penerapan sumur resapan air pada areal …

84
PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL PERUMAHAN PADANG ASRI DI KECAMATAN DENPASAR BARAT Ir. I G. N. Kerta Arsana, MT. 0013106401 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2020

Upload: others

Post on 10-Nov-2021

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL

PERUMAHAN PADANG ASRI

DI KECAMATAN DENPASAR BARAT

Ir. I G. N. Kerta Arsana, MT.

0013106401

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS UDAYANA

2020

Page 2: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan

berkat dan rahmat-Nya sehingga penulisan Karya Tulis dengan judul “Penerapan Sumur

Resapan Air Pada Aeral Perumahan Padang Asri di Kecamatan Denpasar Barat” dapat

diselesaikan.

Karya Ilmiah ini merupakan salah satu bagian dari penelitian yang rutin harus

dilaksanakan di lingkungan Program S-1 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas

Udayana. Penulis menyadari kekurangan dan keterbatasan dalam penulisan Karya Ilmiah

ini, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangat penilis harapkan untuk

menyempurnakan penulisan ini.

Bukit Jimbaran, 24 Januari 2020.

Page 3: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

Halaman

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................... 1

1.2

1.3

1.4

Rumusan Masalah… ..................................................................

Tujuan.…………………………………………………………

Batasan Masalah……………………………………………….

2

2

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum........................................................................................ 4

2.2 Konstruksi Sumur Resapan........................................................ 11

2.3

Perencanaan Sumur Resapan.....................................................

15

BAB III METODOLOGI

3.1

3.2

3.3

3.4

Umum ……................................................................................

Data Perencanaan………………………………………………

Analisis Data……………..…………………………………….

Diagram Alur Penelitian……………………………………….

38

38

38

41

BAB IV PEMBAHASAN

4.1 Analisis Curah Hujan.................................................................. 42

4.2 Perhitungan Debit Banjir………………………......................... 57

4.3

4.4

Hasil Uji Nilai Koefisien Permebilitas........................................

Perencanaan Sumur Resapan......................................................

60

66

BAB V REKOMENDASI

5.1

5.2

Kesimpulan ……........................................................................

Rekomendasi…………………………………………………...

80

80

Page 4: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam siklus hidrologi, jatuhnya air hujan ke bumi merupakan sumber air yang dapat

dipakai untuk keperluan makhluk hidup. Dalam siklus tersebut, secara alamiah air hujan

yang jatuh ke bumi sebagian akan infiltrasi ke dalam tanah dan sebagian lagi akan menjadi

aliran permukaan yang sebagian besar masuk ke sungai dan akhirnya mengalir ke laut.

Dengan berubahnya kondisi permukaan tanah, dari daerah hijau ke daerah pemukiman,

maka kesempatan air hujan masuk ke dalam tanah menjadi semakin kecil. Sementara itu

pemakaian air tanah melalui pompanisasi semakin hari semakin meningkat. Akibatnya

terjadi defisit air tanah, yang ditandai dengan makin turunnyanya muka air tanah.

Perubahan pola tata guna lahan dari areal resapan air menjadi kawasan pemukiman

atau perumahan terjadi begitu cepat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk.

Penutupan areal permukaan tanah oleh adanya pembangunan sarana dan fasilitas

pemukiman menyebabkan terjadinya genangan air pada saat hujan berlangsung, karena

berkurangnya kawasan peresapan air hujan yang masuk ke dalam tanah. Dampak negatif

dari semua itu adalah merosotnya tampungan air tanah yang akhirnya dapat mengakibatkan

kekurangan air bersih ketika musim kemarau dan meningkatnya aliran permukaan pada

saat musim hujan yang dapat menyebabkan banjir.

Penerapan sumur resapan air (SRA) di Kota Denpasar sangat memungkinkan

diterapkan pada wilayah permukiman cukup padat dan ketinggian muka air tanah (0 – 6)

meter. Sumur resapan air ((SRA) di Kota Denpasar bisa diterapkan di Kecamatan Denpasar

Utara, Kecamatan Denpasar Timur, Kecamatan Denpasar Barat dan beberapa wilayah di

Kecamatan Denpasar Selatan. Sebagian besar wilayah Kecamatan Denpasar Selatan

ketinggian muka air tanah yang sangat dangkal berkisar (1 – 3) meter dan tidak cocok

penerapan sumur resapan air.

Konstruksi Sumur Resapan Air (SRA) merupakan alternatif pilihan dalam mengatasi

banjir dan menurunnya permukaan air tanah pada kawasan perumahan, karena dengan

pertimbangan : pembuatan konstruksi SRA tidak memerlukan biaya besar, tidak

memerlukan lahan yang luas, dan bentuk konstruksi SRA sederhana. Pilihan membuat

Page 5: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

2

sumur resapan di Perumahan Padang Asri mempunyai peluang yang cukup baik karena

lingkungan perumahan memiliki kedalaman air tanah antara 6 m – 7 m (menurut hasil

penelitian dan perencanaan kebutuhan sumur resapan di Kecamatan Denpasar Barat T.A

2006 oleh Dinas Pertambangan), sehingga memenuhi syarat perencanaan yaitu kedalaman

air tanah minimal 3 m (Standar PU). Sehingga dengan penggunaan sumur resapan,

mutu/kualitas air tanah dapat terkendali, dan diharapkan pembuatan sumur resapan ini

dapat mengatasi masalah banjir di daerah tersebut.

Sumur resapan air merupakan rekayasa teknik konservasi air yang berupa bangunan

yang dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai bentuk sumur gali dengan kedalaman

tertentu yang berfungsi sebagai tempat menampung air hujan diatas atap rumah dan

meresapkannya ke dalam tanah (Dephut,1994). Manfaat yang dapat diperoleh dengan

pembuatan sumur resapan air antara lain : (1) mengurangi aliran permukaan dan mencegah

terjadinya genangan air, sehingga memperkecil kemungkinan terjadinya banjir dan erosi,

(2) menambah persediaan air tanah, (3) mengurangi atau menahan terjadinya intrusi air laut

bagi daerah yang berdekatan dengan wilayah pantai, (4) mencegah penurunan atau

amblasan lahan sebagai akibat pengambilan air tanah yang berlebihan, dan (5) mengurangi

konsentrasi pencemaran air tanah (Dephut, 1995).

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas pada perencanaan ini adalah :

1. Bagaimana merencanakan sumur resapan pada sistem drainase berwawasan

lingkungan di Kota Denpasar?

2. Berapa besar kemampuan sumur resapan dalam mengatasi masalah banjir pada

areal perumahan Padang Asri?

1.3 Tujuan

Tujuan dari perencanaan ini adalah :

1. Untuk mendapatkan model sumur resapan pada sistem drainase berwawasan

lingkungan di Kota Denpasar?

2. Untuk mengetahui kemampuan sumur resapan dalam mengatasi/mengurangi

masalah banjir pada areal Perumahan Padang Asri.

Page 6: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

3

1.4 Batasan Masalah

Agar tidak terlalu meluas, pada perencanaan ini penulis membatasi permasalahan

sebagai berikut :

1. Penulis hanya membahas bagaimana merencanakan sumur resapan, yaitu dimensi dan

konstruksi sumur resapan yang sesuai dengan areal perumahan yang ditinjau.

2. Dalam perencanaan sumur resapan pada areal perumahan Padang Asri, hanya membahas

tentang perencanaan sumur resapan dangkal.

Page 7: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Konsep dasar sumur resapan adalah memberi kesempatan dan jalan pada air hujan yang

jatuh di atap atau lahan yang kedap air untuk meresap ke dalam tanah dengan jalan menampung

air tersebut pada suatu system resapan. Berbeda dengan cara konvensional dimana air hujan

dibuang/dialirkan ke sungai diteruskan ke laut, dengan cara seperti ini dapat mengalirkan air

hujan ke dalam sumur-sumur resapan yang dibuat di halaman rumah. Sumur resapan ini

merupakan sumur kosong dengan kapasitas tampungan yang cukup besar sebelum air meresap ke

dalam tanah. Dengan adanya tampungan, maka air hujan mempunyai cukup waktu untuk

meresap ke dalam tanah, sehimgga pengisian tanah menjadi optimal (Suripin, 2004)

Berdasarkan konsep tersebut, diperoleh bahwa ukuran atau dimensi sumur yang

diperlukan untuk suatu lahan atau kapling sangat bergantung dari beberapa faktor, sebagai

berikut :

1. Luas permukaan penutupan, yaitu lahan yang airnya akan ditampung dalam sumur resapan,

yaitu luas atap.

2. Karakteristik hujan, meliputi intensitas hujan, lama hujan, selang waktu hujan. Secara umum

dapat dikatakan bahwa makin tinggi hujan, makin lama berlangsungnya hujan memerlukan

volume sumur resapan yang makin besar. Sementara selang waktu hujan yang besar dapat

mengurangi volume sumur yang diperlukan.

3. Koefisien permeabilitas tanah, yaitu kemampuan tanah dalam melewatkan air per satuan

waktu. Tanah berpasir mempunyai koefisien permeabilitas lebih tinggi dibandingkan tanah

berlempung.

4. Tinggi muka air tanah. Pada kondisi muka air tanah yang dalam, sumur resapan perlu dibuat

secara besar-besaran karena tanah benar-benar memerlukan pengisian air melalui sumur-

sumur resapan. Sebaliknya pada lahan yang muka airnya dangkal, pembuatan sumur resapan

kurang efektif, terutama pada daerah pasang surut atau daerah rawa dimana air tanahnya

sangat dangkal.

Menurut Suripin (2004), telah dikembangkan beberapa metode untuk mendimensi sumur

resapan, diantaranya adalah seperti gambar berikut :

Page 8: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

5

R

L

R

LR

Gambar (a) Gambar (b)

(a)

2

1ln

....2

R

L

R

L

HKLQo

(b)

2

21

2ln

....2

R

L

R

L

HKLQo

Dimana :

0Q = debit resap ( 3m /dt)

L = tebal dinding porus sumur resapan (m)

K = koefisien permeabilitas tanah (m/dt)

R = jari-jari sumur (m)

H = tinggi muka air dalam sumur (m)

Page 9: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

6

LR R

Gambar (c) Gambar (d)

(c) RKHQo ..4 (d) RKHQo ..2

Dimana :

0Q = debit resap ( 3m /dt)

L = tebal dinding porus sumur resapan (m)

K = koefisien permeabilitas tanah (m/dt)

R = jari-jari sumur (m)

H = tinggi muka air dalam sumur (m)

Page 10: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

7

R R

Gambar (e) Gambar (f)

(e) RKHQo .4 (f) RKHQo .5,5

Dimana :

0Q = debit resap ( 3m /dt)

L = tebal dinding porus sumur resapan (m)

K = koefisien permeabilitas tanah (m/dt)

R = jari-jari sumur (m)

H = tinggi muka air dalam sumur (m)

Gambar 2.1 Debit resapan pada sumur dengan berbagi kondisi

(Sumber : Suripin, 2004)

Page 11: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

8

Dari beberapa metode diatas, memiliki parameter sebagai tolak ukur antara kelemahan dan

kelebihan, yaitu :

Kondisi tanah/lahan yang tersedia

Biaya

Teknik pengerjaan

Menurut Sunjoto (1988), secara teoritis bahwa volume dan efisiensi sumur resapan dapat

dihitung berdasarkan keseimbangan air yang masuk ke dalam sumur dan air yang meresap ke

dalam tanah, dan dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:

2

1 R

FKT

eFK

QH (2-1)

Dimana :

H = tinggi muka air dalam sumur (m)

F = adalah faktor geometrik (m)

Q = debit air masuk ( 3m /dt)

T = waktu pengaliran (detik)

K = koefisien permeabilitas tanah (m/dt)

R = jari-jari sumur (m)

Faktor geometrik tergantung pada berbagai keadaan sebagaimana dapat dilihat pada Gambar

2.1, dan secara umum dapat dinyatakan dalam persamaan :

HKFQ ..0 (2-2)

Dimana :

0Q = debit resap

F = faktor geometrik

K = koefisien permeabilitas tanah (m/dt)

H = tinggi muka air dalam sumur (m)

Page 12: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

9

Kedalaman efektif sumur resapan dihitung dari tinggi muka air tanah apabila dasar sumur

berada di bawah muka air tanah tersebut, dan diukur dari dasar sumur bila muka air tanah

berada di bawah dasar sumur. Sebaiknya dasar sumur berada pada lapisan tanah dengan

permeabilitas tinggi.

Menurut Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman, Departemen Pekerjaan Umum

(1990) telah menyusun standar tata cara perencanaan teknis sumur resapan air hujan untuk

lahan pekarangan yang dituangkan dalam SK SNI T-06-1990 F. Metode Departemen

Pekerjaan Umum menyatakan bahwa dimensi atau jumlah sumur resapan air hujan yang

diperlukan pada suatu lahan pekarangan ditentukan oleh curah hujan maksimum,

permeabilitas tanah dan luas bidang tanah, yang dapat dirumuskan sebagai berikut :

PKDA

AkDAIDH

s

st

..

....

(2-3)

Dimana :

D = durasi hujan (jam)

I = intensitas hujan (m/jam)

tA = luas tadah hujan ( 2m ), dapat berupa atap rumah atau permukaan yang

diperkeras

k = permeabilitas tanah (m/jam)

P = keliling penampang sumur (m)

sA = luas penampang sumur ( 2m )

H = kedalaman sumur (m)

Perencanaan sumur resapan berdasarkan strandar PU mengikuti tahapan yang dijelaskan

dalam bagan alir seperti pada Gambar 2.2 :

Page 13: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

10

PEMERIKSAAN TINGGI MUKA AIR TANAH

3m

PERMEABILITAS TANAH

2 cm/jam

PERSYARATAN JARAK

Memenuhi syarat

SUMUR RESAPAN AIR HUJAN

SISTEM PENAMPUNGAN AIR HUJAN

TERPUSAT (EMBUNG, WADUK, DLL)

ya

ya

ya

tidak

tidak

tidak

Gambar 2.2 Bagan alir pembuatan sumur resapan hujan berdasarkan Standar PU

(Sumber : Suripin, 2004)

Page 14: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

11

2.2 Konstruksi Sumur Resapan

Sumur resapan adalah suatu konstruksi berupa lubang yang digali pada tanah dengan

tujuan untuk meresapkan air ke dalam tanah. Air yang diresapkan ini khususnya dari air hujan

(selain yang melimpas sebagai air permukaan) disamping itu juga berfungsi sebagai tambahan

bagi air tanah.

Sebagai suatu konstruksi yang berfungsi sebagai peresap air ke dalam tanah, sumur

resapan memiliki syarat-syarat yang menjadi pertimbangan dalam perencanaannya. Syarat-syarat

yang harus dipenuhi antara lain :

Mempunyai kedalaman (H) yang cukup, hal ini erat kaitannya dengan keperluan debit

resapan.

Mempunyai bidang luas resap (A) yang cukup, baik pada dinding sumur maupun pada dasar

sumur.

Mempunyai volume tampung (V) yang cukup bagi air yang akan diresapkan, sehingga tidak

sampai terjadi peluberan air.

Menurut Suripin (2004), pada dasarnya sumur resapan dapat dibuat dari berbagai macam

bahan yang tersedia di lokasi. Yang perlu diperhatikan bahwa untuk keamanan, sumur resapan

perlu dilengkapi dengan dinding (Gambar 2.3).

Bahan-bahan yang diperlukan untuk sumur resapan meliputi :

1) Saluran pemasukan/pengeluaran dapat menggunakan pipa besi, pipa paralon, buis beton,

pipa tanah liat, atau dari pasangan batu.

2) Dinding sumur dapat menggunakan anyaman bambu, drum bekas, tangki fiberglas,

pasangan batu bata, atau buis beton.

3) Dasar sumur dan sela-sela antara galian tanah dan dinding tempat air meresap dapat diisi

dengan ijuk atau kerikil.

Page 15: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

12

Peluap ke

saluran drainase Saluran dari

talang rumah

Peluap ke

saluran drainase Saluran dari

talang rumah

Dinding kedap

air

Dinding porus

GAMBAR A GAMBAR B

Gambar 2.3 Salah satu contoh konstruksi sumur resapan

(Sumber : Suripin, 2004)

Dalam pembuatan sumur resapan harus memperhatikan syarat-syarat untuk mendapatkan

hasil yang optimal, diantaranya adalah :

1) Sumur resapan air hujan dibuat pada lahan yang lolos air.

2) Sumur resapan air hujan harus bebas kontaminasi/pencemaran limbah.

3) Air yang masuk sumur resapan adalah air hujan.

4) Untuk daerah sanitasi lingkungan buruk, sumur resapan air hujan hanya menampung dari

atap dan disalurkan melalui talang.

Selain itu, menurut Kusnaedi (2007), dalam pembuatan sumur resapan perlu

memperhitungkan beberapa faktor, yaitu :

1) Faktor iklim

Faktor yang perlu diperhatikan adalah besarnya curah hujan. Semakin besar curah hujan

di suatu wilayah, berarti semakin besar sumur resapan yang diperlukan.

2) Kondisi air tanah

Pada kondisi air tanah yang dalam, sumur resapan perlu dibuat secara besar-besaran.

Sebaliknya pada lahan yang muka airnya dangkal, sumur resapan ini kurang efektif dan

Page 16: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

13

tidak dapat berfungsi dengan baik. Terlebih pada daerah rawa dan pasang surut, sumur

resapan kurang efektif.

3) Kondisi tanah

Keadaan tanah sangat berpengaruh pada besar kecilnya daya resap tanah terhadap air

hujan. Sifat fisik tanah yang langsung berpengaruh terhadap besarnya infiltrasi (resapan

air) adalah tekstur dan pori-pori tanah. Tanah berpasir dan porus lebih mudah

merembeskan air hujan dengan cepat. Sehingga waktu yang diperlukan air hujan untuk

meresap lebih cepat dibandingkan dengan tanah yang kandungan liatnya tinggi dan

lekat. Hubungan kecepatan infiltrasi (resapan air) dan tekstur tanah dapat dilihat pada

Tabel 2.1

Tabel 2.1 Hubungan kecepatan infiltrasi dan tekstur tanah

Tekstur tanah Kecepatan infiltrasi

(mm per jam)

Kriteria

Pasir berlempung 25-50 Sangat cepat

Lempung 12,5-25 Cepat

Lempung berdebu 7,5-15 Sedang

Lempung berliat 0,25-2,5 Lambat

Liat <0,5 Sangat lambat

Sumber : Arsyad, 1976

4) Tata guna lahan

Tata guna lahan akan berpengaruh terhadap persentase air yang meresap ke dalam tanah

dengan aliran permukaan. Pada tanah yang banyak tertutup beton bangunan, air hujan

yang mengalir di permukaan tanah akan lebih besar dibandingkan dengan air yang

meresap ke dalam tanah. Dengan demikian, di lahan yang penduduknya padat, sumur

resapan harus dibuat lebih banyak dan lebih besar volumenya. Hubungan antara tata

guna lahan dengan daya resap tanah terhadap air hujan dapat dilihat pada Tabel 2.2

Page 17: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

14

Tabel 2.2 Perbedaan daya resap tanah pada berbagi kondisi permukaan tanah

No Tata guna lahan Daya resap tanah terhadap air hujan

(%)

1 Daerah hutan, pekarangan lebat, kebun,

padang berumput

80-100

2 Daerah taman kota 75-95

3 Jalan tanah 40-85

4 Jalan aspal, lantai beton 10-15

5 Daerah dengan bangunan terpencar 30-70

6 Daerah pemukiman agak padat 5-30

7 Daerah pemukiman padat 10-30

Sumber : Hadi, 1979

Menurut SNI No. 03-2453-2002 Tentang Tata Cara Perencanaan Teknik Sumur Resapan Air

Hujan Untuk Lahan Perkarangan, menetapkan cara perencanaan sumur resapan air hujan, yaitu

syarat penempatan sumur resapan air hujan terhadap bangunan dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Jarak minimum sumur resapan terhadap bangunan

No Jenis Bangunan Jarak Minimum dari Sunur Resapan (m)

1. Sumur air bersih 3

2. Pondasi bangunan 1

3. Septik tank 5

Sumber : SNI No. 03-2453-2002 Tentang Tata Cara Perencanaan Teknik Sumur Resapan Air

Hujan Untuk Lahan Perkarangan

Page 18: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

15

2.3 Perencanaan Sumur Resapan

2.3.1 Teknik Perencanaan

Teori yang diajukan Sunjoto (1989) mengenai sumur resapan dipandang sebagai teori

yang cukup baik, karena teori ini merupakan pendekatan yang dinamik. Teori pendekatan

tersebut diilustrasikan sebagai berikut :

t1 t2 t3

t

(a) (c) (e) (f)(d)(b) (g)

Qo Qo Qo Qo Qo Qo

Qi Qi Qi Qi Qi

Gambar 2.4 Cara Kerja Sumur Resapan

a). Debit input (Qi) mengisi sumur resapan (a) sehingga sumur terisi (b) dan menjadi

penuh (c)

b). Bila sumur terisi penuh maka tercapai ketinggian air sebesar H dalam sumur.

c). Debit resap (Qo) terjadi setelah H tercapai (c), dimana oleh Sunjoto besarnya debit

resap dinyatakan dalam persamaan :

Qo = f.k.H (2-4)

Dimana :

Qo = debit resap (m 3 /dt)

f = faktor geometrik/shape factor (m)

k = koefisien permeabilitas tanah (m/dt)

H = kedalaman air dalam sumur (m)

Page 19: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

16

Pada hidrolika air tanah, persamaan debit adalah :

Qo = k.i.A (2-5)

Dimana :

k = koefisien permeabilitas tanah (m/dt)

i = gradien hidrolis = H/L (m)

A = luas bidang resap (m 2 )

Jika diperhatikan kedua persamaan tersebut diatas dapat disimpulkan bahwa

variabel f dan H pada persamaan (2-4) merupakan pengganti dari variabel i dan A

pada persamaan (2-5). Penentuan gradien hidrolis (i) dan luas resap (A) pada sumur

resapan tidak mudah dilakukan, hal ini karena dimensi sumur masih diperkirakan

sehingga variabel H merupakan variabel yang dipergunakan untuk menentukan

besarnya i dan A. Pada sumur resapan, luas bidang resap (A) terbentuk oleh jari-jari

(R) dan kedalaman (H). Jadi faktor geometrik (f) merupakan pendekatan dari fungsi

R dan H.

Faktor geometrik (f) pada prakteknya merupakan pendekatan empiris,

karena diantara para ahli berbeda-beda dalam penentuan f pada suatu sumur resapan

yang sama.

Sebagai contoh :

F = 5,5 R dapat dilihat pada Gambar 2.1

d). Bila keseimbangan air dalam sumur sudah terpenuhi, berarti tenggang waktu (t)

yang diperlukan untuk mengisi sumur sampai penuh akan sama dengan tenggang

waktu untuk meresapkan air. Persamaannya akan menjadi :

Qi.t = f.k.H.t (2-6)

Karena tampungan dalam sumur harus penuh terlebih dahulu baru terjadi peresapan,

maka waktu pengisian (t1) terjadi lebih dahulu kemudian diikuti waktu peresapan

(t 2 ) dimana t1 = t 2 . Sehingga persamaan (2-6) menjadi :

Qi. t1 = f.k.H. t 2 (2-7)

e). Pada saat proses peresapan (Qo) terjadi selama t 2 (c, d, e), debit input (Qi) tetap

mengisi tampungan untuk diresapkan pada tenggang waktu berikutnya. Demikian

seterusnya, Qi dan Qo akan berlangsung terus menerus selama tenggang waktu t.

Page 20: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

17

f). Pada saat akhir durasi t, debit input (Qi) berhenti mengisi dan hanya debit resap

(Qo) yang bekerja sampai tidak terdapat lagi air pada sumur (Gambar f dan g)

selama tenggang waktu t 3 .

Menurut Sunjoto (1995) besarnya debit resap seperti pada persamaan (2-1), bila

diketahui besarnya debit input sebesar Qi dengan waktu selama t maka volume keseimbangan air

dalam sumur dapat dituliskan sebagai berikut :

dV = (Qi – Qo) dt (2-8)

Karena Qo = f.k.H, maka :

dV = (Qi – f.k.H)dt (2-9)

dimana :

V = volume air dalam sumur (m 3 )

Qi = debit input (m 3 /dt)

f = faktor geometrik/shape factor (m)

k = koefisien permeabilitas tanah (m/dt)

H = kedalaman air dalam sumur (m)

Volume air di dalam sumur resapan merupakan hasil perkalian dari luas penampang sumur

dengan tinggi air atau dapat ditulis sebagai berikut :

dV = A.dH (2-10)

dari persamaan diatas terdapat nilai dV yaitu persamaan (2-8) dan (2-10), bila kedua persamaan

tersebut digabungkan maka :

(Qi – Qo) dt = A.dH (2-11)

dt = HkfQi

dHA

..

.

atau dapat dituliskan :

dt =

Hkf

Qi

dHkf

A

.

.

Page 21: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

18

dH

Hkf

Qikf

Adt

.

1

.

t =

Hkf

Qi

kf

A

.ln

.

bila kedua ruas dikalikan dengan -A

kf ., maka :

-

Qi

hkf

A

tkf ..1ln

..

untuk menghilangkan ln pada suku kanan, maka diubah menjadi :

e A

fkt

= 1 - Qi

fkH

jika diadakan pertukaran tempat menjadi :

Qi

fkH= 1 - e A

fkt

dalam hal ini A = 2.R , maka persamaan dapat dituliskan menjadi :

H =

2.1 R

fkt

efk

Qi

atau menjadi :

H =

2.exp1

R

fkt

fk

Qi

(2-12)

Dari persamaan diatas, ditetapkan terlebih dahulu jari-jari sumur (R) dan diperkirakan kedalaman

(H). Kemudian dihitung besarnya faktor geometrik (f) sesuai dengan berbagai keadaan pada

Gambar 2.1 dan selanjutnya dihitung kedalaman sumur (H) dengan persamaan (2-12).

Untuk penetapan jari-jari sumur (R) sesuai dengan Standar Tata Cara Perencanaan Sumur

Air Hujan Untuk Lahan Pekarangan yang dikeluarkan oleh Dinas Pekerjaan Umum, SK SNI T –

12 – 1990 – F. Penetapan jari-jari sumur atau diameter sumur digunakan sumur dengan diameter

antara 0.8 m dan 1.4 m.

Page 22: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

19

2.3.2 Variabel-Variabel Dalam Proses Peresapan

Variabel-variabel yang menentukan dalam proses peresapan antara lain adalah :

1. Debit masukan (Qi)

Debit masukan /input adalah volume air yang mengalir masuk ke dalam sumur resapan

tiap satuan waktu. Besarnya debit masukan dapat ditentukan secara empiris berdasarkan data

hujan yang ada. Nilai debit dari data hujan ini dapat diambil nilai dominan sebagai dasar

perencanaan. Debit masukan tergantung dari intensitas hujan yang terjadi dari luasan yang

akan didrain, sedangkan intensitas hujan tergantung dari tinggi curah hujan dan durasinya.

a) Analisis Frekuensi dan Probabilitas Hujan

Analisa frekuensi dan probabilitas hujan dimaksudkan untuk mendapatkan besaran curah

hujan rancangan yang ditetapkan berdasarkan standar perancangan tertentu. Untuk keperluan

analisa perencanaan sumur resapan ditetapkan curah hujan dengan periode ulang 2 tahun.

Curah hujan rancangan adalah curah hujan terbesar tahunan dengan suatu kemungkinan

disamai atau dilampaui pada periode ulang tertentu.

Menurut Suripin (2004), curah hujan rancangan dihitung berdasarkan analisis probabilitas

frekuensi sebagai berikut :

Distribusi Log-Person III

Distribusi Gumbel

Distribusi Log-Person III

Tiga parameter penting dalam Log-Person III yaitu :

Harga rata-rata

Simpangan baku

Koefisien kemencengan

Jika koefisien kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi Log

Normal.

Berikut langkah-langkah penggunaan distribusi Log-Person III :

Ubah data kedalam bentuk logaritmis, X = log X

Hitung harga rata-rata :

Page 23: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

20

n

X

X

n

i

i 1

log

log (2-13)

Hitung harga simpangan baku :

5,0

1

2

1

loglog

n

XXn

s

n

i

i

(2-14)

Hitung koefisien kemencengan :

3

1

3

21

loglog

snn

XXn

G

n

i

i

(2-15)

Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus:

sKXX T .loglog (2-16)

Dimana K adalah variabel standar untuk X yang besarnya tergantung koefisien

kemencengan G, dapat dilihat pada Tabel 2.4, yang memperlihatkan harga K

untuk berbagai nilai kemencengan G.

Page 24: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

21

Tabel 2.4 Nilai K untuk Distribusi Log-Person III

Interval kejadian (Recurrence interval), tahun (periode ulang)

1,0101 1,2500 2 5 10 25 50 100

koef, G Persentase peluang terlampaui (Percent chance of being exceeded)

99 80 50 20 10 4 2 1

3 -0.667 -0.636 -0.396 0.42 1.18 2.278 3.152 4.051

2.8 -0.714 -0.666 -0.384 0.46 1.21 2.275 3.114 3.973

2.6 -0.769 -0.696 -0.368 0.499 1.238 2.267 3.071 2.889

2.4 -0.832 -0.725 -0.351 0.537 1.262 2.256 3 3.8

2.2 -0.905 -0.752 -0.33 0.574 1.284 2.24 2.97 3.705

2 -0.99 -0.777 -0.307 0.609 1.302 2.219 2.192 3.605

1.8 -1.087 -0.799 -0.282 0.643 1.318 2.193 2.848 3.499

1.6 -1.197 -0.817 -0.254 0.675 1.329 2.163 2.78 3.388

1.4 -1.318 -0.832 -0.225 0.705 1.337 2.128 2.706 3.271

1.2 -1.449 -0.844 -0.195 0.732 1.34 2.087 2.626 3.149

1 -1.588 -0.852 -0.164 0.758 1.34 2.043 2.542 3.022

0.8 -1.733 -0.856 -0.132 0.78 1.336 1.993 2.453 2.891

0.6 -1.88 -0.857 -0.099 0.8 1.328 1.939 2.359 2.755

0.4 -2.029 -0.855 -0.066 0.816 1.317 1.88 2.261 2.615

0.2 -2.178 -0.85 -0.033 0.83 1.301 1.818 2.159 2.472

0 -2.326 -0.842 0 0.842 1.282 1.751 2.051 2.326

-0.2 -2.472 -0.83 0.033 0.85 1.258 1.68 1.945 2.178

-0.4 -2.615 -0.816 0.066 0.855 1.231 1.606 1.834 2.029

-0.6 -2.755 -0.8 0.099 0.857 1.2 1.528 1.72 1.88

-0.8 -2.891 -0.78 0.132 0.856 1.166 1.448 1.606 1.733

-1 -3.022 -0.758 0.164 0.852 1.128 1.366 1.492 1.588

-1.2 -2.149 -0.732 0.195 0.844 1.086 1.282 1.379 1.449

-1.4 -2.271 -0.705 0.225 0.832 1.041 1.198 1.27 1.318

-1.6 -2.388 -0.675 0.254 0.817 0.994 1.116 1.166 1.197

-1.8 -3.499 -0.643 0.282 0.799 0.945 1.035 1.069 1.087

-2 -3.605 -0.609 0.307 0.777 0.895 0.959 0.98 0.99

-2.2 -3.705 -0.574 0.33 0.752 0.844 0.888 0.9 0.905

-2.4 -3.8 -0.537 0.351 0.725 0.795 0.823 0.83 0.832

-2.6 -3.889 -0.49 0.368 0.696 0.747 0.764 0.768 0.769

-2.8 -3.973 -0.469 0.384 0.666 0.702 0.712 0.714 0.714

-3 -7.051 -0.42 0.396 0.636 0.66 0.666 0.666 0.667

Sumber : Suripin, 2004

Page 25: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

22

Distribusi Gumbel

Gumbel menggunakan harga ekstrim untuk menunjukkan bahwa dalam deret harga-harga

ekstrim nXXXX ,.......,,, 321 mempunyai fungsi distribusi eksponensial ganda.

)(

)(bXaeeXP

(2-17)

Jika diambil Y = a(X-b), dengan Y disebut reduced varied, maka persamaan (2-17) dapat

ditulis :

YeeXP

)( (2-18)

Dimana e = 2,7182818

Dengan mengambil dua kali harga logaritma dengan bilangan dasar e terhadap persamaan (2-

17) diperoleh persamaan berikut :

)(lnln1

XPaba

X (2-19)

Kala ulang (return period) merupakan nilai banyaknya tahun rata-rata dimana suatu besaran

disamai atau dilampaui oleh suatu harga, sebanyak satu kali. Hubungan antara periode ulang

dan probabilitas dapat dinyatakan dalam persamaan berikut :

)(1

1)(

XPXTr

(2-20)

Substitusikan persamaan (2-20) kedalam persamaan (2-17) akan diperoleh persamaan berikut

:

)(

1)(lnln

1

xT

xT

abx

r

rTr

(2-21)

Dengan Y = a(X-b), maka diperoleh persamaan berikut :

)(

1)(lnln

XT

XTY

r

rTr

(2-22)

Apabila jumlah populasi yang terbatas (sampel), maka dapat didekati dengan persamaan :

sKXX (2-23)

Dimana :

X = harga rata-rata sampel

S = standar deviasi (simpangan baku) sampel

Page 26: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

23

Faktor probabilitas K untuk harga-harga ekstrim Gumbel dapat dinyatakan dalam persamaan

:

n

nT

S

YYK r

(2-24)

Dimana :

nY = reduced mean yang tergantung jumlah sampel/data n (Tabel 2.5)

nS = reduced standard deviation yang juga tergantung pada jumlah sampel/data

(Tabel 2.6)

rTY = reduced variate, yang dapat dihitung dengan persamaan berikut :

rTY =

r

r

T

T 1lnln (2-25)

Tabel 2.7 memperlihatkan hubungan antara reduced variated dengan periode ulang

Tabel 2.5 Reduced Mean, Yn

N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0,5220

20 0,5236 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5309 0,5320 0,5332 0,5343 0,5353

30 0,5362 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,5403 0,5410 0,5418 0,5424 0,5436

40 0,5436 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,5463 0,5468 0,5473 0,5477 0,5481

50 0,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0,5518

60 0,5521 0,5524 0,5527 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0,5545

70 0,5548 0,5550 0,5552 0,5555 0,5557 0,5559 0,5561 0,5563 0,5565 0,5567

80 0,5569 0,5570 0,5572 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0,5585

90 0,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,5592 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0,5599

100 0,5600 0,5602 0,5603 0,5604 0,5606 0,5607 0,5608 0,5609 0,5610 0,5611

Sumber : Suripin, 2004

Page 27: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

24

Tabel 2.6 Reduced Standard Deviation, Sn

N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0,9496 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,0206 1,0316 1,0411 1,0493 1,0565

20 1,0628 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0915 1,0961 1,1004 1,1047 1,1080

30 1,1124 1,1159 1,1193 1,1226 1,1255 1,1285 1,1313 1,1339 1,1363 1,1388

40 1,1413 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,1519 1,1538 1,1557 1,1574 1,1590

50 1,1607 1,1623 1,1638 1,1658 1,1667 1,1681 1,1696 1,1708 1,1721 1,1734

60 1,1747 1,1759 1,1770 1,1782 1,1793 1,1803 1,1814 1,1824 1,1834 1,1844

70 1,1854 1,1863 1,1873 1,1881 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,1923 1,1930

80 1,1938 1,1945 1,1953 1,1959 1,1967 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1,2001

90 1,2007 1,2013 1,2020 1,2026 1,2032 1,2038 1,2044 1,2049 1,2055 1,2060

100 1,2065 1,2069 1,2073 1,2077 1,2081 1,2084 1,2087 1,2090 1,2093 1,2096

Sumber : Suripin, 2004

Tabel 2.7 Reduced Variated, rTY sebagai fungsi periode ulang

Periode Ulang

rT (tahun)

Reduced Variated

rTY

Periode Ulang

rT (tahun)

Reduced Variated

rTY

2 0,3668 100 4,6012

5 1,5004 200 5,2969

10 2,2510 250 5,5206

20 2,9709 500 6,2149

25 3,1993 1000 6,9087

50 3,9028 5000 8,5188

75 4,3117 10000 9,2121

Sumber : Suripin, 2004

Page 28: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

25

Substitusikan persamaan (2-21) ke dalam persamaan (2-20), maka akan didapat persamaan

berikut :

SS

YYXX

n

nT

Tr

r

= n

T

n

n

S

SY

S

SYX r atau

rr TT Ya

bX1

(2-26)

Dimana : S

Sa n dan

n

n

S

SYXb

b) Uji Pemilihan Distribusi Frekuensi

Penentuan jenis distribusi frekuensi diperlukan untuk mengetahui suatu rangkaian data cocok

untuk suatu sebaran tertentu dan tidak cocok untuk sebaran lain. Untuk mengetahui

kecocokan terhadap suatu jenis sebaran tertentu, perlu dikaji terlebih dahulu ketentuan-

ketentuan yang ada, yaitu :

Hitung parameter-parameter statistik Cs dan Ck, untuk menentukan macam analisis

frekuensi yang dipakai.

Koefisien kepencengan/skewness (Cs) dihitung dengan persamaan :

3

3

.21

.

Snn

XXnCs

(2-27)

Koefisien kepuncakan/curtosis (Ck) dihitung dengan persamaan :

4

42

.321

.

Snnn

XXnCk

(2-28)

Koefisien varians (Cv) dihitung dengan persamaan :

X

SCs d (2-29)

Dimana :

n = jumlah data

X = rata-rata data hujan (mm)

S = simpangan baku (standar deviasi)

X = data hujan (mm)

Page 29: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

26

Tabel 2.8 Pemilihan Sebaran Distribusi

No Sebaran Syarat

1. Normal Cs = 0

2. Log Normal Cs = 3 Cv

3. Gumbel Cs = 1,1396

Ck = 5,4002

4. Bila tidak ada yang memenuhi syarat digunakan sebaran Log Person Type III

c. Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi

Pengujian menggunakan 2 metode, yaitu :

1. Uji Chi-kuadrat

2. Uji Smirnov-Kolmogorov

1. Uji Chi-kuadrat

Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter 2 , yang dapat dihitung

dengan rumus :

G

i i

iih

E

EO

1

22 )(

(2-30)

Dimana :

2

h = parameter chi-kuadrat terhitung

G = jumlah sub kelompok

iO = jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok i

iE = jumlah nilai teoritis pada sub kelompok i

Peluang untuk mencapai nilai 2

h sama atau lebih besar dari nilai chi-kuadrat

sebenarnya ( 2 ) dapat dilihat pada Tabel 3.0

Syarat agar distribusi frekuensi yang dipilih dapat diterima, yaitu harga 2

h < 2

Page 30: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

27

Tabel 2.9 Nilai kritis untuk distribusi Chi-Kuadrat

dk )( derajat kepercayaan

0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,025 0,01 0,005

1 0,0000393 0,000157 0,000982 0,00393 3,841 5,024 6,635 7,879

2 0,0100 0,0201 0,0506 0,103 5,991 7,378 9,210 10,597

3 0,0717 0,115 0,216 0,352 7,815 9,348 11,345 12,838

4 0,207 0,297 0,484 0,711 9,488 11,143 13,277 14,860

5 0,412 0,554 0,831 1,145 11,070 12,832 15,086 16,750

6 0,676 0,872 1,237 1,635 12,592 14,449 16,812 18,548

7 0,989 1,239 1,690 2,167 14,067 16,013 18,475 20,278

8 1,344 1,646 2,180 2,733 15,507 17,535 20,090 21,955

9 1,735 2,088 2,700 3,325 16,919 19,023 21,666 23,589

10 2,156 2,558 3,247 3,940 18,307 20,483 23,209 25,188

11 2,603 3,053 3,816 4,575 19,675 21,920 24,725 26,757

12 3,074 3,571 4,404 5,226 21,026 23,337 26,712 28,300

13 3,565 4,107 5,009 5,892 22,362 24,736 27,688 29,819

14 4,075 4,660 5,629 6,571 23,685 26,119 29,141 31,319

15 4,601 5,229 6,262 7,261 24,996 27,488 30,578 32,801

16 5,142 5,812 6,908 7,962 26,296 28,845 32,000 34,267

17 5,697 6,408 7,564 8,672 27,587 30,191 33,409 35,718

18 6,265 7,015 8,231 9,390 28,869 31,526 34,805 37,156

19 6,844 7,633 8,907 10,117 30,144 32,852 36,191 38,582

20 7,434 8,260 9,591 10,851 31,410 34,170 37,566 39,997

21 8,034 8,897 10,283 11,591 32,671 35,479 38,932 41,401

22 8,643 9,542 10,982 12,338 33,924 36,781 40,289 42,796

23 9,260 10,196 11,689 13,091 36,172 38,076 41,638 44,181

24 9,886 10,856 12,401 13,848 36,415 39,364 42,980 45,558

25 10,520 11,524 13,120 14,611 37,652 40,646 44,314 46,928

26 11,160 12,198 13,844 15,379 38,885 41,923 45,642 48,290

27 11,808 12,879 14,573 16,151 40,113 43,194 46,963 49,645

Page 31: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

28

28 12,461 13,565 15,308 16,928 41,337 44,461 48,278 50,993

29 13,121 14,256 16,047 17,708 42,557 45,722 49,588 52,336

30 13,787 14,953 16,791 18,493 43,773 46,979 50,892 53,672

Sumber : Suripin, 2004

Langkah-langkah penyelesaian :

Urutkan data pengamatan

Kelompokkan data menjadi G sub-grup yang masing-masing beranggotakan

minimal 4 data pengamatan

Jumlahkan data pengamatan sebesar iO tiap-tiap sub-grup

Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar iE

Pada tiap sub-grup hitung nilai

2

ii EO dan i

ii

E

EO 2)(

Jumlah seluruh G sub-grup nilai i

ii

E

EO 2)( untuk menentukan nilai Chi-kuadrat

hitung

Tentukan derajat kebebasan dk = G – R – 1 (nilai R = 2 untuk distrbusi normal dan

binomial

Interpretasi hasil uji adalah sebagai berikut :

1. Apabila peluang lebih dari 5%, maka persamaan distribusi yang digunakan dapat

diterima,

2. Apabila peluang kurang dari 5%, maka persamaan distribusi yang digunakan tidak

dapat diterima,

3. Apabila peluang berada di antara 1% - 5%, maka tidak mungkin mengambil

keputusan, misal perlu data tambahan.

Page 32: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

29

2. Uji Smirnov-Kolmogorov

Langkah-langkah penyelesaian :

Urutkan data curah hujan dari kecil ke besar (atau sebaliknya)

Probabilitas dihitung dengan persamaan Weibull sebagai berikut :

%1001

n

mP

Dimana :

P = probabilitas

m = nomor urut data yang telah disusun

n = jumlah data

Plot data iX dan probabilitas

Plot persamaan analisis frekuensi yang sesuai

Pengujian ini digunakan untuk membandingkan peluang yang paling maksimum

antara distribusi pengamatan dan teoritisnya, dengan persamaan sebagai berikut :

te PP max

Dimana :

max = selisih maksimum antara peluang empiris dan peluang teoritis

eP = peluang empiris/pengamatan

tP = peluang teoritis

Berdasarkan tabel nilai kritis (Smirnov-Kolmogorov test) tentukan harga dari

Tabel 3.1

Syarat agar distribusi frekuensi yang dipilih dapat diterima, yaitu max <

Page 33: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

30

Tabel 2.10 Nilai kritis untuk uji Smirnov-Kolmogorov

N Derajad kepercayaan,

0,20 0,10 0,05 0,01

5 0,45 0,51 0,56 0,67

10 0,32 0,37 0,41 0,49

15 0,27 0,30 0,34 0,40

20 0,23 0,26 0,29 0,36

25 0,21 0,24 0,27 0,32

30 0,19 0,22 0,24 0,29

35 0,18 0,20 0,23 0,27

40 0,17 0,19 0,21 0,25

45 0,16 0,18 0,20 0,24

50 0,15 0,17 0,19 0,23

N > 50 5,0

07,1

N

5,0

22,1

N

5,0

36,1

N

5,0

63,1

N

Sumber : Bonnier, 1980

d. Intensitas Hujan

Intensitas hujan adalah tinggi air hujan per satuan waktu. Besarnya intensitas

hujan (i) dapat dihitung dengan beberapa cara, yaitu :

1. Apabila data yang tersedia hanya data hujan harian, maka intensitas dapat dihitung

secara empiris dengan memakai metode Mononobe (Soemarto, 1986) yaitu :

3

2

24 24

24

ct

di (2-31)

Dimana :

i = intensitas hujan (mm/jam)

24d = tinggi hujan harian maksimum dalam 24 jam (mm)

ct = durasi hujan (jam)

Page 34: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

31

2. Dapat dihitung dengan dengan cara IDF apabila tersedia data hujan jangka pendek

(diperoleh dari pos penakar hujan otomatis). Selanjutnya dibuat kurva IDF dengan

salah satu dari beberapa persamaan berikut :

Rumus Talbot (1881)

bt

aI

(2-32)

Dimana :

I = intensitas hujan (mm/jam)

t = lamanya hujan (jam)

a dan b = konstanta yang tergantung pada lamanya hujan yang terjadi di DAS

IIIN

ItIItIa

2

22 ..

IIIN

tINtIIb

2

2 ..

Rumus Sherman (1905)

nt

aI (2-33)

Dimana :

I = intensitas hujan (mm/jam)

t = lamanya hujan (jam)

n = konstanta

tttN

tIttIa

logloglog

loglog.loglogloglog

2

2

tttN

ItNtIn

logloglog

log.logloglog2

Page 35: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

32

Rumus Ishiguro (1953)

bt

aI

(2-34)

Dimana :

I = intensitas hujan (mm/jam)

t = lamanya hujan (jam)

a dan b = konstanta

IIIN

ItIItIa

2

22 ..

IIIN

tINtIIb

2

2 ..

Dimana :

= jumlah angka-angka dalam tiap suku

N = banyaknya data

3. Dengan intensitas rata-rata :

D

Ri 24

Dimana :

i = intensitas hujan (mm/jam)

24R = tinggi hujan harian maksimum dalam 24 jam (mm)

D = durasi hujan (jam)

e. Durasi hujan ( ct )

Debit masukan yang diberikan ke dalam sumur dilakukan selama durasi waktu ( ct )

tertentu. Durasi waktu dapat dihitung dengan menggunakan formula Kirpich (1940) dengan

persamaan sebagai berikut :

385,02

1000

87,0

S

Ltc (2-35)

Page 36: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

33

Dimana :

L = panjang lintasan aliran (m)

S = kemiringan lintasan aliran

f. Debit Banjir dengan Rumus Rasional

Penentuan debit masukan (Qi) secara empiris dapat dirumuskan sebagai berikut

(Soemarto, 1986:123) :

Q = C.i.A (2-36)

Dimana :

Q = debit (m 3 /dt)

C = koefisien pengaliran permukaan (<1)

i = intensitas hujan (mm/jam)

A = luas bidang tangkapan hujan (m 2 )

Nilai koefisien pengaliran (C) bila tidak dilakukan pengukuran langsung, maka akan dapat

dipakai perkiraan secara empiris berdasarkan hasil penelitian. Nilai koefisien pengaliran (C)

akan berbeda-beda sesuai dengan kondisi penutup atap yang ada. Variasi penutup atap akan

mempengaruhi besarnya nilai C, seperti pada tabel berikut:

Tabel 2.11 Nilai Koefisien Pengaliran (C) Untuk Berbagai Permukaan

No

Jenis Permukaan Koefisien Pengaliran

(C)

1 Perkerasan

Aspal dan beton

Batu bata, paving

0,70 – 0,95

0,50 – 0,70

2 Atap 0,75 – 0,95

3 Halaman, tanah berpasir

Datar, 2 %

Rata-rata, 2 % - 7 %

Curam, 7 %

0,05 – 0,10

0,10 – 0,15

0,15 – 0,20

4 Halaman, tanah berat

Datar, 2 %

0,13 – 0,17

Page 37: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

34

Rata-rata, 2 % - 7 %

Curam, 7 %

0,18 – 0,22

0,25 – 0,35

5 Halaman kereta api 0,10 – 0,35

6 Taman tempat bermain 0,20 – 0,35

7 Taman, pekuburan 0,10 – 0,25

8 Hutan

Datar, 0 % - 5 %

Bergelombang, 5 % - 10 %

Berbukit, 10 % - 30 %

0,10 – 0,40

0,25 – 0,50

0,30 – 0,60

Sumber : Suripin, 2004

Luas bidang tangkapan hujan pada bangunan tempat tinggal adalah luas atap yang akan diukur

secara horizontal.

2. Koefisien permeabilitas tanah (k)

Tanah sebagai media peresap memiliki arti yang penting dalam sumur resapan, karena

proses pengisian air pada sumur akan mengalami peresapan akibat pengaruh gravitasi bumi.

Oleh karena itu sifat fisik tanah merupakan parameter utama dalam perencanaan, sifat fisik

ini ditunjukkan oleh koefisien permeabilitas .

Memperhatikan kondisi tanah yang berlapis (suatu massa yang tidak homogen isotropis,

lihat Gambar 2.5), biasanya akan lebih mudah untuk mengganti sistem ini dengan tanah

ekivalen dengan satu ketebalan efektif L = Hi dan satu nilai tunggal K – Kv’ atau Kh’,

tergantung pada arah aliran yang ditinjau.

Page 38: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

35

L

Kv '

Kh '

H1 k1

H2 k2

H3 k3

Hn kn

Gambar 2.5 Sistem Tanah Berlapis

Telah dikembangkan persamaan-persamaan untuk k’ ekivalen bagi deposit berlapis.

Menurut Das (1988), untuk k v ’ ekivalen, diperoleh :

q masuk = q keluar

dan kontinuitas, maka v = konstan, sehingga

n

n

nvH

hk

H

hk

H

hk

H

hkikv ..................'.

3

3

3

2

22

1

11

Dengan menyusun kembali, didapatkan :

v

h

k

H 1

1

1

v

h

k

H 2

2

2

v

h

k

H 3

3

3

...............

v

h

k

H n

n

n

Page 39: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

36

Dengan menjumlahkan diperoleh :

v

h1 v

h2 v

h3 ..........v

hn = 1

1

k

H

2

2

k

H

3

3

k

H............

n

n

k

H

Dengan memfaktorkan bagian kiri dan mengtahui bahwa nHHHH .......321 = L dan v

= 'vk (h/L), dengan beberapa pengaturan kembali untuk mendapatkan nilai 'vk akan

diperoleh :

'vk =

n

n

k

H

k

H

k

H

k

H

L

..........3

3

2

2

1

1

(2-32)

'hk ekivalen dapat diperoleh :

ikLvAq hratarata )(. '

yang juga merupakan jumlah aliran dalam masing-masing lapisan :

iHkiHkiHkiHkikL nnh ..........)( 332211'

Dengan menghilangkan i dan menyelesaikan untuk 'hk didapatkan :

'hk = L

HkHkHkHk nn.........332211 (2-33)

Dimana :

L = tebal total lapisan tanah (m)

'hk = koefisien permeabilitas horizontal (m/dt)

'vk = koefisien permeabilitas vertikal (m/dt)

nk ,.....,3,2,1 = koefisien permeabilitas tiap lapisan 1,2,3,.....,n (m/dt)

nH ,.....,3,2,1 = tebal tanah tiap lapisan 1,2,3,......,n (m)

Sedangkan klasifikasi jenis tanah terhadap koefisien permeabilitas oleh Verruijt pada Das

(1988) disajikan seperti pada tabel berikut :

Page 40: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

37

Tabel 2.12 Nilai Koefisien Permeabilitas Tanah

No

Jenis Tanah Koefisien Permeabilitas

(m/dt)

1 Lempung (Clay) < 910

2 Lempung berpasir 89 1010

3 Lempung berlanau 78 1010

4 Lanau (Silt) 67 1010

5 Pasir sangat halus 56 1010

6 Pasir halus (Sand) 45 1010

7 Pasir kasar 34 1010

8 Pasir berkerikil 23 1010

9 Kerikil > 210

Sumber : Verruijt, 1970

Proses peresapan tergantung dari sifat fisik tanah dengan indikator adalah nilai koefisien

permeabilitas tanah (k), karena proses peresapan adalah proses mengalirnya air melalui pori-

pori dalam tanah sehingga semakin besar pori tanah maka akan semakin besar nilai k,

akibatnya semakin cepat pula daya resapnya. Semakin kecil nilai k maka akan semakin besar

dimensi sumur yang diperlukan.

3. Faktor Geometrik

Faktor geometrik merupakan koefisien dalam perencanaan dimensi sumur resapan yang

memperhitungkan bidang resap, volume tampungan air dan gradien hidrolis berdasarkan

bentuk, ukuran, serta konstruksi sumur yang direncanakan. Selanjutnya koefisien tersebut

tergantung pada model konstruksi seperti pada Gambar 2.1

Page 41: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

38

BAB III

METODOLOGI

3.1 Umum

Agar dapat tercapainya suatu hasil analisis secara optimal, maka diperlukan metode

penelitian untuk perencanaan Sumur Resapan. Dalam metode penelitian ini terdiri dari urutan

dan tahapan kegiatan dalam perencanaan.

3.2 Data Perencanaan

a. Data Primer

Data primer adalah data yang diperoleh langsung dari lokasi, yaitu :

Data yang diperoleh dari hasil pengeboran di lapangan, pengambilan sampel

tanah dengan menggunakan metode Bore Hole, untuk mendapatkan nilai

koefisien permeabilitas (K) di laboratorium.

Pengambilan sampel tanah pada lokasi yang akan direncanakan sumur resapan, di

2 (dua) titik dengan kedalaman masing-masing 5 (lima) meter.

Survei lapangan, yaitu kondisi muka air sumur penduduk.

Survei luas terbangun pada perumahan.

b. Data Sekunder

Data sekunder adalah data yang diperoleh dari pihak-pihak lain yang berhubungan

dengan data perencanaan, yaitu :

Data curah hujan harian maksimum yang diperoleh dari stasiun BMG Sanglah

dan stasiun Sumerta selama 14 (empat belas) tahun.

Data pemukiman perumahan diantaranya luas dan type rumah, dan luas seluruh

wilayah perumahan yang ditinjau.

3.3 Analisis Data

Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan rumus yang ada yang pada akhirnya

akan didapatkan suatu besaran berupa angka untuk menentukan dimensi dari sumur resapan yang

direncanakan.

Analisis data tersebut adalah :

Page 42: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

39

3.3.1 Analisis Frekuensi dan Probabilitas Curah Hujan

Untuk periode ulang diambil 2 tahun, sedangkan curah hujan yang digunakan

adalah curah hujan harian maksimum.

a. Distribusi Gumbel

Langkah-langkah perhitungan sebagai berikut :

1. Di dalam menganalisis dengan Metode Gumbel, curah hujan harian maksimum

perlu ditabelkan terlebih dahulu, kemudian tentukan harga rata-rata sampel (X)

dengan rumus (2-25)

2. Untuk mendapatkan Reduced Mean (Yn) dan Reduced Standard Deviasi (Sn) yang

merupakan fungsi dari (n) dapat dilihat pada Tabel 2.6 dan Tabel 2.7

3. Hubungan antara periode ulang (tr) dengan reduced Variated (Yt) dapat dilihat

pada Tabel 2.8 dengan rumus (2-27)

4. Hasil akhir dari perhitungan probabilitas curah hujan harian rata-rata atau

kemungkinan hujan harian rata-rata terbesar pada periode ulang t tahun dihitung

dengan rumus (2-28)

b. Metode Log Person Type III

Langkah-langkah perhitungan sebagai berikut :

1. Ubah rangkaian data menjadi bentuk logaritma, kemudian data curah hujan harian

maksimum dalam bentuk logaritma tersebut ditabelkan terlebih dahulu.

2. Hitung harga rata-rata log X dengan rumus (2-15)

3. Hitung harga simpangan baku (standar deviasi) dan koefisien kemencengan

dengan rumus (2-16) dan rumus (2-17)

4. Hitung logaritma hujan dengan periode ulang T dengan rumus (2-18)

Dimana K adalah variabel standar untuk X yang besarnya tergantung dari

koefisien kemencengan. Harga K untuk berbagai nilai kemencengan dapat dilihat

pada Tabel 2.4

5. Hitung hujan kala ulang T dengan menghitung antilog dari no 4

Page 43: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

40

3.3.2 Analisis Intensitas Curah Hujan

Intensitas hujan dihitung dengan beberapa cara, yaitu : menggunakan cara IDF,

Mononobe dan Intensitas rata-rata.

3.3.3 Analisis Debit Banjir

Besarnya debit banjir rencana dihitung dengan metode rasional, yaitu menggunakan

rumus (2-39)

Page 44: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

41

3.4 Diagram Alur Perhitungan Debit Banjir Rencana dan Dimensi Sumur Resapan

Data Curah Hujan

Analisis Frekuensi dan

Probabilitas Curah Hujan

Distribusi Gumbel Distribusi Log-Person III

Curah Hujan Rencana

Penentuan A dan C

Perhitungan I

Perhitungan Debit Banjir (Q)

Masukkan harga Q, K, T, R

Asumsi : d = 0,8 m - 1,4 m

masukkan F sesuai type

H = Q (1 - e )

F K

F K T

R2

H < 5 mH < 5 m

tidak

Dimensi Sumur Resapan

Gambar 3.1 Diagram Alur Perhitungan Debit Banjir Rencana dan Dimensi Sumur Resapan

Page 45: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

42

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Analisis Curah Hujan

Dalam melakukan perhitungan untuk menentukan besarnya debit banjir rencana, terlebih

dahulu harus dilakukan analisis terhadap data curah hujan yang diperoleh dari stasiun curah

hujan di sekitar Denpasar yang termasuk dalam daerah studi, yaitu :

Stasiun BMG Sanglah

Stasiun Sumerta

Data curah hujan yang digunakan adalah curah hujan maksimum harian selama 14 tahun, yaitu

dari tahun 1994 sampai tahun 2007, yang diperoleh dari stasiun Meteorologi dan Geofisika

Denpasar.

Tabel 4.1 Data Curah Hujan Maksimum Harian untuk Stasiun Sanglah

No Tahun Sta Sanglah

Curah Hujan Max 1 hr (mm)

Keterangan

1 1994 60.0 3 Maret

2 1995 176.9 2 November

3 1996 159.6 24 Januari

4 1997 155.0 15 Januari

5 1998 77.5 19 Desember

6 1999 147.5 25 Maret

7 2000 227.8 14 Oktober

8 2001 135.7 30 November

9 2002 80.0 27 Desember

10 2003 123.7 1 Januari

11 2004 112.1 27 Desember

12 2005 147.8 19 Januari

13 2006 106.0 6 Maret

14 2007 189.7 24 Desember

Sumber : Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah III Denpasar

Page 46: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

43

Tabel 4.2 Data Curah Hujan Maksimum Harian untuk Stasiun Sumerta

No Tahun Sta Sumerta

Curah Hujan Max 1 hr (mm)

Keterangan

1 1994 159 22 April

2 1995 150 3 November

3 1996 137 29 Januari

4 1997 148 1 Januari

5 1998 93 17 November

6 1999 145 14 Oktober

7 2000 110 14 Oktober

8 2001 175 3 Desember

9 2002 129 30 Desember

10 2003 169,5 1 Januari

11 2004 243 27 Mei

12 2005 152 12 Desember

13 2006 131 3 April

14 2007 200 27 Desember

Sumber : Balai Besar Meteorologi dan Geofisika Wilayah III Denpasar

Page 47: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

44

Tabel 4.3 Perhitungan Hujan Maksimum Harian Rata-Rata

Kejadian Sta Sanglah

Curah Hujan

Max 1 hr (mm)

Sta Sumerta

Curah Hujan

Max 1 hr (mm)

Hujan

maksimum

harian

rata-rata

No Tahun

1 1994 60.0 159 109,5

2 1995 176.9 150 163,45

3 1996 159.6 137 148,3

4 1997 155.0 148 151,5

5 1998 77.5 93 85,25

6 1999 147.5 145 146,25

7 2000 227.8 110 168,9

8 2001 135.7 175 155,35

9 2002 80.0 129 104,5

10 2003 123,7 169,5 146,6

11 2004 112,1 243 177,55

12 2005 147.8 152 149,9

13 2006 106.0 131 118,5

14 2007 189.7 200 194,85

Page 48: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

45

4.1.1 Menentukan Metode Distribusi yang digunakan

1. Menghitung besaran statistik yang ada

Tabel 4.4 Perhitungan besaran statistik

No Tahun iX XX i

2

)( XX i 3

)( XX i

1 1994 109,5 -34.81 1212.03 -42196.12

2 1995 163,45 19.14 366.18 7007.03

3 1996 148,3 3.99 15.89 63.32

4 1997 151,5 7.19 51.63 371.03

5 1998 85,25 -59.06 3488.59 -206051.07

6 1999 146,25 1.94 3.75 7.25

7 2000 168,9 24.59 604.46 14861.02

8 2001 155,35 11.04 121.79 1344.01

9 2002 104,5 -39.81 1585.18 -63112.70

10 2003 146,6 2.29 5.22 11.94

11 2004 177,55 33.24 1104.61 36712.59

12 2005 149,9 5.59 31.20 174.28

13 2006 118,5 -25.81 666.38 -17202.06

14 2007 194,85 50.54 2553.86 129061.06

2020.40 0.00 11810.76 -138948.42

Jumlah data n = 14

n

XX

i

i

31,144iX

Standar Deviasi 1

)(2

n

XXS

i

x

= 13

11810,76

= 30,14

Page 49: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

46

Koefisien varians (Cv) dihitung dengan persamaan :

X

SCs d

31.144

14.30Cs

2089.0Cs

Koefisien kepencengan/skewness (Cs) dihitung dengan persamaan :

3

3

.21

.

Snn

XXnCs

3)14.30.(214114

)-138948.42(14

Cs

4554,0Cs

Koefisien kepuncakan/curtosis (Ck) dihitung dengan persamaan :

4

22

.321

.

Snnn

XXnCk

4

2

)14.30.(314214114

11810.76)()14(

Ck

0016.0Ck

2. Karena ketiga besaran staristik tidak mendekati ciri-ciri khas distribusi seperti yang telah

disebutkan pada Tabel 2.9, maka distribusi yang dapat dipakai adalah distribusi Log-Person

Type III.

No Sebaran Syarat

1. Normal Cs = 0

2. Log Normal Cs = 3 Cv

3. Gumbel Cs = 1,1396

Ck = 5,4002

4. Bila tidak ada yang memenuhi syarat digunakan sebaran Log Person Type III

Page 50: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

47

4.1.2 Analisis Curah Hujan Rencana dengan Metode Log-Person Type III

Langkah-langkah perhitungan sebagai berikut :

Ubah data kedalam bentuk logaritmis, X = log X

Tabel 4.5 Perhitungan dengan Metode Log-Person Type III

No Tahun R

(mm)

X

log X )log(log XX 2)log(log XX 3)log(log XX

1 1994 109,5 2,039414 -0,11008 0,012117 -0,0013338

2 1995 163,45 2,213385 0,063894 0,004082 0,00026084

3 1996 148,3 2,171141 0,02165 0,000469 0,0000

4 1997 151,5 2,180413 0,030922 0,000956 0,0000

5 1998 85,25 1,930694 -0,2188 0,047872 -0,0104742

6 1999 146,25 2,165096 0,015605 0,000244 0,0000

7 2000 168,9 2,22763 0,078139 0,006106 0,00047709

8 2001 155,35 2,191311 0,04182 0,001749 0,0000

9 2002 104,5 2,019116 -0,13037 0,016998 -0,0022161

10 2003 146,6 2,166134 0,016643 0,000277 0,0000

11 2004 177,55 2,249321 0,09983 0,009966 0,0009949

12 2005 149,9 2,175802 0,026311 0,000692 0,0000

13 2006 118,5 2,073718 -0,07577 0,005742 -0,000435

14 2007 194,85 2,2897 0,140209 0,019659 0,00275633

XLog 2,12 0,126927 -0,0098305

Hitung harga rata-rata Xlog :

n

X

X

n

i

i 1

log

log

14

30,09288log X

15,2log X

Page 51: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

48

Hitung harga simpangan baku :

5,0

1

2

1

loglog

n

XXn

s

n

i

i

5,0

114

0,126927

s

5,0)01,0(s

10,0s

Hitung koefisien kemencengan :

3

1

3

21

loglog

snn

XXn

G

n

i

i

3214114

0,0098305-

sG

156,0

01,0G

0641,0G

Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus:

sKXX T .loglog

Dimana K adalah variabel standar untuk X yang besarnya tergantung koefisien kemencengan

G, dapat dilihat pada Tabel 2.4, yang memperlihatkan harga K untuk berbagai nilai

kemencengan G.

sKXX T .loglog

Untuk T = 2 tahun

10,0.15,2log 2 KX

)10,00106,0(15,2log 2 X

15,2log 2 X

61,1412 X

Page 52: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

49

Untuk perhitungan selanjutnya dengan periode ulang T dapat dilihat pada Tabel 4.6

Tabel 4.6 Perhitungan Curah Hujan dengan Periode Ulang T

T Xlog G K s TXlog TX

2 2,15 -0,0641 0,0106 0,10 2,1511 141,61

5 2,15 -0,0641 0,8446 0,10 2,2345 171,59

10 2,15 -0,0641 1,2743 0,10 2,2774 189,41

25 2,15 -0,0641 1,7282 0,10 2,3228 210,28

50 2,15 -0,0641 2,0170 0,10 2,3517 224,75

100 2,15 -0,0641 2,2786 0,10 2,3779 238,73

4.1.3 Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi

Pengujian menggunakan 2 metode, yaitu :

1. Uji Chi-kuadrat

2. Uji Smirnov-Kolmogorov

1. Uji Chi-kuadrat

Langkah-langkah penyelesaian :

Diketahui banyaknya jumlah data (n) = 14

Tingkat kesalahan yang diambil )( sebesar 5%

Menentukan jumlah kelas distribusi dengan menggunakan rumus :

K = 1 + 3,22 log n

= 1 + 3,22 log 14

= 4,69

= 5

Tentukan lebar kelas interval dengan rumus :

kelaservalbanyaknya

terkecilnilaiterbesarnilai

int

)(

92,215

)25,8585,194(

Page 53: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

50

Tabel 4.7 Uji Chi-kuadrat

Batas Kelas iO iE

i

ii

E

EO 2)(

85,25 – 107,16 2,8 2 0,32

107,17 – 129,08 2,8 2 0,32

129,09 – 151,00 2,8 4 0,36

151,01 – 172,92 2,8 4 0,36

172,93 – 194,85 2,8 2 0,32

Jumlah 14 14 1,68

2

hX = 1,68

Berdasarkan Tabel 2.10, dengan jumlah n = 14 dan tingkat kesalahan 5%, maka nilai

2X = 23,685

Dengan demikian 2

hX < 2X , dan distribusi Log-Person Type III dapat diterima.

Page 54: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

51

2. Uji Smirnov-Kolmogorov

Tabel 4.8 Uji Smirnov-Kolmogorov

No Log X eP (%) tP (%) eP - tP

1 1,930694 6,67 2,30 4,37

2 2,019116 13,33 8,00 5,33

3 2,039414 20,00 13,00 7,00

4 2,073718 26,67 22,00 4,67

5 2,165096 33,33 54,00 20,67

6 2,166134 40,00 57,00 17,00

7 2,171141 46,67 58,80 12,13

8 2,175802 53,33 60,00 6,67

9 2,180413 60,00 61,50 1,50

10 2,191311 66,67 62,50 4,17

11 2,213385 73,33 71,50 1,83

12 2,22763 80,00 76,00 4,00

13 2,249321 86,67 86,00 0,67

14 2,2897 93,33 93,50 0,17

Dari perhitungan diatas dapat diketahui bahwa penyimpangan terbesar max =

20,67%

Berdasarkan Tabel 2.11, dengan jumlah n = 14 dan tingkat kesalahan 5%, maka nilai

cr = 35,4%

Dengan demikian max < cr , dan distribusi Log Person Type III dapat diterima.

Page 55: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

52

4.1.4 Analisis Intensitas Hujan

1. Perhitungan Kurva IDF

Perhitungan untuk mendapatkan kurva IDF Berdasarkan Tabel 4.6 tentang Data Curah Hujan

dengan Periode Ulang T, yaitu dengan menggunakan rumus Mononobe :

32

24 24

24

t

di

Tabel 4.9 Perhitungan intensitas dengan periode ulang T

No t 3

2

24

t

2R 5R 10R 25R 50R 100R

1 5 43.61 257.32 311.80 344.18 382.10 408.40 433.80

2 10 27.47 162.10 196.42 216.82 240.71 257.27 273.28

3 20 17.31 102.12 123.74 136.59 151.64 162.07 172.15

4 30 13.21 77.93 94.43 104.24 115.72 123.68 131.38

5 40 10.90 64.33 77.95 86.05 95.53 102.10 108.45

6 60 8.32 49.09 59.49 65.66 72.90 77.92 82.76

7 80 6.87 40.53 49.11 54.21 60.18 64.32 68.32

8 120 5.24 30.93 37.47 41.37 45.92 49.08 52.14

9 180 4.00 23.60 28.60 31.57 35.05 37.46 39.79

10 240 3.30 19.48 23.61 26.06 28.93 30.92 32.84

Page 56: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

53

Tabel 4.10 Perbandingan kecocokan rumus-rumus intensitas hujan untuk periode ulang 2 tahun

No t 2I Intensitas Hujan 2I Deviasi M s

Talbot Sherman Ishiguro Talbot Sherman Ishiguro

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)

1 5 257.32 217.6111 257.3410 283.3610 -39.7089 0.0210 26.0410

2 10 162.10 170.3043 162.1109 154.5110 8.2043 0.0109 -7.5890

3 20 102.12 118.6970 102.1211 94.0379 16.5770 0.0011 -8.0821

4 30 77.93 91.0930 77.9319 72.3191 13.1630 0.0019 -5.6109

5 40 64.33 73.9057 64.3308 60.5329 9.5757 0.0008 -3.7971

6 60 49.09 53.6575 49.0929 47.5367 4.5675 0.0029 -1.5533

7 80 40.53 42.1183 40.5249 40.2513 1.5883 -0.0051 -0.2787

8 120 30.93 29.4511 30.9259 32.0194 -1.4789 -0.0041 1.0894

9 180 23.60 20.2953 23.6005 25.6057 -3.3047 0.0005 2.0057

10 240 19.48 15.4822 19.4816 21.9065 -3.9978 0.0016 2.4265

s 5.1856 0.0317 4.6515

sM 0.5186 0.0032 0.4651

Dengan memperhatikan hasil perhitungan nilai deviasi dari ketiga rumus intensitas hujan untuk

periode ulang 2 tahun, maka rumus dengan deviasi rata-rata sM terkecil dianggap sebagai

rumus paling cocok. Dari hasil perhitungan pada Tabel 4.16, diperoleh bahwa rumus Sherman

paling cocok dan grafik perbandingan dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Page 57: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

54

Gambar 4.1 Ploting data pengukuran dan prediksi dengan tiga jenis kurva intensitas hujan

Gambar 4.2 Kurva dan rumus intensitas hujan untuk berbagai periode ulang berdasarkan rumus

Sherman

Page 58: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

55

2. Perhitungan Intensitas Hujan untuk Periode Ulang 2 Tahun dan 5 Tahun

a. Perhitungan intensitas hujan untuk seluruh wilayah perumahan

Luas wilayah perumahan = 5782,5 2m

Dengan rumus Sherman :

Untuk intensitas dengan periode ulang 2 tahun

6667,02

51,752

tI

Untuk intensitas dengan periode ulang 5 tahun

6667,05

94,911

tI

Untuk perhitungan waktu konsentrasi )( ct dihitung dengan rumus Kirpich (1940) dengan

persamaan sebagai berikut :

385,02

1000

87,0

S

Ltc

Dimana :

L = panjang lintasan aliran (m)

S = kemiringan lintasan aliran

385,02

1000

87,0

S

Ltc

385,02

022,01000

52,11587,0

ct

385,0

22

04,11610

ct

17,11ct menit

Maka :

6667,02

51,752

tI

Page 59: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

56

6667,02)17,11(

51,752I

58,1502 I mm/jam

6667,05

94,911

tI

6667,05)17,11(

94,911I

49,1825 I mm/jam

b. Perhitungan intensitas hujan untuk 1 area rumah

Luas area rumah = 90 2m

Dengan rumus Sherman :

Untuk intensitas dengan periode ulang 2 tahun

6667,02

51,752

tI

Untuk intensitas dengan periode ulang 5 tahun

6667,05

94,911

tI

Untuk perhitungan waktu konsentrasi )( ct dihitung dengan rumus Kirpich (1940) dengan

persamaan sebagai berikut :

385,02

1000

87,0

S

Ltc

Dimana :

L = panjang lintasan aliran (m)

S = kemiringan lintasan aliran

385,02

1000

87,0

S

Ltc

Page 60: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

57

385,02

0001,01000

22,987,0

ct

385,0

1,0

96,73

ct

72,12ct menit

Maka :

6667,02

51,752

tI

6667,02)72,12(

51,752I

09,1382 I mm/jam

6667,05

94,911

tI

6667,05)72,12(

94,911I

34,1675 I mm/jam

Dari hasil analisa di atas, dalam perhitungan intensitas hujan untuk periode ulang 2 tahun

dan 5 tahun dengan menggunakan cara Mononobe untuk data curah hujan harian

maksimum, didapat hasil intensitas hujan yang sangat besar. Hasil ini tidak sesuai dengan

keadaan di lapangan. Hal ini disebabkan luas areal perumahan yang agak sempit.

Pendekatan selanjutnya dengan menggunakan data curah hujan jangka pendek (jam-jaman)

untuk mendapatkan hasil yang sesuai dengan kondisi di lapangan. Untuk Stasiun Sanglah

data yang tersedia hanya 1 (satu) tahun, yaitu tahun 2008, yang akan digunakan untuk

analisis intensitas selanjutnya

4.2 Perhitungan Debit Banjir Rencana untuk Periode Ulang 2 Tahun dan 5 Tahun

Dengan rumus rasional :

Q = C.i.A

Dimana :

Q = debit (m 3 /dt)

Page 61: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

58

C = koefisien pengaliran permukaan (<1)

i = intensitas hujan (m/detik)

A = luas bidang tangkapan hujan (m 2 )

Luas areal perumahan 5782,5 2m , terdiri dari rumah tipe 36 memiliki luas 90

2m dengan komposisi sebagai berikut :

Luas kapling per KK = 5782,5/50 = 115,65 2m

Komposisi :

Halaman : 15 2m 10,0

Atap : 49 2m 95,0

Perkerasan aspal dan beton : 51,65 2m 95,0

84,065,115

)95,065,51()95,049()10,015(

gab

1. Perhitungan debit banjir rencana untuk seluruh wilayah perumahan

Luas wilayah perumahan = 5782,5 2m

Dalam kondisi tanpa sumur resapan

CAIQ ..2

84,0..242 A

T

RQ

84,05,57821036003

61,141 3

2

Q

ikmQ det/0637,0 3

2

CAIQ ..5

84,0..245 A

T

RQ

84,05,57821036003

59,171 3

5

Q

Page 62: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

59

ikmQ det/0772,0 3

5

2. Perhitungan debit banjir rencana untuk 1 area rumah

Untuk daerah yang kedap air, digunakan 2 asumsi, yaitu :

a. Seluruh area rumah dianggap kedap air (perkerasan)

b. Hanya atap rumah yang kedap air

a. Dalam kondisi seluruh area rumah dianggap kedap air

Luas area rumah = 90 2m

Komposisi :

Halaman : 15 2m 10,0

Atap : 49 2m 95,0

Perkerasan aspal dan beton : 26 2m 95,0

81,090

)95,026()95,049()10,015(

gab

CAIQ ..2

81,0..242 A

T

RQ

81,0901036003

61,141 3

2

Q

ikmQ det/0009,0 3

2

CAIQ ..5

81,0..245 A

T

RQ

81,0901036003

59,171 3

5

Q

ikmQ det/0010,0 3

5

Page 63: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

60

b. Dalam kondisi atap rumah yang kedap air

Luas atap rumah = 49 2m

CAIQ ..2

95,0..242 A

T

RQ

95,0491036003

61,141 3

2

Q

ikmQ det/0006,0 3

2

CAIQ ..5

95,0..245 A

T

RQ

95,0491036003

59,171 3

5

Q

ikmQ det/0007,0 3

5

4.3 Hasil Uji Nilai Koefisien Permeabilitas (k)

Penentuan besaran koefisien permeabilitas dilakukan dengan pengujian di laboratorium,

yaitu dengan falling head permeability test. Penentuan nilai k dilakukan dengan mengukur

penurunan ketinggian air pada pipa tersebut dalam jangka waktu tertentu. Dihitung dengan

rumus Darcy yaitu :

1

0log.

.303,2

h

h

tA

Lak e

Dimana :

a = luas pipa duga

A = luas sampel tanah

L = panjang sampel tanah

0h = tinggi muka air awal

1h = tinggi muka air setelah t

Dari hasil pengambilan sampel tanah dilapangan, didapat jenis tanah sebagai berikut :

Page 64: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

61

Tabel 4.11 Jenis tanah di lapangan

No Titik Kedalaman (m) Jenis Tanah

1 I 1 Lempung berpasir

2 2 Lempung berpasir

3 3 Cadas berpasir

4 4 Cadas berpasir

5 5 Cadas berpasir

6 II 1 Lanau berpasir

7 2 Lanau berpasir

8 3 Cadas berpasir

9 4 Cadas berpasir

10 5 Cadas berpasir

Tabel 4.12 Hasil pengujian sampel tanah

No Titik Kedalaman(m) Jenis Tanah h(mm) t(mnt)

0h 1h 0t 1t

1 I 1 Lempung berpasir 200 80 0 20,1

2 2 Lempung berpasir 200 80 0 20,3

3 3 Cadas berpasir 200 80 0 10,3

4 4 Cadas berpasir 200 80 0 11,5

5 5 Cadas berpasir 200 80 0 11,1

6 II 1 Lanau berpasir 200 80 0 19,5

7 2 Lanau berpasir 200 80 0 20

8 3 Cadas berpasir 200 80 0 10,5

9 4 Cadas berpasir 200 80 0 12,1

10 5 Cadas berpasir 200 80 0 11,2

Perhitungan nilai koefisien permeabilitas

1. Titik I kedalaman 1 m, jenis tanah lempung berpasir

1

0log.

..303,2

h

h

tA

Lak e

1

0

2

2

log..

...303,2

h

h

tr

Lrk e

80

200log

60

1,2075,314,3

206,014,3303,2

2

2

ek

jamcmk /8216,3

Page 65: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

62

ikcmk det/00106,0

2. Titik I kedalaman 2 m, jenis tanah lempung berpasir

1

0log.

..303,2

h

h

tA

Lak e

1

0

2

2

log..

...303,2

h

h

tr

Lrk e

80

200log

60

3,2075,314,3

206,014,3303,2

2

2

ek

jamcmk /7839,3

ikcmk det/00105,0

3. Titik I kedalaman 3 m, jenis tanah paras berpasir

1

0log.

..303,2

h

h

tA

Lak e

1

0

2

2

log..

...303,2

h

h

tr

Lrk e

80

200log

60

3,1075,314,3

206,014,3303,2

2

2

ek

jamcmk /4576,7

ikcmk det/00207,0

4. Titik I kedalaman 4 m, jenis tanah paras berpasir

1

0log.

..303,2

h

h

tA

Lak e

1

0

2

2

log..

...303,2

h

h

tr

Lrk e

Page 66: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

63

80

200log

60

5,1175,314,3

206,014,3303,2

2

2

ek

jamcmk /6795,6

ikcmk det/00185,0

5. Titik I kedalaman 5 m, jenis tanah paras berpasir

1

0log.

..303,2

h

h

tA

Lak e

1

0

2

2

log..

...303,2

h

h

tr

Lrk e

80

200log

60

1,1175,314,3

206,014,3303,2

2

2

ek

jamcmk /9202,6

ikcmk det/00192,0

6. Titik II kedalaman 1 m, jenis tanah lanau berpasir

1

0log.

..303,2

h

h

tA

Lak e

1

0

2

2

log..

...303,2

h

h

tr

Lrk e

80

200log

60

5,1975,314,3

206,014,3303,2

2

2

ek

jamcmk /9392,3

ikcmk det/00109,0

7. Titik II kedalaman 2 m, jenis tanah lanau berpasir

1

0log.

..303,2

h

h

tA

Lak e

Page 67: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

64

1

0

2

2

log..

...303,2

h

h

tr

Lrk e

80

200log

60

2075,314,3

206,014,3303,2

2

2

ek

jamcmk /8407,3

ikcmk det/00107,0

8. Titik II kedalaman 3 m, jenis tanah paras berpasir

1

0log.

..303,2

h

h

tA

Lak e

1

0

2

2

log..

...303,2

h

h

tr

Lrk e

80

200log

60

5,1075,314,3

206,014,3303,2

2

2

ek

jamcmk /3156,7

ikcmk det/00203,0

9. Titik II kedalaman 4 m, jenis tanah paras berpasir

1

0log.

..303,2

h

h

tA

Lak e

1

0

2

2

log..

...303,2

h

h

tr

Lrk e

80

200log

60

1,1275,314,3

206,014,3303,2

2

2

ek

jamcmk /3483,6

ikcmk det/00176,0

10. Titik II kedalaman 5 m, jenis tanah paras berpasir

Page 68: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

65

1

0log.

..303,2

h

h

tA

Lak e

1

0

2

2

log..

...303,2

h

h

tr

Lrk e

80

200log

60

2,1175,314,3

206,014,3303,2

2

2

ek

jamcmk /8584,6

ikcmk det/00191,0

Tabel 4.13 Hasil perhitungan koefisien permeabilitas (k)

No Titik Kedalaman(m) Jenis Tanah Koefisien permeabilitas (k)

(cm/detik)

1 I 1 Lempung berpasir 0,00106

2 2 Lempung berpasir 0,00105

3 3 Cadas berpasir 0,00207

4 4 Cadas berpasir 0,00185

5 5 Cadas berpasir 0,00192

6 II 1 Lanau berpasir 0,00109

7 2 Lanau berpasir 0,00107

8 3 Cadas berpasir 0,00203

9 4 Cadas berpasir 0,00176

10 5 Cadas berpasir 0,00191

Menghitung nilai koefisien permeabilitas vertikal titik I

Nilai 'vk titik I :

'vk =

n

n

k

H

k

H

k

H

k

H

L

..........3

3

2

2

1

1

'vk =

5

5

4

4

3

3

k

H

k

H

k

H

L

'vk =

9202,6

1

6795,6

1

4576,7

1

3

Page 69: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

66

'vk = jamcm /0043,7

'vk = ikcm det/00195,0

Menghitung nilai koefisien permeabilitas vertikal titik II

Nilai 'vk titik II :

'vk =

n

n

k

H

k

H

k

H

k

H

L

..........3

3

2

2

1

1

'vk =

5

5

4

4

3

3

k

H

k

H

k

H

L

'vk =

8584,6

1

3483,6

1

3156,7

1

3

'vk = jamcm /8178,6

'vk = ikcm det/00189,0

4.4 Perencanaan Sumur Resapan

Perencanaan sumur resapan dilakukan dengan 2 teknik perencanaan untuk mendapatkan

dimensi sumur resapan yang sesuai dengan areal perumahan. Teknik perencanaan yang

digunakan sebagai berikut :

1. Teknik Perencanaan menurut Sunjoto

2

1 R

FKT

eFK

QH

Dimana :

H = tinggi muka air dalam sumur (m)

F = adalah faktor geometrik (m)

Q = debit air masuk ( 3m /dt)

T = waktu pengaliran (detik)

K = koefisien permeabilitas tanah (m/dt)

Page 70: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

67

R = jari-jari sumur (m)

Untuk penetapan jari-jari sumur (R) sesuai dengan Standar Tata Cara Perencanaan

Sumur Air Hujan Untuk Lahan Pekarangan yang dikeluarkan oleh Dinas Pekerjaan Umum,

SK SNI S – 14 – 1990 – F. Penetapan jari-jari sumur atau diameter sumur digunakan sumur

dengan diameter antara 0.8 m dan 1.4 m.

Dari hasil pengujian sampel tanah, didapatkan bahwa model sumur resapan dari

Gambar 2.1 yang sesuai dengan keadaan tanah dilapangan dan cocok digunakan adalah :

1. Tipe (a)

R

L

Gambar type A

Lempung berpasir

Paras berpasir

1 m

Peluap ke

saluran drainase Saluran dari

talang rumah

Gambar konstruksi

Dinding porus

Lempung berpasir

Paras berpasir

Paras berpasir

1 m

1 m

1 m

1 m

2. Tipe (b)

R

LR

Gambar type B

1 m

1 m

Peluap ke

saluran drainase Saluran dari

talang rumah

Gambar konstruksi

Dinding kedap air

Dinding porus

Paras berpasir

Paras berpasir

Paras berpasir1 m

Page 71: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

68

Pemilihan tipe sumur resapan ini berdasarkan jenis tanah yang sesuai dengan di

lapangan, dimana dikedalaman 1-2 m tanah memiliki koefisien permeabilitas lebih kecil

dibandingkan dikedalaman 3-5 m. Sehingga dipilih tipe sumur resapan yang dinding

porusnya di kedalaman antara 3-5 m, yaitu tipe (a) dan tipe (b).

Perencanaan sumur resapan dilakukan dengan diameter 1m dan 1,4 m

a. Perencanaan dengan diameter d = 1 m

1. Perencanaan sumur resapan tipe (a)

R = 0,5 m

Dengan

2

1ln

..2

R

L

R

L

LF

mF 47,10

T = 3 jam = 10800 detik

ikmikcmK det/1000192,0det/00192,0 2

Untuk kondisi seluruh area rumah dianggap kedap air

Dengan 2Q

2

12 R

FKT

eFK

QH

2

2

5,014,3

108001000192,047,10

21

1000192,047,10

0009,0eH

mH 2,4

Dengan 5Q

2

15 R

FKT

eFK

QH

2

2

5,014,3

108001000192,047,10

21

1000192,047,10

0010,0eH

mH 7,4

Page 72: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

69

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan menggunakan tipe (a) yang

berdiameter 1 m untuk kondisi seluruh area dianggap kedap air (perkerasan) diperoleh

kedalaman (H) yaitu untuk 2Q sebesar 4,2 m dan 5Q sebesar 4,7 m.

Untuk kondisi atap rumah yang kedap air

Dengan 2Q

2

12 R

FKT

eFK

QH

2

2

5,014,3

108001000192,047,10

21

1000192,047,10

0006,0eH

mH 8,2

Dengan 5Q

2

15 R

FKT

eFK

QH

2

2

5,014,3

108001000192,047,10

21

1000192,047,10

0007,0eH

mH 3,3

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan menggunakan tipe A yang

berdiameter 1 m untuk kondisi hanya atap rumah yang dianggap kedap air

(perkerasan) diperoleh kedalaman (H) yaitu untuk 2Q sebesar 2,8 m dan 5Q sebesar 3,3

m.

2. Perencanaan sumur resapan tipe (b)

R = 0,5 m

Dengan

2

21

2ln

..2

R

L

R

L

LF

mF 36,10

Page 73: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

70

T = 3 jam = 10800 detik

ikmikcmK det/1000192,0det/00192,0 2

Untuk kondisi seluruh area rumah dianggap kedap air

Dengan 2Q

2

12 R

FKT

eFK

QH

2

2

5,014,3

108001000192,036,10

21

1000192,036,10

0009,0eH

mH 2,4

Dengan 5Q

2

15 R

FKT

eFK

QH

2

2

5,014,3

108001000192,036,10

21

1000192,036,10

0010,0eH

mH 7,4

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan menggunakan tipe (b) yang

berdiameter 1 m untuk kondisi seluruh area dianggap kedap air (perkerasan) diperoleh

kedalaman (H) yaitu untuk 2Q sebesar 4,2 m dan 5Q sebesar 4,7 m.

Untuk kondisi atap rumah yang kedap air

Dengan 2Q

2

12 R

FKT

eFK

QH

2

2

5,014,3

108001000192,036,10

21

1000192,036,10

0006,0eH

mH 8,2

Dengan 5Q

Page 74: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

71

2

15 R

FKT

eFK

QH

2

2

5,014,3

108001000192,036,10

21

1000192,036,10

0007,0eH

mH 3,3

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan menggunakan tipe (b) yang

berdiameter 1 m untuk kondisi hanya atap rumah yang dianggap kedap air

(perkerasan) diperoleh kedalaman (H) yaitu untuk 2Q sebesar 2,8 m dan 5Q sebesar 3,3

m.

b. Perencanaan dengan diameter 1,4 m

1. Perencanaan sumur resapan tipe (a)

R = 0,7 m

Dengan

2

1ln

..2

R

L

R

L

LF

mF 78,11

T = 3 jam = 10800 detik

ikmikcmK det/1000192,0det/00192,0 2

Untuk kondisi seluruh area rumah dianggap kedap air

Dengan 2Q

2

12 R

FKT

eFK

QH

2

2

7,014,3

108001000192,078,11

21

1000192,078,11

0009,0eH

mH 2,3

Dengan 5Q

Page 75: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

72

2

15 R

FKT

eFK

QH

2

2

7,014,3

108001000192,078,11

21

1000192,078,11

0010,0eH

mH 5,3

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan menggunakan tipe (a) yang

berdiameter 1,4 m untuk kondisi seluruh area dianggap kedap air (perkerasan)

diperoleh kedalaman (H) yaitu untuk 2Q sebesar 3,2 m dan 5Q sebesar 3,5 m.

Untuk kondisi atap rumah yang kedap air

Dengan 2Q

2

12 R

FKT

eFK

QH

2

2

7,014,3

108001000192,078,11

21

1000192,078,11

0006,0eH

mH 1,2

Dengan 5Q

2

15 R

FKT

eFK

QH

2

2

7,014,3

108001000192,078,11

21

1000192,078,11

0007,0eH

mH 5,2

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan menggunakan tipe (a) yang

berdiameter 1,4 m untuk kondisi hanya atap rumah yang dianggap kedap air

(perkerasan) diperoleh kedalaman (H) yaitu untuk 2Q sebesar 2,1 m dan 5Q sebesar 2,5

m.

Page 76: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

73

2. Perencanaan sumur resapan tipe (b)

R = 0,7 m

Dengan

2

21

2ln

..2

R

L

R

L

LF

mF 51,12

T = 3 jam = 10800 detik

ikmikcmK det/1000192,0det/00192,0 2

Untuk kondisi seluruh area rumah dianggap kedap air

Dengan 2Q

2

12 R

FKT

eFK

QH

2

2

7,014,3

108001000192,051,12

21

1000192,051,12

0009,0eH

mH 3

Dengan 5Q

2

15 R

FKT

eFK

QH

2

2

7,014,3

108001000192,051,12

21

1000192,051,12

0010,0eH

mH 4,3

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan menggunakan tipe (b) yang

berdiameter 1,4 m untuk kondisi seluruh area dianggap kedap air (perkerasan)

diperoleh kedalaman (H) yaitu untuk 2Q sebesar 3 m dan 5Q sebesar 3,4 m.

Untuk kondisi atap rumah yang kedap air

Page 77: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

74

Dengan 2Q

2

12 R

FKT

eFK

QH

2

2

7,014,3

108001000192,051,12

21

1000192,051,12

0006,0eH

mH 2

Dengan 5Q

2

15 R

FKT

eFK

QH

2

2

7,014,3

108001000159,051,12

21

1000159,051,12

0007,0eH

mH 4,2

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan menggunakan tipe (a) yang

berdiameter 1,4 m untuk kondisi hanya atap rumah yang dianggap kedap air

(perkerasan) diperoleh kedalaman (H) yaitu untuk 2Q sebesar 2 m dan 5Q sebesar 2,4

m.

2. Teknik perencanaan dengan Metode PU :

PKDA

AkDAIDH

s

st

..

....

Dimana :

D = durasi hujan (jam)

I = intensitas hujan (m/jam)

tA = luas tadah hujan ( 2m ), dapat berupa atap rumah atau permukaan yang

diperkeras

k = permeabilitas tanah (m/jam)

P = keliling penampang sumur (m)

sA = luas penampang sumur ( 2m )

Page 78: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

75

H = kedalaman sumur (m)

Perencanaan dilakukan dengan diameter 1m dan 1,4 m

a. Perencanaan dengan diameter d = 1 m

Untuk kondisi seluruh area rumah dianggap kedap air

R = 0,5 m

D = 3 jam

jammikcmK /06912,0det/00192,0

290 mAt

Dengan 2I

PKDA

AkDAIDH

s

st

..

.... 2

)14,306912,03(785,0

)785,006912,03()900472,03(

H

mH 7,8

Dengan 5I

PKDA

AkDAIDH

s

st

..

.... 5

)14,306912,03(785,0

)785,006912,03()900572,03(

H

mH 6,10

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan sumur resapan menggunakan

metode PU yang berdiameter 1 m untuk kondisi seluruh area dianggap kedap air

(perkerasan) diperoleh kedalaman (H) yaitu untuk 2I sebesar 8,7 m dan 5I sebesar 10,6

m.

Untuk kondisi atap rumah yang kedap air

R = 0,5 m

D = 3 jam

jammikcmK /06912,0det/00192,0

Page 79: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

76

249 mAt

Dengan 2I

PKDA

AkDAIDH

s

st

..

.... 2

)14,306912,03(785,0

)785,006912,03()490472,03(

H

mH 7,4

Dengan 5I

PKDA

AkDAIDH

s

st

..

.... 5

)14,306912,03(785,0

)785,006912,03()490572,03(

H

mH 7,5

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan sumur resapan menggunakan

metode PU yang berdiameter 1 m untuk kondisi hanya atap rumah yang dianggap

kedap air (perkerasan) diperoleh kedalaman (H) yaitu untuk 2I sebesar 4,7 m dan

5I sebesar 5,7 m.

b. Perencanaan dengan diameter 1,4 m

Untuk kondisi seluruh area rumah dianggap kedap air

R = 0,7 m

D = 3 jam

jammikcmK /06912,0det/00192,0

290 mAt

Dengan 2I

PKDA

AkDAIDH

s

st

..

.... 2

)396,406912,03(5386,1

)5386,106912,03()900472,03(

H

Page 80: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

77

mH 5

Dengan 5I

PKDA

AkDAIDH

s

st

..

.... 5

)396,406912,03(5386,1

)5386,106912,03()900572,03(

H

mH 2,6

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan sumur resapan menggunakan

metode PU yang berdiameter 1,4 m untuk kondisi seluruh area dianggap kedap air

(perkerasan) diperoleh kedalaman (H) yaitu untuk 2I sebesar 5 m dan 5I sebesar 6,2 m.

Untuk kondisi atap rumah yang kedap air

R = 0,7 m

D = 3 jam

jammikcmK /06912,0det/00192,0

249 mAt

Dengan 2I

PKDA

AkDAIDH

s

st

..

.... 2

)396,406912,03(5386,1

)5386,106912,03()490472,03(

H

mH 7,2

Dengan 5I

PKDA

AkDAIDH

s

st

..

.... 5

)396,405724,03(5386,1

)5386,105724,03()490572,03(

H

mH 3,3

Page 81: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

78

Dari hasil perhitungan diatas, dengan perencanaan sumur resapan menggunakan

metode PU yang berdiameter 1,4 m untuk kondisi hanya atap rumah yang dianggap

kedap air (perkerasan) diperoleh kedalaman (H) yaitu untuk 2I sebesar 2,7 m dan

5I sebesar 3,3 m.

Tabel 4.14 Hasil perhitungan kedalaman sumur resapan (H) untuk Teknik Perencanaan Sunjoto

No Type Kedalaman sumur resapan (m)

Asumsi semua luas area kedap air Asumsi hanya luas atap yang kedap air

berdasarkan

debit banjir rencana

periode ulang 2

tahun/ 2Q

(m)

berdasarkan

debit banjir

rencana periode

ulang 5 tahun/ 5Q

(m)

berdasarkan

debit banjir rencana

periode ulang 2

tahun/ 2Q

(m)

berdasarkan debit

banjir rencana

periode ulang 5

tahun/ 5Q

(m)

1 m 1,4 m 1 m 1,4 m 1 m 1,4 m 1 m 1,4 m

1 A 4,2 m 3,2 m 4,7 m 3,5 m 2,8 m 2,1 m 3,3 m 2,5 m

2 B 4,2 m 3 m 4,7 m 3,4 m 2,8 m 2 m 3,3 m 2,4 m

Keterangan :

Koefisien permeabilitas ikmikcmK det/1000192,0det/00192,0)( 2

Durasi hujan (D) = 3 jam

Debit dengan asumsi semua luas area kedap air : ikmQ det/0009,0 3

2

ikmQ det/0010,0 3

5

Debit dengan asumsi hanya luas atap yang kedap air : ikmQ det/0006,0 3

2

ikmQ det/0007,0 3

5

Tabel 4.15 Hasil perhitungan kedalaman sumur resapan (H) untuk Teknik Perencanaan Metode

PU

No Type Kedalaman sumur resapan (m)

Asumsi semua luas area kedap air Asumsi hanya luas atap yang kedap air

berdasarkan

intensitas rata-rata

periode ulang 2

tahun/ 2I

(m)

berdasarkan

intensitas rata-rata

periode ulang 5

tahun/ 5I

(m)

berdasarkan

intensitas rata-rata

periode ulang 2

tahun/ 2I

(m)

berdasarkan

intensitas rata-rata

periode ulang 5

tahun/ 5I

(m)

1 m 1,4 m 1 m 1,4 m 1 m 1,4 m 1 m 1,4 m

1 - 8,7 m 5 m 10,6 m 6,2 m 4,7 m 2,7 m 5,7 m 3,3 m

Keterangan :

Page 82: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

79

Koefisien permeabilitas jammikcmK /06912,0det/00192,0)(

Durasi hujan (D) = 3 jam

Intensitas hujan rata-rata : 2I = 0,0472 m/jam

5I = 0,0572 m/jam

Dari Tabel 4.14 dan Tabel 4.16, dapat dilihat hasil perhitungan kedalaman sumur resapan,

dengan diameter 1 m dan 1,4 m untuk asumsi semua luas area kedap air dan asumsi hanya luas

atap yang kedap air. Hasil yang diperoleh dari 2 teknik perencanaan sumur resapan diatas,

didapat desain dengan hasil yang maksimal, yaitu desain sumur resapan type B dengan diameter

(d) 1,4 m berdasarkan berdasarkan debit banjir rencana periode ulang 5 tahun ( 5Q ) untuk asumsi

semua luas area kedap air diperoleh kedalaman sumur resapan (H) 3,4 m. Sedangkan untuk

perencanaan dengan metode PU, dengan diameter (d) 1,4 m berdasarkan debit banjir rencana

periode ulang 5 tahun ( 5Q ) untuk asumsi semua luas area kedap air diperoleh kedalaman sumur

resapan (H) 6,2 m. Sehingga desain yang dipilih adalah sumur resapan type B, karena desainnya

sesuai dan dapat diterapkan di areal perumahan Padang Asri.

Page 83: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

80

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis untuk perencanaan sumur resapan, didapatkan 2 model sumur

resapan untuk areal perumahan Padang Asri sebagai berikut :

a. Model dengan teknik perencanaan sumur resapan type B dengan diameter (d) 1,4 m,

berdasarkan debit banjir rencana periode ulang 5 tahun ( 5Q ), untuk asumsi semua luas

area kedap air, diperoleh kedalaman sumur resapan (H) sebesar 3,4 m.

b. Model dengan teknik perencanaan PU, dengan diameter (d) 1,4 m, berdasarkan

intensitas curah hujan periode ulang 5 tahun ( 5I ), untuk asumsi semua luas area kedap

air diperoleh kedalaman (H) sebesar 6,2 m.

Sehingga dipilih sumur resapan yang sesuai dengan areal perumahan Padang Asri, yaitu

sumur resapan type B dengan diameter (d) 1,4 m dengan kedalaman sumur resapan (H)

sebesar 3,4 m.

5.2 Rekomendasi

1. Untuk mengurangi banjir di daerah perumahan Padang Asri, disarankan untuk membuat

sumur resapan, dengan jumlah 1 buah sumur resapan untuk tiap-tiap rumah, dengan desain

teknik perencanaan sumur resapan type B : diameter (d) 1,4 m dan kedalaman sumur

resapan (H) sebesar 3,4 m, gambar konstruksi terlampir.

2. Diharapkan dengan pembuatan sumur resapan ini dapat mengurangi banjir yang terjadi di

daerah perumahan Padang Asri, dapat mempertahankan tinggi muka air tanah dan

menambah persediaan air tanah dan dapat mengurangi beban dari saluran drainase di areal

perumahan Padang Asri.

Page 84: PENERAPAN SUMUR RESAPAN AIR PADA AREAL …

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1990. SNI S -14-1990 F Spesifikasi Sumur Resapan Air Hujan Untuk Lahan

Pekarangan, Departemen Kimpraswil, Jakarta.

Anonim. 1990. SNI T -06-1991 Tentang Tata Cara Perencanaan Sumur Resapan Air Hujan

Untuk Lahan Pekarangan, Departemen Kimpraswil, Jakarta.

Anonim. 2002. SNI No. 03-2459-1991 Tentang Tata Cara Perencanaan Sumur Resapan Air

Hujan Untuk Lahan Pekarangan, Departemen Kimpraswil, Jakarta.

Anonim. 2002. SNI No. 03-2453-2002 Tentang Tata Cara Perencanaan Sumur Resapan Air

Hujan Untuk Lahan Pekarangan, Departemen Kimpraswil, Jakarta.

Arsyad, Sitanala. 1976. Pengawetan Tanah dan Air, Departemen Ilmu Tanah IPB, Bogor.

Djunaedi. 2003. Tugas Akhir tentang Analisis Garis Depresi pada Bangunan Sumur Resapan,

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya, Malang.

Hadi, Fajar dan dan M. Nascoen Rivai. 1979. Ilmu Teknik Penyehatan I, Departemen P dan K,

Jakarta.

Kusnaedi. 2007. Sumur Resapan Untuk Pemukiman Perkotaan dan Pedesaan, Penebar Swadaya,

Jakarta.

Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik, Usaha Nasional, Surabaya.

Sri Harto Br. 1993. Analisa Hidrologi, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Sunjoto. 1988. Sistem Drainase Air Hujan yang Berwawasan Lingkungan, Majalah Konstruksi

No. 122, Jakarta.

Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, ANDI, Yogyakarta.

Verruijt, A. 1970. Theory of Groundwater Flow