Bendungan adalah konstruksi penghalang yang berfungsi menghentikan aliran air. Mempelajari inovasi dalam membangun bendungan amatlah penting karena situasi lingkungan akhir-akhir ini terus berubah. Bukan tidak mungkin struktur dan elemen penyusun bendungan yang sudah Anda kenal selama ini tiba-tiba gagal menahan debit air atau jebol. Untuk mencegah hal tersebut terjadi, mari simak ulasan mengenai serba-serbi bendungan berikut ini.
Apa itu bendungan?
Pengertian bendungan adalah sebuah konstruksi penghalang yang menghentikan atau membatasi aliran air. Aliran air di sini tidak hanya terbatas pada aliran air permukaan, tapi juga aliran air bawah tanah. Waduk yang merupakan tempat penampungan air bendungan tidak hanya berfungsi untuk menekan risiko terjadinya banjir, tapi juga menyediakan air untuk berbagai aktivitas manusia, mulai dari konsumsi sehari-hari, irigasi, keperluan industri, hingga budidaya.
Tujuan dibuatnya bendungan
Tujuan pembangunan bendungan secara garis besar adalah untuk membantu kehidupan manusia. Namun, biasanya tiap bendungan yang ada di dunia memiliki tujuan khusus dalam pembangunannya. Misalnya pembangunan Bendungan Aswan di Mesir yang khusus dibangun guna menanggulangi luapan Sungai Nil sekaligus menghasilkan tenaga listrik.
Contoh lainnya adalah pembangunan Bendungan Jatiluhur di Purwakarta, Jawa Barat yang bertujuan untuk membendung aliran Sungai Citarum. Bendungan seluas kurang lebih 8.300 ha tersebut juga dibangun untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat Purwakarta melalui PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air). Untuk tujuan inilah Bendungan Jatiluhur kemudian juga dilengkapi dengan enam turbin listrik yang mampu menghasilkan listrik hingga 2.700 kWh tiap harinya.
Manfaat pembangunan bendungan
Lalu, apa manfaat dari pembangunan bendungan itu sendiri? Pembangunan bendungan mendatangkan banyak manfaat bagi kehidupan manusia. Berikut adalah beberapa manfaat utama dari pembangunan bendungan.
1. Irigasi
Bendungan dan saluran air menyimpan serta menyediakan air untuk irigasi sehingga petani dapat menggunakannya untuk bercocok tanam. Irigasi merupakan bagian penting dari pemanfaatan air. Di daerah yang curah hujannya amat rendah (seperti area gurun), saluran irigasi dari sungai dan bendungan dapat digunakan untuk mengalirkan air.
2. Pengendalian risiko banjir
Manfaat bendungan lainnya adalah dapat mencegah terjadinya banjir. Konstruksi bendungan akan menangkap air hujan sebelum mengalir tanpa kendali ke arah hilir. Nantinya, operator dapat mengeluarkan air melalui pintu bendungan bila diperlukan. Bendungan pengendali banjir hulu pertama dibangun pada tahun 1948. Bendungan tersebut bernama Cloud Creek Dam di Oklahoma.
3. Memasok air untuk konsumsi
Air yang disimpan di bendungan adalah air tawar yang cenderung belum terkontaminasi, maka dapat dimanfaatkan untuk konsumsi masyarakat yang tinggal di kota-kota terdekat. Pada beberapa kasus, air yang ditampung dalam bendungan bahkan dapat memenuhi kebutuhan konsumsi air masyarakat dari daerah yang jauh. Hal tersebut menjadi mungkin dengan bantuan kanal-kanal besar serta saluran air yang baik.
4. Menghasilkan listrik
PLTA dibuat dengan memanfaatkan tenaga yang dihasilkan oleh aliran air. Bendungan dengan debit air yang besar tentu bisa menghasilkan tenaga yang besar pula. Tenaga tersebut kemudian diolah menjadi listrik dengan bantuan alat yang bernama turbin.
Turbin PLTA terbuat dari gulungan logam yang dikelilingi oleh magnet. Aliran air yang deras akan menggerakkan magnet hingga berputar di atas kumparan. Gerak magnet inilah yang kemudian menghasilkan aliran listrik. Energi listrik yang dihasilkan PLTA cenderung bersih dan bebas polusi. Aliran listrik dari PLTA pun dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik masyarakat.
5. Sarana rekreasi
Bendungan memberikan potensi yang besar untuk rekreasi air. Dalam membangun bendungan, air kemudian disimpan di belakangnya. Penampungan air inilah yang kemudian dinamakan dengan waduk.
Nah, waduk yang terisi air kemudian dapat dimanfaatkan untuk berbagai kegiatan rekreasi, mulai dari memancing, berperahu, berkemah, dan bahkan olahraga air seperti dayung, kano, kayak, hingga paddleboard. Area di sekitar waduk juga dapat dijadikan camping ground atau outbond.
6. Transportasi
Bendungan dan aliran sungai memberikan peluang besar untuk transportasi air. Kapal kecil dapat berlayar di sepanjang sungai yang membawa banyak makanan dan barang dagangan. Gaya transportasi ini efektif karena beban yang dibawa bisa cukup besar. Hal ini bisa menjadi kegiatan wisata yang menyenangkan bagi masyarakat.
Sekilas sejarah bendungan
Konstruksi bendungan pertama kali digunakan di Mesopotamia, Timur Tengah. Pada saat itu, bendungan digunakan untuk mengontrol ketinggian Sungai Tigris dan Sungai Efrat yang kerap meluap saat hujan turun dengan deras.
Sedangkan, bendungan tertua adalah Bendungan Jawa di Yordania. Bentuknya sangat sederhana dengan dinding batu setinggi 9 meter dan lebar 1 meter yang didukung oleh benteng tanah selebar 50 meter. Para pakar memprediksi bahwa bendungan ini berusia setidaknya 5.000 tahun.
Bendungan model lengkung (arch dam) seperti yang kita kenal sekarang mulai dibangun oleh orang-orang Romawi. Namun, bendungan lengkung raksasa yang benar-benar mampu menampung air dalam volume besar baru muncul pada abad ke-19. Bendungan lengkung raksasa pertama dibangun pada masa Kerajaan Inggris. Kala itu, bendungan digunakan untuk menampung air ke Kota Hyderabad. Bendungan dengan tinggi 12 meter tersebut bahkan masih digunakan hingga kini.
Bendungan adalah salah satu konstruksi penting yang menunjang kelangsungan hidup manusia. Tanpa kehadiran bendungan, bisa dipastikan manusia akan sulit memenuhi kebutuhannya dan bahkan ada kemungkinan peradabannya akan hilang karena hanyut oleh air. Setidaknya hal ini telah berhasil dibuktikan oleh Belanda, sebuah negara yang mayoritas daratannya berada di bawah permukaan laut. Dengan membuat bendungan-bendungan besar, Belanda berhasil melindungi wilayahnya dari risiko banjir karena luapan air sungai.
Jenis-jenis bendungan
Dari pembahasan mengenai tujuan pembangunan bendungan dan manfaat bendungan, sekarang mari beralih ke jenis-jenis bendungan. Meski jika dilihat sekilas bentuk bendungan tampak mirip, sebenarnya bendungan ada bermacam-macam jenisnya. Sekarang, mari melihat beberapa jenis bendungan yang pernah dibangun di dunia.
Bendungan berdasarkan ukuran
Pengelompokan jenis bendungan yang pertama adalah dari ukurannya. Ukuran bendungan memengaruhi biaya konstruksi, perbaikan, relokasi, serta jangkauan potensi bendungan dan besarnya gangguan lingkungan. Secara garis besar, jenis bendungan berdasarkan ukuran dibagi menjadi dua kategori, yaitu:
1. Bendungan besar
International Commission on Large Dams atau ICOLD mendefinisikan bendungan besar sebagai "Bendungan dengan ketinggian 15 meter atau lebih, yang diukur dari pondasi terendah ke puncak bendungan, mampu menampung lebih dari 3 juta m3, dan konstruksi ‘bendungan utamanya’ memiliki tinggi lebih dari 150 meter.”
Sementara itu, Report of the World Commission on Dam menjelaskan bahwa bendungan yang masuk dalam kategori besar harus memiliki tinggi antara 5 hingga 15 meter (atau lebih) dengan kapasitas waduk lebih dari 3 juta m3. Pada tahun 2021, Daftar Bendungan Dunia ICOLD mencatat 58.700 bendungan besar di seluruh dunia. Untuk saat ini, bendungan terbesar di dunia adalah Bendungan Jinping-I setinggi 305 meter di Tiongkok.
2. Bendungan kecil
United States Bureau of Reclamation (USBR) yang menangani masalah reklamasi di Amerika Serikat menyebutkan bahwa bendungan kecil adalah bendungan yang ketinggiannya tidak lebih dari 10 meter (diukur dari fondasi terendah ke puncak bendungan).
Bendungan kecil biasanya digunakan untuk mendukung lahan pertanian dengan menampung limpasan yang akan digunakan selama musim kemarau. Bendungan skala kecil memiliki potensi untuk menghasilkan manfaat yang besar tanpa perlu menggusur penduduk setempat. Meski ukurannya tidak besar, bendungan kecil juga dapat dijadikan PLTA untuk memasok kebutuhan listrik masyarakat pedesaan.
Bendungan berdasarkan fungsinya
Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat (PUPR) mengategorikan bendungan berdasarkan fungsinya menjadi empat jenis, yaitu:
1. Bendungan penampung air
Jenis bendungan ini dibangun untuk menampung air ketika debit air tinggi (saat musim penghujan) agar nantinya dapat digunakan ketika debit air rendah (saat musim kemarau). Bendungan penampung air selanjutnya dibagi menurut tujuan penampungan airnya, seperti untuk menampung air baku, perikanan, atau pembangkit listrik tenaga air.
2. Bendungan pengalih aliran air
Bendungan pengalih aliran air atau diversion dam memiliki fungsi untuk menaikkan level permukaan air agar bisa mencapai tinggi jatuh yang cukup. Fungsi lainnya adalah untuk mengalihkan aliran air sungai ke saluran irigasi atau sistem pembawa air lainnya. Umumnya, diversion dam digunakan untuk menyokong sistem irigasi atau untuk keperluan air baku.
3. Bendungan pengendali banjir
Jenis bendungan yang satu ini terkadang disebut dengan bendungan retensi. Seperti namanya, bendungan retensi berfungsi memperlambat aliran banjir agar tidak terjadi banjir besar. Caranya adalah dengan menyimpan sementara air banjir.
Bendungan retensi dibagi menjadi dua kategori, yakni umum dan khusus. Tipe umum digunakan untuk menyimpan dan melepas air banjir saat debit air di hilir sungai sudah aman. Sementara itu, tipe khusus digunakan untuk menahan air agar dapat meresap ke tebing-tebing agar tidak terjadi bencana longsor sekaligus untuk menangkap sedimen.
4. Bendungan serbaguna
Sesuai namanya, jenis bendungan ini dibangun dengan beberapa fungsi sekaligus. Misalnya, bendungan untuk irigasi yang juga dimanfaatkan sebagai irigasi. Bisa juga bendungan yang dibangun untuk memasok kebutuhan air baku sekaligus mengendalikan banjir.
Bendungan berdasarkan strukturnya
Jika dikelompokkan menurut strukturnya, bendungan dibagi menjadi empat jenis. Berikut adalah penjelasan untuk masing-masing jenis bendungan.
1. Bendungan gravitasi
Seperti namanya, bendungan ini memanfaatkan gaya gravitasi bumi untuk mempertahankan konstruksi bendungan agar tidak terbawa dorongan air. Aliran air yang menekan di sisi-sisi bendungan terkadang bisa sangat keras. Namun, dengan adanya gaya gravitasi, berat bendungan pun mampu melawan tekanan tersebut dan kemudian memutar aliran air ke arah sebaliknya.
Perancang bendungan harus benar-benar cermat dalam menghitung berat bendungan. Jika bendungan terlalu ringan, maka tidak akan tercipta gaya gravitasi yang kuat untuk membalikkan aliran air tersebut. Selain itu, bagian pondasinya juga harus kedap air dan memiliki kekuatan dukung yang tinggi.
Pondasi yang kedap air akan menghasilkan tekanan angkat di bawah bendungan yang jauh lebih tinggi. Untuk itulah, biasanya konstruksi bendungan gravitasi juga memanfaatkan lapisan geomembran seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner. Salah satu contoh bendungan gravitasi adalah Grand Coulee Dam di Amerika Serikat.
Bendungan gravitasi umumnya terbuat dari beton atau batu. Jenis bendungan ini juga dapat dibuat padat atau berongga. Meski begitu, bendungan gravitasi padat lebih umum ditemukan dibanding bendungan gravitasi berongga. Namun, bendungan gravitasi berongga lebih ekonomis dibandingkan dengan bendungan gravitasi padat.
2. Bendungan lengkung
Bendungan lengkung memperoleh stabilitasnya dari kombinasi antara gaya lengkung dan gaya gravitasi. Jenis bendungan ini menitikberatkan pada konstruksi abutment yang kokoh, baik itu di bagian penopangnya maupun di bagian dinding sisi ngarai. Biasanya, bendungan lengkung dibangun di ngarai sempit yang dinding-dindingnya berupa batuan keras.
Pada muka hulu vertikal, keseluruhan berat bendungan dipikul oleh pondasi dengan memanfaatkan gaya gravitasi. Sedangkan, distribusi tekanan hidrostatik akan sangat bergantung pada kekakuan bendungan, baik dari arah vertikal maupun horizontal. Namun, jika muka hulu miring, distribusinya akan jauh lebih rumit.
Bendungan lengkung kemudian dibagi menurut jumlah lengkungnya. Ada bendungan lengkung tunggal dan bendungan lengkung banyak. Salah satu contoh bendungan lengkung tunggal adalah Jones Falls Dam di Kanada. Sementara untuk bendungan lengkung banyak, ada Pensacola Dam di Amerika Serikat.
3. Bendungan lengkung-gravitasi
Ini merupakan jenis bendungan yang memadukan struktur bendungan lengkung dengan bendungan gravitasi. Biasanya, jenis bendungan ini dibangun di area yang memiliki debit air tinggi, namun tidak memiliki banyak material yang cukup untuk membangun sebuah bendungan gravitasi.
Bendungan lengkung-gravitasi memanfaatkan kompresi air ke dalam bendungan untuk mengurangi gaya lateral. Dengan begitu, konstruksi bendungan tidak sepenuhnya bergantung pada gaya gravitasi untuk menahan air. Bendungan pun tidak perlu memiliki berat yang terlalu masif. Hal ini membuat bendungan dapat dirancang dengan struktur yang lebih tipis sehingga lebih hemat sumber daya. Contoh bendungan lengkung-gravitasi bisa ditemukan di Amerika Serikat, yakni Hoover Dam.
4. Bendungan rentetan
Bendungan rentetan merupakan bendungan yang konstruksinya terdiri dari rentetan gerbang besar. Tiap gerbang pada jenis bendungan ini bisa dibuka dan ditutup untuk mengontrol debit air yang disimpan. Gerbang dipasang di antara dermaga yang mengapit bendungan dan berfungsi untuk menahan beban air. Selain itu, gerbang pada bendungan rentetan ini juga memiliki tugas untuk menstabilkan air dalam sistem irigasi.
Biasanya, bendungan rentetan dibangun di muara sungai atau laguna. Tujuannya adalah untuk mencegah terjadinya serangan pasang surut sekaligus memanfaatkan tenaga dari aliran pasang surut untuk kemudian diolah menjadi energi. Bendungan rentetan yang dibangun di muara sungai biasanya disebut dengan istilah bendungan pasang surut (tidal barrages). Salah satu contoh bendungan rentetan adalah Bendungan Koshi di Nepal.
Bendungan berdasarkan aspek hidrauliknya
Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Kementerian PUPR juga mengelompokkan jenis bendungan menurut aspek hidrauliknya. Jika dilihat dari aspek hidrauliknya, bendungan dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Bendungan overflow
Ini merupakan jenis bendungan dengan desain yang memungkinkan adanya limpasan air di bagian puncaknya. Bendungan overflow umumnya tidak terlalu tinggi dan tersusun dari material yang mampu menahan erosi seperti beton dan baja.
2. Bendungan non-overflow
Sebaliknya, desain bendungan non-overflow mengharuskan air tidak boleh meluap hingga puncak bendungan. Jenis bendungan yang satu ini jauh lebih tinggi dibanding bendungan overflow. Untuk material penyusunnya terdiri dari urukan tanah dan batu. Namun, ada juga bendungan non-overflow yang terbuat dari beton dengan kombinasi urukan tanah atau batu hingga membentuk komposit.
Bendungan berdasarkan material penyusunnya
Selain menurut ukuran, kategorisasi bendungan lain yang populer adalah menurut material penyusunnya. Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Kementerian PUPR membagi kategori ini menjadi dua, yaitu urukan tanah dan urukan batu.
1. Bandungan urukan tanah
Ini merupakan jenis material bendungan yang paling umum ditemukan di Indonesia. Sebab, konstruksinya lebih mudah, memanfaatkan material yang didapat dari proses penggalian bendungan. Menariknya lagi, jenis bendungan ini dapat dibangun di berbagai jenis tanah pondasi, bahkan yang topografinya kurang baik. Bendungan urukan tanah kemudian dibagi menjadi dua jenis, yakni urukan tanah homogen dan urukan tanah berzona (menggunakan inti tegak atau inti miring).
Untuk meminimalkan risiko terjadinya erosi, bendungan tanah biasanya dilengkapi dengan bangunan pelimpah atau spillway. Ini merupakan suatu konstruksi hidraulik yang berfungsi untuk menyalurkan air sekaligus mempertahankan kesatuan bendungan. Bangunan pelimpah ini dapat bekerja untuk menyalurkan aliran air, baik itu air normal maupun air banjir.
Pembangunan bendungan urukan tanah diberi bagian-bagian pada tubuh bendungan. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan stabilitas bendungan. Pembagian tubuh bendungan ini akan memecah tekanan air sehingga tidak terjadi retakan. Agar stabilitas bendungan makin baik, maka bagian permukaannya diberi lapisan kedap air seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner. Selain itu, bendungan urukan tanah juga memiliki lapisan drainase horizontal, yang terkadang dikombinasikan dengan drainase tegak atau miring.
2. Bendungan urukan batu
Selanjutnya ada bendungan urukan batu. Material timbunan bendungan ini berupa batu untuk menyokong stabilitas konstruksi bendungan. Jika bendungan dibuat kedap air, maka permukaannya diberi lapisan kedap air, seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner (GCL) di bagian lereng hulu atau bisa juga di bagian tubuh bendungan (menjadi inti). Penggunaan geomembran seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner akan menghalangi air sekaligus meminimalkan risiko terjadinya abrasi di masa mendatang.
Bendungan urukan batu dibagi menjadi dua jenis, yaitu urukan batu dengan lapisan kedap air (bendungan sekat) dan urukan batu berzona (menggunakan inti tegak atau inti miring). Sama seperti bendungan urukan tanah, bendungan urukan batu juga dilengkapi dengan bangunan pelimpah. Selain itu, bendungan urukan batu juga harus memiliki pondasi dengan settlement (penurunan) yang kecil. Tujuannya adalah agar tidak merusak membran inti bendungan. Pondasi yang biasa dipakai adalah batuan atau pasir kerikil.
3. Bendungan baja
Selain pengelompokan dari Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Kementerian PUPR di atas, material lain yang juga digunakan dalam pembangunan bendungan adalah baja. Material baja yang digunakan adalah jenis pelat baja dan balok penahan beban yang dijadikan komponen strukturnya. Namun, sayangnya bendungan baja tidak bisa bertahan lama.
Demikian ulasan mengenai serba-serbi bendungan, mulai dari pengertian, manfaat, tujuan, hingga jenis-jenis bendungan. Dari ulasan di atas, bisa dipahami bahwa membangun bendungan adalah pekerjaan yang kompleks dan rumit. Tidak hanya memikirkan tentang aliran air yang masuk ke bendungan, perancang bendungan juga harus memikirkan cara agar konstruksi bendungan bisa bertahan lama meski debit air yang ditampungnya begitu tinggi.
Salah satu metode yang banyak dilakukan dalam pembangunan bendungan adalah dengan membuat zona-zona pada bagian dasar bendungan untuk memecah tekanan air. Setelah itu, bagian dasar bendungan kemudian dilapisi dengan bahan kedap air seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner.
Pemilihan bahan tentu harus dilakukan dengan cermat agar mendapat hasil yang diharapkan dan bendungan pun bebas dari risiko retak atau rembes. Bahan atau material berkualitas untuk pembuatan bendungan ini bisa Anda dapatkan di Geosinindo.
Sebagai pionir di bidang geosintetik, Geosinindo menghadirkan aneka produk geosintetik seperti woven geotextile atau geosynthetic clay liner dengan kualitas terbaik yang telah lolos pengujian standar internasional.
Seluruh produk telah lulus uji Laboratorium Terakreditasi GAI-LAP untuk memastikan terpenuhinya spesifikasi. Geosinindo memiliki berbagai macam bahan yang selalu tersedia untuk berbagai jenis proyek, termasuk proyek pembangunan bendungan. Untuk informasi lebih lanjut mengenai produk dan pemesanan, silakan klik di sini.
