Selasa, 11 Januari 2011

Sumur Resapan ( Drainase)

SUMUR RESAPAN UNTUK MENDUKUNG
DRAINASE BERWAWASAN LINGKUNGAN


Oleh : Wahyu Widiyanto, S.T., M.T.
Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Sains dan Teknik
Universitas Jenderal Soedirman


PENDAHULUAN
Pengertian Sumur Resapan
Sumur resapan merupakan sumur atau lubang pada permukaan tanah yang dibuat untuk menampung air hujan agar dapat meresap ke dalam tanah. Sumur resapan ini kebalikan dari sumur air minum. Sumur resapan merupakan lubang untuk memasukkan air ke dalam tanah sedangkan sumur air minum berfungsi untuk menaikkan air tanah ke permukaan. Dengan demikian konstruksi dan kedalamannya berbeda. Sumur resapan digali dengan kedalaman di atas muka air tanah. Sumur air minum digali lebih dalam lagi atau di bawah muka air tanah.
Daerah perkotaan merupakan daerah yang berpenduduk padat. Lahan yang tertutupi bangunan lebih banyak dibandingkan lahan terbuka. Di samping itu, kebutuhan air tanah untuk keperluan rumah tangga cukup tinggi. Tak heran sejalan dengan berkembangnya pemukiman penduduk, peresapan air hujan semakin lama semakin sedikit. Sementara air yang ditarik ke atas permukaan melalui sumur-sumur atau pompa semakin banyak. Wajarlah bila di kota-kota terjadi penurunan muka air tanah sehingga air sulit didapat.
Salah satu alternatif untuk memperbaiki keadaan air tanah tersebut adalah melalui sumur resapan. Sumur resapan yang dapat diterapkan di perkotaan dapat berupa sumur resapan individu ataupun kolektif. Dalam pembuatan sumur resapan di perkotaan digunakan peralatan seperti cangkul, linggis, palu, sekop, meteran, benang, ayakan pasir, sendok semen, ember timba, tambang, dan tang atau gegep.


Kegunaan
Penerapan sumur resapan ini dalam kehidupan sehari-hari penting artinya. Beberapa fungsi sumur resapan bagi kehidupan manusia adalah sebagai pengendali banjir, melindungi dan memperbaiki (konservasi) air tanah, serta menekan laju erosi.
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 musim kemarau serta timbulnya banjir pada musim penghujan. Perubahan lingkungan hidup sebagai akibat dari proses pembangunan, berupa pembukaan lahan, penebangan hutan, serta pembangunan pemukiman dan industri diduga menyebabkan terjadinya hal tersebut.
Kondisi demikian tidak menguntungkan bagi perkembangan perekonomian masyarakat. Oleh karena itu, perhatian yang sungguh-sungguh dari semua pihak diperlukan dalam upaya pengendalian banjir serta perbaikan dan perlindungan (konservasi) air tanah.
Sebagai gambaran dapat kita telaah hasil penelitaian Dirjen Geologi dan Sumberdaya Mineral Indonesia yang bekerja sama dengan Kedutaan Jerman. Disebutkan bahwa muka air tanah di Bandung terjadi penurunan sekitar 1-2 meter per tahun, yang asalnya kedalaman muka air tanah 3-25 m pada tahun 1992 kini menjadi 20-40 m. Kondisi demikian akan terjadi pula di kota-kota lainnya di Indonesia.
Salah satu strategi atau cara pengendalian air, baik mengatasi banjir atau kekeringan adalah melalui sumur resapan. Sumur resapan ini merupakan upaya memperbesar resapan air hujan ke dalam tanah dan memperkecil aliran permukaan sebagai penyebab banjir. Upaya ini akan berfungsi bila semua warga sadar dan mau menerapkannya. Peran sumur resapan akan tidak berarti bila hanya beberapa penduduk saja yang menerapkan. Dapat dibayangkan bila setiap penduduk suatu kawasan yang memiliki sejuta bangunan menerapkan sumur resapan. Masing-masing mampu meresapkan air satu meter kubik. Dengan demikian sejuta meter kubik akan masuk ke dalam tanah sehingga kawasan tersebut dapat terhindar dari bahaya banjir dan mampu mengurangi masalah kekeringan pada musim kemarau.
Berikut ini diuraikan lebih jauh tentang kegunaan sumur resapan.
1. Pengendali banjir
Salah satu fungsi sumur resapan adalah sebagai upaya menekan banjir. Seperti dijelaskan terdahulu bahwa sumur resapan mampu memperkecil aliran permukaan sehingga terhindar dari penggenangan aliran permukaan secara berlebihan yang menyebabkan banjir.
Banyaknya aliran permukaan yang dapat dikurangi melalui sumur resapan tergantung pada volume dan jumlah sumur resapan. Misalnya, sebuah kawasan yang jumlah rumahnya 1.000 buah, kalau masing-masing membuat sumur resapan dengan volume 2 meter kubik berarti dapat mengurangi aliran permukaan sebesar 2.000 meter kubik air.
2. Konservasi air tanah
Fungsi lain dari sumur resapan ini adalah memperbaiki kondisi air tanah atau mendangkalkan permukaan air sumur. Di sini diharapkan 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 konsekuensi dari perkembangan penduduk dan perekonomian masyarakat. 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. Penurunan daya resap tanah terhadap air dapat juga terjadi karena hilangnya vegetasi penutup permukaan tanah.
Penutupan permukaan tanah oleh pemukiman dan fasilitas umum memiliki dampak besar terhadap kondisi air tanah. Seandainya di kawasan pemukiman seluas 1.000 hektar dimana tertutupi ¾ bagiannya, berarti setiap kali turun hujan yang curah hujannya 1.000 mm akan ada 750.000 kubik air hujan yang tidak dapat meresap ke dalam tanah. Jumlah sekian akan berkumpul dengan aliran permukaan dari kawasan lain pada lahan yang rendah sehingga dapat mengakibatkan banjir.
3. Menekan laju erosi
Dengan adanya penurunan aliran permukaan maka laju erosi pun akan menurun. Bila aliran permukaan menurun maka 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.

PRINSIP KERJA SUMUR RESAPAN
Prinsip kerja sumur resapan adalah menyalurkan dan menampung air hujan ke dalam lubang atau sumur agar air dapat memiliki waktu tinggal di permukaan tanah lebih lama sehingga sedikit demi sedikit air dapat meresap ke dalam tanah.
Tujuan utama dari sumur reasapan ini adalah memperbesar masuknya air ke dalam tanah sebagai air resapan (infiltrasi). Dengan demikian, air akan lebih banyak masuk ke dalam tanah dan sedikit yang mengalir sebagai aliran permukaan (run off). Semakin banyak air yang mengalir ke dalam tanah berarti akan banyak tersimpan air tanah di bawah permukaan bumi. Air tersebut dapat dimanfaatkan kembali melalui sumur-sumur atau mata air yang dapat dieksplorasi setiap saat.

Jumlah aliran permukaan akan menurun karena adanya sumur resapan. Pengaruh positifnya adalah bahaya banjir dapat dihindari karena terkumpulnya air permukaan yang berlebihan di suatu tempat akan terhindarkan. Menurunnya aliran permukaan ini juga akan menurunkan tingkat erosi tanah.

PERANCANGAN SUMUR RESAPAN
Faktor yang Berpengaruh
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. 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.
Berdasarkan konsep tersebut, maka ukuran atau dimensi sumur yang diperlukan untuk suatu lahan atau kapling sangat bergantung dari beberapa faktor sbb :
1. Luas permukaan penutupan, yaitu lahan yang airnya akan ditampung dalam sumur resapan, meliputi luas atap, lapangan parkir dan perkerasan-perkerasan lain.
2. Karakteristik hujan, meliputi intensitas hujan, lama hujan, selang waktu hujan. Secara umum dapat dikatakan bahwa makin tinggi hujan, makin lama berlangsungnya hujan memerlukan volume sumur resapan yang makin besar. Sementara selang waktu hujan yang besar dapat mengurangi volume sumur yang diperlukan.
3. Koefisien permeabilitas tanah, yaitu kemampuan tanah dalam melewatkan air per satuan waktu. Tanah berpasir mempunyai koefisien permeabilitas lebih tinggi dibandingkan tanah berlempung.
4. Tinggi muka air tanah, pada kondisi muka air tanah yang dalam, sumur resapan perlu dibuat secara besar-besaran karena tanah benar-benar memerlukan pengisian air melalui sumur-sumur resapan. Sebaliknya pada lahan yang muka airnya dangkal, pembuatan sumur resapan kurang efektif, terutama pada daerah pasang surut atau daerah rawa dimana air tanahnya sangat dangkal.

Konstruksi Sumur Resapan
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. Bahan-bahan yang diperlukan untuk sumur resapan meliputi :
1. saluran pemasukan/pengeluaran dapat menggunakan pipa besi, pipa pralon, buis beton, pipa tanah liat, atau pasangan batu.
2. dinding sumur dapat menggunakan anyaman bambu, drum bekas, tangki fiberglass, pasangan batu bata, atau buis beton.
3. dasar sumur dan sela-sela antara galian tanah dan dinding tempat air meresap dapat diisi dengan ijuk atau kerikil.

Persyaratan Sumur Resapan
Sekalipun sumur resapan banyak mendatangkan manfaat, namun pembuatannya harus memperhatikan syarat-syarat yang diperlukan untuk mendapatkan hasil yang optimal.
Persyaratan umum :
a. sumur resapan air hujan dibuat pada lahan yang lolos air dan tahan longsor
b. sumur resapan air hujan harus bebas kontaminasi/pencemaran limbah
c. air yang masuk sumur resapan adalah air hujan
d. untuk daerah sanitasi lingkungan buruk, sumur resapan air hujan hanya menampung dari atap dan disalurkan melalui talang
e. mempertimbangkan aspek hidrogeologi, geologi dan hidrologi.

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 dipergunakan untuk sumur resapan dibagi menjadi 3 kelas, yaitu :
1. permeabilitas tanah sedang (geluh/lanau, 2,0 – 6,5 cm/jam)
2. permeabilitas tanah agak cepat (pasir halus, 6,5 – 12,5 cm/jam)
3. permeabilitas tanah cepat (pasir kasar, lebih besar 12,5 cm/jam)

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 di bawah memberikan batas minimum jarak sumur resapan terhadap bangunan lainnya.
No Bangunan/obyek yang ada Jarak minimal dengan sumur resapan (m)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8. Bangunan/rumah
Batas pemilikan lahan/kaplin
Sumur untuk air minum
Septik tank
Aliran air (sungai)
Pipa air minum
Jalan umum
Pohon besar 3,0
1,5
10,0
10,0
30,0
3,0
1,5
3,0




Pemeriksaan :
Sumur resapan air hujan perlu diperiksa secara periodik setiap 6 bulan sekali untuk menjamin kontinuitas operasi sumur resapan. Pemeriksaan yang dilakukan meliputi :
a. aliran masuk
b. bak kontrol
c. kondisi sumur resapan

Hitungan Sumur Resapan
Ada beberapa metode yang dapat dipakai untuk menentukan ukuran sumur resapan. Berikut ini akan digunakan rumus yang dikemukakan oleh 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 dan dapat dituliskan sbb :

dengan :
H : tinggi muka air dalam sumur (m)
F : faktor geometrik (m)
Q : debit air masuk (m3/d)
T : waktu pengaliran (d)
K : koefisien permeabilitas tanah (m/d)
R : jari-jari sumur (m)
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 yang 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 berikut menampilkan contoh kebutuhan sumur resapan untuk berbagai luas kavling pada tanah dengan permeabilitas rendah.


No Luas kavling (m2) Volume sumur resapan dengan saluran drainase sebagai pelimpasan (m3) Volume sumur resapan tanpa saluran drainase sebagai pelimpasan (m3)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13. 50
100
150
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Dst. 1,3 – 2,1
2,6 – 4,1
3,9 – 6,2
5,2 – 6,2
7,8 – 12,3
10,4 – 16,4
13,0 – 20,5
15,6 – 24,6
18,2 – 28,7
20,8 – 32,8
23,4 – 36,8
26,0 – 41,0
- 2,1 – 4,0
4,1 – 7,9
6,2 – 11,9
8,2 – 15,8
12,3 – 23,4
16,4 – 31,6
20,5 – 39,6
24,6 – 47,4
28,7 – 55,3
32,8 – 63,2
36,8 – 71,1
41,0 – 79,0
-

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 itu 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 di antara kawasan yang dilayani.
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 (>5m). Sedangkan jika lahannya sempit dan air tanahnya dangkal dapat dibuat parit berorak.
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.

CONTOH HITUNGAN SUMUR RESAPAN
1. Data untuk suatu sumur resapan sbb :
F = 2πR
R = 0,4 m
T = 2 jam
K = 0,54 m/jam
Q = 3,325 m3/jam
Berapa tinggi air H….?
Penyelesaian


H = 2,12 m (dipakai 2,2 m)









2. Suatu kawasan perumahan seluas 50 ha (500 x 1000 m2) dihuni oleh 2000 KK. Tanah pada kawasan tersebut mempunyai koefisien permeabilitas K = 1,5 x 10-4 m/detik.
Berapa debit yang keluar dari kompleks tersebut jika tanpa sumur resapan?
Rencanakan sumur resapan yang mungkin?

Penyelesaian
Luas kapling per KK = 500.000/2000 = 250 m2
Komposisi :
• Halaman : 100 m2 α = 0,10
• Atap : 100 m2 α = 0,95
• Jalan aspal : 50 m2 α = 0,95


Panjang lintasan terjauh = (10002+5002)0,5=1.118 m
Waktu konsentrasi, ambil V = 1 m/d, Tc = 18,6 menit
Dengan grafik IDF, untuk kala ulang 2 tahunan diperoleh I = 130 mm/jam
Drainase tanpa sumur resapan :
Q = 0,002778 CIA
= 0,002778 x 0,61 x 130 x 50 = 11,01 m3/detik
Drainase dengan sumur resapan :
Air dari atap masuk sumur resapan :
Tc = 2 jam, I = 48 mm/jam
Q max dari atap = 0,002778 x 0,95 x 48 x 100 x 10-4 = 1,27 x 10-3 m3/detik
F = 5,5 R
Ambil diameter sumur 1 m, jari-jari, R = 0,50 m
F = 5,5 x 0,5 = 2,75 m
K = 1,5 x 10-4 m/detik




Jadi sumur yang diperlukan untuk setiap rumah yang berdiameter 1 meter dengan kedalaman 3 meter.
Air hujan yang masuk saluran drainase :
Air berasal dari halaman dan jalan (jalan dibuat dari paving block,  = 0,50) :

Q = 0,002778 CIA
= 0,002778 x 0,233 x 130 x 150 = 2,53 m3/detik
Jadi terjadi pengurangan debit sebesar 11,01 – 2,53 = 8,48 m3/d atau 77,05 %.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

Semoga berkomentar yang positif dan membangun yah...
Semoga blog ini dapat bermanfaat...