analisis probabilitas risiko kegagalan bendungan gerokgak

ANALISIS PROBABILITAS RISIKO KEGAGALAN
BENDUNGAN GEROKGAK
BERDASARKAN METODE POHON KEJADIAN (EVENT TREE)
Cristina Dwi Y.1, Pitojo Tri Juwono2, Emma Yuliani2
1)
2)
Staf Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat
Dosen Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya, Malang
[email protected]
Abstrak: Bendungan menyimpan bahaya apabila mengalami keruntuhan. Selain pemeriksaan
keamanan bendungan, penilaian risiko juga diperlukan guna pengelolaan keamanannya. Pada
penelitian ini penilaian risiko menggunakan metode pohon kejadian, metode tradisional serta
metode ICOLD. Metode pohon kejadian mempunyai kelebihan secara sistematik memetakan
potensi kegagalan bendungan mulai awal dibandingkan metode tradisional yang mengacu nilai
kriteria yang berlaku. Sedangkan metode ICOLD bermanfaat mengetahui kelas risiko
bendungan. Probabilitas risiko kegagalan metode pohon kejadian tubuh bendungan sebesar 1x105
dan 1x10-6, pelimpah sebesar 1x10-10, pengambilan sebesar 1x10-7, dan fondasi sebesar 1x10-8.
Annual Probability of Failure sebesar 1,11101x10-5. Probabilitas risiko metode tradisional tubuh
bendungan adalah 0,1 dan 0,1, 0,001 pada pelimpah, 0,01 pada pengambilan, dan 0,001 pada
fondasi. Kelas risiko kegagalan metode ICOLD adalah tinggi dengan nilai 48.
Kata kunci: Penilaian Risiko, Bendungan Gerokgak, Metode Pohon Kejadian (Event Tree),
Metode Tradisional,
Annual Probability of Failure (APF)
Abstract: Dams can be danger if failure. Beside dam safety inspection, risk assessment is also
needed for safety management. In this study, risk assessment use event tree, traditional
engineering standard and ICOLD methods. Event tree method has advantage systematically can
show dam failure potencies from the beginning event than engineering traditional standard that
absolutly based on approach standard. While ICOLD method has adventage to know the dam
risk classification. The risk failure probabilities by event tree method are 1x10-5 and 1x10-6 for
dam body, 1x10-10 of spillway, 1x10-7 of intake and 1x10-8 of foundation. Annual Probability of
Failure is 1,11101x10-5. The risk failure probabilities by traditional engineering standard are
0,1 and 0,1 of dam body, 0,001 of s pillway, 0,01 of intake, and 0,001 of foundation. Dam risk
classification by ICOLD method is high risk with value of 48.
Keywords: Risk Assessment, Gerokgak Dam, Event Tree Method, Traditional Engineering
Standard, Annual Probability of Failure (APF).
Dalam rangka menjaga keamanan bendungan
serta menjaga kinerja operasi /fungsi layanan
waduk, memungkinkan adanya kegiatan
perbaikan atau rehabilitasi struktur komponen
bendungan. Banyaknya komponen bendungan
yang perlu diperbaiki atau direhabilitasi bisa
memerlukan biaya yang besar, sehingga untuk
efisiensi biaya dapat dilakukan sistem prioritas
perbaikan atau rehabilitasi terhadap potensi
risiko kerusakan atau kegagalan terbesarnya
untuk dapat dilakukan penanganan terlebih
dahulu. Sistem prioritas perbaikan pada
komponen bendungan dapat disusun dengan
mempertimbangkan status bahaya bendungan
dari segi keamanan atau besarnya risiko
terhadap kegagalan bendungan akibat gempa
bumi, banjir, ataupun karena air yang
ditampung itu sendiri. Berdasarkan hal
tersebut, maka perlu dilakukan penilaian risiko
yang
ada
pada
bendungan
ataupun
7
8
Jurnal Teknik Pengairan, Volume 7, Nomor 1, Mei 2016, hlm 7-16
komponennnya
untuk
menilai
risiko
kegagalannya.
Penilian risiko ini merupakan suatu proses
dimana keputusan dibuat apakah tingkat risiko
yang ada ditimbulkan oleh bendungan masih
dapat ditoleransi atau perlu dikurangi (Brown
& Gosden, 2004). Penilaian risiko pada
dasarnya
adalah
pengembangan
dari
pendekatan standar rekayasa teknik tradisional
untuk rekayasa teknik bendungan, dimana
risiko
dikendalikan
dengan
mengikuti
peraturan yang ditetapkan untuk perencanaan,
pembebanan, kapasitas struktur, angka
keamanan dan langkah desain. Prosedur
metode atau standar rekayasa teknik tradisional
dengan mudah dapat diterapkan untuk
mengevaluasi keamanan bendungan, seperti
kapasitas banjir, gempa bumi dan stabilitas
bendungan. Tetapi pendekatan metode
tradisional ini masih kurang cocok untuk
keperluan lain misalnya dalam menilai
kapasitas banjir bendungan yang hanya
memberikan panduan yang terbatas dalam
memperkirakan keandalan pintu pelimpah dan
sistem pengoperasiannya. Sedangkan pada
analisis penilaian risiko perkiraan kemungkinan terjadinya kegagalan serta risiko
yang akan terjadi dapat diuraikan secara
sistematis proses kegagalannya.
Penilaian risiko dapat menyediakan cara
lain untuk masalah yang tidak dapat
diselesaikan dengan metode atau standar
rekayasa teknik tradisional. Dengan demikian
penilaian risiko dapat meningkatkan analisis
standar rekayasa teknik tradisional serta
memberikan bantuan dalam pembuatan
keputusan yang lebih informatif dan sistematis.
Dibandingkan dengan standar rekayasa teknik
tradisional yang tidak dapat memberikan
penilaian secara jelas mengenai risiko yang
dihadapi oleh masyarakat dan oleh pemilik
bendungan, maka penilaian risiko dapat
membahas mengenai keterbatasan dan
ketidakpastian yang ada pada standar rekayasa
teknik tradisional tersebut, serta dapat
membantu dalam pembuatan keputusan.
Menurut Pedoman Penilaian Risiko
Bendungan
yang
dikeluarkan
oleh
Kementerian Pekerjaan Umum Tahun 2011
terdapat 2 (dua) metode yang dapat digunakan
untuk melakukan penilaian risiko pada
bendungan yaitu metode pohon kejadian (event
tree) dan metode pohon kesalahan (fault tree).
Pada penelitian ini akan dilakukan penilaian
risiko kegagalan Bendungan Gerokgak di
Kabupaten Buleleng Provinsi Bali menurut
metode pohon kejadian (event tree) karena
metode pohon kesalahan (fault tree) lebih
sesuai untuk menggambarkan proses kegagalan
untuk keandalan pintu pelimpah sedangkan
pelimpah Bendungan Gerokgak tidak berpintu.
Selain itu, metode pohon kejadian (event tree)
dapat memetakan mekanisme kegagalan
bendungan mulai dari timbulnya permasalahan
sebagai alur identifikasi model kegagalan
komponen bendungan. Sedangkan metode
pohon kesalahan (fault tree) berkerja dengan
menelusuri jalur yang berlainan sebagai
penyebab kegagalan bendungan dari kejadian
puncaknya (top event).
Selain kedua metode diatas, dilakukan
juga analisis menggunakan metode ICOLD
(International Committee on Large Dam)
untuk menentukan kelas risiko bendungan.
Metode ICOLD ini secara konsep adalah tidak
membandingkan antar komponen dalam 1
(satu) bendungan, tetapi lebih kepada
perbandingan antar
bendungan karena
parameter yang digunakan dalam menentukan
kelas risiko bendungan berasal dari nilai-nilai
yang diinput dari tiap komponennya. Nilainilai tersebut kemudian dijumlahkan sebagai
hasil skor akhir nilai risiko yang sudah
dikategorikan kelas risikonya.
Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah penelitian ini adalah untuk
mengetahui:
1) Struktur komponen bendungan yang
mengalami
kerusakan
sehingga
diperlukan perbaikan.
2) Potensi bentuk atau model kegagalan
bendungan secara dini yang mungkin
mengancam keamanan bendungan.
3) Probabilitas risiko kegagalan komponen
bendungan.
Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini
adalah:
1) Bagaimana nilai probabilitas risiko
kegagalan
pada
tiap
komponen
Bendungan Gerokgak?
2) Bagaimana urutan prioritas komponen
Bendungan Gerokgak yang berisiko
menyebabkan kegagalan?
3) Bagaimana nilai Annual Probability of
Failure (APF) Bendungan Gerokgak
berdasarkan metode pohon kejadian
(event tree)?
9
Dwi Y Cristina , dkk. Analisis Probabilitas Risiko Kegagalan Bendungan Gerokgak
Tujuan dan Manfaat
Maksud dari penelitian ini adalah untuk
melakukan penilaian probabilitas risiko
kegagalan komponen bendungan yang
mungkin terjadi. Tujuan dari penelitian ini
diantaranya adalah untuk mengetahui:
1) Nilai probabilitas risiko kegagalan
komponen
Bendungan
Gerokgak
berdasarkan pohon kejadian (event tree)
dan metode tradisional serta kelas risiko
bendungan berdasarkan metode ICOLD.
2) Komponen Bendungan Gerokgak yang
paling berisiko menyebabkan kegagalan
Bendungan Gerokgak berdasarkan pohon
kejadian (event tree) dan metode
tradisional.
3) Nilai
probabilitas
risiko
Annual
Probability of Failure (APF) Bendu-ngan
Gerokgak berdasarkan pohon kejadian
(event tree).
Gambar 1: Foto Bendungan Gerokgak
Sumber: www.google.com (2015)
Gerokgak
METODE PENELITIAN
Lokasi Penelitian
Bendungan Gerokgak dibangun di Sungai
Gerokgak, yang berada di Desa Gerokgak,
Kecamatan Gerokgak, Kabupaten Buleleng
pada koordinat S 08o 12’ 43,1” dan E 114o 46’
56,5” yang berada dalam pengelolaan Balai
Wilayah Sungai Bali Penida di Provinsi Bali.
Data yang digunakan dalam penelitian ini
adalah:
1) Perencanaan Embung Gerokgak
2) Penyelidikan Geologi Teknik dan
Mekanika Tanah
3) Hasil Pemeriksaan Visual Bendungan dan
Bangunan Pelengkapnya
4) Evaluasi dan Analisis Hidrologi
5) Evaluasi dan Analisis Geologi Teknik
6) Evaluasi
dan
Analisis
Peralatan
Hidromekanik dan Elektrik
7) Evaluasi dan Analisis Stabilitas Bendungan dan Pelimpah
8) Evaluasi dan Analisis Instrumentasi pada
Tubuh Bendungan
9) Evaluasi dan Analisis Sistem Operasi dan
Pemeliharaan
10) Evaluasi dan Analisis Rencana Tindak
Darurat
11) Evaluasi
dan
Analisis
Keamanan
Bendungan
Lokasi
Bendungan
Gerokgak
Gambar 2: Lokasi Bendungan Gerokgak
Sumber: PT. Indra Karya Wilayah I (2013)
Langkah Pengerjaan
Langkah pengerjaan secara umum adalah
melakukan
analisis
probabilitas
risiko
kegagalan bendungan berdasarkan metode
pohon kejadian dan metode tradisional yang
kemudian dilakukan perbandingan sehingga
dapat digambarkan seperti pada diagram alir di
bawah ini:
10 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 7, Nomor 1, Mei 2016, hlm 7-16





4)
Gambar 3: Diagram Alir Penelitian
Sebagaimana tertulis pada pedoman
Penilaian Risiko Bendungan (Kementerian
Pekerjaan Umum, 2011), proses penyelesaian
penelitian ini adalah:
1) Metode pohon kejadian (event tree):
a. Penentuan tipe, tingkat, dan tahap
penilaian risiko.
 Tipe penilaian risiko yaitu tipe
kuantitatif.
 Tingkat penilaian risiko yaitu tingkat
input rekayasa teknik dasar (basic).
 Tahap penilaian risiko yaitu tahap
pengelolaan bendungan.
b. Proses penilaian risiko meliputi analisis
dan evaluasi risiko.
Analisis risiko terdiri dari:
 Identifikasi bahaya
 Identifikasi model kegagalan
 Penentuan nilai risiko menggunakan
metode pohon kejadian (event tree).
Kegiatan evaluasi risiko terdiri dari:
 Menghitung nilai Annual Probability
of Failure (APF) sebagai hasil
kalibrasi dan verifikasi berdasarkan
kriteria risiko bendungan eksisting.
 Penentuan risiko yang dapat ditoleransi
berdasarkan grafik kriteria risiko sosial
yang disarankan untuk bendungan
eksisting.
2) Metode tradisional
 Identifikasi bahaya
 Identifikasi model kegagalan
 Penetapan nilai probabilitas risiko
3) Penilaian berdasarkan metode ICOLD
yaitu:
a) Penilaian faktor dan parameter
 Kapasitas waduk
 Tinggi bendungan
5)
Kebutuhan evakuasi
Potensi kerusakan hilr
Risiko bisnis pemilik
Faktor tambahan bendungan yang ada
Faktor tambahan untuk mengatasi
defisiensi struktural
b) Estimasi kelas risiko bendungan
Kesimpulan penilaian risiko
Sesuai rumusan masalah, diperoleh
kesimpulan:
- Nilai probabilitas risiko kegagalan
komponen Bendungan Gerokgak.
- Urutan prioritas risiko kegagalan
komponen Bendungan Gerokgak.
- Nilai Annual Probability of Failure
(APF) Bendungan Gerokgak.
Saran atau rekomendasi penilaian risiko.
PEMBAHASAN
Tubuh Bendungan
Berdasarkan Baecher (1980) disebutkan
bahwa penilian risiko bendungan diperoleh
dengan memisahkan masing-masing komponen bendungan dalam proses analisisnya
berdasarkan kriteria yang berlaku pada tiap
komponennya.
Pada tubuh Bendungan Gerokgak dilakukan identifikasi bahaya sebagai berikut:
1) Stabilitas lereng
Berdasarkan nilai Faktor Keamanan
timbunan Bendungan Gerokgak terhadap
beban gempa desain OBE dan MDE, stabilitas
kurang memenuhi.
Analisis kegempaan dalam penilaian risiko
perlu ditinjau khususnya pada daerah dengan
kondisi kegempaan tinggi sehingga diperlukan
pemeriksaan terhadap pembebanan kegempaan
saat desain dan kondisi terkini (Kostov, 2008).
Tabel 1. Kondisi stabilitas lereng pada kondisi
beban OBE dan MDE
No
Kondisi Pembebanan
1.
Aliran rembesan tetap
beban gempa OBE
2.
Muka waduk turun
tiba-tiba gempa OBE
3.
Aliran rembesan tetap
beban gempa MDE
Syarat
FK
Faktor
Keamanan
Keterangan
Hulu
Hilir
Hulu
Hilir
1,20
1,115
1,171
TM
TM
1,10
0,916
1,183
TM
Ok
1,00
0,764
0,891
TM
TM
Sumber: PT. Indra Karya Wilayah I (2013)
2) Deformasi Akibat Gempa
Perhitungan deformasi untuk perhitungan
ini menggunakan persamaan Swaisgood (2003)
dibawah ini:
11
Dwi Y Cristina , dkk. Analisis Probabilitas Risiko Kegagalan Bendungan Gerokgak
% settlement = e(6,07PGA + 0,57M – 8,00)
% settlement = 0,05%
Deformasi
= Hbendungan x % settlement
= 47 x 0,0005
= 0,02 m
3) Erosi internal
- Total debit pada sumur pengamatan sebesar
0,12 l/det.
Berdasarkan Panduan The Japanese
Institute of Irrigation and Drainage (1998),
debit rembesan maksimum yang diijinkan
adalah:
= 0,05% x tampungan waduk bruto
= 21 l/dt.
- Berdasarkan
Panduan
Perencanaan
Bendungan
Urugan
Volume
III
(Kementerian Pekerjaan Umum, 1999),
koefisien filtrasi (K) zona kedap air (inti)
tidak lebih dari 1 x 10-5 cm/dtk.
Berdasarkan hasil uji permeabilitas
lapangan untuk material inti diperoleh nilai
K = 2,55 x 10-6 < 1 x 10-5
- Kepadatan timbunan berkisar 95%-98%.
Dari data desain diketahui bahwa nilai
pemadatan material inti rata-rata diatas
95%, berkisar antara 97,1%.
- Ketebalan inti berkisar 30%-50% dari
tinggi air (elevasi muka air normal).
Elevasi dasar sungai = + 100,00 m
Elevasi m.a.n.
= + 126,00 m
sehingga ketebalan inti minimal:
= 30% x (el. m.a.n. – el. dasar sungai)
= 30% x (126,00 – 100,00)
= 30% x 26
= 7,8 m
Dari gambar desain potongan melintang
Bendungan Gerokgak diketahui bahwa lebar
ini adalah sekitar 10 m.
0,01
Lereng longsor
0,1
0,01
Tekanan air pori
meningkat
Deformasi
berlebih
Bendungan runtuh
0,99
Pr =
0,000001
Bendungan tidak runtuh
0,9
0,99
Deformasi
normal
0,1
Gempa
Tekanan air pori tidak meningkat
0,9
Lereng tidak longsor
Gambar 4: Analisis Pohon Kejadian Tubuh Bendungan karena Gempa sebesar 1x10 -6
Sumber: Hasil Perhitungan
0,9
Erosi internal
Bocoran jernih
0,1
0,1
0,9
Bendungan runtuh
0,99
Bendungan tidak runtuh
Pr = 0,00001
Kuantitas > batas desain ijin
Bocoran keruh
0,1
0,01
Kuantitas < batas desain ijin
Bocoran
0,9
Tidak terjadi erosi internal
Gambar 5: Analisis Pohon Kejadian Tubuh Bendungan terhadap Erosi Internal sebesar
1x10-5
Sumber: Hasil Perhitungan
Gambar di atas ini dilampirkan identifikasi
model
kegagalan
tubuh
bendungan
berdasarkan metode pohon kejadian (event
tree) terhadap penentuan nilai probabilitas
risiko tiap status pembebanan pada interval
batas bawah berdasarkan Skema Pemetaan
12 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 7, Nomor 1, Mei 2016, hlm 7-16
Probabilitas (Barneich et al, 1996).
Identifikasi model kegagalan tubuh
bendungan berdasarkan metode tradisional
dengan penentuan nilai probabilitas untuk
status pembebanannya diambil dari interval
nilai batas bawah adalah sebagai berikut:
Bendungan runtuh
Pr = 0,1
kecukupan kapasitas pelimpah dan tinggi
jagaan didasarkan pada Panduan Perencanaan
Bendungan Urugan Volume III (Kementerian
Pekerjaan Umum, 1999) yaitu tinggi jagaan
minimum untuk pelimpah tidak berpintu 
0,75 m.
Tabel 2. Analisis Kecukupan Kapasitas
Pelimpah
terhadap
Kondisi
Terkini
0,1
Perhitungan ulang saat
Desain
Uraian
Gempa
(OBE dan MDE)
Inspeksi Besar 2012
Satuan
Q1000
Q1/2
QPMF
Q1000
PMF
Debit
0,9
Elevasi
m.a.w.
Bendungan tidak runtuh
Tinggi
jagaan
Gambar 6: Analisis Tradisional Tubuh
Bendungan karena Bahaya Gempa sebesar 0,1.
Sumber: Hasil Perhitungan
Bendungan runtuh
Pr = 0,1
0,1
Bocoran
0,9
Bendungan tidak runtuh
Gambar 7: Analisis Tradisional Tubuh
Bendungan terhadap Potensi Erosi Internal
sebesar 0,1.
Q1/2
QPMF
PMF
m3/det
347,7
405,67
606,34
338,97
366,53
733,07
m
129
129,3
130,6
128,7
128,8
130,73
m
2,8
2,5
1,2
3,1
3
1,1
Sumber: PT. Indra Karya Wilayah I (2013)
2) Kavitasi pada saluran luncur
Potensi bahaya kavitasi Bendungan
Gerokgak ditinjau pada 2 (dua) bagian yaitu
pada saluran luncur dan peredam energi.
- Saluran luncur
Pada laporan perencanaan diperoleh nilai
v2/2g = 4,48 m.
v
= 9,38 m/dt
- Peredam energi
Kavitasi pada peredam energi terjadi karena
adanya struktur yang tidak beraturan pada
bidang batas yaitu karena ada blok muka dan
blok halang. Karena tipe peredam energi
Bendungan Gerokgak adalah USBR tipe 1
maka tidak ada bidang batas tidak beraturan.
Sumber: Hasil Perhitungan
Bangunan Pelimpah
Pada bangunan pelimpah dilakukan
identifikasi bahaya sebagai berikut:
1) Kecukupan kapasitas
Kondisi banjir mempunyai peran dalam
evaluasi keamanan struktur bendungan yang
dapat
menyebabkan
longsoran
lereng
bendungan (Zhang dkk, 2010). Beban banjir
merupakan bagian dari penilaian risiko
kegagalan
bendungan
dalam
kegiatan
manajemen risiko bendungan (Anhalt & Meon,
2008).
Kapasitas pelimpah dan kecukupan tinggi
jagaan terhadap kondisi terkini dianalisis untuk
menghindari bahaya peluapan. Tinjauan
Gambar 8: Analisis Tradisional Pelimpah
terhadap Potensi Peluapan sebesar 0,01.
Sumber: Hasil Perhitungan
Identifikasi model kegagalan bangunan
pelimpah berdasarkan metode tradisional
terhadap penentuan nilai probabilitas risiko
tiap status pembebanan pada interval batas
13
Dwi Y Cristina , dkk. Analisis Probabilitas Risiko Kegagalan Bendungan Gerokgak
bawah
berdasarkan
Skema
Pemetaan
Probabilitas (Barneich et al, 1996) seperti
gambar 8.
Identifikasi model kegagalan bangunan
pelimpah berdasarkan metode pohon kejadian
(event tree) terhadap penentuan nilai
probabilitas risiko tiap status pembebanan pada
interval batas bawah berdasarkan Skema
Pemetaan Probabilitas (Barneich et al, 1996)
adalah sebagai berikut:
Gambar 9: Analisis Pohon Kejadian Pelimpah terhadap Potensi Peluapan sebesar 1x10 -10
Sumber: Hasil Perhitungan
Bangunan Pengambilan
Pada bangunan pengambilan dilakukan
identifikasi bahaya adalah kinerja peralatan
hidromekanik ditinjau dari pemeriksaan visual
dan uji coba peralatan. Identifikasi model
kegagalan bangunan pengambilan berdasarkan
metode pohon kejadian (event tree) pada
interval batas bawah berdasarkan Skema
Pemetaan Probabilitas (Barneich et al, 1996)
adalah sebagai berikut:
Gambar 10: Analisis Pohon Kejadian Bangunan Pengambilan terhadap Korosi Lapisan Pipa Konduit
sebesar 1x10-7
Sumber: Hasil Perhitungan
Identifikasi model kegagalan bangunan
pengambilan berdasarkan metode tradisional
pada interval batas bawah berdasarkan Skema
Pemetaan Probabilitas (Barneich et al, 1996)
adalah sebagai berikut adalah seperti gambar
11.
Bendungan runtuh
Pr =
0,01
0,01
Keausan Cat Pipa
Konduit
0,99
Bendungan tidak runtuh
Gambar 11: Analisis Tradisional Bangunan
Pengambilan terhadap Korosi Cat Pipa
Konduit sebesar 0,01.
Sumber: Hasil Perhitungan
14 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 7, Nomor 1, Mei 2016, hlm 7-16
Fondasi
Pada komponen fondasi dilakukan
identifikasi bahaya terhadap potensi likuifaksi
dengan tinjauan sebagai berikut:
1) Uji homogenitas filter.
Kriteria yang digunakan antara lain:
- Lolos saringan ASTM no.200 (0,075
mm) < 5%
- Kandungan butiran halus berdasarkan
data desain adalah 3,58%.
- Ukuran butiran filter < 75mm
Ukuran butiran bervariasi pada besaran
0,15 – 38 mm.
- Tidak kohesif
Nilai c = 0 sehingga tidak mempunyai
daya ikat antar butiran.
2) Uji efektifitas grouting
Uji efektifitas grouting dilakukan dengan
menentukan permeabilitas lapisan fondasi
yaitu 10-5 cm/detik dari orde 10-4 cm/detik.
3) Faktor keamanan terhadap likuifaksi pada
beban gempa MDE dan OBE (Fp > 1)
FpOBE
=
= 0,309/0,039
= 7,94 > 1
FpMDE
=
= 0,309/0,063
= 4,9 > 1
Identifikasi model kegagalan fondasi
bendungan berdasarkan metode pohon
kejadian (event tree) terhadap penentuan nilai
probabilitas risiko tiap status pembebanan pada
interval batas bawah berdasarkan Skema
Pemetaan Probabilitas (Barneich et al, 1996)
adalah sebagai berikut:
Gambar 12: Analisis Pohon Kejadian Fondasi terhadap Potensi Likuifaksi sebesar 1x10-8
Sumber: Hasil Perhitungan
Identifikasi model kegagalan fondasi
berdasarkan metode tradisional pada interval
batas bawah berdasarkan Skema Pemetaan
Probabilitas (Barneich et al, 1996) adalah:
Gambar 13: Analisis Tradisional Fondasi
terhadap Potensi Likuifaksi sebesar 0,001.
Sumber: Hasil Perhitungan
Annual Probability of Failure (APF)
Peluang kegagalan tahunan atau Annual
Probability of Failure (APF) diperoleh dengan
menjumlahkan semua probabilitas potensi
bahaya yang diidentifikasi pada komponen
bendungan.
APF = ∑APFi
Diketahui:
APFtubuh bendungan (karena gempa)
= 1x10-6
APFtubuh bendungan (erosi internal
= 1x10-5
APFbangunan pelimpah (peluapan)
= 1x10-10
APFbangunan pengambilan (korosi)
= 1x10-7
APFfondasi (likuifaksi)
= 1x10-8
Sehingga APF total diperoleh
APF = 1x10-6 + 1x10-5 + 1x10-10 + 1
x10-7 + 1x10-8
Dwi Y Cristina , dkk. Analisis Probabilitas Risiko Kegagalan Bendungan Gerokgak
= 1,11101x10-5 < 1x10-4
Secara nilai probabilitas risiko kegagalan
Bendungan Gerokgak dalam setiap 1 (satu)
tahunnya adalah bisa diterima karena nilainya
lebih kecil dari nilai APF yang dipersyaratkan
yaitu 1x10-04.
Untuk mengetahui nilai risiko ini dapat
diterima secara sosial, maka nilai APF perlu di
plot ke dalam grafik kriteria risiko sosial yang
disarankan untuk bendungan yang sudah ada.
Oleh karena itu diperlukan data penduduk
terkena risiko di hilir. berdasarkan laporan
Rencana Tindak Darurat Bendungan Gerokgak
sebanyak 106 jiwa.
Dari grafik diatas diketahui bahwa risiko sosial
yang terjadi untuk Bendungan Gerokgak tidak
dapat diterima karena menimbulkan adanya
korban jiwa apabila terjadi keruntuhan
bendungan.
KESIMPULAN
Mengacu pada
rumusan masalah,
diperoleh kesimpulan hasil analisis penelitian
ini sebagai berikut:
1) Nilai probabilitas risiko kegagalan pada
Bendungan Gerokgak berdasarkan pohon
kejadian (event tree) adalah:
 Bahaya gempa pada tubuh bendungan
sebesar 1x10-6.
 Bahaya erosi internal pada tubuh
bendungan sebesar 1x10-5.
 Bangunan pelimpah terhadap potensi
peluapan sebesar 1x10-10.
 Bahaya korosi lapisan pipa konduit
pada bangunan pengeluaran sebesar
1x10-7.
 Bahaya likuifaksi pada fondasi sebesar
1 x10-8.
Sedangkan nilai probabilitas risiko
kegagalan pada Bendungan Gerokgak
berdasarkan standar rekayasa teknik
tradisional adalah:
 Bahaya gempa pada tubuh bendungan
sebesar 0,1.
 Bahaya erosi internal pada tubuh
bendungan sebesar 0,1.
 Bangunan pelimpah terhadap potensi
peluapan sebesar 0,001.
 Bahaya korosi lapisan pipa konduit
pada bangunan pengeluaran sebesar
0,01.
 Bahaya likuifaksi pada fondasi sebesar
0,001.
2) Urutan prioritas komponen Bendungan
3)
Gerokgak yang berisiko menyebabkan
kegagalan berdasarkan pohon kejadian
(event tree) adalah:
 Tubuh bendungan terhadap potensi
erosi internal sebesar 1x10-5.
 Tubuh bendungan terhadap beban
gempa sebesar 1x10-6.
 Bangunan pengeluaran terhadap korosi
lapisan pipa konduit sebesar 1x10-7.
 Fondasi terhadap potensi likuifaksi
sebesar 1x10-8.
 Bangunan pelimpah terhadap potensi
peluapan sebesar 1x10-10.
Sedangkan urutan prioritas komponen
Bendungan Gerokgak yang berisiko
menyebabkan kegagalan berdasarkan
standar rekayasa teknik tradisional
adalah:
 Bahaya erosi internal pada tubuh
bendungan sebesar 0,1.
 Bahaya
gempa
pada
tubuh
bendungan sebesar 0,1.
 Bahaya korosi lapisan pipa konduit
pada bangunan pengeluaran sebesar
0,01.
 Bahaya likuifaksi pada fondasi
sebesar 0,001.
 Bangunan pelimpah terhadap potensi
peluapan sebesar 0,001.
Nilai keamanan Annual Probability of
Failure (APF) Bendungan Gerokgak
berdasarkan pohon kejadian (event tree)
adalah 1,11101 x 10-5. Nilai ini lebih kecil
dari APF yang disyaratkan yaitu 1x10-4.
UCAPAN TERIMAKASIH
Atas bimbingan dan pengarahan dalam
penyelesaian jurnal ini, kami pada kesempatan
ini menyampaikan ucapan terima kasih
kepada:
1. Allah SWT atas segala rahmat dan izinNya.
2. Kedua orang tua, suami dan anak tercinta
yang selalu memberi dukungan.
3. Kementerian Pekerjaan Umum dan
Perumahan Rakyat atas kesempatan
beasiswa yang telah diberikan pada jenjang
pascasarjana ini.
4. Bapak Dr. Ir. Pitojo Tri Juwono, MT.,
selaku ketua komisi pembimbing.
5. Ibu Emma Yuliani, ST., MT., Ph.D, selaku
anggota komisi pembimbing.
15
16 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 7, Nomor 1, Mei 2016, hlm 7-16
6. Bapak Dr. Runi Asmaranto, ST., MT.,
selaku pengkaji jurnal ini.
7. Rekan-rekan Magister Teknik Pengairan
minat Manajemen Sumber Daya Air
angkatan 2014 atas bantuannya baik suka
maupun duka.
8. Serta semua pihak yang telah membantu
dalam penelitian ini yang tidak dapat kami
sebutkan satu persatu.
DAFTAR PUSTAKA
Anhalt, M. and Meon, G. 2008. Risk Based
Procedure for Design and Verification of
Dam Safety. 4th International Symposium
on Flood Defence.
Baecher, G.B., Paté, M.E. and de Neufville, R.
(1980). “Risk of Dam Failure in BenefitCost
Analysis”.
Water
Resources
Research. Vol. 16, No. 3, pp. 449-456.
Brown, Alan and John Gosden. 2004. Risk
Assessment of Dams –
Recent
developments in the United Kingdom.
Kementerian Pekerjaan Umum. 1999. Panduan
Perencanaan Bendungan Urugan Volume
III: Desain Pondasi dan Tubuh
Bendungan. Jakarta: Balai Keamanan
Bendungan Direktorat Jenderal Sumber
Daya Air.
Kostov, Marin, et al. 2008. Seismic Risk of
Large Dams in Bulgaria. The 14th World
Conference on Earthquake Engineering.
PT. Indra Karya Wilayah I. 2013. Laporan
Utama
Fasilitasi
Inspeksi
Besar
Bendungan
Gerokgak
Kabupaten
Buleleng Provinsi Bali.
Swaisgood,
J.R.
Embankment
Dam
Deformation Caused by Earth-quakes.
2003 Pasific Conference on Earthquake
Engineering.
The Japanese Institute of Irrigation and
Drainage. 1998. Engineering Manual for
Irrigation and Drainage No.3.
Zhang, L.M., Peng, M., and Xu, Y. 2010.
Assessing Risks of Breaching of Earth
Dams and Natural Landslide Dams.
Indian Geotechnical Conference.
1
1