BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pendekatan Penelitian Seperti yang telah dijelaskan pada bab I dan II bahwa penelitian studi kapasitas infiltrasi menggunakan metode Horton hal ini disebabkan karena data untuk memperoleh parameter metode ini mudah dilakukan dengan biaya yang terbatas dengan hasil yang dapat. Sedangkan untuk pengukuran laju infiltrasi dilapangan dilakukan dengan ring infiltrometer karena metode pengukuran ini sangat mudah dalam penerapan dilapangan, murah dibanding dengan simulator hujan dan sesuai dengan keadaan tanah dilapangan. Pada penelitian ini tidak menggunakan double ring infiltrometer karena kondisi tanah merupakan tanah urugan batu untuk itu dibutuhkan gaya atau tenaga yang besar untuk melakukan penetrasi untuk ring yang berdiameter besar. Untuk mempermudah penelitian ini maka diperlukan pendekatan atau metodologi penelitian yang di mulai dari pengumpulan data data. Pengumpulan data dibagi menjadi dua bagian yaitu pengumpulan data primer dan pengumpulan data sekunder hal ini dimaksudkan agar mempermudah penelitian, hal ini dapat dilihat dari bagan alir penelitian di bawah ini.
3.2 Pengambilan Data Sekunder Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian Data yang didapat dari badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG), Jakarta Pusat dari tahun 1990 sampai 2002. Data tersebut adalah besarnya curah hujan dikawasan Kemanggisan yang diukur dari stasiun Cengkareng, Jakarta Barat. Penggunaan data curah hujan stasiun Cengkareng sebagai data pada penelitian ini adalah karena stasiun tersebut merupakan stasiun terdekat dan telah sesuai dengan metode Thiessen seperti yang telah dijelaskan pada bab 2. Data curah hujan tersebut hanya dapat diambil dari tahun 1990 sampai 2002 disebabkan karena data soft copy yang terbaru hanya sampai tahun 2002. Data curah hujan yang didapat
nantinya akan digunakan untuk menghitung distribusi frekuensi curah hujan. Selain data tersebut luas area pengukuran dan detail letak titik pengambilan sample juga digunakan untuk penelitian ini dan data tersebut didapat dari Building Management universitas Bina Nusantara. Besarnya curah hujan atau kapasitas curah hujan yang jatuh atau mengalir dari atap rumah dan mengalir dikawasan tersebut yang didapat, digunakan untuk menghitung debit limpasan. Dimana untuk menghitung besarnya kapasitas aliran yaitu dengan mengalikan koefisien run off, koefisien penyebaran hujan, intensitas hujan, dan luasan atap. 3.3 Pengambilan Data Primer Data primer didapat dari pengukuran dilapangan yang dilakukan di universitas Bina Nusantara, Kemanggisan, Jakarta Barat. Data primer diambil terdiri dari : a. Data laju infiltrasi tanah yang diukur dengan menggunakan ring infiltrometer. b. Data permeabilitas tanah yang diuji di laboratorium tanah. c. Data laju infiltrasi dengan pada lubang resapan biopori. Ring infiltometer adalah suatu pipa besi yang bergaris tengah 25 30 cm dengan tinggi 60 cm. Pada bagian atas pipa terdapat plat yang berfungsi memudahkan dan melindungi ring pada saat ditekan. Untuk pelaksanaan pengukuran infiltrasi dengan ring infiltrometer dilakukan dengan langkah langkah sebagai berikut : a. Menentukan lahan yang akan diukur b. Membersihkan lahan lahan yang akan diukur c. Mempersiapkan alat alat pada lokasi pengukuran d. Menekan ring infiltrometer kedalam tanah + 50 cm e. Membersihkan tanah tanah yang terkelupas didalam ring infiltrometer
f. Menuangkan air kedalam ring infiltrometer sampai penuh dan tunggu sampai air tersebut seluruhnya terinfiltrasi. Hal ini perlu dilakukan untuk menghilangkan retak retak tanah yang merugikan pengukuran. g. Air dituangkan kembali sampai penuh h. Setelah air penuh, stopwatch dinyalakan dan air didiamkan selama 5 menit i. Setelah 5 menit, penurunan yang terjadi diukur dan dicatat j. Air dituang kembali secepatnya kemudian diamkan kembali selama 5 menit Besar penurunan muka air kemudian diukur dan dicatat kembali k. Pada poin j dilakukan secara terus menerus sampai laju penurunan konstan atau penurunan muka air ke n sama dengan laju penurunan muka air ke n+1 dengan waktu pengamatan yang sama yaitu 5 menit Sebelum pengambilan sampel data infiltrasi menggunakan ring infiltrometer maka dihitung terlebih dahulu jumlah sampel yang dapat mewakili luas area kampus Kijang, Universitas Bina Nusantara. Perhitungan jumlah sampel dilakukan dengan maksud agar pengambilan data menjadi lebih efisien dan efektif baik dari segi waktu maupun biaya. Namum karena terbatasnya area yang memiliki tanah lunak dan terbuka maka pada penelitian ini diambil 7 titik sampel pengukuran laju infiltrasi tanpa biopori dan dengan biopori. Permeabilitas tanah merupakan sifat bahan berpori yang memungkinkan aliran rembesan yang berupa air mengalir melewati rongga pori yang menyebabkan tanah bersifat permeablel. Data permeabilitas diperoleh dari uji laboratorium tanah data ini sama fungsinya dengan data hasil uji lapangan diatas. Seperti yang telah dijelaskan pada bab II biopori adalah lubang silindris yang dibuat secara vertikal kedalam tanah dengan diameter 10 cm dan kedalam sekitar 80
100 cm. Untuk pembuatan lubang resapan biopori dilakukan dengan langkah langkah sebagai berikut : a. Buat lubang silindris secara vertikal kedalam tanah dengan diameter 10 cm. kedalaman lubang kurang lebih 100 cm atau tidak melampaui muka air tanah bila air tanahnya dangkal. Jarak antar lubang antara 50 100 cm. b. Mulut lubang dapat diperkuat dengan semen selebar 2 3 cm dengan tebal 2 cm disekeliling mulut lubang. c. Isi lubang dengan sampah organik yang berasal dari sampah dapur, sisa tanaman, dedaunan, atau pangkasan rumput. d. Sampah organik perlu selalu ditambahkan kedalam lubang yang isinya sudah berkurang dan menyusut akibat proses pelapukan. e. Kompos yang terbentuk dalam lubang dapat diambil pada setiap akhir musim kemarau bersamaan dengan pemeliharaan lubang resapan. Setelah lubang biopori terbentuk maka pengukuran laju infiltrasi dilakukan sama seperti untuk pelaksanaan pengukuran ring infiltrometer hanya saja tanpa menggunakan ring infiltrometer. Pengukuran laju infiltrasi tanpa menggunakan ring infiltrometer pada biopori disebabkan karena kedalaman biopori lebih dalam dibanding dengan panjang ring infiltrometer, jika ring dibuat lebih panjang maka proses penetrasi ring kedalam tanah akan menjadi lebih sulit dan biaya yang dikeluarkan menjadi lebih besar. Untuk mengetahui lebih detail dimana penelitian akan dilakukan dapat dilihat pada gambar 3.2 berikut ini. Pengambilan data primer ini akan berlangsung selama kurang lebih tiga hari terhitung sejak tanggal 2 Desember 2009 sampai dengan 4 Desember 2009 dengan kondisi cuaca tidak hujan dan tanah tidak jenuh.
G F D E C B A Dimana titik pengukuran akan dilakukan Sumber : Building Management Biuns University, 2009 Gambar 3.2. Landscape Kampus Kijang 3.4 Pengolahan Data Curah Hujan dan Debit Limpasan Pengolahan data curah hujan rencana dilakukan dengan metodologi berikut. a. Pemeriksaan data hujan maksimum harian dari pos hujan yang tersedia di sekitar lokasi studi. b. Analisis frekuensi, untuk menentukan distribusi statistik yang sesuai dengan kondisi data pos hujan yang ada; c. Distribusi statistik yang dicoba adalah distribusi Normal, Log-Normal, Gumbel dan Log-Pearson Tipe III. Sedangkan pemilihan data terhadap distribusi dilakukan berdasarkan persyaratan masing masing distribusi pada bab 2.
d. Menganalisa intensitas curah hujan rencana Untuk lebih jelas dapat dilihat pada diagram alir pengolahan data curah hujan berikut ini. Gambar 3.2 Bagan Alir Pengolahan Data Curah Hujan 3.5 Analisa data Primer
Data primer yang didapat dari hasil pengukuran dilapangan dianalisa dengan langkah langkah sebagai berikut : a. Menganalisa data dari hasil pengukuran double ring infiltrometer dilapangan dengan menggunakan metode Horton b. Dari data hasil pengukuran double ring infiltrometer di dapat infiltrasi awal (f o ) dari tanah. Kondisi ini tergantung dengan kadar air dalam tanah. c. Selain nilai infiltrasi awal (f o ) hasil pengukuran double ring infiltrometer menghasilkan nilai infiltrasi konstan (f c ). d. Menganalisa bentuk persamaan dari kapasitas infiltrasi dengan persamaan Horton. e. Dari bentuk persamaan di dapat nilai konstanta yang menunjukkan laju pengurangan kapasitas infiltrasi (k). f. Dari parameter pada poin b, c, d dan e maka diketahui kapasitas infiltrasi. g. Mengetahui kapasitas infiltrasi tanpa biopori dan dengan biopori. h. Kapasitas infiltrasi bersama dengan intensitas hujan dan debit limpasan dapat digunakan sebagai acuan untuk merencanakan jumlah lubang biopori yang akan dibuat. i. karateristik permeabilitas tanah dianalisa dari uji laboratorium tanah untuk mengetahui hubungannya dengan laju infiltrasi tanah Untuk lebih jelas dapat dilihat pada diagram alir analisa data primer berikut ini.
Identifikasi permasalahan Pengumpulan data Primer Uji Permeabilitas Tanah Analisa Infiltrasi Pengukuran Laju Infiltrasi dengan Menggunakan Double Ring Infiltrometer Pengukuran dilapangan Dengan Biopori Tanpa Biopori Mencari Parameter f o dan f c Membentuk Persamaan Laju Infiltrasi dengan Persamaan Horton Analisa Parameter k Analisa Laju Infiltrasi Pembanding Analisa Koefisien Permeabilitas Mendekati atau tidak? No Gunakan Metode lain Yes 1 Analisa Banyaknya Biopori Analisa Hasil selesai Gambar 3.3. Diagram Alir Analisa Banyaknya Biopori.