bab i pendahuluan -...

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Alih fungsi lahan merupakan perubahan penggunaan lahan dari suatu fungsi

tertentu menjadi fungsi lain, salah satunya yaitu lahan terbuka menjadi lahan

terbangun. Alih fungsi lahan dalam hal ini akan menyebabkan semakin

berkurangnya daerah tangkapan hujan karena mulai banyak dibangun gedung-

gedung yang kedap air. Kondisi ini tentu dapat menyebabkan peningkatan

pembentukan aliran limpasan (overland flow) karena minimnya ruang terbuka

sebagai tempat infiltrasi air. Dampak lebih buruk yang dapat terjadi yaitu bencana

banjir akibat volume limpasan yang sudah tidak dapat ditampung lagi oleh sungai

atau saluran-saluran air.

Sebagian wilayah Kabupaten Sleman merupakan kawasan resapan di Daerah

Istimewa Yogyakarta. Alih fungsi lahan menjadi lahan terbangun di kawasan

resapan ini dapat menyebabkan berkurangnya area resapan yang semestinya

digunakan sebagai daerah recharge. Lahan yang sudah tertutup oleh bangunan dan

menjadi kedap air mengakibatkan air hujan tidak dapat meresap masuk ke dalam

tanah sehingga langsung dialirkan menjadi aliran limpasan menuju badan sungai

atau saluran-saluran air. Akibatnya imbuhan airtanah akan berkurang karena air

hujan yang seharusnya dapat meresap masuk ke dalam tanah akan langsung

dialirkan sebagai aliran limpasan.

2

Perumahan Griya Taman Asri merupakan perumahan padat yang lokasinya

masih berada di kawasan resapan di Kabupaten Sleman, yaitu di perbatasan

Kecamatan Sleman dan Kecamatan Ngaglik. Kedua kecamatan tersebut merupakan

kawasan strategis peresapan air dalam rencana tata ruang wilayah Kabupaten

Sleman. Perubahan penggunaan lahan secara intensif tanpa adanya upaya

pengendalian keseimbangan siklus hidrologi akan memberikan dampak buruk bagi

daerah tersebut dan daerah lain di sekitarnya. Dampak yang dapat terjadi yaitu

berkurangnya imbuhan airtanah dan peningkatan pembentukan aliran limpasan.

Aliran limpasan merupakan air hujan yang terlimpaskan dan tidak dapat

meresap masuk ke dalam tanah. Kondisi ini dapat terjadi akibat luas lahan terbuka

yang tidak sebanding dengan luas lahan terbangun yang ada. Daerah penelitian

dilihat dari citra satelit merupakan perumahan padat yang hampir seluruhnya

berupa lahan terbangun. Berdasarkan data BPS (2017), curah hujan di Kabupaten

Sleman tergolong tinggi, yaitu 1.500-4.000 mm/tahun. Tingginya curah hujan

disertai pemanfaatan lahan terbangun secara intensif tentu akan meningkatkan

pembentukan aliran limpasan. Oleh karena itu, diperlukan upaya pananganan agar

air hujan tidak langsung dibuang sebagai aliran limpasan (Suripin, 2002).

Salah satu upaya untuk mengurangi terjadinya pembentukan aliran limpasan

yaitu dengan penerapan sumur resapan pada kawasan yang tertutup oleh bangunan.

Sumur resapan dapat diterapkan pada setiap rumah dengan melihat seberapa luas

lahan tanah yang ditutupi oleh bangunan tersebut. Sumur resapan ini sebagai salah

satu upaya pengendali banjir yang dilakukan dengan menampung air hujan pada

suatu lubang atau sumur dan meresapkannya ke dalam tanah (Kusnaedi, 2011).

3

1.2. Perumusan Masalah

Tingginya intensitas perubahan penggunaan lahan dari lahan terbuka menjadi

lahan terbangun sangat berpengaruh terhadap siklus hidrologi di suatu daerah.

Pembentukan aliran limpasan yang besar merupakan salah satu dampak yang dapat

dirasakan akibat perubahan penggunaan lahan ini. Aliran limpasan terbentuk akibat

banyaknya lahan terbangun yang menutupi area resapan air. Air yang jatuh pada

lahan terbangun atau pada lapisan kedap air selanjutnya akan langsung dialirkan ke

saluran air atau sungai sebagai aliran limpasan. Apabila sungai atau saluran air tidak

mampu menampung volume aliran limpasan, maka akan terjadi banjir luapan pada

daerah tersebut.

Berdasarkan uraian di atas, perubahan penggunaan lahan secara intensif di

daerah penelitian dapat menyebabkan berkurangnya imbuhan air dan meningkatkan

pembentukan aliran limpasan. Tinggi rendahnya aliran limpasan sangat

dipengaruhi oleh bentuk penggunaan lahan di daerah tersebut, seperti tingginya

penggunaan lahan terbangun atau kedap air. Salah satu upaya konservasi yang dapat

dilakukan yaitu dengan membuat sumur resapan untuk mengendalikan aliran

limpasan tersebut. Atas dasar permasalahan tersebut, maka dapat dirumuskan

pertanyaan dalam penelitian ini sebagai berikut.

1. Berapa nilai koefisien aliran di Perumahan Griya Taman Asri?

2. Berapa intensitas hujan selama durasi hujan dominan pada periode ulang

5 tahun, 10 tahun, 25 tahun, dan 50 tahun di Perumahan Griya Taman Asri?

3. Bagaimana desain sumur resapan yang dapat diterapkan di Perumahan

Griya Taman Asri?

4

1.3. Tujuan Penelitian

Berdasarkan perumusan masalah penelitian dapat dirumuskan tujuan sebagai

berikut:

1. Menghitung nilai koefisien aliran di Perumahan Griya Taman Asri.

2. Menghitung intensitas hujan selama durasi hujan dominan pada periode

ulang 5 tahun, 10 tahun, 25 tahun, dan 50 tahun.

3. Menentukan dan menganalisis desain sumur resapan yang dapat

diterapkan di Perumahan Griya Taman Asri.

1.4. Manfaat Penelitian

Berdasarkan tujuan penelitian yang ingin dicapai ini, maka akan diperoleh manfaat

sebagai berikut:

1. Sebagai salah satu upaya konservasi airtanah.

2. Sebagai upaya pananganan pembentukan aliran limpasan.

3. Sebagai acuan pengambilan keputusan terkait izin mendirikan bangunan.

1.5. Tinjauan Pustaka

1.5.1. Siklus Hidrologi

Siklus hirologi merupakan siklus yang menunjukkan pergerakan air di

permukaan bumi (Asdak, 1995). Siklus hidrologi menunjukkan rangkaian peristiwa

pergerakan air mulai dari saat jatuh ke bumi berupa hujan hingga menguap ke udara

dan jatuh kembali ke bumi. Konsep inilah yang disebut sebagai keseimbangan air

secara global (Kodoatie dan Sjarief, 2008).

5

Proses berlangsungnya siklus hidrologi dimulai dari proses penguapan

(evaporasi) secara vertikal dan kemudian di udara mengalami proses pengembunan

hingga terjadi hujan yang jatuh di atas permukaan tanah. Air hujan yang jatuh di

permukaan tanah ada yang mengalir melalui akar tanaman, masuk ke dalam tanah

melalui pori-pori tanah, dan ada yang mengalir secara langsung di atas permukaan

untuk kembali lagi menuju ke laut (Arsyad, 1989). Selama perjalanan menuju ke

laut, air mengalami banyak proses perubahan wujud. Sebagian air akan mengalami

penguapan, kemudian air yang sebelumnya masuk ke dalam tanah, sebagian lagi

akan keluar menuju sungai yang disebut dengan interflow, dan sebagian lagi akan

terus turun menjadi aliran bawah tanah atau groundwater flow (Soemarto, 1987).

Proses siklus hidrologi ini dapat dilihat pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1 Siklus Hidrologi

Sumber: Soemarto (1987)

6

Secara singkat siklus hidrologi terdiri dari hujan (presipitasi), penguapan

(evaporasi), meresapnya air hujan ke dalam tanah (infiltrasi), aliran limpasan

(overland flow), dan aliran permukaan (runoff). Pergerakan air di bumi tidak akan

pernah habis, jumlah air yang masuk akan selalu sama dengan jumlah air yang

keluar. Oleh karena itu siklus hidrologi juga dikatakan sebagai suatu sistem yang

tertutup atau dikenal dengan neraca air (Soemarto, 1987).

Siklus hidrologi dapat berlangsung secara cepat maupun lambat tergantung

kondisi fisik alam masing-masing daerah. Keberadaan air di daratan dipengaruhi

oleh kemampuan lahan untuk menahan air selama mungkin agar tidak langsung

menjadi aliran limpasan. Semakin besar kemampuan lahan tersebut, maka semakin

banyak air yang akan tertampung dan meresap menjadi airtanah. Sebaliknya apabila

kemampuan lahan untuk menahan air sangat kecil, maka akan banyak air yang

langsung menjadi aliran limpasan (Anwar, 2005).

1.5.2. Hujan

Hujan merupakan suatu peristiwa dalam siklus hidrologi yang terjadi secara

tidak merata di semua tempat. Tinggi dan rendahnya curah hujan di suatu daerah

dapat disebabkan oleh letak lokasi dan iklim daerah, serta tingkat kebasahan udara

atau uap. Umumnya daerah yang berada di lereng gunung memiliki curah hujan

yang lebih besar dibandingkan dengan daerah lain yang ada di daratan (Soetedjo,

1970 dalam Sirait, 2010). Hujan terjadi karena penguapan air, terutama air dari

permukaan yang naik ke atmosfer kemudian terjadi proses pendinginan dan

pengembunan hingga jatuh kembali di permukaan bumi (Subarkah, 1980).

7

Hujan merupakan komponen masukan air yang sangat penting dalam

keberlangsungan proses hidrologi. Hal ini dapat terjadi karena jumlah kedalaman

hujan (rainfall depth) selanjutnya akan terbentuk menjadi aliran di sungai, baik

melalui aliran limpasan (overland flow), aliran antara (interflow), dan aliran

airtanah (groundwater flow) (Harto, 1993). Variasi perubahan bentuk hujan ini

menunjukkan bahwa hujan sangat berperan dalam siklus hidrologi di bumi.

Hujan dapat terjadi karena perpindahan massa uap air dari suatu tempat ke

tempat lain yang lebih tinggi sebagai respon adanya perbedaan tekanan udara antara

dua tempat dengan ketinggian yang berbeda. Uap air selanjutnya akan terakumulasi

hingga terjadi proses kondensasi dan uap air tersebut akan jatuh ke permukaan bumi

akibat adanya pengaruh gaya gravitasi bumi (Asdak, 1995). Teori tersebut juga

didukung oleh Sosrodarsono (1978) yang menyatakan bahwa hujan merupakan uap

yang mengkondensasi dan jatuh ke permukaan tanah sebagai rangkaian dari proses

siklus hidrologi.

1.5.3. Frekuensi Hujan

Sifat hujan yang perlu diperhatikan dalam proses pengalihragaman hujan

menjadi aliran, yaitu intensitas hujan, durasi hujan, kedalaman hujan, frekuensi

hujan, dan luas daerah pengaruh hujan (Soemarto, 1987). Secara umum parameter

hujan yang sering digunakan yaitu berupa intensitas dan durasi hujan yang

dihubungkan secara stastistik sebagai kurva Intensity-Duration-Frequency (IDF)

(Loebis, 1984). Intensitas hujan merupakan ketinggian hujan yang terjadi pada

suatu rentang waktu dimana air tersebut terkonsentrasi (Loebis, 1984).

8

Durasi Hujan merupakan lamanya suatu kejadian hujan (Sudjarwadi, 1987).

Secara umum hujan yang lebat hanya terjadi dalam waktu yang pendek, misalnya

4 sampai 5 jam. Berbeda dengan hujan yang memiliki durasi lama, misalnya 12 jam

yang biasanya mempunyai intensitas hujan kecil. Intensitas hujan tinggi pada

umumnya berlangsung pada durasi pendek dan meliputi daerah yang tidak luas

(Sudjarwadi, 1987). Hujan yang meliputi daerah luas jarang terjadi pada intensitas

tinggi, tetapi dapat berlangsung pada durasi panjang. Oleh karena itu, kombinasi

antara intensitas dan durasi hujan lebih mudah disajikan dalam bentuk kurva IDF.

Gambar 1.2 merupakan contoh kurva IDF yang menunjukkan hubungan antara

durasi dan intensitas hujan.

Gambar 1.2 Contoh Kurva IDF

Sumber: Asih dan Habaita (2013)

9

Kala ulang merupakan waktu dimana hujan atau debit dengan suatu besaran

akan disamai atau dilampaui sekali dalam jangka waktu tertentu. Kala ulang ini

bukan berarti bahwa selama jangka waktu ulang tersebut hanya terjadi sekali

kejadian hujan yang menyamai atau melampaui. Kala ulang menunjukkan

perkiraan bahwa kejadian hujan tersebut akan disamai atau dilampaui dalam jangka

waktu tertentu (Harto, 1993).

1.5.4. Aliran Limpasan

Peralihan penggunaan lahan yang pesat dari lahan terbuka menjadi lahan

tertutup menyebabkan berkurangnya lahan sebagai kawasan resapan air hujan.

Kawasan resapan air hujan seharusnya mampu meresapkan air hujan untuk

disimpan sebagai cadangan airtanah. Berkurangnya kawasan resapan akan

mempercepat terjadinya aliran limpasan (overland flow). Aliran limpasan ini

selanjutnya dapat memicu terjadinya banjir (Kodoatie dan Sugiyanto, 2002).

Aliran limpasan merupakan bagian dari curah hujan yang mengalir di atas

permukaan tanah menuju ke sungai, danau, dan lautan (Asdak, 2002). Besar

kecilnya aliran limpasan dipengaruhi oleh dua faktor utama yaitu faktor iklim dan

karakteristik DAS. Faktor iklim yaitu curah hujan dan faktor karakteristik DAS

yaitu bentuk atau ukuran DAS, topografi, geologi, serta jenis penggunaan lahan

(Suripin, 2002). Aliran limpasan juga disebut sebagai bagian curah hujan yang

masuk ke dalam lapisan tanah yang sudah jenuh air sehingga air tersebut keluar

kembali ke permukaan dan mengalir di permukaan menuju tempat lebih rendah

(Chow, 1964 dalam Seyhan 1977).

10

1.5.5. Koefisien Aliran

Koefisien aliran merupakan bilangan yang menunjukkan perbandingan

antara besarnya aliran air di permukaan tanah yang terbentuk terhadap besarnya

curah hujan (Asdak, 2002). Koefisien aliran menunjukkan seberapa besar aliran

yang terbentuk dari curah hujan. Semakin besar nilai koefisien aliran maka semakin

besar aliran air di permukaan tanah yang terbentuk. Selain perningkatan

pembentukan aliran limpasan, jumlah air yang dapat masuk ke dalam tanah akan

menjadi lebih sedikit.

Koefisien aliran dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya keadaan

hujan, luas dan bentuk daerah aliran, kemiringan daerah aliran, kondisi tanah, dan

kondisi lahannya. Nilai koefisien aliran akan berubah dari waktu ke waktu sesuai

dengan perubahan pada faktor-faktor yang mempengaruhinya. Penentuan besarnya

pengaruh setiap faktor terhadap koefisien aliran ini cukup sulit dilakukan, oleh

karena itu perlu dilakukan berbagai pertimbangan dalam perhitungannya.

Perhitungan dapat didasarkan pada pengamatan faktor secara umum dan dapat

dilakukan dengan membagi faktor yang ada menjadi beberapa kelompok untuk

dapat diperhitungkan secara lebih spesifik (Subarkah, 1980).

Setiap bentuk pengunaan lahan akan memiliki nilai koefisien aliran yang

berbeda-beda. Perbedaan koefisien aliran tergantung pada seberapa luas lahan yang

tertutupi dan jenis penutup lahannya. Semakin rapat jenis penutup lahannya, maka

nilai koefisien aliran akan semakin tinggi dan semakin kecil intensitas pemanfaatan

lahannya maka nilai koefisien alirannya juga akan semakin kecil. Nilai koefisien

aliran setiap jenis penggunaan lahan dapat dilihat pada Tabel 1.1.

11

Tabel 1.1 Koefisien Aliran Setiap Penggunaan Lahan

Deskripsi Penggunaan Lahan Koefisien Aliran (C)

Kawasan Bisnis

a. Perkotaan 0,70-0,95

b. Pinggiran 0,50-0,70

Perumahan

a. Rumah Tinggal 0,30-0,50

b. Multiunit, terpisah 0,40-0,60

c. Multiunit, tergabung 0,60-0,75

d. Perkampungan 0,25-0,40

Industri

a. Ringan 0,50-0,80

b. Berat 0,60-0,90

Perkerasan

a. Aspal dan Beton 0,70-0,95

b. Batu Bata, Paving 0,50-0,70

Atap 0,75-0,95

Halaman, tanah berpasir

a. Datar (<2%) 0,05-0,10

b. Rata-Rata (2-7%) 0,10-0,15

c. Curam (>7%) 0,15-0,20

Halaman, tanah berat

a. Datar (<2%) 0,13-0,17

b. Rata-Rata (2-7%) 0,18-0,22

c. Curam (>7%) 0,25-0,35

Taman 0,20-0,35

Tanah Pertanian 0,30-0,50

Hutan

a. Datar (0-5%) 0,10-0,40

b. Bergelombang (5-10%) 0,25-0,50

c. Berbukit (10-30%) 0,30-0,60

Daerah tidak dikerjakan 0,10-0,30

Sumber: McGuen (1989, dalam Suripin, 2004)

12

Faktor yang dapat mempengaruhi nilai koefisien aliran diantaranya

intensitas hujan dan lama hujan, distribusi hujan, topografi, geologi, vegetasi, dan

aktivitas manusia. Koefisien aliran erat kaitannya dengan debit air sungai.

Banyaknya jumlah lahan terbangun akan menyebabkan air hujan tidak dapat masuk

ke dalam tanah sehingga akan langsung dialirkan melalui saluran drainase dan

berakhir di sungai (Putrinda, 2012). Lahan terbangun memiliki nilai koefisien aliran

yang lebih tinggi dibandingkan dengan lahan terbuka karena lahan sebagai jalan air

masuk ke dalam tanah sudah tertutupi oleh bangunan.

1.5.6. Airtanah

Airtanah merupakan air yang berada pada rongga-rongga dalam lapisan

geologi. Lapisan air yang berada di bawah permukaan tanah dinamakan daerah

jenuh (saturated zone) dan daerah di atasnya sampai ke permukaan tanah

dinamakan daerah tidak jenuh (Soemarto, 1989). Airtanah dapat disebut sebagai

aliran yang secara alami mengalir masuk ke permukaan tanah melalui rembesan

(Kodoatie dan Sjarief, 2008).

Airtanah terdapat pada formasi geologi yang dapat menyimpan dan

meloloskan air dalam jumlah yang cukup besar atau lebih dikenal sebagai akuifer

(Purnama, 2010). Secara umum terdapat dua sumber pengisi airtanah. Pertama, air

hujan yang masuk ke dalam tanah melalui pori-pori atau celah formasi batuan dan

kedua, air dari aliran sungai, danau maupun reservoir yang meresap ke dalam tanah

(Wibowo, 2007 dalam Haumahu, 2011).

13

Airtanah merupakan komponen dari siklus hidrologi yang di dalamnya

mencakup aspek bio-geo-fisik dan sosial budaya yang dapat menentukan

keberadaan airtanah di suatu daerah (Seyhan, 1990). Ketersediaan airtanah

dipengaruhi oleh kondisi dari kemampuan lapisan tanah untuk menyimpan dan

meloloskan air. Menurut Todd (1980), kemampuan lapisan tanah dapat dibagi

menjadi beberapa jenis, yaitu:

1. Aquifer merupakan lapisan tanah bersifat permeabel yang dapat

menyimpan dan meloloskan air dalam jumlah besar, seperti kerikil dan

pasir.

2. Aquiclude merupakan lapisan tanah yang dapat menyimpan air dalam

jumlah tertentu tetapi tidak dapat meloloskan air dalam jumlah besar,

seperti lempung, tuff halus, dan silt.

3. Aquifuge merupakan lapisan tanah yang tidak dapat menyimpan dan

meloloskan air, seperti batuan granit dan batuan kompak.

4. Aquitard merupakan lapisan tanah yang dapat menyimpan air tetapi

hanya dapat meloloskan air dalam jumlah sangat terbatas.

Airtanah juga dapat dibedakan berdasarkan ada atau tidaknya muka

airtanah, yaitu akuifer bebas dan akuifer tertekan. Akuifer bebas merupakan

airtanah yang banyak dijumpai pada kedalaman yang relatif dangkal dengan tinggi

muka airtanah yang dipengaruhi lokasi akuifer, debit penurapan, dan kemampuan

akuifer meloloskan air (Todd, 1980). Akuifer tertekan merupakan akuifer yang

berada pada dua lapisan yang bersifat impermeabel terhadap air (Seyhan, 1977).

14

1.5.7. Permeabilitas

Tanah merupakan tubuh alam gembur yang menyelimuti sebagian besar

permukaan bumi dengan sifat dan karakteristik khas tertentu, seperti sifat fisik, sifat

kimia, sifat biologi, dan morfologi akibat dari adanya serangkaian proses

pembentukan yang panjang (Sartohadi dkk, 2014). Tanah merupakan kumpulan

partikel yang memiliki rongga, sehingga memungkinkan air untuk mengalir melalui

rongga-rongga tersebut dari titik yang lebih tinggi ke titik yang lebih rendah. Sifat

tanah ini menunjukkan sifat permeabilitas tanah yang berasal dari sifat granular

tanah (Das, 1993).

Permeabilitas tanah adalah salah satu sifat fisik yang dimiliki tanah untuk

dapat mengalirkan atau meloloskan aliran air melalui ruang pori-pori tanah yang

diukur berdasarkan besar aliran air yang melalui satuan tanah yang sudah jenuh air

(Soepardi, 1979). Secara sederhana permeabilitas tanah merupakan kecepatan

aliran air pada tanah tersebut. Istilah permeabilitas dalam ilmu geohidrologi sering

disamakan dengan konduktivitas hidrolik. Oleh karena itu dalam pengukurannya

harus dilakukan secara tegak lurus terhadap arah aliran (Purnama, 2010).

Pengukuran permeabilitas tanah sangat berguna untuk beberapa

kepentingan, seperti untuk mengetahui seberapa lama masuknya air ke dalam tanah,

mengetahui pergerakan air ke akar tanaman, aliran air drainase, maupun evaporasi

air pada permukaan tanah. Semua hal tersebut dapat dipengaruhi oleh koefisien

permeabilitas tanah dan juga berkaitan dengan peranan konduktivitas hidrolik

(Soepardi, 1975 dalam Siregar dkk, 2013). Nilai koefisien permeabilitas berbagai

jenis material batuan dapat dilihat pada Tabel 1.2.

15

Tabel 1.2 Nilai Permeabilitas Berbagai Jenis Material Batuan

Material Permeabilitas

(m/hari) (cm/jam)

Kerikil kasar 150 625

Kerikil halus 450 1875

Pasir kasar 45 187,5

Pasir sedang 12 50

Pasir halus 2,5 10.4

Lempung 0,0002 0.0008

Batu pasir halus 0,2 0.833

Batu pasir sedang 3,1 12.9167

Batu gamping 0,94 3.9167

Pasir gumuk 20 83.333

Gambut 5,7 23.75

Basalt 0,01 0.04167

Gabro lapuk 0,2 0.8333

Granit lapuk 1,4 5.8333

Sumber: Purnama (2010)

1.5.8. Konservasi Air

Air merupakan sumber kehidupan bagi semua makhluk hidup yang ada di

bumi. Airtanah merupakan salah satu sumber air yang banyak digunakan oleh

makhluk hidup, khususnya manusia. Komposisi airtanah di bumi menunjukkan

bahwa hanya sebagian kecil dari seluruh total volume air yang ada di bumi. Oleh

karena itu, setiap kegiatan manusia yang memberikan pengaruh negatif terhadap

airtanah perlu dilakukan evaluasi, salah satunya dengan konservasi airtanah

(Kodoatie dan Sugiyanto, 2002).

16

Konservasi airtanah merupakan serangkaian upaya yang dilakukan untuk

melindungi dan memelihara keberadaan, kondisi, dan lingkungan airtanah guna

mempertahankan dan melestarikan ketersesiaan air untuk pemenuhan kebutuhan

makhluk hidup di masa sekarang dan di masa yang akan datang (Danaryanto dkk,

2010). Konservasi airtanah sebenarnya tidak hanya ditujukan untuk meningkatkan

volume airtanah, tetapi juga untuk konservasi air permukaan, baik aliran limpasan

maupun aliran permukaan agar tidak langsung terbuang ke laut. Upaya konservasi

air yang sering dilakukan adalah dengan mengendalikan besarnya evaporasi,

transpirasi, dan aliran airnya.

Upaya konservasi air paling efektif dilakukan yaitu dengan pengendalian

aliran limpasan. Aliran limpasan akan masuk ke dalam tanah dan mengisi cadangan

airtanah apabila aliran limpasan tersebut dapat tertahan dan tidak langsung dialirkan

ke tubuh sungai. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk menahan air

permukaan tersebut adalah dengan membuat suatu lubang untuk menampung air

hujan atau biasa disebut dengan sumur resapan (Kusnaedi, 2011).

1.5.9. Sumur Resapan

Sumur resapan merupakan suatu lubang di permukaan tanah yang dibuat

untuk menampung air hujan yang kemudian akan diresapkan ke dalam tanah.

Konsep sumur resapan berkebalikan dengan sumur gali. Sumur resapan berfungsi

untuk memasukkan air di permukaan tanah menuju ke dalam tanah, sedangkan

sumur gali berfungsi menaikkan airtanah menuju permukaan. Oleh karena itu,

konstruksi kedua sumur tersebut juga berbeda, sumur gali memiliki kedalaman

17

hingga mencapai batas muka airtanah, sedangkan sumur resapan memiliki

kedalaman di atas muka airtanah (Kusnaedi, 2011). Prinsip kerja sumur resapan

dapat dilihat pada Gambar 1.3.

Gambar 1.3 Prinsip Kerja Sumur Resapan

Sumber: Kusnaedi (2011)

Sumur resapan dapat dikatakan sebagai suatu rekayasa teknik untuk

konservasi airtanah, berupa sumur galian dengan dimensi dan kedalaman tertentu

(Kusnaedi, 2011). Secara umum sumur resapan akan menjadi wadah dan

memberikan jalan untuk air hujan yang jatuh ke atap rumah atau lahan yang kedap

air agar dapat meresap masuk ke dalam tanah. Sumur resapan memiliki kapasitas

atau daya tampung yang cukup besar sebagai wadah air hujan sementara sebelum

meresap ke dalam tanah (Suripin, 2004). Sistem peresapan buatan dapat berupa

sumur, kolam, maupun saluran porous (berpori) yang akan menampung air hujan

yang tidak terserap oleh permukaan tanah (Fakhrudin, 2010).

18

Pembuatan sistem peresapan merupakan salah satu upaya yang dilakukan

manusia sebagai langkah konservasi air untuk tujuan tertentu (Sunjoto, 2008)

Manfaat utama yang dapat diperoleh dari pembuatan sumur resapan yaitu

mengurangi aliran limpasan dan menambah persediaan airtanah. Sumur resapan

juga dapat mengurangi atau manahan kenaikan muka air laut untuk daerah pantai,

mencegah terjadinya penurunan lahan akibat pengambilan airtanah, dan

mengurangi konsentrasi pencemaran airtanah (Kusnaedi, 2011).

Pembuatan sumur resapan perlu mempertimbangkan beberapa persyaratan

umum. Persyaratan umum sesuai dengan SNI 03-2453-2002 yaitu sumur resapan

ditempatkan pada lahan relatif datar, air masukan bukan air yang tercemar,

mempertimbangkan keamanan bangunan lain disekitarnya, dan memperhatikan

peraturan daerah setempat. Gambar 1.4 merupakan batasan jarak pembuatan sumur

resapan tampak atas sesuai dengan SNI 03-2453-2002.

Gambar 1.4 Kriteria Jarak Sumur Resapan Terhadap Bangunan Lain

Sumber: SNI (2002)

19

1.5.10. Kebijakan Sumur Resapan

Sumur resapan sesuai yang sudah dijelaskan dalam Peraturan Menteri

Lingkungan Hidup No. 12 Tahun 2009 tentang pemanfaatan air hujan merupakan

lubang yang dibuat untuk meresapkan air hujan ke dalam tanah atau lapisan batuan

pembawa air. Pengertian tersebut mengandung makna bahwa salah satu upaya yang

dapat dilakukan masyarakat untuk memanfaatkan air hujan yaitu dengan membuat

sumur resapan. Cara pembuatan sumur resapan sendiri juga sudah dijelaskan dalam

SNI 03-2453-2002 tentang tata cara perencanaan sumur resapan air hujan untuk

lahan pekarangan.

Sebagian besar wilayah di Kabupaten Sleman merupakan kawasan resapan

airtanah yang berada dalam Sistem Akuifer Merapi (Santosa, 2015). Peraturan

Daerah Kabupaten Sleman No. 12 Tahun 2012 tentang rencana tata ruang wilayah

Kabupaten Sleman menjelaskan bahwa kawasan strategis sebagai kawasan resapan

air meliputi Kecamatan Seyegan, Mlati, Ngemplak, Ngaglik, Sleman, Tempel, Turi,

Pakem, dan Cangkringan. Kawasan resapan air ini merupakan daerah yang

mempunyai kemampuan tinggi untuk meresapkan air hujan sehingga dapat

dikatakan sebagai kawasan pengisian imbuhan airtanah yang berguna untuk

ketersediaan sumberdaya air.

Imbuhan airtanah dapat terbentuk secara alami melalui proses alam maupun

dengan upaya rekayasa yang dilakukan oleh manusia. Upaya rekayasa yang

dimaksud ini yaitu dengan pembuatan sumur resapan, biopori, atau sumur injeksi.

Berdasarkan Peraturan Daerah Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta No. 5 Tahun

2012 tentang pengelolaan airtanah, membuat imbuhan air buatan merupakan

20

pembuatan sumur resapan untuk meningkatkan kapasitas pengisian airtanah pada

akuifer dalam suatu cekungan airtanah.

Peraturan Daerah Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta No. 5 Tahun 2012

tentang pengelolaan airtanah Pasal 52 juga menjelaskan bahwa setiap orang

diwajibkan untuk memperbaiki kondisi dan lingkungan airtanah yang rusak akibat

penggunaan airtanah. Upaya perbaikan ini dapat dilakukan dengan upaya

penanggulangan seperti pembuatan sumur resapan, biopori, atau sumur injeksi.

Selain sebagai upaya konservasi airtanah pada kawasan resapan sesuai Peraturan

Daerah Kabupaten Sleman, pembuatan sumur resapan diharapkan juga akan

berfungsi sebagai pengendali aliran limpasan mengingat banyaknya peralihan lahan

terbuka menjadi lahan terbangun di kawasan resapan Kabupaten Sleman.

1.6. Kerangka Pemikiran

Penataan ruang dan tataguna lahan yang tidak sesuai dengan pengaturan

konservasi air merupakan salah satu penyebab pembentukan aliran limpasan yang

tinggi. Air hujan merupakan sumber masukan utama dari aliran limpasan. Secara

alami sebagian air hujan yang jatuh ke permukaan tanah akan meresap ke dalam

tanah dan sebagian lagi akan mengalir menjadi aliran limpasan. Aliran limpasan

terbentuk akibat air hujan yang jatuh pada lahan terbangun tidak dapat meresap

masuk ke dalam tanah. Ketidakmampuan tanah dalam meresapkan air hujan ini

merupakan pengaruh dari perubahan penggunaan lahan terbuka menjadi lahan

bangunan atau lahan kedap air.

21

Perubahan lahan terbuka menjadi lahan terbangun akan meningkatkan

koefisien aliran dari suatu lahan. Setiap jenis lahan memiliki koefisien aliran yang

berbeda-beda. Semakin tinggi kerapatan lahan maka nilai koefisien alirannya juga

akan semakin tinggi. Dengan demikian, pembentukan aliran limpasan di daerah

tersebut juga akan semakin tinggi. Hal ini dapat terjadi karena air hujan yang

seharusnya dialirkan secara vertikal ke dalam tanah justru terhalang oleh kerapatan

suatu lahan, sehingga air hujan akan mengalir secara horisontal.

Penggunaan lahan terbangun yang padat tanpa adanya upaya konservasi

akan berdampak buruk pada daerah tersebut dan daerah lain di sekitarnya. Daerah

yang tertutupi lahan terbangun akan berkurang imbuhan airtanahnya dan memiliki

potensi pembentukan aliran limpasan yang tinggi. Aliran limpasan ini selanjutnya

juga dapat berpengaruh pada daerah lain di sekitarnya yang memiliki elevasi lebih

rendah karena aliran limpasan dapat masuk menjadi aliran permukaan melalui

tubuh air, seperti saluran air maupun aliran sungai.

Sumur resapan dibuat untuk menampung air hujan agar dapat meresap

masuk ke dalam tanah atau untuk mempercepat laju infiltasi. Sumur resapan

membuat air hujan yang turun ke permukaan bumi akan lebih cepat masuk ke dalam

tanah dibandingkan membentuk aliran limpasan. Parameter yang digunakan untuk

merancang dimensi sumur resapan, yaitu intensitas hujan, luas dan koefisien atap

bangunan, koefisien permeabilitas tanah, dan kedalaman muka airtanah sebagai

batasan maksimal kedalaman sumur resapan. Kerangka pemikiran penelitian dapat

disajikan pada Gambar 1.5.

22

Gambar 1.5 Diagram Alir Kerangka Pemikiran

1.7. Batasan Operasional

Aliran limpasan adalah bagian dari curah hujan yang jatuh langsung ke permukaan

tanah dan mengalir setelah kondisi tanah jenuh dari tempat tinggi ke tempat yang

lebih rendah melalui jarak dan media yang berbeda (Asdak, 2002)

Aliran permukaan adalah bagian dari curah hujan yang mengalir di atas sistem

hidrologi berupa tubuh air, yang di dalamnya termasuk aliran limpasan, aliran

dasar, dan rembesan airtanah (Asdak, 2002)

Airtanah adalah komponen dari siklus hidrologi yang di dalamnya mencakup

aspek bio-geo-fisik dan sosial budaya yang dapat menentukan keberadaan airtanah

di suatu daerah (Seyhan, 1990).

Perubahan Penggunaan Lahan

Peningkatan Koefisien Aliran Hujan

Konservasi Air

Sumur Resapan

Imbuhan Air Berkurang Pembentukan Aliran

Limpasan

23

Durasi hujan adalah lamanya suatu kejadian hujan (Sudjarwadi, 1987).

Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan akan disamai

atau dilampaui (Harto, 1993).

Hujan adalah uap yang mengkondensasi dan jatuh ke permukaan tanah sebagai

rangkaian proses siklus hidrologi (Sosrodarsono, 1978).

Intensitas hujan adalah jumlah hujan yang jatuh pada waktu tertentu

(Sosrodarsono dan Takeda, 2006)

Kala ulang adalah waktu dimana hujan dengan suatu besaran tertentu akan disamai

atau dilampaui dalam jangka waktu tertentu (Harto, 1993).

Koefisien aliran adalah bilangan yang menunjukkan perbandingan antara besarnya

aliran air di permukaan tanah yang terbentuk terhadap besarnya curah hujan

(Asdak, 2002).

Konservasi airtanah adalah upaya yang dilakukan untuk melindungi airtanah guna

mempertahankan dan melestarikan ketersediaan air untuk pemenuhan kebutuhan

makhluk hidup di masa sekarang dan yang akan datang (Danaryanto dkk, 2010).

Luas atap bangunan adalah luas lahan sebagai area tangkapan air hujan yang akan

ditampung dalam sumur resapan (Suripin, 2004)

Permeabilitas tanah adalah salah satu sifat fisik yang dimiliki tanah untuk dapat

mengalirkan atau meloloskan aliran air melalui ruang pori-pori tanah yang diukur

berdasarkan besar aliran air yang melalui satuan tanah jenuh air (Soepardi, 1979)

Sumur resapan adalah suatu rekayasa teknik untuk konservasi airtanah, berupa

sumur galian dengan dimensi dan kedalaman tertentu (Kusnaedi, 2011).

24

1.8. Penelitian Terdahulu

Penelitian-penelitian terkait sumur resapan yang pernah dilakukan

sebelumnya, yaitu penelitian oleh Werdiningsih (2012), Damayanti (2011),

Indramaya (2013), Syahrozi (2009), dan Yusuf dkk (2013) yang secara umum

menggunakan metode penelitian yang sama. Analisis hidrologi dilakukan dengan

perhitungan statistik dan kurva IDF untuk menentukan curah hujan rencana. Hasil

perhitungan statistik juga dilakukan uji kecocokan distribusi dari sampel data. Uji

statistik yang biasa dilakukan yaitu dengan uji chi-kuadrat dan uji Smirnov-

Kolmogorov. Seluruh penelitian yang pernah dilakukan menggunakan metode

Mononobe dan metode rasional untuk menentukan intensitas hujan dan debit

limpasan. Sedangkan untuk penentuan dimensi sumur resapan digunakan metode

Sunjoto dan metode SNI maupun gabungan dari keduanya.

Perbedaan dari penelitian-penelitian tersebut yaitu pada cakupan lokasi

penelitian, tujuan dilakukannya penelitian, dan penentuan faktor geometrik sumur

resapan. Daerah penelitian oleh Werdiningsih (2012) dilakukan di Kompleks

Tambakbayan, Kabupaten Sleman dengan tujuan utama untuk konservasi airtanah.

Penelitian Damayanti (2011) dilakukan di Perumahan Graha Sejahtera 7,

Kabupaten Boyolali untuk mencegah terbentuknya aliran limpasan. Penelitian

Indramaya (2013) dilakukan di Perumahan Dayu Baru, Kabupaten Sleman untuk

konservasi airtanah. Penelitian Syahrozi (2009) dilakukan di DAS Celeng,

Kabupaten Bantul untuk meresapkan air hujan. Penelitian Yusuf dkk (2013)

dilakukan di Perumahan Purimas 2, Kabupaten Bogor untuk mengatasi banjir

genangan.

25

Penelitian lain yang paling banyak memiliki kesamaan dengan penelitian

yang dilakukan ini yaitu penelitian oleh Damayanti (2011), yaitu dengan cakupan

daerah penelitian berupa perumahan dan memiliki tujuan utama sebagai fungsi

pengendalian aliran limpasan. Metode perhitungan intensitas hujan, debit masukan,

dan kedalaman sumur resapan juga digunakan metode yang sama. Selain itu,

rancangan sumur resapan juga diperhitungkan untuk setiap kelas luas atap

bangunan di perumahan.

Perbedaaan penelitian yang dilakukan yaitu pada penelitian Damayanti

(2011) mengevaluasi saluran drainase yang memang sudah ada di daerah penelitian,

sedangkan penelitian ini merancang dari awal desain sumur resapan yang belum

ada di daerah penelitian. Desain sumur resapan setiap lokasi memiliki kesesuaian

yang berbeda-beda, sehingga bentuk yang akan digunakan juga berbeda. Penelitian

Damayanti (2011) menerapkan sumur resapan dengan dinding impermeabel pada

bagian atas, sedangkan penelitian ini digunakan sumur resapan dengan dinding

yang seluruhnya impermeabel. Selain itu, faktor geometrik yang digunakan juga

berbeda karena menyesuaikan dengan bentuk sumur resapan. Penelitian terkait

yang sebelumnya pernah dilakukan dapat dilihat pada Tabel 1.4.

26

Tabel 1.3 Penelitian Terkait

No Peneliti Judul Tujuan Penelitian Metode Hasil Penelitian

1 Werdiningsih.

2012

Rancangan

Dimensi Sumur

Resapan Untuk

Konservasi

Airtanah Di

Kompleks

Tambakbayan,

Kabupaten

Sleman

1. Menghitung intensitas

hujan periode ulang 5,

10, 20, dan 50 tahun.

2. Menghitung dan

menganalisis

klasifikasi kelas atap.

3. Menghitung dan

menganalisis desain

sumur resapan untuk

masing-masing kelas

atap.

1. Analisis kurva IDF untuk

menentukan curah hujan

rencana.

2. Metode Mononobe untuk

menentukan intensitas

hujan.

3. Metode rasional untuk

menentukan debit puncak.

4. Perhitungan Sunjoto untuk

menentukan dimensi sumur

resapan.

1. Hasil intensitas hujan rancangan periode

5, 10, 20, dan 50 tahun berturut-turut 46,2;

51,6; 56,4; dan 62,4 mm/jam.

2. Diperoleh 8 kelas klasifikasi kelas atap,

yaitu 21-36, 37-40, 41-45, 46-54, 55-60,

61-70, 71-80, dan 81-100 m2 yang

terdistribusi menyebar.

3. Diperoleh kedalaman sumur yang beragam

untuk tiap kelas luas atap. Pada kasus luas

atap yang lebih dari 100 m2 dapat dibuat

sumur resapan dengan model paralel.

2 Damayanti,

W.D. 2011

Sumur Resapan

Air Hujan

Sebagai Salah

Satu Upaya

Pencegahan

Terjadinya

Limpasan Pada

Perumahan

Graha Sejahtera

7, Kabupaten

Boyolali

1. Mengetahui kapasitas

saluran drainase.

2. Merencanakan sumur

resapan sebagai

metode alternatif

mengendalikan

banyaknya limpasan.

3. Mengetahui besar

estimasi biaya dalam

pembangunan sumur

resapan.

1. Metode statistik untuk


rencana.



hujan.


menentukan debit aliran

puncak.

4. Perhitungan Sunjoto untuk


resapan.

5. Analisis harga satuan

pekerjaan untuk

menentukan biaya.

1. Diperoleh kapasitas saluran drainase yang

bervariasi dan didapatkan beberapa

saluran drainase yang tidak mampu

menampung debit rencana 2 tahunan.

2. Sumur resapan diterapkan berdasarkan

tipe kapling dan mampu mereduksi debit

rencana 2 tahunan, sehingga saluran

drainase yang ada tidak melimpas.

3. Rencana anggaran biaya sumur resapan

untuk rumah type 36/84 sebesar

Rp.1.012.000,00 dan untuk tipe 30/70

sebesar Rp.983.000,00.

27

Tabel 1.3 (Lanjutan)


3 Indramaya,

E.A.

Rancangan

Sumur Resapan

Air Hujan

Sebagai Salah

Satu Usaha

Konservasi

Airtanah Di

Perumahan

Dayu Baru

Kabupaten

Sleman

1. Mengetahui sebaran

nilai permeabilitas

dan kedalaman muka

airtanah.

2. Menentukan intensitas

hujan rancangan

periode ulang 2, 5, 10,

dan 25 tahun.

3. Menentukan desain

sumur resapan.

4. Mengetahui pengaruh

perlapisan batuan dan

sumur resapan.

1. Analisis kurva IDF untuk


rencana.



hujan.



puncak.

4. Metode Sunjoto untuk


resapan

1. Rata-rata permeabilitas mencapai 5,03

m/hari dan kedalaman muka airtanah

berkisar antara 1,6 sampai 2,9 meter.

2. Hasil intensitas hujan rancangan untuk

periode 2, 5, 10, dan 25 tahun berturut-

turut adalah 52, 63, 70, dan 78 mm/jam.

3. Diperoleh kedalaman sumur yang

beragam untuk tiap kelas luas atap dengan

sistem pararel karena kedalaman sumur

resapan lebih dari 3 meter.

4. Perlapisan batuan dengan permeabilitas

tinggi menyebabkan kedalaman sumur

resapan semakin dangkal.

4 Yusuf,

M.A.M.,

Susilowati,

D., Purwanti,

H. 2013

Pengendalian

Banjir Genangan

Dengan Sistem

Sumur Resapan

1. Mengetahui debit

limpasan pada lahan

Perumahan Purimas

2.

2. Menentukan desain

sumur resapan pada

lahan Perumahan

Purimas 2.



rencana.



hujan.


menentukan debit puncak.

4. Metode Sunjoto dan SNI

untuk menentukan dimensi

sumur resapan.

1. Debit limpasan dari lahan Perumahan

Purimas 2 sebesar 0,189 m3/s

2. Penggunaan metode Sunjoto dalam luasan

bangunan yang sama menghasilkan

dimensi dan jumlah sumur resapan yang

lebih sedikit dibandingkan menggunakan

metode SNI.

28

Tabel 1.3 (Lanjutan)


5 Syahrozi, R.

2009

Rancangan

Sumur Resapan

Di DAS Celeng,

Kabupaten

Bantul

1. Menentukan daerah

yang layak untuk

dibuat sumur resapan.

2. Mengetahui koefisien

permeabilitas tanah.

3. Mengetahui nilai dan

sebaran intensitas

hujan periode ulang.

4. Mendesain sumur

resapan untuk

meresapkan air hujan

di DAS Celeng.



rencana.



hujan.



puncak.



resapan

1. Lokasi yang layak yaitu pada bentuklahan

lembah antara perbukitan, bekas dasar

sungai lama, dan dataran aluvial.

2. Nilai koefisien permeabilitas tanah

berkisar antara 0,074 sampai 7,04 m/hari.

3. Sebaran intensitas hujan paling tinggi

yaitu sebesar 45,75 mm/jam.

4. Desain sumur resapan dibedakan

berdasarkan bentuklahan dengan sumur

resapan paling dalam pada zona dataran

aluvial dengan kenaikan kedalaman 0,855

m tiap kenaikan luas atap 10 m2.

6 Hidayat, A.

2017

Rancangan

Sumur Resapan

Sebagai Upaya

Pengendalian

Aliran Limpasan

di Perumahan

Griya Taman

Asri, Kabupaten

Sleman

1. Menghitung nilai

koefisien aliran.

2. Menghitung intensitas

hujan selama durasi

hujan dominan pada

periode ulang 5, 10,

10, dan 50 tahun.

3. Menentukan dan

menganalisis desain

sumur resapan.



rencana.



hujan.


menentukan debit masukan.


menentukan desain sumur

resapan.

1. Koefisien aliran diperoleh sebesar 0,645.

2. Intensitas hujan rancangan selama durasi

hujan dominan 1 jam pada periode ulang

5, 10, 25, dan 50 tahun berturut-turut yaitu

48,042 mm/jam, 54,666 mm/jam, 62,754

mm/jam, dan 68,531 mm/jam.

3. Sumur resapan memiliki diameter 1 meter,

dinding impermeabel terbuat dari buis

beton, dan kedalaman berkisar 1,5-8,5

meter tergantung kelas luas atap bangunan

bab i pendahuluan -...

Documents