c) Syarat Kekuatan Geser : 3/2 D/d.h

(a) Beban Hidup :

DLL = 50% (0,5 q'L + p' L k)

= 50% (0,5 x 195 x 3 + 1.418,182 x 3 x 1,377358)

= 3076,266 Kg.

(b) Beban Mati :

DDL = 0,5 q L

= 0,5 x 93,64 x 3

= 140,46 Kg.

(c) Gaya Lintang maksimum untuk balok :

Dmax = 1,2 ( DDL + DLL )

= 1,2 ( 140,46 + 3076,26 )

= 1,2 x 3216,72 Kg.

(d) Syarat Kekuatan Geser :

3/2 Dmax /b.h <

1,5 x 1,2 3216,72 / (20 x 20) < 20 kg/cm2

18,094 kg/cm2 < 20 kg/cm2

Jadi balok gelagar memanjang memenuhi syarat kekuatan geser.



Tipe

Jembatan

Lebar Gelagar Memanjang

(cm)

Tinggi Gelagar Memanjang

(cm)

Tipe I 20 20

3) Gelagar Melintang

dimana : G = reaksi gelagar memanjang akibat beban mati

g = berat sendiri gelagar melintang

q = beban hidup pada jalur lalu lintas

k = 1 + 20/(50+L) = 1 + 20 / (50 + 2) = 1,384615

a) Beban mati :

g = 0,2 x 0,1 x 1040 = 41,6 kg/m.

G = (g x (Lp + L2))/2 = (41,6 x (3 + 3.554))/2 = 136,323 kg.

b) Beban hidup :

(a) Beban terbagi rata : q' = 1100 / 2,75 x L

= 1,1/2,75 x 2

= 800,00 kg./m

(b) Beban garis : q" = p/2,75 x k = 6/2,75 x 1,384

=3020,979 kg/m

q = q' + q"= 3820,979 kg/m



c) Gaya lintang maksimum :

(a) Akibat beban mati : DDL = 2G + 0,5L =

2x136,323+0,5x41,6x2

= 314,246 kg.

(b) Akibat beban hidup : DLL = 50% (0,5qL) =

50%x(0,5x1100x2)

= 550,00 kg

Dmax = DDL + DLL = 864,246 kg

d) Momen maksimum :

(a) Akibat beban mati : MDL = (DDL -G)x0,5L - 0,5gL2 -

Gx0,325

= (314,246 - 136,333)x0,5x2 -

0,5x41,6x22 - 136,333x0,325

= 50,4180 kgm

(b) Akibat beban hidup :MLL = 50% (0,125 qL2)

= 50%x(0,125x1100x22)

= 275,000 kgm

Mmax = 325,418 kgm

e) Desain dimensi gelagar melintang :

I = 1/12 b.h3 = 1/12 h3 = 1/12x204

b = h M.y/l <

325,418 x 0,5 x h/(1/12xh4) < 150 kg/cm

325,418 x 0,5 x 20/(1/12x204) < 150 kg/cm2

2.033,713 h3

h..…. 12,67 cm

diambil h = 20 cm

I = 13333 cm4

E = 125000 kg/cm2

b = h



f) Syarat kekakuan : max = L / 400 = 185 / 400 = 0,4625 cm

Mmax = 0,125 qek L2

Qek = 8 Mmax / L2 = 8x325,418/22 = 650,836 kg/m

= 6,5083,6 kg/cm.

= 5/384 x qL4 /EI

= 1/125000x13333,33)[5/384x6,50836x1854 ]

= 0,095 cm < max

Jadi balok memenuhi syarat kekakuan.

g) Syarat kekuatan geser :

T = 3/2 D/b.h

3/2 x 864,246 / (20x20) < 20

3,241 kg/cm2 < 20 kg/cm2

Jadi balok gelagar melintang memenuhi syarat kekuatan geser.

Tipe Jembatan Bentang

Gelagar

Lintang (m)

Lebar

Gelagar

Lintang (cm)

Tinggi

Gelagar

Lintang (cm)

Tipe I 2.0 20 20

4.1.2. Desain Pondasi Jembatan

1) Data Tanah di Bawah Pondasi :

moist = 1,378 ton/m3

sat = 1,744 ton/m3



untuk data c dan f, digunakan data dari hasil tes laboratorium sebagai

berikut :

c = 0,10 kg/cm2 (rata-rata)

= 3,250 (rata-rata)

2) Beban yang bekerja :

a) Tiang 3 dan 4

Dalam satu deret terdapat tiga tiang :

Po = p' + 0,5 (Lp + L2) x (q' + g)

= 1,063636+0,5(3+3,553993)x(0,195+4,1616.10-3

= 1,716288 ton

Beban yang dipikul satu tiang :

P1 = Po/3

= 1,716288/3

= 0,572096 ton = 572,096 kg.

Analisis :



Dalam perhitungan daya dukung tiang, daya dukung pada ujung tiang

(end bearing capacity) dalam kasus ini tidak diperhitungkan karena

kedalaman tiang diperkirakan tidak mencapai tanah keras. beban yang

bekerja hanya didukung oleh gaya friksi yang timbul antara tiang tanah.

Perhitungan gaya friksi dilakukan dengan metode a Tomlinson.

Daya dukung friksi tiang tunggal :

Qf = . c. As

dimana : = faktor adhesi yang merupakan fungsi dari cohesi atau

hasil undrained shearing strength.

c = cohesi.

As = luas selimut tiang pancang yang menerima geser

Dalam kasus ini, diambil :

= 1

c = 0,1 kg/cm2 = 1.000 kg/m2

Ukuran tiang : 20 x 20 cm, dengan demikian luas selimut tiang pancang

yang menerima geser adalah:

As = 4 x 0,2 x D

dimana : D = adalah kedalaman pemancangan tiang.

Jadi : Qf = x c x As

= 1 x 1000 x 0,8 D

= 800 D

Faktor keamanan yang diambil : SF = 2,5

SF = Qf/P1

2,5 = 800 D / 572,096



Kedalaman pemancangan tiang :

D = 2,5 x 572,096/800

= 1,7878 m

b) Beban Lateral :

Data tanah timbunan sama dengan tanah dasar pondasi :

(remolded)

= 1,378 gr/cm3 = 13,78 kN/m3

c = 0,1 kg/cm2 = 10 kN/m2

Dari gambar diketahui kedalaman tanah timbun adalah (H) ; 1 meter

P = 0,5 . H2

= 0,5x13,78x12 = 6,89 kN

= 0,689 ton.

Kapasitas tiang :

f = 1,5 meter untuk tanah berbutir halus

Hu = 9 Cu B f

Hu = 9 x 1 x 0,2 x 1,5

Hu = 2,7 ton.

Faktor keamanan :

SF = Hu/Ptot

= 2,7/0,689

= 3,9



Tipe Jembatan Pemancangan

Tiang Pinggir (m)

Pemancangan

Tiang Tengah (m)

Faktor Keamanan

Lateral

Tipe I 2 150 3,9

4.2. Tanggul

4.2.1. Kegunaan

Tanggul dipakai untuk melindungi daerah irigasi dari banjir yang

disebabkan oleh sungai, pembuang yang besar atau laut. Biaya pembuatan

tanggul banjir bisa menjadi sangat besar jika tanggul itu panjang dan tinggi.

Karena fungsi lindungnya yang besar terhadap daerah irigasi dan penduduk

yang tinggal di daerah – daerah ini, maka kekuatan dan keamanan tanggul

harus benar – benar diselidiki dan direncana sebaik – baiknya.

4.2.2. Bahan

Biasanya tanggul dibuat dari bahan timbunan yang digali di dekat atau

sejajar dengan garis tanggul. Apabila galian dibuat sejajar dengan lokasi

tanggul, maka penyelidikan untuk pondasi dan daerah galian dapat

dilakukan sekaligus. Untuk tanggul – tanggul tertentu, mungkin perlu

membuka daerah sumber bahan timbunan khusus di luar lapangan dan

mengangkutnya ke lokasi. Jika kondisi tanah tidak stabil mungkin akan

lebih ekonomis untuk memindahkan lokasi tanggul daripada menerapkan

metode pelaksanaan yang mahal.

The Unified Soil Classification System (Lihat KP – 06 Parameter Bangunan)

memberikan sistem yang sangat bermanfaat untuk menentukan klasifikasi

tanah yang perlu diketahui dalam pelaksanaan tanggul dan pondasi.

Tabel A.2.7, Lampiran 2 memberikan rangkuman data – data penting tanah

yang mempengaruhi pemilihan bahan.

4.2.3. Debit Perencanaan

Elevasi tanggul hilir sungai dari bangunan utama didasarkan pada tinggi

banjir dengan periode ulang 5 sampai 25 tahun.



Periode ulang tersebut (5 - 25 tahun) akan ditetapkan berdasarkan jumlah

penduduk yang terkena akibat banjir yang mungkin terjadi, serta pada nilai

ekonomis tanah dan semua prasarananya. Biasanya di sebelah hulu

bangunan utama tidak akan dibuat tanggul sungai untuk melindungi lahan

dari genangan banjir.

4.2.4. Trase

Tanggul di sepanjang sungai sebaiknya direncana pada trase pada jarak

yang tepat dari dasar air rendah. Bila hal ini tidak mungkin, maka harus

dibuat lindungan terhadap erosi di sepanjang tanggul.

Adalah perlu untuk membuat penyelidikan pendahuluan mengenai lokasi

tanggul guna menentukan:

1) Perkiraan muka air banjir (tinggi dan lamanya)

2) Elevasi tanah yang akan dilindungi

3) Hak milik yang dilibatkan

4) Masalah – masalah fisik yang sangat mungkin dijumpai, terutama

kondisi tanah karena ini erat hubungannya dengan kebutuhan

pondasi dan galian timbunan.

5) Tata guna tanah dan peningkatan tanah pertanian guna menilai arti

penting daerah yang akan dilindungi dari segi ekonomi

4.2.5. Panjang dan elevasi

Kurve pengempangan digunakan untuk menghitung panjang dan elevasi tanggul

banjir di sepanjang sungai untuk banjir dengan periode ulang yang berbeda-beda.

Perhitungan yang tepat untuk kurve pengempangan dapat dikerjakan dengan

metode langkah standar (standar step method) bila potongan melintang,

kemiringan dan faktor kekerasan sungai ke arah hulu lokasi bendung sudah

diketahui sampai jarak yang cukup jauh.

Perkiraan kurve pengempangan yang cukup akurat dan aman adalah (lihat

Gambar 5.2).

z = h ( 1 - L

x) 2

for La

h1 =

I

h2



for I

haL

a

h 1

dimana: a = kedalaman air di sungai tanpa bendung, m

h = tinggi air berhubung adanya bendung (dimuka bendung),

m

L = panjang total di mana kurve pengempangan terlihat, m

z = kedalaman air pada jarak x dari bendung, m

x = jarak dari bendung, m

I = kemiringan sungai

Akibat agradasi sungai di hulu bendung, permanen, elevasi tanggul harus dicek

untuk memastikan apakah tanggul itu sudah aman terhadap banjir selama umur

bangunan.

4.2.6. Arah poros

Tanggul banjir sebaiknya selalu jauh dari dasar air rendah sungai, atau dilindungi

dari bahaya erosi akibat aliran yang cepat.

Gambar IV. 2 - Kurve pengempangan

4.2.7. Tinggi Jagaan

Tinggi rencana tanggul (Hd) akan merupakan jumlah tinggi muka air

rencana (H) dan tinggi jagaan (Hf). Ketinggian yang dibuat itu termasuk

longgaran untuk kemungkinan penurunan (Hs), yang akan bergantung

kepada pondasi serta bahan yang dipakai dalam pelaksanaan. Tinggi muka

air rencana yang sebenarnya didasarkan pada profil permukaan air.

Tinggi jagaan (Hf) merupakan longgaran yang ditambahkan untuk tinggi

muka air yang diambil, termasuk atau tidak termasuk tinggi gelombang.

Tinggi minimum jangaan tanggul sebaiknya diambil 0,60 m.

a

h

x

L

Z

Kemiringan I



Gambar IV. 3 - Potongan melalui tanggul

4.2.8. Lebar Atas

Untuk tanggul tanah yang direncana guna mengontrol kedalaman air ≤ 1,50

m, lebar atas minimum tanggul dapat diambil 1,50 m. Jika kedalaman air

yang akan dikontrol lebih dari 1,50 m, maka lebar atas minimum sebaiknya

diambil 3,0 m. Lebar atas diambil sekurang – kurangnya 3,0 m jika tanggul

dipakai untuk jalur pemeliharaan.

4.2.9. Potongan melintang

Tanggul banjir akan direncana dengan lebar atas 3 m. Jika tanggul itu harus juga

menyangga jalan di atasnya, maka lebar itu hendaknya ditambah sesuai dengan

kebutuhan.

Kemiringan hulu dan hilir diambil menurut harga-harga yang diberikan pada Tabel

5.1 di bawah ini. Harga-harga itu dianjurkan untuk tanggul tanah homogen

(seragam) dengan pondasi yang stabil. Tanggul tanah tidak homogen harus

direncana sesuai dengan teori yang sudah ada.

Tabel 4. 1 - Harga-harga kemiringan talut untuk tanggul tanah homogen (menurut

USBR, 1978).

Klasifikasi tanah1) Kemiringan hulu Kemiringan hilir

GW, GP, SW, SP

GC, GM, SC, SM

CL, ML

CH, MH

tak kedip air, tak cocok

1 : 2,5

1 : 3

1 : 3,5

1 : 2

1 : 2,5

1 : 2,5

1) Menurut Unified Soil Classification System (lihat KP – 06 Parameter

bangunan)



Tanggul yang tingginya lebih dari 5 m sebaiknya dicek stabilitasnya dengan

menggunakan metode yang cocok. Dalam KP – 06 Parameter Bangunan

diberikan metode-metode yang dianjurkan.

Bila pondasi tanggul tidak kedap air, maka harus dibuat parit halang (cut-

off trench) yang dalamnya sampai 1/3 dari tinggi air. Lihat Gambar IV.4

Gambar IV. 4 - Potongan Melintang Tanggul

4.2.10. Kemiringan talut

Pada Tabel 4.2 di bawah ini diberikan harga – harga kemiringan talut.

Penggunaan harga – harga itu dianjurkan untuk tanggul tanah homogen

pada pondasi stabil yang tingginya kurang dari 5 m.

Jika pondasi tanggul terdiri dari lapisan – lapisan lulus air atau lapisan

yang rawan terhadap bahaya erosi bawah tanah (piping), maka harus

dibuat parit halang (cut-off trench) yang dalamnya sampai 1/3 dari

kedalaman air. Lihat Gambar 5.5.

Tabel 4. 2 - harga kemiringan samping yang dianjurkan untuk tanggul tanah homogen (menurut USBR, 1978)

1) Menurut the Unified Soil Classification System

H

H/3

dinding halang kupasan

tanah seragamdipadatkan

Klasifikasi tanah1) Kemiringan Sungai Kemiringan talut tanah

GW, GP, SW, SP

GC, GM, SC, Sm

CL, ML

CH, MH

Lulus air, tidak dianjurkan

1 : 2,5

1 : 3

1 : 3,5

1 : 2

1 : 2,5

1 : 2,5



Gambar IV. 5 - Potongan melintang tanggul

4.2.11. Stabilitas Tanggul

Tanggul yang tingginya lebih dari 5 m harus dicek stabilitasnya dengan

metode stabilitas tanggul yang dianggap sesuai. Metode yang disarankan

dijelaskan dalam Bagian KP-06 Parameter Bangunan.

Apabila tanggul melintas saluran lama, maka dasar tanggul harus

diperlebar di bagian samping luar. Lebar tambahan ini sekurang –

kurangnya sama dengan tinggi tanggul (Hd) di atas elevasi asli tanah.

Bagian atas dasar yang diperlebar sebaiknya tidak kurang dari 0,30 m di

atas elevasi asli tanah serta kemiringannya harus cukup agar air dapat

melimpas dari tanggul. Kemiringan timbunan tambahan tidak boleh lebih

curam dari kemiringan asli tanggul. Lihat Gambar 5.6.

Gambar IV. 6 - Dasar yang diperlebar pada lintasan saluran

Untuk tanggul dengan kedalaman air rencana (H pada Gambar 5.6) lebih

dari 1,50 m, maka tempat galian bahan harus cukup jauh dari tanggul agar

stabilitasnya dapat dijamin. Garis yang ditarik dari garis air rencana pada

permukaan tanggul melalui pangkal asli tanggul (kalau diperlebar)



sebaiknya lewat dari bawah potongan melintang galian bahan. Lihat

Gambar 5.6.

Jika tanggul mempunyai lebar atas yang kecil/ sempit, maka bahu (berm)

bagian tambahan harus cukup lebar guna mengakomodasi jalur

pemeliharaan selama muka air mencapai ketinggian kritis. Fasilitas ini

harus disediakan di semua potongan jika bagian atas tanggul tidak dipakai

sebagai jalur pemeliharaan.

Galian bahan yang ada disepanjang tepi air harus dibuat dengan interval

tertentu guna memperlambat kecepatan air yang mengalir di sepanjang

pangkal timbunan. Galian semacam ini juga berfungsi sebagai tempat

menyeberangkan alat – alat pemeliharaan selama muka air rendah.

Intervalnya tidak lebih dari 400 m dan lebar minimum 10 m.

4.2.12. Pembuang

Fasilitas pembuang harus disediakan untuk tanggul yang harus menahan

air untuk jangka waktu yang lama (tanggul banjir biasanya tidak diberi

pembuang).

Pembuang terdiri dari :

a) Parit dipangkal tanggul Saringan pemberat (reverse filter), baik yang

direncanakan sebagai pembuang pangkal tanggul maupun sebagai

pembuang horisontal (untuk perencanaan filter lihat pasal 6.6.1)

Untuk tipe – tipe pembuang yang disebut terakhir ini Gambar IV.7.



Gambar IV. 7 - Pembuang pada tanggul

4.2.13. Lindungan

Lindungan lereng terhadap erosi oleh aliran air, baik yang berasal dari

hujan maupun sungai, bisa berupa tipe – tipe berikut :

a) Rumput

b) Pasangan batu kosong

c) Pasangan (lining)

d) Bronjong

Rumput pelindung yang memadai hendaknya diberikan pada permukaan

– permukaan tanggul untuk melindunginya dari bahaya erosi akibat

limpasan air hujan pada tanggul.

Sedangkan jenis – jenis lindungan lainnya dipakai untuk lindungan

terdapat aliran air di sungai atau saluran. Karena ketiga jenis yang lain ini

cukup mahal, mereka hanya digunakan untuk bentang pendek.

4.3. Fasilitas Eksploitasi

4.3.1. Komunikasi

Komunikasi merupakan hal pokok bagi jaringan irigasi yang dikelola dengan

baik. Di sini akan ditinjau dua metode komunikasi :



a) Komunikasi fisik (dengan jaringan jalan)

b) Komunikasi nonfisik (dengan radio, telepon)

Pentingnya jaringan jalan yang memadai sudah jelas. Jaringan jalan tidak

hanya diperlukan untuk inspeksi dan jalan masuk ke daerah irigasi, tetapi

juga untuk angkutan bahan ke lokasi dan angkutan hasil – hasil produksi ke

luar daerah dan ke pasar.

1) Jaringan jalan

Untuk keperluan – keperluan ekspoitasi dan pemeliharaan (E&P),

jaringan jalan harus dibangun di sepanjang urat nadi jaringan irigasi,

yaitu saluran primer dan sekunder. Selain itu untuk keperluan

pengangkutan hasil panen serta untuk jalan masuk alat pertanian

seperti traktor, maka perlu dilengkapi jalan petani ditingkat jaringan

tersier dan kuarter sepanjang itu memang diperlukan oleh petani

setempat dan dengan persetujuan petani setempat pula, karena banyak

ditemukan di lapangan jalan petani yang rusak atau tidak ada sama

sekali sehingga akses petani dari dan ke sawah menjadi terhambat,

terutama untuk petak sawah yang paling ujung.

Jalan juga harus dibangun di sepanjang saluran – saluran pembuang

yang besar dan diatas tanggul – tanggul banjir. Konstruksi jalan – jalan

tersebut harus dibangun memadai agar dapat memenuhi kebutuhan

keluar – masuknya staf E&P di daerah proyek, khususnya selama

musim hujan.

Bangunan – bangunan penting harus mudah dicapai sewaktu turun

hujan lebat. Jika kurang berfungsi maka bangunan – bangunan itu akan

membahayakan keselamatan proyek dan penduduk yang bermukim di

daerah itu.

Kriteria bangunan untuk jalan telah dibahas dalam Bab 8. Dalam

hubungan ini, perencana jaringan jalan perlu memikirkan sarana

angkutan yang dipakai oleh Staf E&P dan para pengguna lain jaringan

ini. Berdasarkan kategori sarana angkutan/transpor dan perkiraan

volume lalu lintas, perencana akan menentukan kelas jalan dan

parameter – parameter bangunannya.



2) Jaringan radio dan telepon

Jaringan komunikasi telepon dan radio sama pentingnya dalam

kegiatan eksploitasi jaringan irigasi. Kedua jaringan, jalan dan telepon/

radio, harus diinstalasi dan saling melengkapi satu sama lain.

Jaringan telepon dan radio mempunyai kelebihan – kelebihan dan

kelemahan – kelemahannya masing – masing. Beberapa diantaranya :

a) Pemasangan jaringan telepon lebih mahal, tetapi di daerah –

daerah yang lebih berkembang, perangkat kerasnya (misalnya

tiang telepon) sudah ada

b) Jaringan telepon dapat dihubungkan ke jaringan umum; ini

memungkinkan untuk berhubungan dengan lebih baik banyak

orang.

c) Saluran telepon mudah rusak, khususnya selama hujan badai,

justru sewaktu sarana ini paling dibutuhkan

d) Sambungan radio murah pemasangannya

e) Persediaan tenaga (kebanyakan digunakan batere) tidak bisa

diandalkan jika sistem penyediaan tenaga umum tidak ada

f) Jarak yang bisa diliput oleh pemancar radio terbatas akibat

jangkauan gelombang radio yang terbatas (biasanya FM)

Karena alasan – alasan diatas, maka cara pemecahan yang dianjurkan

adalah membuat suatu sistem komunikasi yang merupakan kombinasi

antara sambungan telepon dan radio pemancar/ penerima.

4.3.2. Kantor dan Perumahan Staf

Perumahan harus disediakan untuk staf lapangan, seperti misalnya Juru

Pengairan, Mantri Pengairan dan Pengamat. Para petugas lapangan

bermukim di lapangan dekat dengan daerah kerja mereka atau dengan

bangunan yang menjadi tanggung jawabnya.

Rumah – rumah ini digolong – golongkan menurut pangkat pegawai (dalam

meter persegi). Biasanya rumah – rumah ini mempunyai luas lantai 36 m2

(juru pengairan), 50 m2 (pengamat pengairan) atau 70 m2 (kepala seksi

pengairan). Pengamat memerlukan sebuah kantor kecil ( 36 m2) yang

biasanya merupakan salah satu bagian dari rumahnya.



Standar untuk rumah – rumah ini diberikan oleh Direktorat Jenderal Cipta

Karya bekerja sama dengan para pejabat setempat seperti Dinas Pekerjaan

umum dan Direktorat Tata Bangunan.

Luas lantai untuk kantor – kantor Kepala Seksi juga distandarisasi di tiap –

tiap propinsi.

4.3.3. Sanggar Tani

Sanggar tani sebagai sarana untuk interaksi antar petani, dan antara petani

dan petugas irigasi dalam rangka memudahkan penyelesaian

permasalahan yang terjadi di lapangan. Pembangunannya disesuaikan

dengan kebutuhan dan kondisi petani setempat serta letaknya di setiap

bangunan sadap/offtake tersier dan bangunan bagi sekunder.

Disarankan pada offtake tersier berukuran 3 x 3 m2 sedangkan di bangunan

bagi berukuran 3 x 4 m2, sedangkan konstruksinya bangunan beratap tanpa

dinding.

4.3.4. Patok Hektometer

Untuk mempermudah identifikasi dan orientasi di lapangan, patok – patok

hektometer harus ditempatkan di sepanjang saluran primer dan sekunder

dan disepanjang tanggul. Patok – patok ini akan menunjukkan (singkatan)

nama saluran irigasi dan pembuang dari awal saluran atau tanggul dalam

hektometer (100 m), dan singkatan nama saluran.

Gambar IV.8 menyajikan contoh patok hektometer dan penempatannya.

Gambar IV. 8 - Patok hektometer

25



4.3.5. Patok Sempadan

Setelah proses pembebasan tanah selesai dilaksanakan, ditindaklanjuti

pemasangan patok tetap sepanjang garis sempadan dengan jarak

maksimal 100 m pada saluran relatif lurus, maksimal setiap 25 m pada

tikungan saluran atau lebih rapat sesuai dengan garis lingkar tikungan.

Setiap patok ditetapkan koordinatnya, dipetakan, dan disahkan oleh pejabat

yang berwenang.

Ukuran patok 20 x 20 cm, tinggi 1,6 m (1,60 m beton cor 1: 2 : 3 dan 1,10 m

ditanam 0,50 m dicat kuning) sesuai Permen PU no 22/PRT/M/2006

tentang Pengamanan dan Perkuatan Hak atas Tanah Departemen PU.

Gambar IV. 9 - Patok Sempadan

4.3.6. Pelat Nama

Pelat nama untuk saluran dan bangunan berfungsi untuk mempermudah

identifikasi. Pelat – pelat tersebut harus menunjukkan nama saluran dan

daerah yang diairi dalam ha. Pelat – pelat itu ditempatkan di awal saluran

pada lereng dalam. Pelat nama untuk setiap bangunan harus dipasang di

tempat yang benar pada bangunan tersebut. Untuk setiap pintu yang



merupakan bagian dari bangunan bagi, namanya harus ditunjukkan dengan

baja atau pada skala liter (untuk alat ukur Romijn).

Pelat nama memiliki ukuran standar tersendiri; lihat Standar Bangunan

Irigasi, BI – 02.

4.3.7. Papan Pasten

Papan pasten dipasang di setiap bangunan sadap atau bagi. Ukuran dan

tulisan pada papan pasten distandarisasi (lihat Standar Bangunan Irigasi BI

– 02). Juru pintu akan mengisi papan–papan ini secara teratur dengan

data–data sebenarnya mengenai setelah pintu dan besar debit. Pentani

dapat membaca dan mencek apakah pembagian air ditangani

sebagaimana mestinya.

Papan pasten juga menunjukkan berbagai daerah dengan tanamannya

serta tahap pertumbuhan tanaman – tanaman tersebut.

4.3.8. Papan duga Muka Air

Papan duga untuk membaca tinggi muka air di saluran terbuat dari pelat

baja yang dilapisi bahan logam enamel. Warna – warna yang digunakan

adalah putih untuk alas dan biru untuk huruf dan angka.

Papan duga mempunyai ukuran – ukuran yang diberikan pada Standar

Bangunan Irigasi, BI – 02.

Penempatan papan duga bergantung pada pemanfaatan papan tersebut.

Untuk bangunan – bangunan utama atau sungai papan ini dipasang

dengan ketinggian nol pada mercu bendung atau pada evaluasi yang tepat

sesuai dengan ketinggian titik nol yang dipakai.

Papan duga untuk alat ukur Romijn hanya memberikan tinggi muka air

relatif saja dan pembacaan yang sama disaluran dan pada skala cm pada

kerangka bangunan.

Untuk alat ukur Crump-de Gruyter tinggi titik nol papan duga harus sesuai

dengan tinggi ambang pintu itu yang menunjukkan kedalam air diatas

ambang.

Papan duga yang dipasang pada bangunan dan dipakai untuk menyetel

pintu (dan debit) dibuat dari aluminium dengan garis–garis dan huruf–huruf



yang digoreskan. Penggunaan baja berlapis enamel untuk papan–papan

duga ini tidak dianjurkan karena mudah rusak dan tidak terbaca.

4.3.9. AWLR

Mengingat semakin meningkatnya pemanfaatan sumber daya air untuk

berbagai keperluan serta kecenderungan menurunnya kontinuitas

ketersediaan air. Maka perlu dilakukan penghematan atau efisiensi

pemanfaatan air untuk irigasi yang merupakan pemanfaatan air yang paling

besar.

Dengan mempertimbangkan pemikiran diatas maka pada setiap daerah

irigasi perlu dipasang alat pengukur debit air secara kontinyu. Untuk itu

pada awal saluran induk perlu dipasang Automatic Water Level Recorder

(AWLR).

AWLR adalah alat perekam tinggi muka air secara kontinyu, dengan

menggunakan rating curve yang sesuai akan dengan mudah diketahui debit

serta volume dari air yang melewati alat ini.

AWLR hanya dipasang pada daerah irigasi yang mempunya areal lebih

besar atau sama dengan 1000 ha, dan dipasang di saluran induk setelah

air masuk pintu intake dan melewati kantong lumpur (jika direncanakan

dengan kantong lumpur).

Type AWLR terdiri dari 2 type, yaitu type pencatatan grafik dan type

pencatatan digital.

Type pencatatan digital lebih praktis karena pencatatan sudah langsung

berupa besaran numerik, namun harganya lebih mahal dari AWLR type

pencatatan grafis.

Adapun pertimbangan pemilihan lokasi pemasangan AWLR adalah sebagai

berikut:

1) Saluran harus merupakan saluran pasangan beton, supaya aliran

air tidak bergelombang.

2) Jarak dari pintu outlet kantong lumpur (jika direncanakan dengan

kantong lumpur) atau dari pintu intake adalah 50 m.



3) Saluran harus lurus mulai dari pintu outlet kantong lumpur (jika

direncanakan dengan kantong lumpur) atau dari pintu intake sampai

50 m di downstream stasiun AWLR.

Gambar IV. 10 - Lokasi Penempatan AWLR

4.4. Bangunan – bangunan Lain

Bangunan – bangunan yang diuraikan di sini dibangun di dan di sepanjang

saluran untuk (1) untuk pengamanan selama terjadi situasi yang

berbahaya, atau (2) memperlancar aliran di saluran tanpa merusakkan

lereng, atau (3) untuk menciptakan alternatif agar air juga bisa dipakai

untuk ternak (kerbau dsb).

4.4.1. Peralatan Pengaman

Para perencana harus menyadari bahaya yang ditimbulkan oleh bangunan

yang direncana terhadap keamanan umum, terutama anak–anak.

Peralatan pengaman dimasukkan untuk mencegah orang atau ternak

masuk ke saluran, atau membantu keluar orang–orang yang dengan atau

tidak masuk ke dalam saluran. Peralatan pengaman yang dapat dipakai

adalah pagar, pegangan/sandaran, tanda bahaya, kisi–kisi penyaring,

tangga dan penghalang di depan lubang masuk pipa. Karena peralatan



pengaman mahal harganya, maka harus benar–benar diselidiki apakah

alat–alat itu memang perlu dipasang.

Paling tidak lubang masuk sipon dan bangunan–bangunan dengan aliran

air yang cepat harus diberi perlindungan. Pagar atau instalasi kisi – kisi

penyaring dimuka lebih disukai untuk bangunan–bangunan ini, tetapi tali

pengamanan di depan lubang masuk dan tangga pada talut kadang–

kadang lebih cocok.

4.4.2. Tempat Cuci

Tempat cuci yang berupa tangga pada tanggul saluran akan

memungkinkan penduduk yang tinggal di daerah dekat saluran untuk

mencapai air saluran. Dengan menyediakan tempat–tempat cuci berarti

mencegah penduduk agar mereka tidak membuat fasilitas – fasilitas itu

sendiri dengan cara merusak atau menghalangi saluran.

Standar Perencanaan tangga cuci diberikan dalam Standar Bangunan

Irigasi, BI – 02.

4.4.3. Kolam mandi ternak

Memandikan ternak (kerbau) di saluran merupakan penyebab utama

semakin rusaknya tanggul saluran di berbagai daerah. Agar ternak tidak

masuk saluran, dibuatlah tempat mandi khusus untuk ternak.

Jika tersedia tempat, kolam ini akan dibuat diluar saluran tetapi diberi air

dari saluran dengan pipa.

Kalau tidak cukup tersedia tempat di luar saluran, kolam mandi ternak

dapat dibuat sebagai bagian dari saluran yang diperlebar dan diberi

lindungan.

Satu kolam mandi ternak untuk satu desa akan cukup. Kolam–kolam ini

yang dibangun di sepanjang atau di dalam saluran irigasi, hanya diperlukan

jika tak tersedia kolam mandi ditempat–tempat lain, misal di saluran

pembuang atau sungai.



4.5. Latihan

1. Sebutkan dan jelaskan langkah-langkah perhitungan pada bangunan

pelengkap

2. Sebutkan kegunaan tanggul

4.6. Rangkuman

Bangunan pelengkap pada umumnya mencakup: perencanaan jembatan,

tanggul, fasilitas eksploitasi, dll.








Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi V-1

BAB V

PENUTUP

5.1. Simpulan

Pintu bangunan yang dianggap paling sesuai untuk bangunan pengendali

air di jaringan irigasi rawa lebak adalah pintu sekat, pintu ulir/pintu sorong.


bergerak vertikal dan dioperasikan secara manual. Fungsinya adalah untuk

mengatur aliran air yang melalui bangunan sesuai dengan kebutuhan,

seperti menghindari banjir yang datang dari luar dan menahan air di saluran

pada saat kemarau panjang. Pintu geser atau ulir/sorong banyak digunakan

untuk lebar dan tinggi bukaan yang kecil dan sedang. Diupayakan pintu

tidak terlalu berat karena akan memerlukan peralatan angkat yang lebih

besar dan mahal. Sebaiknya pintu cukup ringan tetapi memiliki kekakuan

yang tinggi sehingga apabila diangkat tidak mudah bergetar karena gaya

dinamis aliran air.

Pintu skot balok (stoplog) adalah balok kayu yang dapat dipasang pada alur

pintu/sponeng bangunan. Pintu ini berfungsi untuk mengatur muka air

saluran pada ketinggian tertentu. Bila muka air lebih tinggi dari pintu skot

balok, akan terjadi aliran di atas pintu skot balok tersebut.

Aspek-aspek yang perlu dipertimbangkan dalam desain bangunan

pengendali air adalah kondisi tanah lokal untuk fondasi, ukuran bangunan,

harga bahan dan tenaga kerja yang tersedia serta Perkiraan beban volume

pekerjaan.




dalam mendisain bangunan air di lahan rawa lebak. Gaya-gaya yang

bekerja pada bangunan air dan mempunyai arti penting dalam perencanaan

adalah tekanan air, tekanan lumpur (sediment pressure), berat bangunan

dan reaksi pondasi.

Terdapat tiga penyebab utama runtuhnya bangunan air, yaitu gelincir

(sliding), guling (overturning) dan erosi bawah tanah (piping).


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi V-2

Bangunan pelengkap pada umumnya mencakup: perencanaan jembatan,

tanggul, fasilitas eksploitasi, dll.







5.2. Tindak lanjut

Prinsip dasar-dasar perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap

ini harus dapat dipahami dengan baik, sehingga setiap perencana untuk

bangunan air dan bangunan pelengkap apa yang dibangun pada suatu

lahan irigasi rawa lebak.

Berbekal hasil belajar yang diperoleh dari proses pembelajaran ini, peserta

diharapkan mampu memahami hal-hal terkait perencanaan bangunan air

dan bangunan pelengkap dengan baik. Diiringi dengan pemahaman materi

diklat lainnya, lebih lanjut peserta diharapkan mampu menjelaskan prinsip

dasar-dasar perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi ix

DAFTAR PUSTAKA


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi x

GLOSARIUM

Retensi : jumlah termijn (progress billings) yang tidak dibayar / ditahan hingga pemenuhan kondisi yang ditentukan dalam kontrak untuk pembayaran jumlah tersebut atau hingga telah diperbaiki Suplai : perbekalan; pembekalan; persediaan barang-barang yang dibutuhkan dan dapat diperoleh Salinitas : tingkat keasinan atau kadar garam terlarut dalam air.Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam dalam tanah Pintu skot balok (stoplog) : balok kayu yang dapat dipasang pada alur pintu/sponeng bangunan. Pintu ini berfungsi untuk mengatur muka air saluran pada ketinggian tertentu Gorong-gorong : bangunan yang dipakai untuk membawa aliran air melewati bawah jalan air lainnya (biasanya saluran) dan bawah jalan. highly compressible : sangat kompresibel

Documents

PERENCANAAN BANGUNAN AIR DAN BANGUNAN PELENGKAP … · modul 08 perencanaan bangunan air dan bangunan pelengkap rawa diklat perencanaan teknis rawa tahun 2016 pusat pendidikan dan