53

ANALISIS REMBESAN DI BAWAH TUBUH BENDUNGAN

URUGAN

I Gusti Ngurah Putu Dharmayasa1)

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 m3/sec and with cut-off obtained 2.077 × 10-6 m3/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 m3/sec and with a cut-off obtained 1.85 × 10-
6
m3/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 m3/sec, so that the seepage discharge
through the dam's foundation was safe for the dam.

Key words: earth dam, flow-net, seepage discharge

PADURAKSA, Volume 7 Nomor 1, Juni 2018 P-ISSN: 2303-2693

E-ISSN: 2581-2939
 54

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 m3/detik dan dengan cut-off diperoleh debit 2.077 ×
10-6 m3/detik. Sedangkan debit rembesan di bawah tubuh bendungan tanpa cut-off untuk
kondisi musim hujan dihitung dengan flownet diperoleh 3.15 ×10-6 m3/detik dan dengan
cut-off diperoleh debit 1.85 × 10-6 m3/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 m3/detik, sehingga
debit rembesan yang melalui tanah dasar bendungan aman bagi bendungan.

Kata kunci: bendungan urugan, debit rembesan, flownet

PADURAKSA, Volume 7 Nomor 1, Juni 2018 P-ISSN: 2303-2693

E-ISSN: 2581-2939
 55

1 PENDAHULUAN terjadi tekanan air maksimum pada

1.1 Latar Belakang dinding bendungan.
Pemerintah Indonesia pada saat ini
2 KAJIAN PUSTAKA
telah banyak membangunan bendungan
2.1 Bendungan Urugan
di berbagai daerah dan tipe bendungan
Bendungan urugan dapat
yang dibangun umumnya adalah
digolongkan dalam tiga tipe (RSNI M-
bendungan tipe urugan. Bendungan
03-2002):
urugan menjadi pilihan untuk dibangun
1. Bendungan homogen adalah
karena lebih mudah untuk memperoleh
bendungan urugan yang lebih
material untuk bahan urugan sehingga
dari 80% dibangun dari tanah
proses pembangunannya dapat lebih
yang hampir sejenis dan
cepat. Bendungan Benel di Kecamatan
gradasinya hampir sama serta
Melaya, Kabupaten Jembrana, Bali
sifatnya kedap air.
merupakan bendungan urugan yang telah
2. Bendungan zona yaitu
selesai dibangun pada tahun 2010.
bendungan yang terbentuk dari
Agar bendungan dapat memberikan
timbunan yang memiliki
manfaat dalam jangka panjang, maka
gradasi batuan berbeda-beda.
pengawasan terhadap bendungan
Bendungan tipe ini biasanya
sangat diperlukan sehingga
terdiri dari dua bagian utama
keamanannya selalu dapat di pantau.
yaitu bagian lolos air dan
Salah satu ukuran dalam menentukan
bagian kedap air untuk
keamanan bendungan adalah dengan
menahan rembesan air.
mengukur debit rembesan yang
3. Bendungan urugan dengan
terjadi di bawah tubuh bendungan.
membran atau sekat adalah
Perubahan ketinggian air di hulu
apabila bendungan urugan
bendungan disebabkan perubahan
pada lereng bendungan di
musim sehingga mempengaruhi
bagian hulu (upstream) dibuat
besarnya debit rembesan. Pada musim
dari lembaran baja tahan karat,
hujan ketinggian air di hulu akan
aspal, beton bertulang,
mencapai nilai maksimum sehingga
geomembran, susunan beton
diperkirakan akan terjadi rembesan
blok dan lain-lainnya sebagai
maksimum. Kondisi ini terjadi karena
lapisan kedap air.

PADURAKSA, Volume 7 Nomor 1, Juni 2018 P-ISSN: 2303-2693

E-ISSN: 2581-2939
 56

2.2 Analisis Rembesan di Bawah memotong tegak lurus pada

Tubuh Bendungan Urugan
garis ekuipotensial.
dengan Tanah Dasar Homogen
dan Isotropis 4. Antara garis ekuipotensial
Metode jaring-jaring aliran atau tertinggi dan garis
flownet dapat digunakan untuk ekuipotensial terendah dibagi
menghitung besar rembesan yang terjadi menjadi beberapa garis
di bawah tubuh bendungan. Gambar ekuipotensial dengan bagian
flownet untuk aliran di bawah bendungan yang sama serta memotong
ditampilkan dalam Gambar 1. tegak lurus pada garis aliran.
5. Selisih kehilangan energi
potensial adalah H yang
H
H1
Tubuh
Bendungan
merupakan perbedaan tinggi
H2
1 muka air di hulu dan hilir
1 8
Nf = 4
2
2
7 Nd = 8 bendungan.
3 4 5 6 kx = ky = k
6. Δh adalah kehilangan energi
4

ekuipotensial
Gambar 1. Flownet di bawah tubuh
bendungan 7. Nd adalah jumlah kehilangan
(Sumber: Dharmayasa dkk, 2014) energi potensial (potensial

Ketentuan dalam menggambar drop)

flownet adalah sebagai berikut: 8. Nf adalah jumlah saluran aliran

1. Langkah pertama adalah (flow channel)

menggambar garis rembesan Maka besarnya debit adalah

pada tubuh bendungan. berdasarkan (Freeze & Cherry, 1979) dan

2. Garis – garis batas yaitu: U.S. Army Corps of Engineers. (1993:

Garis aliran pertama yaitu garis  H

Δq = k  ........................... (1)
rembesan (nomor 1 – 4) pada  Nd 

Gambar 1. Garis ekuipotensial q = Δq Nf ............................. (2)

(nomor 1-8) pada Gambar 1.  Nf 

= k H  ........................ (3)
3. Antara garis aliran pertama dan  Nd 

terakhir dibagi menjadi dengan:

beberapa garis aliran dengan k : koefisien permeabilitas tanah

bagian yang sama serta

PADURAKSA, Volume 7 Nomor 1, Juni 2018 P-ISSN: 2303-2693

E-ISSN: 2581-2939
 57

H : selisih kehilangan energi anaisis geoteknik dan memberikan hasil

potensial (perbedaan muka air yang dapat diterima kebenarannya (GEO-
di hulu dan di hilir) SLOPE International Ltd., 2009).
Nf : jumlah saluran aliran (flow
3. METODE PENELITIAN
channel)
Pelaksanaan analisis ini dimulai
Nd : jumlah bidang kehilangan
dengan identifikasi masalah yang
energi potensial (potential
selajutnya diikuti dengan pengumpulan
drop)
data-data yang diperlukan untuk
Rembesan pada bendungan dapat
menunjang analisis yaitu data desain
dinyatakan aman apabila lebih kecil dari
bendungan, hasil pengujian rembesan dan
1% limpasan tahunan rata-rata (Astuti
ketingian air pada hulu bendungan.
dkk, 2012).
Dalam penelitian ini data
2.3 GeoStudio 2007 Versi Mahasiswa bendungan yang dipakai adalah
(Student License) bendungan Benel yang berada di
GeoStudio 2007 versi mahasiswa
Kecamatan Melaya, Kabupaten
adalah sebuah paket program untuk
Jembrana, Propinsi Bali dengan lokasi
pemodelan geoteknik yang diberikan
seperti diperlihatkan pada Gambar 2 dan
secara gratis untuk mahasiswa serta para
salah satu potongan melintang dari
dosen atau pengajar di perguruan tinggi.
Bendungan Benel diperlihatkan Gambar
Dalam perangkat lunak ini termasuk
3.
program SEEP/W yang digunakan untuk
Untuk analisis rembesan di bawah
menghitung rembesan di dalam tanah.
tubuh bendungan digunakan program
Untuk edisi mahasiswa tidak memberikan
(software) SEEP/W dan hasilnya
kemampuan yang lengkap sebagaimana
dibandingkan dengan metode flownet.
versi profesional tetapi fitur-fitur yang
tersedia sudah cukup untuk belajar

PADURAKSA, Volume 7 Nomor 1, Juni 2018 P-ISSN: 2303-2693

E-ISSN: 2581-2939
 58

Gambar 2. Peta lokasi bendungan Benel

Gambar 3. Potongan melintang bendungan Benel pada as 1a

4 HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 1. Rangkuman data-data untuk

menghitung rembesan dari bendungan
Data-data yang diperlukan dan Benel
telah dikumpulkan selanjutnya Koefisien Rembesan (K)
Zona cm/dt
dirangkum untuk melakukan perhitungan Maximum Minimum
Zona I (Inti Bendungan) 1.24E-02 6.52E-05
rembesan di bawah tubuh bendungan
Zona II (Filter Halus) 8.08E+00 1.94E-01
yang dirangkum dalam Tabel 1. 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

PADURAKSA, Volume 7 Nomor 1, Juni 2018 P-ISSN: 2303-2693

E-ISSN: 2581-2939
 59

Berdasarkan data bendungan yang Berdasarkan hasil perhitungan

dikumpulkan debit banjir untuk umur rembesan tanpa cut-off dengan software
rencana 30 tahun adalah 492.06 m3/dt. SEEP/W diperoleh debit rembesan di
Syarat keamanan bendungan urugan bawah tubuh bendungan = 3.162 × 10-6
terhadap rembesan adalah debit rembesan m3/detik seperti diperlihatkan pada
yang terjadi (qijin) harus kurang dari 1% Gambar 4. Debit ini masih aman karena
terhadap debit banjir rata-rata. lebih kecil dari debit yang dipersyaratkan
qijin = 0.01 × qbanjir rata-rata q ijin = 4.9206 m3/detik.
= 0.01 × 492.06 m3/detik Untuk mengurangi debit rembesan
= 4.9206 m3/detik dilakukan dengan memasang cut-off di
bawah tubuh bendungan. Model dan hasil
4.1 Analisis Rembesan di Pondasi
Bendungan (Dibawah Tubuh proses perhitungan rembesan air di
Bendungan) dengan Software bawah tubuh bendungan dengan cut-off
SEEP/W
diperlihatkan pada Gambar 5.
Rembesan di bawah tubuh
Berdasarkan hasil perhitungan
bendungan dihitung pada saat muka air di
rembesan dengan cut-off dengan program
hulu bendungan maksimum (muka air
SEEP/W maka diperoleh nilai rembesan
banjir) dan kondisi tanah pada pondasi
di bawah tubuh bendungan adalah
dianggap homogen. Berdasarkan data
2.077×10-6 m3/detik, hasil ini lebih kecil
tanah dasar bendungan mempunyai
daripada tanpa cut-off dan aman terhadap
koefisien rembesan 1×10-6 cm/detik < K
rembesan yang terjadi karena lebih kecil
< 5×10-5 cm/detik, dengan lapisan kedap
daripada debit rembesan yang
air pada elevasi 105 m.
dipersyaratkan q ijin = 4.9206 m3/detik.

Gambar 4. Hasil perhitungan debit rembesan dengan SEEP/W

di bawah tubuh bendungan tanpa cut-off

PADURAKSA, Volume 7 Nomor 1, Juni 2018 P-ISSN: 2303-2693

E-ISSN: 2581-2939
 60

Gambar 5. Hasil perhitungan debit rembesan dengan SEEP/W

di bawah tubuh bendungan dengan cut-off

4.2. Analisis Rembesan di Bawah 4

Tubuh Bendungan dengan = (5 × 10-7) × × 31.5
20
Metode Flownet
= 3.15 × 10-6 m3/dt <
Data yang digunakan untuk
qijin = 1% × q banjir rata-rata
menghitung rembesan di bawah tubuh
= 0.01 × 492.06 m3/dt
bendungan dengan metode flow-net sama
= 4.9206 m3/dt
dengan data yang digunakan pada
Sedangkan untuk perhitungan
program SEEP/W. Nilai koefisien
rembesan pada pondasi bendungan
permeabilitas tanah dasar bendungan 1 ×
dengan cut off (Gambar 7). Koefisien
10-6 cm/detik < k < 5 × 10-5 cm/detik,
rembesan (k) adalah 5×10-5 cm/dt atau
dengan lapisan kedap air pada elevasi
5×10-7 m/dt. Jumlah saluran aliran (Nf)
105 m. Untuk perhitungan rembesan di
adalah 4. Total kehilangan energi (H)
bawah tubuh bendungan tanpa cut-off
adalah 31.5 m. Jumlah bidang kehilangan
diperlihatkan pada Gambar 6.
energi potensial (Nd) = 24. Maka
Koefisien rembesan (k) adalah
besarnya debit rembesan:
5×10-5 cm/dt atau 5×10-7 m/dt. Jumlah
Nf
saluran aliran (Nf) adalah 4. Total q = k× ×H1
Nd
kehilangan energi (H) adalah 31.5 m.
4
Jumlah bidang kehilangan energi = (5 × 10-7) × × 31.5
34
potensial (Nd) = 20. Maka besarnya debit = 1.85 × 10-6 m3/dt <
rembesan: qijin = 1% × q banjir rata-rata
Nf = 0.01 × 492.06 m3/dt
q = k× ×H1
Nd
= 4.9206 m3/dt

PADURAKSA, Volume 7 Nomor 1, Juni 2018 P-ISSN: 2303-2693

E-ISSN: 2581-2939
 61

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 debit rembesan yang diijinkan

Berdasarkan analisis yang telah yaitu 4.9206 m3/detik,
dilakukan, maka dapat disimpulkan: sehingga debit rembesan yang
1. Debit rembesan di bawah melalui tanah dasar bendungan
tubuh bendungan tanpa cut-off aman bagi bendungan.
untuk kondisi musim hujan 2. Debit rembesan di bawah
dihitung dengan SEEP/W tubuh bendungan tanpa cut-off
sebesar 3.162×10-6 m3/dt dan untuk kondisi musim hujan
dengan cut-off diperoleh debit dihitung dengan flownet
2.077×10-6 m3/dt. Hasil sebesar 3.15×10-6 m3/dt dan
perhitungan ini lebih kecil dari dengan cut-off diperoleh debit

PADURAKSA, Volume 7 Nomor 1, Juni 2018 P-ISSN: 2303-2693

E-ISSN: 2581-2939
 62

1.85×10-6 m3/detik. Hasil Analisis Stabilitas Lereng Statik

perhitungan ini lebih kecil dari Bendungan Tipe Urugan.
debit rembesan yang diijinkan
Dharmayasa, I. G., Redana, I. W., &
3
yaitu 4.9206 m /dt, sehingga Suwarsa Putra, T. G. (2014). Analisis
debit rembesan yang melalui Kemanan Lereng Bendungan Utama
tanah dasar bendungan aman Pada Bendungan Benel di Kabupaten
bagi bendungan. Jembrana. Jurnal Spektran, 2 (2).
3. Hasil analisis dengan program
Freeze, R. A., & Cherry, J. A. (1979).
SEEP/W dan flow-net
Groundwater. Englewood Cliffs, NJ:
memperoleh hasil yang tidak
Prentice-Hall.
terlalu jauh berbeda.
4. Berdasarkan analisis maka GEO-SLOPE International Ltd. (2009).
dapat disimpulkan bahwa Seepage Modeling with SEEP/W
pemasangan cut- off dapat 2007 (An Engineering Methodology)
mengurangi rembesan di (4th ed.).
bawah tubuh bendungan. U.S. Army Corps of Engineers. (1993).
5. Rembesan yang terjadi di Engineer Manual 1110-2-1901:
bawah tubuh Bendungan Benel Engineering and Design SEEPAGE
masih cukup aman karena lebih ANALYSIS AND CONTROL FOR
rendah dari rembesan yang DAMS.
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

PADURAKSA, Volume 7 Nomor 1, Juni 2018 P-ISSN: 2303-2693

E-ISSN: 2581-2939