Teknik Pengendali Dan Pengaman Banjir

Teknik pengendalian banjir merupakan salah satu dari strategi pengendalian banjir dalam pengaturan debit banjir yang dilakukan melalui kegiatan pembangunan prasarana pengendalian atau pengamanan banjir seperti tanggul banjir dan dinding penahan banjir, perbaikan dan pengaturan alur sungai, pembagi atau pelimpah banjir, bendungan dan waduk banjir, palung sungai, sistem drainasi pembuang, daerah retensi banjir, dan sistem polder.

A.Bangunan Prasarana Pengendali Banjir
Penjelasan dari masing-masing bangunan prasarana pengendali banjir diuraikan sebagai berikut :

1. Tanggul Dan Dinding Penahan Banjir
    Tanggul dan tembok banjir adalah penghalang sepanjang alur sungai yang direncanakan untuk
    menahan air banjir dalam alur sungai yang ada dan menghindari tumpahan keatas tanah rendah              yang  berdekatan. Tanggul dan tembok banjir berfungsi untuk melindungi fasilitas-fasilitas pada
    dataran banjir termasuk pemukiman, pengembangan industri dan pertanian.

    Tanggul biasanya dibangun dari bahan tanah, sementara tembok banjir dibuat dari beton, pasangan          batu dan baja. Tanggul dan tembok banjir sering merupakan bangunan pengendali banjir yang              paling ekonomis, jika tempat dataran banjir sukup jauh dari alur sungai, memungkinkan regim
    sungai akan mendekati alami.

    Tanggul atau tembok banjir menjadi cara pengendalian yang efektif dengan bangunan yang   
     memadai dalam keadaan berikut :
     a. Pada sungai yang besar dimana terdapat dataran banjir yang lebar dengan sedikit atau tanpa     
         permukiman atau pengembangan industri di dekat sungai,
     b. Pada suatu daerah atau wilayah perlu perlindungan lokal,
     c. Pada daerah pantai dimana banjir dipengaruh air pasang.


2. Perbaikan dan Pengaturan Alur Sungai
    Pekerjaan perbaikan dan pengatuaran alur sungai dimaksudkan untuk meningkatkan kapasitas                 angkut dari alur alami, atau memungkinkan elevasi air banjir lebih rendah daripada yang terjadi          alami.
    Pekerjaan perbaikan dan pengaturan alur sungai menyangkut hal berikut ini :
    a. Pendalaman dan atau pelebaran alur (termasuk pengerukan),
    b. Mengurangi kekasaran alur,
    c. Pelurusan atau pemendekan alur (sudetan),
    d. Mengatur pola aliran,
    e. Pengendalian erosi,
    f. Pengerukan.


3. Pengelak Banjir
    Pengelak banjir adalah pembuatan suatu saluran yang berfungi untuk membelokan sebagian atau            keseluruhan aliran sungai (membagi debit) untuk dialirkan dalam suatu saluran yang menjauhi            kota. Pengalihan aliran ini dapat dikembalikan lagi di sungai induk di hilir kota, dialirkan
    langsung ke laut atau dipindahkan kealiran sungai tetangganya yang masih dapat menampung.

    Bangunan ini sering berpintu dan ditempatkan sebagai berikut :
    a. Jika dasar sungai alam lebih rendah atau pada elevasi yang sama dengan dasar saluran pengelak,
        bangunan pengendali berpintu sering ditempatkan pada alur sungai alami dihilir pintu masuk   
        saluran. Dengan demikian air bisa dibelokan ke alur alami selama periode aliran rendah untuk               memenuhi kebutuhan air dibagian hilir.
     b.Jika alur pengelak pada elevasi yang lebih rendah dari dasar sungai alami bangunan berpintu   
        (misalnya bendung pelimpah) kadang-kadang ditempatkan pada pintu masuk saluran, dan     
        direncanakan untuk membelokan dari sistem sungai sejumlah debit yang bisa dikontrol.


4. Waduk Pengendali Banjir (Flood Control Reservoir)
     Waduk pengendali banjir adalah bangunan yang berfungsi menahan semua atau sebagian air       
     banjir dalam tampunganya dan mengalirkan sesuai dengan kapasitas sungai. Sistem spillway     
     umumnya dibangun sebagai bagian dari waduk, dimana berfungsi untuk melepaskan bagian
     banjir yang tidak bisa ditampung. Tampungan puncak banjir dalam waduk akan mengurangi debit          dan elevasi muka air banjir dibagian hilir waduk.

     Tingkat perlindungan banjir dari waduk ini tergantung dari hubungan beberapa faktor yaitu   
      karakteristik puncak banjir, kapasitas tampungan dan operasi bangunan outlet spillway. Waduk
     yang lebih besar mampu untuk menampung seluruh volume banjir, yang dapat disimpan untuk
      kegunaan di masa yang akan datang secara terkendali.Waduk yang lebih kecil hanya bisa
     menampung sebagian volume banjir, tetapi dapat meredam puncak inflow, sehingga terjadi   
     pengurangan outflow melewati spillway.

     Dalam beberapa kasus spillway berpintu atau bangunan outlet memungkinkan operator untuk
     menurunkan muka air waduk sebelum terjadinya banjir, sehingga tersedia kapasitas tampungan                tambahan untuk menampung banjir (misalnya: Dam Sutami dan Wonogiri).
     Peramalan dan pemantauan banjir yang andal adalah perlu untuk mendapatkan keuntungan penuh
     dari tampungan banjir yang tersedia, baik di bawah dan di atas elevasi muka air waduk pada     
     keadaan beroperasi penuh.


5. Waduk Retensi
    Waduk retensi digunakan untuk menampung dan menahan sebagian atau semua air banjir dihulu 
    wilayah yang rawan banjir, tampungan bersifat sementara dan berpengaruh mengurangi laju aliran          dan tinggi muka air banjir dibagian hilir daerah pengaliran sungai.

    Seperti waduk-waduk yang lain, tingkat pengurangan banjir tergantung pada karakteristik   
    hidrograf banjir, tersedianya volume tampungan, dan dinamika tiap bangunan yang berkaitan   
    dengan waduk pengendali banjir serta bangunan outlet. endung urugan ketiggian rendah atau
    bendung pengelak kadang-kadang dibangun melintang alur air untuk membelokan aliran ke
    waduk retensi.

     Spillway dan fasilitas outlet yang memadai disediakan untuk melindungi bendungan dari
     overtoping dan untuk pengendalian debit dari waduk, dalam beberapa kasus air dibelokan ke   
     tanah pertanian yang lebih rendah dibelakang tanggul, outflow bisa dikontrol dengan
     bangunan berpintu yang digabung dengan tanggul.

     Waduk retensi sering sangat sesuai untuk aliran banjir bandang (banjir besar yang datang secara
     tiba-tiba), umumnya memerlukan lahan yang relatif luas berdekakatan dengan sungai dan harus
     mempunyai volume tampungan yang memadai untuk menampung puncak banjir yang masuk.
     Lokasi yang cocok untuk waduk retensi biasanya di dataran rendah,  termasuk rawa-rawa dan
     daerah pertanian.


6. Sistem Drainase Pembuang
    Sistem drainase pembuang berfungsi untuk memindahkan air dari suatu daerah rawan banjir akibat          drainase alam yang kurang bagus atau adanya gangguan manusia.

    Sistem drainase ini berfungsi untuk memindahkan air dari daerah rawan banjir akibat drainase   
    alam yang jelek atau gangguan manusia. Drainase sistem grafitasi bisa terdiri dari alur terbuka
    atau pipa terpendam yang outletnya ke alur air alam.

    Sebagai tambahan pompa diperlukan jika tinggi muka air dalam alur penerima air terlalu tinggi   
    atau terpengaruh oleh fluktuasi yang disebabkan oleh banjir atau air pasang. Bangunan outlet
    dari sistem darainase pembuang ini bisa terdiri dari bangunan outlet dengan sistem grafitasi atau                pompa.

7. Sistem Polder
    Sistem Polder adalah suatu sistem dalam pembuangan air banjir disuatu daerah yang tidak dapat   
    mengalirkan secara grafitasi ke alur sungai atau langsung ke laut dikarenakan pengaruh air pasang.

    Dengan adanya tanggul di kiri dan kanan sungai maka daerah rendah sepanjang sungai tidak dapat
    mengalirkan airnya secara grafitasi ke sungai tersebut, dengan demikian daerah-daerah ini akan
    merupakan daerah tertutup yang disebut dengan istilah polder.

    Drainase didalam daerah Polder ini harus dilakukan dengan menampung di dalam waduk dan   
    selanjutnya   dilakukan pembuang dengan memompa atau menunggu surutnya muka air sungai
    atau laut.


B. Pemilihan Alternatif Penanganan Banjir

Pemilihan alternatif dalam penanganan banjir merupakan suatu sistem yang harus di laksanakan.
Untuk itu ada beberapa tahapan yang harus di lalui yaitu melaksanakan survey, pengolahan serta analisa data. Pemilihan alternatif dalam penanganan banjir dapat dilihat pada diagram berikut ini.

Demikianlah penjelasan singkat dari Teknik Pengendali Dan Pengaman Banjir. Semoga bermanfaat dan Terimah kasih.

Baca Artikel...

Desain Struktur Bangunan Pengendali Banjir

Usaha pengendalian banjir merupakan konservasi air permukaan yang tersediah secara alami melalui pengelolaan tampungan permukaan dan proses mendistribusikan air yang tersedia sesuai dengan kebutuhan.

Pada prinsipnya ada 2 metode dalam udaha untuk pengendalian banjir yaitu Metode Struktur dan Metode Non-Struktur. Pada masa lalu metode struktur lebih diutamakan dibandingkan dengan metode non-struktur. Namum dengan laju perkembangan dibeberapa negara, usaha pengendalian banjir berubah dengan lebih dahulu mengutamakan metode non-struktur baru ke metode struktur.  

Desain struktur bangunan pengendali banjir antara lain seperti tanggul banjir, bendungan, pembuatan check dam, bangunan penangkap sedimen, bangunan pengurang kemiringan sungai dan lain-lain.

Pada struktur desain bangunan pengendali bajir harus diperhatikan tahapan-tahapan sebagai berikut:

A. ANALISA PEMBEBANAN 

Dimensi awal penampang bangunan pengendali banjir hasil perhitungan harus mampu menahan Beban Luar yang bekerja pada bangunan pengendali banjir.
Adapun Gaya-gaya luar yang bekerja pada bangunan pengendali banjir yaitu:

1.Berat Sendiri
2.Tekanan Air Statik
3.Tekanan Sedimen
4.Gaya Angkat
5.Gaya Inertia pada Waktu Gempa
6.Tekanan Air Dinamik pada Waktu Gempa

Penjelasan dari Gaya-gaya Luar pada bangunan pengendali banjir sebagai berikut:

1. Berat Sendiri

Rumus : W = yc x A

Dimana : W = Berat Sendiri Bangunan (per m') 

yc = Berat Volume Air (T/m3)

A = Volume (m3)

Catatan :

Harga  Yc biasanya diambil 2,35 T/m3 untuk dam beton

2. Tekanan Air Statik

  P = yo  x Hw

Dimana :

P = Tekanan air statik pada titik yang dalamnya hw (T/m3)

yo = Berat Volume Air ( T/m3 )

Hw = Dalamnya Air (m)

Harga Yo dapat diambil sebagai berikut :

yo = 1.0 T/m3 pada H > 15 m

yo = 1.2 T/m3 pada H < 15 m

Nilai diatas adalah berat volume air dengan anggapan terjadi penambahan tekanan air termasuk faktor-faktor lain dari gaya-gaya luar dengan maksud untuk memudahkan proses perhitungan.Dengan anggapan tersebut, harus diingat bahwa anggapan ini untuk memperoleh angka keamanan yang lebih besar. 

3.Tekanan Sedimen

Tinggi sedimen (he) adalah dengan anggapan setelah selesai pembuatan bangunan pengendali sedimen terjadi endapan di hulu main dam.

Ce = 0,3

Y = 0,3 – 0,4

Ysi = 1,5 – 1,8 (T/m3)

Yo = 1,0 (T/m3)

4. Gaya Angkat

    Rumus :

Ux = h2+G X ∆h x (1-X)/y0

    Dimana :
Ux = gaya angkat pada titik x (t/m3 )
H2 = tinggi air di hilir (m)
G = koefisien uplift
∆h = h1 – h2
h1 = tinggi air di hulu (m)
x = panjang garis rembesan (m)
I = I = b2 = untuk ini (m)
B2 = tebal dam pada dasar (m)
y0 = berat volume air
koefisien uplift (µ) antara 0,3 – 1,0
dalam prektek diambil µ = 0,33

Secara umum, perbedaan gaya angkat pada BPB di atas fondasi terapung dan fondasi di atas batuan dasar sangat besar. Meskipun demikian konstruksi pada fondasi terapung dengan banjir menengah atau kecil, disamping lapisan bawah dari fondasi terapung sebagian besar terdiri lapisan setengah padat (semi solid) yang sudah mengkonsolidasi.

5. Gaya Inertia pada Waktu Gempa

   Rumus :
          I= k x W

   Dimana:
       I = gaya inertia beda horizontal pada dam karena gempa (T/m)
      K = koefisien gempa
     W = berat sendiri dam per m’ (T)

Koefisien gempa didasarkan pada kondisi geologi dan sekitarnya.

Rumus Zanger

 

Dimana:
Px = tekanen air dinamik pada titik x (T/m2)
Pcl = tekanan air dinamik total dari muka air sampai titik x (T/m2)
y0 = berat volume air (T/m3)
K = koefisien seismic
H0 = dalamnya aie dari muka air sampai fondasi (m)
hx = tinggi air dari muka air sampai titik x (m)
Cm = nilai C tergantung pada nilai maksimum Px (nilai Cm merupakan fungsi q,sudut  kemiringan hulu)
Hd = jarak vertical dari titik x sampai Pd
N/I = koefisien
C = koefisien tekanan air dinamik


Pada bagian hulu dari badan main dam biasanya mempunyai kemiringan terhadap vertical seperti yang diuraikan di atas, biasanya dalam perencanaan digunakan rumus Zenger. Rumus Westerguard sering juga digunakan dan memberikan hasil yang lebih besar.


6. Tekanan Air Dinamik pada Gempa

        F = 0,153 x h x V2

        P = 48,2 VS.1,2 x R2 x U-1

      Dimana:
             F = tekanan air (t/m)
             P = benturan oleh batu-batuan besar (t/m)
             h = tinggi aliran debris (m)
             V = kecepatan aliran debris (m/dt)
            R = jari-jari batu (m)
            D = berta volume dam (t/m2)

Untuk maksud perencanaan, gaya-gaya luar ini kecuali berat sendiri bangunan akan dikombinasikan dengan keadaan sebagai berikut:

B. ANALISA STABILITAS

Analisa Stabilitas harus diperhitungakn terhadap Gaya-gaya  yang bekerja pada bangunan pengendali banjir yaitu:
1.Stabilitas Terhadap Guling
2.Stabilitas Terhadap Gaya Geser
3.Stabilitas Terhadap Daya Dukung Tanah
4.Bagan Alir Desain Bangunan Pengendali Banjir

Penjelasan dari gaya pada bangunan pengendali banjir sebagai berikut:

1. Stabilitas Terhadap Guling
Bangunan pengendali banjir harus direncanakan memiliki ketahanan terhadap momen guling yang bekerja.
Faktor aman terhadap momen guling didefinisikan sebagai berikut:

2. Stabilitas Terhadap Gaya Geser
Bangunan pengendali banjir harus direncanakan memiliki ketahanan terhadap Gaya Geser yang bekerja.
Faktor aman terhadap Gaya Geser didefinisikan sebagai berikut:

3. Stabilitas Daya Dukung Tanah
Tegangan maksimal yang bekerja pada dasar pondasi bangunan pengendali banjir tidak boleh melebihi tegangan atau   daya dukung tanah yang diijinkan, dan tegangan minimal harus lebih besar dari nol (Pondasi tidak boleh menahan tegangan tarik).

Tegangan pada dasar pondasi dihitung menggunakan persamaam sebagai berikut :

Fator aman yang disyaratkan pada kondisi debit banjir dan debit rendah dapat dilihat pada tabel berikut ini:

4. Bagan Alir Desain Bangunan Pengendali Banjir

Flow Chart Perencanaan Struktur Bangunan Pengendali Banjir

Demikianlah penjelasan singkat dari Desain Struktur Bangunan Pengendali Banjir.Semoga bermanfaat dan Terimah kasih.

Baca Artikel...

Desain Prasarana Pengendali dan Pengamanan Banjir

Strategi dalam pengendalian dan pengamanan bencana banjir perlu disusun di setiap kota atau daerah sehinga dapat menimalisir dari dampak bencana banjir. Pengendalian banjir dimaksudkan untuk memperkecil dampak negatif dari bencana banjir, antara lain korban jiwa, kerusakan harta benda, kerusakan lingkungan dan terganggunya kegiatan sosial ekonomi. Oleh karena itu perlu adanya kerjasama diantara instansi yang terkait dalam pengendalian dan pengamana bencana banjir.

1. Prinsip Pengendalian Banjir

   a. Menahan air sebesar mungkin di hulu dengan membuat waduk dan konservasi tanah dan air.

   b. Meresapkan kedalam tanah air hujan sebanyak mungkin dengan sumur sumur resapan atau rorak dan menyediakan daerah terbuka hijau.

   c. Mengendalikan air di bagian tengah dengan menyimpan sementara di daerah retensi.

   d. Mengalirkan air secepatnya ke muara atau ke laut dengan menjaga kapasitas wadah wadah air.

   e. Mengamankan penduduk, prasarana vital, harta benda.

2. Strategi Pengendalian Banjir

   Dalam melakukan pengendalian banjir perlu disusun strategi agar dapat dicapai hasil yang diharapkan. Strategi pengendalian banjir meliputi:

     a. Pengendalian tata ruang

     Pengendalian tata ruang dilakukan dengan perencanaan penggunaan ruang sesuai kemampuannya dengan mepertimbangkan permasalahan banjir, pemanfaatan lahan sesuai dengan peruntukannya, penegakan hukum terhadap pelanggaran rencana tata ruang yang telah memperhitungkan Rencana Induk Pengembangan Wilayah Sungai.

     b. Pengaturan debit banjir

Pengaturan debit banjir dilakukan melalui kegiatan pembangunan dan pengaturan : bendungan dan waduk banjir, anggul banjir, palung sungai, pembagi atau pelimpah banjir, daerah retensi banjir, dan sistem polder.

      c. Pengaturan daerah rawan banjir

          Pengaturan daerah rawan banjir dilakukan dengan cara:

          1. Pengaturan tata guna lahan dataran banjir (flood plain management).

            2. Penataan daerah lingkungan sungai seperti: penetapan garis sempadan sungai,  peruntukan lahan dikiri kanan sungai, penertiban bangunan disepanjang aliran sungai.

      d. Peningkatan peran masyarakat

           Peningkatan peran masyarakat dalam pengendalian banjir diwujudkan dalam :

   1. Pembentukan forum peduli banjir sebagai wadah bagi masyarakat untuk berperan dalam pengendalian banjir.

     2. Bersama dengan Pemerintah dan Pemerintah Daerah dalam menyusun dan mensosialisasikan program pengendalian banjir.

     3. Mentaati peraturan tentang pelestarian sumberdaya air antara lain tidak melakukan kegiatan kecuali dengan ijin dari pejabat yang berwenang untuk:

              - mengubah aliran sungai.           

        - mendirikan, mengubah atau membongkar bangunan-bangunan di dalam atau melintas sungai.

            - membuang benda -benda / bahan-bahan padat dan atau cair ataupun yang berupa limbah ke dalam maupun di sekitar sungai yang 

                diperkirakan atau patut diduga akan mengganggu aliran, 

              - pengerukan atau penggalian bahan galian golongan C dan atau bahan lainnya,

    

       e. Pengaturan untuk mengurangi dampak banjir terhadap masyarakat 

         Pengaturan untuk mengurangi dampak banjir terhadap masyarakat dilakukan dengan:

           1. Penyediaan informasi dan pendidikan,          

           2. Rehabilitasi, rekonstruksi dan atau pembangunan fasilitas umum,

           3. Melakukan penyelamatan, pengungsian dan tindakan darurat lainnya,

           4. Penyesuaian pajak

           5. Asuransi Banjir

        f. Pengelolaan Daerah Tangkapan Air

      Pengelolaan daerah tangkapan air dalam pengendalian banjir antara lain dapat dilakukan melalui kegiatan:

       1. Pengaturan dan pengawasan pemanfaatan lahan (tata guna hutan, kawasan budidaya dan kawasan lindung).          

           2. Rehabilitasi hutan dan lahan yang fungsinya rusak.

           3. Konservasi tanah dan air baik melalui metoda vegetatif, kimia, maupun mekanis

           4. Perlindungan/konservasi kawasan - kawasan lindung.

        g. Penyediaan Dana

             Penyediaan dana dapat dilakukan dengan cara :

         1. Pengumpulan dana banjir oleh masyarakat secara rutin dan dikelola sendiri oleh masyarakat pada daerah rawan banjir.           

            2. Penggalangan dana oleh masyarakat umum di luar daerah yang rawan banjir.

            3. Penyediaan dana pengendalian banjir oleh Pemerintah dan Pemerintah Daerah.

           

Demikianlah penjelasan singkat dari Desain Prasarana Pengendali dan Pengamanan Banjir. Terimah kasih.

Baca Artikel...