PEMANTAUAN PERILAKU BENDUNGAN

Pada saat setelah pengisian waduk, kondisi tubuh bendungan, pondasi, kedua tebing tumpuan kiri dan kanan dan bangunan pelengkap dapat mengalami perubahan yang signifikan. Perubahan dan perilaku bangunan tersebut harus dipantau dan diamati oleh inspektur atau operator waduk dan dicermati apakah ada perubahan yang menyimpang yang mempengaruhi keamanan bendungan.

Pemantauan perilaku bendungan dan waduk terdiri dari inspeksi visual dan pengamatan instrumentasi secara berkala setelah pengisian waduk, dimana sebagai acuan adalah Pedoman Inspeksi Bendungan.

Laporan berdasarkan data pemantauan harus dibuat setiap selesai melakukan inspeksi dan pembacaan instrumen yang berisikan evaluasi dan analisis mengenai perilaku bendungan yang menyimpulkan apakah bendunagan dalam kondisi aman atau tidak.

A. Sistem pemantauan keseluruhan bendungan dan waduk dilaksanakan seperti berikut:

1. Kondisi umum
Permukaan air waduk, dan ombak, angin, dan kondisi cuaca, kejadian atau peristiwa yang tidak seperti biasanya.


2. Akses yang dipakai dalam kondisi darurat.
Jalan ke bendungan dan waduk, jalan atau kjalan setapak ke istrumen, potensi terjadinya longsoran ke jalan tersebut.

3. Kondisi tubuh bendungan.
a. Kemiringan hulu. Tanda-tanda adanya pergerakkan pada kemiringan hulu, kerusakan oleh binatang, kondisi lindungan lereng, erosi lereng, tumbuhan dilereng dan peristiwa lain yang terjadi tidak biasanya.

b. Puncak bendungan. Tanda-tanda pergerakan (penurunan, pergerakan lateral), retakan permukaan, erosi permukaan, tinggi jagaan, tumbuhan.

c. Kemiringan hilir. Tanda-tanda adanya pergerakan pada kemiringan hilir, kerusakan oleh binatang, kondisi lindungan lereng, erosi lereng, pohon yang tumbuh dilereng, kondisi aliran rembesan/seepage, saluran drainase, kondisi permukaan tanah di kaki bendungan, rembesan hilir kaki bendungan.

d. Tebing tumpuan. Rembesan retakan, sambungan, penurunan bidang, longsoran, tumbuhan, tanda pergerakan.

4. Kondisi Daerah Sekitar Bendungan.
a. Daerah Pengaliran Sungai (Catchment Area). Tipe dari daerah aliran, perubahan tata guna lahan/land use.

b. Kondisi Waduk. Potensi ketidakstabilan di lereng waduk, lokasi rendah disekitar waduk yang dikaitkan dengan potensi banjir, sedimentasi, volume lonsoran yang masuk waduk, tumbuhan di waduk.

c. Bangunan Pelengkap. struktur beton (retakan, pergeseran sambungan, rembesan), peralatan hidromekanikal, sistim kontrol.

d. Instrumentasi. Kondisi pengoperasian dan hasil pembacaan semua instrumen harus dievaluasi dan merupakan masukan kepada team keamanan bendungan sebagai bahan kajian apakah bendungan tersebut aman atau tidak. Data pemantauan antara lain adalah : rembesan, pezometer pondasi, piezometer timbunan, piezometer galeri, earth pressure cell, inklinometer/vertikal settlement, crest settlement dan surface movement point, patok referensi, pergerakan struktur bangunan, seimometer dan instrumen lainnya.

e. Frekuensi Pemantauan/Inspeksi. Sebagai patokan umum, diberikan tabel frekuensi inspeksi/pemantauan untuk bendungan dalam kondisi normal, sebagai berikut:

B. Pemantauan dan Penilaian Data Instrumen
1. Pemeriksaan Data Pengamatan Instrumen
Pemantauan instrumentasi pada bendungan digunakan untuk mengevaluasi perilaku bendungan selama pembangunan, pengisian waduk pertama dan pengoperasian waduk jangka panjang sehingga kesinambungan jaminan keamanan bendungan dapat dicapai. Untuk memeriksa apakah data pengamatan tersebut layak atau tidak diperlukan grafik-grafik hasil pembacaan instrumentasi dalam jangka panjang pada berbagai keadaan pembebanan bendungan.

Jika dalam pengamatan terdapat penyimpangan (anomali), maka untuk mengevaluasi data secara sistimatik dan mencari penyebabnya, dilakukan hal-hal sebagai berikut:

a. Periksa apakah data tersebut konsisten dengan kecenderungan jangka panjang atau hasil pengamatan sebelumnya.

b. Periksa apakah data tersebut konsisten mendekati hasil pengamatan dan hasil inspeksi visual.

c. Periksa apakah data tersebut konsisten dengan pengamatan jangka panjang pada bendungan lain.

d. Periksa apakah ada kejadian khusus, seperti gempa bumi, hujan deras dan banjir pada saat pengukuran instrumen.

Jika data telah benar menunjukkan bahwa nilai pengamatan berubah secara cepat terhadap elevasi muka air waduk maka dapat diindikasikan bahwa suatu potensi kerusakan terjadi dan hal ini harus segera dilaporkan.

Tenaga ahli profesional yang berpengalaman dalam monitoring instrumen diperlukan untuk menganalisis dan mengevaluasi data abnormal ini.
Jadwal pemantauan instrumentasi dalam kondisi normal seperti berikut:

catatan: Untuk kondisi khusus diperlukan pemantauan lebih intensif. (peningkatan Frekuensi Pembacaan) dari USCOLD, ICOLD 1989, dengan modifikasi.

2. Pengamatan Rembesan
Indikasi pertama dari suatu permasalahan yang potensial dapat dilihat dari adanya suatu jumlah rembesan yang meningkat tajam dan kandungan zat padat dalam debit air.

Sistem pengukuran rembesan dengan konstruksi penangkap air oleh ambang pengukur meliputi antara lain:

• bocoran air melalui zona inti
• rembesan air melalui bagian dangkal pondasi bendungan
• rembesan air melalui tebing tumpuan, hujan yang melalui lereng hilir bendungan

Jika terjadi perbedaan jumlah rembesan tanpa penyebab yang jelas, seperti perubahan naiknya elevasi muka air waduk atau hujan deras, maka dapat diindikasikan adanya permasalahan rembesan air. Disamping itu jika air rembesan keruh atau kotor, maka menandakan terbawanya butiran tanah dan perubahan secara radikal menandakan terjadinya erosi buluh (piping). Jika dipandang perlu diambil contoh/sampel air waduk dan air rembesan untuk dianalisis kualitaas airnya di laboratorium, kemudian hasilnya dipakai untuk mengidentifikasikan bagaimana cara penyelesaian permasalahan tersebut.

3. Pengamatan Tekanan Air Pori
a. Piezometer Pondasi. Tekanan air pori di pondasi bendungan diamati dengan piezometer, yang dapat digunakan untuk memberikan efisiensi grouting tirai. Perubahan tekanan air pori di hulu grouting tirai akan proporsional dengan perubahan elevasi muka air waduk, sedangkan tekanan air pori di hilir grouting tirai lebih rendah dibandingkan tekanan air pori di hulu tirai jika grouting bekerja efektif.

Jika terjadi perubahan tekanan air pori yang diamati di hilir mendekati tekanan air yang diamati di hulu dan atau tekanan air di hilir tiba-tiba menyesuaikan dengan perubahan elevasi muka air waduk, maka dapat diindikasikan telah terjadi jalan bocoran di antara pondasi dan timbunan. Evaluasi dan analisis lebih lanjut diperlukan untuk menjelaskan masalah ini.   

b. Piezometer Tubuh Bendungan. Hasil pembacaan piezometer dibuat grafik (plotting), yaitu grafik : hubungan elevasi tekanan air pori, elevasi muka air waduk versus waktu. Contoh grafik dapat dilihat pada gambar berikut.

Berdasarkan dari grafik pembacaan tersebut dapat dikaji gejala-gejala yang dapat mempengaruhi keamanan bendungan. Dari grafik-grafik itu juga dapat digambar kontur tekanan air pori (equipore pressure) pada tubuh bendungan. Dari  garis-garis kontur distribusi tersebut juga dapat dikaji dan dievaluasi pengaruh tekanan air pori terhadap keamanan bendungan.

Tekanan air pori di inti bendungan dapat bertambah karena bertambahnya rembesan atau tegangan geser. Penambahan tekanan air pori secara tiba-tiba juga dapat menyebabkan berkurangnya kekuatan bahan dan oleh sebab itu penambahan tekanan air pori menandakan adanya kerusakan bendungan. Penurunan tekanan air pori secara tiba-tiba juga dapat dijadikan indikasi terjadinya retak yang berkembang atau terjadi pergerakan lateral.

Bila permeabilitas material bendungan rendah, maka tekanan pori di bagian pusa dan bagian hilir inti bendungan tidak akan berubah secara tiba-tiba atau tekanan pori tersebut tidak akan berubah menyesuaikan elevasi muka air waduk selama pengisian waduk.

Petugas monitoring harus mewaspadai jika terjadi kondisi yang tidak biasa seperti berikut:

• Tekanan air pori di pusat dan bagian hilir inti bendungan berubah segera menyesuaikan dengan elevasi muka air waduk, dan total tinggi tekanan pori segera merespon elevasi muka air waduk.
• Pengukuran tinggi piezometer tiba-tiba tau mempunyai kecenderungan yang tidak sesuai dengan plot data.

d. Pengamatan Pergerakan Vertikal dan Horizontal. Penurunan puncak bendungan yang berlebihan dapat menyebabkan kehilangan tinggi jagaan (free board) atau menyebabkan keretakan di zona inti bendungan. Pengembangan retak arah transversal yang disebabkan oleh perbedaan penurunan di inti bendungan dapat diindikasikan sebagai salah satu penyebab utama terhadap terjadinya bocoran pada tubuh bendungan.

Inklinometer dipasang di bendungan untuk memonitor pergeakan lateral yang kemudian digunakan untuk mengevaluasi stabilitas bendungan. Jika terjadi pergerakan lateral bertambah secara terus menerus atau tiba-tiba bertambah, atau pergerakan nyata teramati, maka dapat dipastikan telah terjadi kelongsoran pada tubuh bendungan.

Berdasarkan pengalaman terhadap penurunan pada bendungan-bendungan di Indonesia, maka penurunan konsolidasi yang kurang dari 1 % dari tinggi timbunan tidak akan menimbulkan retakan dan billa penuruna konsolidasi lebih dari 3% dari tinggi timbunan akan menimbulkan retakan. Disamping itu, retak juga akan terjadi bila penurunan lebih tinggi dari 0,7% sampai 1,4% terhadap jarak antara dua titik pengukuran. Pengamatan ini dapat digunakan sebagai acuan evaluasi pendahuluan terhadap penurunan bendungan.

Perbedaan penurunan pada daerah (bagian) galian yang mempunyai kemiringan lereng curam atau akibat adanya tonjolan-tonjolan saat penggalian akibat proses konsolidasi primer dapat menyebabkan terjadinya 'arching action", apabila gaya aliran rembesan (seepage force) cukup besar, hal tersebut dapat membuat terjadinya bukaan (retakan) di dalam timbunan dan hal ini dapat mengacu terbawanya butiran (piping), fenomena diatas dikenal sebagai "rekahan hidraulis(hydraulic fracturing)".

Diambil dari : Pedoman Pelaksanaan Konstruksi Bendungan Urugan