PENGGUNAAN APLIKASI SISTEM PERESAPAN BIOPORI TERHADAP ALIRAN DRAINASE UNTUK MENGATASI BANJIR DI KECAMATAN BANDA SAKTI KABUPATEN ACEH UTARA MUAZZI

Transkripsi

1 PENGGUNAAN APLIKASI SISTEM PERESAPAN BIOPORI TERHADAP ALIRAN DRAINASE UNTUK MENGATASI BANJIR DI KECAMATAN BANDA SAKTI KABUPATEN ACEH UTARA TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil MUAZZI DosenPembimbing Ir. Terunajaya, M.Sc NIP BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 ABSTRAK Permasalahan banjir bukanlah persoalan yang sederhana, banyak faktor yang harus dipertimbangkan. Misalnya faktor permasalahan drainase dalam perencanaan ini antara lain, pertambahan debit banjir akibat perubahan tata guna lahan, penyempitan dan pendangkalan saluran akibat desakan permukiman, endapan sedimen, dan permasalahan sampah. Solusi untuk mengatasi banjir di Kecamatan Banda Sakti adalah dengan menerapkan sistem konservasi air, salah satunya lubang resapan biopori dan sumur resapan. Dalam Penelitian ini Sebagai studi kasus peneliti mengambil lokasi di Kecamatan Banda Sakti, data-data yang telah dikumpulkan kemudian diolah dan dianalisis kembali. Data primer yang di dapat berupa laju infiltrasi air ke dalam tanah dan nilai laju infiltrasi sebelum dan sesudah adanya lubang resapan biopori dan jumlah lubang resapan biopori untuk mengetahui nilai reduksi debit banjir akibat lubang resapan biopori. Metode analisa yang dipakai untuk mendapatkan data tersebut adalah metode Harton. Selain itu data intensitas hujan harian maksimum juga akan dicari, dengan menggunakan metode Distribusi Normal, Log Normal, Log Person-III dan Gumbel. Kemudian di hitung kapasitas drainase dan sumur resapan. Berdasarkan penelitian diperoleh nilai koefisien permeabilitas (k) tanah adalah 9,610 x 10 4 cm/detik, nilai laju infiltrasi konstan (fc) di lokasi studi adalah 18 cm/jam, sedangkan nilai laju infiltrasi (fc) rata-rata lubang resapan biopori adalah 95,20 cm/jam. Berdasarkan data yang telah dianalisis didapat jumlah lubang resapan biopori yang ideal untuk kawasan studi dengan luas atap rumah 90 m 2 dan luas halaman 60 m 2 sebanyak 7 lubang resapan biopori, dan untuk sumur resapan yang berbentuk lingkaran, diperlukan sumur yang berdiameter 0,5 meter dan kedalaman 1,5 meter untuk setiap rumah. Berdasarkan hasil analisis sumur resapan di Kecamatan Banda Sakti terlihat bahwa konstruksi sumur resapan direncanakan tipikal dengan model tunggal, untuk atap rumah 90 m 2 dan luas halaman 60 m 2 diperoleh sumur resapan diameter 0,5 meter dan kedalaman 1,5 meter dan lubang biopori sebanyak 7 buah lubang. Kata kunci: Lubang resapan biopori, sumur resapan, infiltrasi, permeabilitas,drainase

3 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum.wr.wb. Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberi karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam ke atas Baginda Rasulullah Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari-hari, karena sungguh suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketekunan dan kesabaran untuk tidak pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Studi Stara Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik. Adapun judul skripsi yang diambil adalah: Penggunaan Aplikasi Sistem Resapan Biopori Terhadap Aliran Drainase Untuk Mengatasi Banjir Di Kecamatan Banda Sakti Kabupaten Aceh Utara Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu : 1. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat bernilai dalam membantu penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini. i

4 2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 4. Bapak Ir.Alferido Malik, Emma Patricia Bangun,ST,M.Eng. selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini. 5. Ayahanda Hanafiah dan Ibunda Jasmiah tercinta yang telah banyak berkorban, memberikan motivasi hidup, semangat dan nasehat, saudarasaudari tercinta: Rosniati, Fuadi, Askar Ruddin, Armi, Humaizi, Ira, Yahdin, Makda, Yahdam, Yahni dan Macek-macek beserta keluarga besar yang selalu mendoakan dan mendukung penulis. 6. Keluaga besar Almarhum Bapak Bukhari yang selalu memberikan dukungan dan bantuan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 7. Ummi dan Tia yang selalu memberikan dukungan, Semangat dan doa kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 8. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 9. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis. ii

5 10.Kawan-kawan seperjuanga Khatab, Aris, Fadlan, T.Cut, Rafiq, Wahyu, M.afis, Dedial, Alfrendi, Imam, Odik, Maulana, Dek Subar, Dek Rahmad serta teman-teman lain yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 11.Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca. Medan, Maret 2014 Penulis, ( Muazzi ) iii

6 DAFTAR ISI ABSTRAK KATAPENGANTAR... i DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... ix DAFTAR NOTASI... xi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang PerumusanMasalah Pembatasan Masalah TujuanPenelitian Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Siklus Hidrologi Konsep Umum Infiltrasi Pengertian Infiltrasi Proses Infiltrasi Faktor Yang Mempengaruhi Infiltrasi Pengaruh Tekstur Tanah Terhadap Laju Infiltrasi Arti Pentingnya Infiltrasi Perhitungan Infiltrasi dan Laju Infiltrasi Pengukuran Infiltrasi di Lapangan Permeabilitas Tanah Analisis Hidrologi Data Curah Hujan Analisa Frekuensi Curah hujan Distribusi Normal Distribusi Log Normal... 29

7 Distribusi Log Person III Distribusi Gumbel Intensitas Curah Hujan Koefisien Limpasan Intensitas Curah Hujan Koefisien Limpasan Debit Rencana Waktu Konsentrasi Analisis Kapasitas Tampung Saluran Drainase Lubang Resapan Biopori Pengertian Manfaat Lubang Resapan Biopori Cara Kerja Lubang Resapan Biopori Konstruksi Lubang Resapan Biopori BAB III METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Bahan dan Alat Rancangan Penelitian Tahapan Penelitian Pengumpulan Data Pengolahan Data Penyajian Data Kesimpulan dan Saran BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN Analisis Infiltrasi Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi Dilapangan Laju Infiltrasi tanah Sebelum Terdapat LRB Laju Infiltrasi tanah Setelah Terdapat LRB Uji Permeabilitas di Laboratorium Analisis Hidrologi... 69

8 4.3.1 Analisis Curah Hujan Harian Maksimum Analisa Curah Hujan Distribusi Normal Analisa Curah Hujan Distribusi Log Normal Analisa Curah Hujan Distribusi Log Pearson III Analisa Curah Hujan Distribusi Gumbel Analisa Frekuensi Curah Hujan Pemilihan Jenis Distribusi Pengujian Kecocokan Jenis Sebaran Analisa Waktu Kosentrasi dan Intensitas Analisa Kapasitas Drainase Pengurangan Debit Banjir Akibat Lubang Resapan Biopori Perencanaan Jumlah Lubang Resapan Biopori Perencanaan Dimensi Sumur Resapan BAB V KESIMPULANDAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTARPUSTAKA LAMPIRAN

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Siklus Hidrologi... 5 Gambar 2.2 Skema Infiltrasi Dan Perlokasi Pada Dua Lapis Tanah... 7 Gambar 2.3 Kurva Laju Infiltrasi Horton Gambar 2.4Hubungan T dan Log (fo-fc) Gambar 2.5Alat Constand Head Permeability Test Gambar 2.6 Skema Falling Head Permeability Test Gambar 2.7 Lubang Resapan Biopori Gambar 2.8 Contoh Gambar Lubang Resapan Biopori Gambar 3.1Lokasi Penelitian Gambar 4.1 Dimensi Single Ring Infitrometer Gambar 4.2 Dokumentasi Proses Permeabiliti Gambar 4.3 Grafik Log (f0-fc) terhadap Waktu Metode Horton Gambar 4.4 Grafik f(t) Horton Gambar 4.5 Grafik Log (f0-fc) terhadap Waktu Metode Horton Gambar 4.6 Grafik Efisiensi Debit Banjir Total di Daerah Studi Akibar LRB Gambar 4.7 Grafik Curah Hujan Maksimum dan Periode Ulang Gambar 4.8 Grafik Intensitas Curah Hujan Gambar 4.9 Proses Pembuatan Lubang Resapan Biopori Gambar 4.10 Skema Perencanaan Sumur Resapan Dengan Batu Kali Gambar 4.10 Skema Perencanaan Sumur Resapan Dengan Buis Beton... 97

10 DAFTAR TABEL Tabe1 2.1 TeksturTanah dengan Kecepatan Infi1trasi Tabe1 2.2 Harga-Harga Koefisien Permebilitas Tanah Tabe1 2.3 Parameter Statistik yang Penting Table 2.4 Nilai Variable Reduksi Gauss Tabe1 2.5 Nilai K untuk Distribusi Log-Person III Tabe1 2.6 Reduksi Standar Deviasi (Yn) untuk Distribusi Gumbel Tabe1 2.7 Reduksi Variat (Ytr) Sebagai Fungsi Periode Ulang Tabe1 2.8 Reduksi Standar Deviasi (Sn) untuk Untuk Distribusi Gumbel Tabel 2.9 Koefisien Limpasan Berdasarkan Tata Guna Lahan Tabe Koefisien Aliran untuk Metode Rasional Tabel 2.11 Unsur-Unsur Geometris Penampang Saluran Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Laju Infiltrsasi pada Tanah Normal Tabel 4.2 Hasil Analisis Laju Infiltrsasi pada Tanah Normal Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Laju Infiltrsasi pada Tanah setelah terdapat lubang resapan biopori Tabel 4.4 Hasil Analisis Laju Infiltrasi pada Tanah Normal Di Kawasan Perumahan Tabel 4.5 Perbandingan Laju Infiltrasi pada Tanah Normal dan Tanah Dengan LRB Tabe1 4.6 Data Hasil Perhitungan pada Pengujian Falling Head Permeability Tanah Di Laboratorium... 68

11 Tabel 4.7 Data Curah Hujan harian Tabel 4.8 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Normal Tabel 4.9 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Normal Tabel 4.10 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Normal Tabel 4.11 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Normal Tabel 4.12 Analisa Curah Hujan Dengan Distribusi Log Person III Tabel 4.13 Analisa Curah Hujan Rencana Dengan Distribusi Log Person III Tabel 4.14 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Gumbel Tabel 4.15 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Gumbel Tabel 4.16 Rekapitulasi Analisa Curah Hujan Rencana Maksimum Tabel 4.17 Analisa Frekuensi Curah Hujan Tabel 4.18 Perbandingan Syarat Distribusi dan Hasil Perhitungan Tabel 4.19 Perhitungan Uji Chi-Kuadrat Tabel 4.20 Analisa Intensitas Curah Hujan Table 4.21 Jarak Minimum Sumur Resapan Air Hujan Terhadap Bangunan... 92