Pengertian Bendungan

Pengertian Bendungan

Bendungan (dam) adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Seringkali bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Air.

Bagian-bagian bendungan

Bendungan terdiri dari beberapa komponen, yaitu :

1. Badan bendungan (body of dams)
Adalah tubuh bendungan yang berfungsi sebagai penghalang air. Bendungan umumnya memiliki tujuan untuk menahan air, sedangkan struktur lain seperti pintu air atau tanggul digunakan untuk mengelola atau mencegah aliran air ke dalam daerah tanah yang spesifik. Kekuatan air memberikan listrik yang disimpan dalam pompa air dan ini dimanfaatkan untuk menyediakan listrik bagi jutaan konsumen.
2. Pondasi (foundation)
Adalah bagian dari bendungan yang berfungsi untuk menjaga kokohnya bendungan.
3. Pintu air (gates)
Digunakan untuk mengatur, membuka dan menutup aliran air di saluran baik yang terbuka maupun tertutup. Bagian yang penting dari pintu air adalah :
a. Daun pintu (gate leaf)
Adalah bagian dari pintu air yang menahan tekanan air dan dapat digerakkan untuk membuka , mengatur dan menutup aliran air.
b. Rangka pengatur arah gerakan (guide frame)
Adalah alur dari baja atau besi yang dipasang masuk ke dalam beton yang digunakan untuk menjaga agar gerakan dari daun pintu sesuai dengan yang direncanakan.
c. Angker (anchorage)
Adalah baja atau besi yang ditanam di dalam beton dan digunakan untuk menahan rangka pengatur arah gerakan agar dapat memindahkan muatan dari pintu air ke dalam konstruksi beton.
d. Hoist
Adalah alat untuk menggerakkan daun pintu air agar dapat dibuka dan ditutup dengan mudah.
4. Bangunan pelimpah (spill way)
Adalah bangunan beserta intalasinya untuk mengalirkan air banjir yang masuk ke dalam waduk agar tidak membahayakan keamanan bendungan. Bagian-bagian penting daribangunan pelimpah :
a. Saluran pengarah dan pengatur aliran (controle structures)
Digunakan untuk mengarahkan dan mengatur aliran air agar kecepatan alirannya kecil tetapi debit airnya besar.
b. Saluran pengangkut debit air (saluran peluncur, chute, discharge carrier, flood way)
Makin tinggi bendungan, makin besar perbedaan antara permukaan air tertinggi di dalam waduk dengan permukaan air sungai di sebelah hilir bendungan. Apabila kemiringan saluran pengangkut debit air dibuat kecil, maka ukurannya akan sangat panjang dan berakibat bangunan menjadi mahal. Oleh karena itu, kemiringannya terpaksa dibuat besar, dengan sendirinya disesuaikan dengan keadaan topografi setempat.
c. Bangunan peredam energy (energy dissipator)
Digunakan untuk menghilangkan atau setidak-tidaknya mengurangi energi air agar tidak merusak tebing, jembatan, jalan, bangunan dan instalasi lain di sebelah hilir bangunan pelimpah.
5. Kanal (canal)
Digunakan untuk menampung limpahan air ketika curah hujan tinggi.
6. Reservoir
Digunakan untuk menampung/menerima limpahan air dari bendungan.
7. Stilling basin
Memiliki fungsi yang sama dengan energy dissipater.
8. Katup (kelep, valves)
Fungsinya sama dengan pintu air biasa, hanya dapat menahan tekanan yang lebih tinggi (pipa air, pipa pesat dan terowongan tekan). Merupakan alat untuk membuka, mengatur dan menutup aliran air dengan cara memutar, menggerakkan kea rah melintang atau memenjang di dalam saluran airnya.
9. Drainage gallery
Digunakan sebagai alat pembangkit listrik pada bendungan

Tipe Bendungan
Bendungan juga dibagi menjadi beberapa tipe, yaitu :
1. Berdasarkan ukuran
a. Bendungan besar (large dams)
Menurut ICOLD definisi dari bendungan adalah :

* Bendungan yang tingginya lebih dari 15m, diukur dari bagian terbawah pondasi sampai ke puncak bendungan.
* Bendungan yang tingginya antara 10m dan 15m dapat pula disebut dengan bendungan besar asal memenuhi salah satu atau lebih kriteria sebagai berikut :
* Panjang puncak bendungan tidak kurang dari 500m.
* Kapasitas waduk yang terbentuk tidak kurang dari 1 juta m³.
* Debit banjir maksimal yang diperhitungkan tidak kurang dari 2000 m³/detik.
* Bendungan menghadapi kesulitan-kesulitan khusus pada pondasinya (had specially difficult foundation problems).
* Bendungan di desain tidak seperti biasanya (unusual design).

b. Bendungan kecil (small dams, weir, bendung)
Semua bendungan yang tidak memenuhi syarat sebagai bendungan besar di sebut bendungan kecil.

2. Berdasarkan tujuan pembangunannya
a. Bendungan dengan tujuan tunggal (single purpose dams)
Adalah bendungan yang dibangun untuk memenuhi satu tujuan saja.
b. Bendungan serbaguna (multipurpose dams)
Adalah bendungan yang dibangun untuk memenuhi beberapa tujuan.
3. Berdasarkan penggunaannya
a. Bendungan untuk membuat waduk (storage dams)
Adalah bendungan yang dibangun untuk membentuk waduk guna menyimpan air pada waktu kelebihan agar dapat dipakai pada waktu diperlukan.
b. Bendungan penangkap/pembelok air (diversion dams)
Adalah bendungan yang dibangun agar permukaan airnya lebih tinggi sehingga dapat mengalir masuk kedalam saluran air atau terowongan air.
c. Bendungan untuk memperlamabat jalannya air (detension dams)
Adalah bendungan yang dibangun untuk memperlamabat aliran air sehingga dapat mencegah terjadinya banjir besar. Masih dapat dibagi lagi menjadi 2, yaitu :

* Untuk menyimpan air sementara dan dialirkan ke dalam saluran air bagian hilir.

* Untuk menyimpan air selama mungkin agar dapat meresap di daerah sekitarnya.

4. Berdasarkan konstruksinya
a. Bendungan urugan (fill dams, embankment dams)
Menurut ICOLD definisinya adalah bendungan yang dibangun dari hasil penggalian bahan (material) tanpa tambahan bahan lain yang bersifat campuran secara kimia, jadi betul-betul bahan pembentuk bendungan asli. Bendungan ini masih dapat dibagi menjadi :

* Bendungan urugan serbasama (homogeneous dams)

Adalah bendungan urugan yang lapisannya sama.

* Bendungan urugan berlapis-lapis (zone dams, rockfill dams)

Adalah bendungan urugan yang terdiri atas beberapa lapisan , yaitu lapisan kedap air (water tight layer), lapisan batu (rock zones, shell), lapisan batu teratur (rip-rap) dan lapisan pengering (filter zones).

* Bendungan urugan batu dengan lapisan kedap air di muka (impermeable face rockfill dams, dekced rockfill dams)

Adalah bendungan urugan batu berlapis-lapis yang lapisan kedap airnya diletakkan di sebelah hulu bendungan. Lapisan kedap air yang biasa digunakan adalah aspal dan beton bertulang.
b. Bendungan beton (concrete dams)
Adalah bendungan yang dibuat dari konstruksi beton baik dengan tulangan maupun tidak. Ini masih dapat dibagi lagi menjadi :

* Bendungan beton berdasar berat sendiri (concrete gravity dams)

Adalah bendungan beton yang didesain untuk menahan beban dan gaya yang bekerja padanya hanya dengan berat sendiri saja.

* Bendungan beton dengan penyangga (concerete butress dams)

Adalah bendungan beton yang mempunyai penyangga untuk menyalurkan gaya-gaya yang bekerja padanya. Banyak dipakai apabila sungainya sangat lebar sedangkan keadaan geologiya baik.

* Bendungan beton berbentuk lengkung (beton berbentuk busur atau concerete arch dams)

Adalah bendungan beton yang didesain untuk menyalurkan gaya-gaya yang bekerja padaya lewat abutmen kiri dan abutmen kanan bendungan.

* Bendungan beton kombinasi (combination concerete dams, mixed type concerete dams)

Adalah merupakan kombinasi anatara lebih dari satu tipe bendungan.
c. Bendungan lainnya
Biasanya hanya untuk bendungan kecil misalnya : bendungan kayu (timber dams), bendungan besi (steel dams), bendungan pasangan bata (brick dams), bendungan pasangan batu (masonry dams).
5. Berdasarkan fungsinya
a. Bendungan pengelak pendahuluan (primary cofferdam, dike)
Adalah bendungan yang pertama-tama dibangun di sungai pada waktu debit air rendah agar lokasi rencana bendungan pengelak menjadi kering yang memungkinkan pembangunannya secara teknis.
b. Bendungan pengelak (cofferdam)
Adalah bendungan yang dibangun sesudah selesainya bendungan pengelak pendahuluan sehingga lokasi rencana bendungan utama menjadi kering yang memungkinkan pembangunannya secara teknis.
c. Bendungan utama (main dam)
Adalah bendungan yang dibangun untuk memenuhi satu atau lebih tujuan tertentu.
d. Bendungan sisi ( high level dam )
Adalah bendungan yang terletak di sebelah sisi kiri dan sisi kanan bendungan utama yang tinggi puncaknya juga sama. Ini dipakai untuk membuat proyek seoptimal-optimalnya, artinya dengan menambah tinggi pada bendungan utama diperoleh hasil yang sebesar-besarnya biarpun harus menaikkan sebelah sisi kiri dan atau sisi kanan.
e. Bendungan di tempat rendah (saddle dam)
Adalah bendungan yang terletak di tepi waduk yang jauh dari bendungan utama yang dibangun untuk mencegah keluarnya air dari waduk sehingga air waduk tidak mengalir ke daerah sekitarnya.
f. Tanggul ( dyke, levee)
Adalah bendungan yang terletak di sebelah sisi kiri dan atau kanan bendungan utama dan di tempat yang jauh dari bendungan utama yang tinngi maksimalnya hanya 5 m dengan panjang puncaknya maksimal 5 kali tingginya.
g. Bendungan limbah industri (industrial waste dam)
Adalah bendungan yang terdiri atas timbunan secara bertahap untuk menahan limbah yang berasal dari industri.
h. Bendungan pertambangan (mine tailing dam, tailing dam)
Adalah bendungan yang terdiri atas timbunan secara bertahap untuk menahan hasil galian pertambangan dan bahan pembuatnya pun berasal dari hasil galian pertambangan juga.
6. Berdasarkan jalannya air
a. Bendungan untuk dilewati air (overflow dams)
Adalah bendungan yang dibangun untuk untuk dilewati air misalnya pada bangunan pelimpah (spillway).
b. Bendungan untuk menahan air (non overflow dams)
Adalah bendungan yang sama sekali tidak boleh di lewati air.
Kedua tipe ini biasanya dibangun berbatasan dan dibuat dari beton, pasangan batu atau pasangan bata.
7. Berdasarkan ICOLD
a. Bendungan urugan tanah (earthfill dams)
b. Bendungan urugan batu (rockfill dams)
Adalah bendungan urugan yang kekuatan konstruksinya didasarkan pada urugan batu dan sebagai lapisan kedap air memakai tanah liat, tanah liat bercapur pasir/kerikil, lapisan aspal, beton bertulang atau geotextile.
c. Bendungan beton berdasar berat sendiri
d. Bendungan beton dengan penyangga
e. Bendungan beton berbentuk lengkung
f. Bendungan beton berbentuk lebih dari satu lengkung (multiple arch dams)
Adalah bendungan beton yang bentuk lengkungnya lebih dari satu dan diperkuat dengan kolom beton bertulang.

Fungsi Bendungan

Maka dapat disimpulkan, secara umum fungsi dari bendungan adalah berdasarkan peranannya:
1. Sebagai Pembangkit: Listrik tenaga air adalah sumber utama listrik di dunia. banyak negara memiliki sungai dengan aliran air yang memadai, yang dapat dibendung.
2. Sebagai Listrik: untuk keperluan pembangkit listrik
3. Untuk Menstabilkan aliran air / irigasi: Bendungan sering digunakan untuk mengontrol dan menstabilkan aliran air, untuk pertanian tujuan dan irigasi. Mereka dapat membantu menstabilkan atau mengembalikan tingkat air danau dan laut pedalaman. Mereka menyimpan air untuk minum dan kebutuhan manusia secara langsung
4. Untuk Pencegahan banjir: Bendungan diciptakan untuk pengendalian banjir
5. Untuk Reklamasi: Bendungan (sering disebut tanggul-tanggul atau tanggul) digunakan untuk mencegah masuknya air ke suatu daerah yang seharusnya dapat tenggelam, sehingga para reklamasi untuk digunakan oleh manusia
6. Untuk Air pengalihan: Bendungan yang digunakan untuk tujuan hiburan

Civil Engineering in The Golden era Islam

Peradaban Islam di era keemasan telah memberi sumbangan yang begitu besar dalam bidang teknik sipil (civil engineering).Di era kejayaannya, para insinyur Muslim telah berhasil membangun sederet karya besar dalam bidang teknik sipil berupa; bendungan, jembatan, penerangan jalan umum, irigasi, hingga gedung pencakar langit.
 
Anehnya, beragam karya besar ilmuwan Muslim dalam bidang teknik sipil itu sama sekali tak pernah diungkap para sejarawan teknik sipil. Bila kita melacak sejarah perkembangan teknik sipil, kisah sukses dan pencapaian yang telah ditorehkan para insinyur Muslim di abad pertengahan itu sama sekali tak disebut.
Peradaban Barat, melalui sejarawan teknik sipilnya seakan-akan menutupi keberhasilan dan mengabaikan pencapaian yang telah ditorehkan para insinyur Muslim. Upaya Barat menutupi keberhasilan para insinyur Muslim di zaman kekhalifahan itu pun mengundang protes dan kecaman di kalangan sejarawan teknik sipil di dunia Barat.

”Sangat tak adil dan tak benar,” cetus Norman Smith dalam bukunya A History of Damsmenanggapi sikap sejumlah sejarawan Barat yang tak mengakui pencapaian para insinyur sipil Muslim. Alih-alih mengakui keberhasilan insinyur Muslim, para sejarawan teknik sipil Barat malah menuding pada era kekuasaan Dinasti Ummayah dan Abbasiyah pembangunan bendungan, irigasi, serta aktivitas teknik lain menurun drastis.
Sejarah teknik sipil yang ditulis Barat menyebutkan bahwa insinyur sipil pertama di dunia adalah Jhon Smeaton yang hidup di abad ke-18 M. Smeaton mengklaim dirinya sebagai insinyur sipil pertama karena mampu membangun Eddystone Lighthouse. Padahal, jauh sebelum itu di abad ke-9 M, peradaban Islam sudah memiliki insinyur sipil terkemuka bernama Al-Farghani. Selain itu ada pula nama Al-Jazari, insinyur sipil terkemuka dari abad ke-13 M.

Lalu apa saja karya besar yang disumbangkan para insinyur Muslim bagi pengembangan teknik sipil? Sejarah membuktikan, di era keemasannya peradaban Islam telah mampu membangun bendungan jembatan (bridge dam).Bendung jembatan itu digunakan untuk menggerakkan roda air yang bekerja dengan mekanisme peningkatan air. Bendungan jembatan pertama dibangun di Dezful, Iran.

Bendung jembatan itu mampu menggelontorkan 50 kubik air untuk menyuplai kebutuhan masyarakat Muslim di kota itu. Setelah muncul di Dezful, Iran bendung jembatan juga muncul di kota-kota lainnya di dunia Islam. Sehingga, masyarakat Muslim pada masa itu tak mengalami kesulitan untuk memenuhi kebutuhan air bersih.
Selain itu, di era kekhalifahan para insinyur Muslim juga sudah mampu membangun bendungan pengatur air diversion dam.Bendungan ini digunakan untuk mengatur atau mengalihkan arus air. Bendungan pengatur air itu pertama kali dibangun insinyur Muslim di Sungai Uzaym yang terletak di Jabal Hamrin, Irak. Setelah itu, bendungan semacam itu pun banyak dibangun di kota dan negeri lain di dunia Islam.

Pencapaian lainnya yang berhasil ditorehkan insinyur Islam dalam bidang teknik sipil adalah pembangunan penerangan jalan umum. Lampu penerangan jalan umum pertama kali dibangun oleh kekhalifahan Islam, khususnya di Cordoba. Pada masa kejayaannya, pada malam hari jalan-jalan yang mulus di kota peradaban Muslim yang berada di benua Eropa itu bertaburkan cahaya.

Selain dikenal bertabur cahaya di waktu malam, kota-kota peradaban Islam pun dikenal sangat bersih. Ternyata, pada masa itu para insinyur Muslim sudah mampu menciptakan sarana pengumpul sampah, berupa kontainer. Sesuatu yang belum pernah ada dalam peradaban manusia sebelumnya.

Para insinyur Muslim di masa kejayaan juga telah memberi sumbangan bagi pengembangan teknik sipil dengan menemukan beragam peralatan survei. Peralatan untuk meneliti permukaan berupa papan dari kayu dengan timbangan pengukur garis tegak lurus dan dua cantelan. Saat itu juga suda ditemukan alat untuk mengukur sudut, mengukur lebar sungai serta mengukur jarak antara dua titik yang dipisahkan oleh sebuah halangan yang tak dapat dilalui.

Sebelum peradaban Barat berhasil membangun gedung pencakar langit, para insinyur Muslim pada abad ke-16 M telah berhasil membangun gedung pencakar langit di Shibam, Yaman. Tak heran, jika kota itu dikenal sebagai ‘kota pencakar langit tertua di dunia.’ Inilah contoh pertama tata kota yang didasarkan pada prinsip-prinsip pembangunan secara vertikal.

Di kota Shibam dibangun tak kurang dari 500 tower rumah yang tingginya mencapai 30 meter. Para insinyur teknik sipil Barat untuk pertama kalinya berhasil membangun gedung pencakar langit pertama pada tahun 1885 M. Gedung pencakar langit pertama yang dibangun insinyur barat adalah Home Insurance Building yang tingginya mencapai 42 meter.

Pada abad ke-21 ini, gedung pencakar langit masih berada di negara Muslim yakni di Dubai, yakni Burj Dubai. Pada tahun 1998, gedung pencakar langit tertinggi berada di Malaysia, yakni menara kembar Petronas. Untuk urusan merancang gedung pencakar langit, duania mencatat insinyur Muslim pada abad ke-20 dari Banglades, Fazlur Khan, sebagai ‘Einstein Teknik Struktural’.

Insinyur teknik sipil Muslim di abad ke-12 M, juga telah mampu mendirikan menara tertinggi di abad pertengahan. Menara masjid tertinggi itu adalah Qutub Minar yang tingginya mencapai 72 meter. Sedangkan, menara masjid tertinggi di abad ke-21 ini adalah menara Masjid Hasan II yang tingginya mencapai 201 meter. Menara itu dibangun pada tahun 1986.

Salah satu pencapaian lainnya yang berhasil dibangun para insinyur Muslim adalah sistem pemasok air atau sistem irigasi. Saluran irigasi yang dibagun pada zaman kemilau Islam itu hingga kini masih digunakan di dunia Islam atau wilayah bekas kekuasaan Islam di Eropa, seperti Sicilia, Semenjanjung Iberia dan khusunya Andalusia, Aragon, dan provinsi Valencia di Spanyol.

Sistem irigasi yang dikembangkan para insinyur Muslim itu juga telah diadopsi di Kepulauan Canary dan Amerika. Bangsa Spanyol yang memperkenalkannya ke benua Amerika. Hingga kini, sistem irigasi yang dikembangkan para insinyur Muslim itu masih digunakan di Meksiko, Texas, Peru, dan Chili. Begitu banyaknya sumbangan yang telah diberikan para insiyur muslim di bidang teknik sipil. Lalu atas dasar apa peradaban Barat berupaya untuk menyembunyikannya?

Al-Farghani, Insinyur Sipil di Abad IX
Insinyur sipil Muslim dari abad ke-9 M itu bernama lengkap Abu’l-Abbas Ahmad ibnu Muhammad ibnu Kathir Al-Farghani. Ilmuwan yang terlahir di Farghana, Tansoksiana, itu biasa dipanggil Al-Farghani. Orang Barat biasa menyebutnya Al-Fraganus. Sebelum terjun dalam bidang teknik sipil, sejatinya Al-Farghani adalah seorang astronom.

Salah satu karyanya yang terkenal adalah Kitab fi al-Harakat al-Samawiya wa Jawami Ilm al-Nujum(Elemen-elemen Astronomi). Al-Farghani begitu populer sebagai astronom, karena mampu menetapkan diameter bumi sejauh 6.500 mil serta menemukan diameter planet-planet. Di era kepemimpinan Khalifah Al-Mutawakil, Al-Farghani lalu terjun di bidang teknik.

Menurut sejarawan Ibnu Tughri Birdi, Al-Farghani dipercaya untuk mengawasi pembangunan Great Nilometerdi Fustat kota tua Kairo. Pembangunan megaproyek Great Nilometer itu rampung pada tahun 861 M, bersamaan dengan meninggalnya Khalifah Al-Mutawakil. Proyek lainnya yang digarap Al-Farghani adalah pengggalian kanal Al-Ja’fari.

Al-Farghani ditugaskan dua putera Khalifah Al-Mutawakil, yakni Muhammad dan Ahmad, untuk mengawasi proyek penggalian kanal itu. Kanal itu melalui kota baru Al-Ja’fariyah yang dibangun Al-Mutawakil dekat Samarra, di Tigris. Sayangnya, proyek penggalian kala yang diawasi Al-Farghani itu tak terlalu sukses.
Sebab, kanal itu tak bisa mengalirkan air dengan baik, kecuali bila ketinggian Sungai Tigris sedang tinggi. Konon, khalifah pun sempat marah, karena Al-Farghani ternyata salah perhitungan. Akibatnya, dia lebih dijuluki sebagai sebagai insinyur teoritis dibandingkan insinyur praktik. Pada tahun 987 M, Ibnu Al-Nadim mengungkapkan, Al-Farghani berhasil menulis dua buku penting dalam bidang teknik yakni, Kitab al-Fusul, Ikhtiyar al-Majistidan Kitab Amal Al-Rukhmatatau ‘Book on the Construction of Sun-dials.

Peninggalan Para Insinyur Muslim


Umat Islam di era kekhalifahan begitu banyak membangun bendungan dengan beragama jenis struktur dan bentuk. Kebanyakan bendungan yang dibangun pada awal perkembangan Islam berada di Jazirah Arab. Salah satu dam yang dibangun itu berada di Qusaybah dekat kota Madinah.

Bendungan itu tingginya mencapai 30 meter dan panjangnya sekitar 205 meter. Di Iran juga terdapat bendungan Kebar yang dibangun pada abad ke-13 M. Inilah bendungan tertua yang masih tetap bertahan. Selain itu, bendungan masa keemasan Islam juga dapat ditemukan di Afghanistan.

Paling tidak ada tiga bendungan yang dibangun oleh Raja Mahmoud Ghaznah (998 M – 1030 M). Bendungan di Afghanistan itu berada dekat ibu kota, Kabul. Para insinyur Muslim di era kejayaan juga membangun bendungan di Spanyol Muslim. Di kota Cordoba, tepatnya di sungai Guadalquivir dapat ditemukan dam tertua yang masih bertahan dan berfungsi peninggalan peradaban Islam di negara itu.
Insinyur Muslim menggunakan metode survei lahan yang mutakhir untuk menetapkan lokasi pembangunan bendungan. Mereka juga sudah mampu membuat tata letak terusan atau kanal dengan sistem yang sangat kompleks. Untuk membuat tata letak kanal, para insinyur Muslim sudah mulai menggunakan astrolabe dan juga perhitungan trigonometri.

Di sekitar Baghdad, air dialihkan ke Kanal Nahwran yang memasok air untuk saluran irigasi. Bendungan yang terbilang mengagumkan berada di Marib, Yaman. Tingginya mencapai 14 meter dan panjangnya sekitar 600 meter. Sayangnya, begitu banyak bendungan yag dibangun pada masa keemasan Islam itu yang dihancurkan tentara Mongol saat melakukan invasi ke dunia Islam.