Perencanaan Sumur Resapan pada Kampus Universitas Udayana Jalan P.B. Sudirman Denpasar.
ABSTRAK
Sumur resapan air merupakan bangunan menyerupai bentuk sumur gali
dengan kedalaman tertentu yang berfungsi sebagai tempat menampung air hujan
dari atap atau lahan yang kedap air untuk meresap kedalam tanah. Perencanaan
sumur resapan pada Kampus Universitas Udayana Jalan P.B. Sudirman bertujuan
untuk mengurangi banjir dan untuk mengatasi masalah pelimpahan air permukaan
di daerah tersebut. Dalam perencanaannya diperlukan analisis untuk mendapatkan
model sumur resapan yang sesuai dan untuk mengetahui kapasitas sumur resapan
dalam mengatasi masalah banjir pada Kampus Sudirman.
Teknik penempatan sumur resapan dan teknik perencanaan sumur resapan
dalam tugas akhir ini menggunakan metode dalam mendesain sumur resapan yang
sesuai untuk Kampus Sudirman. Metode yang digunakan untuk penempatan
sumur resapan adalah Metode Grid dan untuk perencanaan sumur resapan
menggunakan Teknik Perencanaan menurut Sunjoto dan Metode PU. Data – data
yang digunakan dalam perencanaan sumur resapan ini antara lain data curah hujan
maksimum harian, koefisien permeabilitas, data kontur Kampus Universitas
Udayana Sudirman dan luas seluruh wilayah kampus yang ditinjau.
Hasil analisis perencanaan sumur resapan pada Kampus Sudirman diperoleh
3 tipe desain sumur resapan sesuai dengan teknik perencanaan menurut Sunjoto,
sumur resapan dengan diameter (d) 2,4 m. berdasarkan debit banjir rencana
periode ulang 5 tahun sekali (Q5), untuk asumsi semua luas area kedap air
diperoleh kedalaman sumur resapan (H) tipe I (E1) = 4,35 m, tipe II (E2) = 2,41 m,
dan tipe III (E3) = 1,77 m. Kemudian desain dengan teknik perencanaan PU
dengan diameter (d) 2,4 m berdasarkan intensitas curah hujan 5 tahun sekali (I5)
untuk asumsi semua luas area kedap air diperoleh kedalaman sumur resapan (H)
tipe I = 5,96 m, tipe II = 3,29 m, dan tipe III = 2,41 m. Desain yang sesuai untuk
Kampus Universitas Udayana Jl P.B. Sudirman yaitu dengan Teknik Perencanaan
Menurut Sunjoto, dengan jumlah sumur resapan sebanyak 82.
Kata kunci : sumur resapan, teknik perencanaan, dimensi sumur resapan
i
UCAPAN TERIMA KASIH
Om Swastiastu,
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul
“Perencanaan Sumur Resapan Pada Kampus Universitas Udayana Jalan
P.B. Sudirman Denpasar”.
Selama pelaksanaan penyususnan tugas akhir ini, penulis mendapatkan
informasi dan bimbingan yang sangat luar biasa. Begitu pula bantuan serta
motivasi dari beberapa pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Yang terhormat Ir. I Gusti Ngurah Kerta Arsana, MT. selaku Dosen
Pembimbing I dan Prof. Ir. I Nyoman Norken, SU., Ph.D selaku Dosen
Pembimbing II.
2. Yang saya hormati Ir. I Gusti Raka Purbanto, MT. selaku Dosen
Pembimbing Akademik.
3. Dosen penguji Proposal maupun Tugas Akhir, yang saya hormati.
4. Orang tua dan keluarga yang mendukung penuh selama proses
penyelesaian studi S1.
5. Para sahabat, rekan-rekan Sipil Angkatan 2012, serta Winata yang
senantiasa menemani dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh
dari sempurna. Karena itu penulis mohon maaf apabila ada kesalahan atau
kekurangan di dalam laporan ini. Penulis pun sangat mengharapkan saran serta
kritik yang membangun untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini kedepannya.
Om Santih, Santih, Santih, Om.
Denpasar, 26 Februari 2016
Penulis
ii
DAFTAR ISI
JUDUL LAPORAN
LEMBAR PENGESAHAN
SURAT PERNYATAAN
ABSTRAK ........................................................................................................... i
UCAPAN TERIMA KASIH .............................................................................. ii
DAFTAR ISI........................................................................................................ iii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR........................................................................................... viii
BAB I
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
PENDAHULUAN
Latar Belakang .................................................................................... 1
Rumusan Masalah ............................................................................... 3
Maksud dan Tujuan............................................................................. 3
Manfaat Penelitian .............................................................................. 4
Batasan Masalah ................................................................................. 4
BAB II
2.1
2.2
2.3
TINJAUAN PUSTAKA
Umum ................................................................................................. 5
Sumur Resapan ................................................................................... 5
Curah Hujan dan Debit Hujan Rencana.............................................. 8
2.3.1 Curah Hujan Rancangan dan Periode Ulangnya........................ 8
2.3.2 Koefisien Aliran Limpasan ........................................................ 23
2.3.3 Waktu Konsentrasi..................................................................... 25
2.3.4 Debit banjir Rencana.................................................................. 27
2.4 Konstruksi Sumur Resapan................................................................. 27
2.4.1 Penempatan Sumur Resapan...................................................... 31
2.4.2 Mendimensi Sumur Resapan ..................................................... 32
2.4.3 Pengertian Tanah ....................................................................... 37
2.4.4 Klasifikasi Tanah ....................................................................... 38
2.4.5 Kedalaman Muka Air Tanah...................................................... 39
2.4.6 Permeabilitas Tanah................................................................... 39
2.4.7 Pemeriksaan Jarak...................................................................... 41
BAB III
3.1
3.2
3.3
3.4
METODE PENELITIAN
Umum ................................................................................................. 42
Daerah Penelitian ................................................................................ 42
Data Perencanaan................................................................................ 42
Analisis Data ....................................................................................... 43
3.4.1 Analisis Terhadap Rancangan Penempatan Sumur Resapan
di Saluran Area Kampus ............................................................ .43
iii
3.4.2 Analisis Log Frekuensi dan Probabilitas Curah Hujan .............. .44
3.4.3 Analisis Intensitas Curah Hujan ................................................. .47
3.4.4 Analisis Debit Banjir .................................................................. .47
3.4.5 Analisis Permeabillitas Tanah .................................................... 47
3.4.6 Analisis Sumur Resapan ............................................................. 47
3.5 Diagram Alir Penelitian ...................................................................... 48
BAB IV HASIL & PEMBAHASAN
4.1 Kondisi Umum Kampus ..................................................................... 50
4.2 Kondisi Air Tanah Eksisting............................................................... 51
4.2.1 Sumur Gali Penduduk ............................................................... 51
4.2.2 Pendataan Sumur Gali didekat Kampus.................................... 52
4.3 Rencana Penempatan Sumur Resapan Air.......................................... 52
4.4 Catchment Area .................................................................................. 54
4.5 Analisis Curah Hujan .......................................................................... 62
4.5.1 Uji Konsistensi Data Hujan....................................................... 66
4.5.2 Pemilihan Distribusi Frekuensi ................................................. 71
4.5.3 Analisis Curah Hujan Rencana dengan Metode
Log Person Type III .................................................................. 73
4.5.4 Uji Smirnov - Kolmogrov ......................................................... .74
4.5.5 Uji Chi Kuadrat ......................................................................... .78
4.6 Analisis Intensitas Hujan ..................................................................... .79
4.7 Perhitungan Debit Banjir Rencana ...................................................... .93
4.7.1 Metode Rasional........................................................................ .93
4.7.2 Hasil Uji Nilai Koefisien Permeabilitas...................................99
4.8 Perencanaan Sumur Resapan ............................................................... .107
4.8.1 Teknik Perencanaan Menurut Sutonjo ...................................... .107
4.8.2 Teknik Perencanaan dengan Metode PU .................................. .119
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .......................................................................................... .126
5.2 Saran..................................................................................................... .127
Daftar Pustaka .................................................................................................... .128
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Rumus Penentuan Kala Ulang T ...................................................... 9
Tabel 2.2
Reduced Variete sebagai Fungsi Waktu Balik ................................. 10
Tabel 2.3
Nilai K untuk Distribusi Log-Person III .......................................... 12
Tabel 2.4
Wilayah Luas Dibawah Kurva Normal ............................................ 14
Tabel 2.5
Standard Variable (Kt) untuk Metode Sebaran Log Normal.......... 16
Tabel 2.6
Pemilihan Sebaran Distribusi ........................................................... 18
Tabel 2.7
Nilai Kritis untuk Distribusi Chi-Kuadrat ........................................ 19
Tabel 2.8
Nilai Kritis Δ α untuk Uji Smirnov-Kolmogorov ............................. 21
Tabel 2.9
Koefisien Aliran Limpasan untuk Berbagai Permukaan
dan Kala Ulang................................................................................. 23
Tabel 2.10
Nilai Koefisien Retardasi berdasarkan Permukaan........................... 26
Tabel 2.11
Hubungan kecepatan infiltrasi dengan tekstur tanah ........................ 30
Tabel 2.12
Perbedaan daya resap tanah pada berbagai kondisi
permukaan tanah.............................................................................. 30
Tabel 2.13
Faktor Geometrik Sumur .................................................................. 34
Tabel 2.14
Deskripsi Tentang Sumur ................................................................. 35
Tabel 2.15
Nilai Koefisien Permeabilitas Tanah ................................................ 40
Tabel 2.16
Perhitungan jumlah sumur resapan dengan kedalaman
3m dengan efesiensi 100%............................................................... 41
Tabel 2.17
Jarak Minimum Sumur Resapan Terhadap Bangunan....................... 41
Tabel 4.1
Indikasi Pencemaran Air Sumur di Beberapa Kawasan di Kota
Denpasar ............................................................................................ 52
Tabel 4.2
Luas Daerah Tangkapan Air Drainase Kampus................................. 56
Tabel 4.3
Luasan Daerah Tangkapan Air Diurutkan Dari yang
Terbesar - Terkecil............................................................................. 60
Tabel 4.4
Data Curah Hujan Harian Maksimum untuk Stasiun Sanglah........... 62
Tabel 4.5
Data Curah Hujan Harian Maksimum untuk Stasiun Sumerta .................. 63
Tabel 4.6
Data Curah Hujan Harian Maksimum untuk Stasiun Sanglah
v
dan Stasiun Sumerta...........................................................................64
Tabel 4.7
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Harian
Rata- Rata...........................................................................................65
Tabel 4.8
Hasil Uji Konsistensi Data Untuk Stasiun Sanglah
Dengan Metode RAPS.......................................................................69
Tabel 4.9
Hasil Uji Konsistensi Data Untuk Stasiun Sumerta
Dengan Metode RAPS.......................................................................70
Tabel 4.10
Perhitungan Koefisien kemencengan (Cs) dan
Koefisien Kepuncakan (Ck) ..............................................................71
Tabel 4.11
Penentuan Distribusi Frekuensi...........................................................72
Tabel 4.12
Perhitungan Curah Hujan (X)..............................................................73
Tabel 4.13
Perhitungan Log Person Type III........................................................74
Tabel 4.14
Pengamatan Uji Smirnov-Kolmogorov................................................77
Tabel 4.15
Pengujian Nilai Distribusi Frekuensi Log Person Type III
dengan Metode Chi Kuadrat.............................................................78
Tabel 4.16
Hujan rancangan untuk berbagai periode ulang...................................79
Tabel 4.17
Perhitungan Intensitas Curah Hujan....................................................79
Tabel 4.18
Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode
ulang 2 tahun......................................................................................80
Tabel 4.19
Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode
ulang 5 tahun......................................................................................81
Tabel 4.20
Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode
ulang 10 tahun....................................................................................82
Tabel 4.21
Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk
periode ulang 2 tahun.........................................................................83
Tabel 4.22
Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk
periode ulang 5 tahun.........................................................................84
Tabel 4.23
Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk
periode ulang 10 tahun.......................................................................85
Tabel 4.24
Perhitungan a dan b dengan Rumus Ishiguro untuk periode
vi
ulang 2 tahun............................. .......................................................86
Tabel 4.25
Perhitungan a dan b dengan Rumus Ishiguro untuk periode
ulang 5 tahun.....................................................................................87
Tabel 4.26
Perhitungan a dan b dengan Rumus Ishiguro untuk periode
ulang 10 tahun...................................................................................88
Tabel 4.27
Perbandingan kecocokan persamaan Intensitas Curah
Hujan periode ulang 2 tahun.............................................................89
Tabel 4.28
Perbandingan kecocokan persamaan Intensitas Curah
Hujan periode ulang 5 tahun.............................................................90
Tabel 4.29
Perbandingan kecocokan persamaan Intensitas
Curah Hujan periode ulang 10 tahun................................................90
Tabel 4.30
Perhitungan Intensitas Curah Hujan dengan Rumus
Sherman untuk berbagai periode ulang............................................91
Tabel 4.31
Debit Banjir Rencana Sumur Resapan..............................................95
Tabel 4.32
Jenis Tanah di Lapangan......... .........................................................101
Tabel 4.33
Hasil Pengujian Sampel.....................................................................102
Tabel 4.34
Hasil Perhitungan Koefisien Permeabilitas ......................................106
Tabel 4.35
Hasil Perhitungan Kedalaman Sumur Resapan
Untuk Teknik Perencanaan Sunjoto ...........................................123
Tabel 4.36
Hasil Perhitungan Kedalaman Sumur Resapan
Untuk Teknik Perencanaan Metode PU......................................124
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Contoh Konstruksi Sumur Resapan ......................................................... 28
Gambar 2.2
Debit Resapan pada Sumur dengan Berbagai Kondisi ............................ 33
Gambar 2.3
Bagan Alir Pembuatan Sumur Resapan ................................................... 37
Gambar 3.1
Diagram Alir Permukaan ......................................................................... 49
Gambar 4.1
Peta Rencana Sumur Resapan Kampus ................................................... 53
Gambar 4.2
Peta Penempatan Sumur Resapan Kampus dengan Luas 200 m2 ............ 54
Gambar 4.3
Catchment Sumur Resapan Kampus........................................................ 55
Gambar 4.4
Catchment Sumur Resapan 1 ................................................................... 58
Gambar 4.5
Luas Catchment Sumur Resapan 1 .......................................................... 59
Gambar 4.6
Grafik Curah Hujan Harian Maksimum selama 20 tahun........................ 64
Gambar 4.7
Kurva Massa Ganda Sta Sanglah ............................................................. 67
Gambar 4.8
Kurva Massa Ganda Sta Sumerta............................................................. 67
Gambar 4.9
Penggambaran data pada kertas probabilitas Log Pearson III ................. 76
Gambar 4.10 Kurva Intensitas Frekuensi untuk rumus Sherman .................................. 92
Gambar 4.11 Gambar Lokasi Pengambilan Sampel Tanah ...........................................100
viii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Peningkatan jumlah penduduk dan perkembangan ekonomi di Indonesia,
telah menyebabkan peningkatan kebutuhan terhadap permukiman. Hal tersebut
mengakibatkan terjadinya perubahan fungsi tata guna lahan. Semakin meningkat
pengalihan fungsi dari lahan terbuka menjadi lahan permukiman menyebabkan
berkurangnya daerah resapan air hujan. Perubahan tata guna lahan juga
mempengaruhi sistem hidrologi sehingga dapat menyebabkan terjadinya banjir
pada musim hujan dan kekeringan di musim kemarau (Nurroh dkk., 2009).
Salah satu sistem drainase berwawasan lingkungan untuk pengendalian air,
baik mengatasi banjir dan kekeringan adalah sumur resapan. Sumur resapan
merupakan upaya memperbesar resapan air hujan ke dalam tanah dan
memperkecil aliran permukaan sebagai penyebab banjir (Arafat, 2008).
Dengan pengaliran air yang terkendali dan semakin bertambahnya air
hujan yang dapat meresap ke dalam tanah, maka kondisi air tanah akan semakin
baik. Kondisi air tanah yang semakin baik dapat memberikan banyak manfaat
kepada penduduk daerah permukiman (Siswanto, 2001).
Kota Denpasar merupakan salah satu kota yang mengalami perkembangan
yang sangat pesat dalam kependudukan. Penduduk kota Denpasar terdiri dari
berbagai lapisan etnis, golongan, ekonomi, profesi, dan tingkat pendidikan.
Keragaman penduduk tercermin pula pada kondisi pemukiman yang terdapat pada
kota Denpasar. Hal ini sangat mempengaruhi bagaimana fasilitas berupa prasarana
kota yang nantinya akan memberikan dampak kepada masyarakat sendiri.
Wilayah Kota Denpasar secara keseluruhan memiliki luas wilayah 12.778 Ha
merupakan dataran rendah dengan keadaan topografi yang relatif sangat datar,
terletak pada elevasi 5,00 m di atas permukaan laut (dpl) di Selatan dan Tenggara,
sampai dengan 75,00 m di atas permukaan laut (dpl) di Utara. Permukaan tanah
umumnya miring ke Selatan dan Tenggara. Pada Tahun 2014 penduduk Kota
Denpasar berjumlah 863.600 jiwa atau mengalami rata-rata pertumbuhan
penduduk sebesar 1.5% per tahun. Hal itu menyebabkan rata-rata kepadatan
penduduk tahun 2014 mencapai 6.171 jiwa/km2. Sebagai pusat pemerintahan dan
1
pendidikan seta pariwisata, tanah di Kota Denpasar sangat berpotensi terjadinya
alih fungsi lahan. Perubahan tata guna lahan yang sangat cepat inilah yang
berpotensi menimbulkan banjir, (Badan Pusat Statistik 2014).
Kampus Universitas Udayana merupakan salah satu Perguruan Tinggi
Negeri (PTN) di Pulau Bali. Kampus Universitas Udayana atau lebih dikenal
dengan nama kampus UNUD terletak di tiga tempat yaitu Kampus Bukit –
Jimbaran, Kampus Nias, dan Kampus Sudirman di Jl. P.B. Sudirman Kota
Denpasar. Dimana perencanan sumur resapan ini dilakukan pada Kampus
Universitas Udayana Sudirman. Kampus Universitas Udayana Sudirman memiliki
luas lahan sebesar 42.337 m². Mengingat letak kampus yang berada di Pusat Kota,
akibatnya kampus UNUD Denpasar menerima dampak dari peningkatan
pertumbuhan kota yang semakin pesat. Akibat dari pesatnya pertumbuhan
penduduk, permasalahan yang sering terjadi salah satunya ialah banjir.
Hujan yang mengguyur kota Denpasar pada Jumat, 20 Feb 2015
mengakibatkan banjir di Kampus UNUD yang disebabkan oleh meluapnya
Sungai Tukad Rangda dan kondisi saluran eksisting kampus yang kurang
memadai dan terpelihara. Banjir di Kampus Universitas Udayana Sudirman
mencapai ketinggian air sebesar 30-80 cm (perslinimassa.com) dan merupakan
sejarah kejadian banjir terbesar, mengingat kejadian tersebut mengakibatkan
genangan yang cukup dalam serta menyebabkan beberapa kendaraan terendam.
Kondisi eksisting kampus memiliki kedalaman rata – rata saluran antara 30 – 40
cm dan lebar saluran antara 30 - 50 cm sehingga kemampuan saluran untuk
mengalirkan air kurang memadai, karena pada saluran eksisting banyak terdapat
sedimen dan sampah akibat dari pemeliharaan yang tidak terlaksana dengan
baik.
Kondisi yang terjadi di kampus UNUD ini dapat diatasi dengan membuat
konstruksi sumur resapan, karena dilihat secara tata ruang penempatan gedunggedung di areal kampus sebagian besar tertutup bangunan, serta area yang sudah
dibangun dengan perkerasan. Menurut Suripin, masalah tersebut dapat diatasi
dengan menyerap air sebesar 30% - 40% karena sumur resapan merupakan
drainase tersier dan sisanya dialirkan ke sistem drainase yang mampu
mengalirkan air hujan paling tidak 60% - 70%, maka dari itu dalam penelitian
2
ini altenatif yang dipilih adalah dengan membuat sumur resapan yang optimal
untuk menyerap air.
Kontruksi Sumur Resapan Air (SRA) merupakan alternatif pilihan dalam
mengatasi pelimpahan aliran permukaan dan menurunnya permukaan air tanah
pada kawasan pendidikan, karena dengan pertimbangan : pembuatan konstruksi
SRA tidak memerlukan biaya besar, tidak memerlukan lahan yang luas, dan
bentuk konstruksi SRA sederhana. Kampus UNUD Jalan P.B. Sudirman memiliki
kedalaman air tanah pada saat musim kemarau antara 3,5 m – 4 m dan pada
musim hujan sebesar 1,5 m – 2 m (menurut hasil penelitian tinggi kedalaman
muka air tanah di wilayah kelurahan Dangin Puri tahun 2014 oleh Dinas Energi
dan Sumber Daya Mineral Provinsi Bali), sehingga memenuhi syarat perencanaan
sumur resapan yaitu kedalaman air tanah minimal 3 m pada musim kemarau dan
1,5 m pada musim hujan (Kusnaedi, 2007). Maka dari itu, dengan penggunaan
sumur resapan, mutu/kualitas air tanah dapat terkendali, dan diharapkan
pembuatan sumur resapan ini dapat mengatasi masalah pelimpahan air permukaan
di daerah tersebut.
1.2. Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dalam perencanaan ini antara lain:
a. Bagaimana merencanakan sumur resapan yang sesuai pada Kampus
Universitas Udayana ?
b. Berapa besar kapasitas sumur resapan dalam mengatasi masalah
banjir pada Kampus Universitas Udayana ?
1.3. Maksud dan Tujuan
Tujuan penelitian ini:
a. Untuk mendapatkan model sumur resapan yang sesuai pada Kampus
Universitas Udayana.
b. Untuk mengetahui kapasitas sumur resapan dalam mengatasi atau
mengurangi masalah banjir pada Kampus Universitas Udayana.
3
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat yang bisa didapat dari penelitian ini adalah:.
a. Dengan adanya perencanaan sumur resapan ini, diharapkan dapat
mengatasi atau mengurangi permasalahan banjir yang sering terjadi
di Kampus Univesitas Udayana.
b. Perencanaan sumur resapan ini juga memiliki manfaat untuk
menambah persediaan air tanah (recharge), yang merupakan
kebutuhan air bersih.
1.5. Batasan Masalah
Agar tidak terlalu meluas, pada perencanaan ini penulis membatasi
pemasalahan sebagai berikut :
a. Penulis hanya membahas bagaimana merencanakan sumur resapan,
yaitu dimensi dan konstruksi sumur resapan yang sesuai.
b. Dalam perencanaan sumur resapan, hanya membahas tentang
perencanaan sumur resapan dangkal.
c. Dalam perencanaan sumur resapan, tidak membahas tentang biaya
konstruksi dan biaya pemeliharaan.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Umum
Konsep dasar sumur resapan 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 (Suripin, 2004).
2.2
Sumur Resapan
Menurut Kusnaedi (2007), sumur resapan adalah salah satu rekayasa
teknis konservasi air berupa bangunan yang dibuat sedemikian rupa sehingga
menyerupai bentuk sumur gali dengan kedalaman tertentu, diisi dengan bahanbahan resapan (pasir, batu, ijuk) secara berlapis sampai rata dengan permukaan
tanah yang berfungsi sebagai tempat penampungan dan sekaligus peresapan air ke
dalam tanah. Pembuatan bangunan sumur resapan merupakan upaya memberikan
imbuhan air secara buatan dengan cara menginjeksi air hujan sebagai media
infiltrasi ke dalam tanah yang dapat diterapkan di kawasan pemukiman,
pertokoan, industri, sarana dan prasarana olah raga serta fasilitas lainnya.
Adapun tujuan pembuatan sumur resapan adalah untuk mengurangi erosi,
menyimpan dan menaikkan permukaan air tanah dalam rangka penyelamatan
sumberdaya air. Manfaat yang diperoleh dari pembuatan sumur resapan adalah:
1. Mengurangi aliran permukaan sehingga dapat mencegah atau
mengurangi terjadinya banjir dan genangan.
2. Mengurangi erosi dan sedimentasi
5
3. Mempertahankan dan meningkatkan tinggi permukaan air tanah dan
volumenya
4. Mengurangi dan menahan intrusi air laut bagi daerah yang berdekatan
dengan wilayah pantai
5. Mencegah penurunan tanah (land subsidence) akibatnya pengambilan
air tanah yang berlebihan
6. Mengurangi konsentrasi pencemaran air tanah
Secara umum sebagai sasaran lokasi pembuatan sumur resapan agar aliran
permukaan menjadi kecil dan peresapan air hujan ke dalam tanah menjadi besar,
maka dalam pembuatannya diarahkan pada daerah-daerah yang menpunyai ciriciri sebagai berikut (Kusnaedi, 2007) :
1. Suatu daerah yang mempunyai kondisi lapangan dengan kemiringan >
15%
2. Suatu daerah yang mempunyai tingkat erosi tinggi
3. Suatu daerah yang daya serap air ke dalam tanah tinggi
4. Suatu daerah pemukiman yang mempunyai kepadatan penduduk cukup
tinggi
5. Suatu daerah kawasan industri
Secara teknis sasaran lokasi atau daerah yang dipilih sebagai prioritas
pembuatan sumur resapan ditetapkan dengan mempertimbangkan beberapa faktor
teknis yaitu antara lain topografi, tanah, dan iklim.
a. Topografi
Unsur topografi yang menjadi pertimbangan dalam pemilihan sasaran
lokasi sumur resapan adalah kemiringan lapangan dan ketinggian tempat. Sumur
resapan sedapat mungkin diarahkan pada daerah-daerah atau lokasi dengan
konfigurasi lapangan landai, miring sampai curam atau daerah-daerah dengan
kelerengan rata-rata diatas 15%.
b. Tanah
Faktor tanah yang menjadi pertimbangan dalam pemilihan sasaran
lokasi sumur resapan adalah jenis tanah, kedalaman tanah dan tingkat kerusakan
tanah.
6
1. Jenis tanah
Unsur tanah yang perlu dipertimbangkan dalam pembuatan sumur
resapan adalah faktor erodibilitas tanah.
Berkaitan dengan fungsi atau manfaat sumur resapan sedapat mungkin
dibuat pada daerah yang mempunyai faktor erodibilitas tinggi. Faktor
erodibilitas ditentukan oleh tekstur dan struktur tanah, bahan organik dan
permeabilitas tanah. Tanah dengan tekstur tanah sedang, agak halus serta
mempunyai struktur granuler sedang dan halus yang pada umunya
permeabilitasnya rendah, sehingga perlu atau cocok untuk dibuat sumur
resapan.
2. Ketebalan Tanah atau solum
Solum tanah yaitu tebal lapisan sampai bahan induk atau padas.
Tanah-tanah yang tererosi berat tanah berbatu umumnya mempunyai
solum tanah yang dangkal. Makin curam lereng, makin dangkal solum
tanahnya. Solum tanah dapat diketahui dengan mengamati profil tanah
pada tebing lereng. Sasaran sumur resapan sedapat mungkin diarahkan
pada daerah-daerah dengan solum tanah atau lapisan tanah yang tebal.
3. Tingkat Kerusakan Tanah
Kerusakan lahan dapat dilihat dari keadaan erosi. Tingkat erosi
diketahui dengan mengenali jenis-jenis erosi yang telah terjadi secara
pandangan mata di lapangan atau dengan perhitungan pengukuran menurut
cara atau pedoman yang berlaku. Tingkat kerusakan tanah dikategorikan
menurut jumlah tanah yang tererosi, yaitu ringan (kurang dari 18
ton/ha/tahun), sedang (kurang dari 25 ton/ha/tahun), dan berat (lebih dari
25 ton/ha/tahun). Tingkat kerusakan lahan dapat didentifikasikan dengan
gejala yang terjadi, yaitu:
* Ringan
: bila erosi yang terjadi adalah erosi permukaan
* Sedang
: bila erosi yang terjadi adalah erosi alur
* Berat
: bila erosi yang terjadi adalah erosi jurang (longsoran)
Daerah dengan tingkat erosi sedang dan berat diprioritaskan untuk
dijadikan sasaran sumur resapan.
7
4. Iklim dan curah hujan
Faktor iklim atau curah hujan yang menjadi pertimbangan dalam
penetapan sasaran sumur resapan adalah faktor erosivitas hujan. Erosivitas
hujan adalah daya erosi hujan pada suatu tempat tertentu, yang ditentukan
berdasarkan curah hujan bulanan, jumlah hari hujan bulanan, bulan harian
maksimal atau intensitas hujan maksimal. Tinggi curah hujan dibedakan
atas:
* Rendah
: kurang dari 1500 mm/tahun
* Sedang
: 1500 – 2500 mm/tahun
* Tinggi
: lebih dari 2500 mm/tahun
Daeah dengan faktor erosivitas atau dengan curah hujan sedang dan tinggi
diprioritaskan untuk dijadikan saran pembuatan sumur resapan
2.3
Curah hujan dan Debit hujan Rencana
Menurut Suripin (2004), hujan adalah kejadian alam yang tidak dapat
diprediksi secara pasti seberapa besar hujan yang akan terjadi pada suatu periode
waktu. Maka dari itu diperlukan adanya analisis hidrologi. Analisis hidrologi
merupakan bidang yang sangat rumit dan kompleks. Hal ini disebabkan oleh
ketidakpastian siklus hidrologi, rekaman data dan kualitas data. Analisis hidrologi
sangat diperlukan dalam suatu perencanaan sumur resapan untuk dapat
menentukan besarnya dimensi sumur resapan yang akan dibangun.
2.3.1 Curah Hujan Rancangan dan Periode Ulangnya
Menurut Suripin (2004), dalam perhitungan hidrologi data curah hujan
mutlak diperlukan terutama menghitung debit banjir rencana karena data debit
untuk pengukuran dengan jangka waktu yang lama belum didapatkan dan
perhitungan ini bisa dilakukan secara empiris dengan matematika.
Hubungan antara kala ulang dengan probabilitas dinyatakan dengan P =
1/T. Untuk menghitung probabilitas dapat ditentukan dengan distribusi data yang
ada (rumus yang digunakan dapat dilihat dalam Tabel 2.1)
8
Tabel 2.1. Rumus Penentuan Kala Ulang T
Rumus
T
Distribusi
T untuk
N=50, m=1
California (1929)
N/n
50
Hazen (1930)
2N/2m – 1
Normal
100
Weibull (1939)
m/N + 1
Normal dan Pearson III
51
Blom (1958)
N + 0,25/m - 0,375
Normal
Beard (1962)
N + 0,4/m - 0,3
Pearson III
Gringorten (1963)
N + 0,12/m - 0,44
Exponential, Extreme Value I
80,4
72
89,5
Sumber : Metode Perhitungan Debit Banjir, Departemen Pekerjaan Umum (1989)
Apabila data diperkirakan mengikuti distribusi normal, maka besar
kejadian banjir dan probabilitas (1/T) yang digambarkan pada kertas probabilitas
normal akan menghasilkan suatu garis lurus.
Curah hujan rancangan adalah curah hujan terbesar tahunan dengan suatu
kemungkinan terjadi yang tertentu, atau hujan dengan suatu kemungkinan periode
ulang tertentu. Metode analisa hujan rancangan tersebut pemilihannya sangat
tergantung dari kesesuaian parameter static dari data yang bersangkutan, atau
dipilih berdasarkan pertimbangan teknis-teknis lainnya. Data curah hujan yang
dipergunakan adalah dari stasiun Sumerta, dan stasiun Sanglah , dengan periode
pengamatan tahun 1995 sampai dengan tahun 2014.
Adapun metode pendekatan untuk menghitung curah hujan rancangan adalah:
(Suripin, 2004)
•
Metode E. J. Gumbel
Metode E. J. Gumbel dengan persamaan sebagai berikut
X=X+s.K
(2-1)
dengan:
X = Variate yang diekstrapolasikan, yaitu besarnya curah hujan rancangan
untuk periode ulang T tahun
X = Harga rerata dari data
(2-2)
X =
s
= Standard Deviasi
s
=
(
)
(2-3)
9
K = Faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang (return
periode) dan tipe distribusi frekuensi
Untuk menghitung faktor frekuensi E. J. Gumbel Type I digunakan rumus :
K=
(2-4)
dengan:
Yt = Reduced variate sebagai fungsi periode ulang T (th)
= -Ln (-Ln (T - 1)/ T)
Yn = Reduced mean sebagai fungsi dari banyak data n
Sn = Reduced standard deviasi fungsi dari banyaknya data n
Dengan mensubstitusikan ketiga persamaan diatas diperoleh :
X=X+
(Yt – Yn)
(2-5)
Jika :
=
b=X-
Yn
Persamaan diatas menjadi :
X = b + (1/a) . Yt
(2-6)
Tabel 2.2. Reduced Variate Sebagai Fungsi Waktu Balik
YT = -ln [-ln{(Tr-1)/Tr}]
Tr (Tahun)
Reduced Variate (Yt)
2
0,3665
5
1,4999
10
2,2504
20
2,9702
25
3,1985
50
3,9019
100
4,6001
Sumber : Suripin, (2004)
10
•
Metode Log – Person III
Tiga parameter paling penting dalam Log – Person III yaitu :
− Harga rata-rata
− Simpang Baku
− Koefisien Kemencengan
Jika koefisien kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi
Log Normal.
Berikut langkah-langkah penggunaan distribusi Log – Person III :
− Ubah data kedalam bentuk logaritmis,. X = Log X
− Hitung harga rata-rata :
=
(2-7)
− Hitung harga simpangan baku :
(
=
)
,
(2-8)
− Hitung koefisien kemencengan :
=
(
(
)
)(
)
(2-9)
− Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T, dengan rumus:
Log
= log X + K . s
(2-10)
Dimana K adalah variable standard untuk X yang besarnya tergantung
koefisien kemencengan G, dapat dilihat pada Tabel 2.3. , yang
memperlihatkan harga K untuk berbagai nilai kemencengan G.
11
Tabel 2.3. Nilai K untuk Distribusi Log – Person III
Interval kejadian (Recurrence Interval), tahun (periode ulang)
1.0101
koef, G
1.2500
2
5
10
25
50
100
Persentase peluang terlampaui (Percent chance of being axceeded)
99
80
50
20
10
4
2
1
3.0
-0.667
-0.636
-0.396
0.420
1.180
2.278
3.152
4.051
2.8
-0.714
-0.666
-0.384
0.600
1.210
2.275
3.114
3.973
2.6
-0.769
-0.696
-0.368
0.499
1.238
2.267
3.071
2.889
2.4
-0.832
-0.725
-0.351
0.537
1.262
2.256
3.023
3.800
2.2
-0.905
-0.752
-0.330
0.574
1.284
2.240
2.970
3.705
2.0
-0.990
-0.777
-0.307
0.609
1.302
2.219
2.192
3.605
1.8
-1.087
-0.799
-0.282
0.643
1.318
2.193
2.848
3.499
1.6
-1.197
-0.817
-0.254
0.675
1.329
2.163
2.780
3.388
1.4
-1.318
-0.832
-0.225
0.705
1.337
2.128
2.706
3.271
1.2
-1.449
-0.844
-0.195
0.732
1.340
2.087
2.626
3.149
1.0
-1.588
-0.852
-0.164
0.758
1.340
2.043
2.542
3.022
0.8
-1.733
-0.856
-0.132
0.780
1.336
1.993
0.453
2.891
0.6
-1.880
-0.857
-0.099
0.800
1.328
1.939
2.359
2.755
0.4
-2.029
-0.855
-0.066
0.816
1.317
1.880
2.261
2.651
0.2
-2.178
-0.850
-0.033
0.830
1.301
1.818
2.159
2.472
0.0
-2.326
-0.842
0.000
0.842
1.282
1.751
2.051
2.326
-0.2
-2.472
-0.830
0.033
0.850
1.258
1.680
1.945
2.178
-0.4
-2.615
-0.816
0.066
0.855
1.213
1.606
1.834
2.029
-0.6
-2.755
-0.800
0.099
0.857
1.200
1.528
1.720
1.800
-0.8
-2.891
-0.780
0.132
0.856
1.166
1.448
1.606
1.733
-1.0
-3.022
-0.758
0.164
0.852
1.128
1.366
1.492
1.588
-1.2
-2.149
-0.732
0.195
0.844
1.086
1.282
1.379
1.449
-1.4
-2.271
-0.705
0.225
0.832
1.041
1.198
1.270
1.318
-1.6
-2.388
-0.675
0.254
0.817
0.994
1.116
1.166
1.197
-1.8
-3.499
-0.643
0.282
0.799
0.945
1.035
1.069
1.087
-2.0
-3.605
-0.609
0.307
0.777
0.895
0.959
0.980
0.990
-2.2
-3.705
-0.574
0.330
0.752
0.844
0.888
0.900
0.905
-2.4
-3.800
-0.537
0.351
0.725
0.795
0.823
0.830
0.832
-2.6
-3.889
-0.490
0.368
0.696
0.747
0.764
0.768
0.769
12
-2.8
-3.973
-0.469
0.384
0.666
0.702
0.712
0.714
0.714
-3.0
-7.051
-0.420
0.390
0.636
0.660
0.666
0.666
0.667
Sumber : Suripin (2004)
•
Metode Normal
Sebaran normal banyak digunakan dalam analisis hidrologi, misal
dalam analisis frekuensi curah hujan, analisis statistik dari distribusi ratarata curah hujan tahunan, debit rata-rata tahunan dan sebagainya. Sebaran
normal atau kurva normal disebut pula sebaran Gauss. Probability Density
Function dari sebaran normal adalah :
- ∞
Sumur resapan air merupakan bangunan menyerupai bentuk sumur gali
dengan kedalaman tertentu yang berfungsi sebagai tempat menampung air hujan
dari atap atau lahan yang kedap air untuk meresap kedalam tanah. Perencanaan
sumur resapan pada Kampus Universitas Udayana Jalan P.B. Sudirman bertujuan
untuk mengurangi banjir dan untuk mengatasi masalah pelimpahan air permukaan
di daerah tersebut. Dalam perencanaannya diperlukan analisis untuk mendapatkan
model sumur resapan yang sesuai dan untuk mengetahui kapasitas sumur resapan
dalam mengatasi masalah banjir pada Kampus Sudirman.
Teknik penempatan sumur resapan dan teknik perencanaan sumur resapan
dalam tugas akhir ini menggunakan metode dalam mendesain sumur resapan yang
sesuai untuk Kampus Sudirman. Metode yang digunakan untuk penempatan
sumur resapan adalah Metode Grid dan untuk perencanaan sumur resapan
menggunakan Teknik Perencanaan menurut Sunjoto dan Metode PU. Data – data
yang digunakan dalam perencanaan sumur resapan ini antara lain data curah hujan
maksimum harian, koefisien permeabilitas, data kontur Kampus Universitas
Udayana Sudirman dan luas seluruh wilayah kampus yang ditinjau.
Hasil analisis perencanaan sumur resapan pada Kampus Sudirman diperoleh
3 tipe desain sumur resapan sesuai dengan teknik perencanaan menurut Sunjoto,
sumur resapan dengan diameter (d) 2,4 m. berdasarkan debit banjir rencana
periode ulang 5 tahun sekali (Q5), untuk asumsi semua luas area kedap air
diperoleh kedalaman sumur resapan (H) tipe I (E1) = 4,35 m, tipe II (E2) = 2,41 m,
dan tipe III (E3) = 1,77 m. Kemudian desain dengan teknik perencanaan PU
dengan diameter (d) 2,4 m berdasarkan intensitas curah hujan 5 tahun sekali (I5)
untuk asumsi semua luas area kedap air diperoleh kedalaman sumur resapan (H)
tipe I = 5,96 m, tipe II = 3,29 m, dan tipe III = 2,41 m. Desain yang sesuai untuk
Kampus Universitas Udayana Jl P.B. Sudirman yaitu dengan Teknik Perencanaan
Menurut Sunjoto, dengan jumlah sumur resapan sebanyak 82.
Kata kunci : sumur resapan, teknik perencanaan, dimensi sumur resapan
i
UCAPAN TERIMA KASIH
Om Swastiastu,
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul
“Perencanaan Sumur Resapan Pada Kampus Universitas Udayana Jalan
P.B. Sudirman Denpasar”.
Selama pelaksanaan penyususnan tugas akhir ini, penulis mendapatkan
informasi dan bimbingan yang sangat luar biasa. Begitu pula bantuan serta
motivasi dari beberapa pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Yang terhormat Ir. I Gusti Ngurah Kerta Arsana, MT. selaku Dosen
Pembimbing I dan Prof. Ir. I Nyoman Norken, SU., Ph.D selaku Dosen
Pembimbing II.
2. Yang saya hormati Ir. I Gusti Raka Purbanto, MT. selaku Dosen
Pembimbing Akademik.
3. Dosen penguji Proposal maupun Tugas Akhir, yang saya hormati.
4. Orang tua dan keluarga yang mendukung penuh selama proses
penyelesaian studi S1.
5. Para sahabat, rekan-rekan Sipil Angkatan 2012, serta Winata yang
senantiasa menemani dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh
dari sempurna. Karena itu penulis mohon maaf apabila ada kesalahan atau
kekurangan di dalam laporan ini. Penulis pun sangat mengharapkan saran serta
kritik yang membangun untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini kedepannya.
Om Santih, Santih, Santih, Om.
Denpasar, 26 Februari 2016
Penulis
ii
DAFTAR ISI
JUDUL LAPORAN
LEMBAR PENGESAHAN
SURAT PERNYATAAN
ABSTRAK ........................................................................................................... i
UCAPAN TERIMA KASIH .............................................................................. ii
DAFTAR ISI........................................................................................................ iii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR........................................................................................... viii
BAB I
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
PENDAHULUAN
Latar Belakang .................................................................................... 1
Rumusan Masalah ............................................................................... 3
Maksud dan Tujuan............................................................................. 3
Manfaat Penelitian .............................................................................. 4
Batasan Masalah ................................................................................. 4
BAB II
2.1
2.2
2.3
TINJAUAN PUSTAKA
Umum ................................................................................................. 5
Sumur Resapan ................................................................................... 5
Curah Hujan dan Debit Hujan Rencana.............................................. 8
2.3.1 Curah Hujan Rancangan dan Periode Ulangnya........................ 8
2.3.2 Koefisien Aliran Limpasan ........................................................ 23
2.3.3 Waktu Konsentrasi..................................................................... 25
2.3.4 Debit banjir Rencana.................................................................. 27
2.4 Konstruksi Sumur Resapan................................................................. 27
2.4.1 Penempatan Sumur Resapan...................................................... 31
2.4.2 Mendimensi Sumur Resapan ..................................................... 32
2.4.3 Pengertian Tanah ....................................................................... 37
2.4.4 Klasifikasi Tanah ....................................................................... 38
2.4.5 Kedalaman Muka Air Tanah...................................................... 39
2.4.6 Permeabilitas Tanah................................................................... 39
2.4.7 Pemeriksaan Jarak...................................................................... 41
BAB III
3.1
3.2
3.3
3.4
METODE PENELITIAN
Umum ................................................................................................. 42
Daerah Penelitian ................................................................................ 42
Data Perencanaan................................................................................ 42
Analisis Data ....................................................................................... 43
3.4.1 Analisis Terhadap Rancangan Penempatan Sumur Resapan
di Saluran Area Kampus ............................................................ .43
iii
3.4.2 Analisis Log Frekuensi dan Probabilitas Curah Hujan .............. .44
3.4.3 Analisis Intensitas Curah Hujan ................................................. .47
3.4.4 Analisis Debit Banjir .................................................................. .47
3.4.5 Analisis Permeabillitas Tanah .................................................... 47
3.4.6 Analisis Sumur Resapan ............................................................. 47
3.5 Diagram Alir Penelitian ...................................................................... 48
BAB IV HASIL & PEMBAHASAN
4.1 Kondisi Umum Kampus ..................................................................... 50
4.2 Kondisi Air Tanah Eksisting............................................................... 51
4.2.1 Sumur Gali Penduduk ............................................................... 51
4.2.2 Pendataan Sumur Gali didekat Kampus.................................... 52
4.3 Rencana Penempatan Sumur Resapan Air.......................................... 52
4.4 Catchment Area .................................................................................. 54
4.5 Analisis Curah Hujan .......................................................................... 62
4.5.1 Uji Konsistensi Data Hujan....................................................... 66
4.5.2 Pemilihan Distribusi Frekuensi ................................................. 71
4.5.3 Analisis Curah Hujan Rencana dengan Metode
Log Person Type III .................................................................. 73
4.5.4 Uji Smirnov - Kolmogrov ......................................................... .74
4.5.5 Uji Chi Kuadrat ......................................................................... .78
4.6 Analisis Intensitas Hujan ..................................................................... .79
4.7 Perhitungan Debit Banjir Rencana ...................................................... .93
4.7.1 Metode Rasional........................................................................ .93
4.7.2 Hasil Uji Nilai Koefisien Permeabilitas...................................99
4.8 Perencanaan Sumur Resapan ............................................................... .107
4.8.1 Teknik Perencanaan Menurut Sutonjo ...................................... .107
4.8.2 Teknik Perencanaan dengan Metode PU .................................. .119
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .......................................................................................... .126
5.2 Saran..................................................................................................... .127
Daftar Pustaka .................................................................................................... .128
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Rumus Penentuan Kala Ulang T ...................................................... 9
Tabel 2.2
Reduced Variete sebagai Fungsi Waktu Balik ................................. 10
Tabel 2.3
Nilai K untuk Distribusi Log-Person III .......................................... 12
Tabel 2.4
Wilayah Luas Dibawah Kurva Normal ............................................ 14
Tabel 2.5
Standard Variable (Kt) untuk Metode Sebaran Log Normal.......... 16
Tabel 2.6
Pemilihan Sebaran Distribusi ........................................................... 18
Tabel 2.7
Nilai Kritis untuk Distribusi Chi-Kuadrat ........................................ 19
Tabel 2.8
Nilai Kritis Δ α untuk Uji Smirnov-Kolmogorov ............................. 21
Tabel 2.9
Koefisien Aliran Limpasan untuk Berbagai Permukaan
dan Kala Ulang................................................................................. 23
Tabel 2.10
Nilai Koefisien Retardasi berdasarkan Permukaan........................... 26
Tabel 2.11
Hubungan kecepatan infiltrasi dengan tekstur tanah ........................ 30
Tabel 2.12
Perbedaan daya resap tanah pada berbagai kondisi
permukaan tanah.............................................................................. 30
Tabel 2.13
Faktor Geometrik Sumur .................................................................. 34
Tabel 2.14
Deskripsi Tentang Sumur ................................................................. 35
Tabel 2.15
Nilai Koefisien Permeabilitas Tanah ................................................ 40
Tabel 2.16
Perhitungan jumlah sumur resapan dengan kedalaman
3m dengan efesiensi 100%............................................................... 41
Tabel 2.17
Jarak Minimum Sumur Resapan Terhadap Bangunan....................... 41
Tabel 4.1
Indikasi Pencemaran Air Sumur di Beberapa Kawasan di Kota
Denpasar ............................................................................................ 52
Tabel 4.2
Luas Daerah Tangkapan Air Drainase Kampus................................. 56
Tabel 4.3
Luasan Daerah Tangkapan Air Diurutkan Dari yang
Terbesar - Terkecil............................................................................. 60
Tabel 4.4
Data Curah Hujan Harian Maksimum untuk Stasiun Sanglah........... 62
Tabel 4.5
Data Curah Hujan Harian Maksimum untuk Stasiun Sumerta .................. 63
Tabel 4.6
Data Curah Hujan Harian Maksimum untuk Stasiun Sanglah
v
dan Stasiun Sumerta...........................................................................64
Tabel 4.7
Perhitungan Curah Hujan Maksimum Harian
Rata- Rata...........................................................................................65
Tabel 4.8
Hasil Uji Konsistensi Data Untuk Stasiun Sanglah
Dengan Metode RAPS.......................................................................69
Tabel 4.9
Hasil Uji Konsistensi Data Untuk Stasiun Sumerta
Dengan Metode RAPS.......................................................................70
Tabel 4.10
Perhitungan Koefisien kemencengan (Cs) dan
Koefisien Kepuncakan (Ck) ..............................................................71
Tabel 4.11
Penentuan Distribusi Frekuensi...........................................................72
Tabel 4.12
Perhitungan Curah Hujan (X)..............................................................73
Tabel 4.13
Perhitungan Log Person Type III........................................................74
Tabel 4.14
Pengamatan Uji Smirnov-Kolmogorov................................................77
Tabel 4.15
Pengujian Nilai Distribusi Frekuensi Log Person Type III
dengan Metode Chi Kuadrat.............................................................78
Tabel 4.16
Hujan rancangan untuk berbagai periode ulang...................................79
Tabel 4.17
Perhitungan Intensitas Curah Hujan....................................................79
Tabel 4.18
Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode
ulang 2 tahun......................................................................................80
Tabel 4.19
Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode
ulang 5 tahun......................................................................................81
Tabel 4.20
Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode
ulang 10 tahun....................................................................................82
Tabel 4.21
Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk
periode ulang 2 tahun.........................................................................83
Tabel 4.22
Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk
periode ulang 5 tahun.........................................................................84
Tabel 4.23
Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk
periode ulang 10 tahun.......................................................................85
Tabel 4.24
Perhitungan a dan b dengan Rumus Ishiguro untuk periode
vi
ulang 2 tahun............................. .......................................................86
Tabel 4.25
Perhitungan a dan b dengan Rumus Ishiguro untuk periode
ulang 5 tahun.....................................................................................87
Tabel 4.26
Perhitungan a dan b dengan Rumus Ishiguro untuk periode
ulang 10 tahun...................................................................................88
Tabel 4.27
Perbandingan kecocokan persamaan Intensitas Curah
Hujan periode ulang 2 tahun.............................................................89
Tabel 4.28
Perbandingan kecocokan persamaan Intensitas Curah
Hujan periode ulang 5 tahun.............................................................90
Tabel 4.29
Perbandingan kecocokan persamaan Intensitas
Curah Hujan periode ulang 10 tahun................................................90
Tabel 4.30
Perhitungan Intensitas Curah Hujan dengan Rumus
Sherman untuk berbagai periode ulang............................................91
Tabel 4.31
Debit Banjir Rencana Sumur Resapan..............................................95
Tabel 4.32
Jenis Tanah di Lapangan......... .........................................................101
Tabel 4.33
Hasil Pengujian Sampel.....................................................................102
Tabel 4.34
Hasil Perhitungan Koefisien Permeabilitas ......................................106
Tabel 4.35
Hasil Perhitungan Kedalaman Sumur Resapan
Untuk Teknik Perencanaan Sunjoto ...........................................123
Tabel 4.36
Hasil Perhitungan Kedalaman Sumur Resapan
Untuk Teknik Perencanaan Metode PU......................................124
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Contoh Konstruksi Sumur Resapan ......................................................... 28
Gambar 2.2
Debit Resapan pada Sumur dengan Berbagai Kondisi ............................ 33
Gambar 2.3
Bagan Alir Pembuatan Sumur Resapan ................................................... 37
Gambar 3.1
Diagram Alir Permukaan ......................................................................... 49
Gambar 4.1
Peta Rencana Sumur Resapan Kampus ................................................... 53
Gambar 4.2
Peta Penempatan Sumur Resapan Kampus dengan Luas 200 m2 ............ 54
Gambar 4.3
Catchment Sumur Resapan Kampus........................................................ 55
Gambar 4.4
Catchment Sumur Resapan 1 ................................................................... 58
Gambar 4.5
Luas Catchment Sumur Resapan 1 .......................................................... 59
Gambar 4.6
Grafik Curah Hujan Harian Maksimum selama 20 tahun........................ 64
Gambar 4.7
Kurva Massa Ganda Sta Sanglah ............................................................. 67
Gambar 4.8
Kurva Massa Ganda Sta Sumerta............................................................. 67
Gambar 4.9
Penggambaran data pada kertas probabilitas Log Pearson III ................. 76
Gambar 4.10 Kurva Intensitas Frekuensi untuk rumus Sherman .................................. 92
Gambar 4.11 Gambar Lokasi Pengambilan Sampel Tanah ...........................................100
viii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Peningkatan jumlah penduduk dan perkembangan ekonomi di Indonesia,
telah menyebabkan peningkatan kebutuhan terhadap permukiman. Hal tersebut
mengakibatkan terjadinya perubahan fungsi tata guna lahan. Semakin meningkat
pengalihan fungsi dari lahan terbuka menjadi lahan permukiman menyebabkan
berkurangnya daerah resapan air hujan. Perubahan tata guna lahan juga
mempengaruhi sistem hidrologi sehingga dapat menyebabkan terjadinya banjir
pada musim hujan dan kekeringan di musim kemarau (Nurroh dkk., 2009).
Salah satu sistem drainase berwawasan lingkungan untuk pengendalian air,
baik mengatasi banjir dan kekeringan adalah sumur resapan. Sumur resapan
merupakan upaya memperbesar resapan air hujan ke dalam tanah dan
memperkecil aliran permukaan sebagai penyebab banjir (Arafat, 2008).
Dengan pengaliran air yang terkendali dan semakin bertambahnya air
hujan yang dapat meresap ke dalam tanah, maka kondisi air tanah akan semakin
baik. Kondisi air tanah yang semakin baik dapat memberikan banyak manfaat
kepada penduduk daerah permukiman (Siswanto, 2001).
Kota Denpasar merupakan salah satu kota yang mengalami perkembangan
yang sangat pesat dalam kependudukan. Penduduk kota Denpasar terdiri dari
berbagai lapisan etnis, golongan, ekonomi, profesi, dan tingkat pendidikan.
Keragaman penduduk tercermin pula pada kondisi pemukiman yang terdapat pada
kota Denpasar. Hal ini sangat mempengaruhi bagaimana fasilitas berupa prasarana
kota yang nantinya akan memberikan dampak kepada masyarakat sendiri.
Wilayah Kota Denpasar secara keseluruhan memiliki luas wilayah 12.778 Ha
merupakan dataran rendah dengan keadaan topografi yang relatif sangat datar,
terletak pada elevasi 5,00 m di atas permukaan laut (dpl) di Selatan dan Tenggara,
sampai dengan 75,00 m di atas permukaan laut (dpl) di Utara. Permukaan tanah
umumnya miring ke Selatan dan Tenggara. Pada Tahun 2014 penduduk Kota
Denpasar berjumlah 863.600 jiwa atau mengalami rata-rata pertumbuhan
penduduk sebesar 1.5% per tahun. Hal itu menyebabkan rata-rata kepadatan
penduduk tahun 2014 mencapai 6.171 jiwa/km2. Sebagai pusat pemerintahan dan
1
pendidikan seta pariwisata, tanah di Kota Denpasar sangat berpotensi terjadinya
alih fungsi lahan. Perubahan tata guna lahan yang sangat cepat inilah yang
berpotensi menimbulkan banjir, (Badan Pusat Statistik 2014).
Kampus Universitas Udayana merupakan salah satu Perguruan Tinggi
Negeri (PTN) di Pulau Bali. Kampus Universitas Udayana atau lebih dikenal
dengan nama kampus UNUD terletak di tiga tempat yaitu Kampus Bukit –
Jimbaran, Kampus Nias, dan Kampus Sudirman di Jl. P.B. Sudirman Kota
Denpasar. Dimana perencanan sumur resapan ini dilakukan pada Kampus
Universitas Udayana Sudirman. Kampus Universitas Udayana Sudirman memiliki
luas lahan sebesar 42.337 m². Mengingat letak kampus yang berada di Pusat Kota,
akibatnya kampus UNUD Denpasar menerima dampak dari peningkatan
pertumbuhan kota yang semakin pesat. Akibat dari pesatnya pertumbuhan
penduduk, permasalahan yang sering terjadi salah satunya ialah banjir.
Hujan yang mengguyur kota Denpasar pada Jumat, 20 Feb 2015
mengakibatkan banjir di Kampus UNUD yang disebabkan oleh meluapnya
Sungai Tukad Rangda dan kondisi saluran eksisting kampus yang kurang
memadai dan terpelihara. Banjir di Kampus Universitas Udayana Sudirman
mencapai ketinggian air sebesar 30-80 cm (perslinimassa.com) dan merupakan
sejarah kejadian banjir terbesar, mengingat kejadian tersebut mengakibatkan
genangan yang cukup dalam serta menyebabkan beberapa kendaraan terendam.
Kondisi eksisting kampus memiliki kedalaman rata – rata saluran antara 30 – 40
cm dan lebar saluran antara 30 - 50 cm sehingga kemampuan saluran untuk
mengalirkan air kurang memadai, karena pada saluran eksisting banyak terdapat
sedimen dan sampah akibat dari pemeliharaan yang tidak terlaksana dengan
baik.
Kondisi yang terjadi di kampus UNUD ini dapat diatasi dengan membuat
konstruksi sumur resapan, karena dilihat secara tata ruang penempatan gedunggedung di areal kampus sebagian besar tertutup bangunan, serta area yang sudah
dibangun dengan perkerasan. Menurut Suripin, masalah tersebut dapat diatasi
dengan menyerap air sebesar 30% - 40% karena sumur resapan merupakan
drainase tersier dan sisanya dialirkan ke sistem drainase yang mampu
mengalirkan air hujan paling tidak 60% - 70%, maka dari itu dalam penelitian
2
ini altenatif yang dipilih adalah dengan membuat sumur resapan yang optimal
untuk menyerap air.
Kontruksi Sumur Resapan Air (SRA) merupakan alternatif pilihan dalam
mengatasi pelimpahan aliran permukaan dan menurunnya permukaan air tanah
pada kawasan pendidikan, karena dengan pertimbangan : pembuatan konstruksi
SRA tidak memerlukan biaya besar, tidak memerlukan lahan yang luas, dan
bentuk konstruksi SRA sederhana. Kampus UNUD Jalan P.B. Sudirman memiliki
kedalaman air tanah pada saat musim kemarau antara 3,5 m – 4 m dan pada
musim hujan sebesar 1,5 m – 2 m (menurut hasil penelitian tinggi kedalaman
muka air tanah di wilayah kelurahan Dangin Puri tahun 2014 oleh Dinas Energi
dan Sumber Daya Mineral Provinsi Bali), sehingga memenuhi syarat perencanaan
sumur resapan yaitu kedalaman air tanah minimal 3 m pada musim kemarau dan
1,5 m pada musim hujan (Kusnaedi, 2007). Maka dari itu, dengan penggunaan
sumur resapan, mutu/kualitas air tanah dapat terkendali, dan diharapkan
pembuatan sumur resapan ini dapat mengatasi masalah pelimpahan air permukaan
di daerah tersebut.
1.2. Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dalam perencanaan ini antara lain:
a. Bagaimana merencanakan sumur resapan yang sesuai pada Kampus
Universitas Udayana ?
b. Berapa besar kapasitas sumur resapan dalam mengatasi masalah
banjir pada Kampus Universitas Udayana ?
1.3. Maksud dan Tujuan
Tujuan penelitian ini:
a. Untuk mendapatkan model sumur resapan yang sesuai pada Kampus
Universitas Udayana.
b. Untuk mengetahui kapasitas sumur resapan dalam mengatasi atau
mengurangi masalah banjir pada Kampus Universitas Udayana.
3
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat yang bisa didapat dari penelitian ini adalah:.
a. Dengan adanya perencanaan sumur resapan ini, diharapkan dapat
mengatasi atau mengurangi permasalahan banjir yang sering terjadi
di Kampus Univesitas Udayana.
b. Perencanaan sumur resapan ini juga memiliki manfaat untuk
menambah persediaan air tanah (recharge), yang merupakan
kebutuhan air bersih.
1.5. Batasan Masalah
Agar tidak terlalu meluas, pada perencanaan ini penulis membatasi
pemasalahan sebagai berikut :
a. Penulis hanya membahas bagaimana merencanakan sumur resapan,
yaitu dimensi dan konstruksi sumur resapan yang sesuai.
b. Dalam perencanaan sumur resapan, hanya membahas tentang
perencanaan sumur resapan dangkal.
c. Dalam perencanaan sumur resapan, tidak membahas tentang biaya
konstruksi dan biaya pemeliharaan.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Umum
Konsep dasar sumur resapan 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 (Suripin, 2004).
2.2
Sumur Resapan
Menurut Kusnaedi (2007), sumur resapan adalah salah satu rekayasa
teknis konservasi air berupa bangunan yang dibuat sedemikian rupa sehingga
menyerupai bentuk sumur gali dengan kedalaman tertentu, diisi dengan bahanbahan resapan (pasir, batu, ijuk) secara berlapis sampai rata dengan permukaan
tanah yang berfungsi sebagai tempat penampungan dan sekaligus peresapan air ke
dalam tanah. Pembuatan bangunan sumur resapan merupakan upaya memberikan
imbuhan air secara buatan dengan cara menginjeksi air hujan sebagai media
infiltrasi ke dalam tanah yang dapat diterapkan di kawasan pemukiman,
pertokoan, industri, sarana dan prasarana olah raga serta fasilitas lainnya.
Adapun tujuan pembuatan sumur resapan adalah untuk mengurangi erosi,
menyimpan dan menaikkan permukaan air tanah dalam rangka penyelamatan
sumberdaya air. Manfaat yang diperoleh dari pembuatan sumur resapan adalah:
1. Mengurangi aliran permukaan sehingga dapat mencegah atau
mengurangi terjadinya banjir dan genangan.
2. Mengurangi erosi dan sedimentasi
5
3. Mempertahankan dan meningkatkan tinggi permukaan air tanah dan
volumenya
4. Mengurangi dan menahan intrusi air laut bagi daerah yang berdekatan
dengan wilayah pantai
5. Mencegah penurunan tanah (land subsidence) akibatnya pengambilan
air tanah yang berlebihan
6. Mengurangi konsentrasi pencemaran air tanah
Secara umum sebagai sasaran lokasi pembuatan sumur resapan agar aliran
permukaan menjadi kecil dan peresapan air hujan ke dalam tanah menjadi besar,
maka dalam pembuatannya diarahkan pada daerah-daerah yang menpunyai ciriciri sebagai berikut (Kusnaedi, 2007) :
1. Suatu daerah yang mempunyai kondisi lapangan dengan kemiringan >
15%
2. Suatu daerah yang mempunyai tingkat erosi tinggi
3. Suatu daerah yang daya serap air ke dalam tanah tinggi
4. Suatu daerah pemukiman yang mempunyai kepadatan penduduk cukup
tinggi
5. Suatu daerah kawasan industri
Secara teknis sasaran lokasi atau daerah yang dipilih sebagai prioritas
pembuatan sumur resapan ditetapkan dengan mempertimbangkan beberapa faktor
teknis yaitu antara lain topografi, tanah, dan iklim.
a. Topografi
Unsur topografi yang menjadi pertimbangan dalam pemilihan sasaran
lokasi sumur resapan adalah kemiringan lapangan dan ketinggian tempat. Sumur
resapan sedapat mungkin diarahkan pada daerah-daerah atau lokasi dengan
konfigurasi lapangan landai, miring sampai curam atau daerah-daerah dengan
kelerengan rata-rata diatas 15%.
b. Tanah
Faktor tanah yang menjadi pertimbangan dalam pemilihan sasaran
lokasi sumur resapan adalah jenis tanah, kedalaman tanah dan tingkat kerusakan
tanah.
6
1. Jenis tanah
Unsur tanah yang perlu dipertimbangkan dalam pembuatan sumur
resapan adalah faktor erodibilitas tanah.
Berkaitan dengan fungsi atau manfaat sumur resapan sedapat mungkin
dibuat pada daerah yang mempunyai faktor erodibilitas tinggi. Faktor
erodibilitas ditentukan oleh tekstur dan struktur tanah, bahan organik dan
permeabilitas tanah. Tanah dengan tekstur tanah sedang, agak halus serta
mempunyai struktur granuler sedang dan halus yang pada umunya
permeabilitasnya rendah, sehingga perlu atau cocok untuk dibuat sumur
resapan.
2. Ketebalan Tanah atau solum
Solum tanah yaitu tebal lapisan sampai bahan induk atau padas.
Tanah-tanah yang tererosi berat tanah berbatu umumnya mempunyai
solum tanah yang dangkal. Makin curam lereng, makin dangkal solum
tanahnya. Solum tanah dapat diketahui dengan mengamati profil tanah
pada tebing lereng. Sasaran sumur resapan sedapat mungkin diarahkan
pada daerah-daerah dengan solum tanah atau lapisan tanah yang tebal.
3. Tingkat Kerusakan Tanah
Kerusakan lahan dapat dilihat dari keadaan erosi. Tingkat erosi
diketahui dengan mengenali jenis-jenis erosi yang telah terjadi secara
pandangan mata di lapangan atau dengan perhitungan pengukuran menurut
cara atau pedoman yang berlaku. Tingkat kerusakan tanah dikategorikan
menurut jumlah tanah yang tererosi, yaitu ringan (kurang dari 18
ton/ha/tahun), sedang (kurang dari 25 ton/ha/tahun), dan berat (lebih dari
25 ton/ha/tahun). Tingkat kerusakan lahan dapat didentifikasikan dengan
gejala yang terjadi, yaitu:
* Ringan
: bila erosi yang terjadi adalah erosi permukaan
* Sedang
: bila erosi yang terjadi adalah erosi alur
* Berat
: bila erosi yang terjadi adalah erosi jurang (longsoran)
Daerah dengan tingkat erosi sedang dan berat diprioritaskan untuk
dijadikan sasaran sumur resapan.
7
4. Iklim dan curah hujan
Faktor iklim atau curah hujan yang menjadi pertimbangan dalam
penetapan sasaran sumur resapan adalah faktor erosivitas hujan. Erosivitas
hujan adalah daya erosi hujan pada suatu tempat tertentu, yang ditentukan
berdasarkan curah hujan bulanan, jumlah hari hujan bulanan, bulan harian
maksimal atau intensitas hujan maksimal. Tinggi curah hujan dibedakan
atas:
* Rendah
: kurang dari 1500 mm/tahun
* Sedang
: 1500 – 2500 mm/tahun
* Tinggi
: lebih dari 2500 mm/tahun
Daeah dengan faktor erosivitas atau dengan curah hujan sedang dan tinggi
diprioritaskan untuk dijadikan saran pembuatan sumur resapan
2.3
Curah hujan dan Debit hujan Rencana
Menurut Suripin (2004), hujan adalah kejadian alam yang tidak dapat
diprediksi secara pasti seberapa besar hujan yang akan terjadi pada suatu periode
waktu. Maka dari itu diperlukan adanya analisis hidrologi. Analisis hidrologi
merupakan bidang yang sangat rumit dan kompleks. Hal ini disebabkan oleh
ketidakpastian siklus hidrologi, rekaman data dan kualitas data. Analisis hidrologi
sangat diperlukan dalam suatu perencanaan sumur resapan untuk dapat
menentukan besarnya dimensi sumur resapan yang akan dibangun.
2.3.1 Curah Hujan Rancangan dan Periode Ulangnya
Menurut Suripin (2004), dalam perhitungan hidrologi data curah hujan
mutlak diperlukan terutama menghitung debit banjir rencana karena data debit
untuk pengukuran dengan jangka waktu yang lama belum didapatkan dan
perhitungan ini bisa dilakukan secara empiris dengan matematika.
Hubungan antara kala ulang dengan probabilitas dinyatakan dengan P =
1/T. Untuk menghitung probabilitas dapat ditentukan dengan distribusi data yang
ada (rumus yang digunakan dapat dilihat dalam Tabel 2.1)
8
Tabel 2.1. Rumus Penentuan Kala Ulang T
Rumus
T
Distribusi
T untuk
N=50, m=1
California (1929)
N/n
50
Hazen (1930)
2N/2m – 1
Normal
100
Weibull (1939)
m/N + 1
Normal dan Pearson III
51
Blom (1958)
N + 0,25/m - 0,375
Normal
Beard (1962)
N + 0,4/m - 0,3
Pearson III
Gringorten (1963)
N + 0,12/m - 0,44
Exponential, Extreme Value I
80,4
72
89,5
Sumber : Metode Perhitungan Debit Banjir, Departemen Pekerjaan Umum (1989)
Apabila data diperkirakan mengikuti distribusi normal, maka besar
kejadian banjir dan probabilitas (1/T) yang digambarkan pada kertas probabilitas
normal akan menghasilkan suatu garis lurus.
Curah hujan rancangan adalah curah hujan terbesar tahunan dengan suatu
kemungkinan terjadi yang tertentu, atau hujan dengan suatu kemungkinan periode
ulang tertentu. Metode analisa hujan rancangan tersebut pemilihannya sangat
tergantung dari kesesuaian parameter static dari data yang bersangkutan, atau
dipilih berdasarkan pertimbangan teknis-teknis lainnya. Data curah hujan yang
dipergunakan adalah dari stasiun Sumerta, dan stasiun Sanglah , dengan periode
pengamatan tahun 1995 sampai dengan tahun 2014.
Adapun metode pendekatan untuk menghitung curah hujan rancangan adalah:
(Suripin, 2004)
•
Metode E. J. Gumbel
Metode E. J. Gumbel dengan persamaan sebagai berikut
X=X+s.K
(2-1)
dengan:
X = Variate yang diekstrapolasikan, yaitu besarnya curah hujan rancangan
untuk periode ulang T tahun
X = Harga rerata dari data
(2-2)
X =
s
= Standard Deviasi
s
=
(
)
(2-3)
9
K = Faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang (return
periode) dan tipe distribusi frekuensi
Untuk menghitung faktor frekuensi E. J. Gumbel Type I digunakan rumus :
K=
(2-4)
dengan:
Yt = Reduced variate sebagai fungsi periode ulang T (th)
= -Ln (-Ln (T - 1)/ T)
Yn = Reduced mean sebagai fungsi dari banyak data n
Sn = Reduced standard deviasi fungsi dari banyaknya data n
Dengan mensubstitusikan ketiga persamaan diatas diperoleh :
X=X+
(Yt – Yn)
(2-5)
Jika :
=
b=X-
Yn
Persamaan diatas menjadi :
X = b + (1/a) . Yt
(2-6)
Tabel 2.2. Reduced Variate Sebagai Fungsi Waktu Balik
YT = -ln [-ln{(Tr-1)/Tr}]
Tr (Tahun)
Reduced Variate (Yt)
2
0,3665
5
1,4999
10
2,2504
20
2,9702
25
3,1985
50
3,9019
100
4,6001
Sumber : Suripin, (2004)
10
•
Metode Log – Person III
Tiga parameter paling penting dalam Log – Person III yaitu :
− Harga rata-rata
− Simpang Baku
− Koefisien Kemencengan
Jika koefisien kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi
Log Normal.
Berikut langkah-langkah penggunaan distribusi Log – Person III :
− Ubah data kedalam bentuk logaritmis,. X = Log X
− Hitung harga rata-rata :
=
(2-7)
− Hitung harga simpangan baku :
(
=
)
,
(2-8)
− Hitung koefisien kemencengan :
=
(
(
)
)(
)
(2-9)
− Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T, dengan rumus:
Log
= log X + K . s
(2-10)
Dimana K adalah variable standard untuk X yang besarnya tergantung
koefisien kemencengan G, dapat dilihat pada Tabel 2.3. , yang
memperlihatkan harga K untuk berbagai nilai kemencengan G.
11
Tabel 2.3. Nilai K untuk Distribusi Log – Person III
Interval kejadian (Recurrence Interval), tahun (periode ulang)
1.0101
koef, G
1.2500
2
5
10
25
50
100
Persentase peluang terlampaui (Percent chance of being axceeded)
99
80
50
20
10
4
2
1
3.0
-0.667
-0.636
-0.396
0.420
1.180
2.278
3.152
4.051
2.8
-0.714
-0.666
-0.384
0.600
1.210
2.275
3.114
3.973
2.6
-0.769
-0.696
-0.368
0.499
1.238
2.267
3.071
2.889
2.4
-0.832
-0.725
-0.351
0.537
1.262
2.256
3.023
3.800
2.2
-0.905
-0.752
-0.330
0.574
1.284
2.240
2.970
3.705
2.0
-0.990
-0.777
-0.307
0.609
1.302
2.219
2.192
3.605
1.8
-1.087
-0.799
-0.282
0.643
1.318
2.193
2.848
3.499
1.6
-1.197
-0.817
-0.254
0.675
1.329
2.163
2.780
3.388
1.4
-1.318
-0.832
-0.225
0.705
1.337
2.128
2.706
3.271
1.2
-1.449
-0.844
-0.195
0.732
1.340
2.087
2.626
3.149
1.0
-1.588
-0.852
-0.164
0.758
1.340
2.043
2.542
3.022
0.8
-1.733
-0.856
-0.132
0.780
1.336
1.993
0.453
2.891
0.6
-1.880
-0.857
-0.099
0.800
1.328
1.939
2.359
2.755
0.4
-2.029
-0.855
-0.066
0.816
1.317
1.880
2.261
2.651
0.2
-2.178
-0.850
-0.033
0.830
1.301
1.818
2.159
2.472
0.0
-2.326
-0.842
0.000
0.842
1.282
1.751
2.051
2.326
-0.2
-2.472
-0.830
0.033
0.850
1.258
1.680
1.945
2.178
-0.4
-2.615
-0.816
0.066
0.855
1.213
1.606
1.834
2.029
-0.6
-2.755
-0.800
0.099
0.857
1.200
1.528
1.720
1.800
-0.8
-2.891
-0.780
0.132
0.856
1.166
1.448
1.606
1.733
-1.0
-3.022
-0.758
0.164
0.852
1.128
1.366
1.492
1.588
-1.2
-2.149
-0.732
0.195
0.844
1.086
1.282
1.379
1.449
-1.4
-2.271
-0.705
0.225
0.832
1.041
1.198
1.270
1.318
-1.6
-2.388
-0.675
0.254
0.817
0.994
1.116
1.166
1.197
-1.8
-3.499
-0.643
0.282
0.799
0.945
1.035
1.069
1.087
-2.0
-3.605
-0.609
0.307
0.777
0.895
0.959
0.980
0.990
-2.2
-3.705
-0.574
0.330
0.752
0.844
0.888
0.900
0.905
-2.4
-3.800
-0.537
0.351
0.725
0.795
0.823
0.830
0.832
-2.6
-3.889
-0.490
0.368
0.696
0.747
0.764
0.768
0.769
12
-2.8
-3.973
-0.469
0.384
0.666
0.702
0.712
0.714
0.714
-3.0
-7.051
-0.420
0.390
0.636
0.660
0.666
0.666
0.667
Sumber : Suripin (2004)
•
Metode Normal
Sebaran normal banyak digunakan dalam analisis hidrologi, misal
dalam analisis frekuensi curah hujan, analisis statistik dari distribusi ratarata curah hujan tahunan, debit rata-rata tahunan dan sebagainya. Sebaran
normal atau kurva normal disebut pula sebaran Gauss. Probability Density
Function dari sebaran normal adalah :
- ∞