DASAR PEMIKIRAN
Air hujan yang jatuh di permukaan tanah akan terdistribusi secara evapotranspirasi, infiltrasi dan sebagian lagi mengalir sebagai air permukaan. Dengan makin luas penutupan permukaan tanah oleh bangunan maka semakin besar air yang mengalir sebagai air permukaan dan berarti semakin kecil air yang meresap ke dalam tanah. Koefisien aliran permukaan untuk genting, beton dan aspal hampir mendekati satu, dengan kata lain tidak ada air yang meresap kedalam tanah. Dari sini jelas, bahwa untuk atap yang pada umumnya genting, beton atau perkerasan lainnya, diperlukan dimensi sistem drainasi yang relatif besar dan sekaligus kehilangan air hujan karena langsung masuk ke sungai. Dengan dasar pemikiran ini diupayakan agar dimensi sistem drainasi seminimal mungkin dan sekaligus air hujan meresap kembali ke dalam tanah di halaman rumah hingga konstruksi resapan air hujan merupakan sebuah alternatif.
Untuk penentuan dimensi suatu peresapan air hujan yang mampu menampung air sebelum meresap kedalam tanah perlu diperhitungkan terhadap beberapa hal antara lain: a) lama hujan dominan, b) intensitas hujan pada lama hujan dominan, c) selang waktu dengan hujan dominan, d) koefisien permeabilitas tanah, e) tinggi muka air tanah, dan f) luasan atap dan koefisien aliran permukaan.
Lama hujan dominan:
Jumlah kejadian “lama hujan dominan” dirunut dan data Automatic Rainfall Recorder (ARR) yang mana dari sini dapat ditentukan lama hujan yang diperhitungkan untuk suatu daerah penelitian. Sebagai kontrol dapat diambil pula untuk kejadian-kejadian lama hujan yang lain yang mana pada akhirnya kapasitas isi resapan air hujan yang menjadi sasaran pokok dan penelitian ini. intensitas hujan: Setelah diketahui lama hujan dapat dihitung besar nilai intensitas hujan. Untuk beberapa kota telah tersedia grafik hubungan antara lama hujan, intensitas serta frekuensi ke jadian sedangkan untuk kota yang belum tersedia grafik tersebut dapat dihitung dari analisa frekuensi.
Selang waktu hujan :
Setelah ditentukan lama hujan sebagai dasar perhitungan dapat ditelusur selang waktu hujan yang berpengaruh terhadap lama hujan yang diperhitungkan. Hal ini diperlukan untuk mempertimbangkan kemampuan resapan sebagai reservoir sebelum seluruh air dapat meresap kedalam tanah, agar sebanyak mungkin air meresap kedalam tanah dengan dimensi resapan sekecil mungkin.
Koefisien permeabilitas tanah:
Dengan mempertimbangan selang waktu hujan yang berpengaruh terhadap lama hujan yang diperhitungkan dibanding dengan kemampuan peresapan air dalam tanah yang dalam hal ini sangat dipengaruhi oleh koefisien permeabilitasnya maka dapat diuji akan kehandalan volume resapan yang diperhitungkan.
Tinggi Muka Air Tanah:
Hal ini perlu untuk mempertimbangkan dimensi maupun bentuk resapan dan sekaligus akan mempengaruhi kecepatan peresapan. Di samping itu perlu dikaji pula tinggi muka air tanah dalam kaitannya dengan kemungkinan pengaruh negatifnya terhadap sistem perakaran tanaman. Namun demikian dengan dasar pemikiran bahwa sistem peresapan ini akan mengembalikan ke kondisi alami dalam pengisian air tanah seperti sebelum ada bangunan, maka diperhitungkan bahwa masalah tersebut bukan merupakan hal-hal yang sering dijumpai.
Luas permukaan penutupan dan koefisien aliran permukaan:
Luas permukaan yang dilayani oleh resapan ini merupakan faktor utama dalam menentukan dimensi sumur resapan yaitu untuk atap diperhitungkan luas permukaan horizontal.
METODE PERHITUNGAN
Dalam hal ini diusulkan suatu metode perhitungan yang bertujuan bahwa daerah layanan akan bebas dari genangan dan Sekaligus meresapkan air hujan kedalam tanah. Air yang jatuh pada bukan perkerasan dialirkan ke jaringan drainasi yang diperhitung kan berdasar pada Formula Rational dengan it didasarkan pada waktu konsentrasi (Tk), sedangkan air yang jatuh di perkerasan dialirkan masuk kedalam konstruksi resapan dengan volume resapan fungsi dan lama hujan dominan (Td), intensitas hujan pada Td, koefisien permeabilitas tanah, selang waktu dengan hujan dominan, tinggi muka air tanah, luasan atap layanan dan koefisien aliran permukaan yang kemudian diperhitungkan berdasar formula Darcy dengan penjabarannya oleh Bouillot (Sunjoto, 1987).
Untuk efisiensinya perlu diperhitungkan volume sumuran tersebut dan secara analitis dengan dasar bahwa tinggi sumuran diambil pada saat debit masuk sama dengan debit keluar maka dapat ditulis suatu formula: (Sunjoto, 1987).
Kedalaman efektif sumur resapan dihitung dari tinggi muka air tanah bila dasar sumur berada di bawah muka air tersebut dan diukur dari dasar sumur bila muka air tanah berada di bawahnya.
Bila dari perhitungan dengan diameter sumuran 0,80 m (banyak di pasaran) didapatkan H yang kurang menguntungkan : (1) misalnya dasar sumuran berada di bawah muka air tanah atau dasar akari terletak pada lapisan yang kurang porus, maka dapat ditentukan H yang tepat kemudian diameter dapat dihitung dengan (2). Waktu yang diperlukan untuk mendapatkan H max. adalah T dengan formula (3) hal ini diperlukan untuk memperbandingkan dengan waktu hujan dominan (Td) dalam analisa hidrologi selanjutnya.
KONSTRUKSI
Untuk keamanan konstruksi, resapan perlu dilengkapi dengan pelindung dinding. Karena bentuk umum resapan ini adalah sumuran maka pelindung dinding ini dapat dilaksanakan dengan konstruksi pasangan batu kosong, pasangan batu cadas atau buis beton yang kesemuanya akan mempengaruhi perhitungan sesuai dengan formulasinya. Sedangkan air yang ditampung adalah air dari atap melalui talang datar dan tegak kemudian masuk ke resapan, atau air dari atap ditampung oleh selokan keliling tritisan (tanpa talang) kemudian masuk ke resapan. Resapan ini perlu dilengkapi dengan peluap untuk melewatkan ada air hujan yang tidak diperhitungkan hingga kelebihan air dapat disalurkan. Sedangkan untuk daerah di mana muka air tanah cukup dangkal bentuk sumuran seperti di atas kurang tepat dan dapat dipilih resapan tipe selokan (tertutup) karena dengan cara ini volume yang diperlukan diimbangi dengan panjang selokan, bukan dengan kedalaman seperti pada konstruksi sumuran. Dasar resapan diletakkan serendah-rendahnya pada muka air tanah tertinggi untuk mendapatkan efektifitas masuknya air ke dalam tanah. (Gambar 2)
KEUNTUNGAN
Dari konsepsi perancangan yang bertujuan melestarikan air ini akan didapatkan beberapa keuntungan lainnya yaitu:
Reduksi dimensi: Dimensi jaringan drainasi akan dapat diperkedil karena sebagian besar air meresap kedalam tanah sebelum masuk ke jaringan drainasi. Debit yang diperhitungkan dalam perancangan ini adalah debit air dari permukaan bukan perkerasan. Walau akan terjadi biaya tambahan untuk pembuatan sumur resapan namun dalam pembangunan suatu sistem drainasi dapat dipikul bersama yaitu pemerintah untuk janingan drainasi dan masyarakat dengan beban pembuatan resapan di halaman masing-masing jadi disamping memperkecil dana pembangunan sekaligus meningkatkan partisipasi swadaya masyarakat dalam pembangunan.
Memperkecil probabilitas genangan: Untuk bagian kota yang rendah, selain menanggung beban banjir dan lokasi itu sendiri juga mendenita karena beban air dari daerah-daerah tinggi di Sekitar. Dengan pemakaian resapan ini berarti memperbesar “retarding basin” yang berarti memperkecil probabilitas genangan.
Memperkecil konsentrasi pencemaran: Daerah pemukiman pada umumnya mempunyai potensi besar dalam pencemaran air tanah maka dengan bertambah besarnya cadangan air di daerah tersebut akan memperkedil konsentrasi pencemaran. Hal ini cukup penting karena salah satu usaha untuk mencegah pencemaran adalah memperkecil konsentrasi polucan.
Mempertahankan muka air tanah: Tinggi muka air tanah sangat berpengaruh terhadap iklim mikro dan ini sangat penting untuk tata tanam (tanaman keras). Di samping itu penurunan muka air tanah akan berpengaruh pula pada energi yang dipergunakan untuk memompa air sumur, dan untuk skala regional, pengesampingan hal ini merupakan sumberdaya terbengkelai.
Menekan Intrusi air laut: Salah satu permasalahan kota-kota besar yang terletak di pantai adalah eksploitasi air tanah tanpa memperhitungkan daya dukung wilayah dan hal ini akan memperbesar kemungkinan intrusi air laut. Sedangkan salah satu parameter daya dukung wilayah tersebut adalah jumlah air masuk ke dalam tanah.
Untuk suatu kondisi ideal di mana tanah homogen dan isotrop Badon – Ghyben dan Herzberg (Dam, 1985) menjelaskan suatu fenomena tentang keseimbangan yang terjadi antara air tawar dan air asin (laut) yang terjadi pada suatu pulau ideal sebagai berikut: (Gambar 3)
Tinggi tekanan akan seimbang pada suatu titik tertentu untuk permukaan air asin (S) maupun air tawar (F).
Dari perhitungan di atas dapat dilihat bahwa penurunan permukaan air tawar akan menyebabkan kenaikan permukaan air asin sebesar 40 kali penurunan tersebut, hingga pengaruh air hujan yang masuk kembali ke dalam tanah adalah sangat besar guna menghindari intrusi air laut.
Melihat perimbangan air secara sektoral maupun secara regional yang memberikan arah akan kekurangan air serta keuntungan-keuntungan yang didapatkan dari penggunaan resapan air hujan sebagai komponen sistem drainasi maka sistem “Drainasi Air Hujan Ramah Lingkungan” perlu segera dibakukan. Karena dengan pembakuan ini dapat dikatakan bahwa sistem drainasi yang baik bukan lagi merupakan potensi besar dalam perusakan lingkungan. Di samping itu untuk segera dapat diterapkan secara menyeluruh dan hal ini perlu campur tangan instansi terkait untuk mensyaratkannya melalui “Izin Mendirikan Bangunan”.
————
Referensi : Sunjoto, Dr. Ir. Dip.HE. “Sistem drainasi air hujan yang berwawasan lingkungan” Majalah Kontruksi No. 122, Juni 1988.
Air hujan yang jatuh di permukaan tanah akan terdistribusi secara evapotranspirasi, infiltrasi dan sebagian lagi mengalir sebagai air permukaan. Dengan makin luas penutupan permukaan tanah oleh bangunan maka semakin besar air yang mengalir sebagai air permukaan dan berarti semakin kecil air yang meresap ke dalam tanah. Koefisien aliran permukaan untuk genting, beton dan aspal hampir mendekati satu, dengan kata lain tidak ada air yang meresap kedalam tanah. Dari sini jelas, bahwa untuk atap yang pada umumnya genting, beton atau perkerasan lainnya, diperlukan dimensi sistem drainasi yang relatif besar dan sekaligus kehilangan air hujan karena langsung masuk ke sungai. Dengan dasar pemikiran ini diupayakan agar dimensi sistem drainasi seminimal mungkin dan sekaligus air hujan meresap kembali ke dalam tanah di halaman rumah hingga konstruksi resapan air hujan merupakan sebuah alternatif.
Untuk penentuan dimensi suatu peresapan air hujan yang mampu menampung air sebelum meresap kedalam tanah perlu diperhitungkan terhadap beberapa hal antara lain: a) lama hujan dominan, b) intensitas hujan pada lama hujan dominan, c) selang waktu dengan hujan dominan, d) koefisien permeabilitas tanah, e) tinggi muka air tanah, dan f) luasan atap dan koefisien aliran permukaan.
Lama hujan dominan:
Jumlah kejadian “lama hujan dominan” dirunut dan data Automatic Rainfall Recorder (ARR) yang mana dari sini dapat ditentukan lama hujan yang diperhitungkan untuk suatu daerah penelitian. Sebagai kontrol dapat diambil pula untuk kejadian-kejadian lama hujan yang lain yang mana pada akhirnya kapasitas isi resapan air hujan yang menjadi sasaran pokok dan penelitian ini. intensitas hujan: Setelah diketahui lama hujan dapat dihitung besar nilai intensitas hujan. Untuk beberapa kota telah tersedia grafik hubungan antara lama hujan, intensitas serta frekuensi ke jadian sedangkan untuk kota yang belum tersedia grafik tersebut dapat dihitung dari analisa frekuensi.
Selang waktu hujan :
Setelah ditentukan lama hujan sebagai dasar perhitungan dapat ditelusur selang waktu hujan yang berpengaruh terhadap lama hujan yang diperhitungkan. Hal ini diperlukan untuk mempertimbangkan kemampuan resapan sebagai reservoir sebelum seluruh air dapat meresap kedalam tanah, agar sebanyak mungkin air meresap kedalam tanah dengan dimensi resapan sekecil mungkin.
Koefisien permeabilitas tanah:
Dengan mempertimbangan selang waktu hujan yang berpengaruh terhadap lama hujan yang diperhitungkan dibanding dengan kemampuan peresapan air dalam tanah yang dalam hal ini sangat dipengaruhi oleh koefisien permeabilitasnya maka dapat diuji akan kehandalan volume resapan yang diperhitungkan.
Tinggi Muka Air Tanah:
Hal ini perlu untuk mempertimbangkan dimensi maupun bentuk resapan dan sekaligus akan mempengaruhi kecepatan peresapan. Di samping itu perlu dikaji pula tinggi muka air tanah dalam kaitannya dengan kemungkinan pengaruh negatifnya terhadap sistem perakaran tanaman. Namun demikian dengan dasar pemikiran bahwa sistem peresapan ini akan mengembalikan ke kondisi alami dalam pengisian air tanah seperti sebelum ada bangunan, maka diperhitungkan bahwa masalah tersebut bukan merupakan hal-hal yang sering dijumpai.
Luas permukaan penutupan dan koefisien aliran permukaan:
Luas permukaan yang dilayani oleh resapan ini merupakan faktor utama dalam menentukan dimensi sumur resapan yaitu untuk atap diperhitungkan luas permukaan horizontal.
METODE PERHITUNGAN
Dalam hal ini diusulkan suatu metode perhitungan yang bertujuan bahwa daerah layanan akan bebas dari genangan dan Sekaligus meresapkan air hujan kedalam tanah. Air yang jatuh pada bukan perkerasan dialirkan ke jaringan drainasi yang diperhitung kan berdasar pada Formula Rational dengan it didasarkan pada waktu konsentrasi (Tk), sedangkan air yang jatuh di perkerasan dialirkan masuk kedalam konstruksi resapan dengan volume resapan fungsi dan lama hujan dominan (Td), intensitas hujan pada Td, koefisien permeabilitas tanah, selang waktu dengan hujan dominan, tinggi muka air tanah, luasan atap layanan dan koefisien aliran permukaan yang kemudian diperhitungkan berdasar formula Darcy dengan penjabarannya oleh Bouillot (Sunjoto, 1987).
Untuk efisiensinya perlu diperhitungkan volume sumuran tersebut dan secara analitis dengan dasar bahwa tinggi sumuran diambil pada saat debit masuk sama dengan debit keluar maka dapat ditulis suatu formula: (Sunjoto, 1987).
( Gambar 1 )
Kedalaman efektif sumur resapan dihitung dari tinggi muka air tanah bila dasar sumur berada di bawah muka air tersebut dan diukur dari dasar sumur bila muka air tanah berada di bawahnya.
Bila dari perhitungan dengan diameter sumuran 0,80 m (banyak di pasaran) didapatkan H yang kurang menguntungkan : (1) misalnya dasar sumuran berada di bawah muka air tanah atau dasar akari terletak pada lapisan yang kurang porus, maka dapat ditentukan H yang tepat kemudian diameter dapat dihitung dengan (2). Waktu yang diperlukan untuk mendapatkan H max. adalah T dengan formula (3) hal ini diperlukan untuk memperbandingkan dengan waktu hujan dominan (Td) dalam analisa hidrologi selanjutnya.
KONSTRUKSI
Untuk keamanan konstruksi, resapan perlu dilengkapi dengan pelindung dinding. Karena bentuk umum resapan ini adalah sumuran maka pelindung dinding ini dapat dilaksanakan dengan konstruksi pasangan batu kosong, pasangan batu cadas atau buis beton yang kesemuanya akan mempengaruhi perhitungan sesuai dengan formulasinya. Sedangkan air yang ditampung adalah air dari atap melalui talang datar dan tegak kemudian masuk ke resapan, atau air dari atap ditampung oleh selokan keliling tritisan (tanpa talang) kemudian masuk ke resapan. Resapan ini perlu dilengkapi dengan peluap untuk melewatkan ada air hujan yang tidak diperhitungkan hingga kelebihan air dapat disalurkan. Sedangkan untuk daerah di mana muka air tanah cukup dangkal bentuk sumuran seperti di atas kurang tepat dan dapat dipilih resapan tipe selokan (tertutup) karena dengan cara ini volume yang diperlukan diimbangi dengan panjang selokan, bukan dengan kedalaman seperti pada konstruksi sumuran. Dasar resapan diletakkan serendah-rendahnya pada muka air tanah tertinggi untuk mendapatkan efektifitas masuknya air ke dalam tanah. (Gambar 2)
( Gambar 2 )
KEUNTUNGAN
Dari konsepsi perancangan yang bertujuan melestarikan air ini akan didapatkan beberapa keuntungan lainnya yaitu:
Reduksi dimensi: Dimensi jaringan drainasi akan dapat diperkedil karena sebagian besar air meresap kedalam tanah sebelum masuk ke jaringan drainasi. Debit yang diperhitungkan dalam perancangan ini adalah debit air dari permukaan bukan perkerasan. Walau akan terjadi biaya tambahan untuk pembuatan sumur resapan namun dalam pembangunan suatu sistem drainasi dapat dipikul bersama yaitu pemerintah untuk janingan drainasi dan masyarakat dengan beban pembuatan resapan di halaman masing-masing jadi disamping memperkecil dana pembangunan sekaligus meningkatkan partisipasi swadaya masyarakat dalam pembangunan.
Memperkecil probabilitas genangan: Untuk bagian kota yang rendah, selain menanggung beban banjir dan lokasi itu sendiri juga mendenita karena beban air dari daerah-daerah tinggi di Sekitar. Dengan pemakaian resapan ini berarti memperbesar “retarding basin” yang berarti memperkecil probabilitas genangan.
Memperkecil konsentrasi pencemaran: Daerah pemukiman pada umumnya mempunyai potensi besar dalam pencemaran air tanah maka dengan bertambah besarnya cadangan air di daerah tersebut akan memperkedil konsentrasi pencemaran. Hal ini cukup penting karena salah satu usaha untuk mencegah pencemaran adalah memperkecil konsentrasi polucan.
Mempertahankan muka air tanah: Tinggi muka air tanah sangat berpengaruh terhadap iklim mikro dan ini sangat penting untuk tata tanam (tanaman keras). Di samping itu penurunan muka air tanah akan berpengaruh pula pada energi yang dipergunakan untuk memompa air sumur, dan untuk skala regional, pengesampingan hal ini merupakan sumberdaya terbengkelai.
Menekan Intrusi air laut: Salah satu permasalahan kota-kota besar yang terletak di pantai adalah eksploitasi air tanah tanpa memperhitungkan daya dukung wilayah dan hal ini akan memperbesar kemungkinan intrusi air laut. Sedangkan salah satu parameter daya dukung wilayah tersebut adalah jumlah air masuk ke dalam tanah.
Untuk suatu kondisi ideal di mana tanah homogen dan isotrop Badon – Ghyben dan Herzberg (Dam, 1985) menjelaskan suatu fenomena tentang keseimbangan yang terjadi antara air tawar dan air asin (laut) yang terjadi pada suatu pulau ideal sebagai berikut: (Gambar 3)
( Gambar 3 )
Dari perhitungan di atas dapat dilihat bahwa penurunan permukaan air tawar akan menyebabkan kenaikan permukaan air asin sebesar 40 kali penurunan tersebut, hingga pengaruh air hujan yang masuk kembali ke dalam tanah adalah sangat besar guna menghindari intrusi air laut.
Melihat perimbangan air secara sektoral maupun secara regional yang memberikan arah akan kekurangan air serta keuntungan-keuntungan yang didapatkan dari penggunaan resapan air hujan sebagai komponen sistem drainasi maka sistem “Drainasi Air Hujan Ramah Lingkungan” perlu segera dibakukan. Karena dengan pembakuan ini dapat dikatakan bahwa sistem drainasi yang baik bukan lagi merupakan potensi besar dalam perusakan lingkungan. Di samping itu untuk segera dapat diterapkan secara menyeluruh dan hal ini perlu campur tangan instansi terkait untuk mensyaratkannya melalui “Izin Mendirikan Bangunan”.
————
Referensi : Sunjoto, Dr. Ir. Dip.HE. “Sistem drainasi air hujan yang berwawasan lingkungan” Majalah Kontruksi No. 122, Juni 1988.
No comments:
Post a Comment