i SKRIPSI
PERENCANAAN SUMUR RESAPAN AIR HUJAN UNTUK LAHAN PEKARANGAN DI JALAN KESRA RAYA TANJUNG KARANG PERMAI
Planning Of Rainwater Catchment Wells For Yards In The Main Road Of Tanjung Karang Permai
Tugas akhir
Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajat S-1 Jurusan Rekayasa Sipil
Oleh:
HAFIZAN HAIRULLAH 41411A0088
JURUSAN REKAYASA SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MATARAM 2020
vi MOTTO
Jangan Takut Dengan Mereka Yang Mengejekmu. Karna Kamu Akan
Selalu Punya Keberanian Yang Lahir Setelah Dirimu Bersyukur.
Hari Ini Mereka Bisa Saja Menginjakmu Ribuan Kali, Tapi Esok Hari
Kamu Bisa Bangkit Biar Sekali Tapi Berarti Selamanya.
Biar Mereka Merobek Senyum Di Wajahmu Tetapi Semangat Dalam
Jiwamu Selalu Menyembuhkan Semuanya.
vii UCAPAN TERIMA KASIH
Tugas akhir ini dapat diselesaikan berkat bantuan dan dorongan baik moril maupun materil dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya terutama kepada:
1. Bapak Isfanari, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Mataram.
2. Ibu Titik Wahyuningsih ST, MT. selaku Ketua Program Studi Rekayasa Sipil Universitas Muhammadiyah Mataram.
3. Bapak Dr.Eng. M. Islamy Rusyda, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing Utama.
4. Ibu Agustini Ernawati, ST., M.Tech. selaku Dosen Pembimbing Pendamping.
5. Kedua orang tua tercinta Ibu Baiq Khadijah dan Bapak Lalu Sanusi yang telah memberikan doa, semangat dan dukungannya.
6. Keluarga tercinta Adeq Sari, Limda, Kakak Wara Dan Emi
7. Sahabat tercinta Lisa Laeli Fitri, Taptajani, Sadir Arifin, Lalu Satia Bintara, Lalu Mawardi, Lalu Abdurahman,
8. Semua rekan – rekan mahasiswa Rekayasa Sipil angkatan 2013 dan 2014 atas motivasi serta dukungannya, rekan-rekan pejuang subuh, semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah memberikan bimbingan kepada penulis dari awal kuliah hingga selesai. Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan imbalan yang terbaik atas segala bantuan yang diberikan kepada Penulis.
viii KATA PENGANTAR
Dengan mengucap puji syukur kehadirat Allah SWT. atas limpahan rahmat dan karunia-Nya serta shalawat serta salam semoga terlimpahkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW. Berkat kemurahan Allah pula sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya meskipun masih jauh dari kesempurnaan.
Skripsi ini mengangkat judul “Perencanaan Sumur Resapan Air Hujan Untuk Lahan Pekarangan Di Jalan Kesra Raya Tanjung Karang Permai”
Tugas Akhir ini merupakan salah satu prasyarat wajib akademis yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Mataram sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana (S-1).
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari berbagai pihak sangat diharapkan guna perbaikan dan penyempurnaan penyusunan selanjutnya.
Mataram, Januari 2020
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ...ii
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN ... iv
MOTTO ... v
UCAPAN TERIMA KASIH... vi
KATA PENGANTAR ...vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR NOTASI ... ABSTRAK ... BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang ... 1 1.2.Rumusan Masalah ... 2 1.3.Tujuan Perencanaan ... 2 1.4.Manfaat Perencanaan ... 3 1.5.Batasan Masalah ... 3 1.6.Lokasi Studi ... 4
BAB II DASAR TEORI 1.1.Tujan Pustaka ... 5
1.2.Landasan Teori ... 5
1.2.1. Siklus Hidrologi ... 5
1.2.2. Hujan ... 6
1.2.3. Curah Hujan Rerata Daerah ... 7
1.2.4. Uji Konsistensi Data ... 8
1.2.5. Analisa Disribusi Frekuensi ... 10
1.2.5.1. Disribusi Probabilitas Gumbel ... 13
x
1.2.5.3. Distribusi Probabilitas Log Normal ... 14
1.2.5.4. Distribusi Probabilitas Log Pearson Tipe III…………. .. 15
1.2.6. Sumur Resapan... 16
1.2.6.1. Perencanaan sumur resapan ... 16
1.2.6.2. Volume Andil Banjir... 17
1.2.6.3. Volume Air Hujan Yang Meresap ... 19
1.2.6.4. Volume Penampungan ... 20
1.2.7. Spesifikasi sumur resapan ... 20
1.2.8. Penentuan jumlah sumur resapan ... 22
BAB III METODE PERENCANAAN 1.1.Lokasi Perencanaan ... 24
1.2.Tahapan Perencanaan ... 25
1.2.1.Pengumpulan Data ... 25
1.2.2.Anlisa Data Sekunder dan Primer ... 25
1.2.3.Perencanaan sumur resapan ... 26
1.2.4.Bagan Alir Perencanaan ... 27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Pengukuran Kedalaman Air Tanah ... 28
4.2.Analisis Hidrologi ... 29
4.2.1. Data Curah Hujan... ... 29
4.2.2. Uji Konsistensi Data Curah Hujan... ... 30
4.2.3. Curah Hujan Rerata Daerah ... 33
4.2.4. Analisis Distribusi Frekuensi ... 35
4.2.5. Uji Kecocokan Distribusi Frekuensi ... 38
4.2.6. Curah Hujan Rancangan ... 40
4.3.Perencanaan Sumur Resapan ... 45
4.3.1. Perhitungan dan Penentuan Sumur Resapan ... 45
4.4.Pembahasan ... 55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan ... 57
xi DAFTAR PUSTAKA
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Faktor reduksi ... 8
Tabel 2.2 Nilai /√nkritis dan /√nkritis ... 10
Tabel 2.3 Parameter statistik untuk menentukan jenis distribusi ... 13
Tabel 2.4 Jarak penempatan sumur resapan air hujan ... 17
Tabel 2.5 Koefisien limpasan ... 18
Tabel 2.6 Alternatif pemakaian bahan konstruksi ... 21
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Kedalaman air Tanah ... 28
Tabel 4.2 Data curah hujan tahunan Stasiun Monjok ... 29
Tabel 4.3 Uji RAPS pada Stasiun hujan Monjok ... 30
Tabel 4.4 Curah hujan harian maksimum rerata dengan faktor reduksi ... 35
Tabel 4.5 Perhitungan parameter statistik data curah hujan ... 35
Tabel 4.6 Persyaratan jenis distribusi hujan ... 36
Tabel 4.7 Hasil uji Chi-Kuadrat data curah hujan ... 38
Tabel 4.8 Perhitungan curah hujan rancangan dengan metode Log Pearson Tipe III ... 39
Tabel 4.9 Nilai curah hujan rancangan ... 43
Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Dimensi Sumur Resapan Bentuk Lingkaran ... 46
Tabel 4.11 Analisa Satuan Pekerjaan Galian Tanah ... 48
Tabel 4.12 Bahan Cetakan Buis Beton ... 49
Tabel 4.13 Analisa Satuan Pekerjaan Plat beton bertulang untuk penutup atas sumur resapan ... 50
Tabel 4.14 Analisa Satuan Pekerjaan Pemasangan pipa masuk dan keluar ... 51
Tabel 4.15 RAB Sumur Berbentuk Lingkaran ... 52
Tabel 4.16 Rekapitulasi Biaya Pembuatan Sumur Resapan ... 53
Tabel 4.17 Biaya pembuatan sumur resapan lingkaran dengan buis beton ... 55
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Denah Lokasi ... 4
Gambar 2.1 Metode poligon Thiessen ... 7
Gambar 3.1 Lokasi Perencanaan ... 23
Gambar 3.2 Bagan Alir Perencanaan ... 26
Gambar 4.1 Titik pengukuran kedalaman sumur ... 27
Gambar 4.2 Peta DAS Wilayah Lombok ... 32
Gambar 4.3 Peta luas DAS Wilayah Lombok ... 33
xiv
DAFTAR NOTASI
Sk* = nilai komulatif penyimpangan terhadap nilai rata-rata Sk** = Rescaled Adjusted Partial Sums (RAPS)
n = jumlah data
S = deviasi standar nilai variat (mm)
KT = faktor frekuensi (nilai variable reduksi Gauss) Cv = koefisien variasi
Cs = koefisien kepencengan Ck = koefisien kurtosis
XT = hujan rencana dengan periode ulang T tahun (mm) X = nilai rata-rata hitung variat
Sn = reduced standar Yn = reduced mean YT = reduced variate
X2 = nilai Chi-Kuadrat terhitung X2cr = nilai Chi-Kuadrat kritis Dk = derajat kebebasan
R = timggi hujan harian rata-rata (mm/hari) Q = debit (cm3)
xv
ABSTRAK
Pembangunan Perumahan Jln. Kesra Raya Tanjung Karang Permai mengakibatkan perubahan tata guna lahan yang menyebabkan berkurangnya lahan potensial sebagai lahan resapan. Untuk itu perlu dibuat sumur resapan yang berfungsi menampung dan menyerapkan air hujan kedalam tanah dan mengurangi resiko genangan di daerah pemukiman serta dapat dimanfaatkan untuk keperluan sehari-hari.
Perencanaan ini bertujuan untuk menentukan kebutuhan dimensi sumur resapan yang berbentuk lingkaran dan jumlahnya serta kebutuhan rencana anggaran biayanya pada setiap rumah di Perumahan Jln. Kesra Raya Tanjung Karang Permai. Perencanaan ini dilakukan berdasarkan analisis hujan rencana kala ulang 5 tahun.
Berdasarkan data dan analisis perhitungan sesuai SNI 03-2453-2002 didapatkan. Sumur resapan berbentuk lingkaran yang di rencanakan satu sumur resapan/ unit rumah, Dimana sumur resapan berbentuk lingkaran menggunakan bius beton dengan biaya pembuatan dengan diameter 1 m adalah Rp. 582.00/m kedalaman
Kata kunci: desain, sumur resapan.
xvi ABSTRACT
Housing development on Jalan Kesra Raya, Tanjung Karang Permai has led to changes in land use, namely the reduction of potential land as infiltration land. For this reason it is necessary to make infiltration wells that function to collect and absorb rainwater into the ground, reduce the risk of inundation in residential areas, and to be used for daily needs.
This plan aims to determine the dimensions of the circular infiltration well dimensions and the amount and the cost plan needs of each house in Jalan Kesra Raya Housing, Tanjung Karang Permai. This planning is done based on the analysis of the 5 year return period rain plan.
Based on data and analysis calculations according to SNI 03-2453-2002 obtained circular recharge wells planned for one infiltration well / house unit. The infiltration well is circular using a concrete anesthetic with a diameter and depth of 1 m and the construction cost is Rp. 582.00 / m.
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan sumber daya yang sangat penting bagi makhluk hidup di bumi. Bisa di sebut sebagai sumber kehidupan yang dimana ada air maka disitupula ada kehidupan. Air adalah dasar dari suatu kehidupan dan merupakan satu unsur yang dibutuhkan dalam kehidupan hingga manusia pun sangat menantikan kedatangannya, Air merupakan peran penting dalam suatu pembangunan dan perkembangan teknologi di dunia. Disisi lain pengelolaan air yang kurang baik dapat pengakibatkan dampak negatif, salah satunya dapat terjadinya banjir. Dengan melimpahnya ketersediaan air ini, manusia mempunyai kewajiban untuk mengelola dan mempergunakannya dengan bijak sehingga air dapat di lestarikan.
Nusa Tenggara Barat (NTB) terdiri dari Pulau Lombok dan Pulau Sumbawa, memiliki luas wilayah 20.153,15 km2. Dengan jumlah populasi sekitar 4.500.212 Jiwa. Dimana sering terjadi banjir dan genangan di beberapa Kabupaten atu Kota. Meskipun sudah ada saluran drenase, daya tamping saluran drenase tidak dapat menampung limpasan air hujan sehingga air bangunan meluber ke kanan kiri saluran yang mengakibatkan genangan.
Dengan meningkatnya jumlah penduduk dan pembanguna berupa kawasa di NTB, kususnya di kota Mataram telah menyebabkan peningkatan kebutuhan terhadap permukiman. Hal tersebut mengakibatkan terjadinya perubahan fungsi tata guna lahan. Semakin meningkat pengalihan fungsi dari lahan terbuka menjadi lahan permukiman menyebabkan berkurangnya daerah resapan air hujan. Perubahan tata guna lahan juga mempengaruhi system hidrologi sehingga dapat menyebabkan terjadinya banjir pada musim hujan dan kekeringan di musim kemarau. Pengaliran air yang terkendali dan semakin bertambahnya air hujan yang dapat meresap kedalam tanah, maka kondisi air tanah akan semakin baik.
2 Kondisi air tanah yang semakin baik dapat memberikan banyak manfaat kepada penduduk daerah permukiman.
Kecamatan Sekarbele merupakan salah satu kecamatan yang berada di Kota Mataram, yang jumlah penduduknya setiap tahun cenderung meningkat. Kepadatan penduduk yang terus meningkat ini menyebabkan lahan banyak digunakan untuk permukiman dan pembangunan. Salah satu daerah permukiman dengan kondisi perumahan cukup padat adalah Jln. Kesra Raya Tanjung Karang Permai.
Jln. Kesra Raya Tanjung Karang Permai, memiliki pekarangan rumah sebagai lahan terbuka sangat sempit bahkan ada beberapa rumah tanpa lahan terbuka sedikitpun, sehingga pada saat terjadi hujan air tersebut kurang mengisi kembali air tanah dangkal.
Belum adanya penerapan sumur resapan air hujan di daerah Tanjung Karang Permai, maka di anggap perlu direncanakan sumur resapan air hujan di daerah perumahan tersebut. Guna memberikan panduan sederhana bagi masyarakat yang tinggal di perumahan, agar dapat membangun sumur resapan air hujan sesuai dengan standar yang dibutuhkan.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang yang telah diuraikan, dapat diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana desain sumur resapan yang dapat di rencanakan Jln. Kesra Raya Tanjung Karang Permai?
2. Berapa biaya yang dibutuhkan untuk pembuatan sumur resapan?
1.3 Tujuan Perencanaan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dari perencanaan ini adalah :
1. Untuk mengetahui desain sumur resapan yang di rencanakan pada rumah di Jln. Kesra Raya Tanjung Karang Permai.
3 1.4 Manfaat Perencanaan
Manfaat yang diharapkan dari perencanaan ini adalah untuk memberi masukan informasi kepada warga di Jln. Kesra Raya Tanjung Karang Permai berupa dimensi, tipe konstruksi, bahan dan model serta gambar rencana sumur resapan yang bisa diterapkan di pekarangan rumah mereka masing-masing.
1.5 Batasan Masalah
Agar pembahasan lebih terarah maka diperlukan batasan masalah untuk mencegah melebarnya lingkup permasalahan. Adapun batasan permasalahannya adalah sebagai berikut :
1. Data curah hujan harian yang digunakan yaitu data dari pos pengamat hujan Monjok, dengan panjang data 10 tahun.
2. Perencaaan sumur resapan menggunakan bahan buis beton diameter 0.8, 1 dan 1.2 meter yang dijual di pasaran.
3. Lokasi yang di tinjau di bagi menjadi : Jln. Kesra Raya Tanjung Karang Permai
4 1.6 Lokasi Studi
Adapun lokasi studi tugas akhir dengan judul perncanaan sumur resapan air hujan untuk pekarangan di Jln. Kesra Raya Tanjung Karang Permai. Seperti terlihat pada gambar 1.1.
5 BAB II
DASAR TEORI
2.1 Tujuan Pustaka
Damayanti (2011) melakukan penelitian perencanaan sumur resapan di Perumahan Graha Sejahtera 7, Boyolali. Pada penilitian ini, diperoleh hasil perencanaan sumur resapan untuk tipe rumah 36/84 yaitu sumur resap berbentuk lingkaran dengan diameter 0,8 meter dan kedalaman 0,8 meter. Sedangkan untuk tipe rumah 30/70 diperoleh hasil yaitu sumur resapan berbentuk lingkaran dengan diameter 0,8 meter dengan kedalaman 0,7 meter.
Edowai (2013) melakukan penelitian di Perumahan Padasuka Garden, Bandung. Pada penelitian ini, didapatkan hasil yaitu 1 sumur resapan dengan diameter 1 meter dan kedalaman 2 meter untuk setiap unit rumah.
Pada penelitian yang dilakukan oleh Mulyanto (2018) di Perumahan Griya Citra Agung Kota Mataram, didapatkan hasil perencanaan sumur resapan berbentuk lingkaran untuk rumah tipe 24⁄60 yaitu diameter 1,2 m dan kedalaman 1,4 m, kemudian untuk rumah tipe 36/70 diperoleh diameter 1,2 m dan kedalman 2 m. Sedangkan untuk sumur resapan berbentuk segiempat untuk rumah tipe 24/60 diperoleh lebar 1 m, dan kedalaman 1,8 m, kemudian untuk tipe 36/70 didapatkan lebar 1,2 m dan kedalaman 1,5 m.
2.2 Landasan Teori 2.2.1 Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi merupakan salah satu aspek penting yang diperlukan pada proses analisis hidrologi. Siklus hidrologi adalah proses kontinyu dimana air bergerak dari bumi ke atmosfer dan kemudian kembali lagi ke bumi (Triatmodjo, 2008).
6 2.2.2 Hujan
Hujan merupakan salah satu persipitasi uap air yang berasal dari alam yang terdapat di atmosfer. Bentu persipitas laiannya adalah salju dan es. Hujan berasal sari uap air di atmosfer, sehingga bentuk dan jumlahnya di pengaruhi oleh faktor klimatologi seperti angin, teperatu dan tekanan atmosfer. Uap air tersbut akan naik ke atmosfer sehingga akan mendingin dan terjadi kondensasi menjadi butir-butir air dan kerisat-kerstal es yang akhirnya jatuh sebagai hujan (Bambang Triatmojo, 1998)
Jumlah air yang jatuh ke permukaan bumi dapat di ukur dengan menggunakan alat penangkar hujan. Disribusi hujan dalam ruang dapat di ketahui dengan mengukur hujan beberapa lokasi pada daerah yang di tinjau, sedangkan disribusi waktu dapat di ketahui dengan mengukur hujan sepanjang waktu. Satuan curah hujan selalu dinyatakan dalam satuan melimeter atu inchi namun untuk di Indonesia satuan curah hujan yang digunakan adalah dalam satuan melimeter (mm). Curah hujan merupakan ketinggian air hujan terkumpul dalam tempat yang datar , tidak menguap, tidak meresap dan tidak mengalir. Curah hujan (satu) melimeter artinya dalam luasan satu meter persegu pada tempat yang datar, tertapun air setinggi satu melimeter atu tertampung air sebanyak satu liter. Intensitas hujan adalah banyaknya curah hujan persatuan jangka waktu tertentu. Apabila dikatakan intensitsanya besar berarti hujan lebat dan kondisi ini sangat berbahaya karna dapat menibulkan banjir, lonsor dan efek negatif terhadap tanaman.
Hujan merupakan sumber dari semua air yang mengalir di sungai dan di dalam tampungan baik di atas maupun dibawah permukaan tanah. Jumlah dan pariasi debit sungai tergantung pada jumlah, intensitas dan disribusi hujan. Terdapat hubungan atara debit sungai dan curah hujan yang jatuh di DAS yang bersangkutan. Apabila data pencatatan debit tidak ada, data pencatatan debit hujan dapat digunakan untuk memperkirakan debit aliran (Triatmogjo, 2008).
7 2.2.3 Curah Hujan Rerata Daerah
Adapun cara yang digunakan dalam menentukan tinggi curah hujan rata-rata di atas areal tertentu dari angka-angka curah hujan di beberapa titik pos penakar atau pencatat (Soemarto, 1986), yaitu dengan metode Poligon Thiessen.
Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :
1. Lokasi pos penakar hujan di plot pada peta DAS. Antar pos penakar dibuat garis lurus penghubung.
2. Tarik garis tegak lurus di tengah-tengah tiap garis penghubung sedemikian rupa, sehingga membentuk poligon Thiessen. Semua titik dalam satu poligon akan mempunyai jarak terdekat dengan pos penakar yang ada di dalamnya dibandingkan dengan jarak terhadap pos lainnya. Selanjutnya, curah hujan pada pos tersebut dianggap representasi hujan pada kawasan dalam poligon yang bersangkutan.
3. Luas areal pada tiap-tiap poligon dapat diukur dengan planimeter dan luas total DAS dapat diketahui dengan menjumlahkan semua luasan poligon. Hujan rata-rata DAS dapat dihitung dengan persamaan berikut :
d 1d1+ 2d2+…+ ndn dengan :
d = tinggi curah hujan rata-rata areal (mm),
A = luas areal (km2),d1, d2, d3, …,dn = tinggi curah hujan pada pos pengamat 1,2,3…n (mm).
Gambar 2.1 Metode poligon Thiessen (Harto, 1993)
8 Apabila hanya terdapat satu stasiun hujan yang dekat dengan lokasi, sehingga untuk analisis hujan rata-rata, hujan harian maksimum pada lokasi tersebut dikalikan dengan faktor reduksi. Faktor reduksi dihitung dengan menggunakan Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Faktor reduksi DAS Faktor Reduksi (km2) 1 – 10 0,99 10 – 30 0,97 30 – 3000 1,152 - 0,123 log10 (AREA) (Sumber : Loebis, 1987)
2.2.4 Uji Konsistensi Data
Selain kehilangan atau rusaknya data, masih terdapat lagi kesalahan yang berupa ketidakpanggahan data (inconsistency). Sifat data ini perlu mendapatkan perhatian untuk memperoleh hasil analisis yang baik. Data hujan yang tidak panggah (inconsistent) dapat terjadi karena beberapa hal (Harto, 1993) :
a. Alat diganti dengan alat yang berspesifikasi lain b. Perubahan lingkungan yang mendadak
c. Lokasi dipindahkan
Untuk memperoleh hasil analisis yang baik, data hujan harus dilakukan pengujian konsistensi terlebih dahulu untuk mendeteksi penyimpangan. Pengujian konsistensi ada berbagai cara diantaranya menggunakan metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums). Metode RAPS digunakan untuk menguji ketidakpanggahan antar data dalam stasiun itu sendiri dengan mendeteksi pergeseran nilai rata-rata (mean) .
9 Dalam metode RAPS, konsistensi data hujan ditunjukkan dengan nilai kumulatif penyimpangannya terhadap nilai rata-rata berdasarkan persamaan berikut (Kamiana, 2011) : k* ∑( i -k i 1 ̅) ∑ i n
Dengan k 1, 2,….n ; pada saat k 0 maka k* = 0
Jika persamaan (2.2) dibagi dengan deviasi standar (Dy) maka akan diperoleh
Rescaled Adjusted Partial Sums (RAPS) atau dirumuskan sebagai berikut : k** k* Dy Dy2 ∑ ( i- ̅)2 n i 1 n (2.5) dengan :
Sk* = nilai kumulatif penyimpangannya terhadap nilai rata-rata, Yi = nilai data Y ke-I,
̅ = nilai Y rata-rata,
n = jumlah data Y,
Sk** = Rescaled Ajusted Partial Sums (RAPS), Dy = standar deviasi seri data Y.
Setelah nilai Sk** diperoleh untuk setiap k, tentukan nilai Q dan R terhitung dengan rumus :
Q = | Sk**| maks dan R = Sk** maks – Sk** min (2.6) Bandingkan, untuk jumlah data (n) dan derajat kepercayaan (α) tertentu, nilai-nilai di bawah ini :
a. √ terhitung dengan Q √ kritis b. √ terhitung dengan R √ kritis
Nilai Q √ kritis dan R √ kritis disajikan pada Tabel.
(2.3) (2.2)
10 Tabel 2.2 Nilai /√nkritis dan /√nkritis
N Q √ kritis R √ kritis 90% 95% 99% 90% 95% 99% 10 1,05 1,14 1,29 1,21 1,28 1,38 20 1,10 1,22 1,42 1,34 1,43 1,60 30 1,12 1,24 1,46 1,40 1,50 1,70 40 1,13 1,26 1,50 1,42 1,53 1,74 50 1,14 1,27 1,52 1,44 1,55 1,78 100 1,17 1,29 1,55 1,50 1,62 1,86 >100 1,22 1,36 1,53 1,62 1,75 2,00 (Sumber : Harto, 1993)
2.2.5 Analisa Disribusi Frekuensi
Dalam statistik dikenal beberapa jenis distribusi frekuensi dan masing-masing distribusi memiliki sifat khas sehingga setiap data hidrologi harus diuji kesesuaiannya dengan sifat statistik masing-masing distribusi tersebut. Parameter-parameter yang digunakan dalam pemilihan jenis distribusi curah hujan rancangan yang akan digunakan dapat dilihat di bawah ini (Harto, 1993) :
a. Menentukan nilai rata-rata
Nilai rata-rata merupakan perbandingan antara hasil penjumlahan nilai variat dengan jumlah data itu sendiri. Adapun rumusnya sebagai berikut :
̅ ∑ i n i 1 n dengan : ̅ = nilai rata-rata,
Xi = data curah hujan, n = jumlah data.
b. Menetukan nilai deviasi standar (S)
Deviasi standar (S) merupakan ukuran sebaran yang paling banyak digunakan. Apabila penyebaran sangat besar terhadap nilai rata-rata, maka nilai S akan besar,
11 akan tetapi jika penyebaran data sangat kecil terhadap nilai rata-rata maka nilai S akan kecil pula. Deviasi standar dapat dihitung dengan rumus :
√∑ ( i- ̅) 2 n i 0 n-1 dengan : S = standar deviasi, Xi = nilai variat, ̅ = nilai rata-rata, n = jumlah data.
c. Mencari nilai koefisien variasi ( Cv)
Koefisien variasi (Cv) adalah nilai perbandingan antara deviasi standar dengan nilai rata-rata hitung dari suatu distribusi normal. Koefisien variasi dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
v ̅ dengan :
Cv = koefisien variasi, S = standar deviasi,
̅ = nilai rata-rata.
d. Mencari nilai Koefisien kepencengan (Cs)
Koefisien kepencengan (Cs) adalah suatu nilai yang menunjukkan derajat ketidaksimetrisan (asimetri) dari suatu bentuk distribusi. Apabila kurva frekuensi dari suatu distribusi mempunyai ekor memanjang ke kanan atau ke kiri terhadap titik pusat maksimum, maka kurva tersebut tidak akan berbentuk simetri. Keadaan tersebut disebut condong ke kanan atau ke kiri. Pengukuran kecondongan adalah untuk mengukur seberapa besar kurva frekuensi dari suatu
(2.8)
12 distribusi tidak simetri atau condong. Ukuran kecondongan dinyatakan dengan besarnya koefisien kecondongan atau koefisien kepencengan, dan dapat dihitung dengan persamaan.
s n∑ ( i- ̅)3 n i 0 (n-1)(n-2) 3 dengan : Cs = koefisien kepencengan, Xi = nilai variat, ̅ = nilai rata-rata. S = standar deviasi, n = jumlah data.
e. Mencari nilai koefisien kurtosis (Ck)
Pengukuran kurtosis (Ck) dimaksudkan untuk mengukur keruncingan dari bentuk kurva distribusi. Adapun rumusnya sebagai berikut :
k n2∑ ( i- ̅)4 n i 0 (n-1)(n-2)(n-3) 4 dengan : Ck = koefisien kurtosis, Xi = nilai variat, ̅ = nilai rata-rata. S = standar deviasi, n = jumlah data. (2.10) (2.11)
13 Sifat-sifat statistik masing-masing distribusi pemilihan agihan dapat dilihat pada Tabel 2.3
Tabel 2.3 Parameter statistik untuk menentukan jenis distribusi
No. Distribusi Persyaratan
1 Normal Cs ≈ 0 Ck ≈ 3 2 Log Normal Cs ≈ v 3 + 3Cv Ck ≈ v8 + 6Cv6 +15Cv4 + 16Cv2 + 3 3 Gumbel Cs ≈ 1,4 Ck ≈ 5,4
4 Log Pearson III Selain dari nilai di atas
(Sumber : Harto, 1993)
2.2.5.1Disribusi Probabilitas Gumbel
Jika data yang dipergunakan dalam perhitungan adalah berupa sampel (populasi terbatas), maka perhitungan hujan rencana berdasarkan distribusi probabilitas Gumbel dilakukan dengan rumus berikut:
XT = ̅ + S . K (2.12)
dengan :
XT = hujan rencana dengan periode ulang T tahun (mm), ̅ = nilai rata-rata dari data hujan (X) (mm),
S = standar deviasi dari data hujan (X) (mm),
K = faktor frekuensi Gumbel: (
t- n n )
.
dengan : YT = reduced variate =-L
n-L
n T-1 T,
Sn = reduced standard, Yn = reduced mean. (2.13) (2.14)14 2.2.5.2Distribusi Probabilitas Normal
Perhitungan hujan rencana berdasarkan distribusi probabilitas Normal, jika data yang dipergunakan adalah berupa sampel dengan rumus berikut (2.15).
XT = ̅ + KT . S (2.15)
dengan :
XT = hujan rencana dengan periode ulang T tahun (mm), ̅ = nilai rata-rata dari data hujan (X) (mm),
S = standar deviasi dari data hujan (X) (mm),
KT = faktor frekuensi, nilainya bergantung dari T variabel reduksi Gauss.
2.2.5.3Distribusi Probabilitas Log Normal
Perhitungan hujan rencana berdasarkan distribusi probabilitas Log Normal, jika data yang dipergunakan adalah berupa sampel, dilakukan dengan rumus berikut:
Log XT = Log ̅̅̅̅̅̅̅̅ + KT . SlogX (2.16)
a. Harga rata-rata (̅) Log ̅̅̅̅̅̅̅̅ ∑ Log i n i 0 n b. Standar deviasi (S) Log √∑ (Log i-Log ̅̅̅̅̅̅̅̅)2 n i 0 n-1 dengan :
Log XT = nilai logaritmis hujan rencana dengan periode ulang T (mm), Log
̅̅̅̅̅̅̅̅ = nilai rata-rata dari Log X (mm),
SlogX = standar deviasi dari Log X,
KT = faktor frekuensi, nilainya bergantung dari T.
(2.17)
15 2.2.5.4Distribusi Probabilitas Log Pearson Tipe III
Perhitungan hujan rencana berdasarkan distribusi probabilitas Log Pearson Tipe III, jika data yang dipergunakan adalah berupa sampel, dilakukan dengan rumus berikut :
Log XT = Log ̅̅̅̅̅̅̅̅ + KT x SLogX (2.19) a. Harga rata-rata (̅ Log ̅̅̅̅̅̅̅̅ ∑ni 0Log i n b. Standar Deviasi (S) Log √ ∑ni 0(Log i-Log ̅̅̅̅̅̅̅̅)2 n-1 c. Koefisien Kepencengan (Cs) s n ∑ni 0(Log i-Log ̅̅̅̅̅̅̅̅)3 (n-1)(n-2)( Log )3 dengan :
XT = nilai logaritmis hujan rencana dengan periode ulang T (mm), Log
̅̅̅̅̅̅̅̅ = nilai rata-rata dari Log X (mm),
SLogX = standar deviasi dari Log X,
KT = faktor frekuensi, besarnya bergantung koefisien kepencengan (Cs).
(2.20)
(2.21)
16 2.2.6 Sumur Resapan
Sumur resapan merupakan sumur atau lubang pada permukaan tanah yang digunakan untuk menampung air hujan agar dapat meresap kedalam tanah. Sumur resapan ini kebalikan dari sumur air minum. Sumur resapan untuk memasukkan air kedalam tanah, sedangkan sumur air minum menaikkan air tanah ke permukaan (Kusnaedi, 2011).
Prinsip kerja sumur resapan adalah menyalurkan dan menampung air hujan ke dalam lubang atau sumur agar air dapat memiliki waktu tinggal di permukaan tanah lebih lama, sehingga sedikit demi sedikit air dapat meresap ke dalam tanah (Kusnaedi, 2011).
2.2.6.1Perencanaan sumur resapan 1. Persyaratan umum
Persyaratan umum yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut :
a) Sumur resapan air hujan ditempatkan pada lahan yang relative datar, mempunyai beda ketinggian antara 0,03 atau (3%).
b) Air yang masuk ke dalam sumur resapan adalah air hujan yang tidak tercemar.
c) Penempatan sumur resapan air hujan harus mempertimbangkan keamanan bangunan sekitarnya.
d) Harus memperhatikan peraturan daerah setempat.
e) Hal-hal yang tidak memenuhi ketentuan ini harus disetujui oleh instansi yang berwenang.
2. Persyaratan teknis
Persyaratan teknis yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut : a) Kedalaman air tanah.
Kedalaman air tanah minimum 1,50 m pada musim hujan. b) Permeabilitas tanah.
Struktur tanah yang dapat digunakan harus mempunyai nilai permeabilitas tanah ≥ 2,0 cm/jam, dengan klasifikasi sebagai berikut :
17 i) Permeabilitas tanah sedang (geluh kelanauan 2,0 – 3,6 cm/jam atau
0,48 – 0,864 / /hari).
ii) Permeabilitas tanah agak cepat (pasir halus 3,6 – 36 cm/jam atau 0,864 – 8,64 / /hari).
iii) Permeabilitas tanah cepat (pasir kasar, lebih besar dari 36 cm/jam atau 8,64 / /hari).
c) Jarak terhadap bangunan.
Jarak penempatan sumur resapan air hujan terhadap bangunan, dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2.4 Jarak penempatan sumur resapan air hujan
No Jenis bangunan Jarak minimum dari sumur
resapan air hujan (m)
1 Sumur resapan air hujan/sumur air bersih 3
2 Pondasi bangunan 1
3 Bidang resapan/tangka septic 5
(Sumber : SNI 03-2453-2002, 2002)
3. Perhitungan volume andil banjir, volume air hujan yang meresap dan volume penampungan.
2.2.6.2Volume Andil Banjir
Volume andil banjir adalah volume air hujan yang jatuh kebidang tanah, yang akan dilimpaskan ke sumur resapan air hujan (SNI 03-2453-2002). Volume andil banjir dapat dihitung dengan rumus berikut :
= 0,855. . . R (2.29) dengan :
18 = koefisien limpasan dari bidang tadah ,
= luas bidang tadah (m2),
R = tinggi hujan harian rata-rata (mm/hari).
Untuk lebih jelasnya koefisien limpasan dapat di lihat pada tabel berikut :
Tabel 2.5 Koefisien limpasan
Deskripsi lahan / karakter permukaan C
Bisnis Perkotaan Pinggiran Perumahan Rumah tinggal Multiunit terpisah Multiunit tergabung Perkampungan Apartemen Industri Ringan Berat Perkerasan
Aspal dan beton Batu bata, pavin
Atap
Halaman tanah berpasir Datar, 2% Rata-rata, 2% - 7% 0,70 – 0,95 0,50 – 0,70 0,30 – 0,50 0,40 – 0,60 0,60 – 0,75 0,25 – 0,40 0,50 – 0,70 0,50 – 0,80 0,60 – 0,90 0,70 – 0,95 0,50 – 0,70 0,75 – 0,95 0,05 – 0,10 0,10 – 0,15
19 Curam, 7%
Halaman tanah berat Datar, 2%
Rata-rata, 2% - 7% Curam, 7%
Halaman kereta api Halaman tempat bermain Halaman perkuburan Hutan Datar, 0 – 5% Bergelombang, 5-10% Berbukit, 10-30% 0,15 – 0,20 0,13 – 0,17 0,18 – 0,22 0,25 – 0,35 0,10 – 0,35 0,20 – 0,35 0,10 – 0,35 0,10 – 0,40 0,25 – 0,50 0,30 – 0,60 3 (Sumber : Suripin, 2004)
2.2.6.3 Volume Air Hujan Yang Meresap
Volume air hujan yang meresap adalah volume air hujan yang diserap oleh tanah. Volume air hujan yang meresap dihitung dengan rumus (Iriani, Kurnia. 2013) :
= /R. . K (2.30)
dengan :
= volume air hujan yang meresap (mᶾ), = durasi hujan efektif (jam),
= 0,9. / 60 (jam), (2.31)
= luas dinding sumur + luas alas sumur (m2), K = koefisien permeabilitas tanah.
(untuk dinding sum ur yang kedap, = , untuk dinding tidak kedap diambil nilai )
=
(2.32)
dengan :
20 = koefisien permeabilitas pada alas sumur,
= luas alas sumur (m2), = luas dinding sumur (m2).
2.2.6.4 Volume Penampungan
Volume penampungan adalah volume air hujan yang akan ditampung oleh sumur resapan. Atau dalam artian volume andil banjir dikurangi volume air yang meresap. Volume penampungan dihitung dengan rumus berikut (Siswanto, J. 2001) :
= – (2.33)
dengan :
= volume penampungan(mᶾ), = volume andil banjir(mᶾ), = volume air yang meresap(mᶾ).
2.2.7 Spesifikasi sumur resapan
Untuk spesifikasi sumur resapan air hujan di pekarangan rumah, digunakan SNI 03-2459-2002 sebagai acuan.
1. Bentuk dan Ukuran
Persyaratan bentuk dan ukuran sumur resapan air hujan adalah :
a) Penampang sumur resapan air hujan berbentuk segi empat atau lingkaran. b) Ukuran sisi lebar / diameter minimum 80 cm dan maksimum 120 cm. c) Ukuran pipa masuk berdiameter 110 mm.
d) Ukuran pipa pelimpah berdiameter 110 mm.
2. Bahan Konstruksi
Bahan konstruksi yang digunakan untuk sumur resapan air hujan dapat dipilih sebagai berikut :
21 Tabel 2.6 Alternatif pemakaian bahan konstruksi
No Bahan Konstruksi Komponen
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Plat beton bertulang tebal 10 cm, campuran 1 semen : 2 pasir : 3 kerikil
Plat beton tidak bertulang tebal 10 cm, campuran 1 semen : 2 pasir : 3 kerikil, berbentuk cubung dan tidak diberi beban diatasnya
Ferocement tebal 10 cm
Pasangan ½ bata merah, batako, campuran 1 semen : 4 pasir, diplester dan diaci semen
Pasangan ½ batako campuran. 1 : 4, jarak kosong antar batako 10 cm, tanpa diplester
Beton bertulang pracetak 80 – 100 cm
Beton bertulang pracetak, dinding porous 100 cm
Batu pecah, ukuran 10 – 20 cm
Pecahan bata merah, ukuran 5 – 10 cm Ijuk
Pipa PVC dan aksesorisnya 110 cm Pipa beton 200 mm
Pipa beton ½ lingkaran 200 mm
Penutup sumur
Penutup sumur
Penutup sumur, dinding sumur bagian atas Dinding sumur bagian atas
Dinding sumur bagian bawah
Dinding sumur bagian atas dan dinding sumur bagian bawah
Dinding sumur bagian atas dan dinding sumur bagian bawah
Pengisi sumur Pengisi sumur Pengisi sumur Saluran air hujan Saluran air hujan Saluran air hujan
22 3. Tipe Konstruksi
Tipe konstruksi sumur resapan air hujan terdiri dari : a) Tipe I
Dengan dinding tanah, untuk tanah galuh kelanauan dan dapat diterapkan pada kedalaman maksimum 3 m.
b) Tipe II
Dengan dinding pasangan batako atau bata merah tanpa diplester dan diantara pasangan diberi celah lubang, dan dapat diterapkan untuk semua jenis tanah dengan kedalaman maksimum 3 m.
c) Tipe III
Dengan dinding buis beton porous atau tidak porous, pada ujung pertemuan sambungan diberi celah lubang, dan dapat diterapkan dengan kedalaman maksimum sampai dengan muka air tanah.
d) Tipe IV
Dengan dinding buis beton berlubang dan dapat diterapkan dengan kedalaman maksimum sampai dengan muka air tanah.
4. Model Sumur Resapan a) Model I
Sistem penyaluran air hujan ke sumur resapan hanya melalui saluran air hujan saja.
b) Model II
Sistem penyaluran air hujan ke sumur resapan melalui saluran air hujan dan juga pipa talang.
2.2.8 Penentuan jumlah sumur resapan
Penentuan jumlah sumur resapan air hujan, SNI 03-2453-2002 terlebih dahulu menghitung H total sebagai berikut :
23
(2.35)
Dimana :
n = jumlah sumur resapan air hujan (buah); H total = kedalaman total sumur resapan air hujan (m);
H rencana = kedalaman yang direncanakan < kedalaman air tanah (m).
24 METODE PERENCANAAN
3.1 Lokasi Perencanaan
Lokasi yang secara administratif, perumahan ini berada di Lingkungn Kesra Raya Tanjung Karang Permain Kec. Sekarbele, seperti disajikan pada
Gambar 3.1 berikut ini
Gambar 3.1 Lokasi Perencanaan
25 3.2 Tahapan Perencanaan
3.2.1 Pengumpulan data
Data terdiri dari dua macam yaitu data primer dan sekunder. Data primer adalah data yang diperoleh dari hasil pengamatan dan pengukuran secara langsung yang dilakukan di lokasi perencanaan sedangkan data sekunder adalah data yang diperoleh dari instansi terkait.
Dalam perencanaan ini diperlukan data primer yaitu kedalaman muka air tanah pada lokasi perencanaan, Kemudian untuk data sekunder diperoleh dari instansi terkait. Adapun data sekunder yang dibutuhkan dalam perencanaan ini yaitu Data curah hujan stasiun Ampenan selama 10 tahun yang diperoleh dari Balai Wilayah Sungai Nusa Tenggara I. Stasiun hujan Monjok dipilih karena terdekat dengan lokasi perencanaan
3.2.2 Anlisa Data Sekunder dan Primer
Analisa data Sekunde 1) Analisa hidrologi 2) Analisa curah hujan
Analisa data Primer
Pengukuran kedalaman muka air tanah
a. Mengukur ketinggian dari sumur air sampai permukaan tanah menggunakan meteran.
b. Mengukur ketinggian dari sumur air sampai ke muka air tanah menggunakan meteran.
26 3.2.3 Perencanaan sumur resapan
Persaratan umum yang perlu di penuhi adalah sebagai berikut :
1) Sumur resapan air hujan dibuat pada lahan yang lulus air dan tahan longsor
2) Sumur resapan air hujan harus bebas dari kontaminasi atau pencemaran limbah
3) Air yang masuk kedalam sumur resapan adalah air hujan
4) Untuk daerah sanitasi lingkungan buruk, sumur resapan air hujan hanya menampung dari atap dan saluran melalui talang
27 3.2.4 Bagan Alir Perencanaan
Gambar 3.2 Bagan Alir Perencanaan Mulai
Data primer: Data Kedalam Muka
air tanah
Analisa hasil pengukuran air tanah
Perencanaan sumur resapan
Selesai Pengumpulan Data
Curah hujan rencana
Data sekunder : Data hidrologi
Analisis hidrologi
