BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan negara yang memiliki berbagai macam kekayaan budaya berupa situs-situs peninggalan sejarah. Salah satu peninggalan sejarah Indonesia yang terletak di Daerah Istimewa Yogyakarta adalah Candi Prambanan. Candi Prambanan merupakan salah satu candi Hindu yang dibangun oleh raja-raja Dinasti Sanjaya pada abad IX, yang kini sedang dalam proses pemugaran. Situs budaya Candi Prambanan ini telah menjadi warisan budaya dunia sehingga perlu pemeliharaan dan pelestarian agar segala sarana dan prasarana yang terdapat di kawasan Candi Prambanan tetap terjaga. Pemeliharaan dan pelestarian tersebut dapat berupa operasional, renovasi, dan pemeliharaan seperti jalan akses dengan kondisi tanah yang baik. Genangan air yang muncul setelah hujan pada bagian-bagian tertentu di area Halaman 1 Candi Prambanan seperti ditunjukkan pada Gambar 1.1 merupakan salah satu masalah yang harus diatasi. Balai Pelestarian Cagar Budaya (BPCB) Candi Prambanan mengatasi masalah genangan tersebut dengan menambahkan lapisan tanah pudel di atas lapisan tanah asli, sehingga diharapkan tanah tidak cepat menjadi jenuh, bebas dari debu, dan tidak menjadi media tumbuh rumput. Selain penambahan lapisan pudel, pada halaman Candi Prambanan ini telah ditambahkan beberapa saluran drainase, dengan tujuan dapat mengurangi potensi genangan air yang terjadi. Namun, penanganan ini masih belum efektif karena karakteristik tanah, khususnya hydraulic properties tanah asli sangat bervariasi, sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut. Candi Prambanan terletak di wilayah tropis yang memiliki curah hujan relatif tinggi. Air hujan yang jatuh di area Halaman 1 Candi Prambanan, sebagian mengalir di atas permukaan tanah (run off) dan sebagian lagi masuk ke dalam tanah yang dikenal dengan istilah infiltrasi. Proses infiltrasi air hujan di atas muka tanah, dipengaruhi oleh porositas tanah. Jika tanah bersifat kedap air 1
2 (impermeable), maka kemampuan meloloskan air sangat kecil, sehingga air hujan cenderung akan menggenang di atas permukaan tanah. Infiltrasi juga menyebabkan perubahan kondisi tanah dari jenuh sebagian (unsaturated) menjadi kondisi jenuh (saturated), akibatnya terjadi perubahan koefisien permeabilitas pada tanah. Gambar 1.1 Genangan yang terjadi di Halaman 1 Candi Prambanan Metode penanganan yang tepat diperlukan untuk mengatasi masalah genangan ini. Data tentang nilai koefisien permeabilitas tanah harus diketahui sebagai salah satu parameter dalam menentukan metode yang paling tepat untuk diterapkan. Penentuan nilai koefisien permeabilitas tanah biasanya dilakukan di laboratorium dengan menggunakan dua jenis alat uji berupa falling head permeameter untuk tanah lempung dan constant head permeameter untuk tanah pasir. Namun untuk keperluan penyelidikan langsung di lapangan, diperlukan suatu model pengujian yang lebih efektif dan efisien serta dapat memberikan informasi nilai koefisien
3 permeabilitas tanah dalam waktu yang cepat, baik tanah dengan kondisi jenuh sebagian (unsaturated) ataupun hingga menjadi kondisi jenuh (saturated). Dalam penelitian Tugas Akhir ini dilakukan penentuan koefisien permeabilitas tanah di Halaman 1 Candi Prambanan. Penentuan nilai koefisien permeabilitas dilakukan mulai dari tanah pada kondisi unsaturated hingga kondisi saturated dengan cara mengembangkan suatu model peralatan untuk pengujian di lapangan. Hasil pengujian ini nantinya akan digunakan untuk menyelesaikan masalah yang terkait dengan genangan air di Halaman 1 Candi Prambanan. 1.2 Rumusan Masalah Genangan yang terjadi di Halaman 1 Candi Prambanan sangat mengganggu mobilitas pengunjung yang akan menikmati keindahan Candi Prambanan. Genangan ini harus segera ditangani dengan metode yang tepat supaya tidak menimbulkan masalah lagi di masa yang akan datang. Untuk mendapatkan solusi yang tepat dari permasalahan ini perlu dilakukan terlebih dahulu pengumpulan data teknis terkait karakteristik tanah di Halaman 1 Candi Prambanan. Nilai koefisien permeabilitas merupakan salah satu parameter yang sangat penting untuk diketahui. Pengujian nilai koefisien permeabilitas tanah langsung di lapangan yang cepat dan sederhana sangat diperlukan untuk mendapatkan data yang merepresentasikan kondisi sebenarnya di lapangan. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut. 1. Mengembangkan model peralatan untuk pengujian permeabilitas yang tepat dan lebih sederhana di lapangan. 2. Mengetahui karakteristik tanah Halaman 1 Candi Prambanan berupa koefisien permeabilitas mulai dari kondisi tanah jenuh sebagian (unsaturated) hingga kondisi tanah jenuh (saturated).
4 3. Mengetahui korelasi antara koefisien permeabilitas dan volumetric water content ( ) dari kondisi jenuh sebagian hingga jenuh untuk jenis tanah berpasir. 1.4 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan hasil berupa karakteristik permeabilitas tanah halaman Candi Prambanan yang jelas dan tepat, sehingga bermanfaat dalam mengatasi genangan akibat air hujan. Selain itu, penelitian ini diharapkan dapat memberikan alternatif prosedur pengujian permeabilitas yang lebih sederhana di lapangan. Penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan hasil berupa korelasi antara koefisien permeabilitas dan nilai volumetric water content tanah pasiran. Korelasi tersebut dapat digunakan untuk menggambarkan karakteristik permeabilitas tanah sebenarnya di lapangan mulai dari kondisi jenuh sebagian sampai jenuh sehingga untuk penanganan masalah yang berhubungan dengan koefisien permeabilitas tanah dapat ditangani secara tepat. 1.5 Batasan Penelitian Batasan penelitian dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut. 1. Objek penelitian ini hanya terbatas pada tanah Halaman 1 Candi Prambanan, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. 2. Penelitian hydraulic properties tanah difokuskan pada koefisien permeabilitas tanah Halaman 1 Candi Prambanan. 3. Tanah yang diteliti adalah tanah jenis pasir sesuai dengan sistem klasifikasi Unified. 4. Pengukuran kadar air lapangan menggunakan alat Soil Moisture Sensors EC- 5 Decagon Devices yang dikombinasikan dengan Em50 Data Logger Series Decagon Devices. 5. Pengaruh suhu dan penguapan pada saat pengujian menggunakan eksperimen alat tidak diperhitungkan.
5 1.6 Keaslian Penelitian Putra dan Setyanto (2012) membuat alat uji permeabilitas lapangan untuk dapat melakukan uji permeabilitas lapangan pada suatu tanah permukaan. Hasil uji menunjukkan bahwa alat dapat bekerja dengan baik dalam menentukan nilai koefisien permeabilitas lapangan untuk jenis tanah lempung. Alat ini mampu memberikan tingkat pembacaan yang cukup baik jika merujuk pada hasil uji permeabilitas laboratorium untuk tanah lempung. Koefisien permeabilitas lapangan yang didapat dari alat uji model tersebut berkisar antara 10-6 cm/detik sampai dengan 10-7 cm/detik. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian sebelumnya maka dapat dikatakan fungsi alat tersebut dapat bekerja dengan cukup baik untuk menghasilkan nilai koefisien permeabilitas untuk jenis tanah lempung. Takeshita dan Komatsu (2012) juga telah melakukan pengujian permeabilitas lapangan untuk tanah pada kondisi unsaturated dan saturated dengan metode Guelph Pressure Infiltrometer dan Instantaneous Profile Method. Pengujian tersebut dilakukan untuk tanah timbunan di area Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Piyungan, Bantul, Yogyakarta. Hasil yang didapatkan berupa koefisien permeabilitas tanah kondisi saturated dan pendekatan secara numeris untuk kondisi tanah unsaturated. Kondisi saturated tanah diketahui dengan mengacu kepada nilai volumetric water content yang dibaca dari sensor yang dipasang. Sepanjang pengetahuan penulis, belum ada penelitian yang membahas mengenai penentuan koefisien permeabilitas tanah berpasir kondisi jenuh dan jenuh sebagian berdasarkan pengembangan alat, khususnya di lingkungan Universitas Gadjah Mada. Dengan demikian dapat dikatakan penelitian yang dilakukan masih bersifat asli.