Sistem Polder Sumur Resapan

Tabel 2.9 Nilai Koefisien Kekasaran Manning n JENIS SALURAN NORMAL MAX. Saluran tanah dengan permukaan bersih 0,018 0,020 Saluran tanah yang bersih setelah hujan 0,022 0,025 Saluran tanah yang berkerikil dan bersih 0,025 0,030 Saluran tanah yang ditumbuhi rumput pendek 0,027 0,030 Saluran dengan lining beton 0,013 0,015 Gorong-gorong dalam keadaan baik 0,011 0,013 Gorong-gorong yang mengalami belokan 0,013 0,014 Sumber: Suripin, 2004

2.5 Kondisi Ekstrim

Jika permasalahan drainase tidak biasa terjadi, seperti meluapnya sungai akibat intensitas hujan terlalu tinggi atau faktor alam yang tidak terduga, maka dapat dipertimbangkan untuk menggunakan sistem Polder dan Sumur Resapan pada suatu kawasan tertentu.

2.5.1 Sistem Polder

Sistem Polder adalah sistem penanganan drainase perkotaan dengan cara mengisolasi daerah yang dilayani catchment area terhadap masuknya air dari laut sistem baik berupa limpasan overflow maupun aliran di bawah permukaan tanah gorong-gorong dan rembesan, serta mengendalikan ketinggian muka air banjir di dalam sistem sesuai dengan rencana kebutuhan. Al falah,2008. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.7 Komponen Sistem Polder Keterangan: 1. Pintu Air 2. Tanggul 3. Stasiun Pompa 4. Kolam Retensi 5. Jaringan saluran drainase 6. Saluran kolektor

2.5.2 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 Universitas Sumatera Utara 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. Penerapan sumur resapan sangat dianjurkan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa fungsi sumur resapan bagi kehidupan manusia adalah sebacial pengendali banjir, melindungi dan memperbaiki konservasi air tanah, serta menekan laju erosi. Sumur resapan dapat dikatakan sebagai suatu rekayasa teknik konservasi air, berupa bangunan yang dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai bentuk sumur galian dengan kedalaman tertentu. Fungsi utama dari sumur resapan ini adalah sebagai tempat menampung air hujan dan meresapkannya ke dalam tanah. Sementara itu, manfaat yang dapat diperoleh dari pembuatan sumur resapan air di antaranya adalah : 1. mengurangi aliran permukaan dan mencegah terjadinya genangan air sehingga memperkecil kemungkinan terjadinya banjir dan erosi, 2. mempertahankan tinggi muka air tanah dan menambah persediaan air tanah, 3. mengurangi atau menahan terjadinya kenaikan air laut bagi daerah yang berdekatan dengan wilayah pantai, 4. mencegah penurunan atau amblasan lahan sebagai akibat pengambilan air tanah yang berlebihan, dan 5. mengurangi konsentrasi pencemaran air tanah. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.8 Sumur Resapan 2.5.2.1 Pengisian Air Tanah gorund Water Recharge Untuk menanggulangi defisit air tanah, telah banyak pemikir yang mengajukan konsep pengisian buatan artificial recharge, misalnya dengan genangan buatan dengan sumber air dari sungai Tood, 1980; membuat kolam- kolam di sekitar rumah Searun, 1970; pemanfaatan pipa jarring-jaring drainase yang porus guna meresapkan air hujan di sekitar rumah Dune dan Leopold, 1978; dan menyebarkan air pada lahan yang luas yang sekaligus untuk mengairi daerah pertanian Mac Donald, 1969 dalam sunjoto 1988, Cara yang erakir ini telah lama dipraktikan di jawa dan bali yaitu pada lahan pertanian basah padi sawah. Pengisian air tanah buatan ke dalam waduk bawah tanah mempunyai kegunaan sebagai berikut : 1. Menyimpan kelebihan air permukaan di dalam waduk bawah tanah. Universitas Sumatera Utara 2. Memperbaiki kualitas air tanah local melalui percampuran dengan pengisian air tanah yang berasal dari air hujan. 3. Pembentukan tabir tekanan pressure barriers untuk mencegah intrusi air asin. 4. Meningkatkan produksi air tanah, baik untuk air minum maupun unuk keperluan lainnya. 5. Pengurangan biaya operasi pompa dengan meninggiinya muka air tanah. 6. Mencegah terjadinya penurunan muka tanah land subsidence.

2.5.2.2 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 member kesempatan dan jalan pada air hujan yang jatuh di atap atau lahan yang kedap air untuk meresap kedalam tanah dengan cara konvensional dimana air hujan dibuang ke sungai diteruskan ke laut, dengan caara seperti air dapat mengalirkan air hujan kedalam sumur-sumur resapan ini merupakan sumur kosong dengan kapasitas tampingan yang cukup sebelum air meresap ke dalam tanah. Berdasarkan konsep tersebut, maka ukuran atau dimensi sumur yang diperlukan untuk suatu lahan atau kapling sangat bergantung dari beberapa factor berikut: 1. Luas permukaan penutupan, yaiu lahan yang airnya akan ditampung dalam sumur resapan, meliputi luas atap lapangan parker dan perkerasan- perkerasan lain. Universitas Sumatera Utara 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 semakin 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. Sebaliknaya pada lahan yang muka airnya dangkal, pembuatan sumur resapan kurang efektif, terutama pada daerah pasang surut atau daerah rawa dimana air tanahnya sangat dangkal. Ada beberapa metode untuk pendimensian sumur resapan, beberapa diantaranya adalah sebagai berikut: 1 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: Universitas Sumatera Utara Dimana: H = tinggi muka air dalam sumur m F = adalah factor geometric m Q = debit air masuk m 3 dt T = waktu pengaliran detik K = koefisien permeabilitas tanah mdt R = jari-jari sumur m Universitas Sumatera Utara

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan waktu

Peninjauan lokasi di mulai pada Semester A tahun ajaran 2013-2014 dan dilaksanakan di daerah Kabupaten Deli Serdang secara geografis terletak diantara 2 0 57-3 0 16LU dan 97 0 52-98 0 45BT Lampiran 1.

3.2 Rancangan Penelitian

Dalam tugas akhir ini metode penelitian yang di gunakan ialah metode pengumpulan dan analisa data. Data yang akan dipakai adalah data sekunder dan data primer, kemudian data-data tersebut dianalisi berdasarkan analisis hidrologi dan analisis hidrolika. Kegunaan data curah hujan pada analisa hidrologi meliputi perhitungan curah hujan maksimum suatu wilayah. Perhitungan nilai intensitas hujan daerah aliran sungai serta perhitungan debit banjir rencana pada suatu penampang drainase dipengaruhi oleh iklim yang berupa kelembaban udara, besarnya nilai evaporasi akibat lamanya penyinaran sinar matahari, kondisi permukaan tanah dan jenis vegetasi yang terdapat didalamnya. Keseluruhan factor diatas dapat memberikan gambaran terhadap besaran curah hujan yang jatuh dan mengalir diatas permukaan tanah. Universitas Sumatera Utara Tahapan-tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut ini: Mulai Sekunder - Data curah hujan - Topografi Penyediaan Data Surve Lokasi Primer - Sampel Pembagian Catchment Area Perhitungan Debit banjir Perencanaan dimensi Perhitungan curah hujan Penentuan Layout arah Penggambaran Kesimpulan dan Saran Selesai Universitas Sumatera Utara Gambar 3.1 Tahapan Penelitian Tugas Akhir Tahapan penelitian dilakukan sesuai urutan di bawah ini 1. Surve Lokasi Pertama yang di lakukan dalam penilitian ini adalah surve lokasi, guna untuk mngetahui kondisi eksisting dan topografi lokasi penelitian. Data yang didapat di lapangan disebut data primer, data ini digunakan untuk mendapatkan lokasi yang potensial dibuat saluran drainase 2. Penyediaan data Dalam penyediaan data, ada dua data penting yang harus di dapatkan yaitu: • Data Primer adalah data yang diperoleh dengan pengamatan dan pengukuran di lapangan. Secara umum pengertian data primer adalah data yang diperoleh dari sumber pertamasumber data atau data yang dikumpulkan peneliti secara langsung melalui obyek penelitian • Data sekunder adalah data yang mendukung penelitian dan memberikan gambaran umum tentang hal-hal yang mencakup penelitian. Pengumpulan data sekunder didapatkan melalui instansi- instansi yang terkait dalam permasalahan ini, seperti jurnal, buku literatur, internet dan data-data yang digunakan. Secara umum pengertian data sekunder adalah data yang diperoleh dari pihak kedua, data ini biasanya sudah dalam keadaan diolah. 3. Perhitungan curah hujan rencana Disini menghitung curah hujan rata-rata dan menganalisa curah hujan rencana dengan menggunakan analisa frekuensi Metode Distribusi Universitas Sumatera Utara Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Log – Person III dan Distribusi Gumbel. Selanjutnya intensitas curah hujan rencana dihitung menggunakan persamaan Mononobe. 4. Penentuan layout saluran utama Setelah catchment area salurannya dibagi, selanjutnya menentukan letak- letak saluran primer saluran utama dan saluran tersiernya. 5. Pembagian Catchment area Pembagian catchment area diperlukan, guna menghitung kapasitas setiap saluran drainase yang ada, sehingga saluran drainase itu dibagi-bagi penyaluran airnya. 6. Perhitungan debit banjir Untuk perhitungan debit banjir rencana ada beberapa cara, dan disini saya menghitung dengan menggunakan rumus Rasional. 7. Perencanaan dimensi saluran Setelah data sekunder dianalisis, maka langkah berikutnya yaitu mengevaluasi masing-masing nilai yang dihasilkan dari analisis data sekunder dan merencanakan dimensi salurannya. Saluran drainase dikatakan banjir apabila nilai debit banjir rencana hasil analisis lebih besar dari pada nilai debit maksimum saluran drainase yang dihitung dengan persamaan Manning slope area method. 8. Penggambaran Setelah dimensi saluran didapatkan dari hasil perhitungan, selanjutnya bentuk saluran digambarkan dengan menggunakan progam AutoCAD. 9. Kesimpulan dan saran Universitas Sumatera Utara Penarikan kesimpulan dapat dilakukan setelah hasil pengolahan data diperoleh, ditambah dengan uraian dan informasi yang diperoleh di lapangan.

3.3 Variabel yang diamati

Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Data curah hujan dari stasiun curah hujan dengan rentang waktu pengamatan selama 20 tahun terakhir yang dapat di peroleh dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika Sampali Medan. 2. Peta adminitrasi Kota Medan, pembagian catcment area. 3. Data contour daerah kawasan industry di Deli serdang. Universitas Sumatera Utara

BAB IV ANALISIS PEMBAHASAN

4.1 Analisis Hidrologi 4.1.1 Curah Hujan Harian Maksimum Data curah hujan yang diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika Sampali Kota Medan selama 10 tahun terakhir Pada penelitian ini digunakan data hujan selama sepuluh tahun yang tercatat mulai tahun 2003 sampai dengan 2012. Dengan metode aljabar rata-rata dipilh curah hujan tertinggi setiap tahun. Data hujan yang terpilih setiap tahun merupakan hujan maksimum harian DAS untuk tahun yang bersangkutan. Berdasarkan data curah hujan tersebut, maka diperoleh : Tabel 4.1 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Johor Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 2003 58 118 46 65 49 91 47 87 52 98 66 61 2004 24 21 57 59 48 46 68 236 76 49 30 66 2005 190 30 60 50 75 54 42 41 36 59 20 54 2006 57 36 52 44 40 32 43 62 43 49 50 49 2007 63 40 57 48 44 35 59 47 70 72 101 112 2008 65 39 42 66 51 46 33 69 47 53 55 54 2009 85 81 61 63 79 18 67 62 79 39 61 39 2010 38 28 85 28 52 35 52 57 71 40 78 40 2011 62 19 97 56 43 49 49 28 89 55 77 2012 53 29 70 54 56 27 56 46 71 100 92 40 Sumber : Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika Sampali Medan Universitas Sumatera Utara Tabel 4.2 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Sampali Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 2003 48 27 53 74 39 60 82 89 98 97 57 46 2004 74 81 100 35 15 78 42 81 73 67 35 53 2005 44 18 22 56 66 57 63 43 70 27 88 55 2006 49 36 85 54 64 70 33 47 84 60 46 125 2007 37 7 26 85 88 37 47 73 60 68 72 57 2008 67 7 20 52 50 12 64 29 52 76 82 36 2009 72 53 55 80 115 29 59 56 113 55 26 21 2010 59 7 33 42 29 43 60 72 31 40 40 69 2011 52 31 69 46 83 34 35 60 53 61 31 65 2012 45 30 60 54 67 34 65 35 60 98 87 40 Sumber : Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika Sampali Medan Dengan Metode aljabar diperoleh data curah hujan harian maksimum, pada stasiun Sampali dan Medan Johor. Tabel 4.3 Curah Hujan Harian Maksimum mmjam Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 2012 53 72,5 49,5 69,5 44 75,5 64,5 88 75 97,5 61,5 53,5 2011 49 51 78,5 47 31,5 62 55 158,5 74,5 58 32,5 59,5 2010 117 24 41 53 70,5 55,5 52,5 42 53 43 54 54,5 2009 53 36 68,5 49 52 51 38 54,5 63,5 54,5 48 87 2008 50 23,5 41,5 66,5 66 36 53 60 65 70 86,5 84,5 2007 66 23 31 59 50,5 29 48,5 49 49,5 64,5 68,5 45 2006 78,5 67 58 71,5 97 23,5 63 59 96 47 43,5 30 2005 48,5 17,5 59 35 40,5 39 56 64,5 51 40 59 54,5 2004 57 25 83 51 63 17 42 54,5 40,5 75 43 71 2003 49 29,5 65 54 61,5 30,5 60,5 40,5 65,5 99 89,5 38 Sumber: Hasil Perhitungan Curah hujan tertinggi pada tahun 2011 sebesar 158,5 mm. Data urut hujan maksimum harian secara lengkap ditunjukkan tabel 4.4 di bawah ini : Universitas Sumatera Utara Tabel 4.4 Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan mmjam No.urut Tahun Data urutmm 1 2011 158,5 2 2010 117 3 2003 99 4 2012 97,5 5 2006 96 6 2009 87 7 2008 86,5 8 2004 75 9 2007 68,5 10 2005 64,5 Sumber: Hasil Perhitungan

4.1.2. Penentuan Pola Distribusi Hujan