Garis Freatik dan Jaringan Aliran

44 Dari hasil pengujian falling head didapatkan nilai permeabilitas model tanggul sebesar 2,48x10 -6 cmdetik. Bila dibandingkan dengan penelitian sebelumnya maka terdapat perbedaan laju permeabilitas. Perbedaan ini salah satunya dapat disebabkan oleh perbedaan nilai kepadatan tanah RC yang digunakan Tabel 15. Tabel 15. Hubungan nilai RC dan permeabilitas No RC Permeabilitas cmdetik 1 91,44 2,57 x 10 -6 2 95,40 2,31 x 10 -6 3 92,45 2,48 x 10 -6 Ket : Suherman 2004 Azizah 2005 Pada Tabel 15, perbedaan nilai RC pada penelitian Suherman dan Azizah disebabkan oleh perbedaan jumlah tumbukan yang dilakukan pada uji tumbuk manual, sedangkan spesifikasi alat yang digunakan tidak berbeda. Pada penelitian Suherman2004 jumlah tumbukan pada uji tumbuk manual sebanyak 75 kali, sedangkan pada penelitian Azizah 2005 jumlah tumbukan 100 kali. Pada penelitian yang dilakukan pada tahun 2006 ini alat dan jumlah tumbukan uji tumbuk manual sama dengan penelitian Azizah, tetapi berat alat penumbuk rammer yang digunakan berbeda.

4.4. Garis Freatik dan Jaringan Aliran

a. Pengamatan terhadap model tanggul di laboratorium. Pengamatan langsung terhadap model tanggul mempermudah dalam mempelajari teori garis aliran pada tubuh tanggul. Melalui pengamatan ini dapat dilihat secara langsung bagaimana proses perembesan air yang terjadi di dalam tubuh tanggul. Dengan adanya proses perembesan air secara visual ini maka dapat dibandingkan hasilnya dengan teori yang sudah ada. Kelebihan yang diperoleh dari penggunaan model ini yaitu dapat menggambarkan batas atas dari rembesan sehingga garis aliran yang terjadi dapat diperoleh secara lebih tepat untuk menggambarkan kondisi sesungguhnya di lapangan Jumikis, 1962. Hal ini disebabkan adanya kemungkinan beberapa kondisi batas pada tanggul di lapangan 45 yang tidak dapat diperhitungkan dalam teori, sehingga menyebabkan perbedaan hasil antara teori dan kondisi di lapangan. Dari kelima ulangan menggunakan spesifikasi pemadatan yang sama. Nilai 138,27 kJm 3 merupakan nilai uji tumbuk diperoleh dengan acuan dari pemadatan standar pada penelitian Sumarno 2003. Jumlah tumbukkan rata-rata pada pemadatan merupakan konversi dari jumlah tumbukan rata-rata pada uji tumbuk manual berdasarkan perbandingan antara luas dengan permukaan rata-rata pada uji tumbuk dengan luas permukaan rata-rata pada model tanggul. Proses pemadatan yang dilakukan pada pembuatan model tanggul tidak terlalu mengalami kesulitan. Pemadatan yang dilakukan sesuai dengan nilai sifat fisik yang sudah didapatkan berdasarkan hasil penelitian Herlina 2003. Adapun nilai permeabilitas yang didapatkan dari hasil pengukuran model tanggul rata-rata yaitu 2,48 x 10 -6 cmdetik. Nilai permeabilitas yang didapatkan lebih kecil dari nilai permeabilitas hasil penelitian sebelumnya yaitu 2,57x 10 -6 cmdetik Suherlan, 2005. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu tekanan pamadatan yang dilakukan sebesar 138,27 kJm 3 dan kepadatan relatif RC yang dilakukan ditambah menjadi 92,45. Penentuan nilai potensial air tanah pF dilakukan dengan konversi persamaan grafik hubungan antara kadar air dengan pF dari penelitian Herlina 2003. Dari konversi tersebut dapat diperoleh nilai pF sebesar 2,59 pada kadar air 33,5 . Kadar air ini merupakan kadar air optimum dan pF dipengaruhi oleh kadar air Herlina, 2003. Semakin jenuh tanah, maka nilai pF akan semakin rendah, tanpa terpengaruh oleh berat isi kering atau kepadatan tanah. Proses pemadatan yang dilakukan pada waktu membuat model tanggul dilakukan sesuai dengan teori yang sudah ada yaitu menggunakan RC diatas 90 . Nilai RC yang digunakan pada pemadatan tanggul ini adalah 92,45. Adapun jumlah tumbukan yang dilakukan pada tiap lapisan tanggul dapat dilihat pada Tabel 8. Nilai RC dan jumlah tumbukan pada penelitian kali ini berbeda dari penelitian sebelumnya baik pada penelitian Latif 2004 yang menggunakan RC 69,4, Suherlan 2004 yang menggunakan RC 91,4, dan Azizah 2005 dengan RC 95,4. 46 Pada model tanggul dengan menggunakan drainase tegak berbahan capiphon tidak terbentuk zona basah di lereng hilir karena air mengalir melalui saluran drainase langsung menuju ke outlet, sedangkan pada model tanggul tanpa capiphon terbentuk zona basah dan garis freatik memotong dan merembes dari tubuh model tanggul pada jarak a dari muka hilir bagian bawah tanggul. Dari ulangan I tanpa drainase diperoleh nilai a sebesar 10 cm. Dalam perhitungan atau teori hanya memasukkan parameter beda tinggi head sehingga secara teoritis perubahan kepadatan, permeabilitas, maupun pF tidak berpengaruh terhadap pola ataupun bentuk garis freatik dalam model tubuh tanggul. Padahal pada kondisi di lapangan berdasarkan hasil pengamatan perubahan nilai-nilai tersebut akan berpengaruh terhadap pola perembesan atau garis freatik dalam tubuh tanggul. Proses pengaliran pada ulangan I berlangsung sekitar 154 menit dan panjang a tidak berubah setelah memotong tubuh model tanggul. Pola penyebaran dalam tubuh tanggul dapat dilihat pada Gambar 17 untuk model tanggul yang menggunakan capiphon dan Gambar 18 tanpa menggunakan capiphon. Pada ulangan II tanpa drainase, garis freatik memotong tubuh tanggul pada waktu sekitar 160 menit dengan a sebesar 9 cm, sensor kadar air dipasang pada sekitar model tubuh tanggul. Sedangkan pada ulangan III tanpa drainase, garis freatik memotong tubuh model tanggul pada waktu sekitar 148 menit dengan nilai a sebesar 10 cm. Gambar 17. Pola penyebaran air di dalam tubuh tanggul dengan capiphon 47 Gambar 18. Pola penyebaran air di dalam tubuh tanggul tanpa capiphon Dari ketiga ulangan tersebut memperlihatkan bahwa semakin cepat garis freatik memotong tubuh model tanggul, maka nilai a semakin besar sesuai dengan hasil penelitian Latief 2004. Hal ini disebabkan pada saat dilakukan penumbukkan kurang merata sehingga nilai permeabilitas dan kepadatan yang terjadi pada setiap tubuh tanggul berbeda. Hasil zona basah yang didapat pada penelitian kali ini lebih kecil dari penelitian sebelumnya Latif, Suherlan, dan Azizah yaitu pada ulangan I, garis freatik memotong tubuh tanggul pada waktu sekitar 150 menit dengan a sebesar 15 cm. Pada ulangan II, garis freatik memotong tubuh model tanggul pada waktu sekitar 140 menit dengan nilai a sebesar 17 cm, dan pada ulangan III, garis freatik memotong tubuh model tanggul pada waktu sekitar 160 menit dengan nilai a sebesar 16 cm. Perbedaan ini terjadi karena untuk memperoleh nilai kepadatan ρ d dan permeabilitas yang seragam kemungkinannya sangat kecil meskipun spesifikasi pemadatan yang dilakukan sudah sama pada setiap ulangan. Semakin besar nilai permeabilitas, maka akan semakin cepat aliran air rembesan pada tubuh model tanggul. Nilai permeabilitas akan dipengaruhi oleh pemadatan tanahnya. Semakin besar angka pemadatan ρ d , maka nilai permeabilitas akan semakin kecil. Gambar proses pengaliran air dan pola perembesan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 7 untuk model tanggul tanpa drainase dan Lampiran 8 untuk model tanggul dengan drainase tegak. 48 b. Analisis grafis Untuk penggambaran grafis dengan metode ini besarnya nilai H, β, dan S ditentukan berdasarkan dimensi dan penampang melintang tanggul pada Lampiran 9 . Dengan nilai-nilai tersebut, dapat dihitung panjang zona basah a dengan menggunakan persamaan 1. Adapun perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 10. Kemudian untuk menggambarkan garis freatik digunakan persamaan 2 dan persamaan 3 dan mengikuti langkah–langkah penggambaran garis freatik yang dikemukakan oleh Bowles 1989. Perhitungan nilai zona basah dilakukan terhadap model dan keadaan sebenarnya untuk model tanggul tanpa capiphon, sehingga terbentuk zona basah. Perhitungan nilai zona basah dilakukan terhadap model dan keadaan sebenarnya. Dari perhitungan tersebut diperoleh nilai a pada model sebesar 12,2 cm, sedangkan pada keadaan sebenarnya diperoleh nilai a sebesar 146,6 cm. Sehingga perbandingan antara nilai a model dengan nilai a sebenarnya adalah 12,2 : 146,6 atau 1 : 12, dengan demikian dapat dikatakan bahwa terdapat kesesuaian antara model dan kenyataan dengan skala yang digunakan, yaitu 1 : 12 dari hasil ini dapat ditentukan bahwa analisa terhadap model adalah cukup baik untuk melakukan analisa terhadap keadaan sebenarnya Latief, 2004. Nilai a sebesar 12,2 cm pada model tanggul menunjukkan titik perpotongan antara garis aliran dengan muka tanggul di bagian hilir. Nilai ini juga dapat diartikan bahwa pemulaan aliran air yang keluar dari tubuh tanggul terletak pada jarak 12,2 cm dari ujung bawah permukaan tanggul bagian hilir. Titik inilah selanjutnya digunakan sebagai acuan dalam perhitungan dan penggambaran garis freatik. Dengan menggunakan nilai a sebesar 12,2 cm sebagai acuan, dapat ditentukan nilai-nilai x, y, x , y ,. Nilai-nilai x dan y merupakan jarak horizontal dan vertikal antara a dengan lapisan kedap air atau dasar tanggul. Sedangkan nilai x dan y merupakan jarak horizontal dan vertikal antara a dengan titik pada jarak 0,3 S titik asal garis freatik. Dari hasil perhitungan tersebut maka diperoleh nilai x sebesar 81,9 cm dan y sebesar 11,1 cm. Garis freatik merupakan kurva parabola, maka dalam penentuannya digunakan persamaan parabola sederhana, yaitu pada persamaan 2 yang 49 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 -20 -15 -10 -5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 Xi, jarak horizontal cm Y