Pemodelan Rembesan pada Bendungan Urugan dengan Berbagai Karakteristik Tanah Dasar

Bendungan tipe urugan sebagai heavy construction berfungsi sebagai tempat penampungan air dalam jumlah besar, memiliki kelebihan yaitu dapat dibangun di segala kondisi tanah dasar termasuk topografi yang kurang baik. Namun terdapat kelemahan yaitu resiko terjadinya kerusakan fungsi bahkan fisik yang terjadi akibat rembesan. Rembesan tersebut terjadi secara alamiah, air mengalir dari tempat bertekanan tinggi ke rendah. Rembesan ini bergantung juga dengan kondisi gradasi tanah yang digunakan. Sehingga dalam upaya menyelesaikan permasalahan tersebut, diperlukan adanya suatu studi pendekatan terhadap kondisi tanah dasar bendungan terhadap besarnya debit rembesan yang dapat terjadi. Studi tersebut bisa dilakukan dengan pengecekan di lapangan atau menggunakan model numerik. Penelitian ini menggunakan pendekatan permodelan numerik dengan program bantu GeoStudio: SEEP/W dan GeoStudio: SLOPE/W, berdasarkan pertimbangan waktu dan biaya analisa di lapangan. Data dimensi bendungan dan kondisi elevasi muka air yang digunakan untuk permodelan simulasi adalah data dari Bendungan Tugu, Trenggalek. Sedangkan untuk data tanah yang digunakan yaitu 5 jenis tanah (clay, silty clay, silt, silty sand, dan sand), data tanah tersebut dari beberapa jurnal yang juga membahas topik yang sama. Simulasi penelitian ini dibagi menjadi dua; pada simulasi pertama kondisi karakteristik tanah tetap dengan elevasi muka air berubah-ubah; sedangkan pada simulasi kedua kondisi elevasi muka air tetap namun karakteristik tanah berubah. Simulasi pertama akan memodelkan 1 karakteristik dari 5 jenis tanah dengan elevasi muka air mengalami peningkatan sebesar 5 meter dari elevasi tanah dasar bendungan, +181,00, sampai elevasi di bawah muka air banjir, +256,00. Simulasi kedua akan memodelkan 3 karakteristik dari 5 jenis tanah dengan 3 kondisi elevasi muka air; muka air banjir, muka air normal, dan muka air minimum. Hasil pemodelan yang didapatkan merupakan debit rembesan dan nilai faktor keamanan untuk stabilitas bendungan. Nilai stabilitas tanah untuk bendungan sangat diperlukan karena akan memengaruhi terhadap kebutuhan perkuatan dari lereng bendungan. Hasil simulasi pertama menunjukkan bahwa nilai debit rembesan dan elevasi muka air dapat ditarik garis regresi logaritmik, serta memiliki faktor keamanan di atas 1,2. Dari simulasi pertama dapat disimpulkan bahwa jenis tanah sand memiliki perubahan debit rembesan paling besar dibandingkan dengan jenis tanah yang lain sebesar 1,90 x 10-3 m3/s, sedangkan debit rembesan terkecil yaitu pada tanah clay sebesar 1,47 x 10-9 m3/s. Hasil simulasi kedua menunjukkan bahwa peningkatan debit rembesan sebanding dengan peningkatan saturated volumetric water content. Namun terdapat beberapa hasil dari simulasi kedua yang tidak dapat digunakan sebagai acuan kedepannya karena memiliki nilai R2 < 0,75 untuk regresi logaritmik. Hasil tersebut dikarenakan jumlah data yang digunakan terbatas dan kurang merepresentasikan data yang dibutuhkan. Dari hasil simulasi pertama dan kedua, debit rembesan yang didapatkan berada di bawah batasan limpasan tahunan rata-rata yaitu 1% dari debit banjir ulang 10 tahun yang dihitung menggunakan Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu yaitu sebesar 5,99 m3/s. ====================================================================================================== The embankment dam as a heavy construction serves as a reservoir for large amounts of water, it has the advantage that can be built in all subbase conditions altough poor topography. The weakness is the specifically risk the of functional and physical damage that occurs due to seepage. The seepage occurs naturally, water flows from high to low pressure areas. This seepage also depends on the condition of the existing soil gradation. So in an effort to solve these problems, it is necessary to have a research approach to the condition of the soil on the subbase of the dam to the amount of seepage discharge that can occur. The research can be done by checking in the field or using a numerical model. This research use a numerical modeling approach with the help of GeoStudio: SEEP/W and SLOPE/W programs, based on time and cost considerations of field analysis. The dam dimensions and water level conditions used for the simulation modeling are data from the Tugu Dam, Trenggalek. Meanwhile, the soil data used, namely 5 types of soil (clay, silty clay, silt, silty sand, and sand), the soil data from several journals that also discuss the same topic about seepage. This research simulation is divided into two; in the first simulation the condition of the soil characteristics remains constant with the water level elevation are changes; while in the second simulation the condition of the water level remains constant with the soil characteristics are change. The first simulation will model 1 characteristic of 5 soil types with the water table elevation increasing by 5 meters from the subbase elevation of the dam, +181.00, to an elevation below the flood water level., +256.00. The second simulation will model 3 characteristics of 5 soil types with 3 conditions of water level elevation; flood water level, normal water level, and minimum water level. vi The modeling results obtained are seepage discharge and the value of the safety factor for dam stability. The value of soil stability for the dam is very necessary because it will affect the reinforcement requirements of the dam slope. The results of the first simulation show that the seepage discharge and water level elevation can be drawn by a logarithmic regression line, and has a safety factor abouve 1,2. From the first simulation, it can be concluded that the sand soil has the largest change in seepage discharge compared to other soil types of 1,90 x 10-3 m 3 /s, while smallest seepage discharge is clay soil of 1,47 x 10-9 m 3 /s. The results of the second simulation show that the seepage discharge and saturated volumetric water content also have a logarithmic regression. However, there are some results from the second simulation that cannot be used as a reference in the future because they have an R2 < 0.75 for logarithmic regression. These results are due to the limited amount of data used and does not represent the required data. From the results of the first and second simulations, the seepage discharge obtained is below the average annual runoff limit of 1% of the 10-year re-flood discharge calculated using Nakayasu's Synthetic Hydrograph Unit which is 5,99 m 3/