NUMERICAL SIMULATION OF PROPOSED POROUS DRAINAGE SYSTEM USING VOLCANIC ASH AND SLAG AT PRAMBANAN TEMPLE YARD

FANISYA APRILLIANI P, Dr. Ir. Ahmad Rifa'i, M.T.

2018 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Candi Prambanan merupakan salah satu situs bersejarah di Indonesia yang terletak pada area dengan curah hujan tinggi, Daerah Istimewa Yogyakarta. Curah hujan yang tinggi menyebabkan sering terbentuknya genangan air pada halaman candi setelah terjadi hujan. Hal ini dikarenakan kurang efektifnya tanah dalam menginfiltrasi air. Rifa’i et al. (2016) merancang sistem drainase berpori sebagai solusi permasalahan genangan pada halaman candi. System drainase ini terdiri dari saluran drainase sub-surface dan paving block pada permukaan tanah menggunakan material beton berpori. Beton berpori yang digunakan adalah tiper beton non pasir dengan Bantak dan abu vulkanik Merapi sebagai agregatnya. Pembuatan beton tanpa menggunakan material pasir menyebabkan peningkatan pori beton hingga 20-25% denga koefisien permeabilitas sebesar 1.3 x 10-3 m/s , jauh lebih besar dibandingkan dengan koefisien permeabilitas tanah pasir di halaman Candi Prambanan sebesar 1.2 x 10-5 m/s . Penelitian ini memodelkan system drainase prambanan dengan mewakilkan kondisi halaman candi menjadi 3 potongan melintang dengan software Seep/W untuk melihat keefektifan sistem drainase dalam mempercepat infiltrasi air. Fungsi hujan digunakan untuk dimodelkan dalam simulasi drainase menggunakan software Seep/W. Data hujan yang digunakn merupaka hujan kondisi ekstrim dan hujan pada bulan dengan curah hujan tertinggi, yaitu bulan Februari 2013. Kondisi hujan ekstrim adalah nilai hujan harian dengan kala ulang 10 tahun sebesar 146.894 mm dan kala ulang 15 tahun sebesar 155.049 mm. data hujan harian kemudia didistribusi menjadi hujan dengan durasi 5 jam. Dari hasil simulasi hujan dapat dilihat bahwa ketika hujan, permukaan paving block menjadi jenuh air, na mun tidak membentuk genangan. Dan dari hasil analisis hujan bulanan, dapat dilhat bahwa ketika hujan, saluran drainase dan paving block menjadi jenuh. Tetapi ketika hujan telah berhenti, air dapat dengan segera terinfiltrasi ke dalam tanah. Sehingga sistem drainase berpori dinilai efektif dalam mempercepat infiltrasi air hujan dan mencegah terbentuknya genangan air. Berdasarkan pemodelan beban pada Sigma/W menggunakan beban merata sebesar 5 kN/m dan beban terpusat sebesar 2 x40 kN, deformasi maksimum yang terjadi sebesar 1.291 cm pada permukaan paving block dan 1.22 cm pada permukaan struktur drainase.

Prambanan Temple is a historic site that located in an area with high rainfall, Special Region of Yogyakarta. The high rainfall causes frequent formation of puddles on the temple ground after rain. This is because of the soil unable to infiltrate water effectively. Rifa'i et al. (2016) designs a porous drainage system as a solution to the problem of inundation in the Prambanan Temple Yard. This drainage system consists of sub-surface drainage and ground-level paving blocks using porous concrete materials. Porous concrete that was used is a type of no-fine concrete with Bantak Merapi and volcanic ash as aggregate. Without using sand while mixing the concrete causes the increase of concrete pores up to 20-25% with a permeability coefficient of 1.3 x 10-3 m/s, much larger than the permeability coefficient of sand in Prambanan Temple yard wich is 1.2 x 10-5 m/s. This study modeled the drainage system by representing conditions on the temple page into three cross-sections using Seep/W software to see the effectivity of drainage system in draining water. This study used the function of rain to run on the initial condition of the drainage simulation. The rain used is the extreme conditions of rain and the rain in the month with highest rainfall, February 2013. The extreme conditions of rain used are the daily rains with a 10-year return period of 146.894 mm and a 15-year return period of 155.409 mm. The daily rain then distributed to rain with a duration of 5.5 hours. From daily rain simulation result,it can be seen that when it rains, the paving surface becomes water-saturated, but does not form a puddle. And from the simulation results of the monthly rain, it can be seen that when it rains, paving and drainage channels become saturated. But after the rain stops, water can be quickly infiltrated from the paving surface to the drainage channels and then continued into the soil. So that the use of porous drainage system is considered effective in accelerating the infiltration of rainwater and prevent the formation of puddles. Based on load modeling on Sigma/W, using a uniform load of 5 kN/m and a point load of 2 x 40 kN, a maximum deformation value of 1.291 cm is obtained on the paving surface and 1.22 cm in the drainage structure.

Kata Kunci : porous drainage, rain, water puddle, Seep/W, Sigma/W