Analisis Rembesan dan Gaya Angkat Pada Perencanaan Bendung di Desa Sungai Buntu, Kecamatan Pedes, Karawang.

ANALISIS REMBESAN DAN GAYA ANGKAT PADA
PERENCANAAN BENDUNG DI DESA SUNGAI BUNTU,
KECAMATAN PEDES, KARAWANG

RADEN MUHAMAD FAKHRIEL ALIEM
WIRAKARTAKUSUMAH

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Rembesan dan
Gaya Angkat Pada Perencanaan Bendung di Desa Sungai Buntu, Kecamatan
Pedes, Karawang adalah benar karya saya dengan arahan dari Dosen Pembimbing
Akademik dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan

maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2013
R.Muhamad Fakhriel Aliem W
NIM F44090031

ABSTRAK
RADEN MUHAMAD FAKHRIEL ALIEM WIRAKARTAKUSUMAH. Analisis
Rembesan dan Gaya Angkat Pada Perencanaan Bendung di Desa Sungai Buntu,
Kecamatan Pedes, Karawang. Dibimbing oleh YULI SUHARNOTO.
Bendung merupakan bangunan air yang terletak melintang arah aliran
sungai dan berfungsi untuk meninggikan mukai air sungai. Dalam
perencanaannya, diperlukan beberapa analisis gaya pada konstruksi bendung agar
bendung tersebut dapat dioperasikan sesuai dengan fungsinya. Fokus pada
penelitian ini yaitu analisis rembesan dan gaya angkat pada bendung.Tujuan dari
penelitian ini yaitu menganalisis dan menghitung nilai dari rembesan dan gaya
angkat yang terjadi pada bendung untuk dijadikan acuan pada perencanaan
konstruksi bendung tersebut. Lokasi penelitian ini terletak di Desa Sungai Buntu,

Kecamatan Pedes, Kabupaten Karawang. Metode perhitungan yang digunakan
mengacu pada KP-02 tentang Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan Utama dan
KP-06 tentang Kriteria Perencanaan Bagian Parameter Bangunan. Data yang
dibutuhkan diantaranya: koefisien permeabilitas tanah, perbedaan tinggi muka air
hulu dan hilir sungai. Alat yang digunakan yaitu ring sampel, meteran, serta
seperangkat alat komputer, alat hitung dan alat tulis. Dari hasil permodelan
menggunakan program Geo Studio Seep/w nilai dari debit rembesan yang
didapatkan yaitu sebesar 1,01 x10-8 m3/dtk. Sedangkan dengan menggunakan
rumus empiris didapatkan hasil 1,72x10-8 m3/dtk. Nilai dari gaya angkat yang
didapatkan dari hasil perhitungan yaitu sebesar 2450 kg/m.
Kata Kunci: bendung, rembesan, gaya angkat

ABSTRACT
RADEN MUHAMAD FAKHRIEL ALIEM WIRAKARTAKUSUMAH. Seepage
And Uplift Pressure Analysis In Designing A Dam In Sungai Buntu Village,
Karawang .Supervised by YULI SUHARNOTO.
The construction of a dam is built crossing river stream for elevating water
level. In designing a dam, force field analysis in a dam is needed to ensure a dam
can be operated properly. The focus of this research is to analize seepage and
uplift pressure in a dam. The objective of this research is quantifying and

analyzing the force that occurs in a dam as a reference in designing of a dam
construction. The study is located in Sungai Buntu Village, Pedes, Karawang. The
analysis is using guideline KP-02 Criteria for Designing Main Dam and KP-06
Criteria for Designing Additioal Structures. Software Geo Studio Seep/w 2004 is
used in seepage analysis. The data which are required are soil permeability, and
water level at upstream and downstream. The equipments used in this study are
soil ring, tape, computer, and calculator. Based on the result of Geo Studio
Seep/w 2004 analysis, the quantity of seepage under the Dam is 1,01 x10-8 m3/sec.
Based on flow net analysis the quantity of seepage under the Dam is 1,72x10-8
m3/sec and the uplift pressure is 2450 kg/m.
Keywords: Dam, seepage, uplift pressure

ANALISIS REMBESAN DAN GAYA ANGKAT PADA
PERENCANAAN BENDUNG DI DESA SUNGAI BUNTU,
KECAMATAN PEDES, KARAWANG

RADEN MUHAMAD FAKHRIEL ALIEM
WIRAKARTAKUSUMAH

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

6

Judul Skripsi : Analisis Rembesan dan Gaya Angkat Pada Perencanaan Bendung
di Desa Sungai Buntu, Kecamatan Pedes, Karawang.
Nama
NIM

: Raden Muhamad Fakhriel Aliem Wirakartakusumah
: F44090031


Disetujui oleh

Dr Ir Yuli Suharnoto, M. Eng
Pembimbing

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Budi Indra Setiawan, MAgr
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah subhanahu wa ta’ala atas
berkat rahmat serta hidayah-Nya lah, penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah
ini yang berjudul Analisis Rembesan dan Gaya Angkat pada Perencanaan
Bendung di Desa Sungai Buntu, Kecamatan Pedes, Karawang. Karya ilmiah ini
dibuat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut

Pertanian Bogor.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr Ir Yuli Suharnoto,
M.Eng selaku dosen pembimbing akademik. Selain itu, ucapan terima kasih
penulis sampaikan kepada kedua orang tua, rekan-rekan mahasiswa Departemen
Teknik Sipil dan Lingkungan IPB Angkatan 2009 yang telah memberikan
bimbingan, motivasi, semangat dan saran atau masukan untuk kesempurnaan
karya ilmiah ini.
Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan
dapat digunakan sebagaimana mestinya.

Bogor, Juli 2013
R.Muhamad Fakhriel Aliem W

8

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN

Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Gambaran Lokasi
Kondisi Iklim
Kondisi Tanah
Bahan
Alat
Prosedur Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Saluran dan Bendung Eksisting Desa Sungai Buntu
Koefisien Rembesan Sampel Tanah Uji
Analisis Debit Rembesan
Analisis Gaya Angkat
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan

Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

vi
vi
vi
1
1
1
1
2
2
2
3
3
4
4
4

4
4
11
11
13
13
16
17
17
17
17
18
21

vi

DAFTAR TABEL
1 Hasil Pengukuran Bendung Eksisting
2 Pengukuran Profil Saluran Bendung Rencana
3 Nilai dari Koefisien Permeabilitas

4 Dimensi Bendung Rencana
5 Parameter Debit Rembesan
6 Tinggi Tekan Pada Pondasi

12
12
13
14
15
16

DAFTAR GAMBAR
1 Tahap Pelaksanaan Penelitian
2 Lokasi Perencanaan Bendung Desa Sungai Buntu
3 Peta Kabupaten Karawang
4 Tanah Uji yang Berada di Dalam Ring Sampel
5 Lapisan Tanah di Desa Sungai Buntu
6 Contoh Uji Permeabilitas
7 Prinsip Pengujian Falling Head Permeameter
8 Pemilihan Analisis Seep/w Pada Geo Studio 2004

9 Kotak Dialog axis X dan Y
10 Sketsa Bendung dan Pondasinya
11 Conductivity Function
12 KeyIn Material Properties
13 Permodelan Bendung
14 Proses Verivy/optimize Data
15 Proses Solve
16 Penambahan Garis Kontur dan Garis Aliran Pada Permodelan
17 Bendung Eksisting
18 Pengukuran Dimensi Saluran
19 Tanah Homogen dan Isotropis
20 Hasil Perhitungan Debit Rembesan
21 Sketsa Jejaring Aliran
22 Tampak Melintang Bendung Rencana
23 Diagram Gaya Angkat Pada Pondasi

2
3
3
4
4
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
10
12
12
14
15
15
17
17

DAFTAR LAMPIRAN
1 Grafik Iterasi Dalam Perhitungan Analisis Debit Rembesan
2 Contoh Node Information Pada Pondasi Bendung
3 Contoh Flow Path Information

18
19
20

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah merupakan susunan butiran padat dan pori-pori yang saling
berhubungan satu sama lain sehingga air dapat mengalir dari satu titik yang
mempunyai energi lebih tinggi ke titik yang mempunyai energi yang lebih rendah.
Aliran air di bawah tanah memiliki permasalahan yang cukup luas. Pada
umumnya aliran bawah tanah digolongkan atas 2 (dua) kategori, yaitu masalah
rembesan (seepage) dan aliran airtanah (groundwater flow). Masalah rembesan
biasanya digolongkan atas penampungan air pada bendungan, sedangkan masalah
aliran airtanah berhubungan dengan proses infiltrasi natural yang mengalir melalui
lapisan-lapisan tanah sampai akhirnya masuk kembali ke mata air dan sungai.
Pengendalian rembesan pada bendung merupakan hal penting yang harus
diperhatikan. Prinsip utamanya adalah mencegah atau mengurangi rembesan
hingga mencapai jumlah debit yang kecil. Selain itu, analisis masalah rembesan
perlu dilakukan untuk mencegah kehancuran yang ditimbulkan oleh gaya-gaya
yang ditimbulkan oleh rembesan itu sendiri. Dalam memecahkan masalah
rembesan, ada beberapa metode yang sering digunakan, suatu metode umumnya
hanya cocok untuk memecahkan suatu masalah tertentu saja.
Selain masalah rembesan, gaya angkat pada bendung juga perlu
diperhatikan.Hal tersebut bertujuan agar bendung tidak terbalik dan mampu
menahan gaya angkat yang ditimbulkan oleh air. Oleh karena itu, diperlukan
analisis mengenai besaran nilai dari debit rembesan dan gaya angkat pada
bendung di Desa Sungai Buntu, Kecamatan Pedes, Karawang, Jawa Barat.
Perumusan Masalah
Berdasarkan survei awal yang dilakukan, di Desa Sungai Buntu terdapat
sebuah bendung sederhana yang telah dibuat oleh warga setempat. Bendung
tersebut terbuat dari bambu dan susunan karung berisi tanah. Bendung tersebut
juga belum dilengkapi dengan pintu air, sehingga aliran air yang berasal dari laut
maupun sungai masih belum bisa dikendalikan. Hal tersebut menyebabkan saat
kondisi pasang air laut masuk ke persawahan warga, sedangkan pada saat surut air
dari sungai tidak bisa digunakan untuk irigasi . Oleh karena itu, diperlukan sebuah
bendung baru yang dilengkapi dengan pintu air agar mampu menahan air laut
yang masuk ke areal persawahan dan mampu menampung air tawar dari hulu
sungai untuk dijadikan suplai air irigasi .
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu : 1) Menganalisis dan menghitung nilai dari
debit rembesan pada bendung, dan 2) Menganalisis dan menghitung nilai dari
gaya angkat pada bendung.

2

Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini yaitu mengetahui nilai dari debit rembesan
maupun gaya angkat pada bendung, sehingga dapat dijadikan sebagai acuan dalam
perencanaan bendung.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini terbatas pada analisis rembesan dan gaya angkat pada
konstruksi bendung di Desa Sungai Buntu, Kecamatan Pedes, Karawang.

METODE

1.

2.

Metode yang digunakan dalam proses penelitian ini terdiri dari:
Studi literatur.
Studi literatur dilakukan untuk memperoleh pengetahuan dasar mengenai
permasalahan yang akan diteliti. Selain itu, studi literatur bertujuan untuk
mempelajari berbagai metode untuk menentukan debit limpasan dan
parameter yang mempengaruhinya.Literatur yang menjadi acuan berasal
dari buku teks, karya tulis dan jurnal ilmiah.
Studi lapangan.
Studi lapangan dilakukan dengan cara survei. Survei ini bertujuan untuk
memperoleh data-data yang dibutuhkan, baik sekunder maupun aktual yang
berhubungan dengan lokasi penelitian. Data yang dibutuhkan meliputi
dimensi saluran dan koefisien permeabilitas tanah.
Adapun tahapan pelaksanaan penelitian ini adalah sebagai berikut:

Gambar 1 Tahapan Penelitian

3

Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan dari bulan Mei sampai Juli Tahun 2013 di Desa
Sungai Buntu, Kecamatan Pedes, Kabupaten Karawang.

Gambar 2 Lokasi Perencanaan Bendung Desa Sungai Buntu

Gambaran Lokasi
Kabupaten Karawang berada di bagian utara Provinsi Jawa Barat yang
secara geografis terletak pada posisi 5o56’ - 6o34’ LS dan 107o02’ - 107o40’ BT.
Luas wilayah Kabupaten Karawang yaitu 1.753,27 km2.Secara administratif batasbatas Kabupaten Karawang yaitu sebelah Utara dengan Laut Jawa, sebelah
Selatan dengan Kabupaten Purwakarta, sebelah Timur dengan Kabupaten Bekasi,
dan sebelah Tenggara dengan Kabupaten Bogor dan Kabupaten Cianjur.

Sumber : Bappeda Kabupaten Karawang (2007)

Gambar 3 Peta Kabupaten Karawang

4

Kondisi Iklim
Sesuai dengan bentuk fisiografinya Kabupaten Karawang merupakan
dataran rendah dengan temperatur udara rata-rata 27oC dengan tekanan udara ratarata 0,01 milibar, penyinaran matahari 66% dan kelembaban nisbi 80%. Secara
regional, kontrol dominan pada arus dan gelombang di laut Jawa adalah angin
muson yang bertiup tetap dari arah tenggara pada bulan April-November dan dari
arah barat laut pada bulan Desember-Maret, kecepatan angin antara 30 –35
km/jam, lamanya tiupan rata-rata 5 – 7 jam.
Kondisi Tanah
Secara umum, jenis tanah di Kabupaten Karawang terdiri dari alluvial
terutama pada lahan sawah dataran rendah, sedangkan untuk daerah pegunungan
atau berbukit-bukit terdiri dari podsolik dan latosol.
Wilayah Kabupaten Karawang sebagian besar berupa dataran pantai yang
luas, yang terhampar di bagian pantai utara dan terbentuk dari batuan sedimen
yang terdiri dari bahan-bahan lepas terutama endapan laut dan aluvium vulkanik.
Di bagian tengah ditempati oleh perbukitan terutama dibentuk oleh batuan
sedimen, sedang di bagian selatan terletak Gunung Sanggabuana dengan
ketinggian ± 1.291 m di atas permukaan laut.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sampel tanah lokasi
penelitian, air destilat untuk uji permeabilitas, dan dimensi bendung rencana.
Alat
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain seperangkat
komputer/laptop yang sudah terdapat perangkat lunak (software) untuk membantu
pengolahan data seperti Microsoft Excel 2010, Auto Cad 2007, dan Geo Studio
Seep/w, kamera untuk pendokumentasian, kalkulator dan alat tulis. Selain itu,
digunakan juga ring sampel, meteran, dan falling head permeameter.
Prosedur Analisis Data
Secara umum, tahapan pengolahan data terbagi menjadi dua tahap yaitu
penelitian pendahuluan dan penelitian utama.
1.
Analisis pendahuluan.
Pada tahap ini, dilakukan pengukuran lapang mengenai dimensi saluran,
tinggi muka air saluran, dan pengambilan sampel tanah. Pengukuran
dimensi saluran berfungsi untuk menentukan dimensi bendung yang akan
dibuat, sedangkan pengambilan sampel tanah digunakan untuk menentukan
sifat tanah seperti kekuatan geser tanah maupun koefisien permeabilitas.
Penentuan koefisien permeabilitas dilakukan di laboratorium mekanika
tanah Fakultas Teknologi Pertanian dengan menggunakan alat falling head
permeameter. Tahapan yang dilakukan untuk menentukan koefisien
permeabilitas yaitu :

5

1) Pengambilan Sampel Tanah.
Dalam mengambil sampel tanah digunakan 3 buah ring sampel
dengan masing-masing kedalaman yaitu: 0-20 cm sebanyak 1 buah dan
20-40 cm sebanyak 2 buah.

Gambar 4 Tanah Uji yang Berada di Dalam Ring Sampel

Gambar 5 Lapisan Tanah di lokasi Desa Sungai Buntu
2) Uji Laboratorium dengan Menggunakan Falling Head Permeameter
Tujuan dari pengujian ini adalah memperoleh informasi mengenai
kemampuan tanah dalam menyimpan dan meloloskan air. Dalam
pengujian ini, tanah disumbat dengan karet yang dilengkapi dengan pipa.
Melalui pipa tersebut dialirkan air destilat hingga mencapai batas yang
telah ditentukan dan tanah menjadi jenuh. Kemudian dicatat lamanya
waktu yang dibutuhkan air untuk meresap.

6

Gambar 6 Contoh Uji Permeabilitas

Gambar 7 Prinsip Pengujian Falling Head Permeameter
Data hasil pengujian kemudian diolah untuk mendapatkan nilai
permeabilitas tanah melalui persamaan berikut.
K = 2,303 (al/AT) log(h1/h2) ................................................ (1)
Keterangan:
a = luas pipa pengukur (cm2)
l = panjang benda uji (cm)
A= luas potongan melintang benda uji (cm2)
T= waktu (detik)
h= perbedaan tinggi pada sembarang waktu t (cm)

7

2.

Penelitian utama.
Adapun tahapan analisis data pada penelitian utama terbagi ke dalam dua
tahapan, antara lain:
1. Penentuan Debit Rembesan
Analisis debit rembesan dilakukan dengan 2 cara, yaitu menggunakan
program Geo Studio Seep/w dan menggunakan rumus empiris. Dalam
permodelan menggunakan program Geo Studio Seep/w ini hal yang
pertama yang harus dilakukan yaitu dengan memilih student license
kemudian pilih File=> New=>Seep/w. Seperti yang terlihat pada
Gambar 8.

Gambar 8 Pemilihan Analisis Seep/w pada Geo Studio 2004
Kemudian dibuat axis pada lembar kerja dengan cara Sketch=> Axes.
Axis ini berfungsi untuk menentukan jarak yang diinginkan pada
permodelan di sumbu X dan sumbu Y. Selain itu, dilakukan juga
pemberian nama pada masing-masing sumbu pada kotak dialog ini.

Gambar 9 Kotak Dialog axis X dan Y

8

Untuk membuat sketsa bendung dan pondasinya digunakan lines
dengan cara Sketch=>Lines, kemudian disesuaikan dengan dimensi yang
direncanakan.

Gambar 10 Sketsa Bendung dan Pondasinya
Setelah itu, dilakukan indentifikasi masalah dengan memasukkan
variabel-variabel yang akan dijadikan acuan dalam perhitungan pada toolbar
KeyIn. Variabel-variabel tersebut berupa hydraulic conductivity, boundary
layer, dan material properties.

Gambar 11 Conductivity Function
Pada permodelan ini asumsi-asumsi yang digunakan yaitu tanah
dianggap homogen, tidak ada fungsi dari kadar air, rasio dari konduktivitas
hidraulik adalah 1, dan aliran merupakan aliran tetap.

9

Gambar 12 KeyIn Material Properties
Kemudian membuat region , mesh, boundary condition, dan flux section
pada permodelan. Region berfungsi untuk membagi daerah sesuai dengan
kondisi yang digunakan, sedangkan mesh merupakan pembagian aksi-aksi
dari perhitungan dalam permodelan yang saling berhubungan secara
keseluruhan. Boundary condition merupakan tinggi aliran di hulu dan hilir
bendung. Sedangkan flux section merupakan perhitungan total dari debit
rembesan yang terjadi di bawah bendung. Gambar dibawah ini
menunjukkan permodelan bendung pada proses define.

Gambar 13 Permodelan Bendung
Proses define pada program ini telah selesai. Lalu, untuk mengetahui
dalam permodelan terdapat kesalahan atau tidak dilakukan verify/optimize
data dengan cara Tools =>Verify/optimize.

10

Gambar 14 Proses Verify/optimize Data
Setelah mengetahui tidak ada error dalam permodelan, dilakukan proses
Solve dengan cara Tools => Solve=> Start Solve.

Gambar 15 Proses Solve
Tahap terakhir dari permodelan ini yaitu membuat contour. Kontur ini
berfungsi untuk menampilkan hasil dari permodelan yang telah dilakukan.

Gambar 16 Penambahan Garis Kontur dan Garis Aliran Pada Permodelan

11

Selain menggunakan software Geo Studio Seep/w, terdapat rumus
empiris untuk menghitung debit rembesan, yaitu :
q= k. ΔH. .................................................................................... (2)
Keterangan:
q = debit rembesan (m3/detik)
k = koefisien permeabilitas (m/detik)
ΔH = beda tinggi muka air hulu dan hilir (m)
Nf = jumlah total flow channel dalam jejaring aliran
Nd = jumlah penurunan dari garis ekuipotensial
2. Penentuan Gaya Angkat Pada Bendung
Dalam penentuan gaya angkat pada bendung, rumus yang digunakan yaitu :
Hx = (h1+ d) - n(h1/Nd) .....................................................................
Keterangan :
Hx = tinggi tekan di titik x (m)
h1 = tinggi muka air di hulu bendung (m)
d = kedalaman pondasi bendung (m)
n = titik ke-n
Nd = jumlah penurunan dari garis ekuipotensial

(3)

U = w .A. ........................................................................................

(4)

Keterangan:
U = gaya angkat pada bendung (kg/m)
w = berat jenis air (1000 kg/m3)
A = luas diagram tinggi tekan (m2)

HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Saluran dan Bendung Eksisting Desa Sungai Buntu
Desa Sungai Buntu merupakan bagian dari Kabupaten Karawang dengan
mata pencaharian masyarakatnya berasal dari hasil pertanian maupun laut. Dalam
pemanfaatan irigasi pertanian, warga desa Sungai Buntu menggunakan aliran air
dari sungai Cisoga untuk dibendung. Hanya saja, bendung tersebut masih berupa
bendung sederhana yang terbuat dari karung berisi tanah dan sekat-sekat bambu.
Oleh karena itu, bendung yang ada belum bisa memenuhi kebutuhan masyarakat
Desa Sungai Buntu. Masyarakat sekitar menginginkan konstruksi bendung yang
mampu mengatur aliran air yang masuk. Ketika terjadi pasang, air laut yang
masuk dapat ditahan, sedangkan saat kondisi surut air dari sungai dapat
ditampung untuk dijadikan suplai air irigasi.
Kondisi air sungai sendiri telah keruh dan berwarna kecokelatan, sedangkan
kondisi air di sekitar bendung telah berlumpur dan banyak ditumbuhi tanaman
liar. Berdasarkan hasil pengukuran terhadap bendung eksisting, didapatkan hasil
sebagai berikut:

12

Tabel 1 Hasil Pengukuran Bendung Eksisting
Parameter
Nilai
Lebar saluran
19,2 m
Tinggi Muka Air Hulu
0,9 m
Tinggi Muka Air Hilir
0,5 m
0,4 m
h

Gambar 17 Bendung Eksisting
Kondisi bendung eksisting yang kurang baik menyebabkan perlu dibuatnya
bendung baru yang dilengkapi dengan pintu air. Dengan adanya pintu air, aliran
air yang keluar-masuk dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Berdasarkan
pengukuran di lapangan, didapatkan data mengenai profil saluran sebagai berikut :
Tabel 2 Pengukuran Profil Saluran Bendung Rencana
Data
Nilai
Lebar saluran
11,3 m
Tinggi muka air ke tepian 0,8 m
Kedalaman saluran
0,95 m
Kecepatan aliran
0,125 m/dtk
Debit
2,47 m3/dtk

Gambar 18 Pengkuran Dimensi Saluran

13

Koefisien Permeabilitas Sampel Tanah Uji
Dalam perencanaan desain bendung diperlukan pengambilan sampel tanah
untuk dianalisis gaya-gaya yang bekerja pada bendung. Pada analisis rembesan,
perhitungan koefisien permeabilitas merupakan hal yang penting dalam
perhitungan debit rembesan. Koefisien permeabilitas (coefficient of permeability)
mempunyai satuan yang sama seperti kecepatan. Istilah koefisien permeabilitas
sebagian besar digunakan oleh ahli teknik tanah, sedangkan para ahli geologi
menyebutnya sebagai konduktifitas hidrolik (hydraulic conductivity). Koefisien
permeabilitas tanah tergantung dari beberapa faktor, yaitu: kekentalan cairan,
distribusi ukuran pori, distribusi ukuran butir, angka pori, kekasaran permukaan
butiran tanah, dan derajat kejenuhan tanah (Das, Braja M 1993).
Berdasarkan hasil uji laboratorium didapatkan nilai dari koefisien
permeabilitas pada masing-masing sampel tanah uji, yaitu :

No. Ring
A17
A20
A38

Tabel 3 Nilai dari Koefisien Permeabilitas
h1 (cm) h2 (cm) T (detik)
k (cm/dtk)
k(m/dtk)
18
9,65
83220
2,201E-06
2,201E-08
18
7,026
17352
3,32139E-06 3,321E-08
18
3,42
83285
5,86331E-06 5,863E-08

Ring sampel A38 merupakan sampel tanah pada kedalaman 0-20 cm,
sedangkan ring sampel A20 dan A17 merupakan sampel tanah pada kedalaman 2040 cm. Dalam definisi hukum Darcy, suatu material dikatakan permeabel jika
material tersebut mengandung rongga yang menerus. Setiap tanah dan setiap
batuan memenuhi syarat tersebut. Namun, diantara berbagai material tanah
tersebut terdapat perbedaan yang besar dalam tingkat permeabilitasnya. Koefisien
permeabilitas bertambah seiring dengan bertambah besarnya ukuran rongga yang
makin besar dengan bertambah bersarnya ukuran butiran (Peck, Ralph B 1996).
Berdasarkan hasil uji laboratorium yang telah dilakukan, dapat diketahui
bahwa ring sampel dengan nomor A38 memiliki nilai koefisien permeabilitas (k)
terbesar yaitu 5,86 x10-8 m/dtk Hal ini menunjukkan bahwa rongga tanah pada
kedalaman 0-20 cm mampu meloloskan air lebih cepat dibandingkan dengan
tanah pada kedalaman 20-40 cm. Sehingga, nilai k tersebut digunakan dalam
analisis debit rembesan agar hasil perhitungan mempunyai nilai yang lebih aman.
Analisis Debit Rembesan
Rembesan pada bendungan dan pondasi merupakan faktor penting dalam
stabilitas bendungan. Rembesan merupakan aliran yang secara terus menerus
mengalir dari hulu menuju hilir. Aliran air ini merupakan aliran dari air sungai
melalui material yang lolos air (permeable), baik melalui tubuh bendung maupun
pondasi. Untuk itu, pola aliran dan debit rembesan yang keluar melalui tubuh
bendung dan pondasi sangat penting dan perlu untuk diperhatikan (Yong.et. al ,
2009)
Analisa rembesan pada bendung umumnya dimodelkan baik secara fisik
maupun secara empiris untuk mengetahui fenomena pola aliran dari rembesan.
Dengan memberikan kondisi batas tertentu dan sifak fisik material tanah maupun

14

pondasi, pemodelan ini dapat digunakan untuk menentukan tekanan hidraulik,
pola aliran, serta jumlah debit rembesan.
Dalam analisis ini terdapat beberapa kondisi yang digunakan yaitu tanah
dianggap homogen dan isotropis. Tanah homogen dan isotropis merupakan tanah
yang memiliki nilai koefisien permeabilitas yang sama pada semua arah, seperti
pada Gambar 19.

Gambar 19 Tanah Homogen dan Isotropis
Selain itu, kondisi aliran yang digunakan dalam permodelan ini yaitu aliran
tetap. Aliran tetap (steady flow) terjadi di titik manapun jika kondisi seperti
kecepatan, tekanan, dan kedalaman aliran tidak terjadi perubahan terhadap waktu.
Sehingga, rata- rata kecepatan dan tekanan aliran tersebut konstan.
Untuk melakukan perhitungan, digunakan dimensi bendung rencana
sebagai berikut :
Tabel 4 Dimensi Bendung Rencana
No. Parameter
Nilai (m)
1
Lebar Bendung
1
2
Tinggi Bendung
1
3
Lebar Pondasi
1
4
Kedalaman Pondasi
2
5
Beda Tinggi Hulu dan Hilir 0,4
6
Panjang jalur rembesan
15
7
Kedalaman Lapisan Kedap
3
Dalam analisis debit rembesan ini digunakan 2 cara yaitu dengan
menggunakan program Geo Studio Seep/w dan rumus empiris. Komponen pada
Geo Studio Seep/w terdiri dari 3 macam, yaitu: define, solve, dan contour. Dalam
pemecahan masalah ini komponen awal yang digunakan yaitu define. Define
berfungsi untuk melakukan permodelan dan memasukkan parameter-parameter
yang digunakan dalam perhitungan.
Parameter yang berhubungan dengan air seperti, koefisien permeabilitas
tanah (k) dan beda tinggi antara hulu dan hilir bendung dimasukkan ke
dalam permodelan. Sehingga, didapatkan hasil seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 20.

15

Gambar 20 Hasil Perhitungan Debit Rembesan
Dari hasil permodelan menggunakan program Geo Studio Seep/w ini nilai
dari debit rembesan yang didapatkan yaitu sebesar 1,01 x10-8 m3/dtk. Selain
menggunakan program, telah dicoba juga perhitungan debit rembesan dengan
menggunakan rumus empiris.

Gambar 21 Sketsa Jejaring Aliran
Dari Gambar 21 didapatkan informasi sebagai berikut:
Tabel 5 Parameter Debit Rembesan
Parameter
Nilai
ΔH
0,4 m
Nf
5
Nd
10
k
5,86 x10-8 m3/dtk
Dengan memasukkan ke persamaan 2, maka nilai dari debit rembesan yang
didapatkan yaitu sebesar 1,72x10-8 m3/dtk.

16

Analisis Gaya Angkat
Air pada keadaan statis di dalam tanah akan mengakibatkan tekanan
hidrostatis yang arahnya ke atas (uplift). Akan tetapi, jika air mengalir lewat
lapisan tanah, aliran air akan mendesak partikel tanah sebesar tekanan
hidrodinamis yang bekerja menurut arah alirannya.

Gambar 22 Tampak Melintang Bendung Rencana
Dari Gambar 22 didapatkan perhitungan seperti pada Tabel 6

n

Titik

3
7

B
C

Tabel 6 Tinggi Tekan Pada Pondasi
h1+ d
n (h1/Nd)
Tinggi Tekan
(m)
(m)
(m)
2,9
0,27
2,63
2,9
0,63
2,27
Total
4,9

Gambar 23 Diagram Gaya Angkat Pada Pondasi
Sehingga, didapakan nilai dari gaya angkat (uplift pressure) pada bendung
yaitu :
U = 1000 kg/m3 x0,5x (2,63m+2,27m)
= 2450 kg/m

17

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Dari hasil permodelan menggunakan program Geo Studio Seep/w ini nilai
dari debit rembesan yang didapatkan yaitu sebesar 1,01 x10-8 m3/dtk. Sedangkan
dengan menggunakan rumus empiris didapatkan hasil 1,72x10-8 m3/dtk. Nilai dari
gaya angkat yang didapatkan dari hasil perhitungan yaitu sebesar 2450 kg/m.
Hasil dari perhitungan tersebut akan dijadikan sebagai acuan dalam perencanaan
bendung.
Saran
Dalam penyelidikan detail tentang analisis rembesan maupun gaya angkat
diperlukan perhitungan faktor keamanan (s) terhadap gaya-gaya yang bekerja
pada bendung. Sehingga, diperlukan analisis dengan gaya-gaya lain yang bekerja
pada bendung. Pencegahan terhadap bahaya rembesan seperti piping (erosi tanah)
dapat dilakukan dengan cara membuat lantai muka, filter, maupun cover pada
bendung.

DAFTAR PUSTAKA
Das, Braja M.1993.Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis).
Jakarta:Erlangga.
Departemen Pekerjaan Umum (DPU). 1986. Standar Perencanaan Irigasi KP-02
bagian Bangunan Utama. CV. Galang Persada. Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum (DPU). 1986. Standar Perencanaan Irigasi KP-06
Bagian Parameter Bangunan. CV. Galang Persada. Bandung.
Han Yong, KE Chuanfang.2009. Study on Anti-seepage Effect of Xiongjiagang
Earth-Rock Dam Based on Cut-off Wall Scheme. Publishing China Three
Gorges University, Yichang, Hubei P. R.China, 443002
Hardiyatmo, Hary Christady.1992 Mekanika Tanah 1.Jakarta: PT Gramedia
Pustaka Utama.
Peck Ralph B, Hanson Walter E, Thornburn Thomas H.1996.Teknik
Fondasi.Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

18

Lampiran 1 Grafik Iterasi Dalam Perhitungan Analisis Debit Rembesan

19

Lampiran 2 Contoh Node Information Pada Pondasi Bendung

20

Lampiran 3 Contoh Flow Path Information

21

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 29
Agustus 1991 dari ayah dr. Muhamad Salman Sp,KJ dan
ibu Ir.Nunung Nurohmah, M.Si.Penulis adalah putra
kedua dari empat bersaudara.Penulis memulai pendidikan
di SD Rimba Putera Kota Bogor (1997-2003), dan
dilanjutkan di SMP Negeri 1 Bogor (2003-2006). Tahun
2009 penulis lulus dari SMA Negeri 5 Bogor dan pada
tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut
Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi
Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Teknik
Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam
bebagai kegiatan organisasi seperti menjadi pengurus Himpunan
MahasiswaTeknik Sipil dan Lingkungan IPB sebagai staf Departemen Ilmu
Pengetahuan dan Teknologi (2010/2011). Penulis juga pernah menjadi asisten
mata kuliah Gambar Teknik selama 1 semester. Pada tahun 2012-2013 penulis
mendapatkan beasiswa dari Yayasan Kasih dan AA Rachmat.
Bulan Juni-Agustus 2012 penulis melaksanakan Praktik Lapangan di
Proyek 6 Ci’s Institutional Strengthening For Water Resources Management
(IWRM) Package B dengan Judul Aspek Konservasi Sumber Daya Air pada
Kajian Lingkungan Hidup Strategis (KLHS) wilayah sungai Ciliwung. Selain itu,
pada bulan Juni 2013-saat ini penulis bekerja sebagai asisten hydrology
engineering pada proyek Jembatan Batam dan Papua di MFA.