BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada tambang terbuka, faktor yang harus diperhatikan dalam aktivitas tambang

terbuka yaitu air tanah dan limpasan air hujan, karena apabila berlebihan akan

mengurangi optimalisasi tambang terbuka. Curah hujan yang terjadi sangat

berpengaruh terhadap limpasan air hujan yang masuk kedalam pit.

Sistem penyaliran tambang adalah suatu usaha yang diterapkan pada daerah

penambangan untuk mencegah, mengeringkan, atau mengeluarkan air yang masuk

ke daerah penambangan. Upaya ini dimaksudkan untuk mencegah terganggunya

aktivitas penambangan akibat adanya air dalam jumlah yang berlebihan, terutama

pada musim hujan. Selain itu, sistem penyaliran tambang ini juga dimaksudkan

untuk memperlambat kerusakan alat serta mempertahankan kondisi kerja yang

aman, sehingga alat-alat mekanis yang digunakan pada daerah tersebut mempunyai

umur yang lama.

Sistem penyaliran secara umum berfungsi untuk mengatur aliran air dan

mengurangi jumlah air yang berpengaruh terhadap kegiatan penambangan. Untuk

itu diperlukan usaha penyaliran yang baik dan benar untuk mengatur air tanah dan

limpasan air hujan tersebut. Cara penanganan yang biasa dilakukan adalah

menghambat masuknya air dari luar pit dengan cara membuat saluran air (paritan)

dipermukaan dan membuat sumuran di dalam pit untuk mengatasi air yang berasal

dari pit itu sendiri kemudian memompanya ke permukaan.

Limpasan air sendiri merupakan bagian dari drainase, limpasan merupakan

gabungan antara aliran permukaan, aliran-aliran yang tertunda pada cekungan-

cekungan, dan aliran bawah permukaan. Limpasan permukaan merupakan air hujan

yang tidak dapat ditahan oleh tanah, vegetasi atau cekungan dan akhirnya mengalir

langsung ke sungai dan laut.

Besarnya nilai aliran permukaan sangat menentukan besarnya tingkat kerusakan

akibat erosi maupun banjir. Besarnya aliran permukaan dipengaruhi oleh curah

hujan, vegetasi, adanya bangunan penyimpanan air dan faktor lainnya

(sukirno,2001).

Debit air limpasan adalah volume air hujan per satuan waktu yang tidak

mengalami infiltrasi sehingga harus dialirkan melalui saluran drainase.

1.2 Tujuan

Berkaitan dengan latar belakang masalah diatas maka tujuan dari penulisan ini

adalah sebagai berikut :

a) Mengetahui apa yang dimaksud dengan limpasan air (run off),

b) Mengetahui metode perhitungan limpasan air

1.3 Rumusan Masalah

a) Bagaimana mengelola air limpasan yang berasal dari air hujan agar tidak

menyebabkan menurunnya produksi akibat terganggunya aktivitas

pertambangan ?

b) Bagaimana cara menghasilkan sistem penyaliran yang optimal dan bertahan

lama dalam beberapa periode kedepan ?

1.4 Ruang Lingkup

Ruang lingkup dari penulisan ini mengetahui daerah tangkapan hujan

(catchment area), mengetahui curah hujan pada daerahtersebut, menghitung debit

air limpasan, menentukan dimensi saluran air yang digunakan, dan khususnya tidak

mengkaji masalah ekonomi, akan tetapi lebih bersifat teknis.

1.5 Tinjauan Pustaka

a) Pengertian Limpasan

Limpasan permukaan merupakan bagian dari curah hujan yang mengalir

diatas permukaan tanah menuju ke sungai, danau,dan lautan (Asdak,1995).

Menurut Arsyad (1983), limpasan permukaan merupakan air yang

mengalir diatas permukaan tanah dan mengangkut bagian-bagian tanah.

Aliran permukaan terjadi apabila intensitas hujan melebihi kapasitas

infiltrasi tanah, dimana dalam hal ini tanah telah jenuh air (Kartasapoetra

dkk.1988).

Sifat aliran permukaan seperti jumlah dan volume, laju, kecepatan dan

gejolak aliran permukaan menentukan kemampuannya untuk menimbulkan

erosi (Haridjaja dkk.1991).

b) Proses Terjadinya Aliran Limpasan

Menurut Arsyad (1983) dan (Haridjaja dkk. 1991) proses terjadinya

aliran permukaan adalah curah hujan yang jatuh diatas permukaan tanah

pada suatu wilayah pertama – tama akan masuk kedalam tanah sebagai air

infiltrasi setelah ditahan oleh tajuk pohon sebagai air intersepsi.

Infiltrasi akan berlangsung terus selama air masih berada dibawah

kapasitas lapang. Apabila hujan terus berlangsung dan kapsitas lapang telah

terpenuhi, maka kelebihan air hujan tersebut akan tetap terinfiltrasi yang

selanjutnya akan menjadi air perkolasi dan sebagian digunakan untuk

mengisi cekungan atau depresi permukaan tanah sebagai simpanan

permukaan, selanjutnya setelah simpanan depresi terpenuhi, kelebihan air

tersebut akan menjadi genangan air yang disebut tambatan permukaan.

Sebelum menjadi aliran permukaan dan tambatan saluran terjadi.

Schwab dkk. 1981 dalam Haridjaja dkk.1991 mengemukakan bahwa

aliran permukaan tidak akan terjadi sebelum evaporasi, intersepsi, infiltrasi

simpanan depresi, tambatan saluran terjadi

c) Catchment Area

Daerah tangkapan air hujan adalah daerah tempat hujan mengalir menuju ke

saluran, biasanya ditentukan berdasarkan perkiraan dengan pedoman garis

kontur.

Qlimpasan = 0.278.C.I.ACA

Ket:

0,278 = faktor koreksi

Q = debit aliran air limpasan (m3/detik)

C = koefisien run off

I = intensitas hujan (mm/jam)

ACA = luas daerah pengaliran (ha)

d) Intensitas Air Hujan

Intensitas hujan adalah tinggi curah hujan dalam periode tertentu yang

dinyatakan dalam satuan mm/jam. Jika intensitas hujan melebihi laju

infiltrasi, maka akan terjadi limpasan permukaan sejalan dengan peningkatan

intensitas curah hujan. Namun demikian, peningkatan limpasan permukaan

tidak selalu sebanding dengan peningkatan intensitas hujan karena adanya

penggenangan di permukaan tanah .

Intensitas hujan berpengarus pada debit maupun volume limpasan

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Dasar Teori

Kata drainase berasal dari kata drainage yang artinya mengeringkan atau

mengalirkan. Drainase merupakan sebuah sistem yang dibuat untuk menangani

persoalan kelebihan air baik kelebihan air yang berada di atas permukaan tanah,

maupun air yang berada di bawah permukaan tanah. Kelebihan air dapat disebabkan

oleh intensitas hujan yang tinggi atau akibat dari durasi hujan yang lama. Secara

umum drainase didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang usaha untuk

menghilangkan air yang berlebihan pada suatu kawasan.

Limpasan air merupakan gabungan antara aliran permukaan, aliran-aliran

yanmg tertunda pada cekungan-cekungan dan aliran bawah permukaan, sedangkan

limpasa permukaan merupakan air hujan yang tidak dapat ditahan oleh tanah,

vegetasi, atau cekungan dan akhirnya mengalir langsung ke sungai atau laut.

Besarnya nilai aliran permukaan sangat menentukan besarnya tingkat kerusakan

akibat erosi maupun banjir. Besarnya aliran permukaan dipengaruhi oleh curah

hujan, vegetasi, adanya bangunan penyimpanan air dan faktor lainnya

(sukirno,2001). Debit air limpasan adalah volume air hujan per satuan waktu yang

tidak mengalami infiltrasi sehingga harus dialirkan melalui saluran drainase.

2.2 Pengelolaan dan pengendalian Air Limpasan

Tedapat dua cara pengendalian air yang sudah terlanjur masuk ke dalam front

penambangan yaitu dengan sistem kolam terbuka atau membuat paritan dan

membuat adit. Sistem penyaliran dengan membuat kolam terbuka dan paritan

biasanya ideal diterapkan pada tambang open cast atau quarry, karena dapat

memanfaatkan gravitasi untuk mengalirkan airnya dari bagian puncak atau lokasi

yang lebih tinggi ke tempat yang rendah. Pompa yang digunakan pada posisi ini

lebih efesien, efektif, dan hemat energi.

Pada tambang open pit penggunaan pompa menjadi sangat vital untuk menaikan

air dari dasar tambang ke permukaan dan kerja pompa pun cukup berat. Kadang-

kadang tidak cukup digunakan hanya 1 ynit pompa, tetapi harus beberapa pompa

yang dihubungkan seri untuk membantu daya dorong dari dasar sampai permukaan,

sedangkan sistem adit lebih ideal diterapkan pada tambang terbuka open pit dengan

syarat lokasi pernambangan harus mempunyai lembah tempat membuat sumuran

dan adit agar air dapat keluar.

A. Membuat sump di dalam front tambang

Beberapa hal yang menguntungkan pada sistem ini,yaitu :

1) Lebih fleksibel

Hanya sedikit perencanaan, tidak memerlukan biaya tinggi dan waktu

pengerjaan singkat.

2) Efek terhadap penurunan muka air tanah regional dapat dikurangi,

biasanya laju dan kapasitas air yang dipompakan ke atas sesuai

kebutuhan.

3) Pompa diletakkan dekat dengan sump, sehingga efesiensinya tinggi.

4) Bila air di dalam tambang berkurang , maka biaya pemompaan menjadi

lebih kecil.

5) Biaya aliran air menuju tambang cukup deras diperlukan beberapa sump

dan pompa. Dalam kondisi ini biaya pemompaan diperhitungkan hanya

untuk masing-masing sump dan pompa saja.

B. Membuat Sumur Bor di dalam front tambang

Beberapa hal yang menguntungkan pada sistem ini , yaitu:

1) Sumur tidak sedalam yang dibuat di luar areal tambang

2) Sumur dan pompa tidak menyebar tetapi terkosentrasi didasar front

tambang saja

3) Bila perbandingan tingkat kesulitan pembuatan sumur di dalam dan

diluar front tambang sama maka biaya pembuatan didalam tambang

masih murah

4) Bila mengambil keuntungan dari relief topografi pada saat penempatan

sumur

5) Bila bentuk penurunan air tanah diindikasikan berbentuk konis curam,

maka pembuatan sumur di dalam tambang lebih efektif dibandingkan

pembuatan di luar tambang.

C. Membuat Sumur Bor di luar front tambang

Beberapa hal yang menguntungkan pada sistem ini , yaitu:

1) Pemompaan air dapat berlangsung terus tanpa terganggu oleh aktifitas

peledakan dan pemuatan

2) Sumur dapat dibuat atau dibor tanpa terganggu oleh segala aktifitas di

dasar front tambang, termasuk peledakan

3) Sumur tidak terpengaruh oleh getaran peledakan dan aktifitas

pengangkut bijih

4) Areal tambang terbebas dari konstruksi pompa, pipa-pipa dan genset

5) Walaupun sumur dan pompa terbesar di luar areal pit, tetapi akan

memudahkan perawatannya.

D. Membuat Paritan

Sistem ini cukup ideal diterapkan pada tambang terbuka .Paritan

Berawal dari sumber mata air atau air limpasan menuju suatu kolam

penampungan yang sudah ada atau diarahkan ke selokan jalan tambang

utama.jumlah parit disesuaikan dengan kebutuhan. Paritan kadang-kadang juga

dapat diterapkan pada tambang terbuka open pit apabila situasinya

memungkinkan. Sasaran akhir paritan adalah kolam atau sump yang akan

menampung air semntara sebelum dipompakan ke permukaan atau dialirkan ke

sistem adit. Pada dasarnya pembuata parit ini cukup mudah dan murah.

Saluran air (paritan) di tambang berfungsi untuk menampung limpasan

permukaan pada suatu daerah dan mengalirkannya ke tempat pengumpulan

(sumuran) atau tempat lainnya.

Jenis aliran yang dipakai pada penentuan saluran mengikuti asumsi bahwa aliran

tersebut seragam, debit dan kecepatannya sama sepanjang saluran tersebut.

Salah satu parameter penting yang diperlukan dalam perancangan saluran adalah

debit yang memasuki suatu daerah. Debit ini dapat ditentukan dengan rumus

rasional (Rudi Sayoga,1999)

Q = 0.278 x C x I x A

Keterangan :

Q = Debit (m3 /detik)

C = Koefisien Limpasan

I = Intensitas Hujan (mm/jam)

A = Luas Daerah (km2)

Beberapa asumsi dalam penggunaan rumus ini adalah :

a. Frekuensi Hujan = Frekuensi limpasan

b. Hujan terdistribusi secara merata diseluruh daerah

c. Debit maksimal merupakan fungsi intensitas hujan dan tercapai pada akhir

waktu konsentrasi.

Koefisien limpasan dipengaruhi oleh faktor-faktor tutupan tanah kemiringan,

intensitas dan lamanya hujan. Koefisien ini merupakan suatu konstanta yang

menggambarkan dampak proses inflitrasi, penguapan dan intersepsi pada daerah

tersebut. Dalam merancang bentuk dan dimensi saluran air perlu dilakukan analisis

sehingga saluran air tersebut memenuhi hal-hal sebagai berikut :

a) Dapat mengalirkan debit air yang direncanakan.

b) Kecepatan air sedemikian sehingga tidak terjadi pengendapan (sedimentasi).

c) Kecepatan air sedemikian sehingga tidak merusak saluran.

d) Kemudahan dalam penggalian

Tabel 1. Koefisien limpasan

Kemiringan (%) Tutupan Koefisien Limpasan

(C)

<3

Sawah, rawa 0.2

Hutan, perkebunan 0.3

Perumahan dengan kebun 0.4

3-15

Hutan, perkebunan 0.4

Perumahan 0.5

Tumbuhan yang jarang 0.6

Tanpa tumbuhan, daerah

penimbunan0.7

Tabel 1. Koefisien limpasan (lanjutan)

>15

Hutan 0.6

Perumahan, kebun 0.7

Tumbuhan yang jarang 0.8

Tanpa tumbuhan, daerah tambang 0.9

Bentuk tabel penampang saluran air umumnya dipilih berdasarkan debit air, tipe

material pembentuk saluran serta kemudahan dalam pembuatannya. Perhitungan

kapasitas pengaliran suatu saluran air dapat juga dilakukan dengan menggunakan

rumus Manning (Rudi Sayoga,1999) :

Q = (1/n) R2/3 S1/2 A’ atau Q = {(A’)5/3 S1/2} / nP2/3

Keterangan :

Q = debit (m3/s)

R = jari-jari hidrolik (A/P)

S = kemiringan rata-rata

A’ = luas penampang saluran

n = koefisien kekasaran Manning

E. Sistem Adit

Penyaliran dengan sistem adit cocok diterapkan pada tambang open pit

yang cukup dalam, tetapi terdapat suatu lembah yang memungkinkan dibuatnya

sumuran. Sumuran ini berfungsi sebagai jalan keluarnya aliran-aliran air melalui

beberapa adit dari dalam tambang. Aliran air akhirnya keluar melalui lembah.

Dalam sistem penyaliran itu sendiri terdapat beberapa bentuk penampang

penyaliran yang dapat digunakan. Bentuk penampang penyaliran diantaranya

berupa penampang segitiga, penampang segiempat dan penampang trapesium.

Bentuk penampang saluran yang sering digunakan dan umum dipakai adalah

bentuk trapesium, sebab mudah dalam pembuatannnya, murah, efisien dan

mudah dalam perawatannya, serta stabilitas kemiringan dindingnya dapat

disesuaikan menurut keadaan daerah. Beberapa tipe saluran air (paritan)

berdasarkan bentuknya.

Keterangan :

- Panjang sisi saluran dari dasar ke permukaan (a)- Lebar dasar saluran (B)- Lebar permukaan saluran (L)- Luas penampang basah saluran (A)- Kedalaman aliran air (h)

Gambar 1. Bentuk penampang saluran air

2.3 Metode-metode yang digunakan dalam perhitungan limpasan air

a. Metode Rasional

Metode rasional dalam perhitungan limpasan air yaitu metode yang dianggap

baik untuk menghitung debit air limpasan puncak (peak run off = Qp), (US

Soil Conservation Service,1973 dalam Asdak,1995).

Menurut (Chay Asdak,1995). Metode ini relatif mudah digunakan karena lebih

sederhana dan tidak terlalu banyak menyita waktu. Prediksi debit maksimum

yang berdasarkan pada curah hujan, luas DAS, dan karakteristik daerah aliran

sungai telah diperkenalkan pada tahun 1850 oleh Mulvaney(Fleming.1979).

Metode untuk memperkirakan laju aliran permukaan puncak yang umum

dipakai adalah metode rasional USSCS (1973). Metode ini sangat simpel dan

mudah dalam penggunaannya,namun sangat terbatas DAS dengan ukuran

kecil,yaitu kurang dari 300 Ha

Persamaan matematik Rasional:

Qp=0,00278 C I A

Ket :

Q = laju aliran permukaan (debit) puncak m3/detik

C = konsentrasi aliran permukaaan

I = intensitas hujan mm/jam

A = luas DAS

b. Metode Hidrograf

Hidrograf merupakan suatu grafik yang menggambarkan hubungan

antara tinggi muka air dan waktu sehingga dari data tersebut dapat diketahuio

besarnya debit. Hidrograf tinggi muka air dihasilkan dari rekaman alat yang

disebut Automatic Water Level Recorder (AWLR)

Hidrograf dapat ddefinisikan sebagai hubungan antara salah satu unsur

aliran terhadap waktu. Berdasarkan definisi tersebut, dikenal ada 2 macam

hidrograf, yaitu hidrograf muka air dan hidrograf debit.

Hidrograf muka air tidak alain adalah data atau grafik hasil rekaman

AWLR sedangkan hidrograf debit diperoleh dari hidrograf muka air dan

lengkung debit. Hidrograf tersusun atas 2 komponen, yaitu aliran permukaan,

yang berasal dari aliran langsung air hujan dan aliran dasar .

Aliran dasar berasal dari air tanah yang pada umumnya tidak memberikan

respon yang cepat terhadap hujan.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Limpasan permukaan merupakan bagian dari curah hujan yang mengalir diatas

permukaan tanah menuju ke sungai, danau,dan lautan (Asdak,1995). Menurut

Arsyad (1983), limpasan permukaan merupakan air yang mengalir diatas

permukaan tanah dan mengangkut bagian-bagian tanah.

Aliran permukaan terjadi apabila intensitas hujan melebihi kapasitas infiltrasi

tanah, dimana dalam hal ini tanah telah jenuh air (Kartasapoetra dkk.1988). Sifat

aliran permukaan seperti jumlah dan volume, laju, kecepatan dan gejolak aliran

permukaan menentukan kemampuannya untuk menimbulkan erosi (Haridjaja

dkk.1991).

Menurut Arsyad (1983) dan (Haridjaja dkk. 1991) proses terjadinya aliran

permukaan adalah curah hujan yang jatuh diatas permukaan tanah pada suatu

wilayah pertama – tama akan masuk kedalam tanah sebagai air infiltrasi setelah

ditahan oleh tajuk pohon sebagai air intersepsi. Infiltrasi akan berlangsung terus

selama air masih berada dibawah kapasitas lapang. Apabila hujan terus berlangsung

dan kapsitas lapang telah terpenuhi, maka kelebihan air hujan tersebut akan tetap

terinfiltrasi yang selanjutnya akan menjadi air perkolasi dan sebagian digunakan

untuk mengisi cekungan atau depresi permukaan tanah sebagai simpanan

permukaan, selanjutnya setelah simpanan depresi terpenuhi, kelebihan air tersebut

akan menjadi genangan air yang disebut tambatan permukaan. Sebelum menjadi

aliran permukaan dan tambatan saluran terjadi.

Schwab dkk. 1981 dalam Haridjaja dkk.1991 mengemukakan bahwa aliran

permukaan tidak akan terjadi sebelum evaporasi, intersepsi, infiltrasi simpanan

depresi, tambatan saluran terjadi

DAFTAR PUSTAKA

Fanny. 2008. Perancangan Sistem Penyaliran Tambang yang Disesuaikan dengan

Rencana Penambangan Di Pit Blok-01 PT. Karya Insan Satu Nama Desa

Batuah Kabupaten Kutai Kartanegara Kalimantan Timur. Samarinda :

Universitas Mulawarman. Diakses 15 mei 2014

Sayoga, Rudi G. 1999. Sistem Penyaliran Tambang. ITB : Bandung. Diakses 15 mei

2014

Fhandy.(2011).sistem pengaliran air tambang.From http://www.scribd.com/doc. diakses

15 mei 2014

Wandy(2010).Isi-Proposal-Penyaliran-Tambang. From http://www.scribd.com/doc.

diakses tgl 16 mei 2014

Nur(2008). Pemanfaatan-Air-Limpasan.From http://www.scribd.com/doc. diakses 16

mei 2014

Drainase.From http://www.slideshare.net/mailendrahatake. diakses tgl 16 mei 2014

Alexander (2013). sistem penyaliran air tambang. From http://alexsanderl.blogspot. com

Mheea(2011). sistem-penirisan-tambang. From http://mheea-nck.blogspot.com/sistem-

penirisan-tambang.html

Stenlyroy(2011).Pengelolaan lingkungan pertambangan.Fromhttp://stenlyroy.blogspot.com

herie-kiswanto.( 2013). drainase-tambang.From blogspot.com/html

spk(2009).analisis debit air limpasan.From www.hostoi.com