Sunjoto Teknik Drainasi Pro Air

8/17/2019 Sunjoto Teknik Drainasi Pro Air

http://slidepdf.com/reader/full/sunjoto-teknik-drainasi-pro-air 1/70

TEKNIK DRAINASE

PRO-AIR

Oleh:

Prof.Dr.Ir. Sunjoto Dip.HE, DEA.

Jurusan Teknik Sipil & LingkunganUNIVERSITAS GADJAH MADA

Yogyakarta, 2011

Teknik Drainase



Pro-Air

Oleh: Prof.Dr.Ir. Sunjoto Dip.HE, DEA

1. Pendahuluan

a. Deskripsi

1).Asal kata:

2). Terminology:3). Beda drainase dgn drainasi

4). Konsekuensi perubahan ttg lahan

b.Infrastruktur

1).Depkimpraswil dalam CBUIM (2002) lebih jelas mendefinisikannya sbb:

Prasarana dan Sarana merupakan bangunan dasar yang sangat diperlukan untuk

mendukung kehidupan manusia yang hidup bersama-sama dalam suatu ruang yang

terbatas agar manusia dapat bermukim dengan nyaman dan dapat bergerak dengan

mudah dalam segala waktu dan cuaca, sehingga dapat hidup dengan sehat dan dapat

berinteraksi satu dengan lainnya dalam mempertahankan kehidupannya.



2). Komponen infrastruktur

Dari kedua belas komponen dapat dikelompokkan kedalam tujuh group infrastruktur

(Suripin, 2004):

Kelompok keairan, meliputi air bersih, sanitasi, darinase -drainasi, irrigasi dan

pengendalian banjir, didalamnya termasukInfrastructur air perkotaan.

Kelompok jalan meliputi jalan raya, jalan kota dan jembatan.

Kelompok sarana transportasi meliputi terminal, jaringan rel dan stasiun

kereta api, pelabuhan dan pelabuhan udara.

Kelompok pengolahan limbah meliputi sistem manajemen limbah padat.

Kelompok bangunan kota, pasar, dan sarana olah raga terbuka ( outdoor

sports )

Kelompok energi meliputi produksi dan distribusi listrik dan gas.

Kelompok telekomunikasi.

3). Infrastruktur Air Perkotaan

Urban water supply system

Sistem air bersih adalah suata satu kesatuan penyediaan air bersih yang mencakup

pengadaan (aquisition ) pengolahan (treatment ), mengalirkan (delivery ), distribusi

(distribution ) ke pengguna baik domestik, komersial, perkantoran, industri maupun

sosial.

Urban waste water system

Sistem air limbah perkotaan adalah suatu sistem yang mengumpulkan (collecting ),

mengalirkan (delivery ), mengolah (treatment ) dan membuang (disposal ) dari buangan

air limbah baik dari domestik, komersial, perkantoran, industri maupun sosial.

jumlah air kotor adalah mendekti jumlah air bersih ysng telah dikonsumsi.



Water irrigation system

Sistem air irrigasi adalah mulai dari penangkap ( intake ), mengalirkan (delivery ),

membagi (distribution ), menggenangi sawah. Saluran drainasi makin kehilir makin

kecil dimensinya karena debit air yang dialirkan kemakain kecil kehilir. Berbeda

dengan saluran drainase atau drainasi yang semakin kehilir semakin besar dimensinya

karena debit air semakin bertambah. Persoalan lain adalah elevasi saluran irigasi

lebih tinggi dari lahan sekitar dan sebaliknya saluran drainase/i selalu lebih rendah

dari lahan sekitar.

Drainase Perkotaan

Kata drainase berasal dari drainage (ing, fra) yang secara umum berarti

’mengalirkan, menguras, membuang atau mengalihkan air’ . Hampir semua kota-

kota di negara maju terutama yang intensitas hujannya rendah pada umumnya Urban

Drainage System nya menyangkut sekaligus yaitu penaganan air hujan dan air limbah

sekaligus. Artinya saluran air limbah dan saluran air hujan cukup satu tanpa

dipisahkan hingga pada saat hujan sering terjadi bahwa air dari treatment plant

yang belum sempurna terdekomposisi bahan organiknya telah terdorong keluar

masuk kebadan air akibat tambahan air hujan, yang biasanya bila hujan terjadi

terlalu lebat.

2. Urbaniasi

Terjadinya genangan

a. Luas bidang infiltrasi berkurang

b. Temporary storage (tajuk) hilang

c. Sponge system ( mulch ) hilang





Gambar 2. Bagan alir kerusakan sumberdaya air akibat urbanisasi dan alternativesolusi (Sunjoto, 2007)

U R B A N I Z A T I O N

PopulationDensity

Increases

Storm waterQuality

Deteriorates

WaterDemand

Rises

BuildingDensity

Increases

VegetationCoverageDecreases

WindCurrentChanges

WaterborneWasteRises

WaterResourcesDecreases

ImperviousArea

Increases

DrainageSystem

Modified

EnergyDemandIncreases

GroundwaterRecharge Reduces

Runoff VolumeIncreases

Flow VelocityIncreases

Receiving Water

QualityDeteriorates

Base FlowReduces

Peak Runoff RateIncreases

Lag Time & TimeBase Reduce

POLLUTIONCONTROL

PROBLEMS

GROUNDWATER

CONTROLPROBLEMS

FLOODCONTROL

PROBLEMS

URBANCLIMATECHANGE

PROBLEMS

P R O – W A T E RM A Z H A B

(Recharge System)

C O N – W A T E RM A Z H A B

(Channel System)



Prof.Dr.Ir. Sunjoto Dip.HE, DEA-Outline Teknik Drainase Pro-Air-JTSL-FT-UGM, Yogyakarta Page 7

3. Mashab dalam ilmu drainase

a. Con-Water Mazhab (Mashab Nafi-Air)Con-Water Mashab ini adalah teknik menyelesaikan genangan dengan membuang

air secepatnya secara gravitasi kedaerah lebih rendah atau dengan pompa bilatopografi tak memungkinkan. Pada umumnya dilaksanakan dengan parit, sungai danakhirnya ke laut dan cara ini telah dilaksanakan dan mendominasi sejak zaman Romawisampai saat ini. Kajian utama adalah menetapkan arah aliran dan menghitung dimensibangunan-bangunan tersebut diatas terutama dimensi saluran. Mashab ini juga disebutdengan Channel System.

1). TerbentuknyaAlamiah : sungai (Natural Drainage )

Buatan: selokan (Artificial Drainage )

2). Letak BangunanDrainase Permukaan (Surface Drainage )

:Permukiman, jalan, lapangan terbangDrainase bawah permukaan (Subsurface Drainage )

:Lapangan sepak bola, taman, lapangan olah raga lainnya

3). Fungsi

Satu Fungsi (Single purpose )Banyak Fungsi (Multi Purpose )

4). KonstruksiSaluran TerbukaSaluran Tertutup

5). Cross Section Persegi

TrapesiumLingkaran

6). Cara PelaksanaanOn SitePre Fabricated






c. Model Imbangan Air menurut Sunjoto (1989):

Kebutuhan air domestik diperhitungkan sebesar 100 l/kpt/h, yaitu rerata darikebutuhan air perkotaan/urban 200 l/kpt/h dan kebutuhan air pedesaan/rural 60

l/kpt/h dengan penduduk urban sebesar 30% dan rural 70%.Data (riil):

Curah hujan: 2.580 mm/th)**Evapotranspirasi: 1.250 mm/th)**Kebutuhan air domestik: 100 l/kpt/hKoefisien limpasan permukaan: 0,95Kebutuhan penutupan bangunan: 50 m2/kpt)*Rendemen: 60 %

Note :)* Penulis

)** Departemen Pekerjaan Umum (1984)

1). Kebutuhan air domestik

Vka = 1.000.000x0,10x365 = 36,50.106 m3/thn

2). Air terbuang

Vat = 1.000.000x0,95x50x0,60x(2,58-1,25) = 37,90.10 6 m3/thn

Kesimpulan dari perhitungan tersebut adalah V ka ≈ Vat atau:

Volume air terbuang akibat sistem drainase konvensional adalah setaradengan jumlah air yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan airdomestik.




4. Data Dalam Perencanaan

a. GenanganLokasi

LuasLamaFrekuensiTinggiKerugian

b. TopographyArah buanganAspek hydrolika

Lokasi bangunanArah aliran air tanah

c. Tataguna lahanBuilding coverage ratio/BCR ingat bukan Benefit Cost RatioBatas persilKepemilikanNilai asset

d. Sifat TanahJenis tanahKekuatan tanahPermeabilitas

e. Master plan/RTRW = Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten/desa..Kesesuaian rencana

f. Prasarana dan utilitasPemanfaatan bangunan eksisting

g. DemographyPenyesuaian dengan kerapatan > C = koefisienrunoff

h. KelembagaanPemeliharaan dan biaya operasional




i. PerundanaganImplementasi system yang tepat

j. Persepsi masyarakatPartisipasi

k. Sosial ekonomiPenyesuaian konstruksi

l. Kesehatan lingkunganAspek konstruksi

m. Material tersediaPilihan konstruksi

n. HidrologiTime of concentration of precipitation (channel system)Dominant duration of precipitation (recharge system)Intensity Duration Curve (IDC)

o. BiayaSkala prioritas




5. Benefit Recharge System

1. Secara Fisik

a. Memperkecil puncak hydrograph di hilir>Retarding basin

b. Reduksi dimensi jaringanDimensi saluran drainase dpt direduksiBila perlu = nolMemperlebar jalan lingkungan

c. Mencegah banjir lokal.

> Genangan local dapat diresapkan

d. Memperkecil konsentrasi pencemaranVolume air tanah meningkat maka konsentrasi pencemaran menjadi semakinencer:

p s

p p s s

QQC QC QC (1)

C : Konsentrasi air finalCs : Konsentrasi air hujanCp : Konsentrasi air tercemarQs : Debit air hujanQp : Debit air tercemar

Dengan kata lain untuk daerah payau sistem ini akan meperbaiki kualitas airtanah.




e. Mempertahankan tinggi muka air tanah.

1). Mempertahankan tinggi muka air tanah.Konversi dari hutan ke permukiman

a c

b

2). Mengembalikan tinggi muka air tanahKonversi lahan kritis menjadi kawasan pemukiman.

c

a b

a : muka air tanah asli b : muka air tanah tanpa recharge system c : muka air tanah dengan recharge system

Gambar 3. Skema hubungan konversi lahan dengan muka air tanah

MEMBANGUN SEKALIGUS MEMPERBAIKI LINGKUNGAN .

mulch







f. Mencegah intrusi air laut.Badon Ghyben (1888) & Herzberg (1901) membangun teori keseimbangan airtawar dan air asin di pantai berpasir.

h u j a n

Permukaan tanahPermukaan air tanah

h Permukaan air laut

hf hs

Air tawar (f)

Batas air asin dengan air tawarA

air asin

Gambar 4. Skema tampang suatu pulau dengan tanah homogen dan isotropis.

Tekanan hidrostatis dititik A adalah p A:pA = ρs g hs (2)pA = ρf g hf (3)

Persamaan (2) = (3) maka:

Pada umumnya untuk:Air laut ρs = 1,025 t/m 3

} -> (4) maka ∆h = 1/40. h s Air tawar ρf = 1,000 t/m 3




Setiap peningkatan tinggi muka air tanah tawar satu unit akan menambah ketebalancadangan air tawar dibawahnya sebesar 40 unit.




g. Mencegah land subsidence and sinkhole

Akibat eksploitasi air tanah tanpa imbuhan yang seimbang maka rongga poriakan kosong dan tanah akan mampat maka terjadi amblesan karena air adalahuncmpressible sedangkan udara compressible material .

h. Konservasi airCurah hujan rerata : 2,58 m/thEvapotranspirasi 20 % x 1,25 : 0,25 m/th (sistem resapan)Luas Daerah : 132.187,00 .106 m2 Kebutuhan atap : 50 m2/kptRendemen : 60 %Jumlah pddk th 2000 :128.292.000 kptKebutuhan air : 523,5 m3/kpt/th

Volume air yang dikonservasi oleh sistem peresapan :

Vol = 0,60 50 128292000 (2,58 - 0,25) = 8.967,610 .10 6 m3/th

Aliran mantap (AM) untuk pulau Jawa adalah:

Tanpa resapan (AMtr )

Dengan resapan (AMdr) = (43.952,177 + 8.967,610) .106 m3/th= 52.919,787 .106 m3/th




Maka kontribusi sistem peresapan dalam mengurangi defisit air di pulau Jawa danMadura adalah sebesar:

152,98 - 126,91 = 26,07 %sedangkan defisit yang lain harus ditanggulangi dengan teknik-teknik lainnya.Tabel 1. Perhitungan Air Tersedia di pulau Jawa dan Madura

No Pulau LD CH ET CHE APT AM JP AT

- - m 2 m/th m/th m/th m 3/th m 3/th Kpt m 3/kpt/th

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

- - - - - 3-4 2x5 25-35%

x 6

- 7:8

1 Jawa &Madura(1985)

132.187

x106

2,58 1,25 1,33 175.809

x10 6

43.952

x106

91,269

x106

481,57


132.187

x106

2,58 1,25 1,33 175.809

x10 6

43.952

x106

109,443

x106

401,30


132.187

x106

2,58 1,25 1,33 175.809

x10 6

43.952

x10 6

128,292

x106

342,2

Sumber:Direktorat Bina Program Pengairan Departemen Pekerjaan Umum (1984)

2. Sosial Budaya

a. Melestarikan teknik tradisionalb. Membangun asas ‘mensejahterakan pihak lain’ c. Membendung keresahan

Note:halaman rumah tanpa outlet,genangan daerah rendah,daerah hilir yang kebanjiran.




6. Formulasi Recharge System Recharge system adalah suatu bangunan teknis yang direncanakan untuk

meresapkan air hujan ( surface runoff ) kedalam tanah.Recharge system ada tiga macam yaitu Recharge Well , Recharge Trench dan

Recharge Yard atau Rain Garden).

a. Recharge Well

1). Litbang Pemukiman PU (1990)

a). Dinding sumur porusVolume air masuk Vol i = A I TVolume air keluar lewat dasar Vol

od = A

s T K

Volume air keluar lewat samping Volos = P H T KVolume tampungan Vol t = As H

Keseimbangan menjadi:

Vol t = Voli - ( Vol od + Volos )Maka:

b). Dinding sumur kedap air

dengan:H : tinggi muka air dalam sumur (m)I : intensitas hujan (m/j)A : luas atap (m

2)

As : luas tampang sumur (m2)

P : keliling sumur (m)K : koefisien permeabilitas tanah (m/j)T : durasi hujan/pengaliran (j)

Comment: Bila A = 0 harga H < 0




2). HMTL-ITB (1990)

Dengan konsep V. Breen (distribusi hujan 90 %), dan konsep Horton (naturalinfiltration 30 %), maka:

dengan:H : tinggi muka air dalam sumur (m)A : luas atap (m

2)

d : diameter sumur (0,80 s/d 1,40 m) p : faktor perkolasi (mnt/cm)R24j : curah hujan terbesar dlm 24 jam (mm/hr) 0,70 : limpsan prmkaan yg hrs diresapkan (Horton)0,90 : angka distribusi hujan (V. Breen)1/6 : factor konversi dr 24 jam ke 4 jam (V. Breen)

P EpR = 70 %

I = 30 %

Gambar 5. Skema keseimbangan air di permukaan tanah secara natural (Horton)

Comment:Bila A = 0 harga H < 0 Tak memenuhi asas analisis dimensi

3). Konversi dimensi parameter.

(a). Faktor perkolasi vs permeabilitas tanah




(b). Curah hujan harian vs Intensitas hujan

(1). Mononobe

dengan :R : curah hujan terbesar harian (mm)t c : time travel (j)I : intensitas hujan (mm/j)

(2). Hasper (1951)

(a). Bila durasi hujan < 2 jam

(b). Bila durasi hujan 2 < T < 19 jam

dengan:R24j : crh hujan terbesar dlm 24 jam ( mm/hr) I : intensitas hujan (m3/s/km 2)T : durasi hujan (mnt)

Note:

(c). Tinggi hujan harian rerata.

Hubungan antara tinggi hujan harian rerata (SNI 03 2453-2002) dengan intensitashujan adalah sbb:




3). Sunjoto

a). Koefisien permeabilitas tanah (Forchheimer, 1930) .Forchheimer membuat percobaan dengan auger hole dan lubang diberi casing kemudiandituang air dan dihitung dan atas dasar formula ini dikembangkan oleh Sunjoto:

Gambar 6. Skema aliran dalam lubang bor (Forhheimer, 1930)

Persamaan (14) = (15) maka:dengan As = π R2 maka dengan cara integrasi didapat:

Q i=0

Q o=FKh

t1

t

t2

dt

h1

hh2

dh




dengan:K : koefisien permeabilitas tanah (m/j)R : radius sumur (m)F : faktor geometrik (m) F = 4 R (Forchheimer, 1930)t1

: waktu awal pengukuran (j)t 2 : waktu akhir pengukuran (j)h1 : tinggi muka air awal pengukuran (m)h2 : tinggi muka air akhir pengukuran (m)

As : luas tampang sumur (m2 , As = π R2)

Formula (16) adalah untuk menghitung Koefisien permeabilitas tanah (K) menurutForchheimer (1930), bila diketahui perubahan tinggi muka air fungsi waktu dalam borehole dengan debit Q = 0 (air dituang dalam sekejap)

b). Dimensi sumur

Sunjoto (1988) membangun formula ini dengan asas:

1). Debit air masuk kedalam sumur diasumsikan konstan sama dengan Q. Hal ini sesuaidengan keadaan fisik yaitu dalam suatu durasi hujan akan ada debit dari atap yangmasuk kedalam sumur.

2). Debit keluar (meresap) adalah sama dengan faktor geometrik kali koefisienpermeabilitas fungsi ketinggian air dalam sumur Q o = F K h (Forchheimer, 1930).

3). Formula unsteady flow condition ini menjadi sama dengan formula Forchheimer(1930) bedanya adalah yang terakhir ini adalah steady flow condition . Bila waktu takterhingga maka formula Sunjoto akan sama menjadi steady flow condition danformulanya akan sama persis dengan formula Forhheimer (1930)




Gambar 7. Skema aliran dalam sumur (Sunjoto, 1988)

3). Penurunan Formula

Volume air tampungan dalam sumur (17) sama dengan selisih volume air masukdikurangi volume air meresap (18) maka:

Persamaan (17) = (18) diselesaikan dengan cara integrasi:

bila As = π R2 maka akan didapat:

Q i= Q

Q o=FKh

t2

t

t1

dt

h2

hh1

dh

Y

X

H




Menurut Sunjoto (1988):(a). Sumur Kosong tampang lingkaran

Untuk konstruksi Sumur Resapan biasanya dengan dinding samping dan ruang tetapkosong maka dimensinya dihitung dengan:

(b). Sumur Kosong tampang rectangular Untuk konstruksi Sumur Resapan biasanya dengan dinding samping dan ruang tetapkosong maka dimensinya dihitung dengan:

(c). Sumur Isi Material tampang lingkaranUntuk konstruksi Sumur Resapan tanpa dinding samping dan ruang sumur diisi batuatau gravel dimensinya dihitung dengan;

(d). Sumur Isi Material tampang rectangular Untuk konstruksi Sumur Resapan tanpa dinding samping dan ruang sumur diisi batuatau gravel dimensinya dihitung dengan;

dengan:H : tinggi muka air dalam sumur (m)H’ : tinggi muka air dalam sumur terisi material (m)Q : debit air masuk (m 3/j)F : faktor geometrik tampang lingkaran (m) (Tabel 2.)f : faktor geometrik tampang rectangular (m) (Tabel 10.)

K : koefisien permeabilitas tanah (m/j)T : durasi dominan hujan (j)R : radius sumur (m)As : luas tampang sumur ( m2; As = π R2)n : porositas material pengisi




c). Debit Air Masuk.

Debit air masuk dari atap dihitung dengan formula rational:

Q = C.I.A (21)

Q : debit air masuk (m 3/j)C : koefisien aliran permukaan atap (-)I : intensitas hujan (m/j)A : luas atap (m2)

Parameter dalam formula:Koefisien aliran permukaan atap Untuk formula ini koefisien atap atau perkerasan diambil C = 0,95Intensitas hujan Intensitas hujan didapat dari Intensity Durasion Curve = IDC dengan waktubukan Time of Concentration (T c) namun dari Dominant Duration ofPrecipitation (T)Luas atap Luas atap diukur luas datarDurasi Dominan Hujan (dominant duration of precipitation )Durasi dominan hujan adalah lama waktu yang paling banyak terjadi di daerahtersebutFaktor Geometrik Sumur (F)Faktor geometric ( shape factor ) adalah suatu harga yang mewakili dari bentuk

ujung sumur, tampang, radius, kekedapan dinding serta perletakannya dalam lapisantanah.

Harga ini dimunculkan pertama kali oleh Forchheimer (1930) dlm mencari K daripenelitiannya dengan percobaannya sesuai dengan formula (16). Cara ini hanyamenggunakan satu lubang bor saja tanpa sumur pantau spt lazimnya pada formulaDupuit-Thiem yang berbasis Darcy’s Law (1856) yang harus menggunakan sumur pantau.Cara Forchheimer ini memberikan kemudahan dalam perhitungan perencanaan karenasecara eksplisit dapat menghitung dengan data laboratoriom tanpa harus mengetahuidata sumur pantau yang baru bisa diukur setelah pengaliran terjadi di lapangan. Makakonsep Forchheimer ini dapa disebut sebagai mashab baru dlam perhitunganGroundwater Flow selain konsep yang sudah ada yaitu Darcy’s Law.




Kemudian untuk berbagai kondisi sumur harga F dikembangkan oleh peneliti lainseperti:

(1). Dengan formulasi:Samsioe (1931), Harza (1935) , Dachler (1936), Taylor (1948), Hvorslev (1951),Aravin (1965), Sunjoto (1989 -2002).

(2). Dengan grafis:Luthian J.N., Kirkham D. (1949), Hvorslev (1951), Smiles & Youngs (1965),Wilkinson W.B. (1968), Raymond G.P., Azzouz M.M. (1969), Al-Dhahir &Morgenstern (1969), Olson & Daniel (1981)




Tabel 2. Faktor Geometrik Sumur No

Conditions Shape factor (F)Value of F whenR=1; H=0; L=0

Except for F 1 L=1Referenses

1

2,980 Sunjoto (1989a)

2

12,566

Samsioe (1931)Dachler (1936)Aravin (1965)

18,000 Sunjoto (2002)

3

6,283

Samsioe (1931)Dachler (1936)Aravin (1965)

4,000

Forchheimer (1930)Dachler (1936)Aravin (1965)

4

9,870 Sunjoto (2002)

5,50

6,283

Harza (1935)Taylor (1948)

Hvorslev (1951)

Sunjoto (2002)

5

6,227 Sunjoto (2002)

0/0 Dachler (1936)

3,964 Sunjoto (2002)




6

9,870 Sunjoto (2002)

0/0 Dachler (1936)

6,283 Sunjoto (2002)

7

13,392 Sunjoto (2002)

8,525 Sunjoto (2002)

Tabel 3. Diskripsi tentang kondisi sumurConditions Description

1 Resapan pada tanah porus terletak diantara tanah bersifat kedap air di bagian dasar danbagian atas dengan dinding porous setinggi L.

2.a Resapan berbentuk bola berdinding porous dengan saluran vertikal kedap air danseluruhnya berada di tanah yang bersifat porous.

2.b Resapan kubus berdinding porous dengan saluran vertikal kedap air dan seluruhnya berada

di tanah yang bersifat porous.3.a Resapan terletak pada tanah bersifat kedap air di bagian atas dan tanah porous dibagianbawah dengan dasar berbentuk setengah bola

3.b Idem 3.a namun dasar rata4.a Resapan terletak pada tanah yang seluruhnya porous dengan dinding resapan kedap air

dan dasar berbentuk setengah bola.4.b Idem ditto 4.a namun dasar rata5.a Resapan terletak pada tanah yang kedap air di bagian atas dan porous dibagian bawah

dengan dinding sumur permeabel setinggi L dan dasar berbentuk setengah bola5.b Idem ditto 5.a namun dasar rata6.a Resapan terletak pada tanah yang seluruhnya porus dengan dinding sumur bagian atas

impermeabel dan bagian bawah permeabel setinggi L dan dasar berbentuk setengah bola6.b Idem ditto 6.a namun dasar rata7.a Resapan terletak pada tanah yang seluruhnya porus dengan seluruh dinding sumur

permeabel dan dasar berbentuk setengah bola7.b Idem ditto 7.a namun dasar rata

H

H




d). Pengembangan Faktor Geometrik

Harga Faktor Geometrik F 5b Dachler (1936) akan memberikan harga ‘nol dibagi nol’ atau‘tak terdefinisikan’ bila L = 0. Padahal menurut gambar (Tabel 4) kedua gambartersebut adalah akan menjadi sama bila L = 0 maka seharusnya F 5b sama dengan F3b hingga seharusnya harga F 5b = 4 R. Dan perlu diketahui bahwa Sunjoto (2002)membangun suatu formula hingga ketika L = 0 maka harga F5b = 3,964R

atau dengan tingkat kesalahan 0,90 %. (Lihat Tabel 4)

Tabel 4. Perbandingan antara kondisi 3b dengan 5b

3b

4 R

Forchheimer(1930)

Dachler (1936) Aravin (1965)

4,000

5bDachler (1936) 0/0

5b

Sunjoto (2002) 3,964




Beranalogi pada pengembangan Formula F5b Dachler (1936) tersebut, Sunjoto (2002),membangun Formula berbasis F6b Dachler (1936) hingga bila L = 0 maka harga F6b =6,283 R.

Penelitian Harza (1935) dengan sand tank , Taylor (1948) dengan flownetdanHvorslev (1951) dengan electic analog mendapatkan harga faktor geometrikyang berbeda-beda dan oleh Harza diusulkan angka bersama sebesar F 4b =5,50 R.Sunjoto (2002) menbangun formula F 4b yang menjadi F 4b = 2πR ( Tabel 5.)Mengingat dari keadaan fisik bila L = 0 maka gambar kondisi 6b menjadisama dengan kondisi 4b, Sunjoto membangun formula F 6b sperti tabel 5..

Tabel 5. Perbandingan antara kondisi 4b dengan 6b4b

5.5 R Harza (1935) Taylor (1948)

Hvorslev (1951) 5,500

4b

2 π R Sunjoto (2002) 6,283

6bDachler (1936) 0/0

6bSunjoto (2002) 6,283




Perbandingan harga F 5b Dachler (1936) dan Sunjoto (2002)

Perbandingan harga F5b Dachler (1936) dan Sunjoto (2002) dengan variable harga Ldibagi R yaitu mulai darinol hingga satu juta (diumpamakan R = 1) maka dari Tabel 6.nampak bahwa ketika L/R = 0,964 harga kedua peneliti sama besar dan ketika L/R >0,964 maka harga keduanya dapat dikatakan sama dengan penyimpangan terbesarketika L/R = 5.

Tabel 6. Harga faktor geometrik sumur fungsi rasio ‘antara panjang dinding porusdengan radius sumur’, pada kondisi 5b.

DACHLER (1936) SUNJOTO (2002)

L R

∆ F %

0 0/0 3,964 ? 0,000001 6,283 3,964 -36,909

0,0001 6,283 3,965 -36,893 0,001 6,283 3,969 -36,829

0,01 6,283 4,009 -36,192 0,5 6,529 5,830 -10,706

0,964 7,079 7,079 0 1 7,129 7,165 0.504 5 13,586 14,348 5,608 10 20,956 21,720 3,645 25 40,149 40,853 1,753 50 68,217 68,867 0,952 100 118,588 119,186 0,504

1000 826,637 827,101 0,056 10000 6.344,417 6.344,793 0,005

1000000 433.064,548 433.064,818 0,0000

Catatan: Harga ini dihitung dengan L = variable dan R=1.




Perbandingan harga F 6b Dachler (1936) dan Sunjoto (2002)

Perbandingan harga F6b Dachler (1936) dan Sunjoto (2002) dengan variable harga Ldibagi R yaitu mulai darinol hingga satu juta (diumpamakan R = 1) maka dari Tabel 7.nampak bahwa ketika L/R = 2,713 harga kedua peneliti sama besar dan ketika L/R >2,713 maka harga keduanya dapat dikatakan sama.

Tabel 7. Harga faktor geometrik sumur fungsi rasio ‘ant ara panjang dinding porusdengan radius sumur’, pada kondisi 6b.

DACHLER (1936) SUNJOTO (2002)

L R

∆ F %

0 0/0 6,283 ? 0,000001 12,566 6,283 -50,000

0,0001 12,566 6,284 -49,992 0,001 12,566 6,290 -49,944 0,01 12,566 6,351 -48,026 0,5 12,695 9,092 -28,381 1 13,057 11,054 -15,340

2,713 15,323 15,323 0 5 19,072 19,618 2,862 10 27,171 27,915 2,738 25 48,775 49,525 1,537 50 80,298 81,001 0,867

100 136,435 137,084 0,475 1000 909,584 910,083 0,054

10000 6.821,882 6.822,281 0,005 1000000 454.792,118 454.792,400 0,0000

Catatan: Harga ini dihitung dengan L = variable dan R = 1.



Prof Dr Ir Sunjoto Dip HE DEA-Outline Teknik Drainase Pro-Air-JTSL-FT-UGM Yogyakarta Page 34

ATAP BERTALANG

ATAP TANPA TALANG

Gambar 8. Skema Recharge Well




4). Suripin (2004)Alur pikirnya adalah dengan mendasarkan pada persamaan Dupuit dan G.Thiem sbb:

(a). Parallel flow (Dupuit, 1863)

(b). Circular flow in unconfined aquifer

(c). Circular flow in confined aquifer (Thiem, 1906)

(d). Menurut Suripin (2004), bila tak menggunakan sumur pantau rumus menjadi:

Gambar 9. Sumur resapan pada aquifer terkekang

dengan:Q ; debit (m3/s)K : koefisien permeabilitas tanah (m/s)B : tebal confined aquifer (m)h1, h2 : potentiometric head sumur pantau ( m)r1, r2 : jarak sumur pantau terhadap umur resapan (m)H : ketinggian potentiometric surface r : radius sumur

B

2r

permeable

impermeable






6). SNI: 03 2453-2002

SNI: 03 2453-2002 atau Standar Nasional Indonesia ini adalah menggantikan SNIT=06=1990 F. SNI yang terbaru ini lebih tidak jelas karena terdiri dari dua persamaan

yang keduanya tidak dihubungkan antara satu dengan lainnya. Maka dibawah ini dibahasdalam analisis berbagai kemungkinan logisnya agar persamaan ini dapat dipergunakansebagai alat untuk menghitung. Dibawah ini dilampirkan copy dari SNI terbarutersebut.Menurut Balitbang Kimpraswil (2002), manual ini memberikan cara perhitungan dengandasar bahwa volume air hujan dalam durasi terentu (Vab) dikurangi air meresap (Vrsp)dibagi luas tampang sumur dengan koefisien tanah pada dinding 2 x lebih besar daripada didasar sumur sbb:

Volume Andil Banjir: (27)

Volume Air Meresap :(28)

Durasi hujan efektif :

Permeabilitas tanah rata2

Kedalaman sumur?




2). Kedalaman sumur

(m)

dengan,

Htotal : kedalaman total sumur resapan air hujan(m)Vab : volume andil banjir (m3)

Vrsp : volume air meresap (m3

)Ctadah : koefisien limpasanAtadah : luas bidang tadah (m2)R : tinggi hujan harian rerata (l/m 2/hari)Krata2 : koefisien permeabilitas tanah rata2 (m/hari)Kv : koefisien permeabilitas tanah pada dinding sumur (m/hari)Kh : koefisien permeabilitas tanah pada alas sumur (m/hari)t e : durasi efektive (jam) te=0,90*R 0,92 /60 (jam)Atotal : luas dinding sumur + luas alas sumur (m2)

P : keliling alas sumur (m)Ah : luas alas sumur (m2)Av : luas dinding sumur (P xHtotal (m2) ? Vtp : volume air tampungan (m3)

Comment:1). te (j) tak memenuhi analisis dimensi

2). Permeabilitas rerata (30), logika perbandingannya terbalik,

mestinya (KvAv + KhAh)/(Ah + Av)

3). Kv = 2 Kh (apa dasar argumentasinya?)

4). Bila tak ada rumah berarti A = 0, maka H = negatif

5). Tak memenuhi asas Analisis dimensi

6). Vab dgn waktu 1 hari sedangkan Vrsp dgn waktu t e/24 jam




7) Biopori (Kamir R. Brata, 2007)LLuubbaanngg rr eessaappaann bbiiooppoorr ii ((LLBBRR)) adalah lubang silindris yang dibuat ke dalam tanah dengandiameter 10 – 30 cm, kedalaman sekitar 100 cm atau jangan melebihi kedalaman muka airtanah. Lubang diisi sampah organik untuk mendorong terbentuknya biopori. Biopori adalahpori berbentuk liang (terowongan kecil) yang dibentuk oleh aktivitas fauna tanah atau akar

tanaman.

CC AARR AA PP EE MM BB UUAATT AANN L L UUBB AANNGG RR EE SS AAPP AANN BB II OO PP OO RR II

OO ll ee hh :: KK aa mm ii r r RR .. BB r r aa tt aa

BB aa gg ii aa nn KK oo nn ss ee rr vv aa ss ii TT aa nn aa hh dd aa nn AAii rr

DD ee pp aa rr tt ee mm ee nn II llmm uu TT aa nn aa hh dd aa nn SS uu mm bb ee rr dd aa yy aa L L aa hh aa nn FF AAKK UUL L TT AASS PP EE RR TT AANNII AANN II PP BB

BB OO GG OO RR

22 00 00 77

Jumlah LBR: Intensitas hujan (mm/jam) x Luas bidang kedap (m 2 ) (32)




Laju peresapan air perlubang (liter/jam)Comment:

Jasad renik hanya akan membuat pori disekitar lubang karena dekat dengansampah organic

o Volume sebuah sumur peresapan dengan diameter 1 m dan kedalaman 3 makan setara dengan 300 buah biopori

o Hingga Biopori memerlukan lahan pekarangan yang luas untuk mendapatkankapasitas yang sama

o Biopori tak dapat dibuat dibawah bangunan

Bandingkan dengan Vertical Mulch (Google) : VERTICAL MULCHING

http://www.bloomingarden.com/verticalmulch.html

http://www.google.co.id/search?q=vertical+mulch&hl=id&prmd=ivns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=lyitTfPkGo26vQPG9d33Cg&sqi=2&ved=0CD4QsAQ&biw=994&bih=600

What is Vertical Mulching?

Vertical mulching is the process of making many holes in the soil of the root zone of a particular treewith the purpose of creating many entryways for air, moisture, and nutrients to reach the roots of a giventree. This process improves the overall health and vigor of any tree. To properly vertical mulch, you willneed an electric or gasoline powered drill and a 2 to 3” diameter auger. This equipment is available fromany tool rental.










Usulan perhitungan (Sunjoto, 2011):

Mengingat lubang biopori bervolume kecil dibanding dengan sumur peresapanair hujan, yaitu berdiamter 10 cm tinggi 100 cm maka akan cepat penuh terisi

ketika terjadi hujan. Bila lubang sudah penuh terisi air maka aliraninfiltrasinya akan dalam steady flow condition , hingga dapat dihitung denganForchheimer (1935) bukan Sunjoto (1988) karena yang terakhir ini untukunsteady flow condition .

Dimensi lihat Sunjoto (1988)

Maka jumlah Lubang Biopori dapat dihitung:




8). Rusli M-UII (2008)

21 QQQ sumur (33a)

V AQ dasarsumur .1 (33b)

V AQ ur dindingsum .2 (33c)2. encanar dasarsumur A (33d)

rencanarencanaur dindingsum Tinggi A ...2 (33e)

dengan :

Q sumur : Debit total yang dapat ditampung oleh sumur (m 3/hari),

Q 1 : Debit luasan dasar sumur resapan (m 3/hari),

Q 2 : Debit luasan dinding sumur resapan (m3/hari),

V : koefisien permeabilitas tanah = laju infiltrasi (m/hari),

: kt cc e f f f t f 0

rencana : jari – jari dasar sumur = ½ diameter dasar sumur (m),

A dasarsumur : luas dasar sumur (m2),

A dindingsumur : luas dinding sumur (m2).

Rusli (2008) memberikan contoh jumlah sumur resapan yang diperlukan sbb :

sumur

pasan

Q

Qr JumlahSumu lim (33f)




dengan :

Q limpasan : debit hujan dalam satu hari yaitu C.I.A (m3/hari).

Dengan demikian rumus dimensi sumur resapan adalah sebagai berikut :

sumur pasan QQ lim

21lim QQQ pasan

V TinggiV Q pasan ....2.. 2lim

TinggiV Q pasan .2..lim

V

QTinggi pasan

..21 lim (33g)

Comment:




9). ARSIT (1998)

Masahiro Imbe –Association for Rainwater Storage and Infiltration Technology (ARSIT)

- Japan dan Katumi Musiake – Department of Administration & Social Science, Fukushima

University,Japan

Dalam A Simplified Estimation of Infiltration Capacity for Infiltration Facilities

(Imbe dan Musiake, 1998) besarnya air yang meresap ke dalam tanah ditunjukkan seperti

pada persamaan berikut ini :

f out QC Q * (m3/jam) (34a)

Dimana:C : faktor keamanan ( C biasanya sebesar 0,81).

f f K K Q *0 (34b)

Dengan:

Q t : debit air meresap (m 3/jam)

K 0 : koefisien permeabilitas tanah (m/jam)

K f : spesific infiltration pada bangunan resapan (m2

)

Menurut Masahiro Imbe dan Katumi Musiake (1998), nilai K f dihitung berdasarkan

persamaan sebagai berikut ini:

a. Bangunan parit resapan dinding porous :

677,034,1093,3 W H K f (34c)

Nilai Kf pada bangunan ini berupa per satuan panjang

b. Bangunan sumur resapan dinding porous dengan diameter 0,2 m ≤ ≤ 1 m.

188,0570,201,107,6945,0475,0 2 D H D H D K f (34d)




c. Bangunan sumur resapan dinding porous dengan diameter 1 m < < 10 m

773,0606,193,0853,2244,6 2 D D H D K f (34e)

d. Bangunan sumur resapan dinding kedap dengan diameter 0 ,3 m ≤ ≤ 1 m

011,0638,013,11,0497,1 2 D D H D K f (34f)

e. Bangunan sumur resapan dinding kedap dengan diameter 1 m < < 10 m

087,0993,0924,0052,2556,2 2 D D H D K f (34g)

Nakashima dkk. (2003) menggunakan persamaan kontinuitas dalam menentukan

dimensi bangunan parit resapan yang dijabarkan sebagai berikut :

t qqq out in s (34h)

dengan:q s : volume tampungan parit resapan per satu meter panjang parit (m 3/m),

q in : debit air yang masuk ke dalam parit (m 3/jam/m),

q out : debit air yang meresap setiap satu meter panjang parit (m 3/jam/m).

Penentuan dimensi sumur resapan air hujan dapat dilakukan dengan persamaan

sebagai berikut :

t QQQ ou t in s (34i)dengan:

Q s : volume tampungan parit resapan (m3),

Q in : debit air yang masuk ke dalam parit (m 3/jam),

Q out : debit air yang meresap (m 3/jam).




Jika persamaan 34a, 34b dan 34c disubstistusikan ke dalam persamaan (34i) untuk

mencari dimensi parit resapan dinding porous maka :

t K k Qq f in s ..81,0 0

t W H k Qq in s 677,0.34,1.093,3..81,0 0

54837,00854,150533,2..

0 W H k Q H t LW

in

54837,00854,1..50533,2.

00 W k Qk H H t LW

in

0

0

.50533,2.

54837,00854,1.

k t LW

W k Q H in (34j)

dengan : H = kedalaman air ( m ),L = panjang parit resapan ( m ),

W = lebar parit resapan ( m ),

t = durasi hujan ( jam ).

Dimensi sumur resapan dinding porous berdiameter 0,2m ≤ ≤ 1m ditentukan denganmensubstitusikan persamaan 34a, 34b dan 34c ke dalam persamaan 34i seperti berikut ini

:

t K k QQ f in s ..81,0 0

t D H D H Dk QQ in s 188,0570,201,107,6945,0475,0..81,0 20

8181,09167,476545,038475,0

15228,00817,2

0

0

D H Dk t A

k DQ H

s

in (34k)




Dengan cara yang sama akan didapat persamaan - persamaan seperti berikut ini :

a. Bangunan sumur resapan dinding porous dengan diameter 1 m < < 10 m

31093,205764,5.

62613,030086,17533,0

0

20

Dk t

A D Dk Q

H s

in (34l)

b. Bangunan sumur resapan dinding kedap dengan diameter 0,3 m ≤ ≤ 1 m

081,021257,1.

00891,051678,09153,0

0

20

Dk t

A D Dk Q

H s

in (34m)

c. Bangunan sumur resapan dinding kedap dengan diameter 1 m < < 10 m

66212,107036,2.

07047,080433,074844,0

0

20

Dk t A

D Dk Q H

s

in (34n)

Comment:

Tak memenuhi asas analisis dimensi




b. Recharge Trench

1). ITB-HMTL (1990)Luas bidang resapan ini menurut HMTL-ITB (1990), merupakan parit dengan

kedalamam sekitar 1 m yang diisi pasir dan kerikil. Air dari atap dialirkan melaluipipa porus dan luas bidang dihitung dengan persamaan:

dengan:Abr : luas bidang resapan (m2)A : luas atap (m2)

R24j

: curah hujan terbesar dalam 24 jam (mm/hr)p : faktor perkolasi (menit/cm)

Comment:Tak memenuhi asas analisis dimensi

2). MSMAM (Manual Saliran Mesra Alam Malaysia)Storm Water Management Manual for Malaysia

The allowable maximum depth (dmax) should meet the following formula:

where:f c : final infiltration rate (mm/hr)T s : maximum allowable storage time (hrs)n : porosity of tne stone reservoir (n)

The volume of water must be stored in the trench (V) is devined as:




The gross volume of the trench:

PAt is small compared to the V w and may be ignored and the relationship is V = Vt :

where,P : design rainffal event (mm)At : trench surface area (m 2)Vw : design volume that enter the trench (m 3)T f : effective filling time, generally < 2 hoursf d : design infiltration rate (m/hour)dt : depth (m)

Example:Infiltration capacity f c= 0,035 m/hrDesign infiltration rate f d = 0,50 x f c = 0,0175 m/hrEffective filling time T f= 2 hrsCatchment area A = 171 m2 = 0,0171 haPredeveloped C = 0,48Developed C = 0,76Proposed depth d t = 1,50 m

Porosity of fill materials n = 0,35

Predeveloped Q s = 0,00346 m3/s

Developed Qs = 0,00722 m3/sVolume enters Vw = 5,50 m3

Dimention of recharge trench l x w x d = 20 x 0,50 x 1,50 m 2




3). Georgia Stormwater Management ManualFormula ini diambil dari: Maryland Standards Specifications ManagementInfiltration Practices 1984.Juga diacu oleh negara bagian atau kota lainnya seperti Delaware, Brown, dll.

The Area of Infiltration Trench Material Filled:

Where,

A : surface area (feet2)WQv : recharge volume (feet 3)

n : porosity of material (-)d : trench depth (feet)k : percolation (inches/hour)T : filling time (hours)

4). New York State Stormwater Management Design

Salah satu standar pengelolaan air hujan di New York State menggunakan parit

resapan. Persamaan dimensi parit resapan diambil dari New York State Stormwater

Management Design Manual – Chapter 8 ( Anonim, 2003 ) adalah sebagai berikut :

Atau

dengan :

A : surface area (feet 2)WQv : water quality volume (feet 3)n : porosity (-)d : trench depth (feet)




5). California Stormwater Management Design

Dalam California Stormwater BMP Handbook : Infiltration Trench (California

Stormwater Quality Association, 2003), memberikan persamaan dimensi parit resapan

air hujan sebagai berikut :

SA RFV WQV

d (40a)

dengan : d : kedalaman parit,

WQV : volume air masuk,

RFV : volume material pengisi,

SA : luas dasar parit.

Material pengisi menggunakan batuan dengan diameter 1,5” – 2,5”, nilai

porositasnya sebesar 35%. Dengan demikian, persamaan 3.30 dapat ditulis dengan

bentuk lain seperti berikut ini :

SA

WQV n

nWQV

d

1

SA

WQV nd 1

SAnWQV

d .

(40b)

6). Stormwater Management Manual for Western Australia

Persamaan yang dikembangkan adalah beberapa rumus resapan untuk beberapa

bentuk resapan yaitu parit resapan dan pond / kawasan resapan. Pada tulisan ini hanya

membahas rumus untuk parit resapan. Dalam Stormwater Management Manual for

Western Australia : Structural Controls / Chapter 3: Infiltration Systems (Anonim,

2007) persamaan dimensi parit resapan air hujan adalah sebagai berikut ini:




U H

b K H be L

h s .2

..60.. (41a)

dengan :

L : panjang parit ( m ),e s : porositas (disarankan: e s = 0,35 ( gravel ); es = 0,95 ( plastic milk-crate ) dan

es = 0,5 – 0,7 (berisi batuan dan pipa porus sebagai saluran air masuk).b : lebar parit ( m ),H : Kedalaman parit ( m ),K h : koefisien permeabilitas ( m/detik ),

: durasi rencana hujan ( menit ),: Volume air masuk ( m3 ),

U : soil moderation factor (Tabel 8.).

Persamaan 3.43 dapat diubah menjadi :

LU

H b K H be h s .

2..60..

LU H K U b K H be hh s ....30....60..

LU b K H U K be

hh s ....60....30.

U b K L

H U K be hh s ....60....30.

U K be

U b K L H

h s

h

...30.

....60 (41b)

Pada kenyataannya, kondisi tanah bersifat heterogen. Soil moderation factor (U )

merupakan faktor yang bertujuan untuk mengkonversi point soil hydraulic conductivity

menjadi areal soil hydraulic conductivity . N ilai U disajikan pada Tabel 8.




Tabel 8. Soil Moderation Factor ( U )

Tipe Tanah Soil Moderation Factor ( U )

Sand

Sandy Clay

Medium and Heavy Clay

0,5

1,0

2,0

Tanah dengan koefisien permeabilitas rendah dapat diasumsikan bahwa proses

yang terjadi pada bangunan resapan adalah proses perendaman sehingga alasnya

berbentuk bujur sangkar ( L = b ). Dengan demikian rumus di atas berubah menjadi :

U K H ea

h s ...60. (41c)

dengan :

a : luas dasar resapan (m 2)

Tabel 9. Tipe Tanah Berdasarkan Nilai Koefisien Permeabilitas Tanah

Tipe Tanah Koefisien Permeabilitas Tanah

mm / jam m / detikSandy

Sandy Clay

Medium Clay

Heavy Clay

>180

36 – 180

3,6 – 36

0,036 – 3,6

> 5 x 10-5

1 x 10-5 – 5 x 10 -5

1 x 10-6 – 5 x 10 -5

1 x 10-8 – 1 x 10-6

Persamaan (41c)dapat diubah menjadi:

s

h

e

U K a H

...60 (41d)

Waktu pengosongan adalah sebagai berikut :

b L H b Lb L

b L K eb L

T h

s

2..

.log..2

..6,410 (41e)




dengan:

T : waktu pengosongan ( detik ).

Untuk panjang ( L ) = lebar ( b ), maka persamaan di atas berubah menjadi :

h

s

k

e H T

..2 (41f)

7). Minnesota Urban Small Sites BMP Manual

Dalam Minnesota Urban Small Sites BMP Manual : Infiltration Trench(Metropolitan Council/Barr Enginering Co., 2005) volume dan luas permukaan parit

resapan berhubungan dengan volume rencana limpasan yang masuk ke dalam parit dan

permeabilitas tanah di bawah parit. Luas dasar parit yang merupakan permukaan bidang

resapan dapat dicari menggunakan persamaan berikut ini :

t n P V

A..

12 (42a)

dengan:

A : luas dasar parit ( ft 2 ),

V : volume limpasan yang akan diresapkan ( ft3 ),

P : nilai perkolasi (in/jam),

n : porositas ( 0,4 untuk batu berdiameter 1,5 – 3 inch ),

t : waktu retensi ( maksimum 72 jam ).

Jika dalam satuan SI maka persamaan (42) menjadi:

t n P V

A..

(42b)

Dengan: A (m2), V ( m3), P ( m / jam) dan t (jam).




Kedalaman parit biasanya antara 3 – 12 feet. Kedalaman efektif maksimum parit

dapat dihitung berdasarkan perkolasi tanah, porositas dan waktu tampungan pada parit.

Persamaan tersebut adalah sebagai berikut :

nt P D . (42c)

dengan :

D : kedalaman parit (m).

Hubungan antara luas dasar parit ( A ) dan kedalaman parit ( D ) ditunjukkan seperti

berikut ini :

t n P

V A

.. dan

An

V t P

.. (42d)

Persamaan tersebut kemudian disubstitusikan terhadap Persamaan (42c) menjadi

seperti berikut ini :

AnV

n D

..

1 dan An

V D

.2 (42e)

Dengan demikian, pada hakekatnya rumus ini merupakan rumus bangunan

penampungan air hujan bukan rumus resapan air hujan karena tidak dipengaruhi oleh

parameter kemampuan tanah meloloskan air.

8). Montgomary County Maryland

Montgomary County Maryland Department of Permitting Services Water

Resources section (2005) memberikan perhitungan dimensi parit resapan sebagai

berikut :

Volume parit = WQV (2,5) (43a)




Nilai 2,5 merupakan hasil perhitungan terhadap nilai porositas yang diasumsikan

sebesar 40 % maka rumus (43a) dapat berubah menjadi :

BbWQV

D.

)5,2( (43b)

Kedalaman parit (D ) tidak boleh melebihi D maksimum (D max ) yaitu :

D max = 10.f (in/jam) (43.c)

dengan :

WQV : volume air masuk (ft3),

f : nilai infiltrasi pada area parit (in/jam)

b : lebar parit (m)

B : panjang parit (m)

Dmax tidak boleh melebihi 8 feet yang dimaksudkan untuk mempermudah perawatan.




9). ARSIT

DalamA Simplified Estimation of Infiltration Capacity for Infiltration Facilities

(Imbe dan Musiake, 1998) besarnya air yang meresap ke dalam tanah:

f out QC Q * (44a)

f f K K Q *0 (44b)

677,034,1093,3 W H K f (44c)

Dimana:

C : faktor keamanan ( C biasanya sebesar 0,81).

f f K K Q *0 (34b)

Q t : debit air meresap (m 3/jam)

K 0 : koefisien permeabilitas tanah (m/jam)

K f : spesific infiltration pada bangunan resapan (m2)

H : kedalaman air ( m ),

W : lebar parit resapan ( m ),

(parameters lihat ARSIT utk sumur)




11). SunjotoBila muka air tanah tinggi hingga sumur peresapan menjadi tidak efisienmaka dapat dibut sistem horisontal atau Recharge Trench. Dalam teknikperhitungannya ditetapkan tinggi air (H) dalam trench dan lebar parit (b)dan dihitung panjang parit (B)

Gambar 9. Sketch of water balance on the trench

Volume air tampungan dalam parit (40) sama dengan selisih volume air masukdikurangi volume air meresap (41) maka:

h2

h

dhH

t2

t

dtT

B

Q i=Q

Y

h1

Qo=FKht1 b

Xt1




where,Qo : outflow dischargeQ : inflow dischargeAs : cross section area of casingh : depth of watert : duration of flowF : shape factor of casingK : coefficient of permeability

Persamaan (45) = (46) diselesaikan dengan integrasi:

Hasil intergrasinya adalah:

(a). Parit Kosong (Sunjoto, 2008)Bila konstruksi parit tanpa atau dengan dinding samping dan ruang paritkosong maka panjang parit dapat dihitung dengan:

(b). Parit Isi Material (Sunjoto, 2008)Bila konstruksi parit tanpa atau dengan dinding samping dan ruang parit

kosong maka panjang parit dapat dihitung dengan:




where,B : length of trench (L)B’ : length of trench material filled (L)b : width of trench (L)f : shape factor of trench (L)K : coefficient of permeability (L/T)H : depth of water on trench (L)T : dominant duration of precipitation (T)Q : inflow discharge (L3/T) and Q = CIAC : runoff coefficient of roof (-)I : precipitation intensity (L/T)A : area of roof (L 2)n : porosity of material filled

Faktor geometrik parit (f) diturunkan dari faktor geometrik sumur (F) dengan cara(Sunjoto, 2008):

1). Faktor geometri parit adalah factor geometric sum ur kali ‘shape coefficient’(SC).

2). Shape coefficient adalah ‘perimeter coefficient’ kali ‘area coefficient’ 3). ‘Perimeter coefficient’ bentuk lingkaran ke bentuk bujur sangkar adalah keliling

bujur sangkar kali (4b) dibagi keliling lingkaran (2πR) atau sama dengan Rb 2/4 .4). ‘Area coefficient’ dari bentuk bujur sangkar ke bentuk rectangular adalah akar

dari luas rectangular dibagi luas bujur sangkar atau ( 2/)( bbB ).5). Finally harga dari ‘shape coefficient’ (SC) dari bentuk lingkaran ke bentuk

rectangular adalah sama dengan RbBbbB Rb /2/2/4 2 .




Tabel 10. Shape factor of trenchs (Sunjoto, 2008 )

No Condition Shape factor of trenchs (f)

Value of f when: b=B = /2,

H=0, L=0 exceptf1 L=1

b=B =2,H=0, L=0 except

f1 L=1

1 2,980 3,367

2

12,566 16,000

14,137 18,000

3

6,283 8,000

4,000 5,093

4

9,870 12,566

6,283 8,000

56,227 7,928

3,964 5,048

9,870 12,566 b

b

b

b

b

b

b

b

b

L

b

b

L

L

L




6 6,283 8,000

7

13,392 17,050

8,525 10,856

Tabel 11. Diskripsi tentang kondisi paritConditions Description1 Resapan pada tanah porus terletak diantara tanah bersifat kedap air di bagian

dasar dan bagian atas dengan dinding porous setinggi L.2.a Resapan berbentuk silinder berdinding porous dengan saluran vertikal kedap air

dan seluruhnya berada di tanah yang bersifat porous.2.b Resapan persegi-panjang berdinding porous dengan saluran vertikal kedap air dan

seluruhnya berada di tanah yang bersifat porous.3.a Resapan terletak pada tanah bersifat kedap air di bagian atas dan tanah porous

dibagian bawah dengan dasar berbentuk setengah lingkaran.3.b Idem 3.a namun dasar rata4.a Resapan terletak pada tanah yang seluruhnya porous dengan dinding resapan

kedap air dan dasar berbentuk setengah lingkaran.4.b Idem ditto 4.a namun dasar rata5.a Resapan terletak pada tanah yang kedap air di bagian atas dan porous dibagian

bawah dengan dinding sumur permeabel setinggi L dan dasar berbentuk setengahlingkaran.

5.b Idem ditto 5.a namun dasar rata6.a Resapan terletak pada tanah yang seluruhnya porus dengan dinding sumur bagian

atas impermeabel dan bagian bawah permeabel setinggi L dan dasar berbentuk

setengah lingkaran.6.b Idem ditto 6.a namun dasar rata7.a Resapan terletak pada tanah yang seluruhnya porus dengan seluruh dinding sumur

permeabel dan dasar berbentuk setengah lingkaran.7.b Idem ditto 7.a namun dasar rata

b

b

b

L

H

H




c. Recharge Yard

Gambar 10 . Taman Resapan Air Hujan

Gambar 10 . Taman Penerlantar Air Hujan

5-10 cm

Vertical mulch(bila muka tanah

kurang porus)




7. Saluran Porus

Water losses : evaporasi dan infiltrasi.

Infiltrasi merugikan dari sudut pandang teknik irigasi namun menguntungkan dari

sudut pandang teknik konservasi sumberdaya air.

Infiltrasi di saluran didapat:

a. Diukur langsung dengan cara membendung di dua tempat dan mengukur

penurunan air fungsi waktu.

b. Diukur selisih debit dari dua titik saluran pada real time .

c. Formulasi :

Moritz (1913) > empiris

Bouwer (1956) > semi grafis

Sunjoto (2008; 2009) > analitis

1. Moritz (1913)

dengan :S : kehilangan air di saluran (m3/s/km)C : kehilangan air harian (m/hr) tableQ : debit saluran (m 3/s)V : kecepatan air (m/s) N : rasio dasar saluran dgn kedalaman airZ : kemiringan tebing.( Z = h, bila v = 1)




Tabel 12. Harga C untuk lapisan dasar saluran (Moritz, 1913)

Soils C (m/day )1.

2.3.4.5.6.7.8.9.

Concrete

Cement gravel with hardpan sandy loamClay and clay loamSandy loamVolcanic ashVolcanic ash and fine sandVolcanic ash, sand and claySand and gravelSand loam with gravel

0.02

0.100.120.200.210.300.370.510.67

2. Bouwer (1965)Bouwer membangun suatu formula dan sekaligus grafik yang dijabarkan dari

analog elektrik pada tiga keadaan guna menghitung harga kehilangan air untuk tiapmeter panjang saluran sbb:

dengan :q : kehilangan air (m3/m/hr)I s / K : harga dari grafik dari Gambar 12 & Gambar 13.k : koefisien permeabilitas tanah (m/hr)Ws : lebar muka air di saluran (m)




Gambar 11. Tiga keadaan aliran (Bouwer, 1965)

Gambar 12. Grafik harga Is/K (Bouwer, 1965)




W b

Hw

Ws

W b

Hw

W b

Hw

Wv

3. Sunjotoa. Saluran tanpa dinding samping (2008)Denganelevasi muka air tanah tertinggi sama dengan elevasi dasar saluran maka:

b. Saluran dengan dua dinding samping (2008)

C. Saluran dengan satu dinding samping (2010)




Dengan:q : kehilangan air di saluran (m3/s/m)Hw : tinggi air di saluran (m)K : koefisien permeabilitas tanah (m/s)

Wb : lebar dasar saluran (m)Ws : lebar permukaan air di saluran (m)Wv : lebar permukaan air bila sisi lining vertikal (m)

Wv = Ws –Z.Hw Z : kemiringan tebing Z = ctg α α : sudut luar tebing saluran ( o)λ : panjang satuan saluran ( λ = 1 m)

Note:

Dimensi Hw, Wb, Ws, Wv dan dalam m dan K dalam m/s maka q dalamm 3 /s/m .Lining adalah lapisan kedap air seperti pasangan batu, concrete slab maupun

geomembrane.

Tiada Kehidupan Tanpa ir




ReferencesAl-Dahir Z.A., Morgenstern N.R. 1969. Soils Science, Vol. 107, No. 1, 1969, pp. 17-21. Aravin, V.E., Numerov, S.N. 1965. Theory of fluid flow in undeformable porous media, Translated from Russian,

Israel Program for Scientific Translations, Jerusalem.Badon Ghyben. 1889., & Herzberg, 2001., in van Dam, J.C. 1985. Geohydrologie, Afdeling der Civiele Techniek,

TH Delft, Nederland.

Bouwer, H. 1965. Theorytical aspects of seepage from open channels, Journal Hydraulics Div. ASCE, pp 37-59.Dachler, R. 1936. Grundwasserstromung, Julius Springer, Wien.Darcy. H. 1856. Histoire des Fontaines Publiques de Dijon, Dalmont, Paris.Departemen Pekerjaan Umum. 1984. Prasarana Pengairan dan Pemukiman Indonesia di Tahun 2000, Simposium

PSLH-ITB, Bandung, 7 Maret 1984.Departemen Pekerjaan Umum, Litbang Pemukiman. 1990. Tatacara Perencanaan Teknik Sumur Resapan Air Hujan

Untuk Lahan Pekarangan, Standar, LPMB, Bandung.Forchheimer P. 1930. Hydraulik, 3 rd, B.G. Teubner, Leipzig.Harza, L.F. 1935. Transactions, American Society of Civil Engineering, Vol. 100, pp. 1352-1385.HMTL-ITB. 1990. Peresapan Buatan Sebagai Upaya Pengendalian Banjir Kota BandungHvorslev, M.J. 1951. Time Lag and Soil Permeability in Ground Water Observation, Bulletin 36, Waterways

Experiment Station, Vicksburg, Missisipi.Kamir, R. Brata. 2007. Cara Pembuatan Lubang Resapan Biopori, Leaftlet, Bagian Konservasi Tanah dan Air, IPB,

Bogor.Luthian J.N., Kirkham D. 1949. Soils Science, Vol. 99, 1949, pp. 349-358.Moritz, E.A. 1913. Seepage Losses From Earth Canals, Eng. News 70, 402-5.Olson R.E., Daniel D.E. 1981. Measurement of hydraulic conductivity of fine grained soils, Permeability and

groundwater contaminant transport, ASTM, STP 746, Zimmie T.F., & Riggs C.O.Raymond G.P., Azzouz M.M. 1969. Proc. Conference on In-situ investigations of soils and rocks, British

Geotechnical Society, London, pp. 195-203.Samsioe, A.F. 1931. Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Mechanik, Vol. 11, pp. 124-135.Setiadi, Benedictus Deddy, 2011. Analisis Dimensi Bangunan Resapan Air Hujan Untuk Lahan Pekarangan, Thesis

S2 di JTSL-FT-UGMSmiles D.E., Youngs E.G. 1965. Soils Science, Vol. 99, 1965, pp. 83-87.Sunjoto, S. 1988. Optimasi Sumur Resapan Sebagai Salah Satu Pencegahan Intrusi Air Laut, Pros. Seminar PAU-

IT-UGM, Yogyakarta.Sunjoto, S. 1989. Pengembangan Model Hidraulik Aliran Bawah Permukaan, Laporan Penelitian PAU-IT-UGM,

Yogyakarta.Sunjoto, S. 1993. Sustainable Urban Drainage, International Conference on Management Geo-Water and

Engineering Aspect, Wollongong, Australia, 8-11 February 1993.Sunjoto, S. 1994. Infiltration Well and Drainage Concept, Proc. on International Conference on Groundwater at

Risk, Helsinki, June 13 - 16, 1994.Sunjoto, S. 1994. Restoration of Rainwater Infiltration in the Cities, Proc. on International Conferrence on Rain

Water Utilization, Sumida City, Tokyo, August, 1 nd-7 th, 1994.Sunjoto, S. 1996. Rekayasa Teknik Dalam Pengembangan Air Bawah Tanah, Sarasehan Air Tanah Dinas

Pertambangan DKI Jakarta, 26 Maret 1996.Sunjoto, S. 2002. Recharge Wells as Drainage System to Increase Groundwater Storage, Proc. on the 13 rd IAHR-

APD Congress, Advance in Hydraulics Water Engineering, Singapore, 6-8 August 2002 Vol.I, pp. 511-514.Sunjoto, S. 2007. Teknik Drainasi Berwawasan Lingkungan, Jurnal Air, Lahan dan Mitigasi Bencana ‘Alami’ Vol.

12 No. 1 Th 2007 hal. 22-24.Sunjoto, S. 2007. Banjir Daerah Khusus Ibu Kota Jakarta dan Alternatif Solusi, Pros. Seminar Nasional

Pengembangan Teknologi Sistem Pengelolaan Banjir Berbasis Penataan Ruang, Kerjasama UNDIP-DKIJakarta, di Semarang, 30 Agustus 2007.

Sunjoto, S. 2007. Peningkatan Tampungan Air Tanah Akibat Infiltrasi di Saluran, Pros. Lokakarya NasionalRekayasa Penanggulangan Dampak Pengambilan Air Tanah, Dept. ESDM, PLG, Jakarta 6 September 2007.

Sunjoto, S. 2007. Dewatering and its Impact to Groundwater Storage, Proc. on International Symposium andWorkshop Current Problem in Groundwater Management and Related Water Resources Issues, 3-8 December2007, Bali, Indonesia.



Sunjoto, S. 2008. The Recharge Trench as A Sustainable Supply System, Journal of Environmental Hydrology, TheElectronic Journal of the International Association for Environmental Hydrology, On the World Wide Web athttp://www.hydroweb.com Vol. 16 Paper 11 March 2008.

Sunjoto, S. 2008. Eksploitasi Air Laut Untuk Tambak Ikan di Pantai Berpasir, Studi Kasus di Pandansimo BantulYogyakarta, Media Teknik-Majalah Ilmiah Teknologi, Diterbitkan oleh: FT-UGM, No. 2 Th. XXX Edisi Mei2008.

Sunjoto, S. 2008. Infiltration on Canal as a Method for Recharging Groundwater Storage, Asian Journal of Water,Environment and Pollution at http://www.capital-publishing.com No 2, Vol. 5 Number 4 Oct-Dec 2008.Sunjoto, S. 2010. Irrigation Canal Waterlosses, Journal of Environmental Hydrology, The Electronic Journal of the

International Association for Environmental Hydrology, On the World Wide Web athttp://www.hydroweb.com Vol. 18 Paper 5 March 2010.

Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Penerbit Andi Yogya.Taylor, D.W. 1948. Fundamental of Soil Mechanics, Wiley, New York.The Institution of Engineers Australia. 1977. Australian Rainfall and Runoff: Flood Analysis and Design, Canberra.Wilkinson W.B. 1968. Geotechnique, Vol. 18, No. 2, 1968, pp. 172-194.Wilson E.M. 1974. Engineering Hydrology, 2 nd ed., The MacMillan Press LTD.Georgia Stormwater Management Manual - Volume 2 / Section 3.2 http://www.georgiastormwater.com/vol2/3-2-

5.pdf (cited May 4 th 2009).Infiltration Trench Design Example

http://www.stormwatercenter.net/Manual_Builder/infiltration_design_example.htm (cited on May 4th

2009). New York State Stormwater Management Design Manual - Chapter 8http://www.dec.ny.gov/docs/water_pdf/swdmchapter8.pdf (cited on May 4 th2009).

SNI: 03-2453-2002http://www.pu.go.id/satminkal/balitbang/SNI/pdf/SNI%2003-2453-2002.pdf (cited on July 28 th 2009).

Urban Stormwater Management Manual of Malaysia (MSMAM)http://msmam.com/wp-content/uploads/msmam/Ch32-Infiltration.pdf (cited on July 23 rd 2009).

http://www.bloomingarden.com/verticalmulch.htmlhttp://www.google.co.id/search?q=vertical+mulch&hl=id&prmd=ivns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=l

yitTfPkGo26vQPG9d33Cg&sqi=2&ved=0CD4QsAQ&biw=994&bih=600

http://www.hydroweb.com/

http://www.capital-publishing.com/


http://www.georgiastormwater.com/vol2/3-2-5.pdf


http://www.stormwatercenter.net/Manual_Builder/infiltration_design_example.htm

http://www.dec.ny.gov/docs/water_pdf/swdmchapter8.pdf

http://www.pu.go.id/satminkal/balitbang/SNI/pdf/SNI%2003-2453-2002.pdf

http://msmam.com/wp-content/uploads/msmam/Ch32-Infiltration.pdf








http://msmam.com/wp-content/uploads/msmam/Ch32-Infiltration.pdf

http://www.pu.go.id/satminkal/balitbang/SNI/pdf/SNI%2003-2453-2002.pdf

http://www.dec.ny.gov/docs/water_pdf/swdmchapter8.pdf

http://www.stormwatercenter.net/Manual_Builder/infiltration_design_example.htm





http://www.capital-publishing.com/


Date post:	06-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	agusyeko
View:	217 times
Download:	0 times

Sunjoto Teknik Drainasi Pro Air

Documents