## ANALISIS REMBESAN DI BAWAH TUBUH BENDUNGAN URUGAN

## I Gusti Ngurah Putu Dharmayasa 1)
1) Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Nasional, Denpasar, Bali.
ngurah.dharmayasa@gmail.com

## ABSTRACT
Indonesian government has built many dams in some areas and dams that have been built mostly earth dam. Earth dam becomes an option to be built because it was easier to obtain  material  to  build  the  dam.  Building  process  can  be  faster.  Benel  Dam  in  Melaya sub-district, Jembrana district, Bali province which had been evaluated was an earth dam that had been built in 2010. In order to provide benefits in the long time, the control of the seepage in the dam was needed so that safety can always be monitored. Measurements that were  performed  to  determine  the  safety  of  the  dam  was  measurement  of  the  seepage discharge that occurs in the foundation. Therefore it is important to calculate the seepage discharge during the rainy season because in rainy season the water level in the upstream reaches the maximum position so it will cause maximum seepage in the foundation of the dam. The analysis was performed with SEEP/W and flow-net, with no cut off condition and with  cut  off.  The  result  of  the  analysis  that  has  been  done,  the  seepage  discharge  in  the dam’s foundation without cut-off for rainy season condition calculated with SEEP/W equal to  3.162  ×  10 -6 m 3 /sec  and  with  cut-off  obtained  2.077  ×  10 -6 m 3 /sec.  While  seepage discharge  in  the  foundation  of  the  dam  without  cut-off  for  rainy  season  conditions calculated with flow-net obtained 3.15 × 10 -6 m 3 /sec and with a cut-off obtained 1.85 × 10 - 6 m 3 /sec discharge. The results of this calculation show that the installation of cut off can reduce the amount of seepage. The seepage that occurs in the foundation of the dam was smaller  than  the  allowed  seepage  that  was  4.9206  m 3 /sec,  so  that  the  seepage  discharge through the dam's foundation was safe for the dam.
Key words: earth dam, flow-net, seepage discharge

## ABSTRAK
Pemerintah  Indonesia  pada  saat  ini  telah  banyak  membangunan  bendungan  di berbagai  daerah  dan  bendungan  yang  dibangun  sebagian  besar  adalah  tipe  bendungan urugan.  Bendungan  urugan  menjadi  pilihan  untuk  dibangun  karena  lebih  mudah  untuk memperoleh  material  untuk  bahan  urugan  sehingga  proses pembangunannya  dapat  lebih cepat.  Bendungan  Benel  di  Kecamatan  Melaya,  Kabupaten  Jembrana,  Bali  merupakan bendungan urugan yang telah selesai dibangun pada tahun 2010. Agar bendungan dapat memberikan  manfaat  dalam  jangka  panjang, maka  pengawasan  terhadap  bendungan sangat diperlukan sehingga keamanannya selalu dapat di pantau. Salah satu ukuran dalam menentukan keamanan bendungan adalah dengan mengukur debit rembesan yang terjadi di bawah  tubuh  bendungan.  Oleh  karena  itu  maka  sangat  penting  untuk  menghitung  debit rembesan ketika  musim hujan karena pada musim hujan ini muka air di hulu bendungan berada pada posisi maksimum sehingga akan diperoleh nilai rembesan maksimum dibawah tubuh  bendungan.  Analisis  menggunakan  program  SEEP/W  dan  flownet  dengan  kondisi tanpa  cut  off  dan  dengan  cut  off. Hasil  analisis  yang  telah  dilakukan  adalah  debit rembesan  di  bawah  tubuh  bendungan  tanpa  cut-off  untuk  kondisi  musim  hujan  dihitung dengan SEEP/W sebesar 3.162×10 -6 m 3 /detik dan dengan cut-off diperoleh debit 2.077 × 10 -6 m 3 /detik.  Sedangkan  debit  rembesan  di  bawah  tubuh  bendungan  tanpa  cut-off  untuk kondisi  musim  hujan  dihitung  dengan  flownet  diperoleh  3.15  ×10 -6 m 3 /detik  dan  dengan cut-off diperoleh debit 1.85 × 10 -6 m 3 /detik. Hasil perhitungan ini memperlihatkan bahwa pemasangan  cut  off  mampu  mengurangi  besarnya  rembesan.  Rembesan  pada  pondasi bendungan lebih kecil dari debit rembesan yang diijinkan yaitu 4.9206 m 3 /detik, sehingga debit rembesan yang melalui tanah dasar bendungan aman bagi bendungan.
Kata kunci: bendungan urugan, debit rembesan, flownet

## 1 PENDAHULUAN

## 1.1  Latar Belakang
Pemerintah  Indonesia  pada  saat  ini telah  banyak  membangunan  bendungan di  berbagai  daerah  dan  tipe  bendungan yang dibangun umumnya adalah bendungan  tipe  urugan.  Bendungan urugan  menjadi  pilihan  untuk  dibangun karena  lebih  mudah  untuk  memperoleh material  untuk  bahan  urugan  sehingga proses  pembangunannya  dapat  lebih cepat.  Bendungan  Benel  di  Kecamatan Melaya, Kabupaten Jembrana, Bali merupakan bendungan urugan yang telah selesai dibangun pada tahun 2010.
Agar bendungan dapat memberikan manfaat  dalam  jangka  panjang,  maka pengawasan terhadap bendungan sangat diperlukan sehingga keamanannya  selalu  dapat  di  pantau. Salah  satu  ukuran  dalam  menentukan keamanan  bendungan  adalah  dengan mengukur debit rembesan yang terjadi di bawah tubuh bendungan.
Perubahan  ketinggian  air  di  hulu bendungan disebabkan perubahan musim sehingga mempengaruhi besarnya debit rembesan. Pada musim hujan  ketinggian  air  di  hulu  akan mencapai  nilai  maksimum  sehingga diperkirakan  akan  terjadi  rembesan maksimum.  Kondisi ini terjadi karena
terjadi  tekanan  air  maksimum  pada dinding bendungan.

## 2 KAJIAN PUSTAKA
2.1  Bendungan Urugan Bendungan urugan dapat digolongkan  dalam  tiga  tipe  (RSNI  M- 03-2002):
1. Bendungan  homogen  adalah bendungan  urugan  yang  lebih dari  80%  dibangun  dari  tanah yang hampir sejenis dan gradasinya  hampir  sama  serta sifatnya kedap air.
2. Bendungan zona yaitu bendungan  yang  terbentuk dari timbunan yang memiliki gradasi  batuan  berbeda-beda. Bendungan  tipe  ini  biasanya terdiri  dari  dua  bagian  utama yaitu  bagian  lolos  air  dan bagian kedap air untuk menahan rembesan air.
3. Bendungan urugan dengan membran  atau  sekat  adalah apabila bendungan urugan pada  lereng  bendungan  di bagian  hulu  ( upstream )  dibuat dari lembaran baja tahan karat, aspal, beton bertulang, geomembran ,  susunan  beton blok  dan  lain-lainnya  sebagai lapisan kedap air.
2.2  Analisis  Rembesan  di  Bawah Tubuh Bendungan Urugan dengan  Tanah  Dasar  Homogen dan Isotropis Metode  jaring-jaring  aliran  atau flownet dapat digunakan untuk menghitung  besar  rembesan  yang  terjadi di  bawah  tubuh  bendungan.  Gambar flownet untuk aliran di bawah bendungan ditampilkan dalam Gambar 1.
Gambar 1. Flownet di bawah tubuh bendungan (Sumber: Dharmayasa dkk, 2014)
Ketentuan dalam menggambar
flownet adalah sebagai berikut:
1. Langkah pertama adalah menggambar  garis  rembesan pada tubuh bendungan.
2. Garis – garis batas yaitu:
Garis aliran pertama yaitu garis rembesan  (nomor  1  –  4)  pada
Gambar  1.  Garis  ekuipotensial (nomor 1-8) pada Gambar 1.
3. Antara garis aliran pertama dan terakhir dibagi menjadi beberapa  garis  aliran  dengan
bagian yang sama serta
memotong  tegak  lurus  pada garis ekuipotensial.
4. Antara garis ekuipotensial tertinggi dan garis ekuipotensial  terendah  dibagi menjadi beberapa garis ekuipotensial  dengan  bagian yang  sama  serta  memotong tegak lurus pada garis aliran.
5. Selisih kehilangan energi
potensial adalah H yang merupakan  perbedaan  tinggi muka  air  di  hulu  dan  hilir bendungan.
6. Δh  adalah  kehilangan  energi ekuipotensial
7. Nd  adalah  jumlah  kehilangan energi potensial ( potensial drop )
8. Nf adalah jumlah saluran aliran ( flow channel )
Maka besarnya debit adalah berdasarkan ( Freeze & Cherry, 1979) dan U.S. Army Corps of Engineers. (1993 :
Δq  =       Nd H k ...........................   (1)
q    = Δq Nf .............................   (2)
=       Nd Nf H k ........................   (3)
dengan:
k   : koefisien permeabilitas tanah
H 1
Tubuh Bendungan H H 2 1 2 3 4 1 2 4 5 6 7 8 Nf = 4 kx = ky = k Nd = 8
H  : selisih kehilangan energi potensial (perbedaan muka air di hulu dan di hilir)
Nf  : jumlah  saluran  aliran  ( flow channel )
Nd  : jumlah  bidang  kehilangan energi  potensial  ( potential drop )
Rembesan  pada  bendungan  dapat dinyatakan  aman  apabila  lebih  kecil  dari 1%  limpasan  tahunan  rata-rata  ( Astuti dkk, 2012) .
2.3  GeoStudio 2007 Versi Mahasiswa ( Student License )
GeoStudio  2007  versi  mahasiswa adalah  sebuah  paket  program  untuk pemodelan  geoteknik  yang  diberikan secara  gratis  untuk  mahasiswa  serta  para dosen  atau  pengajar  di  perguruan  tinggi. Dalam  perangkat  lunak  ini  termasuk program  SEEP/W  yang  digunakan  untuk menghitung  rembesan  di  dalam  tanah. Untuk edisi mahasiswa tidak memberikan kemampuan  yang  lengkap  sebagaimana versi  profesional  tetapi  fitur-fitur  yang tersedia  sudah  cukup  untuk  belajar
anaisis  geoteknik  dan  memberikan  hasil yang dapat diterima kebenarannya (GEO- SLOPE International Ltd., 2009).

## 3. METODE PENELITIAN
Pelaksanaan  analisis  ini  dimulai dengan identifikasi masalah yang selajutnya  diikuti  dengan  pengumpulan data-data yang diperlukan untuk menunjang  analisis  yaitu  data  desain bendungan, hasil pengujian rembesan dan ketingian air pada hulu bendungan.
Dalam penelitian ini data
bendungan yang dipakai adalah bendungan Benel yang berada di Kecamatan Melaya, Kabupaten Jembrana,  Propinsi  Bali  dengan  lokasi seperti  diperlihatkan  pada  Gambar  2  dan salah  satu  potongan  melintang  dari Bendungan  Benel  diperlihatkan  Gambar 3.
Untuk  analisis  rembesan  di  bawah tubuh  bendungan  digunakan  program ( software) SEEP/W dan hasilnya dibandingkan dengan metode flownet .
Gambar 2. Peta lokasi bendungan Benel
Gambar 3.
Potongan melintang bendungan Benel pada as 1a

## 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Data-data  yang  diperlukan  dan
telah dikumpulkan
selanjutnya dirangkum  untuk  melakukan  perhitungan rembesan  di  bawah  tubuh  bendungan yang dirangkum dalam Tabel 1.
Tabel 1. Rangkuman data-data untuk menghitung rembesan dari bendungan Benel Zona Koefisien Rembesan (K) cm/dt Maximum Minimum Zona I (Inti Bendungan) 1.24E-02 6.52E-05 Zona II ( Filter Halus) 8.08E+00 1.94E-01 Zona III ( Filter Kasar) 4.37E+01 5.99E+00 Zona IV ( Rocks ) 4.37E+01 5.99E+00 Tanah dasar 5.00E-02 1.00E-03
Berdasarkan  data  bendungan  yang dikumpulkan  debit  banjir  untuk  umur rencana  30  tahun  adalah  492.06  m 3 /dt.
Syarat  keamanan  bendungan  urugan terhadap rembesan adalah debit rembesan yang  terjadi  (q ijin )  harus  kurang  dari  1% terhadap debit banjir rata-rata.
q ijin =  0.01 × q banjir rata-rata
=  0.01 × 492.06 m 3 /detik =  4.9206 m 3 /detik
4.1  Analisis  Rembesan  di  Pondasi Bendungan (Dibawah Tubuh Bendungan) dengan Software SEEP/W
Rembesan di bawah tubuh bendungan dihitung pada saat muka air di hulu  bendungan  maksimum  (muka  air banjir)  dan  kondisi  tanah  pada  pondasi dianggap  homogen.  Berdasarkan  data tanah  dasar  bendungan mempunyai koefisien  rembesan  1×10 -6 cm/detik  <  K <  5×10 -5 cm/detik,  dengan  lapisan  kedap air pada elevasi 105 m.
Berdasarkan hasil perhitungan rembesan  tanpa cut-off dengan software SEEP/W  diperoleh  debit  rembesan  di bawah  tubuh  bendungan  =  3.162  ×  10 -6
m 3 /detik seperti diperlihatkan pada Gambar  4.  Debit  ini  masih  aman  karena lebih kecil dari debit yang dipersyaratkan q ijin = 4.9206 m 3 /detik.
Untuk  mengurangi  debit  rembesan dilakukan  dengan  memasang cut-off di bawah tubuh bendungan. Model dan hasil proses  perhitungan  rembesan  air  di bawah  tubuh  bendungan  dengan cut-off diperlihatkan pada Gambar 5.
Berdasarkan hasil perhitungan rembesan dengan cut-off dengan program SEEP/W  maka  diperoleh  nilai  rembesan di  bawah  tubuh  bendungan  adalah 2.077×10 -6 m 3 /detik,  hasil  ini  lebih  kecil daripada tanpa cut-off dan aman terhadap rembesan  yang  terjadi  karena  lebih  kecil daripada debit rembesan yang dipersyaratkan q ijin = 4.9206 m 3 /detik.
Gambar 4. Hasil perhitungan debit rembesan dengan SEEP/W di bawah tubuh bendungan tanpa cut-off
Gambar 5. Hasil perhitungan debit rembesan dengan SEEP/W
di bawah tubuh bendungan dengan cut-off 4.2.  Analisis  Rembesan  di  Bawah Tubuh Bendungan dengan Metode Flownet Data yang digunakan untuk menghitung  rembesan  di  bawah  tubuh bendungan dengan metode flow-net sama dengan  data  yang  digunakan  pada program SEEP/W. Nilai koefisien permeabilitas  tanah dasar bendungan  1 × 10 -6 cm/detik  <  k  <  5  ×  10 -5 cm/detik, dengan  lapisan  kedap  air  pada  elevasi 105  m.  Untuk  perhitungan  rembesan  di bawah  tubuh  bendungan  tanpa cut-off diperlihatkan pada Gambar 6.
Koefisien  rembesan  (k)  adalah 5×10 -5 cm/dt  atau  5×10 -7 m/dt.  Jumlah saluran  aliran  (Nf)  adalah  4.  Total kehilangan  energi  (H)  adalah  31.5  m.
Jumlah bidang kehilangan energi potensial (Nd) = 20. Maka besarnya debit rembesan:
q =  k × Nd Nf ×H 1
=  (5 × 10 -7 ) × 20 4 × 31.5
=  3.15 × 10 -6 m 3 /dt < q ijin =  1% × q banjir rata-rata
=  0.01 × 492.06 m 3 /dt =  4.9206 m 3 /dt
Sedangkan untuk perhitungan rembesan pada pondasi bendungan dengan cut  off (Gambar  7).  Koefisien rembesan  (k)  adalah  5×10 -5 cm/dt  atau 5×10 -7 m/dt.  Jumlah  saluran  aliran  (Nf) adalah  4.  Total  kehilangan  energi  (H) adalah 31.5 m. Jumlah bidang kehilangan energi  potensial  (Nd)  =  24.  Maka besarnya debit rembesan:
q =  k × Nd Nf ×H 1 =  (5 × 10 -7 ) × 34 4 × 31.5 =  1.85 × 10 -6 m 3 /dt < q ijin =  1% × q banjir rata-rata
=  0.01 × 492.06 m 3 /dt =  4.9206 m 3 /dt
Gambar 6. Hasil perhitungan debit rembesan dengan metode flownet di bawah tubuh bendungan tanpa cut-off
Gambar 7. Hasil perhitungan debit rembesan dengan metode flownet
di bawah tubuh bendungan dengan cut-of

## 4 SIMPULAN
Berdasarkan  analisis  yang  telah dilakukan, maka dapat disimpulkan:
1. Debit  rembesan  di  bawah tubuh  bendungan  tanpa cut-off
untuk  kondisi  musim  hujan dihitung dengan SEEP/W
sebesar  3.162×10 -6 m 3 /dt  dan dengan cut-off diperoleh  debit
2.077×10 -6 m 3 /dt. Hasil perhitungan ini lebih kecil dari
debit  rembesan  yang  diijinkan yaitu 4.9206 m 3 /detik, sehingga  debit  rembesan  yang melalui tanah dasar bendungan aman bagi bendungan.
2. Debit  rembesan  di  bawah tubuh  bendungan  tanpa cut-off untuk  kondisi  musim  hujan dihitung dengan flownet sebesar  3.15×10 -6 m 3 /dt  dan dengan cut-off diperoleh  debit
1.85×10 -6 m 3 /detik. Hasil perhitungan ini lebih kecil dari debit  rembesan  yang  diijinkan yaitu  4.9206  m 3 /dt,  sehingga debit  rembesan  yang  melalui tanah  dasar  bendungan  aman bagi bendungan.
3. Hasil  analisis  dengan  program
SEEP/W dan flow-net memperoleh  hasil  yang  tidak terlalu jauh berbeda.
4. Berdasarkan analisis maka dapat disimpulkan bahwa pemasangan cut-  off dapat mengurangi rembesan di bawah tubuh bendungan.
5. Rembesan  yang  terjadi  di bawah tubuh Bendungan Benel masih cukup aman karena lebih rendah  dari  rembesan  yang diijinkan.

## DAFTAR PUSTAKA
Astuti,  Y.,  Masrevaniah,  A.,  &  Marsudi,
S. (2012). Analisa Rembesan
Bendungan Bajulmati terhadap
Bahaya  Piping  untuk  Perencanaan Perbaikan  Pondasi. Jurnal  Teknik
Pengairan , 3(1).
Badan  Standardisasi  Nasional  (BSN).
(2002). RSNI  M-03-2002: Metode
Analisis  Stabilitas  Lereng  Statik Bendungan Tipe Urugan .
Dharmayasa,  I.  G.,  Redana,  I.  W.,  & Suwarsa Putra, T. G. (2014). Analisis Kemanan  Lereng  Bendungan  Utama Pada Bendungan Benel di Kabupaten Jembrana. Jurnal Spektran , 2 (2).
Freeze,  R.  A.,  &  Cherry,  J.  A.  (1979). Groundwater.  Englewood  Cliffs,  NJ: Prentice-Hall.
GEO-SLOPE  International  Ltd.  (2009). Seepage  Modeling  with  SEEP/W 2007 (An Engineering Methodology) (4th ed.).
U.S.  Army  Corps  of  Engineers.  (1993). Engineer Manual 1110-2-1901:
Engineering  and  Design  SEEPAGE ANALYSIS  AND  CONTROL  FOR DAMS .