KAJIAN PEMANFAATAN PEMANENAN AIR HUJAN PADA FLY OVER SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER AIR PERTAMANAN KOTA MENGGUNAKAN PENDEKATAN
KONSEP ECO-DRAINASE
Imam Suprayogi1), Yenita Morena2) Joleha3) Muhammad Reza4)Geo Gifaj Ruci Adzano5), Universitas Riau
Kampus Bina Widya Jalan HR. Soebrantas KM 12,5 Pekanbaru, Kode Pos 28293 Email: drisuprayogi@yahoo.com
ABSTRACT
The average value of the free aquifers in Pekanbaru City continues to increase that marked increase in subsidence of groundwater impacted difficulty gaining ground water. Sourced from the Department of Public Works and Spatial Planning Pekanbaru city that watering park in Pekanbaru cityused reservoir water from well located in Pekanbaru City Forest, Diponegoro Street, Sail District, Pekanbaru. The water is standard water for the provision of clean water. Therefore, it is necessary to find an alternative water source that can be used for watering City Park. One of them is rainwater. All this time, rainwater only allowed wasted and underused. Though rain water can be used for watering plants. Rain water can be use by rainwater harvesting technology. In this study conducted a study on the utilization of rainwater harvesting at the Fly Over Bridge at intersection of Jenderal Sudirman Street and Tuanku Tambusai Street Pekanbaru City as an alternative water source for City Park. To find the rainwater harvesting donation, design and cost budget plan, do calculation and analysis. Supported by the software of Analysis Frequency and RainCycle Standard v2.0 program, the optimum container size measurement result that can be built is 385 m3 which will be divided
into 7 container tubs with each size is 55 m3 or dimension Length : Width : Height that is 16.22 m : 4 m : 1
m. And the large contribution of rainwater harvesting produced is 19% of 120 m3 or 22.8 m3 everyday if not
raining and at least 7.7% of 120 m3 or 9.24 m3 everyday if not raining.
Keywords: Raincycle Water Harvesting, Fly Over, Alternative Water Resource
I. PENDAHULUAN
Merujuk hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Juandi, dkk (2012) membuktikan bahwa nilai rata-rata akuifer bebas di Kota Pekanbaru terus mengalami peningkatan yang ditandai terjadinya penurunan muka air tanah yang berdampak kesulitan untuk memperoleh air tanah. Selanjutnya bersumber dari Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang Kota Pekanbaru bahwa guna pemenuhan kebutuhan air pertamanan di Kota Pekanbaru ,air yang digunakan untuk penyiraman tanaman bersumber dari sumur tandon yang terletak di Hutan Kota Pekanbaru, Jalan Diponegoro, Kecamatan Sail, Kota Pekanbaru dan air tersebut merupakan air yang standar untuk penyediaan air bersih (Armis, 2011). Dimana jumlah air yang digunakan untuk melakukan penyiraman pertamanan Kota Pekanbaru adalah sebanyak 120.000 liter dalam satu hari. Penyiraman dilakukan setiap hari jika tidak hujan. (Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang Kota Pekanbaru, 2017). Oleh karena itu, perlu dicari sumber air alternatif yang bisa digunakan untuk penyiraman pertamanan kota. Salah satunya adalah air hujan. Karena selama ini air hujan hanya dibiarkan terbuang dan kurang dimanfaatkan. Padahal air hujan dapat digunakan untuk penyiraman tanaman. Air hujan dapat dimanfaatkan dengan menggunakan teknologi pemanenan air hujan.
Pemanenan air hujan merupakan metode atau teknologi yang digunakan untuk mengumpulkan air hujan yang berasal dari atap bangunan, permukaan tanah, jalan atau perbukitan batu dan dimanfaatkan sebagai salah satu sumber suplai air bersih (UNEP, 2001; Abdulla et al, 2009)
Pemanfaatan teknologi pemanenan air hujan dapat diterapkan di Indonesia terutama di Kota Pekanbaru sebagai alternatif sumber air untuk pertamanan kota. Air hujan ini dapat menggantikan fungsi air sumur tandon yang digunakan oleh Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang Kota Pekanbaru untuk penyiraman pertamanan kota.
Kota Pekanbaru memiliki Jembatan Layang (Fly Over). Di tinjau dari sistem drainase yang diterapkan, Jembatan Layang (Fly Over) menerapkan sistem drainase Konvensional.
Konsep dari sistem konvensional adalah membuang air genangan secepat-cepatnya ke badan air tanpa sebelumnya diresapkan kedalam tanah. Dapat dilihat drainase konstruksi badan jalan Jembatan Layang (Fly Over) langsung mengalirkan air ke saluran drainase Jalan Jenderal Sudirman dibawahnya. Hal ini kedepannya dapat menimbulkan masalah lingkungan seperti saluran drainase Jalan Jenderal Sudirman akan menerima beban yang melampui kapasitasnya yang bisa menyebabkan banjir di musim hujan dan menurunkan kesempatan bagi air untuk meresap kedalam tanah yang bisa menyebabkan kekeringan di musim kemarau. Sehingga perlu dilakukan perubahan sistem drainase yang diterapkan di Jembatan Layang (Fly Over) yakni merubah dari sistem drainase konvensional ke sistem drainase ramah lingkungan (eco-drainase). Nantinya air hujan yang jatuh ke konstruksi badan jalan Jembatan Layang (Fly Over) tidak langsung terbuang ke saluran drainase jalan Jenderal Sudirman. Cara yang bisa digunakan salah satunya adalah menggunakan pemanenan air hujan model tampungan. Hal ini dapat membuat air hujan tidak langsung terbuang akan tetapi dapat ditampung dan dimanfaatkan sebagai alternatif sumber air pertamanan kota.
Oleh karena itu penelitianini melakukan kajian pemanfaatan pemanenan air hujan pada Jembatan Fly Over di Simpang Jalan Jenderal Sudirman – Tuanku Tambusai Kota Pekanbaru sebagai alternatif sumber air pertamanan Kota Pekanbaru. Dimana selama ini air hujan yang jatuh di jalan Fly Over dibiarkan tidak ditampung dan hanya terbuang ke saluran drainase jalan saja, sehingga upaya konservasi air menjadi sangat penting dalam upaya mendukung pengelolaan sumber daya air yang berkelanjutan.
II. METODOLOGI
Lokasi penelitian berada di Fly Over Simpang Jalan Jendral Sudirman – Tuanku Tambusai Kota Pekanbaru. Lokasi ini secara geografis terletak pada N 0o30’45.2412” dan E 101o26’53.6352” sampai N
0o30’29.3256” dan E 101o27’1.2096”.
Prosedur pada penelitian ini meliputi pengumpulan alat dan data, analisis hidrologi, analisis hidrolika serta analisis menggunakan program bantu RainCycle Standard v2.0.
Pengumpulan data dilakukan dengan melakukan survei kondisi eksisting dan mencari data kepada kelembagaan atau instansi terkait. Adapun alatdandata yang dikumpulkan berupa data primer dan data sekunder.
Dalam upaya mendukung ketersediaan data primer di lapangan maka dalam penelitian in iperlu didukung alat sebagai berikut :
1. Alat Pengukur Beda Tinggi (water pass) 2. Bak rambu pengukur
3. Global Positioning System (GPS) 4. Meteran dorong
5. Kamera
Data primer didapat dengan melakukan pengamatan dan pengukuran guna mengumpulkan data – data yang ada di lapangan melalui kegiatan survei. Kegiatan survei yang dilakukan meliputi
1. Penetapan data titik elevasi menggunakan alat pengukur beda tinggi pada setiap tiang penyangga dari Jembatan Fly Over guna penetapan pola aliran saluran drainase atas pada Fly Over
2. Penetapan luasan Daerah Tangkapan Air / DTA pada konstruksi badan jalan pada Jembatan Fly Over
3. Melakukan pengukuran dimensi saluran dan material saluran kondisi eksisting pada Jembatan Fly Over
4. Menetapkan luasan dari lahan pertamanan yang dimungkinkan menjadi lokasi penempatan bangunan konstruksi bak penampung pemanenan air hujan sebagai cadangan kebutuhan air pertamanan kota Pekanbaru
Data sekunder yang digunakan pada penelitian ini adalah
1. Data Perencanaan Gambar Eksisting dari Jembatan Fly Over yang diperoleh dari Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang Provinsi Riau
2. Data curah hujan Stasiun Kota Pekanbaru darita hun 2006-2015 yang diperoleh dari Balai Wilayah Sungai (BWS) III Sumatera
3. Daftar harga satuan material dan upah tenaga kerja dari Dinas Cipta Karya Provinsi Riau
4. Data kebutuhan air pertamanan kota yang bersumber dari Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang Kota Pekanbaru
1. Melakukan analisis hidrologi yang meliputi persiapan input data runtun waktu curah hujan Stasiun Pekanbaru rentang 2006-2015 untuk melakukan analisis frekuensi guna penetapan jenis distribusi curah hujan dan menetapkan besaran nilai kalualang menggunakan Program Bantu Analisis Frekuensi dengan uji chi kuadrat dan uji Smirnov– Kolmogorov, menetapkan waktu konsentrasi, menganalisis intensitas curah hujan, menetapkan nilai koefisien pengaliran, menetapkan luasan catchment areadan nilai debit rencana
2. Melakukan analisis hidrolika menggunakan hokum Kontinyuitas untuk mengontrol diameter eksisting dari saluran drainase pada jembatan Fly Over untuk selanjutnya dilakukan pencocokan terhadap diameter saluran drainase pada kondisi perencanaan, melakukan analisis dengan program bantu RainCycle Standard v2.0 guna mendapatkan dimensi bak penampung dan persentase kebutuhan air yang terpenuhi
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam penelitian ini dilakukan kajian pemanfaatan pemanenan air hujan pada jembatan .Fly Over ada 3 komponen utama pemanenan air hujan yang harus diperhatikan yaitu catchment area atau daerah tangkapan air (DTA),saluran penyalur air hujan, dan bak penampung air hujan.
1. Kondisi Eksisting Fly Over
Fly Over Simpang Jalan Jenderal Sudirman – Tuanku Tambusai Kota Pekanbaru memiliki 2 Oprit (bagian timbunan tanah padat dibelakang abutment) dan memiliki 8 tiang penyangga dan 7 segmen. Panjang total Fly Over adalah 550 meter dengan rincian panjang masing – masing oprit adalah 100 meter. Sedangkan panjang masing – masing segmen adalah 50 meter. Setiap segmen dilengkapi saluran pembuang air hujan dan saluran pembuang di alirkan ke 7 bak kontrol yang masing – masing terdapat di samping 7 tiang penyangga. Nantinya air hujan yang masuk ke saluran pembuangan air akan dialirkan ke bak kontrol sebelum dibuang ke saluran drainase Jalan Sudirman. Selanjutnya Fly Over memiliki 2 jalur jalan dengan lebar total 11.5 meter dengan rincian lebar masing – masing jalur adalah 5.5 meter dan daerah pembatas jalan 0.5 meter
Fly Over memiliki 6 median jalan yang terletak dibawah Fly Over, dimana terdapat 5 median jalan dibawah Fly Over yang dapat dijadikan tempat peletakan bak penampung air hujan karena 7 bak kontrol tempat jalur saluran pembuangan air dari badan jalan Fly Over terletak di 5 median jalan tersebut.
Sehingga luasan total daerah yang dapat dijadikan tempat peletakan bak penampung air hujan adalah jumlah dari 5 luas median jalan tersebut. Luasan total dapat dihitung yaitu :
Luas total = Luas 1 + Luas 2 + Luas 3 + Luas 4 + Luas 5 = 511.75 m2 + 218.88 m2 + 124.7 m2 +176.3 m2 +
500.25 m2= 1531.88 m2
2. Penentuan Catchment Area
Tiap segmen badan jalan memiliki panjang 50 m dan lebar 11.5 m. Oleh karena itu Luas Catchment Area adalah luas dari 7 segmen badan jalan Fly Over dan dapat dihitung yaitu :
Luas Catchment Area = 7 x Luas Segmen Luas Catchment Area = 7 x (P x L)
Luas Catchment Area = 7 x (50 m x 11.5 m) Luas Catchment Area = 7 x 575 m2
Luas Catchment Area = 4025 m2
3. Analisis Hidrologi
Dari analisis frekuensi didapatkan nilai R24 (tinggi hujan maksimum dalam mm/24 jam atau mm/hari)
dari kala ulang 10 tahun yaitu sebesar 122,09 mm/hari.
Gambar 3.1 Tampilan Menu Kala Ulang
Perhitungan intensitas untuk hujan harian digunakan rumus Mononobe sebagai berikut :
I = 24
24 (
24 ) /
Sehingga intensitas hujan atau I dapat dihitung yaitu :
I = , / (
. )
/
I = 206.2 mm/jam A
Debit air hujan dapat dihitung dengan Rumus Rasional. Rumus Rasional :
Qhidrologi = 1
3,6. C. I. A Sehingga debit air hujan atau Q dapat di hitung yaitu :
Qhidrologi = ,(. C. I. A Qhidrologi = 1 3,6 x 0.95 x 206.3 mm jamx 0.0002875 km2 Qhidrologi = 0.016 m3/dt 4. Analisis Hidrolika
Diameter saluran kondisi eksisting adalah 6 inchi atau 15.24 cm atau r = 7.62 cm (Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang Provinsi Riau).
Kapasitas maksimum ditetapkan pada kedalaman air sama dengan 0.8 D, dimana D adalah diameter pipa. Sehingga Q hidrolika dapat dihitung yaitu :
Qhidrolika = As x V
Qhidrolika = ( 0.8 πr2 )x 1.64 m/dt
Qhidrolika = (0.8 x 3.14 x (0.0762m)2) x 1.64 m/dt
Qhidrolika = 0.014566 m2 x 1.64 m/dt
Qhidrolika = 0.024 m3/s
Kemudian untuk mengetahui kemampuan saluran yang dibebani akan dikontrol antara debit hidrolika pada saluran (Qhidrolika) dengan debit hidrologi air hujan yang melimpas (Qhidrologi) dimana nilai (Qhidrolika) sama
atau harus lebih besar daripada (Qhidrologi).
Dimana dari perhitungan didapatkan hasil sebagai berikut : (Qhidrolika) = 0.024 m3/dt
(Qhidrologi) = 0.016 m3/dt
Debit hidrolika lebih besar daripada debit hidrologi, artinya dimensi saluran kondisi eksisting yaitu 6 inchi sudah aman dan mampu menampung debit air hujan rencana periode ulang 10 tahun.
5. Hasil Simulasi Program Bantu RainCycle Standard v2.0
Merujuk dari hasil running simulasi pada Gambar 4.19 diatas, terdapat grafik hubungan antara ukuran tanki penampung (bak penampung air hujan) dalam m3 terhadap pemenuhan kebutuhan air untuk pertamanan
Kota Pekanbaru dalam %, apabila ukuran tangki dibuat lebih besar 207 m3 maka persentase pemenuhan
kebutuhan air akan tetap sama 8.5%, terlihat dari grafik yang menunjukkan garis datar. Sehingga dari hasil
running simulasi menggunakan data curah hujan tahun 2011 maka ukuran tangki penampung optimum adalah 207 m3 dengan besar persentase pemenuhan kebutuhan air pertamanan Kota Pekanbaru sebesar 8.5%.
Artinya dari kebutuhan air pertamanan Kota Pekanbaru sebesar 120 m3 setiap hari jika tidak hujan, tangki
penampung air hujan dapat memenuhi kebutuhan air sebesar 8.5% atau sebesar 10.2 m3.
Dengan cara serta langkah yang sama maka dilakukan proses running simulasi untuk tahun 2012, 2013, 2014 dan 2015. Maka akan diperoleh data hubungan antara ukuran tangki penampung terhadap persentase pemenuhan kebutuhan air pertamanan Kota Pekanbaru dari tahun 2011, 2012, 2013, 2014, dan 2015. Selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 3.1 dibawah ini.
Tabel 3.1 Hubungan Antara Ukuran Tangki Penampung Air Hujan Terhadap Persentase Pemenuhan Kebutuhan Air Pertamanan Kota Pekanbaru Dari Tahun 2011 Hingga 2015
Tahun Curah Hujan Tahunan (mm/tahun)
Ukuran Tangki Optimum
(m3)
Persentase Pemenuhan Kebutuhan Air Pertamanan Kota Pekanbaru
(%) 2011 1155.5 207 8.5 2012 2441 385 19 2013 1001.1 312 8.1 2014 1066.3 263 8.2 2015 1024 202 7.7
Sumber : Hasil Running RainCycle Standard v2.0, 2018
Merujuk dari hasil running yang disajikan pada Tabel 3.1 menunjukkan bahwa input data curah hujan yang pernah terjadi mempengaruhi ukuran tangki optimum dan persentase pemenuhan kebutuhan air. Dimana curah hujan terbesar adalah tahun 2012 dengan hasil running simulasi didapatkan ukuran tangki optimum yang dapat dibangun adalah ukuran 385 m3 dengan persentase pemenuhan kebutuhan air
pertamanan Kota Pekanbaru sebesar 19%. Dan curah hujan terkecil adalah tahun 2015 dengan hasil running
simulasi didapatkan ukuran tangki optimum yang dapat dibangun adalah ukuran 202 m3 dengan persentase
pemenuhan kebutuhan air pertamanan Kota Pekanbaru sebesar 7.7%. Oleh karena itu ukuran tangki yang dipilih untuk dibangun adalah ukuran tangki terbesar dari 5 hasil running simulasi, sehingga ukuran tangki dapat menampung air hujan terbesar. Artinya dengan ukuran tangki 385 m3 pemanenan air hujan dapat
memberikan sumbangan air terhadap pemenuhan kebutuhan air pertamanan Kota Pekanbaru paling banyak adalah 19% dari 120 m3 atau sebesar 22.8 m3 setiap hari jika tidak hujan dan paling sedikit adalah 7.7% dari
120m3 atau sebesar 9.24 m3 setiap hari jika tidak hujan.
Merujuk dari data hasil running simulasi didapatkan ukuran tangki optimum yang akan dibangun adalah ukuran 385 m3. Namun dikarenakan saluran pembuangan air terdapat 7 jalur yang mengarah ke 7 bak kontrol
yang berbeda, maka bak penampung harus dibangun di 7 jalur tersebut. Sehingga bak penampung akan ada 7 dengan ukuran masing – masing yaitu
Ukuran Bak = 385 m3 / 7
Ukuran Bak = 55 m3
Demi menjaga nilai estetika Fly Over, maka tinggi bak penampung maksimal harus 1 mkarena kondisi eksisting lahan tempat peletakan bak penampung terdapat pagar pedestrian setinggi 1 m. Bak dibuat agar tidak melebihi tinggi dari pagar pedestrian. Namun dikarenakan ukuran diameter saluran pembuangan air kondisi eksisting adalah 6 inchi atau 0.1524 m, maka untuk tinggi bak penampung harus dikurang freeboard
ukuran diameter saluran. Sehingga tinggi bak penampung bersih yang berisi air yaitu Tinggi bak bersih = 1 m – 0.1524 m
Tinggi bak bersih = 0.8476 m
Untuk lebar bak bersih ditentukan yaitu 4 m, karena lebar lahan median jalan tempat peletakan bak penampung ada yang memiliki lebar minimal 4.3 m.
Sehingga untuk ukuran panjang bak penampung bersih dapat dihitung yaitu : Volume Bak = Panjang bak bersih x Lebar bak bersih x Tinggi bak bersih
55 m3 = Panjang bak bersih x 4 m x 0.8476 m
55 m3 = Panjang bak bersih x 3.3904 m2
Panjang bak bersih = 55 m2 / 4 m
Panjang bak bersih = 16.22 m
Jadi ukuran dimensi bak yang akan dibuat adalah sebagai berikut : Tinggi Bak = 1 m
Lebar Bak = 4 m Panjang Bak = 16.22 m
Gambar 3.2 Detail Ukuran Bak Penampung IV. KESIMPULAN
1 Besarnya sumbangan pemanenan air hujan memanfaatkan konstruksi badan jalan sebagai catchment area diFly OverSimpang Jalan Jenderal Sudirman – TuankuTambusai Kota Pekanbaru untuk dijadikan sebagai alternatif sumber air pertamanan Kota Pekanbaru adalah paling besar 19% dari 120 m3 atau
sebesar 22.8 m3 setiap hari jika tidak hujan dan paling sedikit adalah 7.7% dari 120 m3 atau sebesar 9.24
m3 setiap hari jika tidak hujan.
2 Ukuran bak penampung optimum yang dapat dibangun adalah 385 m3 yang akan dibagi menjadi 7 bak
penampung dengan ukuran masing-masing adalah 55 m3 atau berdimensi Panjang bak : Lebar bak :
Tinggi bak yaitu 16.22 m : 4 m : 1 m.
V. SARAN
Untuk mendapatkan hasil persentase pemenuhan air yang lebih besar, perlu di lakukan pemanenan air hujan di tempat yang memiliki catchment area yang lebih besar.
VI. DAFTAR PUSTAKA
Abdulla, F.A. dan Al-Shareef, A.W. (2009). Roof rainwater harvesting systems for household water supply in Jordan.Desalination 243: 195-207.
Appan, A. (1999). A dual-mode system for harnessing roofwater for nonpotable uses. Urban water 1 : 317 – 321.
Armis, R.R. 2011. Pengelolaan Lanskap Jalur Hijau Kota Jalan Jendral Sudirman Pekanbaru oleh Dinas Kebersihan dan Pertamanan Kota Pekanbaru. Skripsi Sarjana, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Ghisi, E., Davida, F.T dan Vinicius, L.R. (2009). Rainwater harvesting in petrol stations in Brasilia: Potential for potable water saving and investment feasibility analysis.Resources, Conservation and Recycling 54 : 79 – 85.
Juandi, M., Rofeah & Defrianto. (2012). Analisa Akuifer Bebas Kota Pekanbaru dengan Menggunakan Metode Beda Hingga. FMIPA. UR
KimR.H., Sangho,L.,Jinwoo,J., Jung H.L dan Yeong, K.K. (2007). Reusegreywater and rain water using fiber filter media and metal membrane. Desalination202 : 326 - 332.
Song,J.,Mooyoung, H.,Tschungil, K dan Jeeeun, S. (2009). Rain water harvesting asasuatainable water supply optionin Banda Aceh. Desalination 248: 233- 240.
UNEP International Technology Centre. (2001). Rainwater Harvesting. Murdoch University of Western Australia.
Zhang, Y.,Donghui, C.,Liang,C dan Stephanie, A. (2009).Potential for rain wateruse inhigh - rise buildings in Australia cities. Journal of Environmental Management91 : 222-226.
