BAB n TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB n TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Konsep Umum Infiltrasi Pada saat air hujan jatuh ke permukaan tanah, sebagian air tersebut tertahan di cekungan-cekungan, sebagian air mengalir sebagai aliran permukaan {surface run off) dan sebagian lainnya meresap ke dalam tanah. Saat hujan mencapai permukaan lahan maka akan terdapat bagian hujan yang mengisi ruang kosong (void) dalam tanah yang terisi udara sampai mencapai kapasitas lapang {field capacity) dan berikutnya bergerak ke bawah secara gravitasi akibat berat sendiri dan bergerak terus ke bawah (percolation) ke dalam daerah jenuh (saturated zone) yang terdapat di bawah permukaan air taaah/phreatik (Mohammad Rusli, 2008). 12 Pengertian Infiltrasi Infilrasi adalah aliran air ke dalam tanah melalui peimukaan tanah. Di dalam tanah air mengalir dalam arah lateral, sebagai aliran antara (interflow) menuju mata air, danau, dan sungai, atau secara vertikal, yang dikenal dengan perkolasi (percolation) menuju air tanah (Bambang Triatmodjo, 2008). Gerak air di dalam tanah melalui pori-pori tanah dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan gaya kapiler. Gaya gravitasi menyebabkan aliran selalu menuju ke tempat yang lebih rendah, sementara gaya kapiler menyebabkan air bergerak ke segala arah. Air kapiler selalu bergerak dari daerah basah menuju daerah yang lebih kering. Tanah kering mempunyai gaya kapiler lebih besar daripada tanah basah. Gaya tersebut berkurang dengan bertambahnya kelembaban tanah. Seiain itu, gaya kapiler bekerja lebih kuat pada tanah dengan butiran halus seperti lempung daripada tanah berbutir kasar seperti pasir. Apabila tanah kering, air terinfiltrasi melalui permukaan tanah karena pengaruh gaya gravitasi dan gaya kapiler pada seluruh permukaan. Setelah tanah menjadi basah, gerak kapiler berkurang karena berkurangnya gaya kapiler. Hal ini menyebabkan penurunan laju infiltrasi. Sementara aliran kapiler pada lapis permukaan berkurang, aliran karena pengaruh 5

2 gravitasi berianjut mengisi pori-pori tanah, laju infiltrasi berkurang secara berangsur-angsur sampai dicapai kondisi konstan, dimana laju infiltrasi sama dengan laju perkolasi tanah. Pengertian infiltrasi (infiltration) sering dicampur-adukkan untuk kepentingan praktis dengan pengertian perkolasi (percolation). Yang terakhir ini merupakan proses air dalam tanah secara vertikal akibat gaya berat. Memang keduanya saling berpengaruh, akan tetapi secara teoritik hendaknya pengertian keduanya dibedakan (Sri Harto, 1993). i i Dalam kaitan ini terdapat dua pengertian tentang kuantitas infiltrasi, yaitu kapasitas infiltrasi {infiltration capacity) dan laju infiltrasi {infiltration rate). Untuk memudahkan uraian selanjutnya perlu diperjelas definisi dari bbrapa istilah yang digunakan : 1. Kapasitas infiltrasi (infiltration capacity) adalah kecepatan infiltrasi maksimum, yang tergantung dari sifat permukaan tanah. 2. Kecepatan infiltrasi (Infiltration rate) adalah kecepatan infiltrasi nyata. 3. Perkolasi (percolation) kecepatan perkolasi yang ditentukan oleh sifat tanah pada (aeration zone). 4. (Field capacity) adalah besamya kandungan air maksimum yang dapat ditahan tanah terhadap gaya tarik gravitasi..,, 5. (Soil moisture deficiency) adalah jumlah kandungan air yang masih diperlukan, untuk membawa tanah pada (//e/t/capac/'/y). 6. Abstraksi awal (initial abstraction) adalah jumlah intersepsi dan penampungan cekungan (depression storage), yang harus dipenuhi lebih dahulu, sebelum terjadi limpahan hujan (over/a/k/yzow). 2.3 Kecpatan Infiltrasi Nyata {Actual Infiltration Rate) Kecepatan infiltrasi nyata ditentukan oleh berbagai faktor, baik sifat permukaan tanah, maupun sifat lapisan tanah dibawahnya. Pada dasamya, faktor - faktor tersebut dapat dikelompokkan dalam 3 golongan (Musgrave & Holtan, 1964). 1. Sifat - sifat permukaan tanah.

3 2. Sifat - sifat transmisi lapisan tanah. 3. Tipe tanah dan kadar tanah awal Sifat - sifat permukaan tanah Proses infiltrasi diawali dengan meresapnya air melewati permukaan tanah, maka sifat - sifat permukaan tanah memegang peranan yang sangat penting, dan bahkan sering menentukan batas atas dari kecepatan infiltrasi, dengan tidak mengabaikan peranan dari lapisan tanah dibawahnya. Pada permulaan musim hujan pada umumnya tanah masih jauh dari jenuh sehingga pengisian akan berjalan terus pada waktu yang lama sehingga daya infiltrasi akan menurun terus pada hujan yang berkesinambungan, meskipun pada periode sama. Diantara sifat - sifat tanah yang penting adalah kepadatan, sifat dan jenis tanaman, dan cara bercocok tanam (Sri Harto 1981) Kepadatan tanah Dengan makin tingginya tingkat kepadatan tanah, maka infiltrasi akan semakin kecil. Dengan pengaruh hujan, akibat adanya impak butir - butir air hujan pada prmukaan tanah, maka kepadatan tanah akan bertambah. Sehingga permukaan tanah yang ditumbuhi oleh tanaman pada umumnya akan mempunyai kecepatan infiltrasi yang lebih besar daripada permukaan tanah terbuka. Disamping itu, aliran vertikal air infiltrasi yang mengandung butir - butir halus, dapat menyumbat pori - pori antara butir tanah, yang akan mengurangi infiltrasi. Terutama sekali debu dan butir - butir halus lain yang terjadi selama musim kering, akan sangat berpengaruh pada hujan - hujan yang pertama. Retakretak pada permukaan yang terjadi pada musim kering, akan memperbesar infiltrasi. Sebaliknya, pemadatan tanah yang diakibatkan oleh lalu lintas, temak, dan pejalan kaki, akan memperkecil infiltrasi, tetapi dilain pihak memperbesar penampungan cekungan (depression storage), yang berarti akan memberi kemungkinan memperbesar infiltrasi. Sehingga pengaruh hal ini masih sangat dipertanyakan..,,. 7

4 Sifat dan jenis tanaman Dengan adanya tanaman, akan memberi keuntungan dengan makin besamya infiltrasi. Hal ini disebabkan karena: 1) Akar - akamya menyebabkan struktur tanah makin gembur yang berarti memprbesar permeabilitas tanah. 2) Dengan adanya tanaman di permukaan, berarti akan mengurangi kecepatan air limpasan (run off maupun overland flow). Sehingga memperbesar waktu tinggalnya air di permukaan, yang berarti memperbesar infiltrasi 3) Pemadatan yang diakibatkan oleh impak butir - butir air hujan sangat dikurangi. Sebenamya yang berpengarah bukanlah jenis tanaman, tetapi kerapatan tanaman yang lebih penting. Misalnya tanah dengan penutup rumput, akan lebih baik dibandingkan dengan ditanami jagung dan sebagainya Cara bercocok tanam Cara bercocok tanam dengan trasering yang benar, misalnya atau dengan ''countour ploughing''' dengan pola yang benar akan memperbesar infiltrasi pula. Pada lahan bercocok tanam dengan kemiringan besar, aliran permukaan akan mempunyai kecepatan besar sehingga air kekurangan waktu untuk infiltrasi dan memungkinkan terjadinya erosi tanah. Sebaliknya pada lahan dengan kontur yang datar, air menggenang sehingga mempunyai waktu cukup banyak untuk infiltrasi Sifat transmisi lapisan tanah Secara ideal lapisan tanah oleh para ahli ilmu tanah ditentukan 4 horizon yaitu (Sri Harto, 1981): Horizon A: merupakan lapisan teratas yang mengandung banyak bahan oganik, akar tumbuh - tumbuhan dan sebagainya. Horizon B: yaitu lapisan dibawah horizon A, yang merapakan lapisan dimana terjadi akumulasi bahan - bahan keloidal dari horizon A. Ketebalan serta permeabilitas lapisan ini sangat menentukan besamya infiltrasi.

5 Sifat dan jenis tanaman Dengan adanya tanaman, akan memberi keuntungan dengan makin besamya infiltrasi. Ha! ini disebabkan karena: 1) Akar - akamya menyebabkan struktur tanah makin gembur yang berarti memprbesar permeabilitas tanah. 2) Dengan adanya tanaman di permukaan, berarti akan mengurangi kecepatan air limpasan (run off maupun overland flow). Sehingga memperbesar waktu tinggalnya air di permukaan, yang berarti memperbesar infiltrasi a- 3) Pemadatan yang diakibatkan oleh impak butir - butir air hujan sangat dikurangi. ' Sebenamya yang berpengaruh bukanlah jenis tanaman, tetapi kerapatan tanaman yang lebih penting. Misalnya tanah dengan penutup rumput, akan lebih baik dibandingkan dengan ditanamijagung dan sebagainya. 2.3,1.3 Cara bercocok tanam Cara bercocok tanam dengan trasering yang benar, misalnya atau dengan '^'countour ploughing" dengan pola yang benar akan memperbesar infiltrasi pula. Pada lahan bercocok tanam dengan kemiringan besar, aliran permukaan akan mempunyai kecepatan besar sehingga air kekurangan waktu untuk infiltrasi dan memungkinkan terjadinya erosi tanah. Sebaliknya pada lahan dengan kontur yang datar, air menggenang sehingga mempunyai waktu cukup banyak untuk infiltrasi Sifat transmisi lapisan tanah Secara ideal lapisan tanah oleh para ahli ilmu tanah ditentukan 4 horizon yaitu (Sri Harto, 1981): Horizon A: mempakan lapisan teratas yang mengandung banyak bahan oganik, akar tumbuh - tumbuhan dan sebagainya. Horizon B: yaitu lapisan dibawah horizon A, yang mempakan lapisan dimana terjadi akumulasi bahan - bahan koloidal dari horizon A. Ketebalan serta permeabilitas lapisan ini sangat menentukan besamya infiltrasi.

6 Horizon C: lapisan dibawah horizon B, yang kadang - kadang juga disebut " sub soil" yang terdiri dari ''weatheredparent materiaf. Horizon D: lapisan {bed rock). Horizon C dan D kadang berada pada lokasi lain atau kadang - kadang tidak ada sama sekali. Misalnya horizon A mempunyai transmission rate yang paling besar dan horizon B yang paling kecil. Maka infiltrasi akan ditentukan oleh transmission rate horizon A, sampai kemampuan tampung (storage) terpenuhi, yang selanjutnya infiltrasi akan ditentukan oleh sifat transmisi horizon B. Transmission rate horizon C tidak akan terpenuhi, karena lebih besar dari sifat transmisi horizon B. Dari keterangan diatas dapat disimpulkan adanya dua kemungkinan yaitu: 1) Formasi lapisan tanah dengan kapasitas perkolasi besar tetapi kapasitas infiltrasi kecil (gbr2.1a) 2) Formasi lapisan tanah dengan kapasitas infiltrasi besar tetapi kapasitas perkolasi kecil (gbr2.1 b) km 1 J:::::::::::::-::::, / '/'/.' A- ' / ' ' 'V//.. //// r/// '////. ;1 Infilttasi kecil perkolasi besar b Intiltrasi besar perkola.m Kecil Gambar 2.1. Skema infiltrasi dan perkolasi pada dua lapisan tanah (Sumber: Sri Harto 1993) Tipe tanah Tipe tanah adalah berkaitan dengan tekstur dominan dari tanah yang bersangkutan. Istilah umum yang sering digunakan adalah tanah berpasir, tanah

7 berlempung, dan tanah berliat. Kondisi tanah sangat berpengaruh pada besar kecilnya daya resap tanah terhadap air hujan. Tanah berpasir dan porus lebih mampu merembeskan air hujan dengan cepat Kadar air tanah awal {Antecedent Soil Moisture) Kandungan air tanah awal mempengaruhi reseapan air oleh tanah dan laju infiltrasi. Pada kondisi dimana kandungan air tanah awalnya rendah, laju infiltrasi akan maksimum dan akan menurun sejalan dengan meningkatnya kadar air. Gambar 2.2. Laju infiltrasi untuk tanah yang masing-masing pada mulanya basah dan kering (Sumber: Arsyad 1989) 2.4 Pengukuran Infiltrasi Secara praktis pengukuran infiltrasi ini dimaksudkan untuk memperoleh gambaran tentang besaran dan laju infiltrasi serta variasinya sebagai fungsi waktu. Ada dua cara dalam menentukan kapasitas infiltrasi (Sri Harto, 1993), yaitu : 1. Dengan pengukuran langsung dilapangan. 2. Dengan analisis hidrograf Pengukuran langsung dilapangan Beberapa alat maupun perlengkapan yang dapat digunakan untuk mengukur infiltrasi di lapangan diantaranya adalah : 10

8 berlempung, dan tanah berliat. Kondisi tanah sangat berpengaruh pada besar kecilnya daya resap tanah terhadap air hujan. Tanah berpasir dan porus lebih mampu merembeskan air hujan dengan cepat Kadar air tanah awal {Antecedent Soil Moisture) Kandungan air tanah awal mempengaruhi reseapan air oleh tanah dan laju infiltrasi. Pada kondisi dimana kandungan air tanah awalnya rendah, laju infiltrasi akan maksimum dan akan menurun sejalan dengan meningkatnya kadar air. 1 1 Gambar 2.2. Laju infiltrasi untuk tanah yang masing-masing pada mulanya basah dan kering (Sumber: Arsyad 1989) 2.4 Pengukuran Infiltrasi Secara praktis pengukuran infiltrasi ini dimaksudkan untuk memperoleh gambaran tentang besaran dan laju infiltrasi serta variasinya sebagai fungsi waktu. Ada dua cara dalam menentukan kapasitas infiltrasi (Sri Harto, 1993), yaitu : 1. Dengan pengukuran langsung dilapangan. 2. Dengan analisis hidrograf Pengukuran langsung dilapangan Beberapa alat maupun perlengkapan yang dapat digunakan untuk mengukur infiltrasi di lapangan diantaranya adalah : 10

9 1. Infiitrometer ring tunggal (Single ring infiltrometer) 2. InfiUrometer ring ganda (Double ring infiltrometer) 3. Rainfall simulator Menurut CD. Soemarto seiain menggunakan infiltrometer laju infiltrasi dapat diukur dengan cara berikut. 1. Dengan Testplot 2. Dengan Lysimeter 3. Test penyiraman fs^r/«^//«g 7ie5:/j Single Ring Infiltrometer 'Single ring infiltrometer' merupakan silinder baja atau bahan atau bahan lain berdiameter antara cm dan panjang alat kurang lebih 50 cm. Alat ini dilengkapi dengan tangki cadangan air. Untuk alat yang sederhana, tanki air dapat diganti dengan ember. Pada dinding silinder terdapat skala dalam mm dan 'hook gauge'. Seiain itu masih perlu dilengkapi dengan bantalan kayu dan pukul besi untuk memasukkan silinder kedalam tanah. - K Gambar 2.3. single ring infiltrometer. II

10 Percobaan Infiltrometer ini dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut. Terlebih dahulu lokasi yang akan diukur dibersihkan. Sebaiknya tanah yang terkelupas dapat dibujuig, silinder ditempatkan tegak lurus dan ditekan kedalam tanah, sehingga bersisa ± 10 cm diatas permukaan tanah. Apabila tanah yang akan diukur merupakan tanah lunak, hal tersebut dpat dilakukan dengan mudah. Akan tetapi apabila tanah tersebut merupakan tanah keras, maka untuk dapat memasukkan silinder diperiukan pemukulan dengan alat pukul besi yang cukup berat (± 10 kg). Dalam pemukulan terebut hendaknya bagian atas pipa dilindungi dulu dengan balok kayu yang cukup tebal, pemukulan tidak dilakukan pada satu sisi karena silinder akan miring. Apabila pemukulan dilakukan pada sisi lain, maka silinder akan menjadi tegak. Air secukupnya disiapkan, demikian pula s/opwa/ca dan alat tulis Double Ring Infiltrometer Pengukuran dengan double ring infiltrometer pada dasamya sama dengan yang dijelaskan sebelumnya ( 'single ring infiltrometer'). Perbedaanya adalah pada alat ini terdapat dua silinder, dengan diameter luar kurang lebih sama dengan dua kali diameter silinder sebelah dalam. Dalam pemakaian, silinder dalam dimasukkan terlebih dahulu ke dalam tanah, seperti yang dilakukan pada 'single ring infiltrometer'. Setelah itu baru silinder kedua (silinder luar) dimasukkan secara konsentris ke dalam tanah. Cara pemasukanya sama dengan cara pemasukan silinder pertama. Gambar 2.4. Double ring infiltrometer 12

11 Rainfall Simulator I SwaiAator hujan Pada dasamya Rainfall Simulator terdiri dari seperangkat alat pembuat hujan buatan, yang terdiri dari pompa dan deretan pipa - pipa dengan 'nozzle'' yang dapat menyemprotkan air. Jumlah air yang disemprotkan dapat dtatur sesuai dengan intensitas hujan buatan yang dikehendaki. Ukuran pipa tersebut sesuai dengan bidang tanah yang akan digunakan sebagai bidang percobaan, dapat mulai dari 1 x 1 meter persegi. Seiain itu, dilengkapi dengan alat pengukur debit dan alat pengukur waktu (stopwatch). Kemgian cara pengukuran dngan 'ring infiltrometer' adalah pengamh jatuhnya butir - butir hujan seperti yang terjadi di alam tidak dapat disimulasikan, karena cara ini dilakukan dengan menggenangi pipa dengan air (flooding). Dalam kaitan ini perlu diketahui bahwa jatuhnya partikel hujan mempunyai dua pengamh penting yaitu: 1. Memampatkan lapisan tanah teratas yang mengakibatkan mengecilnya kapasitas infiltrasi tanah tersebut. 2. Akibat pukulan oleh partikel hujan maka partikel - partikel halus tanah ' akan terlempar. Bila terbawa aliran permukaan dan diendapkan dapat mengakibatkan penyumbatan pada pori - pori permukaan tanah, berakibat berkurangnya kapasitas infiltrasi. Untuk mensimulasikan kejadian itu maka dipergunakan 'rain simulator'. Simulator ini tidak saja dapat dipergunakan untuk mempelajari sifat infiltrasi, akan tetapi juga sangat bermanfaat untuk mempelajari karakteristik hidrograf untuk berbagai keadaan DAS, berbagai keadaan dan sifat hujan (Sri Harto, 1981). Baik dengan infiltrometer maupun dengan rain simulator, un^jk daerah pengaliran yang luas sulit untuk menentukan harga rata-rata kapasitas infiltrasi. Pada penelitian ini, sebelum ada sumur resapan digunakan alat ukur single ring infiltrometer untuk mengukur laju infiltrasi. Ring infiltrometer ini mempakan suatu pipa besi dan pada bagian dalam pipa terdapat skala dalam mm.

12 2.4.2 Rumus Horton Rumus Horton (Horton, 1940) memberi hasil hitungan laju infiltrasi dalam hubunganya dengan waktu, yaitu : f(t)=fc + (/0-fc)^--.(2.1) Dengan, f(t) = Laju infilrasi pada waktu ke t ( cm/jam ) = Laju infiltrasi awal ( cm/jam ) fc = Laju infiltrasi tetap (cm/jam ) k = Konstanta yang menunjukan laju pengurangan kapsitas infiltrasi. t = Waktu 0am) Rumus Horton di atas ditransposisikan sebagai berikut: m-fc-(fl-fc)i-,(2.2) Kemudian kedua persamaan tersebut di log kan menjadi (Triatmodjo, 2008) : Log (f(t) -fc) = log (fo -fc) - kt log e. (2.3) Atau, i^g (fo) -fc)-log(fo -fc) -~ la log e. (2.4) Atau, : = - t: [Log (f(t) -fc) - log (fo -fc)].(2.5) - = - Log (f(l) -fc) + log (fo -fc).(2.6) Persamaan diatas sama dengan persamaan : Y= mx + C (2.7) Dengan, Y = t

13 1 m =.(2.8) x = Log(f(t)-fc) (2.9) C =m-log(fo-fc) (2.10) '-''^ Uengan demikian persamaan ini dapat diwakilkan dalam sebuah garis lurus yang mempunyai nilai m = - Bentuk dari garis lurus persamaan tersebut di perlihatkan dalam Gambar 2.5 di bawah ini. Gambar 2.5 Gratik Hubungan t Terhadap Log (fo-jc) 2.S Fermeabilitas tanah Permeabilitas tanah merupakan sifat bahan berpori yang memungkinkan aliran rembesan dari cairan yang berupa air mengalir melewati rongga pori yang menyebabkan tanah bersifat permeable. Menurut Braja M. Das, beberapa faktor, yaitu: koetisien permcabilitas tanah tergantung pada!. distrihusi ukuran norj-non tanah. 2. gradasi lanah (distribusi ukuran butir-butir tanah) dan kepadatannya.

14 3. kekentalan cairan, 4. angka pori, 5. kekasaran permukaan butiran tanah, ' u?: ' 6. dan derajat kejenuhan tanah. Tanah permeable disebut tanah yang mudah dilalui oleh air, sedangkan tanah impermeable adalah tanah yang sulit dilalui oleh air. Contoh tanah yang permeable adalah tanah pasir dan kerikil, oleh karena itu Jenis tanah ini sangat cocok sekali untuk sistem drainase pipa dibawah muka tanah. Contoh tanah impermeable adalah tanah lempung mumi. Harga koefisien permeabilitas untuk tiap-tiap tanah adalah berbeda-beda. Beberapa harga kofisien permeabilitas diberikan dalam tabel berikut. Table 2.1 Harga - harga koefisien permeabilitas pada umumnya. Jenis Tanah Permeabilitas (cm/ detik) Permeabilitas (ft/ menit) Kerikil bersih 1, ,0-200 Pasir kasar 1,0-0,01 2,0-0,02 Pasir halus 0,01-0,001 0,02-0,002 Lanau 0,001-0, ,002-0,00002 Lempung Kurang dari 0, Kurang dari 0, Sumber : Mekanika Tanah Jilid I, Braja M. Das, 1988 Uji standar di laboratorium yang digunakan untuk menentukan harga koefisin permeabilitas suatu tanah, yaitu: uji tinggi konstan (Constant Head Test) dan uji tinggi jatuh (Falling Head Test). Adapun prosedur pelaksanaan uji tinggi jatuh (Falling Head Test) yang dilakukan di laboratorium antara lain: 1. Ambil contoh tanah dan campurkan air secukupnya untuk menghindari segresi selama pengujian tabung sampel sehingga campuran tersebut dapat mengalir bebas untuk membentuk lapisan- lapisan dalam tabung. 16

15 2. Lepaskan tutup tabung atas dengan cara membuka baut-bautnya lalu masukkan batu pori kedalamnya 3. Masukkan campuran tanah ke dalam tabung dengan menggunakan corong dengan gerakan melingkar. 4. Letakkan batu pori dan pegas di atasnya lalu tabung ditutup, catat tinggi benda uji dalam tabung sampel. 5. Hubungkan selang intake ke lubang burrete kran, burrete dalam posisi tertutup. 6. Bila perlu gunakan vacum pump untuk menghampakan tabung selama 30 menit. Buka kran burrete biar air mengisi seluruh tabung. Tambahkan air ke dalam burrete terus menerus, proses penjenuhan ini bisa dilakukan tanpa vacum pump. 7. Alirkan air melalui sampel sampai debitnya konstan lalu tutup kembali kran burrete. Isi burrete sampai skala teratas lalu catat ketinggian air diatas lubang pengeluaran. Catat tanggal dan waktu mulai percobaan, buka kran burrete dan tampung air yang kcluar kedalam gelas ukur. Tutuplah ujung atas burrete dan gelas ukur dengan kain katun lembab untuk mencegah penguapan. Hitung percobaan bila volume air yang keluar telah mencapai 20 ml (minimal), catat posisi ketinggian air dalam bunete, volume air dalam gelas ukur dan waktu akhir percobaan. Rumus yang digunan untuk perhitunganfalling headiest: (2.12) Dimana: it a L A t = Koefisien permabilitas tanah (cm/detik) = Luas pipa hidran (cm^) = Panjang sampel tanah (cm) = Luas sampel (cm^) = Waktu (detik) 17

16 iso lit = Ketinggian air awal (cm) - Ketinggian air pada waktu t (cm) Gambar 2.6 alat uji permeabilitas (J'^^/Z/ng 2.6 Sumur resapan Sumur resapan {Infiltration welt) adalah sumur atau lubang pada permukaan tanah yang dibuat untuk menampung air hujan/aliran permukaan agar dapat meresap ke dalam tanah (Ir. Kusnaedi, 2002/ Sumur resapan ini kebalikan dari sumur air minum. Sumur resapan merupakan lubang untuk memasukkan air dari ke dalam tanah, sedangkan sumur air minum berfungsi untuk menaikkan air tanah ke permukaan. Dengan demikian konstruksi dan kedalamanya berbeda. Sumur resapan digali dengan kedalaman diatas muka air tanah. Sumur air minum digali lebih dalam atau dibawah muka air tanah. Pada dasarnya ada 2 (dua) jenis bangunan peresapan yang sering digunakan, yaitu peresapan vertikal (sumur resapan) dan peresapan horizontal (peresapan memanjang). Peresapan vertikal (sumur resapan) adalah bangunan peresapan yang berbentuk sumur. Prinsip tampung aimya adalah vertikal kebawah permukaan tanah dan peresapan aimya kearah vertikal (kebawah seluas 18

17 penampang sumur) dan horizontal (kesamping). Resapan vertikal (sumur rasapan) efektif di gunakan pada daerah yang muka air taneihnya cukup dalam dan area lahan yang digunakan untuk bangunan peresapan tidak terlalu luas. Apabila air tanah dekat dengan permukaan tanah (dangkal), maka peresapan secara vertikal tidak efektif lagi. Pada kawasan yang elevasi air tanahnya dangkal yaitu kurang dari 3 meter, areal tanahnya cukup luas maka peresapan akan lebih efektif dengan sistem resapan horizontal /memanjang yaitu sistem resapan mengunakan pipa PVC dimana diberi lubang resapan (pipa berpori) baik itu untuk resapan air hujan. Pada penelitian ini, jenis sumuran yang ditekankan adalah jenis peresapan vertikal (sumur resapan). Dimensi yang akan digunakan telah ditentukan sesuai dengan ketersedtaan bahan yang ada di pasar Resapan vertikal (Sumur Resapan) Konstruksi sumur resapan, pada dasamya dibuat dari berbagai bahan, yang perlu diperhatikan adalah untuk keamanan, sumur resapan perlu dilengkapi dengan dinding. Bahan-bahan yang diperiukan untuk sumur resapan meliputi: a. Saluran pemasukan atau pengeluaran dapat menggunakan pipa besi, pipa paralon, buis beton, pipa tanah liat, atau dari pasangan batu. b. Dinding sumur dapat menggunakan anyaman bambu, dmm bekas, tangki, fiberglass, pasangan batu kali, pasangan batu bata, atau buis beton. c. Dasar sumur dan sela-sela antara galian tanah dan dinding tempat air meresap diisi dengan ijuk dan kerikil sebagai pemecah energi dan filter atau saringan. d. Sebagai penutup sumur resapan digunakan plat beton bertulang.

18 Sumber : TEKNISIA VOL IX, No.2, Agustus 2004, Oleh Ir. H. Harbi Hadi, MT Gambar 2.9 Konstruksi sumur resapan menggunakan pasangan bata kosongan. Tutup rl*t KetAn ticrlulang Tib.l em. Ciinp ITc ; 3 p»t ; 1 Pi». la: d<n«r.n Potongan I - I Gambar 2.10 Konstruksi sumur resapan menggunakan buis beton. Untuk memberikan hasil yang baik, serta tidak menimbulkan dampak negatif, penempatan sumur resapan harus disesuaikan dengan kondisi iingkungan setempat. Penempatan sumur resapan harus memperhatikan letak septicktank.

19 sumur air minum, posisi rumah, dan jalan umum. Untuk mempermudahnya, dapat dilihat pada tabel 2.2. Tabel 2.2 Jarak Minimum Sumur Resapan dengan bangunan lainnya. No Bangunan objek yang ada Jarak minimal dengan sumur resapan (m) 1 Bangunan / rumah 3,0 2 Batas pemilikan lahan / kapling 1,5 3 Sumur untuk air minum 10,0 4 Septik tank 10,0 5 Aliran air (sungai) 30,0 6 Pipa air minum 3,0 7 Jalan umum 1,5 8 Pohon besar 3,0 Sumber : Dr. Ir. Suripin, 2004 Beberapa Ketentuan Umum untuk Pembangunan Resapan (Deparlemen Pertanian, 2008) : Konstruksi Sumur a. Sumur resapan sebaiknya berada di atas elevasi/kawasan sumur-sumur gali biasa. b. Untuk menjaga pencemaran air di lapisan aquifer, kedalaman sumur resapan harus di atas kedalaman muka air tanah tidak tertekan {unconfimd aquifer) yang ditandai oleh adanya mata air tanah. c. Pada daerah berkapur/^ra/ perbukitan kapur dengan kedalaman/solum tanah yang dangkal, kedalaman air tanah pada umumnya sangatlah dalam sehingga pembuatan sumur resapan sangatlah tidak direkomendasikan. Demikian pula sebaliknya di lahan pertanian pasang surut yang berair tanah sangat dangkal. d. Untuk mendapatkan jumlah air yang memadai, sumur resapan harus memiliki * tangkapan air hujan berupa suatu bentang lahan baik berupa lahan pertanian atau atap rumah. 21

20 e. Sebelum air hujan yang berupa aliran permukaan masuk ke dalam sumur melalui saluran air, sebaiknya dilakukan penyaringan air di bak kontrol terlebih dahulu. f. Bak kontrol terdiri dari beberapa lapisan berturut-turut adalah lapisan gravel (kerikil), pasir kasar, pasir dan ijuk. g. Penyaringan ini dimaksudkan agar partikel-partikel debu hasil erosi dari daerah tangkapan air tidak terbawa masuk ke sumur sehingga tidak menyumbat pori-pori lapisan aquifer yang ada. h. Untuk menahan tenaga kinetis air yang masuk melalui pipa pemasukan, dasar sumur yang berada di lapisan kedap air dapat diisi dengan batu belah atau ijuk. i. Pada dinding sumur tepat di depan pipa pemasukan, dipasang pipa pengeluaran yang letaknya lebih rendah dari pipa pemasukan untuk antisipasi manakaia terjadi overflow/luapan air di dalam sumur. Bila tidak dilengkapi dengan pipa pengeluaran, air yang masuk ke sumur harus dapat diatur misalnya dengan sekat balok dan Iain-lain. Diameter sumur bervariasi tergantung pada besamya curah hujan, luas tangkapan air, konduktifitas hidrolika lapisan aquifer, tebal lapisan aquifer dan daya tampung lapisan aquifer. Pada umumnya diameter berkisar antara 1-1,5 m. Tergantung pada tingkat kelabilan/kondisi lapisan tanah dan ketersediaan dana yang ada, dinding sumur dapat di lapis pasangan batu bata atau buis beton. Akan lebih baik bila dinding sumur dibuat lubang-lubang air dapat meresap juga secara horizontal. j. Untuk menghindari terjadinya gangguan atau kecelakaan maka bibir sumur dapat dipertinggi dengan pasangan bata atau ditutup dengan papan/plesteran Penerapan Konstruksi Sumur Resapan Air Konstmksi Sumur Resapan Air (SRA) merupakan altematif pilihan dalam mengatasi banjir dan menumnnya permukaan air tanah pada kawasan pemmahan, karena dengan pertimbangan : a. pembuatan konstmksi SRA tidak memerlukan biaya besar, b. tidak memerlukan lahan yang luas, dan 22

21 c. bentuk konstruksi SRA sederhana. r Sumur resapan air merupakan reicayasa teknik konservasi air yang berupa bangunan yang dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai bentuk sumur gali dengan kedalaman tertentu yang berfungsi sebagai tempat menampung air hujan dan meresapkannya ke dalam tanah (Dephut,1994). Manfaat yang dapat diperoleh dengan pembuatan sumur resapan air antara lain : 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 intrusi 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 (Dephut, 1995) Bentuk Dan Ukuran Konstruksi Sumur Resapan Air (SRA) Berdasarkan SNI Bentuk dan ukuran konstruksi SRA sesuai dengan SNI No yang dikeluarkan oleh Departemen Kimpraswil adalah berbentuk segi empat atau silinder dengan ukuran minimal diameter 0,8 meter dan maksimum 1,4 meter dengan kedalaman disesuaikan dengan tipe konstruksi SRA. Pemilihan bahan bangunan yang dipakai tergantung dari fungsinya. Pada SNI No dijelaskan tentang tata cara perencanaan sumur resapan air hujan, standar ini merupakan hasil revisi dari Standar Nasional Indonesia (SNI) No Persyaratan umum yang harus dipenuhi menurut SNI ini adalah sebagai berikut 1. Sumur resapan ditempatkan pada lahan yang relatif datar. 2. Air yang masuk kedalam sumur resapan adalah air yang tidak tercemar.

22 3. Penempatan sumur air hujan harus mempertimbangkan keamanan bangunan sekitamya. 4. Hal - hal yang tidak memenuhi ketentuan ini harus disetujui oleh instansi yang berwenang. 5. Harus memperhatikan peraturan daerah setempat. Persyaratan teknis yang harus dipenuhi antara lain sebagai berikut: 1. Kedalaman air tanah minimum 1,5 meter pada musim hujan. 2. Struktur tanah yang dapat digunakan harus mempunyai nilai permeabilitas tanah > 2, cm/jam. 3. Jarak penempatan sumur resapan air hujan teiiiadap bangunan bisa dilihat pada tabel 2.2 Untuk penelitian ini, jenis sumur yang akan digunakan adalah sumuran yang berbentuk lingkaran dan terbuat dari cincin beton. Seperti halnya pengukuran infiltrasi dengan ring infiltrometer maka proses pengukuran infiltrasi dengan adanya sumur resapan ini juga hampir sama dengan infiltrometer.