KEBOCORAN PADA TUBUH BENDUNGAN PENJALIN DI BUMIAYU, BREBES – JAWA TENGAH

PROCEEDINGS

JOINT CONVENTION MALANG 2017, HAGI – IAGI – IAFMI- IATMI (JCM 2017) Ijen Suites Hotel, Malang, September 25 – 28, 2017

KEBOCORAN PADA TUBUH BENDUNGAN PENJALIN DI BUMIAYU, BREBES – JAWA TENGAH

LEAKAGE IN PENJALIN DAM BODY IN BUMIAYU, BREBES – CENTRAL JAVA

Tolchani^1,2, Dicky Muslim³

1PT. Jasapatria Gunatama, Bandung, ²Sekolah Tinggi Teknologi Mineral Indonesia, Bandung, ³Universitas Padjadjaran, Bandung

Abstrak

Bendungan Penjalin dibangun pada tahun 1930 sampai dengan 1934, terletak di Desa Paguyangan Kecamatan Bumiayu Kabupaten Brebes Provinsi Jawa Tengah. Di kaki hilir bendungan muncul rembesan-rembesan air dan di bagian hilir tubuh bendungan merupakan pemukiman penduduk setempat yang cukup padat dengan jumlah sekitar 129.549 jiwa, sehingga Bendungan Penjalin masuk ketingkat klasifikasi sangat bahaya (very high hazard). Secara geologi Bendungan Penjalin berdiri di atas endapan lahar Gunung Slamet yang berumur Pleistosen Akhir – Resen. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi lokasi dan karakteristik bocoran di tubuh bendungan sehingga penanganannya lebih terarah.

Metode yang digunakan adalah dengan melakukan pemetaan bocoran di hilir tubuh bendungan dan pengujian kelulusan air secara langsung pada lapisan tanah dan batuan melalui lubang bor dengan metode falling head dan constant head. Dari hasil penyelidikan ini diperoleh 4 lokasi rembesan air yang muncul di permukaan pada saluran drainase di kaki hilir bendungan dan dari hasil tes kelulusan air terdapat lapisan yang lulus air dengan tingkat kelulusan pada orde 10^-3 – 10^-4 cm/dt. Untuk mengatasi kebocoran ini disarankan penggunaan lapisan penyekat yang bersifat kedap air yaitu dengan membuat dinding halang (cut-off wall) dan meningkatkan kekedapan lapisan dengan cara grouting.

Kata kunci : Kebocoran, Bendungan Penjalin, cut-off wall

Pendahuluan

Nama yang terkenal dari Bendungan Penjalin adalah Waduk Penjalin, bendungan ini dibangun oleh pemerintahan Hindia Belanda pada tahun 1930 sampai dengan 1934 atau telah berumur hampir 82 tahun semenjak difungsikan. Data teknis bendungan adalah : tipe bendungan urugan tanah homogen dengan ketinggian maksimum 22,64 m dari dasar galian pondasi, panjang 842 m, luas tangkapan air (catchment area) 4,40 km², kemampuan tampungan air kondisi normal 8,992 juta m³, berfungsi sebagai tampungan air, untuk mengairi sawah seluas 29.000 hektar dan sebagai air baku penduduk sekitar Bendungan sekitar 7.078 jiwa Gambar 1

Gambar 1. Dokumentasi Tubuh Bendungan Penjalin Dengan Di Bagian Hilirnya Pemukiman Penduduk

Lokasi Penelitian

Secara geografis Bendungan Penjalin berada di koordinat 109 03’ 23,27” BT dan 7 19’ 44,14” LS, pada elevasi + 342 dpl. Secara administratif pemerintahan berada di Desa Paguyangan, Kecamatan Bumiayu, Kabupaten Brebes, Provinsi Jawa Tengah Gambar 2 dan secara administratif pengairan berada di wilayah kerja Balai Besar Pemali Juana, Ditjen SDA, Kementrian Pekerjaan Umum.

Gambar 2. Peta Lokasi Bendungan Penjalin, (Sumber Laporan DOISP)

Metodologi Penelitian

Dalam penyelidikian geologi teknik bawah permukaan yang paling baik dan akurat adalah dengan pemboran inti dan untuk mengetahui tingkat kelulusan air dari material timbunan bendungan dan pondasi bendungan dilakukan tes dalam lubang bor dengan cara constant head (air dijaga dengan tinggi tetap) dan falling head (dihitung turunnya air). Pemetaan disekitar tubuh bendungan dilakukan untuk mengetahui sebaran rembesan yang muncul di kaki tubuh bendungan.

Bor yang digunakan adalah berjenis mesin bor putar bertekanan (rotary hydrolic bore machine). Dalam pelaksanaan pemboran menggunakan dengan sistem bor kering (dry boring) bertujuan agar dinding lubang bor tidak rusak akibat tekanan air. Dari hasil pemboran berupa inti pemboran kemudian disimpan dalam kotak inti pemboran yang disusun dengan rapi dari permukaan hingga dasar pemboran.

Rembesan air dalam tanah menurut Hukum Darcy menyatakan bahwa kecepatan rembesan dalam tanah sebanding dengan gradien hidrolik (Wesley, 2012) yang persamaannya adalah :

kiA

Q =

(1)

Dimana :

Q = volume air per satuan waktu, i = gradien hidrolik A = luas penampang aliran, k = koefisien permeabilitas

PROCEEDINGS

JOINT CONVENTION MALANG 2017, HAGI – IAGI – IAFMI- IATMI (JCM 2017) Ijen Suites Hotel, Malang, September 25 – 28, 2017

Dalam penelitian ini menggunakan dua cara dalam uji kelulusan air terhadap tubuh bendungan dan pondasi bendungan, cara tesebut adalah constant head yaitu mengukur banyaknya air yang masuk caranya dengan memasukan air kedalam lubang uji dan dilakukan pada material yang mempunyai butiran kasar dan falling head yaitu dengan mengukur turunnya air dalam lubang uji tiap satuan waktu dan digunakan pada material berbutir halus

Pengujian dilakukan dengan dua cara yaitu tanpa berpenampang dan dengan berpenampang. Sebelum melakukan pengujian, terlebih dahulu lubang dibersihkan dari kotoran sisa pemboran dengan air bersih. Data-data yang diperlukan dalam perhitungan adalah tinggi pipa lindung dari permukaan tanah, kedalaman muka air tanah (MAT), diameter lubang uji, panjang penampang uji dan air yang masuk kedalam lubang uji.

Persamaan yang digunakan dalam perhitungan kelulusan air diambil dari Hoek and Bray (1977) yaitu :

FHc

k = Q

(Constant Head) (2)

( )

2

1 e

h

h t

t F

k A log

1 2

−

=

(Falling Head) (3)

Dimana :

k = Koefisien permeabilitas (cm/dt) Q = Volume air yang masuk (cm³/dt) Hc = Beda tinggi air (cm)

A = Luas lubang uji (cm) (t1-t2) = Waktu dari h1 ke h2 (dt) F = Faktor koreksi

F berkaitan dengan teknik pengujian di lapangan yaitu tanpa penampang dan dengan penampang (L) (Gambar 3) yang persamaannya adalah :

d

F = 2 . 75

(tanpa penampang) (4)

) / 2 ( 2

log ^{L D}

F L

e

= 

(penampang L>4D) (5)

Dimana :

d = Diameter pipa lindung (cm) D = Diameter lubang tes (cm)

Gambar 3. Skema Uji Insitu Kelulusan Air Dalam Lubang Bor

Geologi Geomorfologi

Bendungan Penjalin berada di kaki Gunung Slamet bagian baratdaya, kelurusan bukit pada umumnya berarah baratdaya – timurlaut, di sekitaran Bendungan dipadati oleh pemukiman penduduk (Gambar 1), bendungan ini berada di aliran Sungai Penjalin yang bermuara di Sungai Pemali. Dari data peta morfologi tahun 1930 yaitu pada saat bendungan ini direncanakan, tubuh bendungan menghubungkan dua buah bukit yang dipisahkan oleh aliran Sungai Penjalin, bukit sisi kiri mempunyai lereng relatif lebih terjal dibandingkan dengan lereng bukit yang ada disisi kanan.

Stratigrafi

Beradasarkan Peta Geologi Regional Lembar Purwokerto dan Tegal (1996), komposisi batuan disekitar Bendungan Penjalin dari yang muda sampai yang tua adalah Endapan Lahar Gn. Slamet (Qls) yang terdiri dari material lahar dengan bongkahan batuan bersusunan andesit-basal, hasil dari Gn. Slamet Tua, berumur Plistosen Akhir sampai Holosen. Batuan Gunungapi Slamet Tak Terurai (Qvs) terdiri dari breksi gunungapi, lava dan tuf, berumur Plistosen. Formasi Tapak (Tpt) tersusun oleh batupasir berbutir kasar berwarna kehijauan dibagian bawah dan bagian atas perselingan batupasir gampingan dengan napal mengandung fosil moluska air payau-marin yang menunjukan umur Pliosen Awal - Tengah. Formasi Halang (Tmph) tersusun oleh batupasir andesit, konglomerat tufan dan napal, berumur Miosen Akhir – Pliosen. Formasi Rambatan (Tmr) berkomposisi serpih, napal berselang seling dengan batupasir gampingan dan batupasir gampingan, mengandung fosil foraminifera besar yang berumur Miosen Tengah.

Struktur Geologi

Struktur geologi yang berkembang di sekitar Bendungan Penjalin adalah struktur sesar, lipatan dan perlapisan batuan. Secara umum kedudukan batuan mempunyai jurus Timurlaut - Baratdaya dengan kemiringan antara 12^o – 25^o dan di sekitar struktur sesar kemiringan perlapisan cukup terjal mencapai 65^o – 87^o. Di sekitar Bendungan Penjalin terdapat dua struktur lipatan berjenis sinklin yaitu sinklin Gunung Watugede di sebelah Tenggara dan sinklin Karang Gendep di sebelah Barat Daya, sinklin-sinklin ini mempunyai arah sumbu Timurlaut – Baratdaya. Struktur sesar naik memotong Formasi Halang dan Formasi Rambatan yang berumur Miosen, sebaran sesar berhenti di hulu genangan Bendungan Penjalin, di sekitar Tubuh Bendungan Penjalin sesar ini diperkirakan tertutupi oleh satuan batuan yang berumur lebih muda seperti Batuan Gunungapi Slamet Tak Terurai yang berumur Plistosen dan Endapan Lahar Gunung Slamet berumur Holosen.

Gambar 4.

Hasil Penelitian

Sepanjang tubuh Bendungan Penjalin telah dilakukan pengeboran sebanyak 9 lubang yaitu 7 lubang dilaksanakan pada tahun 2012 dan 2 lubang dilaksanakan pada tahun 2016 dengan kedalaman antara 15 – 40 m

PROCEEDINGS

JOINT CONVENTION MALANG 2017, HAGI – IAGI – IAFMI- IATMI (JCM 2017) Ijen Suites Hotel, Malang, September 25 – 28, 2017

Dari hasil pengamatan di lapangan terdapat 4 titik rembesan air yang muncul di kaki hilir bendungan yaitu di bagian kiri, bagian tengah dan bagian kanan. Volume air yang keluar dari masing-masing lokasi rembesan tidak dilakukan pengukuran karena air rembesan banyak yang masuk kembali ke bagian bawah dari saluran yang keropos, diluar V Notch dan air rembesan menenggelamkan V Notch. Gambar 5

Gambar 4. Peta Geologi Bendungan Penjalin dan Sekitarnya

Gambar 5. Sebaran Titik Pemboran dan Rembesan Di Tubuh Bendungan Penjalin (Laporan Geologi Bendungan Penjalin PT. Jasapatria Gunatama, 2016, Diedit Ulang)

Untuk mengatasi kebocoran ini telah dilakukan beberapa kali penyelidikan yaitu semenjak tahun 1991 samapai yang terakhir 2016 dan telah dilakukan pemasangan lapisan vertical kedap (cut-off wall) untuk menyekat kebocoran. Pemasangan lapisan sekat ini dilakukan beberapa kali semenjak tahun 1996 sampai 2008 dengan

total panjang 487.10 m dari panjang tubuh bendungan 842 m.

Pembagian kelulusan air dibagi menjadi 3 orde kelulusan yaitu : k > 1 x 10^-4 cm/dt sebagai lapisan lulus air, k ≈ 1 x x 10^-4 cm/dt lapisan bersifat semi lulus air dan k < 1 x 10^-4 cm/dt sebagai lapisan kedap air (Sosrodarsono dan Takeda, 1989).

Dari data pemboran diperoleh 3 jenis material yaitu lanau pasiran yang merupakan material tanah sebagai bahan timbunan bendungan, pasir halus dan pasir halus krikilan yang merupakan pondasi bendungan. Tubuh Bendungan Penjalin bertumpu di Endapan Lahar Gn.

Slamet yang berumur Plistosen – Holosen.

Sifat fisik dan mekanik material timbunan dan pondasi dapat dibedakan menjadi 7 lapisan yaitu material timbunan terdiri dari 3 lapisan dan material pondasi terdiri dari 4 lapisan. Tes kelulusan air insitu terhadap 3 jenis material tubuh bendungan diperoleh untuk material timbunan k = 10^-5 cm/dt, pasir halus k = 10^-6 cm/dt dan pasir halus kerikilan k = 10^-3 – 10^-6 cm/dt. (Tabel 1) Tabel 1. Perlapisan Tubuh Bendungan Penjalin

Dari hasil penyelidikan tes kelulusan air sepanjang tubuh Bendungan Penjalin diperoleh 2 orde yaitu lapisan lulus air (k = 10^-3 - 10^-4 cm/dt) dan lapisan kedap air (k = 10^-5 – 10^-6 cm/dt) (Gambar 6).

Gambar 6. Penampang Permeabilitas Pada Tubuh Bendungan Penjalin

Pembahasan

Dari hasil tes insitu yang dilakukan pada tahun 2012 memperoleh lokasi sumber bocoran di material pondasi sandaran kiri dan sedikit ketengah yaitu di lapisan 5, 6 dan 7. Untuk meyakinkan, tahun 2016 dilakukan pemboran di daerah yang sama, juga menghasilkan lokasi yang hampir sama (Gambar 6).

Lokasi bocoran berada di kedalaman >16 m (<elv. 326 m), di sandaran kiri, di kontak antara lapisan kedap (cut- off wall) dengan material pondasi. Lokasi ini berada di bawah dasar dari sungai asli dan mempunyai lereng

PROCEEDINGS

JOINT CONVENTION MALANG 2017, HAGI – IAGI – IAFMI- IATMI (JCM 2017) Ijen Suites Hotel, Malang, September 25 – 28, 2017

sungi yang terjal sehingga terjadinya kebocoran mungkin diakibatkan oleh beberapa factor diantaranya : a. Menurunya kualitas material pondasi

b. Rusaknya material pondasi akibat pada saat pelaksanaan pemasangan lapisan kedap berlangsung c. Pengaruh tekanan air bendungan yang terkosentrasi di sambungan antara pondasi dan lapisan kedap dan posisi material pondasi berada paling dalam diantara lokasi yang lain.

Untuk lokasi bocoran yang ada di sandaran kanan dari hasil penyelidikan dengan pemboran tidak ditemukan mungkin terlalu lebarnya antar titik pemboran.

Berdasarkan rembesan yang keluar di permukaan yaitu di sekitar kontak antara cut-off wall dengan pondasi bendungan.

Untuk mengatasi bocoran yang ada adalah meneruskan pemasangan dinding/lapisan kedap (cut-off wall) di bagian tubuh bendungan yang belum terpasangi oleh lapisan kedap. Lapisan kedap ini terbuat dari campuran semen dan bentonit dengan sepesifikasi tingkat kekedapan k = 10^-8 cm/dt. Sedangkan untuk lokasi yang bagian atasnya terdapat struktur bangunan yang tidak mungkin bisa dilakukan penggalian untuk pemasangan cut-off wall seperi sisi kiri bendungan yang terdapat bangunan menara operasional dan adanya struktur berupa bangunan saluran pelimpah, pemasangan lapisan kedap di lokasi ini yaitu dengan melakukan injeksi semen (grouting) Gambar 7.

Gambar 7. Penampang Memanjang Usulan Pemasangan Lapisan Skat Kedap Di Tubuh Bendungan Penjalin Kesimpulan

Fungsi dari bendungan adalah salah satunya adalah menampung air untuk berbagai keperluan. Akan menjadi sumber bencana bila tidak dipelihara dan diamati secara berkesinambungan.

Bendungan Penjalin sudah beoperasi selama 83 tahun untuk itu perlu dilakukan penelitian agar bias beroperasi lebih lama lagi. Dari hasil penelitian mengenai kondisi Bendungan Penjalin adalah terdapat permasalahan mengenai munculnya rembesan di 4 lokasi yaitu di bagian kaki hilir bendungan.

Untuk mengatasi rembesan telah dilakukan upanya dengan memasang lapisan tirai kedap air di lereng hulu bendungan yang dikerjakan beberapa tahap, semenjak tahun 1996 sampai 2008. Hingga 2016 titik rembesan masih muncul, mungkin karena tidak terselesaikannya pemasangan tirai kedap air (cut-off wall) secara keseluruhan sepanjang tubuh bendungan.

Dari hasil tes kelulusan air pada material timbunan bendungan diperoleh k = 10^-5 cm/dt sebagai lapisan kedap air dan pada pondasi bendungan diperoleh k = 10^-

3 – 10^-6 cm/dt sebagai lapisan lolos sampai kedap air.

Sumber rembesan yang ada di tubuh bendungan berada di sekitar kontak antara lapisan cut-off wall dengan pondasi bendungan di sisi kiri.

Untuk mengatasi kebocoran dibutuhkan penyelesaian pemasangan lapisan kedap air secara menyeluruh sepanjang tubuh bendungan sedalam 13 m dibawah lapisan pondasi bendungan.

Ucapan Terimakasih

Kami ucapkan kepada jajaran direksi dan engineer PT.

Jasapatria Gunatama, Bandung yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk ikut serta dalam penelitian penanggulangan terjadinya kebocoran di tubuh Bendungan Penjalin.

Referensi

Anonim, 2012, Special Study Bendungan Penjalin. PT.

Jasapatria Gunatama, Tidak Dipublikasikan Anonim, 2016, Kajian Kesiapan Rehabilitasi Fisik

Bendungan-Bendungan DOISP, PT. Jasapatria Gunatama, Tidak Dipublikasikan

Djuri, Samodra, Amin dan Gafoer, 1996, Peta Geologi Lembar Purwokerto dan Tegal, Jawa, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung Hoek and Bray, 1977, Rock Slope Engineering, The

Institution of Mining and Metalurgy, London Sosrodarsono dan Takeda, 1989, Bendungan Tipe

Urugan, PT. Pradnya Paramita, Jakarta

Wesly, 2012, Mekanika Tanah Untuk Tanah Endapan &

Residu, Andi, Yogyakarta