Pengertian Waduk, Jenis-jenis Waduk, Manfaat Waduk, Desain Perencanaan Waduk

A. PENGERTIAN WADUK

Waduk menurut pengertian umum adalah tempat pada permukaan tanah yang dimaksudkan untuk menyimpan/ menampung air saat terjadi kelebihan air/musim penghujan, kemudian air yang melimpah tersebut dimanfaatkan  untuk keperluan pertanian dan berbagai keperluan lainnya pada saat musim kemarau.

            Dalam satu tahun, persediaan air di alam khususnya di Indonesia berubah – ubah, pada musim penghujan air sangat melimpah sedangkan pada saat musim kemarau tiba air sangat langka. Dengan kapasitas tampungan yang besar dan elevasi muka air yang tinggi, sebuah waduk selain dapat mengatur besar aliran sungai di sebelah hilirnya agar menjadi lebih merata sepanjang tahun, juga dapat berfungsi sekaligus sebagai sarana pengendali banjir yang efektif dan berbagai manfaat lainnya.

B. JENIS-JENIS WADUK

I. Tipe Waduk/Bendungan berdasarkan tujuan pembangunannya :

q  Waduk eka guna/tujuan tunggal (single purpose) merupakan waduk yang dibangun untuk memenuhi satu tujuan saja, misalnya untuk pembangkit tenaga listrik, irigasi, pengendali banjir, atau tujuan lainnya tetapi hanya untuk satu tujuan saja.

q  Waduk multi guna/ serba guna (multi purpose) merupakan waduk  yang dibangun untuk memenuhi beberapa tujuan, misalnya : pembangkit tenaga listrik (PLTA) dan irigasi, pengendali banjir dan PLTA, air minum dan irigasi, air baku, PLTA dan irigasi dan lain sebagainya.

II. Tipe Waduk/Bendungan berdasarkan penggunaannya :

q  Waduk penampung air (storage) merupakan waduk yang digunakan untuk menyimpan air pada masa surplus dan dipergunakan pada masa kekurangan, termasuk dalam bendungan penampung adalah tujuan rekreasi, perikanan, pengendali banjir dan lain – lain.

q  Waduk pembelok (diversion) adalah waduk yang digunakan untuk meninggikan muka air, biasanya untuk keperluan mengalirkan air ke dalam sistem aliran menuju ke tempat yang memerlukan.

q  Waduk penahan (detention) adalah waduk yang digunakan untuk memperlambat dan mengusahakan seminimal mungkin efek aliran banjir yang mendadak. Air ditampung secara berkala / sementara, dialirkan melalui pelepasan (outlet). Air ditahan selama mungkin dan dibiarkan meresap di daerah sekitarnya.

III. Tipe Waduk berdasarkan jalannya air :

q  Waduk untuk dilewati air (overflow) adalah waduk yang dibangun untuk dilimpasi air pada bangunan pelimpah (spillway).

q  Bendungan untuk menahan air (non overflow) adalah waduk yang sama sekali tidak boleh dilimpasi air.

IV.Tipe Waduk/Bendungan berdasarkan  material pembentuknya :

q  Bendungan urugan (rock fill dam, embankment dam) adalah bendungan yang dibangun dari hasil penggalian bahan (material) tanpa tambahan bahan lain yang bersifat campuran secara kimiawi, jadi betul – betul bahan pembentuk bangunan asli

q  Bendungan beton (concrete dam) adalah bendungan yang dibuat dari konstruksi beton baik dengan tulangan maupun tidak. Kemiringan permukaan hulu dan hilir tidak sama pada umumnya bagian hilir lebih landai dan bagian hulu mendekati vertikal dan bentuknya ramping. Bendungan ini dibagi lagi menjadi dua yaitu bendungan beton berdasarkan berat sendiri stabilitas tergantung pada massanya, bendungan beton dengan penyangga (buttress dam) dimana permukaan hulu menerus dan di hilirnya pada jarak tertentu ditahan, bendungan berbentuk lengkung serta bendungan beton kominasi.

C. MANFAAT WADUK

Beberapa manfaat yang mampu diberikan sebuah waduk diantaranya adalah :

1. Irigasi

            Pada saat musim hujan, air hujan yang turun di daerah tangkapan air sebagian besar akan mengalir ke sungai-sungai, air itu dapat ditampung sehingga pada musim kemarau air yang tertampung tersebut dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, antara lain untuk irigasi lahan pertanian.

2. Penyediaan Air Baku

            Waduk selain sebagai sumber untuk pengairan persawahan juga dimanfaatkan sebagai bahan baku air minum dimana diperkotaan sangat langka dengan air bersih.

3. Sebagai PLTA

            Dalam menjalankan fungsinya sebagai PLTA, waduk dikelola untuk mendapatkan kapasitas listrik yang dibutuhkan. Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah suatu sistem pembangkit listrik yang biasanya terintegrasi dalam bendungan dengan memanfaatkan energi mekanis aliran air untuk memutar turbin, diubah menjadi energi listrik melalui generator.

4. Pariwisata dan Olahraga Air

            Dengan pemandangan yang indah waduk juga dapat dimanfaatkan sebagai tempat rekreasi dan selain tempat rekreasi juga dimanfaatkan sebagai tempat olahraga air maupun sebagai tempat latihan para atlet olahraga air.

5. Pengendali Banjir

            Dengan dibangunnya waduk maka kemungkinan terjadinya banjir pada musim hujan dapat dikurangi dan pada musim kemarau air yang tertampung tersebut dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, antara lain untuk pembangkit listrik tenaga air, untuk irigasi lahan pertanian, untuk perikanan, untuk pariwisata dan lain sebagainya

D. DESAIN PERENCANAAN

1. Umum

a. Gagasan

Untuk merencanakan dan membangun sebuah bendunga/waduk harus  dialaskan pada dasar yang kuat dengan meninjau beberapa aspek yang umum :

q  Apakah fluktuasi besarnya air sungai sangat menjolok antara di musim hujan dan panas sehingga persediaan airnya tidak dapat diandalkan untuk memenuhi kebutuhan konsumen sepanjang tahun.

q  Apakah masalah pemindahan pemukiman penduduk dari lokasi rencana bendungan masih dalam batas wajar sehingga akan dapat diatasi dengan baik secara etis, ekonomis dan politis.

q  Apakah terdapat lokasi yang cocok, sesuai dan kondisi tanah pondasi cukup kuat untuk dapat mendukung beban tubuh bendungan tipe urugan atau beton.

b. Pengumpulan dan penujian data dasar yang ada.

q  Peta topografi

q  Peta geologi

q  Foto udara

q  Peta tata guna tanah

q  Peta pemilikan tanah

q  Catatan kegiatan di lokasi rencana dan sekitarnya.

c. Pra studi kelayakan meliputi kegiatan :

q  Survay geologi teknik

q  Survay topografi

q  Survay hidroklimatologi

q  Pra rencana bendungan meliputi :

            * Pemilihan lokasi (beberapa alternatif)

            * Pemilihan jenis bendungan

            * Dimensi

            * Perhitungan stabilitas

            * Pembuatan spesifikasi teknik

            * Jadwal pembuatan design detail

            * Jadwal pelaksanaan konstruksi

            * Rencana anggaran biaya

            * Analisi ekonomi

d. Studi kelayakan

            Dilakukan kegiatan yang sama dengan butir c di atas namun dengan kedalaman yang dibutuhkan untuk studi kelayakan, dengan catatan lokasi rencana bendungan sudah dipusatkan pada suatu tempat.

2. Perencanaan Teknis

a. Bendungan urugan

1) Karakteristik bendungan urugan

            Dibandingkan dengan jenis-jenis lain, maka bendungan urugan mempunyai keistimewaan sbb :

q  Pembangunannya dapat dilaksanakan pada harnpir semua kondisi geologi dan  geografi yang dijumpai.

q  Bahan-bahan untuk tubuh bendungan dapat digunakan batuan yang terdapat di sekitar lokasi calon bendungan.

            Karena tubuh bendungan terdiri dari timbunan tanah atau timbunan batu yang berkomposisi lepas, maka jebolnya bendungan umumnya disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut

q  Longsoran yang tejadi baik pada lereng hulu maupun lereng hilir tubuh bendungan.

q  Terjadinya sufosi (erosi dalam atau piping) oleh gaya - gaya yang timbul dalam aliran filtrasi yang tetjadi di dalam tubuh bendungan.

q  Suatu konstruksi yang kaku tidak diinginkan di dalam tubuh bendungan, karena tidak dapat menikuti gerakan konsolidasi dari tubuh bendungan tersebut.

q  Proses pelaksanaan pembangunannya biasanya sangat peka terhadap pengaruh iklim, lebih-Iebih pada bendungan urugan tanah dimana kelembaban optimum tertentu perlu dipertahankan terutama pada saat pelaksanaan penimbunan dan pemadatannya.

2) Perancangan bendungan urugan

            Pada hakekatnya eksistensi suatu bendungan telah simulai sejak diadakannya kegiatan-kegiatan survey, perancangan, perencanaan teknis, pembangunan, operasi dan pemeliharaan sampai akhir dari umur efektif bendungan tersebut. Semakin mendalam pelaksanaan survay perancangan dikerjakan maka semakin mudah pula pelaksanaan pembangunannya, karena kemunginan terjadinya modifikasi konstruksi semakin keci!.

            Dari hasi analisa teknis tersebut maka akan dapat ditentukan dengan mantap hal-hal sebagai berikut :

            * Kedudukan bendungan yang paling baik.

            * Tipe bendungan yang paling cocok.

            * Metode pelaksanaan pembangunan yang paling efektif.

            Beberapa aspek yang perlu dipelajari untuk dapat merealisir gagasan suatu bendungan adalah : topografi, geologi teknik, pondasi, hidrologi, bahan bendungan, bangunan pelimpah, bangunan penyadap dan lain-lain.

3) Tinggi Bendungan

            Adalah jarak dari pondasi hingga permukaan air waduk pada saat bangunan pelimpah mengalirkan air sebesar kapasitas perencanaannya, ditambah dengan tinggi jagaan tertentu untuk dorongan angin, gelombang, tenaga pembekuan es dan gerak gempa bumi.

4) Lebar Mercusuar

            Lebar mercu bendungan urugan haruslah cukup kuat untuk menjaga agar garis preatik atau permukaan atas rembesan tetap berada di dalam bendungan pada waktunya. Lebar mercu harns cukup untuk menahan hentakan gempa serta kekuatan gelombang, lebar mecu dari bendungan yang rendah dapat pula dipengarnhi oleh kebutuhan sekunder seperti lebar jalan pemeliharaan minimum sebesar 3 meter.

5) Stabilitas Konstruksi

            Meripakan perhitungan konstruksi untuk menentukan ukuran (dimensi) bendungan agar mampu menahan muatan-muatan dan gaya-gaya yang bekerja padanya dalam keadaan apapun.

* Syarat-syarat stabilitas konstruksi :

q  Lereng sebelah hulu dan hilir bendungan harns tidak mudah longsor. Lereng sebelah hulu bendungan harns stabil dan aman dalam keadaan apapun baik pada waktu waduk kosong, penuh air maupun permukaan air turun tiba-tiba. Demikian pula untuk lereng sebelah hilir harns stabil dan aman dalam keadaan apapun, baik pada waktu waduk kosong, penuh air maupun permukaan air turun tiba-tiba.

q   Aman teradap longsoran.

q   Aman terhadap penurunan bendungan .

q   Aman terhadap rembesan.

* Keadaan berbahaya yang harus ditinjau di dalam perhitungan :

q  Pada akhir pembangunan dari hasil penyelidikan tanah baik di lapangan maupun di laboratorium dapat diambil kesimpulan bahwa tanah hanya dapat dipakai secara maksimal apabila kadar airnya mencapai optimal ini berarti pada akhir pembangunan masih terdapat kadar air yang besar sehingga tegangan pori juga besar. Keadaan berbahaya yang hams ditinjau adalah kemiringan sebelah hilir.

q  Pada waktu waduk terisi air penuh dan terdapat rembesan tetap makin tinggi permukaan air yaitu pada saat waduk terisi air penuh mernpakan keadaan yang berbahaya, sehingga ditinjau dalam perhitungan. Keadaan yang berbahaya yang harns ditinjau adalah kemiringan sebelah hilir.

q  Pada waktu waduk terisi sebagian dan terdapat remebesan tetap. Ini perlu ditinjau karena longsomya bendungan tergantung dari beberapa faktor yang kadang-kadang berbahaya justru bukan pada saat waduk penuh tetapi hanya sebagian saja, keadaan berbahaya yang perlu ditinjau adalah kemiringan

q  Pada waduk terisi penuh dan air penuh tiba-tiba. Pada waktu waduk terisi penuh maka tekanan porinya sangat besar, bagian dalam waduk mendapatkan tekanan keatas sehingga beratnya berkurang, pada waktu permukaan air turun tiba-tiba maka air dari pori-pori akan sangat lambat keluarnya, sehingga masih terisi air dan dalam keadaan jenuh maka beratnya bertambah besar karena tekanan air keatas tidak ada lagi. keadaan bahaya yang harns ditinjau adalah disebelah hulu.

* Muatan dan gaya-gaya yang harns diperhitungkan

            Gaya-gaya yang bekerja pada tubuh bendungan adalah gaya berat (berat dari bendungan) tekanan hidrostatis, gaya angkat, gaya gempa. Gaya-gaya ini dirambatkan ke pondasi dan tumpuan bendungan, yang bereaksi terhadap bendungan dengan gaya sarna besar dan berlawanan yaitu reaksi pondsi. Pengarnh dari tekanan yang disebabkan endapan sedimen di dalam waduk dan gaya-gaya dinamik yang disebabkan oleh air yang mengalir diatas bendungan meungkin perlu dipertimbangkan dalam hal-hal khusus.