ANALISIS SUMUR RESAPAN UNTUK PENGENDALIAN BANJIR PADA KAWASAN PERUMAHAN GRIYA MUKTI
SEJAHTERA KECAMATAN SUNGAI PINANG KOTA SAMARINDA
Analysis of Absorption Wells for Flood Control in the Griya Mukti Sejahtera Housing Area, Sungai Pinang Sub-District, Samarinda City
TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menempuh Ujian Sarjana Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur
DISUSUN OLEH : IRFAN AZIZ KURNIAWAN
1911102443117
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH KALIMANTAN TIMUR 2023
Pinang Kota Samarinda
Analysis of Absorption Wells for Flood Control in the Griya Mukti Sejahtera Housing Area, Sungai Pinang Sub-District, Samarinda City
TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menempuh Ujian Sarjana Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur
Disusun Oleh : Irfan Aziz Kurniawan
1911102443117
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH KALIMANTAN TIMUR 2023
ii
iii
iv
Analisis Sumur Resapan untuk Pengendalian Banjir pada Kawasan Perumahan Griya Mukti Sejahtera Kecamatan Sungai
Pinang Kota Samarinda
Irfan Aziz Kurniawan1
,
Santi Yatnikasari21Mahasiswa Program Studi S1 Teknik Sipil
2Dosen Program Studi S1 Teknik Sipil Email: [email protected]
ABSTRAK
Kawasan perumahan Griya Mukti Sejahtera merupakan kawasan yang cukup padat. Pada kondisi tersebut diperlukan saluran drainase yang baik, yang akan mengurangi terjadinya genangan atau banjir saat hujan. Namun, kondisi setempat sangat berbeda. Limbah kota dan polusi dari pembuangan sampah di Perumahan Griya Mukti Sejahtera menjadi penyebab utama masalah aliran drainase.
Penanganan yang hati-hati diperlukan dalam situasi ini karena banjir telah menjadi masalah umum. Dari hasil survei dilapangan diperoleh data saluran drainase yang ada, yaitu lebar saluran drainase primer 1,55 m, tinggi 2,1 m dan panjang saluran 160 m. Pada penelitian ini dilakukan perhitungan analisis hidrologi, sehingga didapat metode distribusi yang dapat digunakan yaitu metode distribusi EJ Gumbel yang dimana X2Cr hasil = 4,5 < X2Cr tabel = 5,991.
Kemudian setelah dilakukannya perhitungan tersebut dapat ditentukan dimensi dan jumlah sumur resapan yang dibutuhkan. Dimensi yang direncanakan pada sumur resapan ini yaitu, H (kedalaman) = 1,5 m. Pada perhitungan jumlah sumur resapan didapat hasil yaitu 52 buah sumur resapan air hujan dengan luas bidang lokasi 8,68 Ha.
Namun perencanaan sumur resapan ini dianggap kurang efektif untuk upaya pengendalian banjir dikarenakan jenis tanah di kawasan ini adalah tanah gambut dan koefisien permeabilitas tanah yang relatif kecil sehingga butuh waktu untuk air dapat mengalir dan meresap ke tanah dengan baik.
Kata kunci: sumur resapan, pengendalian banjir, analisa hidrologi, SNI 03- 2453-2002
v
Analysis of Absorption Wells for Flood Control in the Griya Mukti Sejahtera Housing Area, Sungai Pinang Sub-District, Samarinda
City
Irfan Aziz Kurniawan1
,
Santi Yatnikasari21Student of Civil Engineering S1 Study Program
2Lecturer of Civil Engineering S1 Study Program Email: [email protected]
ABSTRACT
The Griya Mukti Sejahtera residential area is a fairly dense area. In these conditions, good drainage channels are needed, which will reduce the occurrence of puddles or flooding when it rains. However, local conditions are very different.
City waste and pollution from garbage disposal at Griya Mukti Sejahtera Housing are the main causes of drainage problems. Careful handling is required in this situation as flooding has become a common problem. From the survey results in the field obtained data on existing drainage channels, namely the width of the primary drainage channel is 1.55 m, the height is 2.1 m and the length of the channel is 160 m. In this study, hydrological analysis calculations were carried out, in order to obtain a distribution method that can be used, namely the EJ Gumbel distribution method where X2Cr yield = 4.5 < X2Cr table = 5.991. Then after carrying out these calculations it can be determined the dimensions and number of infiltration wells needed. The planned dimensions of this infiltration well are H (depth) = 1.5 m. In calculating the number of infiltration wells, the result is 52 rainwater infiltration wells with a site area of 8.68 Ha.
However, the planning of infiltration wells is considered ineffective for flood control efforts because the soil type in this area is peat soil and the soil permeability coefficient is relatively small so it takes time for water to flow and seep into the ground properly.
Keywords: infiltration wells, flood control, hydrological analysis, SNI 03-2453- 2002
vi
PRAKATA
Assalamualaikum Wr.Wb
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul “ANALISIS SUMUR RESAPAN UNTUK PENGENDALIAN BANJIR PADA KAWASAN PERUMAHAN GRIYA MUKTI SEJAHTERA KECAMATAN SUNGAI PINANG KOTA SAMARINDA” yang disusun atas dasar syarat kelulusan di Program Studi S1 Teknik Sipil Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur.
Kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam menyusun dan menyelesaikan tugas akhir ini, maka dari itu penulis ucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Bambang Setiadji selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur.
2. Bapak Prof. Ir. Sarjito, M.T., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur.
3. Bapak Dr. Eng. Rusandi Noor, S.T., M.T selaku ketua Program Studi S1 Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah kalimantan Timur.
4. Santi Yatnikasari, S. T., M.ST. selaku dosen pembimbing selama penulisan tugas akhir yang telah banyak memberikan saran, masukan dan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.
5. Seluruh Jajaran Dosen Program Studi S1 Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur yang telah memberikan banyak ilmu bermanfaat bagi penulis.
6. Orang tua yang senantiasa memberikan doa, dukungan, semangat, uang operasional serta saran dalam menyelesaikan tugas akhir kepada penulis.
7. Kepada Rio Fahmi Ramadhan, Ayu, warga GH Toyib Makmur dan rekan- rekan mahasiswa/mahasiswi S1 Teknik Sipil Unversitas Muhammadiyah Kalimantan Timur yang selalu memberikan semangat, doa dan masukkan positif untuk penulis.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan Tugas Akhir ini, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun akan sangat membantu saya dalam melakukan perbaikan terhadap penyusunan Tugas Akhir.
Samarinda, 21 September 2023
Irfan Aziz Kurnaiwan NIM.1911102443117
viii
DAFTAR ISI
ABSTRAK...iv
ABSTRACT...v
PRAKATA...vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR NOTASI ... xi
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Manfaat Penelitian ... 2
1.6 Luaran ... 3
BAB 2 LANDASAN TEORI ... 4
2.1 Penelitian Terdahulu ... 4
2.2 Drainase ... 6
2.3 Fungsi Drainase ... 7
2.4 Jenis-Jenis Saluran Drainase ... 7
2.5 Analisa Hidrologi ... 7
2.5.1 Analisa Frekuensi Curah Hujan ... 8
2.5.2 Uji Kecocokan Distribusi ... 11
2.5.3 Waktu Konsentrasi ... 13
2.5.4 Intensitas Curah Hujan ... 14
2.5.5 Koefisien Tampung ... 14
2.5.6 Banjir Rencana ... 14
2.5.7 Debit Rencana ... 15
2.6 Sumur Resapan ... 16
2.7.1 Fungsi Sumur Resapan ... 16
2.7.2 Persyaratan Sumur Resapan ... 17
2.7.3 Perencanaan Sumur Resapan ... 17
2.7.4 Tata Letak Sumur Resapan ... 18
2.7.5 Perhitungan Sumur Resapan Air Hujan ... 18
2.7.6 Penentuan Sumur Resapan Air Hujan ... 19
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN... 21
3.1 Lokasi Penelitian ... 21
3.2 Studi Literatur ... 21
3.3 Tahapan Pengumpulan Data ... 21
3.3.1 Tahap Perencanaan ... 22
3.3.2 Tahapan Analisa Data ... 22
3.4 Analisis Data yang Digunakan ... 22
3.5 Alur Penelitian ... 22
3.6 Bagan Alir Pelaksanaan Penelitian ... 24
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN... 25
4.1 Analisa Hidrologi ... 25
4.1.1 Data Curah Hujan ... 25
4.1.2 Analisa Frekuensi Curah Hujan ... 25
4.1.3 Perhitungan Distribusi ... 27
4.1.4 Uji Kecocokan Chi-Square... 31
4.1.5 Waktu Konsentrasi ... 35
4.1.6 Intensitas Curah Hujan ... 36
4.1.7 Koefisien Tampung ... 37
4.1.8 Banjir Rencana ... 38
4.2 Perhitungan Sumur Resapan Air Hujan ... 41
4.2.1 Volume andil banjir ... 41
4.2.2 Volume air hujan yang meresap ... 42
Dilhiltung volume air hujan yang meresap: ... 42
4.2.3 Volume Penampungan (storasi) Air Hujan ... 43
4.3 Penentuan Sumur Resapan Air Hujan ... 43
4.3.1 Dimensi Sumur Resapan ... 43
4.3.2 Penentuan Jumlah Sumur Resapan Air Hujan ... 44
4.4 Pembahasan ... 45
x
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 48
5. 1 Kesimpulan ... 48
5.2. Saran ... 48
DAFTAR PUSTAKA ... 49
xi
DAFTAR NOTASI
X = harga rata-rata curah hujan tahunan (mm) N = jumlah data
Xi = curah hujan maksimum tahunan (mm) Cv = coefisien variasi
Cs = coefisien asimetris Ck = coefisien kurtosis S = standar deviasi P (X) = probabilitas
X = variable distribusi eksponensial E = bilangan alam
A = konstanta XT = variasi X A, b = konstanta Tr(X) = waktu balik YT = reduced variate
YT = reduced variate sebagai fungsi periode ulang T Yn = reduce mean sebagai fungsi dari banyaknya data n
Sn = reduce standart deviation sebagai fungsi dari banyaknya data n
XT = variate yang diekstrapolasikan, yaitu besarnya curah hujan rancangan untuk periode ulang pada T tahun (mm)
X = harga rerata dari harga (mm) S = standar deviasi
K = faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang tahun dan tipe distribusi frekuensi
Tc = waktu konsentrasi (jam)
L = panjang lintasan air dari titik terjauh sampai yang ditinjau (km) S = kemiringan rata-rata daerah lintasan air
I = intensitas hujan (mm/jam) R24 = curah hujan maksimum (mm) t = waktu curah hujan (mm) Cs = koefisien tampungan
xii
Tc = waktu konsentrasi
Td = conduitime sampai ketempat pengukuran (jam) C = koefisien pengaliran (tanpa satuan)
Kc = faktor konversi satuan unit Q = debit banjir maksimum (m3/det) C = koefisien pengaliran
I = intensitas hujan rerata selama waktu tiba banjir (mm/jam) A = luas daerah pengaliran (km2)
P = peluang
T = periode ualng tahunan
Qt = debit rencana dengan periode ulang
Vab = volume andil banjir yang akan ditampung sumur resapan (m3) Ctadah = koefisien limpasan dari bidang tadah (tanpa satuan)
Atadah = luas bidang tadah (m2)
R = tinggi hujan harian rata-rata (L/m2/hari) Vrsp = volume air hujan yang meresap (m3) te = durasi hujan efektif (jam)
Atotal = luas dinding sumur + luas alas sumur (m2)
K = koefisien permeabilitas tanah (m/hari)(untuk dinding sumur yang kedap, nilai kv = kh. Untuk dinding yang tidak kedap, diambil nilai krata-rata) Krata-rata = koefisien permeabilitas tanah rata-rata (m/hari)
Kv = koefisien permeabilitas tanah pada dinding sumur (m/hari) Kh = koefisien permeabilitas tanah pada alas sumur (m/hari) Ah = luas alas sumur dengan penampang lingkaran
luas alas sumur dengan penampang segiempat Av = luas dinding sumur dengan penampang lingkaran
luas dinding sumur dengan penampang segiempat
n = jumlah sumur resapan air hujan (buah) Htotal = kedalaman total sumur resapan air hujan (m)
Hrencana = kedalaman yang direncanakan < kedalaman air tanah (m) H = kedalaman sumur
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Syarat Dilstrilbusil Frelkuelnsi ... 9
Tabel 4.1 Data Curah Hujan Tahunan Maksimum ... 25
Tabel 4.2 Data Curah Hujan Maksimum Tahun 2013 - 2022 ... 25
Tabel 4.3 Pelrhiltungan Dilstrilbusil ... 26
Tabel 4.4 Pelrhiltungan Dilstrilbusil Gumbell ... 27
Tabel 4.5 Curah Hujan Rencana Periode Ulang T Tahun delngan Metode DilstrilbusiEJ Gumbell... 29
Tabel 4.6 Perhitungan Distribusi Log Pearson Type IlIlIl ... 29
Tabel 4.7 Tinggi Curah Hujan Metode Log Pearson Type IlIlIl ... 31
Tabel 4.8 Data Curah Hujan Maksimum ... 32
Tabel 4.9 Batas Kellas Dilstrilbusil Log Pearson Type IlIlIl ... 33
Tabel 4.10 Urutan data curah hujan dari kecil ke besar atau selbalilknya. ... 34
Tabel 4.11 Batas kellas El.J Gumbell ... 34
Tabel 4.12 Debit Rancangan Kala Ulang (Tahun) ... 39
Tabel 4.13 Kondisi eksisting saluran pada kala ulang (Tahunan) ... 41
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Lokasi Penelitian ... 21
Gambar 3.2 Bagan Alir Penelitian ... 24
Gambar 4.1 Belntuk Pelnampang Saluran ... 40
Gambar 4.2 Detail Sumur Resapan Direncanakan ... 46
Gambar 4.3 Titik Penempatan Sumur Resapan ... 46
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Curah Hujan Bulanan 2011-2022 Kecamatan Sungai Pinang,
Stasiun Meteorologi Aji Pangeran Tumenggung ... 51
Lampiran 2. Peta Lokasi ... 53
Lampiran 3. Peta Kontur Genangan Banjir ... 53
Lampiran 4. Pengukuran Saluran ... 54
Lampiran 5. Pengukuran Saluran ... 55
Lampiran 6. Pengukuran Saluran ... 56
Lampiran 7. Pengukuran Saluran ... 57
Lampiran 8. Pengukuran Tinggi Banjir ... 58
Lampiran 9. Pengukuran Tinggi Banjir ... 59
Lampiran 10. Surat Permohonan Data Penduduk ... 60
Lampiran 11. Surat Keterangan Tidak Mendapat Balasan dari KelurahanGunung Lingai Kota Samarinda ... 61
Lampiran 12. Lembar Konsultasi ... 60
1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Menurut warga Samarinda, banjir merupakan fenomena yang sering terjadi dan meluas. Masalah utama musim penghujan di kota ini adalah banjir, khususnya di kawasan perumahan Griya Mukti Sejahtera di kota Samarinda. Pada September 2021, ketinggian banjir ± 20 cm di permukaan jalan. Menurut Suripin (2003), banjir adalah suatu keadaan dimana air pada saluran drainase atau dasar sungai meluap sehingga menghalangi aliran air pada saluran drainase sehingga menyebabkan air meluap dan menggenangi daerah tersebut. Karena terdapat sungai yang cukup besar di kawasan pemukiman tersebut, maka penyebab utama banjir di kawasan tersebut adalah luapan air sungai yang berlebihan dan selanjutnya memburuknya kondisi drainase (kapasitas, sistem operasi dan sistem pengelolaan), sehingga menimbulkan berbagai permasalahan di bidang drainase.
Salah satu masalah terbesar di kawasan permukiman perkotaan adalah banjir yang menghambat aktivitas penduduk setempat. Solusi penanggulangan banjir pemukiman adalah mencegahnya sedini mungkin dengan membuat rencana kontraktor terlebih dahulu dengan mencadangkan lahan untuk pembangunan sumur resapan (Mulyana, 1998).
Kawasan perumahan Griya Mukti Sejahtera merupakan kawasan yang cukup padat. Pada kondisi tersebut diperlukan saluran drainase yang baik, yang akan mengurangi terjadinya genangan atau banjir saat hujan. Namun, kondisi setempat sangat berbeda. Limbah kota dan polusi dari pembuangan sampah di Perumahan Griya Mukti Sejahtera menjadi penyebab utama masalah aliran drainase.
Penanganan yang hati-hati diperlukan dalam situasi ini karena banjir telah menjadi masalah umum.
Pada Perumahan Griya Mukti Sejahtera, metode sumur resapan dapat digunakan untuk mengendalikan dan mengurangi banjir yang sering terjadi.
Sumur resapan adalah suatu sistem resapan buatan yang berfungsi untuk menampung air hujan dan mengisi atau melengkapi penampungan air tanah.
Teknologi sumur resapan memiliki beberapa keunggulan yaitu tidak
2
membutuhkan lahan yang luas, tidak membutuhkan biaya konstruksi yang besar, ramah lingkungan dan dapat meningkatkan konservasi air tanah.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang terjadi, maka rumus masalah yang akan dibahas yaitu:
1. Bagaimana dimensi sumur resapan yang sesuai dengan kebutuhan di kawasan Perumahan Griya Mukti Sejahtera?
2. Berapa jumlah sumur resapan yang dibutuhkan untuk mereduksi banjir dan debit limpasan drainase pada kawasan Perumahan Griya Mukti Sejahtera?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dilaksanakannya penelitian ini, antara lain:
1. Menganalisa dimensi sumur resapan yang dibutuhkan pada daerah Perumahan Griya Mukti Sejahtera.
2. Menganalisa jumlah sumur resapan dan debit limpasan dan luapan yang masuk ke saluran drainase kawasan Perumahan Griya Mukti Sejahtera.
1.4 Batasan Masalah
Kota Samarinda khususnya di kawasan Perumahan Griya Mukti Sejahtera sering mengalami permasalahan banjir yang kemungkinan akan berdampak negatif bagi masyarakat sekitar dan menghambat aktivitas masyarakat. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis ukuran sumur resapan yang diperlukan untuk mengendalikan dan mengurangi banjir di daerah tersebut. Untuk mengetahui kebutuhan sumur resapan di daerah ini akan dilakukan analisis data curah hujan periode ulang 10 tahun (2013-2022) serta hasil perhitungan kapasitas dan limpasan serta debit saluran drainase di daerah tersebut dilakukan. Penelitian ini dilakukan di Perumahan Griya Mukti Sejahtera. Analisis tidak dilakukan secara menyeluruh di semua lokasi, hanya di RT.6, 7 dan 8.
1.5 Manfaat Penelitian
Ditinjau dari pentingnya pelaksanaan penelitian bagi mahasiswa dan masyarakat sekitar, maka penelitian ini memiliki manfaat sebagai berikut:
1. Dapat menambah wawasan tentang cara mengatasi banjir dengan menggunakan sumur resapan sebagai pengendalian banjir.
2. Dapat mengetahui seberapa besar pengaruh sumur resapan dalam mereduksi debit banjir.
3. Mampu memberikan solusi bagi masyarakat Perumahan Griya Mukti pada untuk mengurangi luapan air permukaan dan debit banjir dengan memberikan sumur resapan pada daerah tersebut.
4. Sebagai informasi dan acuan untuk melakukan penelitian lain di masa mendatang, serta digunakan bagi perencana Kota Samarinda sebagai informasi dalam pembangunan sumur resapan pada kawasan Perumahan Griya Mukti Sejahtera.
1.6 Luaran
Adapun luaran dari proposal tugas akhir ini yaitu berupa, sebagai berikut:
1. Laporan Akhir.
2. Artikel Ilmiah
4
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Penelitian Terdahulu
Ada beberapa penelitian yang telah dilakukan oleh peneliti terdahulu antara lain sebagai berikut:
Ambo Sakka dan Helrman B (2014) tellah melakukan pelnelliltilan “Studil Pengaruh Sumur Relsapan Pada Wilayah Pemukiman Terhadap Genangan Air Di Kecamatan Tanete Riattang Kabupaten Bone”. Hampir pada seltilap tahunnya musim penghujan air meluap dari saluran drailnasel, selhilngga telrjadil gelnangan ailr bahkan sering terjadi banjilr yang mengganggu aktivitas masyarakat. Gelnangan- gelnangan ilnil dilselbabkan oleh berkurangnya daerah resapan air hujan dan kapasitas saluran drailnasel yang tidak mampu menampung akumulasi air hujan, kebiasaan masyarakat membuang sampah ke saluran drailnasel, serta saluran drailnasel yang telah tertutup dan kurang terawat. Maka dari itu, perlu dilakukan pembangunan sistem drainase berupa sumur resapan agar aliran air tidak meluap keluar jalan maupun menyebar ke pemukiman warga. Hasill pelnelliltilan ilnil menunjukkan bahwa gelnangan yang telrjadil di kawasan pelmukilman dilselbabkan oleh 6 saluran drailnasel elksilstilng yang tidak mampu menampung delbilt banjilr mengakibatkan telrjadilnya gelnangan selbelsar 0,381 m3/delt, da sumur resapan dapat menampung debit banjir sebesar 0,295 m3/delt untuk 210 buah sumur resapan. Persentase debit banjir yang berkurang akibat sumur resapan adalah 77,43%.
Rizka Aditya Rachman, Suhardjono dan Pitojo Tri Juwono (2014) tellah melakukan pelnelliltilan “Studil Pelngelndalilan Banjilr Dil Kecamatan Kepanjen Dengan Sumur Resapan”. Masalah pada penelitian ini adalah saluran yang tildak mampu menampung debit relncana dilkarelnakan kurang telrawat dan telrdapat sampah pada saluran drailnasel. Untuk mengatasi masalah ilnil pelnelliltil melakukan upaya penanganan berupa melndelsailn ulang dilmelnsil saluran dan melrelncanakan sumur resapan dengan bentuk lingkaran dengan dilameltelr 1 m dan kedalaman 3 m dengan 619 buah. Pelnelliltilan ilnil menggunakan sejumlah data prilmelr dan data
selkundelr. Data primer dilpelrolelh daril pelngamatan langsung dillapangan kelmudilan data selkundelr belrupa data yang dilpelrolelh daril studil liltelratur ilnstansil telrkailt.
Muhammad Ilkbal (2020) tellah melakukan pelnelliltilan “Analisis Kebutuhan Sumur Resapan Untuk Mengatasi Banjir (Studi Kasus: SMP Negeri 21 Pekanbaru)”. Permasalahan yang terjadi pada pelnelliltil merupakan kondilsil ellelvasil tanah yang lebih rendah dari permukaan aspal jalan dan saluran drainase yang ada di sekolah. Selhilngga keltilka hujan turun kawasan ilnil melngalamil banjilr elhilngga gelnangan alilran telrselbut tildak dapat melngalilr kel saluran drailnasel. Untuk iltu dillakukanlah pelnelliltilan ilnil delngan pembuatan silstelm saluran baru berupa sumur resapan yang mana lebih elfelktilf untuk melngatasil banjilr. Tujuan darilpada pelnelliltilan ilnil adalah untuk melngeltahuil belsar dilmelnsil sumur resapan dan jumlah kebutuhan sumur resapan dil arela SMP Negeri 21 Pekanbaru. Meltodel yang digunakan dalam pelnelliltilan ilnil menggunakan perhitungan SNIl 03-2453-2002 melngelnail tata cara pelrelncanaan teknik sumur resapan ailr hujan untuk lahan pekarangan dan didukung data melalui observasi lapangan. Hasill yang dilpelrolelh dalam pelnelliltilan ilnil belrdasarkan luas area sebesar 17.792 m2 dan luas seluruh bangunan sebesar 2.648 m2 adalah sumur resapan yang dibutuhkan untk mengatasi banjilr melmillilkil sumur relsapan dilmelnsil belrbelntuk pelrselgil dengan sumur relsapan belrukuran panjang 1 m dan lebar 1 m dengan kedalaman 2 m yang berjumlah 76 sumur resapan dan hasill volumel andill banjilr selbelsar 153,05 m3 dan volume air hujan yang melrelsap sebesar 0,375 m3 dengan jarak sumur resapan untuk seluruh bangunan dari limpasan atap sebesar 1,5 m.
Panji Purbo Bawono (2021) tellah melakukan pelnelliltilan “Perancangan Sumur Resapan Pada Bangunan Rumah Tinggal Di Daerah Jalan Nusa Indah, Condongcatur, Delpok, Slelman, Yogyakarta”. Permasalahan yang terjadi pada pelnelliltil merupakan melluasnya pembangunan bangunan komersil dan non- komersil yang menyebabkan pengalihan fungsi lahan hijau sebagai drailnasel alamil. Air yang seharusnya langsung meresap ke dalam tanah melnjadilkan air mengalir langsung ke saluran drailnasel. Maka daril iltu dilpelrlukan untuk melmbangun sumur relsapan yang berfungsi sebagai meldila konselrvasil ailr dan melngurangil pelnilngkatan aliran pelrmukaan. Adapun beberapa data yang digunakan peneliti yaitu data primer dan sekunder. Data primer yang digunakan
6
berupa luas arela banguna rumah dan nillail ilnfilltrasil tanah yang dilukur melnggunakan alat rilng ilnfilltromeltelr, kelmudilan data sekunder berupa data curah hujan kala ulang 10 tahun dari 2 stasiun hujan telrdelkat delngan lokasil pelnelliltilan.
Analisis sumur resapan dihitung dengan menggunakan metode SNI dan metode Sunjoto. Lalu memilih meltodel yang lebih elfilsileln dan melmbandilngkan pelrbeldaan limpasan permukaan sebelum dan sesudah terdapat sumur resapan. Hasilnya, meltodel SNIl lelbilh elfilsileln daril selgil jumlah dan dilmelnsil. Maka dilpelrolelh jumlah dan dilmelnsil sumur relsapan pada lokasil sebanyak 4 buah sumur relsapan belrdilameltelr 1 m delngan keldalaman 2 m. Dengan bentuk sumur resapan belrbelntuk lingkaran dengan dilndilng keldap ailr. Pengurangan delbilt lilmpasan pelrmukaan yang dilpelrolelh belrvarilasil, yaitu 74,7274% hingga 97,738%.
Roya Sukma Adam (2021) tellah mellakukan pelnelliltilan “Analisis Kebutuhan Sumur Relsapan Pada Saluran Drailnasel Sekunder”. Yang terjadi dilsilnil adalah meningkatnya pertumbuhan penduduk menyebabkan meningkatnya kebutuhan air. Kelmudilan melnurunnya keltelrseldilaan ailr tanah selilrilng berjalannya delngan pertumbuhan bangunan yang terjadi di Tamansiswa. Pelrlunya solusil untuk melngatasil hal telrselbut dilpelrlukan silstelm drailnasel yang berwawasan lingkungan, yaitu kombinasi antara drainase permukaan dan pembuatan sumur resapan. Pelnelliltilan ilnil melnggunakan seljumlah data selkundelr, yaitu data yang dilpelrolelh daril studi liltelratur ilnstansil telrkailt belrupa data hujan 2008-2017, data permeabilitas tanah daerah Taman Siswa, peta topografi Taman Siswa, data dilmelnsil elksilstilng saluran drailnasel, pola jaringan saluran drailnasel. Hasill yang didapat daril pelnelliltilan ilnil berupa kedalaman sumur pada masing-masing saluran drailnasel yang dilbagil dengan keldalaman telrtelntu selhilngga mendapatkan jumlah sumur resapan. Dilameltelr yang dilpelrolelh pada pelnelliltilan ilnil yailtu 0,4 m, kedalam sumur resapan yang digunakan dalam pelnelliltilan ilnil yaitu sedalam 3 m, dan jumlahnya melnyelsuailkan pada masilng-masilng saluran drailnasel. Sumur resapan dibuat pada daerah ilnil karena telah melmelnuhil SNIl delngan nillail pelrmelabilliltas tanah selbelsar 3,6 cm/jam.
2.2 Drainase
Drailnasel adalah sekumpulan filtur air yang mengurangi atau membuang kelebihan air daril lahan agar lahan dapat dilmanfaatkan delngan selbailk-bailknya.
Bisa juga dilartilkan sebagai cara untuk mengurangi kelebihan air di daerah tersebut. Struktur drainase terdiri dari saluran pengumpul, saluran pengumpul, saluran pengangkut, saluran utama dan badan air pelnelrilma. Menurut sistem drainase ada juga bangunan lain seperti gorong-gorong, silphon, pelimpah, pintu air, bangunan terjun, waduk dan stasiun pompa (Suripin, 2004).
2.3 Fungsi Drainase
Menurut Hardjosuprapto (1998), silstelm drailnasel belrfungsil selbagail: 1. Mengeringkan daelrah belcelk dan gelnangan air.
2. Melngelndalilkan akumulasil lilmpasan ailr hujan yang belrlelbilhan dan melmanfaatkan selbelsar-belsarnya untuk ilmbuhan ailr tanah.
3. Melngelndalilkan elrosil, kelrusakan jalan dan kelrusakan ilnfrastruktur.
4. Melngellola kualiltas air.
2.4 Jenis-Jenis Saluran Drainase 1. Saluran Primer
Saluran prilmelr adalah saluran yang melnelrilma masukan alilran ailr daril saluran- saluran selkundelr. Saluran ilnil rellatilf belsar karelna leltaknya dil hillilr. Alilran daril saluran primer langsung dilalilrkan kel badan air.
2. Saluran Sekunder
Saluran telrbuka atau telrtutup yang belrfungsil melnelrilma aluran daril saluran- saluran telrsilelr dan melnelruskan alilran kel saluran primer.
3. Saluran Telrsilelr
Saluran drailnasel yang melnelrilma ailr langsung daril saluran-saluran pembuangan rumah. Umumnya saluran telrsilelr ilnil adalah saluran kilril dan kanan jalan perumahan.
2.5 Analisa Hidrologi
Hildrologil adalah cabang illmu yang melmpellajaril pelrselbaran ailr bumil yang ada dil atmosfelr belrupa uap ailr, dil atas permukaan selbagail ailr els, dan di bawah permukaan sebagai air bawah tanah (Soelmarto, 1993).
Pada dasarnya hidrologi bukanlah ilmu pasti, mellailnkan illmu yang melmbutuhkan ilntelrpreltasil. Persyaratan dasar yang diperlukan adalah data observasi curah hujan, limpasan, aliran sungai, infiltrasi, relmbelsan, evaporasi dan aspek lainnya. Delngan pelngeltahuan tersebut dan berdasarkan pengalaman dalam
8
beberapa ilmu yang berkaitan dengan hidrologi, ahlil hildrologil mampu melmbelrilkan solusil atas pelrmasalahan yang belrkailtan dengan kelbutuhan penggunaan air dalam delsailn telknilk struktur hildrolilk.
2.5.1 Analisa Frekuensi Curah Hujan
Analilsils frekuensi prelsilpiltasil adalah jumlah hujan yang terjadi beberapa kali persatuan waktu menurut jumlah frekuensi dan periode ulangnya. Ada berbagai metode yang dapat digunakan untuk menghitung jumlah curah hujan pada periode ulang tertentu. Analilsils frelkuelnsil dillakukan delngan melnggunakan data curah hujan dan data aliran sungai. Jelnils dilstrilbusil frekuensi yang dilgunakan dalam hildrologil adalah dilstrilbusil ElJ Gumbell, Log Pearson Type IlIlIl, Log Normal dan Normal.
Selbellum melnelntukan meltodel dilstrilbusil atau jelnils dilstrilbusil frelkuelnsil, perlu dilakukan pelrhiltungan parameltelr statistik untuk data dilstrilbusil terhadap data dilstrilbusil yang telah dilhiltung. Dalam statistik dikenal beberapa parameter yang belrkailtan dengan analisis data, parameltelr tersebut merupakan curah hujan rata-rata, coelfilsileln varilsasil, coelfilsileln asilmeltrils (koelfilsileln kelmelncelngan) dan coelfilsileln kurtosils (koelfilsileln kelpuncakan) dengan persamaan:
1. Curah hujan rata-rata (X):
𝑋 = 𝑙 (2.1)
2. Coelfilsileln Varilasil (Cv):
𝐶𝑣 = (2.2)
Dilmana Standar Delvilasil (S):
𝑆 = ∑𝑙 ( 𝑙 )
( ) (2.3)
3. Coelfilsileln Asilmeltrils (Cs):
𝐶𝑠 = ∑𝑙 ( 𝑙 )
( )( ) (2.4)
4. Coelfilsileln Kurtosils (Ck):
𝐶𝑘 = ∑𝑙 ( 𝑙 )
( )( )( ) (2.5)
Dimana:
X = harga rata-rata curah hujan tahunan (mm) N = jumlah data
Xil = curah hujan maksimum tahunan (mm) Cv = coelfilsileln varilasil
Cs = coelfilsileln asilmeltrils Ck = coelfilsileln kurtosils S = standar delvilasil
Syarat-syarat pelnelntuan dilstrilbusil frelkuelnsil dapat dillilhat pada tabell 2.1.
Tabel 2.1. Syarat Dilstrilbusil Frelkuelnsil (Soelmarto, 1993)
Dilstrilbusil Frelkuelnsil Ck Cs
Gumbell 5,4002 1,1369
Log Normal 3,00 0
Log Pearson Type IlIlIl Belbas Belbas
Keltelrangan:
a. Apabila harga Cs = belbas, Ck = belbas, maka dilstrilbusil yang dilgunakan adalah dilstrilbusil Log Pelrson Type IlIlIl.
b. Apabilla harga koelfilsileln asilmeltril melndelkatil tilga kalil belsar varilasil (Cs = 3 kalil Cv) maka distribusi yang dilgunakan adalah Log Normal.
c. Apabila harga Cs = 1,1369, Ck = 5,4002, maka dilstrilbusil yang dilgunakan adalah dilstrilbusil ElJ Gumbell.
d. Apabila harga Cs = 0, maka dilstrilbusil yang dilgunakan adalah dilstrilbusil Normal.
1. Meltodel Dilstrilbusil ElJ. Gumbell
Hal yang berhubungan dengan harga ekstrim adalah dari masalah banjir.
Gumbell menggunakan teloril-teloril ekstrim X1, X2, X3,…, Xn, dilmana selmua sampellnya sama besar dan X merupakan variabel belrdilstrilbusil elksponelnsilal maka probabilitas kumulatilfnya adalah:
𝑃(𝑋) = 𝑒 ( ) (2.6)
Dilmana:
P (X) = probabilitas
X = varilablel dilstrilbusil elksponelnsilal El = bilangan alam = 2,7182818
10
A = konstanta
Waktu balik antara dua buah pengamatan konstan yaitu:
𝑇𝑟(𝑋) =
( ) (2.7)
Ahlil telknilk pada bildang permasalahan pelngelndalilan banjilr lelbilh melmelntilngkan waktu balilk Tr (X) daripada probabilitas P (X) (Soelmarto,1986), maka dari itu digunakan:
𝑋 = 𝑏 − 𝐼𝑛(𝑛 ( )
( ) ) atau 𝑌 = −𝑖𝑛(−𝑖𝑛 ( )( ) ) (2.8) Dilmana:
XT = varilasil X A, b = konstanta Tr(X) = waktu balik YT = reduced variate
Faktor frekuensi K untuk harga-harga elkstrilm Gumbell ditulis dengan rumus selbagail berikut:
𝐾 = (2.9)
Dilmana:
YT = reduced varilatel sebagai fungsi periode ulang T Yn = relducel melan sebagai fungsi dari banyaknya data n
Sn = reduced standard deviation sebagai fungsi dari banyaknya data n
Menurut Soemarto (1986) menyarankan agar varilatel X yang menggambarkan deret hildrologil acak dapat dinyatakan menggunakan rumus sebagai berikut:
XT = X + K x S (2.10)
Dilmana:
XT = varilatel yang dilelkstrapolasilkan, yaitu besarnya curah hujan rancangan untuk periode ulang pada T tahun (mm)
X = harga relrata dari harga (mm) S = standar delvilasil
K = faktor frekuensi yang merupakan fungsil daril pelrilodel ulang tahun dan tilpel dilstrilbusil frelkuelnsil
2. Meltodel Dilstrilbusil Log Pelrson Typel IlIlIl
Dilstrilbusil Log Pearson Type IlIlIl merupakan selbaran Log Pearson Type IlIlIl
yang melrupakan hasill transformasil daril selbaran Person Typel IlIlIl delngan melnggantilkan varilatel melnjadil nillail logariltmilk. Adapun prosedur penggunaan distribusi meltodel Log Pearson Type III adalah selbagail berikut:
a. Mengubah data kedalam logaritmik, Log X = X b. Menghitung nilai rerata:
𝐿𝑜𝑔𝑥̄ =∑ (2.11)
c. Standar delvilasil:
𝑆 = ∑ ( ) (2.12)
d. Hiltung koelfilsileln kelmelncelngan:
𝐶𝑠 = ∑ ( )
( )( ) (2.13)
e. Hiltung logaritma hujan atau banjir delngan pelrilodel ulang T dengan rumus:
LogXT = Log x̄il + K x s (2.14)
2.5.2 Uji Kecocokan Distribusi
Untuk melngujil kelcocokan dilstrilbusil frekuensi sampell data terhadap fungsil dilstrilbusil pelluang yang dilpelrkilrakan dapat melnggambarkan atau melwakillil dilstrilbusil ilnil. Dapat digunakan meltodel antara lain:
1. Ujil Chil-Squarel
Meltodel ilnil melngasumsilkan pengamatan statistik pelmbelntukan varilabell acak mengikuti kurva distribusi chi-kuadrat dengan derajat kebebasan k-p1, dil mana p adalah jumlah parameltelr yang dilelstilmasil daril data. Uji statistik ilnil didasarkan pada pembobotan jumlah kuadrat sellilsilh antara pengamatan dan teloril, dilbagil kel dalam kellompok kellas.
Ujil parameltrilk dilakukan untuk melnelntukan kelcocokan dilstrilbusil frekuensi data sampell dengan fungsil dilstrilbusil probabilitas yang diharapkan dapat menggambarkan atau melwakillil distribusi frekuensi. Berikut prosedur uji Chi-Kuadrat dilstilrbusil Gumbell dan Log Pearson Type IlIlIl:
1. Urutkan data pengamatan mulail daril besar kel kecil atau selbalilknya.
2. Hiltung jumlah kellas (K) K = 1 + 3,33 log n
3. Hiltung Delrajat Kelbelbasan (Dk) Dk = K – (P+1)
12
Dilmana:
Dk = derajat kebebasan K = jumlah kellas
R = banyaknya keterikatan
4. Melncaril harga X2Cr dilihat dari derajat kebebasan (Dk) dan signifikansi (X) 5. Hiltung nillail yang dilharapkan (ElF)
ElF = Dilmana:
ElF = nilai yang diharapkan n = jumlah data
K = jumlah kellas 6. Hiltung X2Cr
X2Cr = ( )
7. Bandingkan X2Cr hasill tabell dengan X2Cr hasil hitungan Syarat : X2Cr hiltungan < X2Cr Tabell
8. Hiltung Koelfilsileln Asilmeltril (Cs)
𝐶𝑠 = 𝑛. (𝑋𝑖 − 𝑋) (𝑛 − 1)(𝑛 − 2)𝑆 9. Hiltung Koelfilsileln Varilasil (Cv)
𝐶𝑣 =𝑠 𝑥 10. Hiltung Koelfilsileln Kurtosis (Ck)
𝐶𝑘 = 𝑛 . (𝑋𝑖 − 𝑋) (𝑛 − 1)(𝑛 − 2)(𝑛 − 3)𝑆
Maka dapat ditentukan metode distribusi yang akan digunakan dengan uji kecocokan Chi-Square:
1. Ujil Kelcocokan Chil Squarel Meltodel Dilstrilbusil Log Pearson Type IlIlIl a. Menghitung Data Curah Hujan Maksimum
b. Menentukan batas kellas untuk dilstrilbusil Log Pearson Typel IlIlIl
∆𝑋 =(𝐿𝑜𝑔 𝑋𝑖 𝑚𝑎𝑥 − 𝐿𝑜𝑔 𝑋𝑖 𝑚𝑖𝑛) 𝐾 − 1
𝑋𝑎𝑤𝑎𝑙 = 𝑋𝑚𝑖𝑛 −1 2 ∆𝑋
Bandingkan X2Cr hasill tabell dengan X2Cr hasill hitungan untuk melnelntukan bahwa meltodeldilstrilbusil Log Pearson Type IlIlIl dapat diterima atau tidak.
2. Ujil Kelcocokan Chil Squarel Meltodel Dilstrilbusil ElJ Gumbell a. Urutkan data pengamatan dari kecil ke besar atau selbalilknya.
b. Melnelntukan batas kellas untuk dilstrilbusil Gumbell
∆𝑋 =(𝑋𝑖 𝑚𝑎𝑥 − 𝑋𝑖 𝑚𝑖𝑛) 𝐾 − 1 𝑋𝑎𝑤𝑎𝑙 = 𝑋𝑚𝑖𝑛 −1
2 ∆𝑋
Bandingkan X2Cr hasill tabell dengan X2Cr hasill hiltungan untuk melnelntukan bahwa meltodel dilstrilbusil ElJ Gumbell dapat diltelrilma atau tildak.
Hiltung koelfilsileln Skelwnelss (Cs):
Cs = ∑
( )( )
Ck = ∑
( )( ) ( )
2.5.3 Waktu Konsentrasi
Waktu konselntrasil adalah waktu yang diperlukan partikel air untuk melngalilr daril titik terjauh DAS kel titik yang ditinjau, tergantung pada jenis DAS dan tata guna lahan. Beberapa faktor juga dapat mempengaruhi berapa lama waktu yang dibutuhkan dari titik kedatangan kel tiltilk masuk sampai tiltilk keluar (t0), hal-hal yang berpengaruh tersebut yaitu sebagai berikut:
1. Ilntelnsiltas Hujan 2. Jarak aliran
3. Kemiringan medan 4. Kapasitas infiltrasi 5. Kekasaran meldan
Waktu konsentrasi dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
Tc = ,
, (2.15)
Dilmana:
Tc = waktu konsentrasi (jam)
L = panjang lintasan air dari titik terjauh sampai yang ditinjau (km) S = kemiringan rata-rata daelrah lintasan ailr