1. Bendungan urugan tanah dengan saluran drainase kaki
2. Bendungan urugan tanah dengan saluran drainase horizontal
3. Bendungan urugan tanah dengan saluran drainase tegak
4. Bendungan urugan tanah dengan saluran drainase kombinasi.
Tanggul dipakai untuk melindungi daerah irigasi dari banjir yang disebabkan oleh sungai, pembuangan yang besar atau laut. Biaya pembuatan
tanggul banjir bisa menjadi sangat besar jika tanggul itu panjang dan tinggi. Karena fungsi lindungnya yang besar terhadap daerah irigasi dan penduduk
yang tinggal di daerah-daerah ini, maka kekuatan dan keamanan tanggul harus benar-benar diselidiki dan direncanakan sebaik-baiknya DPU, 1986.
DPU 1986 menyatakan bahwa rembesan terjadi apabila tubuh tanggul harus mengatasi beda tinggi muka air dan jika aliran yang diakibatkannya
meresap masuk ke dalam tanah di sekitar tanggul. Aliran ini mempunyai pengaruh yang merusakkan stabilitas tanggul karena terangkutnya bahan-
bahan halus dapat menyebabkan erosi bawah tanah. Jika erosi bawah tanah sudah terjadi, maka membentuk jalur rembesan antara bagian hulu dan bagian
hilir tanggul. Keadaan ini akan mengakibatkan kerusakan, sebagai terkikisnya tanah pondasi.
G. DIMENSI TANGGUL
DPU 1986 menyatakan dimensi tanggul adalah sebagai berikut : 1.
Tinggi Tanggul Tinggi tanggul adalah beda tinggi tegak antara puncak dan bagian bawah
dari pondasi tanggul. Permukaan pondasi adalah dasar dinding kedap air atau dasar zona kedap air. Apabila pada tanggul tidak terdapat dinding
atau zona kedap air, maka yang dianggap permukaan pondasi adalah garis perpotongan antara bidang vertikal yang melalui tepi hulu mercu tanggul
dengan permukaan pondasi alas tanggul tersebut. Sedangkan mercu adalah bidang teratas dari suatu tanggul yang tidak dilalui oleh luapan air dari
saluran.
2. Tinggi Jagaan Free Board
Tinggi jagaan adalah perbedaan antara elevasi permukaan maksimum rencana air dalam saluran dengan elevasi mercu tanggul. Elevasi
permukaan maksimum rencana merupakan elevasi banjir rencana saluran. 3.
Kemiringan Lereng Talud Kemiringan rata-rata lereng tanggul hulu dan hilir adalah perbandingan
antara panjang garis vertikal yang melalui puncak dan panjang garis horizontal yang melalui tumit masing-masing lereng tersebut.
Chow 1989 menyatakan kemiringan saluran biasanya ditentukan oleh keadaan topografi. Dalam berbagai hal, kemiringan ini dapat pula
tergantung kegunaan saluran. Misalnya sebagai saluran irigasi, persediaan air minum, penambangan hidrolika dan proyek pembangkit. Kemiringan
dinding saluran terutama tergantung pada jenis bahan. Tabel 3. memuat kemiringan yang dapat dipakai pada berbagai jenis bahan.
Tabel 4. Kemiringan saluran berdasarkan jenis bahan
Bahan Kemiringan
Batu Hampir tegak lurus
Tanah gambut peat, rawang muck ¼ : 1
Lempung teguh atau tanah berlapis beton ½ : 1 sampai 1 : 1
Tanah berlapis batu atau tanah bagi saluran yang lebar
1 : 1
Lempung kaku atau tanah bagi parit kecil 1 ½ : 1
Tanah berlapis lepas 2 : 1
Lempung berpasir atau lempung berpori 3 : 1
Sumber : Chow 1989
H. DEBIT REMBESAN
Debit rembesan aliran adalah kapasitas rembesan air yang mengalir ke hilir melalui tubuh dan pondasi tanggul. Debit rembesan suatu tanggul
mempunyai batas-batas tertentu yang mana apabila debit rembesan melampaui batas tersebut, maka kehilangan air yang terjadi akan cukup besar.
Debit rembesan dapat menimbulkan gejala suforsi piping serta gejala sembulan boiling yang sangat membahayakan kestabilan tubuh tanggul
Sosrodarsono dan Takeda, 1977. Setyowati 2006 menyatakan besarnya debit rembesan yang terjadi pada
tubuh tanggul dapat diperkecil dengan cara : 1.
Pemakaian bahan pelapis dari beton, aspal, karet, plastik dan sebagainya. 2.
Pemakaian adukan encer grout. 3.
Pemakaian filter pada bagian keluar dari elemen yang tidak tembus air. 4.
Pemakaian inti atau dinding halang dengan koefisien permeabilitas yang rendah.
Debit rembesan yang terjadi tidak boleh melebihi dari batas-batas yang telah ditentukan karena akan membahayakan tanggul dan menyebabkan
pengoperasian waduk tidak efektif. Debit air harus dibatasi yaitu 2 - 5 dari debit rata-rata yang masuk ke dalam waduk atau saluran. Semakin besar debit
rata-rata yang mengalir pada sebuah saluran irigasi maka presentase maksimal yang diambil harus semakin kecil Soedibyo, 1988.
Terdapat beberapa cara untuk menghitung debit rembesan yang melewati tanggul yang dibangun dari tanah urugan homogen diantaranya adalah :
1. Cara A. Casagrande
A.Casagrande 1973 dalam Hardiyatmo 1992 mengusulkan cara untuk menghitung rembesan lewat tubuh tanggul yang didasarkan pada
pengujian model parabola AB Gambar 4. Berawal dari titik A’, dengan A’A = 0.3 x AD.
Gambar 4. Hitungan rembesan cara A. Casagrande Menurut A. Casagrande debit rembesan dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan sebagai berikut : q = k
a
sin
2
α …………………………………………………………….6 α
2 2
2 2
2
ctg H
d H
d a
− −
+ =
.......................................................7
dimana : q
= debit rembesan m
3
det k
= koefisien permeabilitas mdet α
= sudut hilir tanggul d
= jarak horizontal antara E dan C m
a
= panjang zona basah m H
= tinggi muka air m 2.
Cara Grafik Taylor 1948 dalam Sosrodarsono dan Takeda 1977 memberikan
penyelesaian dalam bentuk grafik. Prosedur untuk mendapatkan debit rembesan dengan cara grafik adalah dengan menentukan nilai banding dH
dari Gambar 5. Dari nilai dH dan α, nilai m dapat diperoleh dari grafik
pada Gambar 5, kemudian panjang
a dihitung dengan menggunakan
rumus :
α sin
mH a
= ………………………………………………………………...8
q = k
a
sin
2
α …………………………………………………………….9
Gambar 5. Grafik Hitungan Rembesan Taylor, 1948 dalam Sosrodarsono dan Takeda, 1977
3. Cara Bowles
Berdasarkan Gambar 6 jumlah rembesan pada tanggul urugan dapat diketahui dengan menghitung panjang zona basah
a
pada bagian hilir tanggul Bowles, 1989 dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
2 2
2 2
30 sin
cos cos
≤ −
− =
α α
α α
untuk H
d d
a .......................................10
q = k a sin α tan α ………………………………………………………11
dimana : a = panjang zona basah
d = jarak antara titik asal dari garis freatik dengan ujung
bawah hilir H
= tinggi tekan air beda tinggi muka air hulu dan muka air hilir
α = sudut antara muka tanggul bagian hilir dan dasar tanggul Perhitungan ini dapat digunakan untuk perhitungan jumlah rembesan dan
biasanya direkomendasikan untuk memperoleh penyelesaian yang cepat apabila
α ≤ 30 apabila
α ≥ 30, pemakaian persamaan di atas dapat memberikan perkiraan yang cukup memuaskan tentang jumlah rembesan
pada beberapa kasus Bowles, 1989.
Gambar 6. Garis rembesan dalam tubuh tanggul Bowles, 1989
I. DRAINASE DAN FILTER
Sistem drainase digunakan untuk mengatasi luapan dan kandungan air yang tidak diinginkan. Air rembesan mengalir dari lapisan dengan butiran
yang lebih halus menuju lapisan yang kasar, kemungkinan terangkutnya bahan butiran lebih halus lolos melewati bahan yang lebih kasar tersebut dapat
terjadi. Pada waktu yang lama proses ini mungkin juga dapat terjadinya piping pada bagian butir halusnya. Erosi butiran mengakibatkan turunnya tahanan
aliran air dan naiknya gradien hidrolis. Bila kecepatan aliran air membesar akibat dari pengurangan tahanan aliran yang berangsur-angsur turun, akan
terjadi erosi butiran yang lebih besar lagi, sehingga membentuk pipa-pipa di dalam tanah yang dapat mengakibatkan keruntuhan pada bendungan. Kondisi
demikian dapat dicegah dengan pemakaian filter antara dua bahan tersebut Soedibyo, 1993.
Menurut Craig 1987 filter atau drainase dimaksudkan untuk mengendalikan rembesan harus memenuhi dua persyaratan yaitu :
1. Ukuran pori-pori harus lebih kecil untuk mencegah butir-butir tanah
terbawa aliran.
