Pengertian Prinsip dan Teori Kerja Sumur Resapan

2.4 Sumur Resapan

2.4.1 Pengertian

Sumur resapan Gambar 2.6 merupakan skema 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, sedangkan sumur air minum digali lebih dalam lagi atau di bawah muka air tanah Kusnaedi, 2011. Gambar 2.6 Sketsa Sumur Resapan www.kelair.bppt.go.id

2.4.2 Fungsi Sumur Resapan

Penerapan sumur resapan sangat dianjurkan dalam kehidupan sehari-hari. Fungsi utama dari sumur resapan bagi kehidupan manusia dapat dibagi menjadi tiga fungsi utama, yaitu: Universitas Sumatera Utara

1. Pengendali banjir

Banjir sering kali menggenangi kawasan pemukiman ketika musim hujan tiba. Terjadinya banjir pada kawasan pemukiman dapat disebabkan oleh beberapa faktor di antaranya: a Pengembangan rumah yang melewati batas garis sempadan bangunan GSB. b Sistem drainase yang tidak terencana dengan baik. c Masih kurangnya kesadaran para penghuni kawasan permukiman terhadap pengelolaan sampah. Pada dasarnya pengembangan rumah merupakan suatu kebutuhan dari setiap penghuni kawasan pemukiman sejalan dengan penambahan jumlah anggota keluarga atau untuk kebutuhan lain. Proses pengembangan rumah-rumah pada suatu kawasan pemukiman biasanya berkisar 5-15 tahun atau dapat lebih cepat, tergantung dari lokasi perumahan serta fasilitas umum dan fasilitas sosial yang dimiliki perumahan tersebut. Pengembangan rumah atau penambahan jumlah ruangan terjadi hampir pada semua lokasi pemukiman. Rumah-rumah cenderung dikembangkan ke arah horisontal dengan pertimbangan biaya konstruksi akan lebih murah jika dibandingkan dengan pengembangan ke arah vertikal. Namun, hal tersebut justru sering mengakibatkan pengembangan rumah yang melewati batas garis sempadan bangunan antara 3-4 m dari tepi jalan. Dengan demikian pada musim hujan, volume aliran air permukaan menjadi besar dan volume air yang meresap ke dalam tanah sangat sedikit sehingga mengakibatkan genangan banjir. Banjir yang sering melanda beberapa kawasan perumahan telah berlangsung cukup lama, bahkan telah dianggap sebagai rutinitas yang terjadi setiap tahun. Upaya Universitas Sumatera Utara yang dapat dilakukan untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan membangun sumur resapan air pada setiap rumah dalam suatu kawasan perumahan. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, sumur resapan mampu memperkecil aliran permukaan sehingga dapat menghindari terjadinya genangan 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, jika masing-masing membuat sumur resapan dengan volume 2 � 3 berarti dapat mengurangi aliran permukaan sebesar 2.000 � 3 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. Universitas Sumatera Utara Penutupan permukaan tanah oleh pemukiman dan fasilitas umum berdampak besar terhadap kondisi air tanah. Seandainya di kawasan pemukiman seluas 1.000 hektar dan tertutupi 34 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. Banjir yang sering melanda beberapa kawasan perumahan telah berlangsung cukup lama, bahkan telah dianggap sebagai rutinitas yang terjadi setiap tahun. Upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan membangun sumur resapan air pada setiap rumah dalam suatu kawasan perumahan. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, sumur resapan mampu memperkecil aliran permukaan sehingga dapat menghindari terjadinya genangan aliran permukaan secara berlebihan yang menyebabkan banjir.

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.

2.4.3 Prinsip dan Teori 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. Universitas Sumatera Utara Tujuan utama dari sumur resapan adalah memperbesar masuknya air ke dalam akuifer tanah sebagai air resapan infiltrasi. Dengan demikian, air akan lebih banyak masuk ke dalam tanah dan sedikit yang mengalir sebagai aliran permukaan run off. Di bawah tanah, air yang meresap ini akan merembes masuk ke dalam lapisan tanah yang disebut lapisan tidak jenuh di mana pada berbagai jenis tanah, lapisan ini masih bisa menyerap air. Dari lapisan tersebut, air akan menembus kedalam permukaan tanah water table di mana dibawahnya ada air tanah ground water yang terperangkap dalam lapisan akuifer. Dengan demikian, masuknya air hujan ke dalam tanah akan membuat imbuhan air tanah akan menambah jumlah air tanah dalam lapisan akuifer. Sebagai media yang secara langsung berhubungan dengan lapisan tanah, dalam pengoperasiannya sumur resapan sesungguhnya mengandalkan kemampuan tanah dalam meresapkan air. Oleh karena itu perencanaan dimensi sumur resapan berangkat dari sifat fisik tanah khususnya harus bertitik tolak pada keadaan daya rembes tanahnya. Dengan prinsip kerja dari sumur resapan tersebut, maka jika kita ingin membuat sumur resapan pada area halaman rumah kita, kita akan menyalurkan air hujan yang turun di area rumah kita menuju sumur resapan, termasuk air hujan yang turun pada genting atap rumah yang nantinya mengalir menuju talang air. Dari talang, air kita salurkan ke sumur resapan dengan menggunakan pipa biasanya menggunakan pipa paralon. Sedangkan air hujan yang turun selain di area genteng atap rumah, dapat kita salurkan menuju sumur resapan dengan cara membuat semacam selokan atau got kecil di area rumah kita, yang dibuat dengan kemiringan tertentu, sehingga nantinya air yang masuk ke dalam selokan atau got tersebut dapat Universitas Sumatera Utara mengalir menuju sumur resapan. Untuk membuang kelebihan air yang masuk kedalam sumur resapan, kita bisa membuat pipa pembuangan, yang nantinya berfungsi mengalirkan kelebihan air di dalam sumur resapan menuju saluran drainasesaluran pembuangan didekat rumah kita. Gambar 2.7 Prinsip Kerja Sumur Resapan Penampungan Air Hujan 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 bahaya banjir dapat dihindari karena terkumpulnya air permukaan yang berlebihan di suatu tempat dapat dihindarkan. Menurunnya aliran permukaan ini juga akan menurunkan tingkat erosi tanah. Teori sumur resapan yang diajukan oleh Sunjoto 1989 dipandang oleh beberapa ahli sebagai teori yang cukup sempurna. Perencanaan dimensi sumur resapan itu telah dikembangkan dengan berbagai pendekatan baik statis maupun dinamik. Pendekatan statik pertama kali dikemukakan oleh Haryadi dan Mawardi tahun 1986. Sedangkan pendekatan dinamik dipelopori oleh Sunjoto pada 1987 yang Universitas Sumatera Utara disempurnakan pada 1988. Teori pendekatan tersebut, dapatlah diilustrasikan seperti Gambar 2.8. Gambar 2.8 Cara Kerja Sumur Resapan Gambar a, debit masukan sebesar Qi mengisi tampungan sumur resapan sehingga tampungan sumur terisi seperti gambar b, dan penuh gambar c. Untuk membuat tampungan sumur resapan penuh gambar c, debit masukan Qi membutuhkan rentang waktu tertentu t 1 . Pada saat volume tampungan penuh, berarti ketinggian air H teoritis di dalam sumur telah terpenuhi. Debit resap Qo terjadi setelah ketinggian air H terpenuhi Gambar 2. 10. c. Debit resap oleh Sunjoto 1995 dinyatakan dengan persamaan: Qo = f k H ........................................................... 2.32 di mana Qo = Debit resap m3detik, f = Faktor geometrik m, k = Koefisien permeabilitas tanah mdetik, H = kedalaman air di dalam sumur resapan m. Jika dikembalikan pada prinsip hidrolika air tanah, bahwa debit adalah: Qo = k.i.A ............................................................ 2.33 Qi Qi Qi Qi Qi Qo Qo Qo Qo Qo � 1 � 2 � 3 t b a c d e f g Universitas Sumatera Utara di mana Qo = debit m3dt, k = koefisien permeabilitas tanah mdt, i = gradien hidrolik  H L dan A = luas bidang resap � 2 . Pada persamaan 2.32 dapat ditinjau bahwa unsur fH adalah pengganti unsur iA dalam persamaan 2.33. Dalam kasus peresapan di dalam sistem sumur, maka tidak mudah menentukan gradien hidrolis i dan luas bidang resap A. Sebab dimensi sumur resapan itu masih ditafsir. Unsur kedalaman H menjadi unsur penentu sebab gradien hidrolis dan luas bidang resap, keduanya sekaligus akan terjadi manakala H telah ditetapkan. Di lain pihak pada sistem sumur resapan luas bidang resap A terbentuk oleh fungsi jari-jari R dan kedalaman H. Jadi faktor geometrik f pada prakteknya adalah fungsi dari R dan H. Dengan demikian Qo = k i A = k f H. Pada prakteknya faktor geometris shape factor f memerlukan formulasi pendekatan empiris, sebab di antara para ahli tidak sama dalam menentukan nilai f untuk kasus sumur resapan yang sama. Jika rentang waktu yang dibutuhkan untuk mengisi sampai dengan penuh adalah t 1 gambar a,b dan c, maka waktu yang dibutuhkan untuk meresapkan adalah t 2 gambar c, d dan e, yang mana syaratnya rentang watu t 1 adalah sama dengan rentang waktu t 2 . Dengan begitu maka akan terpenuhi syarat terjadinya persamaan keseimbangan di dalam sumur resapan yaitu: Qi t = f k H t ...................................................... 2.34 Tetapi oleh karena tampungan dalam sumur harus penuh baru kemudian terjadi peresapan, maka event t 1 terjadi terlebih dahulu baru event t 2 , meskipun besarnya t 1 = t 2 Qi.t 1 = f.k.H.t 2 ....................................................................................... 2.35 Universitas Sumatera Utara Pada rentang waktu t 2 , gambar c, d dan e yang mana proses resap Qo sedang berlangsung, bersamaan dengan itu debit input Qi tetap mengisi tampungan untuk diresapkan pada rentang waktu seterusnya secara berurutan. Demikian seterusnya Qi dan Qo saling bekerja secara kontinyu selama rentang waktu t. Pada akhir durasi t, debit masukan Qi telah berhenti mengisi tampungan dan debit resap Qo bekerja menghabiskan sisa volume sumur resapan. Gambar e, f dan g menunjukan debit Qi sudah tidak mengisi tampungan, maka tinggal proses peresapan menghabiskan sisa tampungan.

2.4.4 Komponen-komponen Proses Peresapan