TUGAS AKHIR
Analisis Sumur Resapan Sebagai Pengendali Genangan pada Perumahan Sompu Raya, Kel. Kallabirang,
Kab. Takalar
Disusun Oleh
Sulthon Kharomaeni Romdhani NIM : 4518041002
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar
2023
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan berkat, kasih karunia yang berlimpah sehingga Penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Analisis Sumur Resapan Sebagai Pengendali Genangan pada Perumahan Sompu Raya, Kel.
Kallabirang, Kab. Takalar”. Tugas akhir ini disusun berdasarkan hasil analisa dan pengamatan peneliti. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa.
Penulisan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan-bantuan pihak lain yang memberi bantuan dan bimbingan. Sehingga Penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan Tugas Akhir. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Tuhan Yang Maha Esa tempat berkeluh kesah, meminta dan memohon pertolongan.
2. Orang tua saya, bapak Mansyur, S.S dan ibu tercinta, ibu Chilyatun Rochishoh yang telah memberikan dukungan moral, materi dan motivasi yang tidak terhitung jumlahnya dari awal masuk kuliah sampai diakhir perjungan menjelang selesai.
3. Ruang lingkup keluarga, seluruh tante saya Sugiratu, S,Ag, Hj Tanning, S.Pd, Nursiah, S.Pd dan Hj Nurhayati, S.Pd, terima kasih telah menjadi wali saya selama kurang lebih 14 tahun dari sekolah dasar sampai
ii
menuju ke bangku kuliah rasa bangga bisa di didik oleh orang-orang hebat dan berpendidikan tinngi, serta kakek, nenek dan sepupu-sepupu saya yang sudah memberikan begitu banyak bentuk dukungan.
4. Bapak Dr. Ir. A. Rumpang Yusuf, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Bosowa dan Pembimbing 1 yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan saya hingga penyususunan Tugas Akhir ini terselesaikan.
5. Bapak Dr. Burhanuddin Badrun, M.Sp. selaku Dosen Pembimbing 2 yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan saya hingga penyususunan Tugas Akhir ini terselesaikan.
6. Seluruh jajaran dosen dan staff Teknik Sipil Universitas Bosowa.
7. Teman-teman dekat saya, Saudara Muhammad Abith Nuary, S.Tp dan Saudari Sari Andira Tahir insyaallah S.T. yang telah membantu Menyusun skripsi dan memberi dukungan secara moral dari awal bertemu sampai akhir perpisahan. Miss Goestina, S.Pd., M.Pd kak ter the best, terima kasih telah memberi pressure lebih untuk lebih giat mengerjakan skripsi sampe akhir. Serta Pembina pondok tahfidz raudhatul Ilmi kak Muhammad Julmawansa, S.Pd, dan kak Muhammad Ikram S., S.Ak.,M.Si yang telah mengingatkan untuk selalu taat beribadah dan berlomba-lomba dalam hal kebaikan Barakallah Fiik.
8. Teman-teman organisasi, LDK Al-Furqon, Tawa Project, Pondok Tahfidz Raudhatul Ilmi, UKM LITIMASI, MRI Takalar, dll.
iii
9. Teman-teman seangkatan Teknik Sipil Universitas Bosowa 2018 yang telah banyak bertukar pikiran, cerita, saran, dan semangat kepada saya selama hampir 3 tahun 18 bulan. Semoga kalian juga cepat menyusul, terutama untuk saudara Haris Munandar serta saudara Farhan Mubarak, Indrawan Saputra, Andi Marta, Regy Desrianto.
10. Serta semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yang telah membantu dan memberikan dukungan selama penyusunan Tugas Akhir ini.
Makassar, 22 Januari 2023
Penyusun
iv DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR TABEL ... vii BAB I PENDAHULUAN... I-1 1.1 Latar Belakang Masalah ... I-1 1.2 Rumusan Masalah ... I-3 1.3 Tujuan Penelitian ... I-4 1.4 Manfaat Penelitian ... I-4 1.5 Batasan Peneliti ... I-4 1.6 Sistematika Penulisan ... I-5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1 2.1 Sumur Resapan ... II-1 2.1.1Pengertian Sumur Resapan ... II-1 2.1.2Jenis-jenis Sumur Resapan ... II-1 2.1.3Tahapan Perencanaan Sumur Resapan ... II-2 2.1.4Kegunaan Sumur Resapan ... II-5 2.2 Pengendali Genangan ... II-10 2.2.1Pengertian Genangan ... II-10 2.2.2Faktor-faktor Penyebab Genangan ... II-11 2.2.3Dampak Genangan ... II-13 2.3 Limpasan ... II-21 2.3.1Pengertian Limpasan ... II-21 2.3.2Proses Terjadinya Limpasan ... II-22 2.4 Perencanaan Sumur Resapan ... II-22 2.4.1Analisi Debit Rencana ... II-22 2.4.2Perhitungan ketinggian sumur resapan ... II-24 2.4.3Volume Andil Banjir Sumur Resapan ... II-24
v
2.4.4Volume Daya Resap Sumur ... II-25 2.4.5Perhitungan jumlah sumur resapan ... II-26 2.4.6Efesinensi Sumur Resapan ... II-27 BAB III ... III-1 3.1 Lokasi Penelitian ... III-1 3.2 Jenis Penelitian dan Sumber Data ... III-3 3.3 Metode Analisa Data ... III-4 3.3.1Analisis Hidrologi ... III-4 3.3.2 Analisis Hidrolika ... III-4 3.3.3 Diagram Alir Kegiatan ... III-4 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... IV-1 4.1 Analisis Frekunsi Curah Hujan ... IV-1 4.2 Perhitungan Curah Hujan Rancangan ... IV-2 4.2.1 Metode Gumbel ... IV-2 4.2.2 Metode Log Pearson Type III ... IV-6 4.3 Intensitas Hujan Rencana ... IV-11 4.4 Sumur Resapan ... IV-14 4.4.1 Dimensi Sumur resapan... IV-14 4.4.2 Hitungan Debit Rencana ... IV-15 4.4.3 Perhitungan Ketinggian Sumur resapan. ... IV-17 4.4.4 Volume Andil Sumur Resapan ... IV-19 4.4.5 Volume Penampung Sumur Resapan ... IV-20 4.4.6 Jumlah Kebutuhan Sumur Resapan ... IV-21 4.4.7 Efisiensi Sumur Resepan ... IV-22 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... V-1 5.1 Kesimpulan... V-1 5.2 Saran ... V-1 DAFTAR PUSTAKA ... 1
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Desain SRA tipe buis beton... II-3 Gambar 2. 2 Tampak Atas ... II-4 Gambar 2. 3 Tampak Samping ... II-4 Gambar 2. 4 Bak Kontrol Sumur Resapan ... II-4 Gambar 2. 5 Penutup Tampak Samping ... II-5 Gambar 2. 6 Desain Penutup Sumur Resapan Tampak Atas ... II-5 Gambar 2. 7 Poligon Thiessen ... II-17
.
Gambar 3. 1 Peta Lokasi Penelitian Kabupaten Takalar Skala 1 : 150000... III-1 Gambar 3. 2 Peta Lokasi Penelitian Kecamatan Pattalasang Menggunakan
Google Eart TakalarSkala 1 : 22.000 ... III-2 Gambar 3. 3 Peta Ketinggian elevasi tanah ... III-3 Gambar 3. 4 Rencana Penerapan Sumur Resapan ... III-3
.
Gambar 4. 1 Tipe Sumur Resapan Tipe Buis Beton... IV-15
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Klasifikasi Permeabilitas Tanah Berdasarkan Uhland dan O'Neil . II-10
.
Tabel 4. 1 Data Curah Hujan Harian Stasiun Pappa ... IV-1 Tabel 4. 2 Perhitungan Metode Gumbel... IV-2 Tabel 4. 3 Distribusi Hujan – Metode Gumbel ... IV-3 Tabel 4. 4 Uji Smirnov-Kolmogorov untuk Distribusi Gumbel ... IV-4 Tabel 4. 5 Uji Chi Square untuk Distribusi Gumbel ... IV-5 Tabel 4. 6 Batas Chi-Square Distribusi Gumbel ... IV-5 Tabel 4. 7 Perhitungan Parameter Chi-Square Distribusi Gumbel... IV-6 Tabel 4. 8 Perhitungan Metode Log Pearson Type III ... IV-6 Tabel 4. 9 Distribusi Hujan – Metode Log Pearson Type III... IV-8 Tabel 4. 10 Uji Smirnov – Kolmogorov – Metode Log Pearson Type III... IV-8 Tabel 4. 11 Uji Chi Square X2 – Metode Log Pearson Type III ... IV-10 Tabel 4. 12 Uji Chi Square X2 - Distribusi Log Pearson Type III ... IV-10 Tabel 4. 13 Hasil Distribusi Hujan Rencana ... IV-10 Tabel 4. 14 Hasil Uji Smirnov-Kolmogorov ... IV-11 Tabel 4. 15 Hasil Uji Chi Square X2 ... IV-11 Tabel 4. 16 Intensitas Hujan Rata-rata ... IV-12 Tabel 4. 17 Permebilitas Tanah ... IV-13 Tabel 4. 18 Menghitung Debit Rencana ... IV-16 Tabel 4. 19 Menghitung Ketinggian Rencana Sumur Resapan ... IV-18 Tabel 4. 20 Menghitung Volume Masuk Sumur Resapan ... IV-20
I-1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah
Tata guna lahan adalah salah satu faktor penentu utama dalam pengelolaan lingkungan, meningkatnya populasi penduduk berbanding lurus dengan meningkatnya jumlah layanan infrastruktur, sarana dan prasarana. Fenomena yang umum terjadi diwilayah perkotaan dalam beberapa tahun terakhir yaitu munculnya Kawasan pemukiman baru.
Namun dilain sisi ruang terbuka hijau semakin sedikit. Berdasarkan data Pertumbuhan jumlah penduduk di Indonesia pada tahun 2020 mencapai angka 275, 77 juta jiwa. Sedangkan di perkotaan Kabupaten Takalar menunjukkan perkembangan yang cukup pesat, dimana jumlah penduduk pada tahun 2020 sebanyak 289.978 jiwa dengan luas Kabupaten Takalar 566,51 km² (BPS takalar, 2019). Berdasarkan data dari dinas tata ruang Kabupaten Takalar bahwa luas RTH pada wilayah perkotaan yaitu 148.591,72 m² (26,22%) (P2KH kabupaten Takalar).
Alih fungsi lahan dalam arti perubahan penggunaan lahan, pada dasarnya tidak dapat dihindarkan dalam pelaksanaan pembangunan.
Tuntutan kebutuhan masyarakat akan lahan, seringkali mengakibatkan benturan kepentingan atas penggunaan lahan serta terjadinya ketidaksesuaian antara penggunaan lahan dengan rencana peruntukannya (Affan, 2014). Hal tersebut mengakibatkan penurunan permukaan tanah, intrusi air laut, penurunan muka air tanah serta
I-2
penurunan kualitas air tanah (Azis Akhmad 2016). Sehingga limpasan permukaan semakin besar dan membentuk sebuah genangan atau banjir.
Limpasan Permukaan terjadi secara alamiah terjadi di sebabkan oleh air hujan yang jatuh ke permukaan tidak meresap ke dalam tanah.
Karakteristik daerah yang berpengaruh terhadap bagian air hujan antara lain adalah topografi, jenis tanah, dan penggunaan lahan atau penutup lahan, dalam hal ini karakteristik lingkungan fisik mempunyai pengaruh terhadap respon hidrologi. Adapun perubahan tata guna lahan berpengaruh terhadap kemampuan lahan dalam meresapkan air (Bahunta and Waspodo, 2019).
Sumur resapan menjadi salah satu solusi untuk memberi daya dukung resap air secara maksimal oleh tanah. (Azis, Yusuf and Faisal, 2016) . Sumur Resapan adalah sistem resapan buatan yang dapat menampung air hujan akibat adanya penutupan tanah oleh bangunan, saluran porous dan sejenisnya (Wijaya, Anwar and Suhariyanto, 2018).
Sumur resapan juga digunakan untuk mempertahankan dan meningkatkan tinggi muka air tanah dan mengurangi laju air permukaan.
Perumahan Sompu Raya merupakan wilayah yang berada di tengah pusat kota, Kabupaten Takalar dimana pada bagian selatan berada disamping RSUD Padjoenga Daeng Ngalle dan pada bagian utara beada tidak jauh dari pasar central kabupaten Takalar. Jenis tanah yang berada di wilayah tersebut adalah tanah lempung liat dengan nilai permebilitas sebesar 0,071 m/jam , dan memiliki ketinggian muka air tanah 6,52 meter
I-3
dengan ketinggian permukaan laut berada pada kisaran 7 mdpl – 9,9 mdpl (Sumber : Google Eart)
Berdasarkan identifikasi tersebut, Genangan menjadi masalah utama pada wilayah ini yang dimana hal tersebut, bersumber dari volume air yang besar, sedangan daya tampung drainase tidak mampu menampung debit hujan yang turun. Salah satu upaya untuk upaya yang dilakukan yaitu dengan membuat sumur resapan yang berfungsi untuk menampung air hujan yang jatuh, serta mengurangi aliran permukaan, mempertahankan dan menambah tinggi muka air tanah dan sedimentasi, sehingga jumlah air hujan yang meresap kedalam tanah bertambah banyak, akibatnya jumlah air limpasan hujan berkurang (Wahyuningtyas, Hariyani and Sutikno, 2011).
Berdasarkan dari masalah tersebut perlu diketahui mengenai berapa banyak sumur resapan dan seberapa efesiensi sumur resapan bekerja dengan demikian resiko genangan menjadi lebih kecil. Bertitik dari hal tersebut maka penulis tertarik melakukan penelitian dengan judul :
“Analisis Sumur Resapan Sebagai Pengendali Genangan pada Perumahan Sompu Raya, Kel. Kallabirang, Kab. Takalar”
1.2 Rumusan Masalah
Untuk mengetahui kapasistas daerah tangkapan air jumlah optimum sumur resapan, penulis harus menganalisis data curah hujan bulanan, sebagai solusi pengendali genangan, Maka rumusan masalah skripsi ini adalah :
I-4
1. seberapa banyak jumlah sumur resapan agar debit yang terbuang ke badan jalan dapat berkurang secara optimal?
2. Seberapa besar efisiensi volume sumur resapan sebagai solusi pengendali genangan?
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan diadakannya penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui seberapa banyak kebutuhan sumur resapan agar debit yang terbuang ke badan jalan dapat berkurang secara optimal.
2. Untuk mengukur efisiensi volume sumur resapan sebagai pengendali genangan.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian adalah sebagai berikut ini.
1. Mengetahui secara spesifik mengenai kebutuhan sumur resapan agar debit yang terbuang ke badan jalan dapat berkurang secara optimal.
2. Mengetahui cara mengukur efisiensi penerapan sumur resapan sebagai solusi pengendali genangan
3. Hasil dari penelitian ini dapat digunakan sebagai refensi bagi pihak pemerintah untuk menerapkan sumur resapan di Kabupaten Takalar 1.5 Batasan Peneliti
Untuk mempermudah variabel yang ditinjau maka penelitian ini memiliki batasan sebagai berikut:
1. Efisiensi sumur resapan hanya ditinjau dari volume sumur resapn setelah dan sebelum dibuat sumur resapan.
I-5
2. Data hujan yang dipakai berdasarkan data hujan sepuluh tahun terakhir yaitu dari tahun 2011 sampai tahun 2021 pada pappa.
3. Batasan diamater sumur resapan yaitu 0.8 meter, sedangkan kedalaman 3 meter
4. Sumur resapan debitnya dihitung hanya efesiensi di 1 jam pertama.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan bertujuan untuk mempermudah pemahaman dan penelaahan penelitian. Dalam laporan penelitian ini, sistematika penulisan terdiri atas lima bab, masing- masing uraian yang secara garis besar dapat dijelaskan sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini merupakan pendahuluan yang materinya sebagian besar menyempurnakan usulan penelitian yang berisikan tentang latar belakang masalah , perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Dalam bab ini menguraikan teori-teori yang mendasari pembahasan secara terperinci yang memuat tentang Sumur Resapan, Hidrologi, Kapasitas Saluran Drainase Eksisting, Kegunaan sumur resapan, factor- faktor yang perlu dipertimbangkan dalam perencanaan sumur resapan.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Dalam bab ini berisikan tentang pengembangan metodologi yang terdiri dari jenis penelitian, lokasi penelitian, data yang dibutuhkan,
I-6
analisis data, prosedur penelitian, bagan alir (Flow Chart).
BAB IV PEMBAHASAN.
Dalam bab ini berisi tentang pembahasan dari rumusan masalah yang dihadapi oleh penulis berupa Analisis Debit Hujan, Curah hujan rencan, debit rencana, dimensi sumur resapan dan efisiensi sumur resapan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisikan tentang kesimpulan dari serangkaian pembahasan skripsi berdasarkan analisis yag telah dilakukan serta saran-saran untuk disampaikan kepada obyek penelitian atau bagi penelitian selanjutnya
II-1 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sumur Resapan
2.1.1 Pengertian Sumur Resapan
sumur resapan adalah salah satu rekayasa teknik konservasi air berupa bangunan yang dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai bentuk sumur gali dengan kedalaman tertentu yang berfungsi sebagai tempat menampung air hujan yang jatuh di atas atap rumah atau daerah kedap air dan meresapkannya ke dalam tanah.
Sedangkan menurut (kusnaedi, 2012) Sumur resapan adalah sumur atau lubang yang dibuat untuk menampung air hujan atau aliran air permukaan agar mengalir ke tanah yang dapat mempertahankan bahkan meningkatkan tinggi muka air tanah dan mengurangi laju air permukaan (surface runoff) karena air langsung terserap.
2.1.2 Jenis-jenis Sumur Resapan
Berdasarkan SNI 8456:2017 mengenai Sumur Resapan air hujan berdasarkan bentuknya dapat dibedakan menjadi 4 macam yaitu :
a. Sumur Resapan air hujan dengan dinding tanah
b. Sumur resapan air hujan dengan dinding pasangan batako/bata merah tanpa dipelester, dan diantara pasangan diberi celah lubang
c. Sumur resapan air hujan dengan dinding buis beton.
d. Sumur resapan air hujan dengan dinding buis beton porous
II-2
2.1.3 Tahapan Perencanaan Sumur Resapan
1. Persyaratan umumPersyaratan 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.
Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk air, kejadian dan distribusinya, sifat alami dan sifat kimianya, serta reaksinya terhadap kebutuhan manusia (Bertarina, 2022). Pengumpulan data dan informasi, terutama data untuk perhitungan hidrologi sangat diperlukan dalam analisa penentuan debit genangan 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 hidrologi ini dapat dilakukan dengan tahapan-tahapan pengumpulan data dasar dan pengujian (kalibrasi) data-data yang terkumpul.
II-3 2. Spesifikasi Teknis Sumur resapan
a) Ukuran pipa masuk diameter 110 mm dengan panjang maksimal 4 meter.
b) Ukuran pipa pelimpah diameter 110 mm dengan panjang maksimal 4 meter.
c) Ukuran kedalaman 3 meter.
d) Dinding dibuat dari buis beton.
e) Rongga SRA diisi dengan batu setebal 40 cm.
f) Penutup SRA dari plat beton tebal 10 cm dengan perbandingan campuran semen, pasir dan kerikil 1:2:3, memakai tulangan besi beton ukuran 8 mm dengan jarak antar tulang besi 10 cm.
g) Pengisi SRA dapat berupa batu pecah ukuran 10-20 cm, pecahan bata merah ukuran 5-10 cm, ijuk, serta arang. Pecahan batu tersebut disusun berongga
3. Gambar Teknis Sumur Resapan
Gambar 2. 1 Desain SRA tipe buis beton
II-4
Gambar 2. 2 Tampak Atas
Gambar 2. 4 Bak Kontrol Sumur Resapan Gambar 2. 3 Tampak Samping
II-5
Gambar 2. 5 Penutup Tampak Samping
Gambar 2. 6 Desain Penutup Sumur Resapan Tampak Atas 2.1.4 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 genangan pada musim penghujan (TARA, 2015).
Perubahan lingkungan hidup sebagai akibat dari proses pembangunan, berupa pembukaan lahan, penebangan hutan, serta pembangunan
II-6
pemukiman dan industri yang diduga menyebabkan terjadinya hal tersebut (Siliwangi, 2015).
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 genangan serta konservasi air tanah. Salah satu strategi atau cara pengendalian air, baik mengatasi genangan atau kekeringan adalah melalui sumur resapan. Sumur resapan ini merupakan upaya memperbesar resapan air hujan ke dalam tanah dan memperkecil aliran permukaan sebagai penyebab genangan (Alviansyah and Har, 2021).
Kegunaan Sumur resapan adalah sebagai berikut : 1. Pengendali genangan.
Sumur resapan mampu memperkecil aliran permukaan sehingga terhindar dari penggenangan aliran permukaan secara berlebihan yang menyebabkan genangan.
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
II-7
(Ratnawati et al., 2019). 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.
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.
Selain itu Sumur resapan yang dibuat harus memenuhi teknis yang baik. Dalam rencana pembuatan sumur resapan perlu diperhitungkan berberapa faktor, antara lain:
1. 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.
2. 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 sumur resapan. Sebaliknya pada lahan yang muka airnya dangkal,
II-8
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.
3. 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.
a. Kadar air tanah
Kadar air tanah adalah perbandingan antara berat air yang dikandung tanah dengan berat kering tanah, dinyatakan dalam persen (%).Debit Peresapan Dengan Perubahan Ketinggian Air Untuk mengetahui debit sumur resapan dapat digunakan persamaan di bawah ini adalah sebagai berikut :
𝑸 = 𝑽 𝒕
Maka dapat diuraikan dalam bentuk persamaan 8, yaitu:
di mana:
II-9 𝑸 = 𝑨𝒔𝒖𝒎𝒖𝒓× 𝚫𝒉
𝒕
𝑡𝑟𝑒𝑠𝑎𝑝𝑎𝑛 = waktu peresapan (det) 𝐴𝑠𝑢𝑚𝑢𝑟 = luasan sumur (cm2)
Δh = perubahan ketinggian air, 10 cm (cm)
b. Koefisien permeabilitas tanah
Permeabilitas tanah dapat mempengaruhi kesuburan tanah. Permeabilitas berbeda dengan drainase yang lebih mengacu pada proses pengaliran air saja, permeabilitas dapat mencakup bagaimana air, bahan organik, bahan mineral, udara dan partikel – partikel lainnya yang terbawa bersama air yang akan diserap masuk kedalam tanah (Rohmat, 2009).
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 : i. Kerikil > 10 cm/det
ii. Pasir 10-1 O2 cm/det iii. Lanau 102 -105 cm/det
II-10 iv. Lempung < 105 cm/det
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.
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 2. 1 Klasifikasi Permeabilitas Tanah Berdasarkan Uhland dan O'Neil
2.2 Pengendali Genangan 2.2.1 Pengertian Genangan
Genangan adalah peristiwa manakala kawasan dipenuhi air karena tidak ada drainase yang mematus air tersebut keluar Kawasan
II-11
(Sobirin,2007) Genangan didefinisikan sebagai sekumpulan air yang berhenti mengalir di tempat-tempat yang bukan merupakan badan air
Genangan merupakan peristiwa dimana daratan yang biasanya kering (bukan daerah rawa) menjadi tergenang oleh air, hal ini disebabkan oleh curah hujan yang tinggi dan kondisi topografi wilayah berupa dataran rendah hingga cekung. Selain itu terjadinya genangan jua dapat disebabkan oleh limpasan air permukaan (runoff) yang meluap dan volumenya melebihi kapasitas pengaliran sistem drainase atau system aliran sungai. Terjadinya bencana genangan juga disebabkan oleh rendahnya kemampuan infiltrasi tanah, sehingga menyebabkan tanah tidak mampu lagi menyerap air.
Genangan dapat terjadi akibat naiknya permukaan air lantaran curah hujan yang diatas normal, perubahan suhu, tanggul/bendungan yang bobol, pencairan salju yang cepat, terhambatnya aliran air di tempat lain” (Ligak, 2008).
2.2.2 Faktor-faktor Penyebab Genangan
Menurut Kodoatie dan Sugiyanto (2002), ‘‘faktor penyebab terjadinya genangan dapat diklasifikasikan dalam dua kategori, yaitu genangan alami dan genangan akibat aktivitas manusia. Genangan akibat alami dipengaruhi oleh curah hujan, fisiografi, erosi dan sedimentasi, kapasitas sungai, kapasitas drainase dan pengaruh air pasang. Sedangkan genangan akibat aktivitas manusia disebabkan karena ulah manusia yang menyebabkan perubahan-perubahan lingkungan seperti : perubahan kondisi Daerah Aliran Sungai (DAS), kawasan pemukiman di sekitar
II-12
bantaran, rusaknya drainase lahan, kerusakan bangunan pengendali banjir, rusaknya hutan (vegetasi alami), dan perencanaan sistim pengendali genangan yang tidak tepat’’.
Sedangkan Menurut I Wayan Muliawan (2019) Faktor penyebab genangan bisa disebabkan banyak hal seperti:
1. Genangan yang disebabkan oleh curah hujan yang terlalu tinggi 2. Genangan yang disebabkan oleh sampah
3. Genangan yang disebabkan oleh endapan atau sidimentasi 4. Genangan yang disebabkan kemiringan saluran yang tidak sesuai
dengan rencana
5. Genangan yang disebabkan oleh letak saluran berada pada dataran yang lebih rendah dari DAS pembuangan.
Berdasarkan hasil penelitian dilapangan diketahui beberapa faktor teknis yang menyebabkan terjadinya genangan air adalah :
a. Hujan lokal dan banjir
Banyak faktor yang menyebabkan terjadinya genangan air ini yakni jumlah hujan dan resapan air ke tanah, bila jumlah hujan lebih besar dibanding daya resap tanah maka terjadi genangan air. Kondisi air permukaan dipengaruhi oleh tata guna lahan yang bersifat makro dan mikro, dimana bila tata guna lahan di daerah atasnya tidak mendukung resapan air ketanah maka akan menyebabkan banjir.
b. Timbunan Sedimentasi
II-13
Pendangkalan umumnya terjadi karena endapan sedimentasi dan timbunan sampah. Dengan demikian maka fungsi saluran tersebut tidak dapat mengalirkan air dengan baik dan kapasitas saluran menjadi berkurang dan air dapat meluap ke jalan.
c. Dimensi Saluran Yang Terbatas
Dimensi saluran meliputi lebar penampang, panjang, serta tinggi saluran merupakan salah satu faktor yang dominan menyebabkan terjadinya genangan air di daerah drainase jalan. Drainase pada kontur jalan yang cekung tentu berbeda konstruksi dan dimensinya dengan drainase pada kontur jalan yang rata atau landai. Kondisi demikian tidak mampu untuk menampung berikut menyalurkan jumlah debit air yang besar pada saat curah hujan tinggi
d. Gorong –gorong pecah dan aliran air tersumbat
Gorong-gorong yang pecah, reruntuhan materialnya merupakan hal yang sering dijumpai dalam persoalan genangan pada drainase. Hal ini menyebabkan tersumbatnya aliran air yang melintasi gorong-gorong sehingga terjadi genangan air hingga meluap ke badan jalan.
2.2.3 Dampak Genangan
Menurut Suripin (2004;266), salah satu aspek terpenting dalam perencanaan jalan raya adalah upaya melindungi jalan dari permukaan air dan air tanah. Pengaruh genangan air terhadap kerusakan kontruksi jalan dapat menyebabkan pelemahan daya dukung tanah dasar berikut mempercepat proses peretkan perkerasan.
II-14 1. Pelemahan tanah dasar
Adanya sejumlah genangan air pada permukaan jalan baik diakibatkan oleh air hujan maupun perluapan saluran drainase dan banjir, akan sangat berpengaruh mengurangi kekuatan konstruksi jalan tersebut.
Ketika dasar perkerasan jalan jenuh sempurna adtau sebagian, adanya gaya dinamis menyebabkan kenaikan tekanan air pori. Hal ini mereduksi gesek minimal, sehingga tahanan geser menjadi lebih rendah. Kondisi ini menjadikan kekuatan pada struktur perkerasaan semakin lemah.
2. Mempercepat proses retakan atau kerusakan
Air yang meresap masuk kedalam perkerasan jalan dapat mengakibatkan retakan pada struktur perkerasan jalan. Hal ini diakibatkan karena lemahnya daya dukung tanah dasar akibat fluktuasi kadar air tanah di lokasi tersebut. Lemahnya daya dukung tanah ini terjadi akibat pengembangan volume tanah pada dasar perkerasan.
A. Curah Hujan Wilayah
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.
Metode rata-rata aritmatik (aljabar)
Metode ini paling sederhana, pengukuran yang dilakukan di beberapa stasiun dalam waktu yang bersamaan dijumlahkan dan kemudian dibagi jumlah stasiun. Stasiun hujan yang digunakan dalam hitungan adalah yang berada dalam DAS, tetapi stasiun di luar DAS
II-15
tangkapan yang masih berdekatan juga bisa diperhitungkan.
Metode rata-rata aljabar memberikan hasil yang baik apabila :
Stasiun hujan tersebar secara merata di DAS.
Distribusi hujan relatif merata pada seluruh DAS (Triatmodjo, 2008).
Metode Thiessen ini memperhitungkan bobot dari masing-masing stasiun yang mewakili luasan di sekitarnya. Pada suatu luasan di dalam DAS dianggap bahwa hujan adalah sama dengan yang terjadi pada stasiun yang terdekat, sehingga hujan yang tercatat pada suatu stasiun mewakili luasan tersebut. Metode ini digunakan apabila penyebaran stasiun hujan di daerah yang ditinjau tidak merata, pada metode ini stasium hujan minimal yang digunakan untuk perhitungan adalah tiga stasiun hujan. Hitungan curah hujan rata-rata dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh dari tiap stasiun.
Metode poligon Thiessen banyak digunakan untuk menghitung hujan rata-rata kawasan. Poligon Thiessen adalah tetap untuk suatu jaringan stasiun hujan tertentu. Apabila terdapat perubahan jaringan stasiun hujan seperti pemindahan atau penambahan stasiun, maka harus dibuat lagi poligon yang baru. (Triatmodjo, 2008).
Metode Isohyet adalah garis yang menghubungkan titik-titik dengan kedalaman hujan yang sama. Pada metode Isohyet, dianggap bahwa hujan pada suatu daerah di antara dua garis Isohyet adalah merata dan sama dengan nilai rata-rata dari kedua garis Isohyet tersebut.
II-16
Metode Isohyet merupakan cara paling teliti untuk menghitung kedalaman hujan rata-rata di suatu daerah, pada metode ini stasiun hujan harus banyak dan tersebar merata, metode Isohyet membutuhkan pekerjaan dan perhatian yang lebih banyak dibanding dua metode lainnya.
(Triatmodjo, 2008).
Dalam perhitungan tugas akhir ini stasiun hujan di daerah yang ditinjau tidak merata dan jumlah stasiun hujan yang dipakai sebanyak tiga buah stasiun hujan, sehingga metode yang digunakan adalah metode Thiessen.
a) Polygon Thiessen
Cara ini diperoleh dengan membuat poligon yang memotong tegak lurus pada tengah-tengah garis penghubung dua stasion hujan.
Dengan demikian tiap stasiun penakar Rn akan terletak pada suatu wilayah poligon tertutup An. Dengan menghitung perbandingan luas poligon untuk setiap stasiun yang besarnya = An/A dimana A = luas basin atau daerah
penampungan dan apabila besaran ini diperbanyak dengan harga curah hujan Rnt maka di dapat Rnt x (An + A) ini menyatakan curah hujan berimbang. Curah hujanrata-ratadiperoleh dengan cara menjumlahkan curah hujan berimbang ini untuk semua luas yang terletak didalam batas daerah penampungan. Apabila ada n stasiun di dalam daerah penampungan dan m disekitarnya yang mempengaruhi daerah penampungan maka curah hujan rata–rata (Rave) adalah :
(Loebis, 1987)
II-17 Gambar 2. 7 Poligon Thiessen
(Suripin, 2004).
B. Curah Hujan Rencana
Perhitungan curah hujan rencana digunakan untuk meramal besarnya hujan dengan periode ulang tertentu. Berdasarkan curah hujan rencana tersebut kemudian dicari intensitas hujan yang digunakan untuk mencari debit genangan rencana (Sosrodarsono & Takeda, 1977).
a) Perhitungan Intensitas Hujan Metode Mononobe
𝐼 = 𝑹𝟐𝟒 24 (24
𝑡 )
2 3
Keterangan :
I : intensitas curah hujan (mm/jam)
t : Lama curah hujan/durasi curah hujan (jam)
R24 : Curah hujan rencana dalam suatu periode ulang,
II-18
yang nilainya didapat dari tahapan sebelumnya (tahan analisisi frekuensi)
Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan empat jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi, yaitu distribusi normal, distribusi Log- Normal, distribusi Log-Person III, dan distribusi Gumbel. Sebelum menghitung curah hujan wilayah dengan distribusi yang ada dilakukan terlebih dahulu pengukuran dispersi untuk mendapatkan parameter-parameter yang digunakan dalam perhitungan curah hujan rencana (Suripin, 2004).
b) Metode Gumbal
Rumus-rumus yang digunakan untuk menentukan curah hujan rencana menurut metode Gumbel adalah sebagai berikut : 𝑿𝒊= 𝑿𝒓𝒕+ 𝒔. 𝒌
Dimana :
𝑋𝑖 = hujan rencana dengan Periode ulang T tahun (mm) 𝑋𝑟𝑡 = nilai tengah sampel (mm)
𝑠 = Standart deviasi sampel 𝑘 = factor frekunsi.
Faktor frekuensi k didapat dengan menggunakan rumus : 𝑲 = 𝒀𝒕𝒓− 𝒀𝒏
𝑺𝒏
𝑌𝑛 = harga rata-rata reduced mean 𝑆𝑛 = reduced standart deviation
II-19 𝑌𝑡𝑟 = reduced variate
(Soemarto, 1999)
c) Metode Log-Normal
Rumus yang digunakan dalam perhitungan dengan metode ini adalah sebagai berikut :
𝑿𝒊= 𝑿𝒓𝒕+ 𝒌. 𝒔 Dimana :
𝑋𝑖 = besarnya curah hujan yang terjadi dengan periode ulang X tahun (mm).
𝑋𝑟𝑡 = curah hujan rata-rata (mm)
𝑠 = standart devisi data hujan maksimum tahuanan
𝑘 = nilai karakteristik dari distribusi Log-Normal, yang nilainya tergantung dari koefisien variasi
(Soewarni, 1999)
d) Metode Log-Person III
Pada situasi tertentu, walaupun data yang diperkirakan mengikuti distribusi sudah dikonversi kedalam bentuk logaritmis, ternyata kedekatan antara data dan teori tidak cukup kuat untuk menyimpulkan pemakaian distribusi Log-Normal (Suripin, 2004).
Person telah mengembangkan serangkaian fungsi probabilitas yang dapat dipakai untuk hampir semua distribusi probabilitas empiris.
Tidak seperti konsep yang melatar belakangi pemakaian distribusi Log- Normal untuk genangan puncak, maka distribusi probabilitas ini hampir
II-20
tidak berbasis teori. Distribusi ini masih tetap dipakai karena fleksibilitasnya (Suripin, 2004).
Ada tiga parameter penting dalam Log-Person III, yaitu harga rata-rata, simpangan baku, dan koefisien kemencengan. Yang menarik, jika koefisien kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi Log-Normal (Suripin, 2004).
Berikut ini langkah-langkah penggunaan distribusi Log-Person III :
1. Ubah data ke dalam bentuk logaritmis dari Xi menjadi Log Xi.
2. Hitung harga rata-rata : 𝐥𝐨𝐠 𝒙𝒓𝒕 = ∑ 𝐥𝐨𝐠 𝑿𝒊
𝒏 𝒏𝒊=𝟏
𝑋𝑖 = titik tengah tiap interval kelas (mm) 𝑋𝑟𝑡 = rata-rata hitung (mm)
𝑛 = jumlah kelas.
3. Hitung harga simpangan baku : 𝑺 = [∑𝒏𝒊=𝟏 (𝐥𝐨𝐠 𝒙𝒊− 𝐥𝐨𝐠 𝒙𝒓𝒕 )𝟐
𝒏 − 𝟏 ]
𝟎.𝟓
Dimana :
S = standar deviasi.
Xi = titik tengah tiap interval kelas (mm).
Xrt = rata-rata hitungan (mm).
n = jumlah kelas.
4. Hitung koefisien kemencengan (Cs):
II-21 𝒄𝒔 = 𝒏 ∑𝒏𝒊=𝟏 (𝐥𝐨𝐠 𝒙𝒊− 𝐥𝐨𝐠 𝒙𝒓𝒕 )𝟐
(𝒏−𝟏)(𝒏−𝟐)𝑺𝟑 Dimana :
CS = koefien kemencengan S = standart deviasi
Xi = titik tengah tiap interval kelas (mm) Xrt = rata-rata hitungan (mm)
n = jumlah kelas
5. Hitung logaritma hujan atau genangan dengan periode ulang T dengan rumus :
𝐥𝐨𝐠 𝒙𝒊= 𝐥𝐨𝐠 𝒙𝒓𝒕+ 𝒌. 𝒔
Dimana :
S = standar deviasi.
Xi = titik tengah tiap interval kelas (mm).
Xrt = rata-rata hitungan (mm).
k = variabel standar (standarized variable), tergantung Cs. (Suripin, 2004).
2.3 Limpasan
2.3.1 Pengertian Limpasan
Limpasan adalah apabila intensitas yang jatuh di suatu DAS melebihi kapasitas infiltrasi, setelah laju infiltrasi terpenuhi air akan mengisi cekungancekungan pada permukaan tanah. Atau limpasan permukaan terjadi ketika laju hujan lebih besar dari pada laju infiltrasi dan persamaan
II-22
limpasan permukaan selalu dikembangkan berdasarkan pada kondisi tersebut (Bertarina, 2022)
2.3.2 Proses Terjadinya Limpasan
Proses ini diawali dengan air hujan yang turun ke permukaan tanah, sebagian atau seluruh air hujan tersebut masuk ke dalam tanah melalui pori-pori permukaan tanah dan sebaian lainnya tidak sampai ke permukaan tanah karena adanya evapotranspirasi. Setelah beberapa saat permukaan tanah menjadi jenuh karena telah menampung air sesuai dengan kapasitas infiltrasinya (Dimas A. N et al., 2014).
Karena curah hujan yang lebih tinggi dari jumlah total infiltrasi dan evapotranspirasi air kemudian naik kembali ke permukaan. Air tersebut mencari cekungan-cekungan permukaan tanah untuk diisi dan sebagian lagi, mengalir di atas permukaan tanah. Aliran tersebutlah yang dnamakan aliran permukaan atau limpasan. Dengan jumlah curah hujan yang tinggi, lama waktu hujan yang lama dan penyebaran hujan pada tempat atau permukaan tanah yang sudah jenuh dapat menyebabkan terjadinya genangan lokal atau limpasan (Bertarina, 2022).
2.4 Perencanaan Sumur Resapan 2.4.1 Analisi Debit Rencana
Metode rasional merupakan metode perkiraan limpasan puncak yang populer dan digunakan secara luas karena kesederhanaan dan kemudahan dalam penerapannya, namun hanya efektif untuk luas Daerah Aliran Sungai (DAS) yang kecil. Variabilitas hujan yang cukup tinggi pada
II-23
DAS dengan luasan yang lebih besar menyebabkan penggunaan metode rasional kurang tepat. Pengembangan metode rasional perlu dilakukan sehingga metode ini dapat diaplikasikan untuk luas DAS yang lebih besar.
Besarnya limpasan dengan metode rasional merupakan fungsi dari koefisien limpasan C(Y) ()
Rumus Metode Rasional.
𝑄𝑡= 𝑪. 𝑰. 𝑨
Dimana : Qt = Debit Genangan (m3/det) C = Koefisien Pengaliran I = Intensitas Hujan (mm/jam) A = Luas Daerah (m2)
Tabel 2.2 Koefisien Pengaliran (C)
Tipe Daerah Aliran Ketarangan Koefisien C Perumputan Tanah Gemuk 2 – 7 % 0,18 – 0,22
Busines Derah Kota Lama
Daerah Pinggiran
0,75 – 0,95 0,50 – 0,70 Perumahan Singel Family
Terpisah Penuh Tertutup/rapat Apartemen
0,3 – 0,5 0,4 – 0,6 0,6 – 0,7 0,5 – 0,7
Industri Ringan
Berat
0,5 – 0,8 0,6 – 0,9
II-24
2.4.2 Perhitungan ketinggian sumur resapan
Berdasarkan (SNI 8456 : 2017) perhitungan kedalam sumur resapan (H), dapat dilihat pada rumus Berikut ini:
𝐻 = 𝑄 𝜔𝜋𝑟𝐾
Harga ω = 2, untuk sumur kosong berdinding kedap air atau sumur tanpa dinding batu pengisi.
Harga ω = 5, untuk sumur kosong berdinding porus.
Keterangan :
H = kedalaman sumur (m) r = radius sumur (m)
K = koefisien permeabilitas tanah (m/jam) Q = debit andil genangan (Q = C.I.A) (m3/jam)
2.4.3 Volume Andil Banjir Sumur Resapan
Cara perhitungan sumur resapan sebenarnya tidak jauh berbeda dengan perhitungan dalam perencanaan drainase. Hanya saja, pada perencanaan sumur resapan yang diperhitungkan adalah besarnya volume air yang meresap bukan debit air yang dialirkan sebagaimana pada perencanaan drainase. konsep dasarnya adalah volume sumur resapan harus dapat menampung besarnya volume air yang akan diresapkan.
Bedasarkan SNI 03-2453-2002 di dapat bahwa volume andil banjir dapat dihitung sebagai menggunakan rumus berikut :
II-25 Rumus Volume Andil Banjir
Vab = 0,855. Ctadah . Atadah . R Dimana :
Vab = Volume andil banjir (m3)
Ctadah = koefisien limpasan dari bidang tadah (tanpa satuan)
Atadah = Luas bidang tadah (m2)
R = Tinggi hujan harian rata-rata (L/m2/hari) 2.4.4 Volume Daya Resap Sumur
Volume resap sumur resa[an merupakan seberapa kemampuan sumur resapan dalam meresapkan air ke dalam tanah. Hal ini di tinjau dari beberapa factor yaitu seperti diamer, kedalaman, permebilitas tanah, luas alas , luas dinding Adapun rumus dari volume resap sumur resapan yaitu sebagai berikut (SNI 03-2453-2002):
Vrsp = 𝑡𝑒
𝑅 . 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙. 𝐾 Dimana :
Vrsp = Volume Resap (m3) te = Durasi waktu (Jam)
Atotal = Luas permukaan sumur (m2)
Ktotal = Koefisien permeabilitas tanah (m/hari)
Untuk mencari Ktotal dan te dapat dilakukan sebagai berikut:
Kh = 2 Kv Dimana :
II-26
Kh = Koefisien permeabilitas tanah Horisontal (m/jam) Kv = Koefisien permeabilitas tanah Vertikal (m/jam) Untuk mencari nilai dari Krata-rata yaitu :
Krata-rata = 𝐾𝑣. 𝐴ℎ + 𝐾ℎ.𝐴𝑣 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
dimana :
Krata-rata = koefisien rata-rata (m3/m2/hari)
𝐾𝑣 = koefisien vertikal (m3/m2/hari) 𝐾ℎ = koefisien Horizontal (m3/m2/hari) 𝐴ℎ = Luas alas horizontal (m2)
𝐴𝑣 = Luas dinding vertical (m2)
𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = Luas Dinding Sumur + Luas Alas Sumur (m2)
Sedangkan untuk mencari te (Durasi Hujan) yaitu sebagai berikut : te = 0,90. R0,92
dimana :
te = Durasi Hujan (jam) R = Intensitas Hujan (m/jam)
2.4.5 Perhitungan jumlah sumur resapan
Perhitungan jumlah sumur resapan di hitung menggunakan banyaknya volume andil dibagi dengan jumlah resap sumur. Yaitu sebagai berikut :
Rumus :
II-27
n = ∑ 𝑉𝑎𝑏
⁄𝑉𝑟𝑠𝑝
n = Jumlah Sumur Resapan
∑ Vab = Penjumlahan volume masuk sumur resapan (m3) Vrsp = Volume Air Resapan (m3)
2.4.6 Efesinensi Sumur Resapan
Presentase efisiensi sumur resapn dianalisis dengan membandingakan Volume total dengan daya resap sumur resapan, nilai intensitas hujan rata2 dengan rumus.
% Efisiensi Sumur = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐴𝑛𝑑𝑖𝑙 𝐵𝑎𝑛𝑗𝑖𝑟 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑅𝑒𝑠𝑎𝑝
(Sumber : SNI 03-2453-2002)
III-1 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian
Lokasi Penelitian terletak Kab. Takalar Provinsi Sulawesi Selatan seperti pada gamabar sebagai berikut :
Gambar 3. 1 Peta Lokasi Penelitian Kabupaten Takalar Skala 1 : 150000
III-2
Gambar 3. 2 Peta Lokasi Penelitian Kecamatan Pattalasang Menggunakan Google Eart TakalarSkala 1 : 22.000
Gambar 3. 3 Peta Ketinggian elevasi tanah
III-3
Gambar 3. 4 Rencana Penerapan Sumur Resapan
3.2 Jenis Penelitian dan Sumber Data
Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian survey di lokasi Kecamatan Pattalassang 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 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
III-4
drainase , data tentang elevasi tanah/topografi ujung Bulu , dan data penggunaan tata lahan
3.3 Metode Analisa Data 3.3.1 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
3.3.2 Analisis Hidrolika
Analisis hidroika dimaksudkan untuk mengetahui kapasitas saluran terhadap debit genangan dengan suatu kala ulang tertentu. Dalam kaitannya dengan pekerjaan ini, analisis hidraulika digunakan untuk mengetahui profil muka air pada jaringan drainase yang direncanakan.
3.3.3 Diagram Alir Kegiatan
Bagan alir penulisan tugas akhir ini dapat dilihat pada flow chart Berikut ini :
III-5
IV-1 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisis Frekunsi Curah Hujan
Analisis frekunsi adalah kejadian yang diharapkan terjadi rata-rata sekali setiap n tahun. Kejadian pada suatu kurun waktu tertentu tidak berarti akan terjadi sekali setiap 10 tahun.
Tabel 4. 1 Data Curah Hujan Harian Stasiun Pappa
Tahun 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Januari 110 130 141 139 50 110 85 82,5 69 105 Februari 155 108 57 78 110 140 105 85 100 48,5
Maret 88 52 27 87 41 56 100 67,5 87 140
April 19 56 69 96 12 61 36,5 40,5 50 109
Mei 79 58 12 15 53 17 12,5 3,5 72 43
Juni 27 21 17 18 9 45 37,5 17,5 28 14,5
Juli 24 28 4 - 14 7 15,5 - 15 105
Agustus - - - 34 0 - 11 16
September - - - - 62,5 41 9,5 - 14 34
Oktober 14 32 - - 55 36 0 13 46 79
November 50 70 34,5 43 39 65 41 93,5 70 56 Desember 83 111 78 143 56 119 127,5 53,5 59 25,5 Hujan Max 155 130 141 143 110 140 105 85 100 140
Sumber : BMKG
IV-2
4.2 Perhitungan Curah Hujan Rancangan
Curah hujan rencana merupakan cara mentukan curah hujan tahunan dengan suatu peluang pada periode tertentu dengan menggunakan metode analisis. Metode yang digunakan pada penelitian ini ialah metode gumbel dan metode Log Pearson Type III.
4.2.1 Metode Gumbel
Analisis data ekstrem, misalnya untuk analisis frekuensi genangan.
Peluang kumulatif dari distribusi Gumbel Syarat distribusi Gumbel:
Tabel 4. 2 Perhitungan Metode Gumbel
n Tahun Xi (mm) Xa(rata-rata) Xi - Xa (Xi - Xa)2
1 2012 155.00 128.00 27.00 729.00
2 2013 130.00 128.00 2.00 4.00
3 2014 141.00 128.00 13.00 169.00
4 2015 143.00 128.00 15.00 225.00
5 2016 110.00 128.00 -18.00 324.00
6 2017 140.00 128.00 12.00 144.00
7 2018 127.50 128.00 -0.50 0.25
8 2019 93.50 128.00 -34.50 1190.25
9 2020 100.00 128.00 -28.00 784.00 10 2021 140.00 128.00 12.00 144.00
∑ 1280.00 3713.50
Sumber : Hasil Perhitungan
0 50 100 150 200
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
Debit Hujan max (mm/jam)
HUJAN TAHUNAN
DATA CURAH HUJAN STASIUN PAPPA
IV-3 𝑺𝒙 = √∑(𝑿𝒊 − 𝑿𝒂)𝟐
𝒏 − 𝟏
𝑺𝒙 = √𝟑𝟕𝟏𝟑. 𝟓 𝟗
𝑺𝒙 = 𝟐𝟎. 𝟑𝟏
Xa rata-rata = 128.00 Std Deviasi (Sx) = 20.31
Xa = 128.00
Yn = 0.4952 (dari table Yn dan Sn) Sn = 0.9496 (dari table Yn dan Sn)
Sx = 20.31
Tabel 4. 3 Distribusi Hujan – Metode Gumbel
Periode Ulang (Tahun) Yt Xt
2 0.3665 125.25
5 1.4999 149.49
10 2.2504 165.54
25 3.1985 185.83
50 3.9019 200.87
100 4.6001 215.81
200 5.2958 230.69
1000 6.9073 265.16
Sumber : Hasil Perhitungan
a. Uji Kolmogorov Smirnov Untuk Metode Gumbal
Pada Probabilitas Metode Gumbel didapat sebagai berikut :
n = 10.00
IV-4 Xa = 128.00
Sx = 20.31 Yn = 0.49 Sn = 0.94 e = 2.71 Dkritis = 0.29 Dengan table sebagai berikut :
Tabel 4. 4 Uji Smirnov-Kolmogorov untuk Distribusi Gumbel
m X P(x) P(x<) f(t) y P'(x<) D
1 155.00 0.091 0.909 1.329 1.757 118.765 -117.856 2 143.00 0.182 0.818 0.738 1.196 25.848 -25.030 3 141.00 0.273 0.727 0.640 1.103 20.047 -19.320 4 140.00 0.364 0.636 0.591 1.056 17.655 -17.018 5 140.00 0.455 0.545 0.591 1.056 17.655 -17.109 6 130.00 0.545 0.455 0.098 0.589 4.954 -4.500 7 127.50 0.636 0.364 -0.025 0.472 3.606 -3.242 8 110.00 0.727 0.273 -0.886 -0.346 0.390 -0.117 9 100.00 0.818 0.182 -1.378 -0.814 0.109 0.072 10 93.50 0.909 0.091 -1.698 -1.118 0.048 0.043
Dmax = 0.072
Sumber : Perhitungan
Dengan (n)= 10 dan (a) = 0.05, maka harga Dkritis = 0.41 dan harga Dmax
= 0.072, dimana Dkritis > Dmax, 0.14 >0.072 dapat disimpulkan bahawa pengujian smirnov Kolmogorof pada metode gumbel diterima
b. Uji Chi Square X2
Pada Probabilitas Metode Gumbel didapat sebagai berikut :
IV-5
Tabel 4. 5 Uji Chi Square untuk Distribusi Gumbel
T yt yn Sn k Sx Xa Xt
5.00 1.4999 0.4952 0.9496 1.058067 20.31 128.00 149.49 2.50 0.6717 0.4952 0.9496 0.185896 20.31 128.00 131.78 1.67 0.0874 0.4952 0.9496 -0.42942 20.31 128.00 119.28
1.25 -
0.4759 0.4952 0.9496 -1.02263 20.31 128.00 107.23
∞ - - - -
Sumber : Hasil Perhitungan Dimana diketahui :
N = 10
G = 1 + 3,322 Log n
G = 5
Derajat Bebas ( Dk ) = G - (R + 1) ; R = 2 Derajat Bebas ( Dk ) = 2.00
Signifikan (a, %) = 5.00
D kritis = 5.991 (dapat dilihat dari table kepercayaan) Expected Frequency (Ef) = 2.00
Maka didapati pembagian kelompok menjadi 4 bagian : Tabel 4. 6 Batas Chi-Square Distribusi Gumbel
Batas kelompok
1 20% 5.00
2 40% 2.50
3 60% 1.67
4 80% 1.25
Sumber : Hasil Perhitungan
Sehingga didapati parameter uji chi square sebagai berikut.
IV-6
Tabel 4. 7 Perhitungan Parameter Chi-Square Distribusi Gumbel Sub
Kelompok Probabilitas (P) Nilai Batas Sub Kelompok
Jumlah Data
Ef-
Of (Ef-Of)2/Ef
Ef Of
1 0 <P< 20 X > 145.45 2.0 4 -2 2.0 2 20 <P< 40 128.88 < X ≤ 145.45 2.0 4 -2 2.0 3 40 <P< 60 125.81 < X ≤ 128.88 2.0 1 1 0.5 4 60 <P< 80 109.58 < X ≤ 125.81 2.0 1 1 0.5
Jumlah (n) 8 10 X2 5.0
Sumber : Hasil Perhitungan
Dari table Chi-Square di dapatkan X2 cr = 5.991 untuk dk = 2 dan Signifikan (a, %) = 5% X2 = 5.00 , Karena X2cr > X2 berarti dapat disimpulkan bahwa hipotesa i, distribusi E . J . Gumbel. Diterima.
4.2.2 Metode Log Pearson Type III
Tabel 4. 8 Perhitungan Metode Log Pearson Type III
No Tahun Xi (mm) Log Xi (LogX - Log Xa)2 ( Log X-Log Xa)3
1 2012 155 2.190 0.0078 0.0007
2 2013 143 2.155 0.0029 0.0002
3 2014 141 2.149 0.0022 0.0001
4 2015 140 2.146 0.0020 0.0001
5 2016 140 2.146 0.0020 0.0001
6 2017 130 2.114 0.0001 0.0000
7 2018 128 2.106 0.0000 0.0000
8 2019 110 2.041 0.0037 -0.0002 9 2020 100 2.000 0.0104 -0.0011 10 2021 94 1.971 0.0172 -0.0023 Jumlah (∑) 1280.000 21.019 0.0482 -0.0024 Rerata(LogXa) 128.000 2.102 0.0048 -0.0002 Standar
Deviasi (Sx) 20.313 0.073 0.0054 0.0008 Sumber : Hasil Perhitungan
IV-7 Menghitung Nilai Rata-rata (Log Xa)
𝑳𝒐𝒈 𝑿𝒂 = ∑ 𝑳𝒐𝒈 𝑿𝒊
𝒏
𝑳𝒐𝒈 𝑿𝒂 = 𝟐𝟏.𝟎𝟏𝟗
𝟏𝟎
𝑳𝒐𝒈 𝑿𝒂 = 𝟐. 𝟏𝟎𝟏𝟗
Menghitung Sx (Standart Deviasi)
𝑺𝒙 = √∑(𝑳𝒐𝒈 𝑿𝒊−𝑳𝒐𝒈 𝑿)𝟐 𝒏−𝟏
𝑺𝒙 = √𝟎.𝟎𝟒𝟖𝟐
𝟗
𝑺𝒙 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟓
Menghitung Cs (Koefisien
𝑪𝒔 = 𝒏.∑(𝑳𝒐𝒈 𝑿𝒊−𝑳𝒐𝒈 𝑿)𝟑 (𝒏−𝟏).(𝒏−𝟐).𝑺𝟑
𝑪𝒔 = 𝟏𝟎. −𝟎.𝟎𝟎𝟐𝟒 𝟗.𝟖.(𝟎.𝟎𝟕𝟑)^𝟑
𝑪𝒔 = −𝟎. 𝟖𝟓
Data(n) = 10
Log X = Log Xa + G . Sx
Koef.Skewness (Cs) = -0.85
Log Xa = 2.102
Sx = 0.005 Nilai Faktor G dengan CS = -0.850
IV-8
Tabel 4. 9 Distribusi Hujan – Metode Log Pearson Type III T (Priode)
G (tabel) Xt ( mm/hari )
2 -0.030 125.81
5 0.8312 145.45
10 1.2992 157.39
25 1.8114 171.58
50 2.1486 181.61
100 2.4576 191.32
200 2.7444 200.79
1000 3.351 222.41
Sumber : Hasil Perhitungan a. Uji Smirnov – Kolmogorov
n = 10.00
Xa = 2.102
Sx = 0.073
DKritis = 0.41
Tabel 4. 10 Uji Smirnov – Kolmogorov – Metode Log Pearson Type III
m X Log
X
P(x)
P(x<) f(t) P'(x) P'(x<) D 1 155.00 2.19 0.091 0.909 1.21 0.885 0.115 0.079 2 143.00 2.16 0.182 0.818 0.73 0.767 0.233 0.059 3 141.00 2.15 0.273 0.727 0.65 0.739 0.261 0.047 4 140.00 2.15 0.364 0.636 0.60 0.726 0.274 0.036 5 140.00 2.15 0.455 0.545 0.60 0.726 0.274 0.027 6 130.00 2.11 0.545 0.455 0.16 0.564 0.436 0.002 7 127.50 2.11 0.636 0.364 0.05 0.516 0.484 0.012 8 110.00 2.04 0.727 0.273 -0.83 0.203 0.797 0.052 9 100.00 2.00 0.818 0.182 -1.39 0.081 0.919 0.074 10 93.50 1.97 0.909 0.091 -1.79 0.036 0.964 0.087
IV-9
Dmax = 0.079
Sumber : Hasil Perhitungan
Dengan (n)= 10 dan (a) = 0.05, maka harga Dkritis = 0.41 dan harga Dmax = 0.079, dimana Dkritis > Dmax, 0.14 >0.072 dapat disimpulkan bahawa pengujian smirnov Kolmogorof pada Metode Log Pearson Type III diterima.
b. Uji Chi Square X2
Pada Probabilitas Metode Log Pearson Type III didapat sebagai berikut : Jumlah Data , n = 10.00
Cs = - 0.852
Jumlah Kelas : (G) = 1 + 3,322 Log n G = 5
Derajat Bebas ( Dk ) : = G - (R + 1) ; R = 2 Derajat Bebas ( Dk ) = 2.00
Signifikan (a, %) = 5.00
D kritis = 5.991
Expected Frequency
(Ef) = 2.00
Batas kelompok
1 20% 5.00
2 40% 2.50
3 60% 1.67
4 80% 1.25
IV-10
Tabel 4. 11 Uji Chi Square X2 – Metode Log Pearson Type III Periode T G Sx Log Xa Log Xt Xt
5.00 0.83 0.07 2.10 2.16 145.45
2.50 0.11 0.07 2.10 2.11 128.88
1.67 -0.03 0.07 2.10 2.10 125.81
1.25 -0.85 0.07 2.10 2.04 109.58
∞ - - - - -
Sumber : Hasil Perhitungan
Didapatkan perhitungan uji chi square sebagai berikut :
Tabel 4. 12 Uji Chi Square X2 - Distribusi Log Pearson Type III
Sumber : Hasil Perhitungan
Hasil Analisis Hujan Rencana Stasiun Pappa Tabel 4. 13 Hasil Distribusi Hujan Rencana
No t (Priode) Hujan Rencana (mm)
Metode Gumbel Metode Log Pearson III
1 2 125.25 125.81
2 5 149.49 145.45
3 10 165.54 157.39
4 25 185.83 171.58
5 50 200.87 181.61
Ef Of
1 0 <P< 20 X > 145.45 2.0 4 -2 2.0
2 20 <P< 40 128.88 < X ≤ 145.45 2.0 4 -2 2.0
3 40 <P< 60 125.81 < X ≤ 128.88 2.0 1 1 0.5
4 60 <P< 80 109.58 < X ≤ 125.81 2.0 1 1 0.5
8 10 X2 5.0
Jumlah (n) Sub
Kelompok Probabilitas (P) Nilai Batas Sub Kelompok
Jumlah Data
Ef-Of (Ef-Of)2/Ef
IV-11 Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 4. 14 Hasil Uji Smirnov-Kolmogorov
Metode Gumbel Metode Log Pearson III
Dmax 0.072 0.079
Taraf Signifikan 0.050 0.050
Dkritis 0.410 0.410
Hipotesa Diterima Diterima
Sumber : Hasil Perhitungan Tabel 4. 15 Hasil Uji Chi Square X2
Metode Gumbel Metode Log Pearson III Chi Square Hitung 5.000 5.000
Taraf Signifikan 0.050 0.050
Chi Square Kritis 5.990 5.990
Hipotesa Diterima Diterima
Sumber : Hasil Perhitungan 4.3 Intensitas Hujan Rencana
Seandainya data curah hujan yang ada adalah data curah hujan harian, maka untuk menghitung intensitas hujan dapat dihitung dengan rumus mononobe (Suripin, 2004:67). Berdasarkan pengamatan di Indonesia, lamanya hujan terpusat (T) tidak lebih dari 7 jam, maka dalam perhitungan ini diasumsikan hujan terpusat 5 jam sehari.
Pada perhitungan intensitas hujan ini di gunakan untuk menentukan perhitungan debit genangan, tetapi sebagai hitungan intensitas hujan jam dalam sehari. Kemudian digambarkan pada kurva intensitas hujan.
IV-12
Perhitungan hujan jam-jam, menggunakan rumus mononobe dapat dilihat pada table berikut:
Rumus :
𝐼 = 𝑹𝟐𝟒 24 (24
𝑡 )
2 3
Diketahui :
t = 5 jam
R24 = 145,45 mm/jam Ditanyakan : I = ……?
Penyelesaian :
𝐼 = 𝟏𝟒𝟓, 𝟒𝟓 24 (24
5)
2 3
𝐼 = 6,06 ∗ 2,86 𝐼 = 17,53
Sehingga di dapat table sebagai berikut:
Tabel 4. 16 Intensitas Hujan Rata-rata R24
t(jam)
R2 R5 R10 R25 R50 R100
125.805 3
145.451 2
157.387 9
157.387 9
181.610 5
191.318 6
1 45.07 52.11 56.38 56.38 65.06 68.54
2 28.19 32.59 35.27 35.27 40.69 42.87
3 21.42 24.77 26.80 26.80 30.93 32.58
4 17.63 20.39 22.06 22.06 25.45 26.81
5 15.16 17.53 18.97 18.97 21.88 23.05
6 13.40 15.49 16.76 16.76 19.34 20.38
7 12.07 13.96 15.10 15.10 17.43 18.36
IV-13
8 11.03 12.75 13.80 13.80 15.92 16.77
9 10.18 11.77 12.74 12.74 14.70 15.49
Sumber : Hasil Perhitungan
Air hujan yang ditampung dan diresapkan pada sumur resapan dari bidang tadah. Tinggi hujan harian rata-rata dengan periode ulang 5 tahunan, dan penampungan dalam satu hari (Abstraksi SNI 03-2453-2002).
Untuk itu yang digunakan dalam perencanaan sumur resapan adalah curah hujan jam jaman dengan kala ulang 5 tahun.Permebilitas Tanah
Permebiltas tanah yang di peroleh dari dinas kehutan kabupaten Takalar memiliki nilai permebilitas tanah sedang jika di tinjau dari table berikut:
Tabel 4. 17 Permebilitas Tanah
Kelas Permebilitas Tanah
Sangat Lambat < 0.0125
Lambat 0.0125 – 0.5
Agak Lambat 0.5 – 2.0
Sedang 2.0 – 6.25
Agak Cepat 6.25 – 12.5
Cepat 12.5 – 25.5
Sangat Cepat > 25.5
Sumber : LPT (1979)
Dari table di atas maka nilai permebilitas tanah berkisar antara 0.051 m/jam – 0.071 m/jam dengan jenis tanah Lempung Berliat. Dimana berdasarkan standarisasi sumur resapan dengan nilai permebilitas 0.020 m/ jam, maka penerapan sumur resapan di daerah tersebut memenuhi standarisasi sumur resapan
