skripsi perencanaan sumur resapan untuk …
TRANSCRIPT
SKRIPSI
PERENCANAAN SUMUR RESAPAN UNTUK PENGENDALIAN BANJIRDI KECAMATAN UJUNG BULU KABUPATEN BULUKUMBA
OLEH :
MASHURI : BASRI
105 81 1018 09 : 105 81 962 09
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN SIPIL PENGAIRAN DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2017
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT,
karena rahmat dan hidayah-Nyalah sehingga penulis dapat menyusun
proposal ini, dan dapat kami selesaikan dengan baik.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu persyaratan penelitian
akademik yang harus ditempuh dalam rangka menyelesaikan Program
Studi pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Makassar. Adapun Judul skripsi kami adalah:
“PERENCANAAN SUMUR RESAPAN UNTUK PENGENDALIAN
BANJIR DI KECAMATAN UJUNG BULU KABUPATEN BULUKUMBA”
Tugas akhir ini terwujud berkat adanya bantuan, arahan, dan
bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala ketulusan
dan kerendahan hati, kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan
yang setinggi-tingginya kepada:
1. Ayahanda Zulkifli, Ibunda Yumna dan kakak saya Ika Handayani,SKM.
yang tercinta, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-
besarnya atas segala limpahan kasih sayang, do’a, dorongan dan
pengorbanannya
2. Bapak Dr.H. Abdul Rahman Rahim ,SE.,MM sebagai Rektor
Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Bapak Hamzah Al Imran, ST., MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar.
4. Bapak Muh. Syafaat S. Kuba, ST. sebagai Ketua Jurusan Sipil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
5. ibu Dr. Ir. Hj. Sukmasari Antaria, M.Si. selaku pembimbing I dan Ibu
Hj. Arsyuni Ali Mustari, ST.,MT selaku pembimbing II, yang telah
banyak meluangkan waktu, memberikan bimbingan dan
pengarahan sehingga terwujudnya proposal ini.
6. Bapak dan Ibu dosen serta staf pegawai Fakultas Teknik atas segala
waktunya telah mendidik dan melayani penulis selama mengikuti
proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.
7. Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik, terkhusus Saudaraku
Angkatan 2009 dengan keakraban dan persaudaraannya banyak
membantu dalam menyelesaikan proposal penelitian ini.
Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang
berlipat ganda di sisi Allah SWT dan tugas akhir yang sederhana ini dapat
bermanfaat bagi penulis, rekan-rekan, masyarakat serta bangsa dan
negara. Amin.
Makassar,……Agustus 2016
Penulis
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................ i
HALAMAN PERBAIKAN....................................................................... ii
PERSETUJUAN JUDUL ....................................................................... iii
KATA PENGANTAR ............................................................................. iv
DAFTAR ISI ............................................................................................ vi
DAFTAR TABEL ................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xi
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN................................................. xii
ABSTRAK ................................................................................................. xiii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ………………………………………… ... 1
B. Rumusan Masalah ……………………………………… .. 3
C. Tujuan Penulisan ………………………………………. ... 3
D. Manfaat Penulisan ……………………………………….. 3
E. Batasan Masalah ……………………………………....... . 4
F. Metode Penulisan …………………………………......... .. 4
G. Sistimatika Penulisan........................................................... 5
BAB II KAJIAN PUSTAKA
A. Pengertian Sumur Resapan.................................................. 6
B. Kegunaan Sumur Resapan .................................................. 6
1. Pengendalian Banjir ........................................................ 7
2. Konservasi Air Tanah.................................................... 7
vii
3. Menekan Laju Erosi ...................................................... 7
C. Faktor – Faktor Yang Perlu Diper timbangkan ................... 8
a. Faktor Iklim ................................................................... 8
b. Kondisi Air Tanah ......................................................... 8
c. Kondisi Tanah .............................................................. 9
d. Tata Guna Lahan ........................................................... 9
e. Kondisi Sosial Ekonomi Masyarakat ............................ 9
f. Ketersediaan Bahan ..................................................... 10
D. Standarisasi Sumur Resapan................................................ 10
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Lokasi Penelitian................................................................. 49
B. Jenis Penelitian dan Sumber Data.......................................... 50
C.Metode Analisa Data .............................................................. 50
1. Analisa Hidrologi......................................................... ... 50
2. Analisa Hidroulika........................................................... 52
D.Diagram Alir Kegiatan…………………………………. ...... 53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Analisa Hidrologi ................................................................ 54
1. Curah hujan harian maksimum..................................... 53
2. perhitungan curah hujan rancangan............................. 55
3. Uji kesesuaian distribusi............................................... 61
viii
4. Koefisien pengaliran..................................................... 68
5. Perhitungan intensitas hujan......................................... 69
6. Analisa debit banjir rencana....................................... .. 72
B. Saluran Drainase Eksisting Kecamatan Ujung Bulu ............. 73
C.Analisa Sistim Drainase ......................................................... 76
D.Sumur Resapan ....................................................................... 81
E.Debit Banjir Rencana ............................................................. 84
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan ......................................................................... 88
B. Saran ..................................................................................... 88
DAFTAR PUSTAKA................................................................................ 90
LAMPIRAN...............................................................................................
ix
DAFTAR TABEL
Nomor halaman
1. Koefisien Permeabilitas Tanah..... ........................................................ 18
2. Koefisien Pengaliran ............................................................................. 30
3. Hasil Perhitungan Jumlah Sumur Resapan ........................................... 40
4. Jarak Minimuffi Sumur Resapan Dengan Bangunan Lainnya.............. 41
5. Jumlah Penduduk Kecamatan Ujung Bulu ........................................... .. 52
6. Kala Ulang Untuk Saluran Drainase .................................................... 52
7. Jumlah Penduduk Kecamatan Ujung Bulu ........................................... 52
8. Curah Hujan Harian Maksimum .......................................................... 55
9. Perhitungan Parameter Statistik ............................................................ 57
10. Perhitungan Curah Hujan Rancangan ................................................... 59
11. Perhitungan Para Meter Statistik Curah Hujan Harian ......................... 60
12. Hujan Rancangan Metode Log Person Type III ................................... 62
13. Pengujian Distribusi Frekuensi ............................................................ 63
14. Pengujian Distribusi Frekuensi Metode Log Person Type III ............. 65
15. Pengujian Distribusi Frekuensi Metode EJ ........................................... 67
16. Pengujian Distribusi Frekuensi Metode Log Person Type III .............. 68
17. Koefisien Pengaliran ............................................................................. 69
18. Perhitungan Intensitas Hujan Jam- Jaman ............................................ 72
19. Hasil perhitungan debit banjir............................................................... 74
20. Drainase Eksisting Kec.Ujung Bulu .................................................... 76
x
21. Rekapitulasi Saluran Drainase .............................................................. 82
22. Perhitungan Jumlah Sumur Resapan..................................................... 86
xi
DAFTAR GAMBAR
Nomor halaman
1. Polygon theissen .................................................................................... 18
2. Metode Isohyet ...................................................................................... 20
3. Debit Resapan Pada Sumur Dengan Berbagai Kondisi ........................ 35
4. Bagan Alir Pembuatan Sumur Resapan .................................................... 38
5. Tata Letak Sumur Resapan..................................................................... 41
6. Konstruksi kolam resapan dipadukan dengan pertamanan .................... 43
7. Penempatan Sumur Resapan ................................................................. 45
8. Sumur Resapan Dalam ........................................................................... 46
9. Peta lokasi penelitian ............................................................................ 41
10. Bagan alir penelitian .......................................................................... 44
11. Analisis ferekunsi curah hujan rancangan metode Gumbel................. 64
12. Pemeriksaan uji kesesuaian distribusi.................................................. 67
13. Grafik hubungan antara instensitas dan waktu .................................... 77
14. Layout drainase eksisting..................................................................... 80
15. Dimensi sumur resapan........................................................................ 86
viii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
Q = DEBIT AIR MASUK
L = TINGGI SUMUR RESAPAN
K = KOEFISIEN PERMEABILITAS TANAH
H = TINGGI MUKA AIR
T = WAKTU PENGALIRAN
R = JARI-JARI SUMUR
V = KECEPATAN
A = LUAS PENAMPANG
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Drainase merupakan sarana dan prasarana untuk mengalirkan air hujan
dari suatu tempat ke tempat lain. Pengembangan permukiman yang pesat
mengakibatkan makin berkurangnya daerah resapan air hujan, karena
meningkatnya luas daerah yang ditutupi oleh perkerasan dan mengakibatkan
waktu berkumpulnya air (time of concentration) jauh lebih pendek, sehingga
akumulasi air hujan yang terkumpul melampaui kapasitas drainase yang ada.
Selain itu, air permukaan yang tersedia secara kuantitatif semakin lama semakin
terbatas dan secara kualitatif menurun. Sedangkan keperluan air semakin
meningkat sejalan dengan peningkatan jumlah penduduk dan perkembangan
ekonomi
Pembangunan saluran drainase berwawasan lingkungan (SDBL)
merupakan koreksi terhadap pengelolaan limpasan hujan yang boros tanpa kendali
sehingga kurang mengindahkan tujuan konservasi air. Melalui pembangunan
SDBL limpasan air dari daerah hulu dihambat sementara untuk memberikan
kesempatan sebesar mungkin air meresap ke dalam tanah. Sementara di bagian
hilir diupayakan aliran secepat mungkin untuk menghindari tumpukan air yang
dapat berakibat banjir. Pembangunan sumur dan kolam resapan, saluran tidak
kedap, penanaman pohon, pemakaian material lolos air untuk halaman atau jalan
2
merupakan konsep yang dapat diterapkan untuk menyukseskan pembangunan
SDBL
Permasalahan yang terjadi di Kecamatan Ujung Bulu Kota Bulukumba,
hampir setiap tahun pada musim penghujan air meluap dari saluran drainase,
sehingga terjadi genangan air bahkan sering terjadi banjir yang mengganggu
aktivitas masyarakat. Berdasarkan identifikasi, genangan-genangan yang terjadi
disebabkan oleh berkurangnya daerah resapan air hujan dan kapasitas saluran
drainase yang tidak mampu menampung akumulasi air hujan, kebiasaan
masyarakat membuang sampah ke saluran drainase menyebabkan saluran
drainase tersumbat. Selain itu, saluran drainase di Kecamatan Ujung Bulu Kota
Bulukumba sebagian besar telah tertutup dan kurang terawat. Hal-hal tersebut di
atas mengakibatkan terganggunya jaringan drainase di Kecamatan Ujung Bulu
Kota Bulukumba.
Untuk mengatur permasalahan infrastruktur tersebut, diperlukan sistem
drainase yang berwawasan lingkungan, dengan prinsip dasar mengendalikan
kelebihan air permukaan sehingga dapat dialirkan secara terkendali dan lebih
banyak memiliki kesempatan untuk meresap ke dalam tanah. Hal ini dimaksudkan
agar konservasi air tanah dapat berlangsung dengan baik dan dimensi struktur
bangunan sarana drainase dapat lebih efisien.
Berdasarkan latar belakang di atas penulis sangat tertarik mengambil
masalah ini sebagai bahan penelitian. Judul dari penelitian ini adalah .
“PERENCANAAN SUMUR RESAPAN UNTUK PENGENDALIAN BANJIR
DI KECAMATAN UJUNG BULU KABUPATEN BULUKUMBA”
3
Kajian sistem drainase ini menggunakan metode survei perencanaan sistem
drainase berwawasan lingkungan yang disesuaikan dengan eksisting di Kota
Bulukumba.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka rumusan masalah sebagai
berikut :
1. Bagaiamana perencanaan drainase sumur resapan untuk pengendalian banjir di
Kecamatan Ujung Bulu Kabupaten Bulukumba?
2. Berapa jumlah dan titik sumur resapan yang dihasilkan oleh perencanaan di
Kecamatan Ujung Bulu Kabupaten Bulukumba?
C. Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah:
1. Untuk mengetahui perencanaan drainase sumur resapan untuk pengendalian
banjir di Kecamatan Ujung Bulu Kabupaten Bulukumba
2. Untuk mengetahui jumlah dan titik sumur resapan yang dihasilkan oleh
perencanaan di Kecamatan Ujung Bulu Kabupaten Bulukumba
D. Manfaat penulisan
Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui sejauh mana tingkat keberhasilan perencanaan sumur resapan di
Kecamatan Ujung Bulu Kabupaten Bulukumba
4
2. Mengembangkan pengetahuan mengenai sumur resapan di kecamatan Ujung
Bulu Kabupaten Bulukumba
3. Mengupayakan tindakan untuk meningkatkan efektifitas sistem sumur
resapan di Kecamatan Ujung Bulu Kabupaten Bulukumba
E. Batasan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang ditulis diatas, maka
permasalahan penelitian yang akan dilakukan dibatasi pada jaringan drainase
buatan yang ada di daerah Kecamatan Ujung Bulu Kota Bulukumba.
Mencakup hal-hal sebagai berikut, yaitu:
1. Inventarisasi mencakup jaringan drainase buatan yang ada.
2. Memberikan konsep sistem drainase wilayah yang berwasasan lingkungan di
Kecamatan ujung Bulu khususnya di kawasan permukiman.
3. Menerapkan sistem drainase berwasasan lingkungan pada kawasan
permukiman yang mengalami permasalahan genangan
F. Metode Penulisan
Pada dasarnya untuk mencapai suatu sasaran memerlukan suatu metode
tersendiri. Demikian halnya di dalam penulisan ini didukung oleh data yang
diperoleh berdasarkan:
1. Metode Library Research (studi pustaka) yaitu dengan membaca buku-buku
literature, mengkaji dan menganalisa yang ada hubungannya dengan
pembahasan materi ini.
5
2. Secara langsung meninjau dan mengumpulkan data-data (studi lapangan)
sesuai materi penulisan ini.
G. Sistimatika Penulisan
Untuk mendapatkan gambaran umum isi tulisan, penulis membuat
sistimatika penulisan sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan mencakup pembahasan latar belakang, rumusan
masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan, batasan masalah
metode penulisan dan sistimatika penulisan.
Bab II Kajian pustaka mencakup, drainase, analisa hidrologi, analisa
hidrolika.
Bab III Metodologi penelitian mencakup lokasi penelitian, jenis penelitian
dan sumber data, metode analisa data, bagan alir penelitian
Bab IV Pembahasan mencakup sistim drainase
Bab V Kesimpulan dan saran
6
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Pengertian Sumur Resapan
Sumur resapan merupakan sumur atau lubang pada permukaan tanah yang
dibuat untuk menampung air hujan agar dapat meresap ke dalam tanah. Sumur
resapan ini kebalikan dari sumur air minum. Sumur resapan merupakan lubang
untuk memasukkan air ke dalam tanah, sedangkan sumur air minum berfungsi
untuk menaikkan air tanah ke permukaan. Dengan demikian konstruksi
dankedalamannya berbeda. Sumur resapan digali dengan kedalaman di atas muka
air tanah. Sumur air minum digali lebih dalam lagi atau di bawah muka air
tanah.(Kusnaedi, 1995)
Secara sederhana sumur resapan diartikan sebagai sumur gali yang
berbentuk lingkaran. Sumur resapan berfungsi untuk menampung dan meresapkan
air hujan yang jatuh di atas permukaan tanah baik melalui atap bangunan, jalan
dan halaman. (Bisri dan Prastya, 2009)
B. Kegunaan Sumur Resapan
Penurunan muka air tanah yang banyak terjadi akhir-akhir ini dapat teratasi
dengan bantuan sumur resapan. Tanda-tanda penurunan muka air tanah terlihat
pada keringnya sumur dan mata air pada musim kemarau serta timbulnya banjir
pada musim penghujan. Perubahan lingkungan hidup sebagai akibat dari proses
pembangunan, berupa pembukaan lahan, penebangan hutan, serta pembangunan
pemukiman dan industri yang diduga menyebabkan terjadinya hal tersebut.
7
Kondisi demikian tidak menguntungkan bagi perkembangan perekonomian yang
sedang giat-giatnya membangun. Oleh karena itu, perhatian yang sungguh-
sungguh dari semua pihak diperlukan dalam upaya pengendalian banjir serta
konservasi air tanah. Salah satu strategi atau cara pengendalian air, baik
mengatasi banjir atau kekeringan adalah melalui sumur resapan. Sumur resapan
ini merupakan upaya memperbesar resapan air hujan ke dalam tanah dan
memperkecil aliran permukaan sebagai penyebab banjir. Beberapa kegunaan
sumur resapan, adalah sebagai berikut: (Kusnaedi, 1995)
1. Pengendali banjir.
Sumur resapan mampu memperkecil aliran permukaan sehingga terhindar
dari penggenangan aliran permukaan secara berlebihan yang menyebabkan
banjir.
2. Konservasi air tanah.
Sumur resapan sebagai konservasi air tanah, diharapkan agar air hujan lebih
banyak yang diresapkan ke dalam tanah menjadi air cadangan dalam tanah. Air
yang tersimpan dalam tanah tersebut akan dapat dimanfaatkan melalui sumur-
sumur atau mata air. Peresapan air melalui sumur resapan ke dalam tanah sangat
penting mengingat adanya perubahan tata guna tanah di permukaan bumi sebagai
kosekuensi dari perkembangan penduduk dan perekonomian masyarakat. Dengan
adanya perubahan tata guna tanah tersebut akan menurunkan kemampuan tanah
untuk meresapkan air. Hal ini mengingat semakin banyaknya tanah yang tertutupi
tembok, beton, aspal dan bangunan lainnya yang tidak meresapkan air.
8
3. Menekan laju erosi.
Dengan adanya penurunan aliran permukaan maka laju erosi pun akan
menurun. Bila aliran permukaan menurun, tanah-tanah yang tergerus dan
terhanyut pun akan berkurang. Dampaknya, aliran permukaan air hujan kecil dan
erosi pun akan kecil. Dengan demikian adanya sumur resapan yang mampu
menekan besarnya aliran permukaan berarti dapat menekan laju erosi
C. Faktor-Faktor yang Perlu Dipertimbangkan
Sumur resapan yang dibuat harus memenuhi teknis yang baik.Dalam
rencana pembuatan sumur resapan perlu diperhitungkan berberapa faktor, antara
lain sebagai berikut: (Kusnaedi, 1995)
a. Faktor iklim.
Iklim merupakan faktor yang perlu dipertimbangkan dalam perencanaan
sumur resapan. Faktor yang perlu mendapat perhatian adalah besarnya curah
hujan. Semakin besar curah hujan di suatu wilayah berarti semakin besar sumur
resapan yang diperlukan.
b. Kondisi air tanah.
Pada kondisi permukaan air tanah yang dalam, sumur resapan perlu dibuat
secara besar-besaran karena tanah benar-benar memerlukan suplai air dari 6
sumur resapan. Sebaliknya pada lahan yang muka airnya dangkal, sumur resapan
kurang efektif dan tidak akan berfungsi dengan baik. Terlebih pada daerah rawa
dan pasang surut, sumur resapan kurang efektif. Justru daerah tersebut
memerlukan saluran drainase.
9
c. Kondisi tanah.
Keadaan tanah sangat berpengaruh pada besar kecilnya daya resap tanah
terhadap air hujan. Dengan demikian konstruksi dari sumur resapan harus
mempertimbangkan sifat fisik tanah. Sifat fisik yang langsung berpengaruh
terhadap besarnya infiltrasi (resapan air) adalah tesktur dan pori-pori tanah. Tanah
berpasir dan porus lebih mampu merembeskan air hujan dengan cepat.Akibatnya,
waktu yang diperlukan air hujan untuk tinggal dalam sumur resapan relatif
singkat dibandingkan dengan tanah yang kandungan liatnya tinggi dan lekat.
d. Tata guna lahan
Tata guna lahan akan berpengaruh terhadap prosentase air yang meresap ke
dalam tanah dengan aliran permukaan. Pada lahan yang banyak tertutup beton
bangunan, air hujan yang mengalir di permukaan tanah akan lebih besar
dibandingkan dengan air yang meresap ke dalam tanah.
e. Kondisi sosial ekonomi masyarakat
Perencanaan sumur resapan harus mempertimbangkan kondisi sosial
ekonomi masyarakat. Misalnya, pada kondisi perekonomian yang baik, biaya
untuk sumur resapan dapat dibebankan pada masyarakat dan konstruksinya dapat
dibuat dari bahan yang benar-benar kuat.
Sebaliknya pada kondisi sosial ekonomi masyarakat rendah, sumur resapan
harus dibuat dari bahan-bahan yang murah dan mudah didapat serta konstruksinya
sederhana.
10
f. Ketersediaan bahan
Perencanaan sumur resapan harus mempertimbangkan ketersediaan bahan
bahanyang ada di lokasi. Untuk daerah perkotaan, sumur resapan dapat dibuat dari
bata, beton, tangki fiberglass atau cetakan beton sedangkan untuk daerah
pedesaan, sumur resapan yang cocok dikembangkan adalah dari bambu atau kayu
yang tahan lapuk atau bahan yang murah dan mudah didapat dilokasi.
D. Standarisasi Sumur Resapan
Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) No. 03-2453-2002, dapat
diketahui bahwa persyaratan umum yang harus dipenuhi sebuah sumur resapan
untuk lahan pekarangan rumah adalah sebagai berikut:
a. Sumur resapan harus berada pada lahan yang datar, tidak pada tanah berlereng,
curam atau labil.
b. Sumur resapan harus dijauhkan dari tempat penimbunan sampah, jauh dari
septic tank (minimum 5 m diukur dari tepi), dan berjarak minimum 1 m dari
fondasi bangunan.
c. Penggalian sumur resapan bisa sampai tanah berpasir atau maksimal 2 m di
bawah permukaan air tanah. Kedalaman muka air (water table) tanah
minimum 1,5 m pada musim hujan.
d. Struktur tanah harus mempunyai permeabilitas tanah (kemampuan tanah
menyerap air) lebih besar atau sama dengan 2,0 cm/jam (artinya, genagan air
setinggi 2 cm akan teresap habis dalam 1 jam), dengan tiga klasifikasi, yaitu
sebagai berikut:
11
a. Permeabilitas sedang (geluh kelanauan, 2,0-3,6 cm/jam atau 0,00056 0,001
cm/detik).
b. Permeabilitas tanah agak cepat (pasir halus, 3,6-36 cm/jam atau 0,0017
0,01 cm/detik).
c. Permeabilitas tanah cepat (pasir kasar, lebih besar dari 36 cm/jam atau lebih
besar dari 0,01 cm/detik).
e. Kadar Air Tanah
Kadar air tanah adalah perbandingan antara berat air yang dikandung tanah
dengan berat kering tanah, dinyatakan dalam persen (%). ( Hardiyatmo,
2002)Perhitungan kadar air (w) dapat dilihat pada Persamaan dibawah in adalah:= ………………………………………………………… 1
Dimana:
W1 = berat cawan kosong
W2 = berat cawan + tanah basah
W3 = berat cawan + tanah kering
W2 -W 3 = berat air
W3 –W1= berat tanah kering
f. Berat Jenis Tanah
Berat jenis tanah adalah perbandingan antara berat butir-butir tanah dengan
berat air destilasi di udara dengan volume yang sama pada temperatur tertentu
umumnya pada temperatur 27,5ºC. ( Hardiyatmo, 2002) Perhitungan berat jenis
tanah (G) pada temperatur tertentu ºC pada Persamaan dibawah ini adalah:
12
= ( )( )( ) 100% ………………………………………… 2
Dimana:
W1 = berat piknometer kosong
W2 = berat piknometer + tanah kering
W3 = berat piknometer + tanah basah
W4 = berat piknometer + air
g. Distribusi Ukuran Butir Tanah
Menentukan distribusi ukuran butir tanah dilakukan dengan dua cara,
antara lain sebagai berikut:
1. Pada tanah yang ukuran butirnya lebih besar dari 0,075 mm (tertahan saringan
nomor 200) dilaksanakan dengan analisa saringan. Analisis ukuran butir tanah
adalah penentuan persentase berat butiran pada satu unit saringan, dengan
ukuran diameter lubang tertentu. Distribusi ukuran butir tanah berbutir kasar
dapat ditentukan dengan cara menyaring. Caranya lewat satu unit saringan
standar. Berat tanah yang tinggal pada masing-masing saringan ditimbang, lalu
prosentase terhadap berat kumulatif tanah dihitung. (Hardiyatmo, 2002)
2. Untuk tanah yang ukuran butirnya lebih kecil dari 0,075 mm (lewat saringan
nomor 200) dilaksanakan dengan cara sedimentasi (cara hydrometer /
pipet).Analisis hydrometer (Hydrometer analysis) atau analisis endapan
(Sedimentation analysis) atau analisis mekanis basah (Wet mechanical
analysis). Analisis ini dipakai untuk tanah berbutir halus (Finer part), seperti
lempung (Clay) dan lumpur (Silt). (Soedarmo,1993)Perhitungan distribusi
13
ukuran butir dibagi atas 2 perhitungan, yaitu analisa sedimentasi hydrometer
dan analisa saringan butir pasir. Penjelasannya adalah sebagai berikut:
a. Analisa sedimentasi hydrometer (diameter butir lebih kecil dari 0,075 mm),
adalah sebagai berikut:
1. Pembacaan hydrometer pada gelas ukur I (suspensi) = R1.
2.Pembacaan hydrometer terkoreksi miniskus ditunjukkan dengan
Persamaan di bawah ini:
R' = R1 + m ……………………………………………… 3
untuk nilai:
m = 1.
3. Kedalaman L dibaca dari daftar 2 berdasarkan harga R'.
4. Temperatur pada saat pembacaan hydrometer = tº C.
5. Berat jenis tanah berdasarkan percobaan sebelumnya G.
6. Diameter butiran dapat dilihat pada persamaan di bawah ini:
= ……………………………………………… ….. 4
di mana:
t = 2, 5, 30, 60, 250 dan 1440
k = dibaca dari daftar 3 berdasarkan t dan G.
7. Pembacaan terkoreksi hydrometer adalah dengan Persamaan di bawah
ini:
R = R1 – R2……………………………………………… 5
8. Hydrometer yang dipakai adalah tipe 152 H dengan koreksi, dapat dilihat
14
pada Persamaan di bawah ini:
di mana:
a = koreksi hidrometer 152 H (dari daftar 1)
W = berat total tanah kering
9. Selanjutnya prosen berat lebih kecil ditulis dengan Persamaan di bawah
ini:
P = K2 . R. ………………………………………………… 6
b. Analisa saringan butir pasir:
(setelah analisa pengendapan atau Hydrometer)
Berat total tanah basah (Bo) = 100 gram
Kadar air contoh tanah (w)
Berat butir tanah kering berdiameter < 0,075 mm, B2
Berat butir tanah kering berdiameter > 0,075 mm, B1
h. Kecepatan Peresapan (k)
Kecepatan peresapan (k) diperoleh dengan membandingkan penurunan di
dalam sumur resapan dengan perubahan ketinggian muka air tertentu terhadap
waktu peresapan (tresapan). Persamaan di rumuskan di bawah ini.= ∆ …………………………………………………. 7
di mana:
k = kecepatan peresapan (cm/detik)
Δh= perubahan ketinggian air, 10 cm (cm) tresapan
tresapan= waktu peresapan (detik)
15
i. Debit Peresapan Dengan Perubahan Ketinggian Air
Untuk mengetahui debit sumur resapan dapat digunakan persamaan di
bawah ini adalah sebagai berikut := …………………………………………………………… 8
Maka dapat diuraikan dalam bentuk persamaan 8, yaitu:= ∆ ……………………………………………………. 9
di mana:
tresapan = waktu peresapan (det)
Asumur= luasan sumur (cm2)
Δh = perubahan ketinggian air, 10 cm (cm)
j. Koefisien permeabilitas tanah
Permeabilitas tanah merupakan sifat bahan berpori, dia dapat mengalir /
merembes dalam tanah, (dalam tanah dapat terjadi erkolasi air). Tinggi
rendahnya permeabilitas ditentukan ukuran pori.
a. Pori bersifat sangat permeable = permeabilitasnya tinggi = bersifat pervius
b. Lempung bersifat impermeable = permeabilitasnya rendah = impervius =
rapat air / kedap air
c. Lanau dan tanah campuran pasir lempung permeabilitasnya antara pasir
lempung
Koefisien Permeabilitas (k). Nilai k untuk macam-macam tanah yaitu :
1. Kerikil > 10 cm/det
2. Pasir 10-1 O2 cm/det
3. Lanau 102 -105 cm/det
16
4. Lempung < 105 cm/det
Aliran dalam tanah umumnya aliran laminer berlaku hukum Darcy
V = ki ................................................................................... 10
dimana :
V = kecepatan (cm/det
k = koefisien permeabilitas
I = gradien hidrolik h/l = selisih tinggi tekanan dibagi panjang lintasan
Dari rumus tersebut dapat didefinisikan k adalah kecepatan aliran bila
gradien hidrolik 1 = 1
Menurut Susanto dan Purnomo (1996), pada kebanyakan tanah, pada
kenyataan konduktivitas hidroulik tidak selamanya tetap. Karena berbagai proses
kimia, fisika dan biologi, konduktivitas hidroulik bisa berubah saat air masuk dan
mengalir ke dalam tanah. Perubahan yang terjadi pada komposisi ion kompleks
yang dapat dipertukarkan seperti saat air memasuki tanah mempunyai komposisi
atau konsentrasi zat terlarut yang berbeda dengan larutan awal, bisa sangat
merubah konduktivitas hidroulik. Secara umum konduktivitas akan berkurang bila
konsentrasi zat terlarut elektrolit berkurang, disebabkan oleh penomena
pengembangan dan dispersi yang juga dipengaruhu oleh jeni-jenis kation yang ada
pelepasan dan perpindahan partikel-partikel lempung, selama aliran yang lama,
bisa menghasilkan penyumbatan pori. Interaksi zat terlarut dan matrik tanah dan
pengaruhnya terhadap konduktivitas hidroulik khususnya penting pada tanah-
tanah masam dan berkadar natrium tinggi. Sumber :
http://elissman16grt.blogspot.com/2010_04_01_archive.html
17
Pada beberapa masalah permeabilitas digunakan sebagai persamaan untuk
Ks (keterhantaran hidrolik jenuh), sebagai contoh permeabilitas oleh Uhland dan
O’Neal (1951), kecepatan aliran air pada kondisi hidrolik > 1 diukur sebagi
permeabilitas tanah. Hukum Darcy menunjukkan bahwa kecepatan aliran (flux)
adalah sama dengan Ks (keterhantaran hidrolik jenuh) hanya jika gradient hidrolik
sama dengan 1. Karenanyanilai kecepatan aliran tidak sama dengan hhtp://Ks.
Permeabilitas.web.id/2007/07.html
Permeabilitas sebagai sifat suatu benda yang dapat dirembesi oleh cairan
(melalui osmosis atau difusi). Sedangkan wikipedia mendefinisikannya sebagai:
Permeabilitas pada mekanika fluida dan ilmu tanah (umumnya dilambangkan
dengan κ atau k) adalah ukuran dari kemampuan benda berpori (biasanya batu)
untuk melewatkan cairan. Wordnetweb Princeton
Satuan permeabilitas dalam satuan internasional (SI) adalah m2 . Satuan lain
yang biasa digunakan adalah darcy (D) atau yang lebih umum milidarcy (mD).
Satu darcy setara dengan 10-12 m2 . Satuan lain yang biasa digunakan adalah cm2
. (1 m2 = 104 cm2).
Tanah adalah kumpulan partikel padat dengan rongga yang saling
berhubungan. Rongga ini memungkinkan air dapat mengalir di dalam partikel
melalui rongga dari satu titik yang lebih tinggi ke titik yang lebih rendah.Sifat
tanah yang memungkinkan air melewatinya pada berbagai laju alir tertentu
disebut permeabilitas tanah. Sifat ini berasal dari sifat alami granular tanah,
meskipun dapat dipengaruhi oleh faktor lain (seperti air terikat di tanah liat). Jadi,
tanah yang berbeda akan memiliki permeabilitas yang berbeda.
18
Angka koefisien permeabilitas tanah akan mempengaruhi kecepatan
peresapan. Tanah yang mempunyai angka koefisien permeabilitas tinggi akan
mempunyai kapasitas peresapan yang besar, sehingga waktu yang diperlukan
untuk mengosongkan sumur resapan menjadi pendek. Nilai koefisien
permeabilitas tanah dapat dilihat pada tabel di bawah ini
Tabel 1 Koefisien permeabilitas tanah
Jenis Tanah K (cm/det)
Lempung 3 10Lanau 4,5 10Pasir sangat halus 3 x 10-3
Pasir halus 1,5 10Pasir sedang 3,5 10Pasir kasar 3,5 10Kerikil kecil 3,0
E. Tahapan Perencanaan Sumur Resapan
1. Analisa Hidrologi
Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk air, kejadian dan
distribusinya, sifat alami dan sifat kimianya, serta reaksinya terhadap kebutuhan
manusia. Pengumpulan data dan informasi, terutama data untuk perhitungan
hidrologi sangat diperlukan dalam analisa penentuan debit banjir rancangan yang
selanjutnya dipergunakan sebagai dasar rancangan suatu bangunan air. Semakin
banyak data yang terkumpul berarti semakin menghemat biaya dan waktu,
sehingga kegiatan analisis dapat berjalan lebih cepat, selain itu akan didapatkan
hasil pehitungan yang lebih akurat. Secara keseluruhan pengumpulan data
19
hidrologi ini dapat dilakukan dengan tahapan-tahapan pengumpulan data dasar
dan pengujian (kalibrasi) data-data yang terkumpul.
a. Curah Hujan Daerah
Data hujan yang diperoleh dari penakar dan pencatat hujan memberikan
informasi besar curah hujan di satu titik tertentu, untuk mendapatkan curah hujan
daerah dapat diambil nilai rata-ratanya. Ada beberapa macam metode untuk
mendapatkan nilai rata-rata curah hujan, yaitu:
1) Metode Rata- Rata Aljabar
Cara ini digunakan dengan mengambil nilai rata-rata dari setiap pos penakar
di dalam daerah tersebut.
………………………………………………… (7)
R = tinggi curah hujan rata-rata daerah
Ri = tinggi curah hujan pada pos penakar hujan
n = jumlah pos penakar
2) Metode Polygon Theissen
Tiap pos penakar hujan mempunyai daerah pengaruh sendiri, letak pos
penakar dihubungkan untuk dapat menggambarkan polygon dengan panjang
sisi yang sama terhadap garis penghubung kemudian mengukur luas daerah
pengaruh tersebut.
Gambar 1 Polygon theissen
20
…………………………………………………………… 11
Dimana :
R = tinggi curah hujan rata-rata daerah
A = Luas daerah
Ai = Luas daerah pengaruh pada pos penakar hujan
R I = tinggi curah hujan pada pos penakar hujan
3) Metode Isohyet
Cara ini diawali dengan menggambarkan kontur dimana terdapat curah hujan
yang sama dan mengukur luas bagian di antara kontur tersebut, kemudian
menghitung rata-rata dari nilai kontur. Jumlah dari rata-rata kontur dan luas
daerah pengaruh di bagi dengan luas total daerah.
Gambar 2 Metode Isohyet
…………………………………………………………………. 12
Dimana
R = tinggi curah hujan rata-rata daerah
A = Luas daerah
21
A I = Luas daerah pengaruh pada pos penakar hujan
Ri = tinggi curah hujan pada pos penakar hujan
b. Curah Hujan Rencana
Curah hujan rencana merupakan kemungkinan tinggi hujan yang terjadi
pada periode ulang tertentu, dalam kaitannya dengan analisa hidrologi,
perhitungan ini biasa disebut sebagai analisa frekuensi curah hujan. Perhitungan
curah hujan rencana secara sistematis mempunyai beberapa langkah dalam
penyelesaiannya :
1) Pemilihan parameter dasar statistic
Parameter yang digunakan dalam perhitungan analisis frekuensi meliputi
parameter rata-rata, standar deviasi, koefesien kemiringan dan koefisien
kurtosis.= ∑ ………………………………………………… 13
= ∑ ( ) ……………………………………………. 14
= ∑ ( )( )( ) ……………………………………………....... 15
= ∑ ( )…………………………………………………. 16= …………………………………………………………. …. 17
Dimana :
X = tinggi hujan harian maksimum rata-rata selama n tahun
Xi = tinggi hujan harian maksimum selama n tahun
n = jumlah tahun pencatatan data hujan
22
Sd = standar deviasi
Cs = koefisien skewness(kemiringan)
Ck = koefisien kurtosis
CV = koefesien variasi
2) Pemilihan jenis distribusi
Ada berbagai macam distribusi teoritis yang dapat dibagi menjadi dua yaitu
distribusi diskrit dan distribusi kontinyu. Yang diskrit adalah binomial dan
poisson, sedangkan yang kontinyu adalah Normal, Log Normal, Pearson dan
Gumbel (Soewarno, 1995).
Berikut ini adalah beberapa macam distribusi yang sering digunakan :
a. Metode Gumbel Type 1
Untuk menghitung curah hujan rencana dengan metode distribusi Gumbel
Tipe I digunakan persamaan distribusi frekuensi empiris sebagai berikut
(Soewarno, 1995) :
1. Persamaan distribusi empiris, dengan persamaan sebagai berikut :
nT k.SXX …………………………………………. 18
Dimana:
XT = besarnya curah hujan rancangan untuk periode ulang tertentu.
X = harga rerata dari data
=
n
1iiXn
1………………………………………. 19
Sn = standart deviasi
23
= 1n
XXn
1i
2i
…………………………………….………….. 20
k = faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang (return
periode) dan tipe distribusi frekuensi.
Untuk menghitung faktor frekuensi E.J. Gumbel Type I mengambil harga :
n
nT
SYYk
................................................................. 21
dimana:
YT = reduced variate sebagai fungsi periode ulang.
= /Tr1Trlnln …………………………......................... 22
Yn = reduced mean yang tergantung dari besarnya/ banyaknya data n.
Sn = reduced standart deviation yang tergantung dari besarnya/ banyaknya
data n.
Dengan mensubstitusikan persamaan di atas diperoleh :
nTn
XT YY.
SSXX ………………………………….. .............. 23
jika :
n
X
SS
a1 , dan n
n
X .YSSXb ……………………………... ............. 24
maka persamaan tersebut menjadi :
TT .Ya1bX ……………………………………………............. 25
24
2. Persamaan garis lurus model Matematik Distribusi Gumbel Type I yang
ditentukan dengan menggunakan metode momen, dengan persamaan
sebagai berikut :
XoXaY …………………………………………………… 26
σ1,283a ……………………………………………………….. 27
a0,577μXo , atau ………………………………………….. 28
0,455σμXo ………………………………………………… 29
b. Metode Distribusi Log Person III
Distribusi Log Pearson Type III banyak digunakan dalam analisis hidrologi,
terutama dalam analisis data maksimum (banjir) dan minimum (debit minimum)
dengan nilai ekstrem. (Soewarno, 1995:141)
Metode ini sering dipakai dengan pertimbangan bahwa metode ini lebih
fleksibel dan dapat dipakai untuk semua sebaran data, yang mana besarnya harga
parameter statistiknya (Cs atau Ck) tidak ada ketentuan (Sri Harto, 1993: 252).
Parameter-parameter statistik yang diperlukan oleh distribusi Log Pearson
Type III adalah : (CD. Soemarto, 1987:243)
- Harga rata-rata.
- Standart deviasi.
- Koefisien kemencengan.
Distribusi frekuensi komulatif akan tergambar sebagai garis lurus pada
kertas log-normal jika koefisien asimetri Cs = 0.
25
Prosedur untuk menentukan kurva distribusi Log Pearson Type III, adalah :
a. Mengubah data debit banjir tahunan sebanyak n buah X1, X2, X3,
………., Xn menjadi log X1, log X2, log X3, ………….., log Xn.
b. Menghitung nilai rata-rata dengan rumus :
nXlog
Xlog ……………………………………………….. 30
dimana :
n = jumlah data.
c. Menghitung nilai Deviasi standar dari log X, dengan rumus sebagai
berikut :
1n
XlogXlogXlogS
2
……………………………… 31
d. Menghitung nilai koefisien kemencengan, dengan rumus sebagaiberikut :
3
3
XlogS2n1n
XlogXlognCS
……………………………………. 32
e. Menghitung logaritma debit dengan waktu balik yang dikehendaki
dengan rumus sebagai berikut :
XlogSGXlogXlog …………………………………. 33
Harga-harga G dapat dilihat dari Tabel 6.dan Tabel 7 dengan
tingkat peluang atau periode tertentu sesuai dengan nilai CS nya.
f. Mencari anti log X untuk mendapatkan debit banjir dengan waktu
balik yang dikehendaki
26
c. Pemeriksaan Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi.
Untuk mengetahui apakah data tersebut benar sesuai dengan jenis sebaran
teoritis yang dipilih maka perlu dilakukan pengujian lebih lanjut. Uji kesesuaian
ini dimaksudkan untuk mengetahui kebenaran suatu hipotesa.
Dengan pemeriksaan ini akan didapatkan :
a. Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan
atau yang diperoleh secara teoritis.
b. Kebenaran hipotesa diterima atau tidak.
Untuk mengadakan pemeriksaan tersebut terlebih dahulu harus diadakan
plotting data hasil pengamatan pada kertas probabilitas.
Ada 2 cara untuk melakukan uji kesesuaian distribusi, yaitu cara Smirnov
Kolmogorov (uji data horisontal) dan cara uji Chi Square (uji data vertikal).
1) Uji Smirnov Kolmogorov
Pemeriksaan uji kesesuaian ini dimaksudkan untuk mengetahui suatu
kebenaran hipotesa distribusi frekuensi.
Dengan pemeriksaan uji ini akan diketahui :
a. Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan
atau yang diperoleh secara teoritis.
b. Kebenaran hipotesa diterima atau ditolak.
Uji kesesuaian Smirnov-Kolmogorov, sering juga disebut uji kecocokan
non parametrik (non parametric test), karena pengujiannya tidak menggunakan
fungsi distribusi tertentu. (Soewarno, 1995 :198)
27
Tahap-tahap pengujian Smirnov Kolmogorof adalah sebagai berikut :
a. Plot data dengan peluang agihan empiris pada kertas probabilitas, dengan
menggunakan persamaan Weibull (Subarkah, 1980: 120) :
100% x1n
mP
............................................................................34
Dimana :
m = nomor urut dari nomor kecil ke besar.
n = banyaknya data.
b. Tarik garis dengan mengikuti persamaan :
s.GXlogXLog T ……………………………………… 35
c. Dari grafik ploting diperoleh perbedaan perbedaan maksimum antara
distribusi teoritis dan empiris :
Pt-Pemax ................................................................... 36
Dimana :
max = selisih maksimum antara peluang empiris dengan teoritis
Pe = peluang empiris
Pt = peluang teoritis
28
Keterangan :
1. Taraf signifikan diambil 5% dari jumlah data (n), didapat ΔCr dari tabel.
2. Dari tabel Uji Smirnov Kolmogorov, bila Δ maks < ΔCr, maka data dapat
diterima.
2) Uji Chi-Kuadrat
Pada penggunaan Uji Smirnov-Kolmogorov, meskipun menggunakan
perhitungan metematis namun kesimpulan hanya berdasarkan bagian tertentu
(sebuah variat) yang mempunyai penyimpangan terbesar, sedangkan uji Chi-
Kuadrat menguji penyimpangan distribusi data pengamatan dengan mengukur
secara metematis kedekatan antara data pengamatan dan seluruh bagian garis
persamaan distribusi teoritisnya.(Indra Karya, 1995:IV-29)
Uji Chi-Kuadrat dapat diturunkan menjadi persamaan sebagai berikut :
EfOfEf
X2
2 ……………………………………………..37
dengan :
X2 = harga Chi-Kuadrat.
Ef = frekuensi (banyaknya pengamatan) yang diharapkan, sesuai
dengan pembagian kelasnya.
Of = frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama.
Nilai X2 yang terhitung ini harus lebih kecil dari harga X2cr (yang didapat
dari tabel. 15
29
Derajat kebebasan ini secara umum dapat dihitung dengan :
DK = K – (P + 1) .................................................................. 38
Dimana :
DK = derajat kebebasan.
K = banyaknya kelas.
P = banyaknya keterikatan atau sama dengan banyaknya parameter,
yang untuk sebaran Chi-Kuadrat adalah sama dengan 2 (dua)
d. Distribusi Hujan Jam-jaman
Hasil pengamatan di Indonesia hujan terpusat tidak lebih dari 7 (tujuh)
jam, maka dalam perhitungan ini diasumsikan hujan terpusat maksimum adalah 6
(enam) jam sehari. Sebaran hujan jam-jaman dihitung dengan menggunakan
rumus Mononobe, yaitu :
32
24t T
ttRR
………………………………………………. 39
dimana :
Rt = intensitas hujan rerata dalam T jam (%)
R24 = curah hujan efektif dalam 1 (satu) hari
t = waktu konsentrasi hujan = 6 (enam) jam
T = waktu mulai hujan
Lama hujan (time of concentration)tcdi sini dianggap lamanya hujan yang akan
menyebabkan debit banjir dan t dihitung dengan rumus Kirpich:
tc = 3,97.L 0,77.S -0,385 .................................................... 40
30
dengan:
tc = Waktu Konsentrasi (jam)
L = Panjang Saluran (km)
S = Kemiringan Sungai (m/m)
e. Koefisien Pengaliran
Pada saat hujan turun sebagian akan meresap ke dalam tanah dan sebagian
lagi akan menjadi limpasan permukaan. Koefisien pengaliran adalah suatu
variable untuk menentukan besarnya limpasan permukaan tersebut dimana
penentuannya didasarkan pada kondisi Daerah Aliran Sungai dan kondisi hujan
yang jatuh di daerah tersebut.
Berdasarkan kondisi fisik wilayah dan jenis penggunaan lahannya
besarnya nilai koefisien pengaliran ditentukan sebagai berikut
Tabel 2. Koefisien Pengaliran Berdasarkan Kondisi Fisik Wilayah dan JenisPenggunaan Lahannya
Kondisi DAS Angka PengaliranPegunungan curam 0.75 – 0.90Pegunungan tersier 0.70 – 0.80Tanah bergelombang dan hutan 0.50 – 0.75Dataran Pertanian 0.45 – 0.60Persawahan 0.70 – 0.80Sungai di pegunungan 0.75 – 0.85Sungai di dataran 0.45 – 0.75
f. Curah Hujan Netto Jam-jaman
Hujan netto adalah bagian hujan total yang menghasilkan limpasan
langsung (direct run-off). Limpasan langsung ini terdiri atas limpasan permukaan
(surface run-off) dan interflow(air yang masuk ke dalam lapisan tipis di bawah
31
permukaan tanah dengan permeabilitas rendah yang keluar lagi di tempat yang
lebih rendah dan berubah menjadi limpasan permukaan). Dengan menganggap
bahwa proses tranformasi hujan menjadi limpasan langsung mengikuti proses
linier dan tidak berubah oleh waktu, maka hujan netto (R netto ) dapat dinyatakan
sebagai berikut:
Rnetto = C.R …………………………………………………… 41
dimana
Rnetto = curah hujan netto
R = curah hujan
C = koefisien pengaliran
g. Debit Banjir Rencana
Metode yang digunakan untuk menghitung debit banjir adalah metode
Rational Jepang
AICQr 6.31
.................................................................. 42
dimana :
Qr = debit banjir dalam m3/det
C = koefisien limpasan air hujan (run off)
I = Intensitas hujan pada kala ulang T (mm/jam)
A = Luas daerah aliran sungai, km2
32
2. Dimensi Sumur Resapan
Secara teoritis volume dan efisiensi sumur resapan dapat dihitung
berdasarkan keseimbangan air yang masuk ke dalam sumur dan air yang meresap
kedalam tanah (Sunyoto, 1988) dan dapat dituliskan sebagai berikut :
= . 1 − ( . .. ) .......................................................... 43Dimana :
H : tinggi muka air dalam sumur (m)
F : faktor geometrik (m)
Q : debit air masuk (m3/dt)
T : waktu pengaliran (dt)
K : koefisien permeabilitas tanah (m/dt)
R : jari-jari sumur (m)
Pusat penelitian dan Pengembangan Permukiman PU (1990) telah
menyusun standar tata cara perencanaan teknis sumur resapan air hujan
untuk lahan pekarangan yang dituangkan dalam SK SNI T-06-1990 F.
Tidak jauh berbeda dengan yang dikemukakan oleh Sunjoto, metode PU
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, dirumuskan sebagai
berikut :
……………………………………. 44
Dimana :
D = durasi hujan (jam)
33
I = intensitas hujan (m/jam)
At = luas tadah hujan (m2), berupa luas atap rumah atau permukaan tanah
yang diperkeras
k = koefisien permeabilitas tanah (m/jam)
P = keliling penampang sumur (m)
As = luas tampungan sumur (m2)
H = kedalaman/tinggi air dalam sumur (m)
Koefisien Permeabilitas
1. Hukum Darcy menunjukkan bahwa permeabilitas tanah ditentukan oleh
koefisien permeabilitasnya. Koefisein permeabilitas tanah bergantung pada
berbagai faktor. Setidaknya, ada enam faktor utama yang memengaruhi
permeabilitas tanah, yaitu:
2. Viskositas cairan, semakin tinggi viskositasnya, koefisien permeabilitas
tanahnya akan semakin kecil.
3. Distribusi ukuran pori.semakin merata distribusi ukuran porinya, koefesien
permeabilitasnya cenderung semakin kecil.
4. Distibusi ukuran butiran, semakin merata distribusi ukuran butirannya,
koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.
5. Rasio kekosongan (void), semakin besar rasio kekosongannya, koefisien
permeabilitas tanahnya akan semakin besar.
6. Kekasaran partikel mineral, semakin kasar partikel mineralnya, koefisien
permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.
34
7. Derajat kejenuhan tanah, semakin jenuh tanahnya, koefisien permeabilitas
tanahnya akan semakin tinggi.
a. Sumur Resapan Dangkal
Sumur resapan, sebenarnya telah banyak digunakan oleh nenek moyang kita,
yaitudengan membuatlubang-lubanggalian di kebun halaman serta memanfaatkan
sumur-sumur yang tidak terpakai sebagai penampung air hujan.
Konsep dasar sumur resapan pada hakekatnya 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 sistem
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 di buat 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, sehingga pengisian
tanah menjadi optimal.
Berdasarkan konsep tersebut,maka ukuran atau dimensi sumur yang
diperlukan untuk suatu lahan atau kapling sangat bergantung dari beberapa faktor,
sebagai berikut:
a) Luas permukan penutupan,yaitu lahan yang airnya akan ditampung dalam
sumur resapan, meliputi luas atap, lapangan parkir dan perkerasan-
perkerasan lain.
35
b) 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.
c) Koefisien permeabilitas tanah,yaitu kemampuan tanah dalam melewatkan
air per satuan waktu. Tanah berpasir mempunyai koefisien permeabilitas
lebih tinggi dibandingkan tanah berlempung.
d) 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.
Sejauh ini telah dikembangkan beberapa metode untuk mendimensi sumur
resapan, beberapa diantaranya adalah sebagai berikut.
36
Gambar 3 . Debit resapan pada sumur dengan berbagai kondisi.(Bouilliot,1976; dalam Sunjoto, 1988)
1) Sunjoto (1988)
Secara teoritis, volume dan efisiensi sumur resapan dapat dihitung
berdasarkan keseimbangan air yang masuk ke dalam sumur dan air yang meresap
ke dalam tanah (Sunjoto, 1988) dan dapat dituliskan sebagai berikut:
dimana:
H = tinggi muka air dalam sumur (m)
F = adalah faktor geometrik (m)
Q = debit air masuk (nrVdt)
T = waktu pengaliran (detik)
K = koefisien permeabilitas tanah (m/dt)
37
R = jari-jari sumur (m).
2) Metode PU
Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman, Departemen Pekerjaan
(1990) telah menyusun standar tata cara perencanaan teknis sumur resapan air
hujan untuk lahan pekarangan yang dituangkan dalam SK SNI T-06-1990 F.
Tidak jauh berbeda dengan apa yang dikemukakan oleh Sunjoto, metode PU
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
H = D.I.At -D.k.As ………………………………………………………..
45
As +D.K.P
dimana:
D = durasi hujan (jam)
I = intensitas hujan (m/jam)
At = luas tadah hujan (m2), dapat berupa atap rumah atau permukaan tanah
yang diperkeras
K = permeabilitas tanah (m/jam)
P = keliling penampang sumur (m)
As = luas penampang sumur (m')
H = kedalaman sumur (m)
Perencanaan sumur resapan berdasarkan standar PU mengikuti tahapan
sebagaimana dilukiskan dalam bagan alir Gambar 4.30.
38
Gambar 4. Bagan alir pembuatan sumur resapan air hujan
a) Konstruksi Sumur Resapan
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. Bahan- bahan yang diperlukan untuk
sumur resapan meliputi:
1. Saluran pemasukan/pengeluaran dapat menggunakan pipa besi, pipa
pralon, buis beton, pipa tanah liat, atau dari pasangan batu.
2. Dinding sumur dapat menggunakan anyaman bambu, drum bekas, tangki
fiberglass, pasangan batu bata, atau buis beton.
Pemeriksaan TinggiMuka Air Tanah
> 3 m
Permeabilitas Tanah
> 2 cm/jam
Persyaratan Jarak
Memenuhisyarat
Sumur Resapan AirTanah
Sistem Penampang Air HujanTerpusat (Embung, Waduk dll).
Tidak
Tidak
Tidak
Ya
Ya
Ya
39
3. Dasar sumur dan sela-sela antara galian tanah dan dinding tempat air
meresap dapat diisi dengan ijuk atau kerikil.
Gambar 5. Salah satu contoh konstruksi sumur resapan
b) Persyaratan Sumur Resapan
Sekalipun sumur resapan banyak mendatangkan manfaat, namun
pembuatannya harus memperhatikan syarat-syarat yang diperlukan untuk
mendapatkan hasil yang optimal.
Persyaratan umum:
1. Sumur resapan air hujan dibuat pada lahan yang lolos air dan tahan
longsor.
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.
5. Mempertimbangkan aspek hidrogeologi, geologi dan hidrologi.
Keadaan muka air tanah:
40
Sumur resapan dibuat pada awal daerah aliran yang dapat ditentukan
dengan mengukur kedalaman dari permukaan air tanah ke permukaan
tanah di sumur sekitarnya pada musim hujan.
Permeabilitas tanah:
Permeabilitas tanah yang dapat dipergunakan untuk sumur resapan dibagi
menjadi 3 kelas, yaitu:
1. Permeabilitas tanah sedang (geluh/lanau, 2,0 - 6,5 cm/jam)
2. Permeabilitas tanah agak cepat (pasir halus, 6,5 - 12,5 cm/jam)
3. Permeabilitas tanah cepat (pasir kasar, lebih besar 12,5 cm/jam).
Tabel 3.Contoh hasil perhitungan jumlah sumur resapan dengan menggunakanpersamaan (45) dengan kedalaman sumur 3 m, efisiensi100%.
Keterangan:* : tidak dianjurkan Sumber: SNIT-06-1990-F
I : 87,0 mm/jam
D : 5 jam
No.Luas
bidangTadah m2
Jumlah sumur (buah)Permeabilitas
sedangPermeabilitas agak
cepat Permeabilitas cepat
ϕ 80 cm ϕ 140cm ϕ 80 cm ϕ 140 cm ϕ 80 cm ϕ 140 cm
1. 20 1 * * * * *2. 30 I * 1 * * *3. 40 2 1 1 * * *4. 50 2 1 1 * 1 *5. 60 2 1 1 * 1 *6. 70 3 1 2 1 1 *7. 80 3 2 2 1 1 *8. 90 3 2 2 1 2 19. 100 4 2 2 I 2 110. 200 8 3 4 2 3 211. 300 12 5 7 3 5 212. 400 15 6 9 4 6 313. 500 19 8 11 5 7 4
41
Tabel 4. Jarak minimuffi sumur resapan dengan bangunan lainnya
No. Bangunan/obyek yang ada Jarak minimal dengansumur resapan (m)
1. Bangunan/rumah 3,02. Batas pemilikan lahan/kapling 1,53. Sumur untuk air minum 10.04. Septik tank 10.05. Aliran air (sungai) 30,06. Pipa air minum 3,07. Jalan umum 1,58. Pohon besar 3,0
Sumber :Cotteral and Norris dalam Kusnaedi, 2000.
Penempatan:
Untuk memberikan hasil yang baik, serta tidak menimbulkan dampak
negatif, penempatan sumur resapan harus, memperhatikan kondisi lingkungan
setempat.Penempatan sumur resapan harus memperhatikan letak septik tank,
sumur air minum, posisi rumah, dan jalan umum.Tabel 4.8 memberikan batas
minimum jarak sumur resapan terhadap bangunan lainnya.
Sebagai gambaran tata letak serta konstruksi sumur resapan diperlihatkan
pada Gambar 6.
42
Gambar 6 Tata letak sumur resapan (atas) dan konstruksinya (bawah) untukresapan air hujan rumah tinggal
Pemeriksaan:
Sumur resapan air hujan perlu diperiksa secara periodik setiap 6 bulan
sekali untuk menjamin kontinuitas operasi sumur resapan. Pemeriksaan yang
dilakukan meliputi:
1. Aliran masuk
2. Bak kontrol
3. Kondisi sumur resapan.
43
c) Perencanaan Praksis Sumur Resapan
Secara analitis untuk menentukan besarnya sumur resapan memerlukan
data dan perhitungan yang cukup rumit, khususnya bagi orang awam, karena
banyak faktor yang harus diperhitungkan kemungkinan sangat bervariasi dari satu
lokasi dengan lokasi lainnya.Untuk memasyarakatkan sumur resapan ini, maka
tiap-tiap daerah perlu membuat peta sumur resapan, yang memuat data tanah,
kedalaman air tanah dan sekaligus dimensi sumur untuk tiap satuan luas
lahan.Tabel 5 menampilkan contoh kebutuhan sumur resapan untuk berbagai luas
kavling pada tanah dengan permeabilitas rendah.
Tabel 4.Volume sumur resapan pada tanah dengan permeabilitasrendah
No. Luaskavling (m-)
Volume sumur resapandengan saluran drainasesebagai pelimpasan (m3)
Volume sumur resapan tanpasaluran drainase sebagai
pelimpasan (m3)1. 50 1,3-2,1 2,1 - 4,02. 100 2,6 - 4,1 4,1 - 7,93. 150 3,9 - 6,2 6,2-11,94. 200 5,2 - 6,2 8,2- 15,85. .300 7,8- 12,3 12,3-23,46. 400 10,4-16,4 16,4-31,67. 500 13,0 - 20,5 20,5 - 39,68. 600 15,6-24,6 24,6 - 47,49. 700 18,2-28,7 28,7 - 55,310. 800 20,8 - 32,8 32,8 - 6.3,211. 900 23,4 - 36,8 36,8-71,112. 1000 26,0 - 41,0 41,0-79,013. dst - -
Sumber: SK. Gub. No. 17 th. \992 dalam Dinas Pertambangan DKI Jakarta.
d) Sumur Resapan Kolektif
Pada rumah tinggal dengan ukuran kapling yang terbatas, misalnya
kompleks perumahan sederhana atau sangat sederhana, penempatan sumur
resapan yang memenuhi syarat akan mengalami kesulitan. Untuk mengatasi hal
44
ini maka perlu dibuat sumur resapan kolektif (bersama), dimana satu sumur
resapan kolektif dapat melayani beberapa rumah, misalnya per blok atau per RT,
atau kawasan yang lebih luas lagi. Untuk menjamin air mengalir dengan lancar,
maka sumur resapan kolektif sebaiknya diletakkan pada lahan yang paling rendah
diantara kawasan yang dilayani.
Gambar 7 . Konstruksi kolam resapan dipadukan dengan pertamanan
Seperti halnya pada sumur resapan individual, sumur kolektif juga harus
memperhatikan tata letak serta jarak yang tepat supaya dapat berfungsi dengan
baik dan tidak menimbulkan dampak negatif pada lingkungan.Berdasarkan lahan
yang tersedia, sumur kolektif dapat dibuat dalam bentuk kolam resapan, sumur
dalam, atau parit berorak.Kolam resapan cocok dibuat pada wilayah dimana lahan
tersedia cukup dan kondisi air tanahnya dangkal (<5 m).Sumur dalam dapat dibuat
45
pada lahan sempit, namun syaratnya air tanah harus dalam (> 5m).Sedangkan jika
lahannya sempit dan air tanahnya dangkal dapat dibuat parit berorak.
Kolam resapan merupakan kolam terbuka yang khusus dibuat untuk
menampung air hujan dan meresapkannya ke dalam tanah.Model kolam ini cocok
untuk kawasan dimana air tanahnya dangkal namun tersedia lahan yang cukup
luas. Model ini dapat dipadukan dengan pertamanan atau hutan kota/ hutan
masyarakat. Dengan demikian kolam resapan dapat mempunyai fungsi ganda,
konservasi air dan udara, sekaligus mempunyai nilai estetika.
b. Sumur Resapan Dalam
Berdasarakan persyaratan yang harus dipenuhi, sebagaimana tersebut di
atas, sumur resapan dangkal tidak dikembangkan di semua daerah, khususnya
daerah yang mempunyai muka air tanah yang sangat dangkal.Dalam kondisi
demikian perlu dicari jalan lain, salah satunya dengan pengembangan sumur
resapan dalam (confmed recharge well).
Pada prinsipnya sumur resapan dalam berfungsi sama dengan sumur
resapan dangkal perbedaan pokoknya adalah bahwa sumur ini diarahkan untuk
mengisi air pada akuifer tertekan (confmed acjuifer) yang biasanya terletak jauh di
bawah permukaan tanah. Pada daerah yang tidak layak untuk pembuatan sumur
resapan dangkal karena muka air tanah bebasnya sangat tinggi, sementara tekanan
piezometrik confined aquifer relatif rendah, maka dapat dicoba dengan sumur
resapan dalam. Muka air rendah disebabkan oleh aktifitas pengambilan
(pemompaan) air tanah yang tidak terkendali sehingga muka air mengalami
penurunan.Gambar 4.34 memperlihatkan penempatan sumur resapan dangkal dan
46
sumur resapan dalam.Sumur resapan dangkal cocok untuk daerah dengan muka
air tanah bebas rendah (jauh di bawah muka tanah).Sedangkan sumur resapan
dalam cocok untuk daerah dengan tekanan piezometrik akifer tertekan rendah,
sementara muka air tanah bebasnya sangat dekat atau bahkan berada pada
permukaan tanah akibat genangan.
Gambar 8 .Penempatan sumur resapan dangkal dan sumur resapandalam
a) Kapasitas sumur resapan dalam
Kapasitas sumur resapan dalam dapat didekati dengan persamaan dasar
yang dikembangkan dari percobaan Darcy, yang menyatakan bahwa kapasitas
akifer untuk meloloskan air tergantung pada permeabilitas lapisan akifer, tebal
akifer, dan bedapotensiometric head. Secara matematis kapasitas sumur dalam
dapat ditulis dalam bentuk:
47
dimana
Q = debit (m3/dt)
K = permeabilitas akifer (m/dt)
B = tebal confined akuifer (m)
hi, h2 = ketinggian potentiometric surfacesumur pantau (m)
r1,r2 = jarak sumur pantau terhadap pusat sumur pengisian(m)
Gambar 9 . Sumur resapan dalam
Jika tidak menggunakan sumur pantau, persamaan (4.18) dapat ditulis dalam
bentuk lain menjadi
di mana
Q = debit (m3/dt)
48
K = permeabilitas akifer (m/dt)
B = tebal confmed akuifer (m)
H = ketinggian potentiometric surface r = Jari-jari pipa (m)
b) Konstruksi Sumur Resapan Dalam
Konstruksi sumur resapan dalam harus mampu menahan tekanan tanah
yang cukup besar mengingat kedalamannya.Sumur bagian atas (lapisan tanah
dengan muka air bebas) dibuat konstruksi kedap air untuk menghindari resapan
air tanah ke dalam sumur. Pada bagian ini konstruksi sumur terbuat dari casing
metal dengan diameter 36” pada bagian luar dan casing fibrocement diameter 12”
pada dinding dalam. Ruang diantara kedua pipa tersebut diisi dengan adukan
semen (grouting).Pada bagian bawah (pada lapisan tertekan) konstruksi sumur
terdiri dari pipa fibrocement yang berlubang-lubang sebagai dinding dalam,
dinding luarnya berupa tanah.Ruang antaranya diisi dengan koral atau pasir kasar
(Gambar 4.36).Sumur resapan dalam dapat dibuat tunggal maupun ganda.Sumur
resapan tunggal hanya menembus satu lapisan akifer tertekan (Gambar 3.36 a),
sedangkan sumur resapan ganda menembus dua lapisan tertekan (Gambar 3.36
b).Dalam hal yang kedua, pengisian juga terdiri dari dua pipa, masing-masing
untuk akifer tertekan atas dan akifer tertekan bawah, keduanya dibatasi oleh
pneumatic packer yang rapat air.
Untuk menghindari terjadinya pencemaran air tanah, maka air yang
dimasukkan ke dalam sumur harus air yang bersih saja.Untuk itu konstruksi
sumur perlu dilengkapi dengan kolam penyaring air.Air yang masuk kolam
saringan khusus air hujan, tidak boleh bercampur dengan air limbah, karena
49
kolam saringan hanya menyaring kotoran padat dan sedimen. Hal ini perlu
mendapat perhatian, mengingat pencemaran air tanah dalam akan sangat sulit dan
mahal untuk pemulihannya.
3. Hukum Darcy
Hukum Darcy menjelaskan tentang kemampuan air mengalir pada rongga-
rongga (pori) dalam tanah dan sifat-sifat yang memengaruhinya. Ada dua asumsi
utama yang digunakan dalam penetapan hukum Darcy ini. Asumsi pertama
menyatakan bahwa aliran fluida/cairan dalam tanah bersifat laminar. Sedangkan
asumsi kedua menyatakan bahwa tanah berada dalam keadaan jenuh.
ν = k.i ........................................................................... 47
dimana
v = kecepatan aliran (m/s atau cm/s)
k = koefisien permeabilitas
i = gradien hidrolik
Lalu telah diketahui bahwa:
v = Q/At dan i=∆h/L .................................................. 48
sehingga hukum Darcy bisa dinyatakan dengan persamaan:
Q= (k.A.t.∆h)/L ................................................................. 49
Dimana
A = luas penampang aliran (m2 atau cm2)
t = waktu tempuh fluida sepanjang L (detik)
Δh = selisih ketinggian (m atau cm)
L = panjang daerah yang dilewati aliran (m atau cm)
50
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian terletak di Kecamatan ujung Bulu Kota Bulukumba
Provinsi Sulawesi Selatan seperti pada gambar sebagai berikut:
Gambar 10..Peta lokasi penelitian.Kabupaten Bulukumba Skala 1: 55000
Gambar 11. Peta lokasi penelitian. Kecamatan Ujung Bulu Skala 1:7500
Gambar12. Peta lokasi penelitian. Kelurahan Caile Skala 1:1500. dengan luas area +5,91 Km2
50
51
B. Jenisi Penelitian dan Sumber Data
Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian survey di lokasi
Kecamatan Ujung Bulu dengan mengambil data yang diperlukan sebagai berikut.
Pada penelitian ini menggunakan dua sumber data yakni :
1. Data primer yaitu data yang diperoleh dari lokasi Kecamatan Ujung Bulu
yaitu data tanah dan elevasi serta data drainase eksisting di beberapa tempat
di kawasan penelitian
2. Data sekunder yaitu data yang akan digunakan dalam analisis, data diperoleh
dari Instansi terkait (data curah hujan, data sistem jaringan drainase , data
tentang elevasi tanah/topografi ujung Bulu , dan data penggunaan tata lahan
C. Metode Analisa Data
1. Analisis Hidrologi
Maksud dan tujuan dari analisis hidrologi ini adalah untuk menyajikan
data-data dalam analisis hidrologi, serta parameter-parameter dasar perencanaan
yang dipakai dalam mendesain penampang sungai besar. Hal ini nantinya akan
digunakan sebagai pedoman dalam pelaksanaan fisik konstruksi.
Adapun sasaran analisis ini antara lain:
Mengetahui besarnya curah hujan rancangan di lokasi tinjauan studi.
Melakukan perkiraan debit rencana pada kala ulang tahun sebagai dasar
perencanaan teknis drainase buatan
52
Tabel 6. Kala Ulang Untuk saluran Drainase Berdasarkan Jenis Kota dan JumlahPenduduk
Jenis Kota PendudukKala Ulang Saluran (Tahun)Primer Sekunder Tersier
Kota Besar 500,000 10 5 2Kota Sedang 200,000 – 500,00 3 2 1Kota Kecil < 200,000 2 1 1
Sumber: Dinas Kimpraskab Bulukumba, 2015
Dari Tabel 6 untuk jumlah penduduk 142.213 jiwa termasuk jenis kota
kecil (< 200.000), perkiraan debit banjir adalah dengan kala ulang 1 dan 2 tahun.
Namun, kala ulang untuk saluran drainase cukup diambil 2 dan 5 tahun.
Tabel 7. Jumlah penduduk Kecamatan Ujung Bulu
TahunJumlah Penduduk (Jiwa)
Laki-Laki Perempuan
2006 25,703 26,916
2007 30,566 32,008
2008 35,429 37,100
2009 40,291 42,192
2010 45,154 47,284
2011 50,017 52,376
2012 54,880 57,469
2013 59,742 62,561
2014 64,605 67,653
2015 69.468 72.745
Sumber : Data statistik dalam angka Bulukumba 2015
53
2. Analisis Hidrolika
Analisis hidraulika dimaksudkan untuk mengetahui kapasitas saluran
terhadap debit banjir dengan suatu kala ulang tertentu. Dalam kaitannya dengan
pekerjaan ini, analisis hidraulika digunakan untuk mengetahui profil muka air
pada jaringan drainase yang direncanakan.
a. Dimensi drainase
Q = A.V
A = B + (m + h).h
V = 1/n R2/3.S1/2
P = B + 2h (1 + m2)0.5
= . 1 − ( . .. )= . . − . .+ .
b. Analisa tinggi muka air
+ + 2. = + + 2. + +c. Rumus resapan dangkal
= . 1 − ( . .. )
d. Rumus resapan dalam
= 2πKB(hIn ( )
54
D. Diagram Alir Kegiatan
Bagan alir penulisan tugas akhir ini dapat dilihat pada flow chart11
berikutini.
Gambar 13. Flow Chart bagan alir kegiatan
MULAI
STUDI LITERATUR
PENGUMPULAN DATA
DATA PRIMER1. EKSISTING DRAINASE2. ELEVASI TANAH
DATA SEKUNDER1.PETA TOPOGRAFI2. JUMLAH PENDUDUK3. DATA CURAH HUJAN4.PETA JARINGAN DRAINASE
PERENCANAAN SUMUR RESAPAN
KESIMPULAN DAN SARAN
SELESAI
SURVEY LOKASI
ANALISA DATA
PENENTUAN SUMUR RESAPAN
55
BAB IV
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Anailisa Hidrologi
1. Curah Hujan Harian Maksimum
Data curah hujan bersumber dari stasion curah hujan Bettu Desa Gangking
Kecamatan Gangking dari tahun 1991sampai dengan tahun 2015 Data curah hujan
harian maksimum untuk Kecamatan Ujung Bulu Kota Bulukumba dapat dilihat
pada tabel berikut.
Tabel 8.Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan (mm)
No. Tahun Data curah hujan(mm)
Datadiurutkan
(mm)
1 1991 67,00 35
2 1992 105,00 45
3 1993 97,00 67
4 1994 70,00 70
5 1995 45,00 80
6 1996 92,00 86
7 1997 95,00 92
8 1998 120,00 95
9 1999 124,00 95
10 2000 109,00 96
11 2001 113,00 97
12 2002 137,00 105
13 2003 105,00 105
56
No. Tahun Data curah hujan(mm)
Datadiurutkan
(mm)
15 2005 96,00 113
16 2006 80,00 116
17 2007 125,00 120
18 2008 153,00 124
19 2009 134,00 125
20 2010 125,00 125
21 2011 86,00 134
22 2012 200,00 137
23 2013 35,00 153
24 2014 200,00 200
25 2015 95,00 200
Sumber : Hasil perhitungan
2. Perhitungan Curah Hujan Rancangan
Curah hujan rancangan adalah curah hujan terbesar tahunan dengan suatu
peluang tertentu yang mungkin terjadi di suatu daerah pada periode ulang
tertentu.Metode analisis yang digunakan adalah Metode Gumbel dan MetodeLog
Pearson Type III.
a. Metode Gumbel
Distribusi Gumbel atau disebut juga dengan distribusi ekstrem tipe I
(ekstreme type I distribution) umumnya digunakan untuk analisis data maksimum.
57
Distribusi Gumbel mempunyai koefisien kemencengan (Coefficient of Skewness)
CS = 1,139. (Soewarno, 1995:123).
Tabel9.Perhitungan Parameter Statistik Curah Hujan Harian Maksimum Metode
Gumbel Ujung Bulu
No. Data CurahHujan (mm)
Data
Diurutkan( mm )
[ X - Xrt ] X - Xrt ] 2
1 67 35 -73,96 5470,08
2 105 45 -63,96 4090,88
3 97 67 -41,96 1760,64
4 70 70 -38,96 1517,88
5 45 80 -28,96 838,68
6 92 86 -22,96 527,16
7 95 92 -16,96 287,64
8 120 95 -13,96 194,88
9 124 95 -13,96 194,88
10 109 96 -12,96 167,96
11 113 97 -11,96 143,04
12 137 105 -3,96 15,68
13 105 105 -3,96 15,68
14 116 109 0,04 0,00
15 96 113 4,04 16,32
16 80 116 7,04 49,56
17 125 120 11,04 121,88
18 153 124 15,04 226,20
58
No. Data CurahHujan (mm)
Data
Diurutkan( mm )
[ X - Xrt ] X - Xrt ] 2
19 134 125 16,04 257,28
20 125 125 16,04 257,28
21 86 134 25,04 627,00
22 200 137 28,04 786,24
23 35 153 44,04 1939,52
24 200 200 91,04 8288,28
25 95 200 91,04 8288,28
Jumlah 2724,000 -91,040 36082,960
X rerata 108,960 -3,793 1443,318
Maximum 200,000 91,040 8288,282
Minimum 35,000 -73,960 0,002
Stadard Deviasi 38,774 34,546 2029,463
Koef. Skewness 0,618 0,408 2,570
Koef. Kurtosis 1,217 1,716 6,621
Sumber : Hasil perhitungan
Hubungan Jumlah data, Reduced Mean (Yn) dan Reduced Standard Deviation
(Sn) :
Data = 25
Sn = 1,0915
Yn = 0,5309
1/a = 35,524
b = 90,100
59
Perhitungan curah hujan rancangan dicari dengan rumus :
Xt = b + 1/a . Y
Tabel 10.Perhitungan Curah Hujan Rancangan Metode EJ. Gumbel
NO
PERIODEULANG ( T
)
REDUCEDVARIATE
HARGAEKSTRAPOLASI,
(Xt)( tahun ) ( Yt ) ( mm )
1 1.0101 -1.5272 542 2 0.3665 1273 5 1.4999 1704 10 2.2504 1995 20 2.9702 2276 25 3.1985 236
Sumber : Hasil perhitungan
Gambar 14 Analisis Frekwensi CH. Rancangan Ujung Bulu dengan Metode
Gumbel
b. Metode Log person Type III
Parameter-parameter statistik yang diperlukan oleh distribusi Log Pearson
Type III adalah : (CD. Soemarto, 1987:243)
30
50
70
90
110
130
150
170
190
210
1 10 100
Xi (m
m)
Probabilitas
Analisis Frekuensi CH. Rancangan Tanete Riattangdengan Metode EJ. Gumbel
60
- Harga rata-rata.
- Standart deviasi.
- Koefisien kemencengan.
Distribusi frekuensi komulatif akan tergambar sebagai garis lurus pada
kertas log-normal jika koefisien asimetri Cs = 0.
Tabel 11.Perhitungan Parameter Statistik Curah Hujan Harian Maksimum Metode
Log Pearson Type III, Ujung Bulu
No. TahunCurah hujan, X
Log X (LogX - LogXrt)2
( Log X-LogXrt )3( mm )
11991 35 1,5441 0,2156 -0,1001
2 1992 45 1,6532 0,1261 -0,0448
3 1993 67 1,8261 0,0332 -0,0061
4 1994 70 1,8451 0,0267 -0,0044
5 1995 80 1,9031 0,0111 -0,0012
6 1996 86 1,9345 0,0055 -0,0004
7 1997 92 1,9638 0,0020 -0,0001
8 1998 95 1,9777 0,0009 0,0000
9 1999 95 1,9777 0,0009 0,0000
10 2000 96 1,9823 0,0007 0,0000
11 2001 97 1,9868 0,0005 0,0000
12 2002 105 2,0212 0,0002 0,0000
13 2003 105 2,0212 0,0002 0,0000
No. Tahun Curah hujan, X Log X (LogX - LogXrt)2
( Log X-LogXrt )3
14 2004 109 2,0374 0,0008 0,0000
61
15 2005 113 2,0531 0,0020 0,0001
16 2006 116 2,0645 0,0031 0,0002
17 2007 120 2,0792 0,0050 0,0004
18 2008 124 2,0934 0,0072 0,0006
19 2009 125 2,0969 0,0078 0,0007
20 2010 125 2,0969 0,0078 0,0007
21 2011 134 2,1271 0,0141 0,0017
22 2012 137 2,1367 0,0165 0,0021
23 2013 153 2,1847 0,0311 0,0055
24 2014 200 2,3010 0,0857 0,0251
25 2015 200 2,3010 0,0857 0,0251
Jumlah 2724,000 50,209 0,690 -0,095
Rerata 108,960 2,008 0,028 -0,004
Maksimum 200,000 2,301 0,216 0,025
Minimum 35,000 1,544 0,000 -0,100
Deviasi 38,774 0,170 0,051 0,023
Sumber : Hasil perhitungan
Data = 25
Koef. Skewness(Cs) = -0,881
Log X = Log X rt + G . S
Log X rt = 2,01
S = 0,1696
62
Tabel 12.Hujan rancangan Metode log Pearson Type III
NOPERIODE G HARGA
ULANG (T) (tabel) EKSTRAPOLASI (Xt)( tahun ) ( mm )
1 1. -1.82 70.182 2 0.09 130.403 5 0.87 167.934 10 1.27 191.475 20 1.54 208.956 25 1.68 218.29
Sumber: Hasil perhitungan
Gambar 15 .Pemeriksaan uji kesesuaian distribusi Log Person Type III
3. Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi
Untuk mengetahui apakah data tersebut benar sesuai dengan jenis sebaran
teoritis yang dipilih maka perlu dilakukan pengujian lebih lanjut. Uji kesesuaian
10
100
1000
1 10 100
Ting
gi h
ujan
(mm
)
Faktor Frekuensi
Pemeriksaan Uji Kesesuaian Distribusi Log PersonPada Tanete Riattang
(1998-2012)
63
ini dimaksudkan untuk mengetahui kebenaran suatu hipotesa. Metode yang
digunakan untuk melakukan uji kesesuaian distribusi, yaitu metode Smirnov
Kolmogorov (uji data horisontal) dan metode uji Chi Square (uji data vertikal).
a. Uji Smirnov Kolmogorov
Pemeriksaan uji kesesuaian ini dimaksudkan untuk mengetahui suatu
kebenaran hipotesa distribusi frekuensi.Dengan pemeriksaan uji ini akan diketahui
:
1. Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan
atau yang diperoleh secara teoritis.
2. Kebenaran hipotesa diterima atau ditolak.
Uji kesesuaian Smirnov-Kolmogorov, sering juga disebut uji kecocokan
non parametrik (non parametric test), karena pengujiannya tidak menggunakan
fungsi distribusi tertentu. (Soewarno, 1995 :198)
Tabel 13.Pengujian Distribusi Frekuensi Metode EJ. Gumbel Type I dengan
Metode Smirnov– Kolmogorov Kecamatan Ujung Bulu
No. X( mm )
Prob-DistrEmperis, Pe
( % )
Prob-DistrTeoritis, Pt
( % )
DPe-Pt( % )
1 35,00 3,85 0,89 2,95
2 45,00 7,69 2,85 4,85
3 67,00 11,54 14,72 3,18
4 70,00 15,38 17,19 1,80
5 80,00 19,23 26,48 7,25
6 86,00 23,08 32,55 9,47
64
No.X
( mm )
Prob-DistrEmperis, Pe
( % )
Prob-DistrTeoritis, Pt
( % )
DPe-Pt( % )
7 92,00 26,92 38,75 11,83
8 95,00 30,77 41,85 11,08
9 95,00 34,62 41,85 7,23
10 96,00 38,46 42,87 4,41
11 97,00 42,31 43,89 1,58
12 105,00 46,15 51,82 5,66
13 105,00 50,00 51,82 1,82
14 109,00 53,85 55,58 1,73
15 113,00 57,69 59,16 1,47
16 116,00 61,54 61,73 0,19
17 120,00 65,38 64,99 0,40
18 124,00 69,23 68,04 1,19
19 125,00 73,08 68,77 4,31
20 125,00 76,92 68,77 8,15
21 134,00 80,77 74,78 5,99
22 137,00 84,62 76,56 8,05
23 153,00 88,46 84,35 4,11
24 200,00 92,31 95,57 3,26
25 200,00 96,15 95,57 0,59
Delta Max ( % ) 11,83
65
Sumber : Hasil perhitungan
Parameter Uji Distribusi :
Delta P maks (%) = 11,83
Derajat Signifikansi (%) = 5
Banyak data (n) = 25
Delta kritis (%) = 29
Delta P maks < Delta kritis ---------------Hipotesa diterima.
Tabel 14.Pengujian Distribusi Frekuensi Metode Log Person Type III dengan
Metode Smirnov– Kolmogorov Ujung Bulu
No. X( mm )
ProbabilitasDistribusi
Empiris, Pe( % )
ProbabilitasDistribusi
Teoritis, Pt( % )
DPe-Pt( % )
1 35,00 3,846 0,000 3,846
2 45,00 7,692 0,000 7,692
3 67,00 11,538 4,893 6,645
4 70,00 15,385 16,625 1,241
5 80,00 19,231 24,962 5,731
6 86,00 23,077 31,070 7,993
7 92,00 26,923 36,766 9,843
8 95,00 30,769 39,476 8,707
9 95,00 34,615 39,476 4,861
10 96,00 38,462 40,361 1,899
11 97,00 42,308 41,236 1,072
12 105,00 46,154 47,929 1,775
66
13 105,00 50,000 47,929 2,071
NoX
( mm )
ProbabilitasDistribusi
Empiris, Pe( % )
ProbabilitasDistribusi
Teoritis, Pt( % )
DPe-Pt( % )
14 109,00 53,846 51,087 2,759
15 113,00 57,692 55,248 2,444
16 116,00 61,538 58,060 3,478
17 120,00 65,385 61,698 3,686
18 124,00 69,231 65,217 4,014
19 125,00 73,077 66,079 6,998
20 125,00 76,923 66,079 10,844
21 134,00 80,769 73,540 7,230
22 137,00 84,615 75,916 8,700
23 153,00 88,462 86,259 2,202
24 200,00 92,308 99,284 6,976
25 200,00 96,154 99,284 3,130
DELTA MAX ( % ) = 10,84
Sumber : Hasil perhitungan
Parameter Uji Distribusi :
Delta P maks (%) = 10,84
Derajat Signifikansi (%) = 5
Banyak data (n) = 25
Delta kritis (%) = 29
67
Delta P maks < Delta kritis ---------------Hipotesa diterima.
b. Uji Chi-Kuadrat
Pada penggunaan Uji Smirnov-Kolmogorov, meskipun menggunakan
perhitungan metematis namun kesimpulan hanya berdasarkan bagian tertentu
(sebuah variat) yang mempunyai penyimpangan terbesar, sedangkan uji Chi-
Kuadrat menguji penyimpangan distribusi data pengamatan dengan mengukur
secara metematis kedekatan antara data pengamatan dan seluruh bagian garis
persamaan distribusi teoritisnya.(Indra Karya, 1995:IV-29).
Tabel 15.Pengujian Distribusi Frekuensi Metode EJ. Gumbel Type I dengan
Metode Chi-Kuadrat Ujung Bulu
No. Probability( P )
ExpectedFrequency
( Ef )
ObservedFrequency
( Of )Ef - Of ( Ef - Of )2
1 0 < P <= 17 4,167 3 1,17 1,36
2 17 < P <= 33 4,167 3 1,17 1,36
3 33 < P <= 50 4,167 5 0,83 0,69
4 50 < P <= 67 4,167 6 1,83 3,36
5 67 < P <= 83 4,167 5 0,83 0,69
6 83 < P <= 100 4,167 3 1,17 1,36
Jumlah 25,00 25,00 8,83
Sumber : Hasil perhitungan
Parameter Uji Distribusi :
K = 1 + 3,322 Log P
K = 6
68
Derajat bebas ( n ) = K - h - 1 ; h = 2
Derajat bebas ( n ) = 3,00
Signifikan (a, %) = 5,00
Expected Frequency = 4,167
Chi-Kuadrat hitung = 2,12
Chi-Kuadrat kritis = 7,82
Chi-Kuadrat hitung < Chi-Kuadrat kritis ------------Hipotesa diterima
Tabel 16.Pengujian Distribusi Frekuensi Metode Log Person Type III dengan
Metode Chi-Kuadrat Ujung Bulu
No. Probability( P )
ExpectedFrequency
( Ef )
ObservedFrequency
( Of )Ef - Of ( Ef - Of )2
1 0 < P <= 17 4,167 4 0,167 0,028
2 17 < P <= 33 4,167 2 2,167 4,694
3 33 < P <= 50 4,167 7 2,833 8,028
4 50 < P <= 67 4,167 7 2,833 8,028
5 67 < P <= 83 4,167 2 2,167 4,694
6 83 < P <= 100 4,167 3 1,167 1,361
JUMLAH 25,00 25,00 26,83
Sumber : hasil perhitungan
Parameter Uji Distribusi :
K = 1 + 3,322 Log P
K = 6
Derajat bebas ( n ) ( n ) = K - h - 1 ; h = 2
69
Derajat bebas ( n ) ( n ) = 3,00
Signifikan (a, %) = 5,00
Expected Frequency = 4,167
Chi-Kuadrat hitung = 6,44
Chi-Kuadrat kritis = 7,82
Chi-Kuadrat hitung < Chi-Kuadrat kritis ------------Hipotesa diterima.
4. Koefisien Pengaliran
Koefisien pengaliran adalah suatu variabel yang didasarkan pada kondisi
daerah pengaliran dan karakteristik hujan yang jatuh di daerah tersebut. Adapun
kondisi dan karakteristik yang dimaksud adalah:
a. Kondisi hujan
b. Luas dan bentuk daerah pengaliran
c. Kemiringan daerah aliran dan kemiringan dasar sungai
d. Daya infiltrasi dan perkolasi tanah
e. Kebasahan tanah
f. Suhu udara dan angin serta evaporasi
g. Tata guna lahan
Berdasarkan keadaan di atas maka besarnya angka koefisien pengaliran
pada suatu daerah adalah:
Tabel 17. Koefisien pengaliran (C)
Keadaan daerah pengaliran Koefisien
Tidak begitu rapat (20 rumah.ha) 0.250 – 0.400
70
Kerapatan sedang (20-60 rumah/ha) 0.400 – 0.700
Sangat rapat (60 – 160 rumah/ha) 0.700 – 0.800
Taman dan daerah rekreasi 0.201 – 0.300
Daerah industry 0.801 – 0.900
Daerah perniagaan 0.901 – 0.950
Sumber : Soewarno, 1991
Dengan memperhatikan Tabel 17di atas dan disesuaikan dengan kondisi daerah
Kecamatan Ujung Bulu maka ditetapkan koefisien pengaliran di daerah tinjauan
studi untuk kerapatan sedang adalah 0,500.
5. Perhitungan Intensitas Hujan Jam-Jaman
Berdasarkan perhitungan sebelumnya (lihat tabel 5) besar hujanrancangan
untuk kala ulang 5 tahun:
X5tahun = 143mm
Untuk perhitungan Tc (waktu konsentrasi)
Tc = waktu inlet + waktu saluran
dengan :
Tc = Waktu Konsentrasi (jam)
waktu inlet = 5 menit (untuk daerah permukaan diperkeras)
= 0,083 jam
waktu saluran dihitung menggunakan persamaan Kraven:
waktu saluran = L/W
71
Waktu saluran cabang dengan L = 400 m
W untuk saluran cabang diambil 0,9 m/det
Tsaluran = L/W
= 400 / 0,9
= 444,44 detik = 7,41 menit = 0,12 jam
Waktu saluran utama dengan L = 1,370 m
W untuk saluran utama diambil 1 m/det
Tsaluran2 = L/W
= 1,370 / 1
= 1,370 detik = 22,83 menit = 0,38 jam
Waktu saluran = waktu saluran cabang + waktu saluran utama
= 0,12 jam + 0,38 jam
= 0,50 jam
Tc = waktu inlet + waktu saluran
= 0,083 + 0,50
= 0,58 jam
Dengan menggunakan Rumus Mononobedapat dicari Intensitas Hujan Jam-
Jaman. = 24 24
Dimana :
It = Intensitas Curah Hujan (mm/jam)
2/3
72
I24= Hujan Harian Rencana (mm)
t = Lama Hujan (jam)
Tabel 18. Perhitungan Intensitas Hujan Jam-Jaman
T It
0,5 190,67
1,0 95,33
1,5 63,56
2,0 47,67
2,5 38,13
3,0 31,78
3,5 27,24
4,0 23,83
4,5 21,19
5,0 19,07
5,5 17,33
6,0 15,89
6,5 14,67
7,0 13,62
7,5 12,71
8,0 11,92
8,5 11,22
9,0 10,59
9,5 10,04
10,0 9,53
10,5 9,08
11,0 8,67
11,5 8,29
12,0 7,94Sumber : Hasil perhitungan
73
Gambar 16. Grafik hubungan antara intensitas (It) dan waktu (T)
Dari gambar di atas diperoleh nilai IDF sebagai berikut:
IDF = 22,81 mm/jam
6. Analisa Debit Banjir Rencana
Perhitungan debit banjir rencana metode ini menggunakan persamaan:
Qr = 0,2778 . C . I . A
Koefisien limpasan untuk rumah tinggal dengan nilai koefisien C: 0,30 -0,50.
Nilai C diambil 0,5. Intensitas hujan selama waktu konsentrasi (I) = 22,81
mm/jam. Luas catchment (A) = 5,91 km2
Sehingga debit puncak dengan kala ulang 5 tahun dengan metode rasional
diperoleh sebesar:
Qr = 0,2778 . C . I . A
= 0,2778 . 0,50 .16,41 . 5,91
= 2,6411 m3/det
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table dibawah ini :
-10,0020,0030,0040,0050,0060,0070,0080,0090,00
100,00110,00120,00130,00140,00150,00160,00170,00180,00190,00200,00
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12
Inte
nsita
s (It)
(mm
/jam
)
Waktu (T) jam)
74
Tabel 19 Hasil perhitungan debit banjir
Kala Ulang α R (mm) t I Q (m³/dtk)
1
0.50
53.953
1.22
3.215 2.64115 170.394 4.990 4.0999
10 199.260 21.290 17.489520 235.732 22.810 18.7387
Sumber : Hasil perhitungan
Dari hasil analisis hidrologi pada kawasan penelitian dapat diketahui bahwa
debit puncak yang terjadi adalah sebesar 37,56 m3/det
B. Saluran Drainase Eksisting di Kecamatan Ujung Bulu
Pada ruas jalan utama di Kecamatan Ujung Bulu saluran drainase kanan
dan kiri banyak yang tidak berfungsi dan tidak terawat seperti tertutup rumput dan
sampah yang menumpuk. Bahkan, sebagian besar ruas jalan utama tersebut tidak
terdapat saluran drainase. Pembuangan akhir pada saluran drainase ruas
jalantersebut yaitu pada Sungai Caile
Kondisi topografi Kecamatan Ujung Bulu yang bergelombang menjadi
salah satu faktor penyebab genangan pada daerah-daerah cekungan, karena belum
terdapat saluran pengeluaran yang memadai dari daerah tersebut. Kelurahan
Cailemerupakan daerah yang mengalami genangan terparah apabila musim hujan
tiba. Genangan tersebut sangat merugikan karena terjadi tiap tahun di musim
penghujan hingga menggenangi rumah warga setempat.
Drainase yang ada pada lokasi genangan merupakan drainase dengan
sistem konvensional. Air hujan yang tertampung di saluran drainase langsung
mengalir ke Sungai
75
Gambar 17. Layout drainase eksisting di Kecamatan Ujung Bulu
76
Tabel 20 .Drainase eksisting Kecamatan Ujung Bulu
NoNama
Saluran
Panjangsaluran
(m)
Dimensi saluran
B (m) b (m) H (m)Bentuk
saluranKeterangan
1 Jl. Caile 780 1,60 0,70 0,90 Travesium
2 Jl. Melati 800 1,60 0,70 0,90 Travesium
3 Jl. Gajah
Mada
4001,60 0,70 0,90
Travesium
4 Jl. Ahmad
Yani
3901,60 0,70 0,90
Travesium
5 Jl. Agus
Salim
6001,60 0,70 0,90
Travesium
Sumber : Hasil Perhitungan
Berdasarkan table 19 di atas terdapat 5 ruas saluran drainase yaitu :
1. Saluran dranase Caile dengan panjang 780 m, lebar dasar saluran 0,70 m,
lebar atas saluran 1,60 m, tinggi saluran 0,90 m dengan bentuk travesium
2. Saluran dranase Melati dengan panjang 800 m, lebar dasar saluran 0,70
m, lebar atas saluran 1,60 m .tinggi saluran 0,90 m dengan bentuk
travesium
3. Saluran dranase Gajah Mada dengan panjang 400 m, lebar dasar saluran
0,70 m,lebar atas saluran 1,60 m, tinggi saluran 0,90 m dengan bentuk
travesium
77
4. Saluran dranase Ahmad Yani dengan panjang 390 m, lebar dasar saluran
0,70 m, lebar atas saluran 1,60 m ,tinggi saluran 0,90 m dengan bentuk
travesium
5. Saluran dranase Agus Salim dengan panjang 600 m, lebar dasar saluran
0,70 m, lebar atas saluran 1,60 m ,tinggi saluran 0,90 m dengan bentuk
travesium
C. Analisa Sistim Dranaise
Input yang diolah dalam analisis sistem drainasi adalah skema sistem
drainasidan data teknis saluran drainasi eksisting.Jumlah saluran drainasi di
Kecamatan Ujung Bulu adalah 24 saluran. Analisis dititik beratkan pada saluran yang
diduga tidak mampu menampung debit rancangan, sehingga menyebabkan terjadinya
genangan. Debit rancangan dihitung dari debit air hujan dan debit air kotor ditambah
dengan kandungan sedimen yang terdapat dalam aliran banjir sebesar 10%.
Perhitungan debit air hujan pada studi ini menggunakan rumus rasional yang
telah dimodifikasi, karena rumus ini dapat digunakan untuk daerah pengaliran yang
relatif kecil dan memiliki luas daerah yanglebih dari 0.80 km2. Luas daerah studi ±
5,91 km2. Perhitungan debit air hujan dipengaruhi oleh intensitas hujan dan koefisien
tampungan.
Debit air kotor adalah debit yang berasal dari air buangan hasil aktifitas
penduduk yang berasal dari lingkungan rumah tangga, bangunan umum,
instalasi,bangunan komersial dan sebagainya.
Untuk memperkirakannya terlebih dahulu harus diketahui jumlah kebutuhan
air rata-rata untuk daerah studi. Kebutuhan air bersih rata-rata penduduk di
Kecamatan Ujung Bulu adalah sebesar 150 liter/hari/orang. Proyeksi jumlah
78
penduduk Kecamatan Ujung Bulu menggunakan metode aritmatika karena hasil
analisis korelasinya lebih mendekati 1 daripada kedua metode lainnya, yaitu geometri
dan eksponensial.
Peroyeksi jumlah penduduk Kecamatan Ujung Bulu pada tahun 2020 adalah
sebesar 83,073 jiwa. Debit genangan merupakan hasil evaluasi saluran drainasi. Debit
genangan didapatkan dari selisih antara besarnya debit drainasi yang terdiri dari debit
yang berasal dari air hujan dan air limbah penduduk dengan kapasitas saluran drainasi
yang ada. Total debit genangan yang terjadi di Kecamatan Ujung Bulu adalah
sebesar 0,381 m3/det. Jumlah saluran drainasi yang tidak mampu menampung debit
rancangan adalah sejumlah 5 saluran yaitu saluran drainase jalan Caile, saluran
drainase jalan Melati, drainase jalan Gajah Mada, drainase jalan Ahmad Yani, dan
drainase jalan Agus salim.
Langkah perhitungan adalah sebagai berikut :
1. Saluran drainase jalan Caile = .= ( + )= (0,70 + 0,25 0,90) 0,90= 0,833 m2
= + 1 += 0,70 + 2 0,90 1 + 0,25= 2,55 m
= = 0,8332,555 = 0,325= 1 / ,
79
= 10,025 0,325 / 0,000341 ,= 0,350 m/dt= 0,833 0,350
= 0,291 m3/dt
2. Saluran drinase jalan Melati = .= ( + )= (0,70 + 0,25 0,90) 0,90= 0,833 m2
= + 1 += 0,70 + 2 0,90 1 + 0,25= 2,55 m
= = 0,8332,555 = 0,325= 1 / ,
= 10,025 0,325 / 0,000352 ,= 0,355 m/dt= 0,833 0,355
= 0,296 m3/dt
3. Saluran drainase jalan Gajah Mada = .= ( + )= (0,70 + 0,25 0,90) 0,90
80
= 0,833 m2
= + 1 += 0,70 + 2 0,90 1 + 0,25= 2,55 m
= = 0,8332,555 = 0,325= 1 / ,
= 10,025 0,325 / 0,000212 ,= 0,276 m/dt= 0,833 0,276
= 0,230 m3/dt
4. Saluran drainase jalan Ahmad Yani= .= ( + )= (0,70 + 0,25 0,90) 0,90= 0,833 m2
= + 1 += 0,70 + 2 0,90 1 + 0,25= 2,55 m
= = 0,8332,555 = 0,325= 1 / ,
= 10,025 0,325 / 0,000202 ,
81
= 0,269 m/dt= 0,833 0,269= 0,224 m3/dt
5. Saluran drainase jalan Agus Salim = .= ( + )= (0,70 + 0,25 0,90) 0,90= 0,833 m2
= + 1 += 0,70 + 2 0,90 1 + 0,25= 2,55 m
= = 0,8332,555 = 0,325= 1 / ,
= 10,025 0,325 / 0,000232 ,= 0,288 m/dt= 0,833 0,288
= 0,240 m3/dt
Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihap pada tabel di bawah ini
82
Tabel 21. Rekapitulasi saluran drainase yang tidak mampu menampung
debit rencana
NoSaluran
Drainase
Debit
rencana
(m3/dt)
Panjang
Saluran (m)
Tinggi
Muka Air
Tanah
(H)
Debit
masuk
(m3/det)
Genangan
(m3/det)
1 Jl. Caile 0,291 900 50 0,374 0,083
2 Jl.Melati 0,296 800 40 0,385 0,089
3 Jl. Gajah Mada 0,230 400 40 0,314 0,084
4 Jl.Ahmad Yani 0,224 390 40 0,265 0,040
5 Jl. Agus Salim 0,240 600 40 0,324 0,084
Jumlah 0,381
Sumber : Hasil perhitungan
D. Sumur Resapan
Penampang sumur resapan yang digunakan adalah bulat dengan jarijari1,5
m dan tinggi 3,5 m. Debit banjir yang akan ditampung oleh sumur
resapanmenggunakan persamaan Sunjoto, yaitu:= 2@ + 1 + ( )2
= 1 −dimana:
Qo = debit banjir yang akan ditampung sumur resapan (m3/det)
83
Q = debit air masuk (m3/det)
L = tinggi sumur resapan yang masuk ke dalam tanah (m)
K = koefisien permeabilitas tanah (m/det)
H = tinggi muka air (m)
T = waktu pengaliran
R = jari-jari sumur (m)
Sumur resapan ditempatkan pada lahan pekarangan penduduk. Dalam
perhitungan ini di ambil dari jalan Caile yang merupakan lokasi genangan.
Panjang jalan yang membuang aliran airnya ke Sungai adalah 750 m dan
lebarnya diambil rata-rata 100 m.Penggunaan sumur resapan 80% dari total rumah
yang ada di lokasi tersebut.Rata-rata luas tanah untuk satu rumah penduduk
adalah 20x10 m2.
Data:
Kawasan perumahan di Kelurahan Caile seluas 75 ha (750 x 1000 m2)
K = 2,138 x 10-4
Waktu konsentrasi V = 1 m/dt, Tc = 18,6 menit
IDF = 135,76 mm/jam
Luas kapling per KK = 750,000/2000 = 375 m2
= 100 0,10 + 100 0,95 + 50 0,95350 = 0,405= 0,00278 0,95 48 100 10 = 0,00127 /
F =5,5 x 0,5 = 2,75 m
K = 1,5 x 10-4 m/dt (diambil dari hasil percobaan Dinas PU Bulukumba)
84
Diameter sumur resapan = 1,5 m
Tinggi air di sumur resapan adalah
= 1,27 102,75 1,5 10 1 − , ,, , = 3,50Debit Banjir yang ditampung oleh sumur resapan:
Qs = 2π3,50. 2,138.10 5. 2,50ln 3,502.0,75 + 1 + ,. , 2= 0,00731 m3/det
Luas daerah total di lokasi tersebut adalah 600x100 m2. Luas untuk satu
kepala keluarga adalah 20x10 m2. Jadi total rumah yang ada di lokasi tersebut
adalah (600x100)/(20x10) = 300 rumah. Rumah yang menerapkan sumur resapan
hanya diambil 17% dari total rumah. Jadi, jumlah sumur resapan adalah17%x300
= 52 buah.
Total debit banjir yang ditampung oleh sumur resapan:Qrembesan sumur
resapan = 0,00731 x 52 = 0,38012 m3/det
Gambar 25. Dimensi sumur resapan
h = 3,
5 m
Q
D e b i t R e s a p a n P a d a S u m u r
b = 2 , 0 m
M u k a T a n a h
b = 1.5 m
85
Gambar 18. Bagan alir pembuatan sumur resapan air hujan
E. Debit Banjir Rencana
Debit banjir rencana (input) di kelurahan Caile seluas 600x100m2 adalah:
Qrin = 0,2778 . C . I . A
= 0,2778.0,5.47,56. (0,6x0,1)
= 0,381 m3/det
Qrembesan = Qrembesan sumur resapan
= 0,38012m3/det
Pemeriksaan TinggiMuka Air Tanah
> 3
Permeabilitas Tanah
> 2
Persyaratan Jarak
Memenuhi syarat
Sumur Resapan AirTanah
Sistem Penampang Air HujanTerpusat (Embung, Waduk dll).
Tidak
Tidak
Tidak
Ya
Ya
Ya
86
Debit banjir rencana (output) merupakan debit banjir rencana (input) dikurangi
debit rembesan. Debit banjir rencana (output) di lokasi kelurahan Caile
Qrout = Qren - Qrembesan
= 0,381 – 0,38012
= 0,00088m3/det
Persentase yang terserap:
%terserap = (Qrembesan / Qrin). 100%
= (0,38012 / 0,381) . 100 %
= 99,76%
Dari perhitungan di atas dapat diketahui bahwa sumur resapan yang
diterapkan mampu mengurangi debit banjir hingga 99,76 %.
Tabel 22. Perhitungan jumlah sumur resapan dan debit sumur resapan
No JalanJumlahSumur
Resapan(buah)
Koefoisien
Permeabilitas
Tanah(m/det)
Tinggi airDalamSumur
(m)
DebitSumur
Resapan(m3/det)
DebitRenca
na(m3/dt
)
DebtRencana– DebitSumur
Resapan
1 Caile 11
1,5x 10-4
3,50 0.0804
0,381
0.30059
2 Melati 11 3,50 0.0804 0.22018
3 Gajah Mada 10 3,50 0.0731 0.14708
4 Ahmad Yani 10 3,50 0.0731 0.07398
5 Agus Salim 10 3,50 0.0731 0.00088
Sumber : Hasil Perhitungan
Berdasarkan pengamatan langsung di daerah penelitian, koefisien
permeabilitas tanah di dapat 0,00015 m/dt,di ruas jalan tersebut di atas pembuatan
sumur resapan semuanya sama permeabilitas tanahnya karena jenis tanahnya
sama dengan perincian sebagai berikut :
87
1. Ruas jalan Caile di buat 11 sumur resapan dan setiap sumur resapan kapasitas
debit 0,00731 m3/det, sehingga jumlah total debit ke 11 sumur resapan adalah
0,0804 m3/det, sementara debit rencana 0,381 m3/det, maka jumlah debit
yang tidak tertampung oleh sumur resapan di ruas jalan Melati 0,30059
m3/det
2. Ruas jalan Melati di buat 11 sumur resapan dan setiap sumur resapan
kapasitas debit 0,00731 m3/det, sehingga jumlah total debit ke 11 sumur
resapan adalah 0,0804 m3/det, sementara debit rencana 0,381 m3/det, maka
jumlah debit yang tidak tertampung oleh sumur resapan di ruas jalan Melati
0,22018m3/det
3. Ruas jalan Gajah Mada di buat 10 sumur resapan dan setiap sumur resapan
kapasitas debit 0,00731 m3/det, sehingga jumlah total debit ke 10 sumur
resapan adalah 0,0731m3/det, sementara debit rencana 0,381 m3/det, maka
jumlah debit yang tidak tertampung oleh sumur resapan di ruas jalan Gajah
Mada 0,14708m3/det
4. Ruas jalan Ahmad Yani di buat 10 sumur resapan dan setiap sumur resapan
kapasitas debit 0,00731 m3/det, sehingga jumlah total debit ke 10 sumur
resapan adalah 0,0731m3/det, sementara debit rencana 0,381 m3/det, maka
jumlah debit yang tidak tertampung oleh sumur resapan di ruas jalan Ahmad
Yani 0,07398m3/det
5. Ruas jalan Agus Salimdi buat 10 sumur resapan dan setiap sumur resapan
kapasitas debit 0,0731 m3/det, sehingga jumlah total debit ke 10 sumur
resapan adalah 0,0731m3/det, sementara debit rencana 0,381 m3/det, maka
88
jumlah debit yang tidak tertampung oleh sumur resapan di ruas jalan Caile
0,00088m3/det
89
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan sebelumnya maka dapat
ditarikkesimpulan sebagai berikut:
1. Perencanaan sumur resapan di wilayah Kecamatan Ujung Bulu Kabupaten
Bulukumba dianjurkan pada setiap halaman rumah membuat sumur resapan
dengan diameter 1,5 m dan kedalaman 3,5 m, dari hasil analisa sumur resapan
dapat menampung debit banjir sebesar 2,266 m3/det .Prosentase debit banjir
yang dapat dikurangi akibat sumur resapan adalah 80,34%
2. Jumlah titik sumur resapan yang direncanakan untuk wilayah Kecamatan
Ujung Bulu Kabupaten Bulukumba adalah 155 buah sumur resapan dengan
kapasitas setiap sumur resapan 0,00731 m3/det dengan jarak rata-rata setiap
ruas jalan 20 m
B. Saran
Alternatif penanganan masalah yang disarankan untuk mereduksi genangan
air di Kecamatan Ujung Bulu adalah:
1. Menerapkan penggunaan sumur resapan di setiap rumah warga.
2. Menerapkan sistem drainase resapan di ruas jalan di Kecamatan ujung
Bulu,khususnya di ruas jalan utama.
90
3. Melengkapi data-data yang digunakan baik dari segi geometris saluran, dari
segihidrologi, hidrometri maupun geologi guna penajaman hasil analisa
maupunperencanaan.
4. Adanya penanggulangan terhadap berbagai macam faktor penyebab genangan
di Kecamatan Ujung Bulu yaitu dengan tidak membuang sampah ke saluran
drainase.
5. Mengelola daerah resapan hujan agar dapat menyerap air hujan dengan baik
danmenambah cadangan air tanah.
91
DAFTAR PUSTAKA
Badan Perencanaan Pembangunan Daerah (BAPPEDA). 2014. Rencana Detail
Tata Ruang Bagian Wilayah Kota (BWK) Ujung Bulu Kot Bulukumba.
Pemerintah Kabupaten Bulukumba
Chow, V. T. 1992. Hidrolika Saluran Terbuka. Erlangga, Jakarta.
Dake, J.M.K, Pangaribuan, Y.P dan Tachyen, E.P. 1985. Hidrolika Teknik
Erlangga, Jakarta.
Direktorat Jendral Pengairan. 2000. Perhitungan Debit Banjir Rencana. Pusat
Penelitian Pranata Pembangunan Universitas Indonesia, Jakarta.
Franzini, J.B, Linsley, R.K dan Sasongko, D, 1986. Teknik Sumber Daya Air,
Jilid II, Erlangga, Jakarta.
Harto, Sri, 1993. Analisis Hidrologi, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Kohler, M.A, Linsley, R.K dan Paulhus, J.L.H, 1996.Hidrologi Untuk Insinyur,
Erlangga, Jakarta.
Maryono, Agus. 2003. Konsep Ekodrainase sebagai Pengganti Drainase
Konvensional. Pusat Studi Transportasi dan LogistikUGM, Yogyakarta
Priatna, Budhi. Sumur Resapan Air Hujan.
Siswanto, Joleha. 2001. Sistem Drainase Resapan untuk Meningkatkan Pengisian
(Recharge) Air Tanah. Fakultas Teknik Universitas Riau, Riau.
Soemarto, C.D, 1999. Hidrologi Teknik, Erlangga, Jakarta.
Sostrodarsono, S, Takeda, K, 1980. Hidrologi Untuk Pengairan, PT. Pranya
Paramita, Jakarta.
92
Sunjoto. Pembangunan di Kawasan Resapan Air, Studi Kasus Pusat Pelatihan
Transmigrasi di Daerah Istimewa Yogyakarta. Fakultas Teknik UGM,
Yogyakarta.
Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan.ANDI Offset,
Yogyakarta.
Susilawati, Siti Azizah dkk. 2001. Dampak Perkembangan Kota terhadap
Peresapan Ait dalam Tanah di Kota Malang, Jawa Timur, Malang.
Soewarno, 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik Untuk Analisa Data.
Nova, Bandung.
Tata Cara Perencanaan Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan Pekarangan
(SNI:03-2453-2002)
Triatmodjo, B, 1993. Hidraulika I, Beta Offset, Yogyakarta.
Triatmojo, B, 1996. Hidraulika II, Beta Offset, Yogyakarta.
Wildensyah, Iden. 2006. Penghijauan Daerah Resapan sebagai Upaya Konservasi
Sumber Daya Air. Universitas Pendidikan Indonesia.