SUMUR DAN PARIT RESAPAN

Presentasi berjudul: "SUMUR DAN PARIT RESAPAN"— Transcript presentasi:

1 SUMUR DAN PARIT RESAPAN

2 I. PENDAHULUAN Untuk menanggulangi defisit air tanah, telah banyak pemikir yang mengajukan konsep pengisian buatan (artificial recharge), misalnya dengan genangan buatan dengan sumber air dari sungai, membuat kolam-kolam di sekitar rumah, pemanfaatan pipa jaring-jaring drainase yang porus guna meresapkan air hujan di sekitar rumah, dan menyebarkan air pada lahan yang luas dan sekaligus untuk mengairi daerah pertanian. Cara yang terakhir ini telah lama dipraktikkan di Jawa dan Bali yaitu pada lahan pertanian basah (padi sawah). 5/23/2018

3 I. PENDAHULUAN Pengisian air tanah buatan ke dalam waduk bawah tanah mempunyai kegunaan sebagai berikut: Menyimpan kelebihan air permukaan di dalam waduk bawah tanah. Memperbaiki kualitas air tanah lokal melalui pencampuran dengan pengisian air tanah yang berasal dari air hujan. Pembentukan lapis tekanan (pressure barriers) untuk mencegah intrusi air laut. Meningkatkan produksi air tanah, baik untuk air minum maupun keperluan lainnya. Pengurangan biaya operasi pompa dengan meningginya muka air tanah. Mencegah terjadinya penurunan muka tanah (land subsidence). 5/23/2018

4 I. PENDAHULUAN Walaupun kegunaan pengisian air tanah buatan sangat banyak, namun tidak dapat diterapkan di sembarang tempat. Beberapa persyaratan fisik yang harus dipenuhi dalam pembuatan pengisian air tanah buatan antara lain: Tersedia kapasitas yang memadai. Tersedia air yang cukup dengan kualitas yang memadai (lebih baik dari kualitas air tanah lokal). Tanah atau batuan pada lokasi mempunyai permeabilitas yang cukup. 5/23/2018

5 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
Sumur resapan sebenarnya telah banyak digunakan oleh nenek moyang kita, yaitu dengan membuat lubang-lubang galian di kebun halaman serta memanfaatkan sumur-sumur yang tidak terpakai sebagai penampung air hujan. Konsep dasar sumur resapan pada hakekatnya adalah memberi kesempatan dan jalan pada air hujan yang jatuh di atap atau lahan yang kedap air untuk meresap ke dalam tanah dengan jalan menampung air tersebut pada suatu sistem resapan. Berbeda dengan cara konvensional dimana air hujan dibuang/dialirkan ke sungai diteruskan ke laut, dengan cara seperti ini dapat mengalirkan air hujan ke dalam sumur-sumur resapan yang dibuat di halaman rumah. 5/23/2018

6 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
Gambar 1. Ilustrasi sumur resapan di halaman rumah tinggal 5/23/2018

7 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
Gambar 2. Contoh sumur resapan di halaman rumah tinggal 5/23/2018

8 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
Gambar 3. Konstruksi sumur resapan dilengkapi bak kontrol 5/23/2018

9 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
Sumur resapan ini merupakan sumur kosong dengan kapasitas tampungan yang cukup besar sebelum air meresap ke dalam tanah. Dengan adanya tampungan, maka air hujan mempunyai cukup waktu untuk meresap ke dalam tanah, sehingga pengisian tanah menjadi optimal. 5/23/2018

10 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
Berdasarkan konsep tersebut, maka ukuran atau dimensi sumur yang diperlukan untuk suatu lahan atau kapling sangat bergantung dari beberapa faktor berikut: Luas permukaan penutupan Karakteristik hujan Koefisien permeabilitas tanah Tinggi mukai air tanah 5/23/2018

11 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
1. Metode Litbang Permukiman PU (1990) Pusat penelitian dan Pengembangan Permukiman, Departemen PU (1990) telah menyusun standar tata cara perencanaan teknis sumur resapan air hujan untuk lahan pekarangan yang dituangkan dalam SK SNI T F. Metode PU menyatakan bahwa dimensi atau jumlah sumur resapan air hujan yang diperlukan pada suatu lahan pekarangan ditentukan oleh curah hujan maksimum, permeabilitas tanah dan luas bidang tanah. 5/23/2018

12 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
a. Dinding sumur porus A = Luas Atap I = Intensitas Hujan T = Durasi Hujan As = Luas sumur K = Koefisien Permeabilitas P = keliling basah sumur Gambar 4. keseimbangan air dinding sumur porus Volume air masuk Vol i = A I T Volume air keluar lewat dasar Vol od = As T K Volume air keluar lewat samping Vol os = P H T K Volume tampungan Vol t = As H 5/23/2018

13 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
Volume air masuk Vol i = A I T Volume air keluar lewat dasar Vol od = As T K Volume air keluar lewat samping Vol os = P H T K Volume tampungan Vol t = As H Keseimbangan menjadi: Vol t = Vol i – (Vol od + Vol os) As H = A I T - As T K - P H T K H (As + P T K) = A I T – As T K Maka: ………………… (1) 5/23/2018

14 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
b. Dinding sumur kedap air Dengan: H : tinggi muka air dalam sumur (m) I : intensitas hujan (m/jam) A : luas atap (m2) AS : luas tampang sumur (m2) P : keliling sumur (m) K : koefisien permeabilitas tanah (m/jam) T : durasi hujan/pengaliran (jam) ………………… (2) 5/23/2018

15 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
2. Sunjoto (1988) Secara teoritis, volume dan efisiensi sumur resapan dapat dihitung berdasarkan keseimbangan air yang masuk ke dalam sumur dan air yang meresap ke dalam tanah (Sunjoto, 1988) dan dapat dituliskan sebagai berikut. Dengan: H : tinggi muka air dalam sumur (m) F : faktor geometrik (m) K : koefisien permeabilitas tanah (m/jam) T : durasi dominan hujan (jam) R : radius sumur (m) Q : debit air masuk (m3/jam)  Q = C I A C : koefisien runoff atap (-) I : intensitas hujan (m/jam) A : luas atap (m2) ………………… (3) 5/23/2018

16 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
a. Faktor geometrik sumur resapan Faktor geometrik adalah mewakili keliling serta luas tampang sumur, gradien hidraulik, keadaan perlapisan tanah serta kedudukan sumur terhadap perlapisan tersebut serta porositas dinding sumur dinyatakan dalam besaran radius sumuran. Harga ini dimunculkan oleh Forchheimer (1930). F= 4 R dalam mencari K dari penelitiannya yang menggunakan satu lubang bor saja (tanpa sumur pantau seperti lazimnya > Themes, dll). 5/23/2018

17 5/23/2018

18 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
Kemudian diikuti oleh: Dengan formulasi: Samsioe (1931), Harza (1935), Dachler (1936), Taylor (1948), Hvorslev (1951), Aravin (1965), Sunjoto (1988). Dengan grafis: Luthian J.N., Kirkham D. (1949), Hvorslev (1951), Smiles & Youngs (1965), Wilkinson W.B. (1968), Raymond G.P., Azzouz M.M. (1969), Al-Dhahir & Morgenstern (1969), Olson & Daniel (1981). 5/23/2018

19 II. SUMUR RESAPAN DANGKAL
Gambar 5. Faktor geometrik yang diekspresikan dalam grafik. Tabel faktor geometrik sumur resapan. 5/23/2018

20 II.1. Konstruksi Sumur Resapan Dangkal
Pada dasarnya sumur resapan dapat dibuat dari berbagai macam bahan yang tersedia di lokasi. Yang perlu diperhatikan bahwa untuk keamanan, sumur resapan perlu dilengkapi dengan dinding (Gambar 5). Bahan-bahan yang diperlukan untuk sumur resapan meliputi: Saluran pemasukan/pengeluaran dapat menggunakan pipa besi, pipa PVC, atau dari pasangan batu. Dinding sumur dapat menggunakan anyaman bambu, drum bekas, tangki fiberglass, pasangan batu bata, atau buis beton. Dasar sumur dan sela-sela antara galian tanah dan dinding tempat air meresap dapat diisi dengan ijuk atau kerikil. 5/23/2018

21 II.1. Konstruksi Sumur Resapan Dangkal
Gambar 6. Salah satu contoh konstruksi sumur resapan 5/23/2018

22 II.2. Persyaratan Sumur Resapan Dangkal
Sekalipun sumur resapan banyak mendatangkan manfaat, namun pembuatannya harus memperhatikan syarat-syarat yang diperlukan untuk mendapatkan hasil yang optimal. Persyaratan umum: Sumur resapan air hujan dibuat pada lahan yang lolos air dan tahan longsor. Sumur resapan air hujan harus bebas kontaminasi/pencemaran limbah. Air yang masuk sumur resapan adalah air hujan. Untuk daerah sanitasi lingkungan buruk, sumur resapan air hujan hanya menampung dari atap dan disalurkan melalui talang. Mempertimbangkan aspek hidrogeologi, geologi, dan hidrologi. 5/23/2018

23 II.2. Persyaratan Sumur Resapan Dangkal
Keadaan muka air tanah: Sumur resapan dibuat pada awal daerah aliran yang dapat ditentukan dengan mengukur kedalaman dari permukaan air tanah ke permukaan tanah di sumur sekitarnya pada musim hujan. Permeabilitas tanah: Permeabilitas tanah yang dapat digunakan untuk sumur resapan dibagi menjadi 3 kelas, yaitu: Permeabilitas tanah sedang (lanau, 2,0 – 6,5 cm/jam). Permeabilitas tanah agak cepat (pasir halus, 6,5 - 12,5 cm/jam). Permeabilitas tanah cepat (pasir kasar, lebih besar 12,5 cm/jam) 5/23/2018

24 II.2. Persyaratan Sumur Resapan Dangkal
Penempatan: Untuk memberikan hasil yang baik, serta tidak menimbulkan dampak negatif, penempatan sumur resapan harus memperhatikan kondisi lingkungan setempat. Penempatan sumur resapan harus memperhatikan letak septik tank, sumur air minum, posisi rumah, dan jalan umum. Tabel 1 memberikan batas minimum jarak sumur resapan terhadap bangunan lainnya. Sebagai gambaran tata letak serta konstruksi sumur resapan diperlihatkan pada Gambar 7. 5/23/2018

25 II.2. Persyaratan Sumur Resapan Dangkal
Tabel 1. Jarak minimum sumur resapan dengan bangunan lainnya No. Bangunan/obyek yang ada Jarak minimal dengan sumur resapan (m) 1 Bangunan/rumah 3,0 2 Batas pemilikan lahan/kapling 1,5 3 Sumur untuk air minum 10,0 4 Septik tank 5 Aliran air (sungai) 30,0 6 Pipa air minum 7 Jalan umum 8 Pohon besar 5/23/2018

26 II.2. Persyaratan Sumur Resapan Dangkal
Gambar 7. Tata letak sumur resapan (atas) dan konstruksinya (bawah) untuk resapan air hujan rumah tinggal 5/23/2018

27 II.2. Persyaratan Sumur Resapan Dangkal
Pemeriksaan: Sumur resapan air hujan perlu diperiksa secara periodik setiap 6 bulan sekali untuk menjamin kontinuitas operasi sumur resapan. Pemeriksaan yang dilakukan meliputi: Aliran masuk Bak kontrol Kondisi sumur resapan 5/23/2018

28 II.3. Perencanaan Praktis Sumur Resapan
Secara analitis untuk menentukan besarnya sumur resapan memerlukan data dan perhitungan yang cukup rumit, khususnya bagi orang awam, karena banyak faktor yang harus diperhitungkan kemungkinan sangat bervariasi dari satu lokasi dengan lokasi lainnya. Untuk memasyarakatkan sumur resapan ini, maka tiap-tiap daerah perlu membuat peta sumur resapan, yang memuat data tanah, kedalaman air tanah dan sekaligus dimensi sumur untuk tiap satuan luas lahan. Tabel 2 menampilkan contoh kebutuhan sumur resapan untuk berbagai luas kapling pada tanah dengan permeabilitas rendah (SK. Gub. No. 17 Th dalam Dinas Pertambangan DKI Jakarta dalam Suripin, 2004). 5/23/2018

29 II.3. Perencanaan Praktis Sumur Resapan
Tabel 2. Volume sumur resapan pada tanah dengan permeabilitas rendah No. Luas Kapling (m2) Volume sumur resapan dengan saluran drainase sebagai pelimpasan (m3) Volume sumur resapan tanpa saluran drainase sebagai pelimpasan (m3) 1 50 1,3 – 2,1 2,1 – 4,0 2 100 2,6 – 4,1 4,1 – 7,9 3 150 3,9 – 6,2 6,2 – 11,9 4 200 5,2 – 6,2 8,2 – 15,8 5 300 7,8 – 12,3 12,3 – 23,4 6 400 10,4 – 16,4 16,4 – 31,6 7 500 13,0 – 20,5 20,5 – 39,6 8 600 15,6 – 24,6 24,6 – 47,4 9 700 18,2 – 28,7 28,7 – 55,3 10 800 20,8 – 32,8 32,8 – 63,2 11 900 23,4 – 36,8 36,8 – 71,1 12 1000 26,0 – 41,0 41,0 – 79,0 5/23/2018

30 II.4. Sumur Resapan Kolektif
Pada rumah tinggal dengan ukuran kapling yang terbatas, misalnya kompleks perumahan sederhana atau sangat sederhana, penempatan sumur resapan yang memenuhi syarat akan mengalami kesulitan. Untuk mengatasi hal ini maka perlu dibuat sumur resapan kolektif (bersama), dimana satu sumur resapan kolektif dapat melayani beberapa rumah, misalnya per blok atau per RT, atau kawasan yang lebih luas lagi. Untuk menjamin air mengalir dengan lancar, maka sumur resapan kolektif sebaiknya diletakkan pada lahan yang paling rendah diantara kawasan yang dilayani. 5/23/2018

31 II.4. Sumur Resapan Kolektif
Seperti halnya pada sumur resapan individual, sumur kolektif juga harus memperhatikan tata letak serta jarak yang tepat supaya dapat berfungsi dengan baik dan tidak menimbulkan dampak negatif pada lingkungan. Berdasarkan lahan yang tersedia, sumur kolektif dapat dibuat dalam bentuk kolam resapan, sumur dalam, atau parit berorak. Kolam resapan cocok dibuat pada wilayah dimana lahan tersedia cukup dan kondisi air tanahnya dangkal (< 5 m). Sumur dalam dapat dibuat pada lahan sempit, namun syaratnya air tanah harus dalam (> 5 m). Sedangkan jika lahannya sempit dan air tanahnya dangkal dapat dibuat parit berorak. 5/23/2018

32 II.4. Sumur Resapan Kolektif
Gambar 8. Konstruksi kolam resapan dipadukan pertamanan 5/23/2018

33 II.4. Sumur Resapan Kolektif
Kolam resapan merupakan kolam terbuka yang khusus dibuat untuk menampung air hujan dan meresapkannya ke dalam tanah. Model kolam ini cocok untuk kawasan dimana air tanahnya dangkal namun tersedia lahan yang cukup luas. Model ini dapat dipadukan dengan pertamanan atau hutan kota/hutan masyarakat. Dengan demikian kolam resapan dapat mempunyai fungsi ganda, konservasi air dan udara, sekaligus mempunyai nilai estetika. 5/23/2018

34 III. SUMUR RESAPAN DALAM
Berdasarkan persyaratan yang harus dipenuhi, sebagaimana tersebut sebelumnya, sumur resapan dangkal tidak dikembangkan di semua daerah, khususnya daerah yang mempunyai muka air tanah yang sangat dangkal. Dalam kondisi demikian perlu dicari langkah alternatif, salah satunya dengan pengembangan sumur resapan dalam (confined recharge well). Pada prinsipnya sumur resapan dalam berfungsi sama dengan sumur resapan dangkal. Perbedaan pokoknya adalah bahwa sumur ini diarahkan untuk mengisi air pada akuifer tertekan (confined aquifer) yang biasanya terletak jauh di bawah permukaan tanah. 5/23/2018

35 III. SUMUR RESAPAN DALAM
Pada daerah yang tidak layak untuk pembuatan sumur resapan dangkal karena muka air tanah bebasnya sangat tinggi, sementara tekanan piezometrik confined aquifer relatif rendah, maka dapat dicoba dengan sumur resapan dalam. Muka air rendah disebabkan oleh aktifitas pengambilan (pemompaan) air tanah yang tidak terkendali sehingga muka air mengalami penurunan. Gambar 9 memperlihatkan penempatan sumur resapan dangkal dan sumur resapan dalam. 5/23/2018

36 III. SUMUR RESAPAN DALAM
Gambar 9. Penempatan sumur resapan dangkal dan sumur resapan dalam 5/23/2018

37 III. SUMUR RESAPAN DALAM
Gambar 10. Sumur resapan untuk mencegah intrusi air laut 5/23/2018

38 III.1. Kapasitas Sumur Resapan Dalam
Kapasitas sumur resapan dalam dapat didekati dengan persamaan dasar yang dikembangkan dari percobaan Darcy, yang menyatakan bahwa kapasitas akuifer untuk meloloskan air tergantung pada permeabilitas lapisan akuifer, tebal akuifer, dan beda potensiometric head. Secara matematis kapasitas sumur dalam dapat ditulis dalam bentuk: Dimana: Q : debit (m3/det) K : Permeabilitas akuifer (m/det) B : tebal confined aquifer (m) h1, h2 : ketinggian potensiometric surface sumur pantau (m) r1, r2 : jarak sumur pantau terhadap pusat sumur pengisian (m) ………………… (4) 5/23/2018

39 III.1. Kapasitas Sumur Resapan Dalam
Gambar 11. Sumur resapan dalam 5/23/2018

40 III.1. Kapasitas Sumur Resapan Dalam
Jika tidak menggunakan sumur pantau, persamaan dapat ditulis dalam bentuk lain menjadi: Dimana: Q : debit (m3/det) K : permeabilitas akuifer (m/det) B : tebal confined aquifer (m) H : ketinggian potensiometric surface r : jari-jari pipa (m) ………………… (5) 5/23/2018

41 IV. PARIT RESAPAN ………………… (6)
1. Sunjoto (1996) Secara analitis Sunjoto menurunkan formula ini dengan asas kesetimbangan dinamik sebagai berikut: Dengan: B : panjang parit (m) b : lebar parit (m) f : faktor geometrik parit (m) K : koefisien permeabilitas tanah (m/jam) H : tinggi muka air dalam parit (m) T : durasi dominan hujan (jam) Q : debit masuk (m3/jam)  Q = C I A C : runoff coefficient atap (-) I : intensitas hujan (m/jam) A : luas atap (m2) L : tinggi dinding parit porus (m) ………………… (6) 5/23/2018

42 V. LATIHAN SOAL Soal: Rencanakan sumur resapan untuk menampung air dari luas bangunan (atap) dengan luas 300 m2 dengan data sebagai berikut: K = 1,5 x 10-4 m/det I = 100 mm/jam A = 300 m2 T = 2 jam F = 2 π R R = 50 cm C = 0,95 Semua satuan harus disamakan dalam M-K-S 5/23/2018

43 V. LATIHAN SOAL Penyelesaian: Debit air yang masuk sumur adalah:
Q = C I A Q = 0,95 x (100/1000) x 300 Q = 28,50 m3/jam Menurut Sunjoto (1988) 5/23/2018

44 V. LATIHAN SOAL Jika digunakan sumur dengan kedalaman 5 m, maka jumlah sumur yang dapat dibuat adalah 4 buah. 5/23/2018

45 SELESAI 5/23/2018