E. GARIS FREATIK
1. Pengamatan di laboratorium.
Pengamatan langsung terhadap model tanggul mempermudah dalam mempelajari teori garis aliran pada tubuh tanggul. Melalui pengamatan ini,
visualisasi proses perembesan air dapat terlihat jelas. Sehingga dapat dibandingkan dengan teori yang sudah ada. Jumikis 1962 menyatakan
bahwa kelebihan yang diperoleh dari penggunaan model untuk menggambarkan batas atas dari rembesan adalah bahwa garis aliran yang
terjadi bisa diperoleh secara lebih tepat untuk menggambarkan kondisi sesungguhnya di lapangan. Perbedaan hasil antara teori dan kondisi di
lapang disebabkan adanya kemungkinan beberapa macam kondisi batas yang tidak diperhitungkan dalam teori.
Model kotak tanggul dibuat dari sebuah kotak acrylic yang transparan. Pembuatan kotak model seperti ini dilakukan untuk mempermudah dalam
mengamati pola aliran yang terjadi di tubuh tanggul. Spesifikasi pemadatan pada model tanggul dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Spesifikasi pemadatan pada model tanggul Elemen
Uji Tumbuk Pemadatan Luasan rata-rata cm
2
1200 5118.75
Jumlah tumbuk rata-rata 150
640 Jumah lapisan
3 8
Tabel 11 menunjukkan elemen-elemen pemadatan model tanggul dan nilainya pada uji tumbuk. Nilai-nilai uji tumbuk diperoleh dengan acuan
dari pemadatan standar dengan menggunakan ukuran diameter partikel tanah yang lolos saringan 1 mm.
Proses pemadatan yang dilakukan pada saat pembuatan tanggul tidak terlalu mengalami kesulitan, yang paling penting diperhatikan adalah
kadar air tanah yang digunakan untuk pembuatan tanggul harus sama atau mendekati kadar air optimum pada uji pemadatan standar agar
menghasilkan pola aliran dalam tubuh tanggul yang sesuai dengan teori yang ada.
Pengamatan terhadap model tanggul dilakukan sebanyak 4 kali, yaitu 3 kali ulangan untuk model tanggul tanpa drainase dan 1 kali ulangan untuk
model tanggul dengan menggunakan drainase horizontal. Nilai permeabilitas yang didapatkan dari model tanggul tanpa drainase untuk
ulangan I, II, dan III yaitu 2.3 x 10
-4
cmdetik, 3.24 x 10
-4
cmdetik, 3.13 x 10
-4
cmdetik, sedangkan untuk model tanggul dengan menggunakan drainase horizontal sebesar 8.41 x 10
-5
cmdetik. Nilai permeabilitas yang didapatkan lebih besar dibandingkan dengan penelitian sebelumnya yaitu
2.31 x 10
-6
cmdetik Damastuti, 2005. Hal ini disebabkan karena ukuran diameter partikel tanah yang berbeda dengan penelitian sebelumnya.
Perbedaan ukuran diameter partikel tanah yang digunakan sangat berpengaruh karena meskipun jumlah tumbukan lebih banyak
dibandingkan dengan penelitian sebelumnya, tetapi memberikan nilai RC yang lebih kecil sehingga nilai permeabilitasnya menjadi lebih besar.
Tabel 12. Sifat fisik bahan tanah model tanggul setelah pengaliran
Tanggul Tanpa Drainase Tanggul Dengan
Drainase Horizontal Sifat Fisik
I II
III I
Permeabilitas cmdetik
2.3 x 10
-4
3.24 x 10
-4
3.13 x 10
-4
8.41 x 10
-5
Pressure - Kpa 0.92
1.55 1.45
2.01 Kadar Air
50.65 43.77
44.78 40.24
Berdasarkan Tabel 12, nilai permeabilitas yang didapatkan berdasarkan pengujian sifat fisik tanah pada model tanggul setelah pengaliran dan nilai
Pressure yang didapatkan sangat diperlukan dalam penggunaan program Geo-
Slope .
Pengamatan terhadap model tanggul diawali dengan proses pengaliran air yang secara kontinu steady-state dengan ketinggian yang tetap dan
dikontrol dengan adanya spillway yang fungsinya untuk membuang
kelebihan air. Pengamatan terhadap model tanggul dihentikan sampai terjadi garis freatik yang memotong dan keluar dari tubuh model tanggul
pada jarak a dari muka hilir bagian bawah juga sampai mencapai debit rembesan yang konstan. Data hasil pengamatan model tanggul tanpa
drainase dapat dilihat pada Tabel 13. Dari hasil pengamatan, nilai permeabilitas yang didapatkan dari 3 kali
ulangan hasilnya tidak berbeda jauh. Hal ini disebabkan spesifikasi pemadatan yang dilakukan sudah sama pada setiap kali ulangan.
Tabel 13. Data hasil pengamatan model tanggul tanpa drainase Ulangan
Zona Basah cm
Waktu menit
Debit m
3
detik I
21.3 137
2.73 x 10
-7
II 20.5
85 2.48 x 10
-7
III 18
60 2.36 x 10
-7
Pada Tabel 13 menunjukkan bahwa nilai zona basah a rata-rata pada model tanggul tanpa drainase yang didapatkan pada penelitian kali ini,
nilainya lebih besar yaitu 19.9 cm dibandingkan dengan penelitian sebelumnya Latif 2004 dengan RC 67.62 nilai a rata-rata 17.6 cm,
Damastuti 2005 dengan RC 95.4 nilai a rata-rata 10 cm. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu nilai berat isi kering yang
digunakan lebih kecil berarti jumlah angka pori dan nilai permeabilitas ukuran partikel tanah yang lolos saringan 1 mm semakin besar sehingga
menyebabkan kenaikan air melalui celah kapiler semakin tinggi. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa semakin kecil ukuran
partikel tanah, penyebaran air pada tubuh tanggul lebih besar dan akibatnya panjang zona basah akan menjadi besar pula.
Drainase horizontal pada model tanggul, dibuat dari pasir yang dilengkapi dengan capiphon. Pasir memiliki ukuran pori-pori yang cukup
kecil untuk mencegah butir-butir tanah terbawa aliran. Selain itu pasir memiliki nilai permeabilitas yang cukup tinggi. Berdasarkan pengujian,
permeabilitas pasir lebih besar yaitu 1.84 x 10
-2
cmdetik dibandingkan dengan tanah latosol yang digunakan untuk bahan model tanggul.
Capiphon itu sendiri memiliki sifat kuat menahan tekanan dan mempunyai
daya hisap dan gravitasi yang baik untuk mencegah penyumbatan. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan, pada model tanggul
menggunakan drainase horizontal tidak terbentuk zona basah a, ini menunjukkan bahwa air mengalir melalui saluran drainase yang dibuat
langsung menuju outlet. Di bagian hilir terlihat bagian yang basah jenuh hanya berada pada lapisan pasir. Penggunaan drainase horizontal pada
tubuh tanggul merupakan salah satu cara menstabilkan lereng yaitu dengan memperbesar gaya penahan sehingga dapat memperkecil daya rembesan
pada tanggul dan juga mengurangi terbentuknya zona basah di bagian hilir tanggul. Semakin rendah elevasi garis depresi di bagian hilir dari tubuh
tanggul, maka ketahanannya terhadap gejala longsoran akan semakin meningkat dan stabilitasnya semakin tinggi Sosrodarsono dan Takeda,
1977. Gambar zona basah pada kedua kondisi dapat dilihat pada Gambar 21 dan 22.
Gambar 21 . Zona Basah dengan drainase horizontal
Gambar 22 . Zona Basah Tanpa drainase
Baik pada model tanggul tanpa drainase maupun dengan menggunakan drainase horizontal, pada bagian hilir tanggul sebelah atas lama-lama
terlihat basah. Bagian ini bukan merupakan zona basah a karena lebih disebabkan oleh daya kapilaritas.
Dunn et al 1980 menyatakan bahwa pada tanah berbutir halus daya kapilaritas mencapai ketinggian yang cukup besar.
Gambar 23. Pola aliran pada model tanggul tanpa drainase
Gambar 24. Pola aliran pada model tanggul drainase horizontal
2. Analisis grafis
Kategori