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 (Q 5 ), untuk asumsi semua luas area kedap air diperoleh kedalaman sumur resapan (H) tipe I (E 1 ) = 4,35 m, tipe II (E 2 ) = 2,41 m, dan tipe III (E 3 ) = 1,77 m. Kemudian desain dengan teknik perencanaan PU dengan diameter (d) 2,4 m berdasarkan intensitas curah hujan 5 tahun sekali (I 5 ) 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 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang...1 1.2 Rumusan Masalah...3 1.3 Maksud dan Tujuan...3 1.4 Manfaat Penelitian...4 1.5 Batasan Masalah...4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum...5 2.2 Sumur Resapan...5 2.3 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 METODE PENELITIAN 3.1 Umum...42 3.2 Daerah Penelitian...42 3.3 Data Perencanaan...42 3.4 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 Δα 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
Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Tabel 4.13 Tabel 4.14 Tabel 4.15 Tabel 4.16 Tabel 4.17 Tabel 4.18 Tabel 4.19 Tabel 4.20 Tabel 4.21 Tabel 4.22 Tabel 4.23 Tabel 4.24 dan Stasiun Sumerta...64 Perhitungan Curah Hujan Maksimum Harian Rata- Rata...65 Hasil Uji Konsistensi Data Untuk Stasiun Sanglah Dengan Metode RAPS...69 Hasil Uji Konsistensi Data Untuk Stasiun Sumerta Dengan Metode RAPS...70 Perhitungan Koefisien kemencengan (Cs) dan Koefisien Kepuncakan (Ck)...71 Penentuan Distribusi Frekuensi...72 Perhitungan Curah Hujan (X)...73 Perhitungan Log Person Type III...74 Pengamatan Uji Smirnov-Kolmogorov...77 Pengujian Nilai Distribusi Frekuensi Log Person Type III dengan Metode Chi Kuadrat...78 Hujan rancangan untuk berbagai periode ulang...79 Perhitungan Intensitas Curah Hujan...79 Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode ulang 2 tahun...80 Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode ulang 5 tahun...81 Perhitungan a,b dengan rumus Talbot untuk periode ulang 10 tahun...82 Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk periode ulang 2 tahun...83 Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk periode ulang 5 tahun...84 Perhitungan log a dan n dengan Rumus Sherman untuk periode ulang 10 tahun...85 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 m 2... 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