ANALISIS PEMANEN HUJAN DARI ATAP BANGUNAN SD NEGERI MULYASARI, DI DESA PULOSARI, KECAMATAN PANGALENGAN, KABUPATEN BANDUNG
TEGUH
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Pemanen Hujan dari Atap Bangunan SD Negeri Mulyasari di Desa Pulosari, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juli 2013 Teguh NIM F44090033
ABSTRAK TEGUH. Analisis Pemanen Hujan dari Atap Bangunan SD Negeri Mulyasari di Desa Pulosari, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung. Dibimbing oleh YULI SUHARNOTO Manusia dari semula telah menyadari pentingnya air bagi dia dan bagi lingkungannya, karena air merupakan sumber daya alam esensial yang sangat dibutuhkan oleh manusia dan makhluk hidup lainnya. Permasalahan yang sering ditemui di Indonesia saat ini masih terdapatnya daerah yang mengalami kekeringan pada saat musim kemarau, sehingga sangat sulit untuk mendapatkan air bersih. Rata-rata curah hujan yang cukup tinggi di daerah Pangalengan sangat disayangkan jika tidak dimanfaatkan secara maksimal. Salah satu cara pemanenan hujan yang dapat dilakukan adalah mengumpulkan air hujan melalui atap gedung dan menyimpannya dalam bak penampung air. Penelitian mengenai analisis pemanenan hujan dari atap bangunan ini dilakukan di SDN Mulyasari Desa Pulosari, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung. Berdasarkan data curah hujan di wilayah pangalengan, dapat dilihat bahwa desa Pulosari mengalami hujan sepanjang tahun dengan variasi hujan yang berbeda setiap tahunnya. Data curah hujan yang digunakan adalah data curah hujan dari Global Climate Model yang sudah di downscaling untuk Daerah Aliran Sungai (DAS) Citarum untuk periode tahun 1981 hingga 2010. Berdasarkan jumlah jiwa, kebutuhan air di SDN Mulyasari sebesar 10.770 liter/minggu (6 hari). Untuk menentukan volume bak PAH (Penampung Air Hujan) dapat dilakukan dengan cara trial dan error menggunakan perhitungan water balance. Hasil perhitungan kapasitas bak optimum adalah sebesar 10.850 liter. Anggaran biaya konstruksi dibutuhkan untuk membuat bak penampung air. Berdasarkan analisis anggaran biaya, dibutuhkan biaya sebesar Rp 57.000.000 untuk membuat bak yang berkapasitas 10850 liter. Kata kunci: bak penampung air, curah hujan, pemanen hujan
ABSTRACT TEGUH. Analysis of The Roofing Rain Harvesting at The Primary School State in Mulyasari Pulosari Village, Pangalengan District, Bandung Regency. Supervised by YULI SUHARNOTO. Humans from the beginning has realized the importance of water for them and for the environment, because water is an essential natural resource that is needed by humans and other living things. Problems that are often encountered in Indonesia now a days is the presence of areas experiencing drought during the dry season, therefore clean water is scarce. The Average annual rainfall which is quite high in the area of pangalengan is uselles if it could not be used optimally. One of the way to do the rain harvesting is by collecting rainwater through the roof and stores it in a water tank. The roofing rain harvesting was carried out at SDN Mulyasari Pulosari village, Pangalengan district, Bandung regency. Based on the precipitation data in the Pangalengan region, it can be seen that Pulosari village
has rain almost throughout the year with the different variations of rain annually. The precipitation data used in this study is downscaling data from Global Climate Model (GCM) for Citarum River Basin for the period 1981 to 2010. Based on the number of the people to be served, water needs in SDN Mulyasri is 10.770 liter/week (6 days). The calculation of rainfall tank volume was done by trial and error from the result of water balance calculation. Results calculation of the optimum capacity were 10.850 liters. A construction budget was needed to make water the tank. From the analysis of the budget expenses, it costs Rp 57.000.000 to make a tub with 10850 litres capacity. Keywords: rainfall, rainwater harvesting, tank
ANALISIS PEMANEN HUJAN DARI ATAP BANGUNAN SD NEGERI MULYASARI, DI DESA PULOSARI, KECAMATAN PANGALENGAN, KABUPATEN BANDUNG
TEGUH
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
Judul Skripsi: Analisis Pemanen Hujan dari Atap Bangunan SD Negeri Mulyasari di Desa Pulosari, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung : Teguh Nama : F44090033 NIM
Disetujui oleh
Dr. Ir. Yuli Suhamoto, M.Eng
Pembimbing
Tanggal Lulus:
2 3 JUL 2013
Judul Skripsi : Analisis Pemanen Hujan dari Atap Bangunan SD Negeri Mulyasari di Desa Pulosari, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung Nama : Teguh NIM : F44090033
Disetujui oleh
Dr. Ir. Yuli Suharnoto, M.Eng Pembimbing
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, MAgr Ketua Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2013 ini ialah Pemanen hujan, dengan judul Analisis Pemanen Hujan dari Atap Bangunan SD Negeri Mulyasari di Desa Pulosari, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Yuli Suharnoto, M.Eng selaku pembimbing yang telah banyak memberi saran hingga terselesainya skripsi ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Tim Project ADB TA 7189-INO : Institutional Strengthening for IWRM in the 6 Ci’s River Basin Territorry-Package E, yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta kakak dan adikku tercinta, atas segala doa dan kasih sayangnya. Terima kasih juga disampaikan kepada teman-teman Teknik Sipil dan Lingkungan angkatan 46, Ayu Agustri dan temanteman kos radar 10 atas bantuan dan dorongan semangatnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2013 Teguh
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
METODE
4
Alat dan Bahan
5
Metodologi Penelitian
5
Prosedur Analisis Data
6
HASIL DAN PEMBAHASAN SIMPULAN DAN SARAN
8 14
Simpulan
14
Saran
15
DAFTAR PUSTAKA
15
LAMPIRAN
16
RIWAYAT HIDUP
37
DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5 6
Standar kebutuhan air bersih non-domestik untuk wilayah Desa .................. 4 Jumlah pengguna air di SDN Mulyasari ........................................................ 8 Hari kering dan hari basah maksimum......................................................... 10 Analisis volume-frekuensi ........................................................................... 11 Nilai Rata-rata, Standard Deviasi dan Station Skew .................................... 11 Curah hujan probabilitas 80% ...................................................................... 12
DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5
Diagram alir penelitian ................................................................................... 5 Curah hujan bulanan rata-rata wilayah Pangalengan ..................................... 9 Dry Spells di wilayah Pulosari ..................................................................... 10 Kurva Analisis Frekuensi ............................................................................. 12 Water Balance dan kapasitas bak SDN Mulyasari ...................................... 13
DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5 6 7
Contoh Perhitungan Curah Hujan Andalan Perhitungan Hujan yang dapat dipanen Perhitungan Neraca Air (Water Balance) Perhitungan Pondasi Bak Penampung Gambar Bak Penampung Air Hujan Gambar detail pondasi Anggaran Biaya Konstruksi
16 20 23 25 26 29 30
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Manusia dari semula telah menyadari pentingnya air bagi dia dan bagi lingkungannya, karena air merupakan sumber daya alam esensial yang sangat dibutuhkan oleh manusia dan makhluk hidup lainnya. Air adalah semua air yang terdapat pada, di atas, ataupun di bawah permukaan tanah, termasuk dalam pengertian ini air permukaan, air tanah, air hujan, dan air laut yang berada di darat. (UU RI No. 7 tahun 2004). Sumber-sumber air yang paling utama terdiri dari air permukaan (surface water) dan air tanah (ground water). Air mempunyai banyak kegunaan, misalnya untuk irigasi, industri, keperluan rumah tangga (minum, masak, mandi, dan mencuci) dan lain-lainnya. Permasalahan yang sering ditemui di Indonesia saat ini masih terdapatnya daerah yang mengalami kekeringan pada saat musim kemarau, sehingga sangat sulit untuk mendapatkan air bersih. Kebanyakan teknik untuk mengumpulkan air biasanya menggunakan sumber air yang besar seperti sungai dan groundwater (misalnya: sumur dan sistem irigasi), dan memerlukan investasi skala besar. Tetapi banyak negara di dunia, beragam metode sekala kecil dan sederhana telah dikembangkan untuk menangkap dan mengumpulkan air limpasan permukaan (runoff) yang digunakan untuk beragam tujuan produktif. Kalau limpasan permukaan ini dibiarkan saja akan dapat menyebabkan erosi tanah, runoff ini dapat dipanen dan dimanfaatkan. Beragam teknik memanen air dengan aneka ragam aplikasinya telah tersedia. Cara pemanen hujan dapat dibagi dalam dua bagian, pertama dilakukan dengan mengumpulkan air hujan di atas atap bangunan (roof catchment) dan yang kedua dilakukan dengan mengumpulkan air hujan di atas permukaan tanah (ground catchment) (Asdak, 2007). Desa Pulosari Kecamatan Pangalengan Kabupaten Bandung sering mengalami kekurangan air bersih pada saat musim kemarau, sehingga kebutuhan akan adanya air bersih berkurang. Rata-rata curah hujan yang cukup tinggi di daerah Pangalengan sangat disayangkan jika tidak dimanfaatkan secara maksimal. Salah satu cara pemanenan hujan yang dapat dilakukan adalah mengumpulkan air hujan melalui atap gedung dan menyimpannya dalam bak penampung air. Perumusan Masalah Pokok permasalahan dalam penelitian ini adalah perencanaan kapasitas tampung air hujan yang ekonomis dan ideal. Pemanfaatan air hujan yang maksimal dapat digunakan sebagai kebutuhan air bersih dan dapat mengurangi runoff.
2 Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian ini adalah : 1. Menganalisis potensi air hasil pemanenan hujan dari atap bangunan SDN Mulyasari di Desa Pulosari Kecamatan Pangalengan. 2. Menentukan bak penampung air yang optimum untuk meningkatkan penyediaan air bersih dengan menggunakan air hujan. 3. Desain bak penampung air dan Rencana Anggaran Biaya bak penampung air. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Hasil penelitian diharapkan dapat mengatasi permasalahan kekurangan air bersih yang terjadi di SDN Mulyasari Desa Pulosari Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung saat musim kemarau. 2. Hasil penelitian dapat mempermudah siswa dan pegawai sekolah untuk mendapatkan air bersih. Ruang Lingkup Penelitian Kegiatan penelitian tentang Analisis Pemanen Hujan dari Atap Bangunan Sekolah Dasar Negeri Mulyasari di Desa Pulosari, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung meliputi: 1. Penentuan tujuan penelitian. 2. Penentuan lokasi penelitian. 3. Pelaksanaan pengambilan data luasan atap bangunan dan jumlah pemakai air 4. Pelaksanaan pengambilan data curah hujan. 5. Pengolahan data yaitu perhitungan analisis hujan, perhitungan kapasitas optimum bak penampung air, serta desain dan menentukan anggaran biaya pembuatan bak penampung air. 6. Penyusunan laporan
TINJAUAN PUSTAKA Hujan Menurut Linsley dan Franzini (1987), proses-proses yang tercakup dalam peralihan uap lengas dari laut ke daratan dan kembali ke laut lagi disebut dengan siklus hidrologi. Bentuk presipitasi yang jatuh dari atmosfer dapat berupa hujan air, embun, salju, hujan es, dan sebagainya. Tetapi di Indonesia sumber air utama dari presipitasi adalah hujan air. Menurut Soemarto (1995), terjadinya hujan diawali oleh suatu peristiwa penguapan air dari seluruh permukaan bumi, baik dari muka tanah, permukaan pohon-pohonan dan permukaan air. Penguapan yang terjadi dari permukaan air dikenal dengan penguapan (free water evaporation), sedangkan penguapan yang terjadi dari permukaan yang terjadi dari permukaan pohon-pohonan dikenal dengan transpirasi (transpiration). Sebagai akibat
3 terjadinya penguapan, maka akan dapat terbentuk awan. Oleh sebab adanya perbedaan temperatur, awan tersebut akan bergerak oleh tiupan angin ke daerahdaerah tertentu. Hujan baru akan terjadi apabila berat butir-butir hujan air tersebut telah lebih besar dari gaya tekan udara ke atas. Dalam penelitian tentang penyediaan air bersih dikenal istilah curah hujan tertampung, yang didefinisikan sebagai curah hujan yang langsung masuk ke dalam tempat penampungan atau melalui suatu limpasan dari suatu atap bangunan yang disalurkan ke tempat penampungan tersebut, dikurangi penguapan selama proses penyimpanan dan tersedia untuk memenuhi keperluan air konsumtif. Air hujan yang melalui media udara yang bersih banyak membawa gas CO2 dan O2, karena gas ini tidak berbahaya bagi tubuh maka dapat dikatakan air hujan ini dapat digunakan sebagai penyedia air bersih, karena tubuh manusia juga membutuhkan garam maka biasanya ke dalam air hujan ini ditambahkan sedikit garam (± 1 mg tiap liter air). Curah Hujan Menurut Soemarto (1995), curah hujan harus diperkirakan dari beberapa titik pengamatan curah hujan. Rata-rata curah hujan sering dibutuhkan dalam penyelesaian hidrologi, seperti penelusuran banjir, penentuan ketersediaan air ataupun untuk mendesain bangunan air. Ada tiga macam cara yang umum dipakai dalam menghitung hujan rata-rata kawasan : Aljabar, Poligon Thiessen, dan Isohyet. Menurut Chow (1964) di dalam Effendi (1984) kejadian-kejadian yang telah lalu merupakan gambaran tentang kejadian yang akan datang dengan asumsi bahwa kecendrungan kejadian yang akan datang dalam sistem hidrologi sama dengan kecendrungan yang telah lalu. Untuk memperoleh probabilitas besaran hujan di masa yang akan datang dilakukan dengan analisa frekuensi data hujan. Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan empat jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi adalah (1) Distribusi normal, (2) Distribusi log normal, (3) Distribusi Log-Person III, dan (4) Distribusi gumbel (Suripin, 2004). Kebutuhan Air Kebutuhan air adalah jumlah air yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Besarnya kebutuhan air bagi masing-masing orang tidak sama dan sangat tergantung pada beberapa faktor. Menurut robert dan Roestam (2005) air bersih digunakan untuk memenuhi kebutuhan air domestik dan nondomestik. Kebutuhan air domestik digunakan untuk pemanfaatan keperluan rumah tangga, berdasarkan standar dari Direktorat Jendral Cipta Karya kebutuhan air rumah tangga untuk wilayah desa sebesar 60 liter/kapita/hari. Kebutuhan air non-domestik meliputi pemanfaatan komersial, kebutuhan irigasi, dan kebutuhan industri. Untuk standar kebutuhan air bersih non-domestik wilayah desa dapat dilihat pada tabel 1.
4 Tabel 1 Standar kebutuhan air bersih non-domestik untuk wilayah Desa No. Sektor Nilai 1 Sekolah 5 2 Rumah Sakit 200 3 Puskesmas 1.200 4 Hotel/losmen 90 5 Komersial/industri 10 Sumber : Ditjen Cipta Karya Dep PU (2000)
Satuan Liter/siswa/hari Liter/bed/hari Liter/hari Liter/hari Liter/hari
Pemanen Hujan Pemanenan air hujan dalam makna yang luas dapat didefinisikan sebagai kegiatan pengumpulan runoff untuk penggunaan yang produktif. Runoff dapat ditangkap dan dikumpulkan dari cucuran atap atau dari permukaan lahan, atau dari sungai-sungai musiman. Sistem pemanenan air yang memanen runoff dari atap-bangunan atau dari permukaan lahan termasuk dalam kategori “pemanenan air hujan”, sedangkan semua sistem yang mengumpulkan runoff dari sungaisungai musiman dikelompokkan dalam kategori “pemanenan air banjir” (Soemarno, 2010). Menurut Asdak (2007) cara pemanen hujan dapat dibagi kedalam dua bagian, pertama dilakukan dengan mengumpulkan air hujan di atas atap bangunan (roof catchment) dan yang kedua dilakukan dengan mengumpulkan air hujan di atas permukaan tanah (ground catchment). Cara pemanenan hujan dari atap bangunan yaitu dengan mengalirkan dan mengumpulkan air hujan dari atap bangunan (rumah, bangunan besar, greenhouse, courtyard, dan permukaan yang impermeable termasuk jalan. Cara pemanenan hujan dari atap bangunan yaitu dengan mengalirkan dan mengumpulkan air hujan dari atap bangunan (rumah, bangunan besar, greenhouse, courtyard, dan permukaan yang impermeable termasuk jalan.
METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian mengenai analisis pemanenan hujan dari atap bangunan ini dilakukan di SDN Mulyasari Desa Pulosari, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung. Pelaksanaan penelitian dilakukan dua tahap, yaitu tahap pertama pengambilan data primer dan sekunder dan tahap kedua berupa analisis data. Penelitian dilaksanakan pada bulan April sampai Juli Tahun 2013.
5 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat ukur (tape) untuk mengukur luas atap bangunan, alat tulis, dan seperangkat komputer yang dilengkapi dengan program Microsoft Excel dan Hec-SSP 2.0. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah data curah hujan yang diperoleh dari Global Climate Model (GCM) yang sudah di downscaling untuk Daerah Aliran Sungai (DAS) Citarum periode tahun 1981 sampai 2010, data jumlah siswa dan pegawai SD yang didapatkan dari dokumen milik SDN Mulyasari, dan data luas atap bangunan SD yang langsung didapatkan dilapangan dengan melakukan pengukuran. Metodologi Penelitian Pengumpulan data
Data Primer :
Data sekunder :
Luas atap bangunan
Data curah hujan Data siswa & pegawai
Hitung Kebutuhan Air Analisis Hidrologi
Penentuan kapasitas bak penampung Hitung jumlah air yang dapat dipanen Perhitungan dengan Water Balance/neraca Air
Jika jumlah sisa air di hari kering ~0 Ya Desain dan Perhitungan Anggaran Biaya Konstruksi
Selesai
Gambar 1 Diagram alir penelitian
Tidak
6 Prosedur Analisis Data Penelitian mengenai analisis pemanen hujan dari atap bangunan untuk menentukan kapasitas optimum bak penampung air ini dilakukan dengan tahapan berupa pengumpulan data primer dan data sekunder. Data primer adalah data luas bangunan atap sekolah yang diukur langsung dilapangan dan data sekunder meliputi data curah hujan dan data jumlah siswa dan pegawai sekolah. Setelah seluruh data yang dibutuhkan terkumpul kemudian dilakukan pengolahan data dengan metode yang telah ditentukan lalu dianalisis dan tahap akhir adalah penyusunan laporan. Prosedur analisis pada penelitian ini adalah : 1. Menentukan Masa Ulang Curah Hujan Andalan Salah satu cara dalam mencari hujan andalan adalah dengan memberikan posisi plotting kepada masing-masing data dalam deret yang ditinjau. Sebelum dilakukan, dimulai dengan mengurutkan data terlebih dahulu. Posisi plotting ini berperiode tahun, periode dengan suatu curah hujan “sama atau kurang dari”. Periode ini yang dinamakan waktu balik (return period). Posisi plotting ini dinyatakan dalam frekuensi relatif kejadian atau probabilitas yang suatu peristiwa hidrologi dengan besaran tertentu akan terjadi. Menurut pengamatan besarnya andalan yang diambil untuk penyelesaian optimum penggunaan air diantara 8090%. Rumus Weibull : p= × 100% Keterangan : p = Probabilitas m = nomor urut angka pengamatan n = banyaknya pengamatan Langkah-langkah untuk menentukan hujan andalan : a. Susun data-data menurut urutan besarnya b. Beri tiap harga pengamatan suatu nomor urut m c. Hitung prosentasi untuk tiap harga pengamatan dengan rumus Weibull Ambil tahun dengan probabilitas p = 80-90%, sebagai hujan andalan. 2. Perhitungan Kebutuhan Air Perhitungan kebutuhan air bersih dilakukan dengan tingkat kebutuhan sesuai dengan kelompok penggunanya. Perhitungan dilakukan dengan mengalikan jumlah pengguna air dengan tingkat kebutuhan air. 3. Perhitungan Jumlah Air yang dipanen Air hujan yang jatuh akan diterima oleh atap, dan luas atap mempengaruhi banyaknya air hujan yang dapat ditampung. Perhitungan Qin(t) dengan menggunakan rumus rasional. Qin(t) = C.I.A Keterangan : Qin(t) = Seluruh air hujan yang ditangkap oleh atap masuk ke dalam bak PAH pada waktu t (m) C = koefisien aliran (diambil 0,9)
7 = luas atap (m2) = curah hujan andalan selama n hari (mm)
A I
4. Perhitungan Kapasitas Bak Penampung Air Hujan (PAH) Untuk menentukan volume bak PAH dapat dilakukan dengan cara trial dan error menggunakan perhitungan water balance. Jika jumlah sisa air nilainya negatif berarti terjadi kekurangan air dan perkiraan bak PAH harus diperbesar volumenya. Asumsi volume bak PAH ini benar jika jumlah sisa air mendekati nol pada minggu kering. Berikut adalah contoh tabel perhitungan neraca air (Water Balance): Perhitungan untuk : Luas atap ... m2 ; Volume bak ... m3 ; ...jiwa Bulan
Hari ke-
Air yang tersedia (lt/hari)
1
2
3
Pemakaian Penguapan (lt/hari) (liter) 4
5
Sisa air (liter)
Jumlah sisa air (liter)
6
7
Keterangan : Kolom 1 = bulan Kolom 2 = hari/minggu/bulan ke (makin kecil ∆t, perhitungan makin bagus) Kolom 3 = air yang tersedia adalah banyaknya air hujan yang dapat dipanen Kolom 4 = pemakaian adalah keperluan air untuk kebutuhan rumah tangga Kolom 5 = penguapan dari bak PAH (dalam hal ini tidak ada penguapan karenadesain bak tertutup) Kolom 6 = sisa adalah sisa air, yaitu air yang tersedia(3) – pemakaian(4) – penguapan(5) Kolom 7 = akumulasi dari sisa air (6) tiap ∆t. 5. Desain dan Perhitungan Anggaran Biaya Konstruksi Sebagaimana produk industri lainnya dapat dikatakan bahwa biaya pembentuk produksi tersebut akan terdiri dari pengeluaran untuk bahan-bahan baku, upah pekerja, ongkos peralatan, biaya overhead dan keuntungan pembuatannya. Biaya total proyek atau anggaran biaya dapat diperoleh dari “Daftar Kuantitas Pekerjaan” dikali dengan “ harga satuan”.
8
HASIL DAN PEMBAHASAN Keadaan Wilayah Desa Pulosari Sekolah Dasar Negeri Mulyasari terletak di Desa Pulosari, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung. Secara geografis Kecamatan Pangalengan terletak di bagian selatan Kabupaten Bandung. Kecamatan Pangalengan terdiri dari 13 desa diantaranya adalah desa Pulosari. Secara administratif batas-batas Kecamatan Pangalengan adalah : Utara Selatan Timur Barat
: Kecamatan Cimaung : Kabupaten Garut : Kecamatan Kertasari : Kecamatan Pasir Jambu
Iklim di Desa Pulosari beriklim tropis dengan suhu udara berkisar antara 190C sampai dengan 240C, dan kelembaban udara bervariasi antara 78%. Tekstur tanah didaerah ini umumnya berstruktur sedang (jenis lempung) dan kasar. Jenis tanah lempung ini dicirikan dengan warnanya yang coklat hingga coklat kehitamhitaman. Dengan suhu udara yang cukup dingin, desa ini merupakan salah satu daerah yang memiliki curah hujan rata-rata yang cukup tinggi. Kebutuhan Air Kebutuhan air bersih di SDN Mulyasari ditinjau dari jumlah siswa dan pegawai di sekolah tersebut yang merupakan faktor utama dalam penentuan kebutuhan air. Tingkat kebutuhan air untuk sektor sekolah yang berada di wilayah desa sebesar 5 liter/siswa/hari (Ditjen Cipta Karya Dept. PU). Berdasarkan data yang dikeluarkan oleh SDN Mulyasari, jumlah siswa tahun 2013 adalah 351 orang, dan jumlah tenaga pendidik SDN Mulyasari tahun 2013 adalah 8 orang. Tabel 2 Jumlah pengguna air di SDN Mulyasari Pengguna Air
Jumlah (orang)
Tenaga Pendidik
8
351 Siswa 359 Total Sumber : Data SDN Mulyasari, 2013 Perhitungan kebutuhan air bersih untuk siswa dan tenaga pendidik dilakukan dengan cara mengalikan jumlah pengguna air dengan tingkat kebutuhan air. Kebutuhan air untuk siswa dan tenaga pendidik di asumsikan sama karena hampir setiap saat menghabiskan waktu yang sama berada di sekolah. Perhitungan detail kebutuhan air dapat dilihat pada lampiran contoh perhitungan. Dari hasil perhitungan, kebutuhan rata-rata harian di SDN Mulyasari adalah sebesar 1.795 liter/hari atau 1,8 m3/hari. Dalam 1 minggu kebutuhan air SDN Mulyasari adalah 12.565 liter, jika jumlah hari dalam 1 bulan adalah 30 hari, kebutuhan rata-rata
9 adalah 53.850 liter dan dalam satu tahun (365 hari), air bersih yang dibutuhkan adalah 655.175 liter. Analisis Hidrologi Data curah hujan yang tersedia adalah pencatatan curah hujan harian dari tahun 1981 sampai dengan tahun 2010. Nilai curah hujan bulanan pada gambar 2 adalah nilai curah hujan bulanan rata-rata di wilayah Pangalengan. Untuk perhitungan curah hujan bulanan andalan tersedia pada lampiran 1.
Curah Hujan (mm)
Curah hujan bulanan rata-rata (1981-2010) 500 400 300 200 100 0 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul
Agu Sep Okt Nop Des st
Curah Hujan Tahun 1981242 265 384 448 291 182 143 67 149 261 435 384 2010
Gambar 2 Curah hujan bulanan rata-rata wilayah Pangalengan Berdasarkan data curah hujan di wilayah pangalengan, dapat dilihat bahwa desa Pulosari mengalami hujan sepanjang tahun dengan variasi hujan yang berbeda setiap tahunnya. Dari gambar 1 menunjukan bahwa curah hujan tidak merata sepanjang tahun. Curah hujan tertinggi terdapat pada bulan April sebesar 448 mm dan curah hujan terendah pada bulan Agustus sebesar 67 mm. Pada bulan Juni sampai bulan Oktober yaitu pada saat periode kering, curah hujan yang turun juga cukup besar. Hal ini menunjukan bahwa distribusi curah hujan yang turun relatif baik sepanjang tahun. Hari Kering dan Hari Basah Maksimum Terdapat beberapa indeks untuk curah hujan, diantaranya ialah wet spells atau deret hari basah, dry spells atau deret hari kering, very wet days atau hari sangat basah, dan extremely wet days atau hari ekstrim basah. Dalam pengertian umum, kekeringan adalah kurangnya air bagi tujuan-tujuan tertentu. Berikut adalah hasil perhitungan hari kering dan hari basah maksimum di Desa Pulosari dari data curah hujan harian tahun 1981 sampai tahun 2010.
10 Tabel 3 Hari kering dan hari basah maksimum Hari Hari basah kering maksimum maksimum 1981 29 239 1982 34 223 1983 20 246 1984 15 256 1985 20 193 1986 31 221 1987 17 225 1988 23 215 1989 13 237 1990 48 195 1991 25 200 1992 16 205 1993 23 211 1994 23 183 1995 17 206 Sumber : Hasil Perhitungan
Tahun
Tahun 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Hari Hari basah kering maksimum maksimum 16 215 39 202 35 200 20 240 32 199 22 199 26 196 26 233 31 203 24 256 26 209 12 270 25 226 39 204 12 266
Peluang Terlampaui (%)
Dry Spell Hujan di Desa Pulosari 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00
Dry Spell
0
20
40
60
Hari
Gambar 3 Dry Spells di wilayah Pulosari Deret hari kering yang tertinggi yaitu pada tahun 1990 selama 48 hari berturut-turut hari kering, sedangkan yang terendah yaitu pada tahun 2007 dan 2010 selama 12 hari berturut-turut hari kering. Gambar 3 menunjukkan hubungan deret hari kering dengan peluang terlampaui yang terjadi dalam persen, semakin kecil lama hari kering, peluang terlampaui yang terjadi akan semakin besar. Begitu juga sebaliknya, semakin besar lama hari kering, peluang terlampaui yang terjadi akan semakin kecil. Dapat dilihat pula rata-rata hari basah yang terjadi di wilayah Pulosari cukup panjang yaitu 183 hari sampai dengan 270 hari berturutturut. Hal ini disebabkan karena hujan yang turun di wilayah Pulosari relatif baik.
11
Volume – Frekuensi Bila kekeringan dapat didefinisikan dalam pengertian khusus untuk suatu proyek tertentu, maka frekuensi kekeringan dapat dianalisis dengan cara yang sama seperti frekuensi banjir. Untuk analisis frekuensi dalam penelitian ini menggunakan software Hec-Ssp versi 2.0, software ini menggunakan jenis distribusi statistik Log Normal dan Log Person III dalam menentukan hujan rencana. Pada perhitungan ini digunakan jenis distribusi Log Person III, karena memiliki nilai yang lebih kecil dibandingkan dengan Log Normal. Tabel 4 Analisis volume-frekuensi Analisis Volume-Frekuensi Probabilitas (%) 1 3 7 15 30 60 90 0.5 49,6 45,2 39 35,3 29 21,9 18,6 1.0 49 44,6 38,1 34,2 27,9 21,4 18,2 2.0 48,4 43,8 37 32,9 26,8 20,8 17,7 5.0 47,3 42,6 35,5 31,1 25,2 19,9 17 10.0 46,4 41,5 34,2 29,6 24 19,1 16,4 20.0 45,2 40,1 32,5 27,9 22,6 18,2 15,7 50.0 42,9 37 29,5 24,8 20,2 16,5 14,4 80.0 40,5 33,7 26,6 21,9 18,3 14,9 13 90.0 39,2 31,9 25,2 20,6 17,4 14,1 12,3 95.0 38,1 30,4 24 19,5 16,7 13,5 11,7 99.0 36 27,5 21,9 17,6 15,6 12,3 10,7 Sumber : Hasil Perhitungan Hec-Ssp 2.0
120 17,7 17,2 16,7 15,9 15,2 14,4 13,1 11,9 11,3 10,9 10
183 15,7 15,4 14,9 14,3 13,8 13,2 12,2 11,2 10,7 10,4 9,7
Tabel 5 Nilai Rata-rata, Standard Deviasi dan Station Skew Durasi
1
3
7
15
Mean
1,631
1,564
1,468
1,393
Standar 0,029 0,045 0,052 0,062 d Dev. Station 0,356 0,607 0,215 0,069 Skew Sumber : Hasil Perhitungan Hec-Ssp 2.0
30 1,30 8 0,05 5 0,25 8
60
90
120 1,11 8
183
1,216
1,155
0,051
0,049
0,05
0,043
0,152
0,275
0,03 7
0,025
1,086
Hasil perhitungan pada tabel 3 merupakan analisis volume-frekuensi dengan jenis distribusi Log Person III. Didapatkan nilai analisis setiap durasi 1, 3, 7, 15, 30, 60, 90, 120, 183 hari dengan probabilitas yang berbeda-beda. Tabel 4 menunjukan nilai rata-rata, standard deviasi, dan station skew dari setiap durasi hari pada analisis perhitungan.
12
Gambar 4 Kurva Analisis Frekuensi Gambar 3 menunjukan hubungan probabilitas dengan rata-rata curah hujan, yaitu curah hujan harian dari tahun 1981 sampai dengan tahun 2010. Terlihat bahwa setiap durasi frekuensi memiliki nilai rata-rata curah hujan yang berbedabeda. Dari hasil analisis volume-frekuensi, diambil nilai curah hujan dengan probabilitas 80 %. Tabel 6 Curah hujan probabilitas 80% Frekuensi Curah Hujan RataHari rata (mm) 1 40,5 3 33,7 7 26,6 15 21,9 30 18,3 60 14,9 90 13 120 11,9 183 11,2 Sumber : Hasil Perhitungan Tabel 3 menunjukan nilai curah hujan rata-rata dengan probabilitas 80%. Pada frekuensi 1 hari nilai rata-rata curah hujan adalah 40,5 mm. Sedangkan, Frekuensi 183 hari, curah hujan rata-rata sebesar 11,2 mm. Dapat dilihat bahwa hujan rata-rata yang terjadi di wilayah desa Pulosari sangat besar, sehingga air hujan ini dapat mencukupi kebutuhan air di SDN Mulyasari dan dimanfaatkan sebagai penyediaan air bersih.
13 Penentuan Kapasitas Bak Penampung Air Hujan Untuk menentukan volume bak Penampung Air Hujan (PAH) dapat dilakukan dengan cara trial dan error menggunakan perhitungan water balance. Jika jumlah sisa air nilainya negatif berarti terjadi kekurangan air dan perkiraan bak PAH harus diperbesar volumenya. Asumsi volume bak PAH ini benar jika jumlah sisa air mendekati nol pada minggu kering. Kebutuhan air di SDN Mulyasari adalah sebesar 1.795 liter/hari atau 1,8 m3/hari dengan tingkat pemakaian 5 liter/orang/hari. Dalam waktu satu minggu kebutuhan air di SDN Mulyasari adalah sebesar 12.565 liter/minggu atau 12,6 m3/minggu. Karena aktivitas sekolah hanya berlangsung selama 6 hari dalam satu minggu, maka pemakaian air oleh siswa dan pegawai sekolah selama satu minggu hanya sebesar 10.770 liter/minggu atau 10,85 m3/minggu. Untuk mendapatkan kapasitas bak optimum menggunakan perhitungan water balance dapat dilihat pada lampiran 3. Berikut adalah grafik water balance dan kapasitas bak optimum untuk SDN Mulyasari.
Water Balance Volume m3
100000 Kebutuhan Air
50000
Ketersediaan Air 0 0
10
20
30
40
50
60
Vol. Air di Bak
Minggu Ke -
Gambar 5 Water Balance dan kapasitas bak SDN Mulyasari Gambar 5 menunjukkan grafik hasil perhitungan water balance dan kapasitas bak SD Negeri Mulyasari. Air yang tersedia merupakan air yang dapat dipanen dari atap bangunan SDN Mulyasari, luas total bangunan atap sekolah adalah 640 m2. Perhitungan air yang dapat dipanen dapat dilihat pada lampiran 2. Pada periode bulan kering yaitu bulan agustus, air yang dibutuhkan lebih besar dari pada air yang tersedia, sehingga terjadi kekurangan air sebesar 6.031 liter sampai 6.456 liter. Sehingga dibutuhkan penyimpanan air pada saat bulan kering untuk menutupi kekurangan air yang dibutuhkan oleh siswa dan pegawai sekolah di SDN Mulyasari, yaitu dengan menyimpan air didalam bak penampung air. Dari hasil perhitungan water balance dengan melakukan trial dan error, didapatkan kapasitas bak penampungan air hujan sebesar 10850 liter. Kapasitas bak penampung sebesar 10.850 liter dapat memenuhi kebutuhan air sekolah sebanyak 359 jiwa dengan pemakaian air sebesar 10.770 liter/minggu (6 hari kerja). Dari hasil analisis pada saat bulan-bulan kering yaitu bulan Juni sampai Oktober SDN Mulyasari tidak akan mengalami kekurangan air. Hal ini didapatkan dari kumulatif jumlah sisa air bak penampungan yang masih memiliki kelebihan air sebesar 1.952 liter dibulan kering. Apabila pihak sekolah dapat memanfaatkan
14 hujan sebagai kebutuhan air bersih, sekolah tidak akan mengalami kekurangan air disaat musim kemarau. Desain dan Perhitungan Anggaran Biaya Konstruksi Hujan yang dapat dipanen dari luas total atap 640 m2, didapatkan kapasitas bak penampung air hujan yang optimum untuk 359 orang dengan pemakaian 5 liter/orang/hari di SDN Mulyasari adalah 10.850 liter. Untuk gambar desain bak penampung dan penompang bak dapat dilihat pada lampiran 5. Jumlah bak didesain sebanyak 4 buah bak penampung air, hal ini disebabkan karena atap bangunan sekolah terbagi atas 2 bangunan, yang terdiri dari 2 bak penampung kapasitas 3.100 liter untuk atap seluas 360 m2 dan bak penampung kapasitas 3.100 liter dan 1.550 liter untuk atap seluas 280 m2. Perhitungan pondasi bak penampung dapat dilihat pada lampiran 4. Desain pondasi digunakan tipe pondasi menerus, dengan asumsi kekuatan dukung tanah di desa Pulosari sebesar 1 kg/cm2 (jenis lempung). Ukuran pondasi untuk bak penampung air yaitu, lebar bagian atas pondasi sebesar 0,4 m dan lebar bagian bawah pondasi sebesar 0,45 m dengan kedalaman 0,7 m. Setelah melakukan perhitungan, ukuran ini mampu menahan beban bak penampung air sebesar 4.650 kg pada kapasitas bak 3.100 dan 1.550 liter, serta 6.200 kg pada 2 buah bak yang berkapasitas 3.100 liter. Gambar desain pondasi dapat dilihat pada lampiran 6. Anggaran biaya konstruksi dibutuhkan untuk membuat bak penampung air. Spesifikasi bahan-bahan yang dibutuhkan dan biaya perencanaan bak penampung air ini dapat dilihat pada lampiran 7. Berdasarkan hasil perhitungan anggaran biaya konstruksi, untuk membangun bak yang berkapasitas 10.850 liter dibutuhkan biaya sebesar Rp 57.000.000.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1. Curah hujan yang turun di wilyah Desa Pulosari relatif baik sepanjang tahun. Periode kering, yaitu bulan Juni sampai dengan bulan Oktober, curah hujan yang turun juga cukup besar. Dapat dilihat dari curah hujan rata-rata pada frekuensi 1 hari sebesar 40,5 mm dengan probabilitas 80%. Sehingga sangat baik jika hujan ini dimanfaatkan untuk meningkatkan penyediaan air bersih dengan memanen hujan tersebut dari atap bangunan SDN Mulyasari. 2. Dengan luas atap bangunan sekolah 640 m2 dan tingkat konsumsi air 5 liter/orang/hari, kapasitas bak Penampung Air Hujan (PAH) sebesar 10.850 liter merupakan kapasitas bak yang optimum untuk jumlah siswa dan pegawai sekolah sebanyak 359 orang. Kapasitas bak sebesar 10.850 liter dapat memenuhi kebutuhan air disekolah setiap minggunya, bahkan saat bulan kering, yaitu bulan Juni sampai dengan Oktober.
15 3. Kapasitas bak penampung 10.850 liter didesain 4 buah bak dengan kapasitas 3.100 liter sebanyak 3 buah bak, dan kapasitas 1.550 liter sebanyak 1 buah bak, karena atap bangunan sekolah terbagi atas 2 bangunan. Untuk membuat bak penampung dengan total kapasitas bak sebesar 10.850 liter, dibutuhkan biaya konstruksi pembuatan sebesar Rp 57.000.000. Saran 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan melihat aspek kualitas air yang digunakan yaitu, air hujan di wilayah Desa Pulosari, untuk meningkatkan kesehatan siswa dan pegawai SDN Mulyasari. 2. Pembuatan sumur resapan untuk menampung air hujan yang berlebih dari bak penampung air agar tidak terbuang begitu saja, sehingga dapat meningkatkan cadangan airtanah dan mengurangi limpasan (runoff).
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2004. Undang-Undang Republik Indonesia No. 7 Tahun 2004 Tentang Sumber Daya Air Asdak C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press Direktorat Jendral Cipta Karya. 2000. Petunjuk Teknis Pengelolaan Sistem Penyediaan Air Minum Perkotaan, Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Jendral Cipta Karya, Jakarta Effendi A. 1984. Analisa Data Curah Hujan Harian untuk Merancang Bak Penampung Air dari “Ferrocement” di Unit Pemukiman Transmigrasi Belawang Kabupaten Barito Kuala Kalimantan Selatan [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Kodoatie Robert j, Sjarief Roestam. 2005. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Yogyakarta (ID): ANDI Linsley R.K, Franzini J.B. 1987. Teknik Sumber Daya Air. Edisi ke-3. Sasongko D, Penerjemah. Jakarta (ID): Penerbit Erlangga. Terjemahan dari: WaterResources Engineering Linsley R.K, Kohler M.A, Paulhus J.H, 1988; Hydrology for Engineers, Mc Graw Hill Book Company. Soemarno. 2010. Teknologi Panen Air Hujan dan Penyimpannya. [Internet]. [diunduh 2013 Maret 30]. Tersedia pada: http//marno.lecture.ub.ac.id/files/2012/01/Panen-Air-Hujan-danPenyimpannya-dalam-Tanah.doc. Soemarto, C.D. 1995. Hidrologi Teknik. Jakarta (ID): Erlangga Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta (ID): ANDI
16 Lampiran 1 Contoh Perhitungan Curah Hujan Andalan Tahun hujan andalan Curah m Tahun Probabilitas m Hujan 1 2126 2001 3,23 16 2 2577 2008 6,45 17 3 2613 1993 9,68 18 4 2695 2004 12,90 19 5 2703 1990 16,13 20 6 2799 2005 19,35 21 7 2812 2000 22,58 22 8 2841 1991 25,81 23 9 2855 1997 29,03 24 10 2956 1998 32,26 25 11 2997 1983 35,48 26 12 2977 1988 38,71 27 13 3046 1986 41,94 28 14 3055 1985 45,16 29 15 3063 1982 48,39 30
Curah Hujan 3153 3305 3323 3346 3440 3592 3626 3628 3754 3816 3949 3980 4101 4115 4257
Tahun Probabilitas 2003 2002 1996 2009 1981 1999 1992 1989 1995 1984 2010 2006 2007 1987 1994
Hujan Andalan = 80% - 90% (tahun 1984, 2010, 2006, 2007)
51,61 54,84 58,06 61,29 64,52 67,74 70,97 74,19 77,42 80,65 83,87 87,10 90,32 93,55 96,77
17
Bulan hujan andalan Tahun 1984 2006 2007 2010 Rata-rata Mendekati rata-rata
Jan 286 270 219 300 269 270 2006
Feb 108 341 617 138 301 341 2006
Mar 411 433 187 189 305 411 1984
Apr 586 466 406 493 488 493 2010
Mei 369 434 334 327 366 369 1984
Hujan dalam mm Jun Jul Agust 210 200 101 172 130 132 297 224 171 333 331 189 253 221 148 210 224 132 1984 2007 2006
Sep 201 223 360 422 301 360 2007
Okt 260 394 479 318 363 394 2006
Nop 609 481 300 579 492 481 2006
Des 473 506 506 332 454 473 1984
Jumlah Setahun 3.816 3.980 4.101 3.949
17
18
18
Hari hujan andalan Tanggal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
18
Jan 2006 7 11 14 12 0 0 0 0 2 10 0 26 0 24 16 8 11 0 15 3 14 26 18
Feb 2006 6 10 11 4 2 3 0 2 32 11 0 0 20 3 3 5 6 6 17 22 13 22 20
Mar 1984 7 3 2 2 2 8 3 2 2 13 21 3 2 7 17 16 34 26 32 13 14 12 20
Apr 2010 26 18 10 34 42 23 24 0 23 35 29 21 22 37 16 6 3 2 3 4 6 3 3
Mei 1984 16 19 7 13 19 12 10 28 11 9 7 4 0 2 3 9 35 15 4 8 4 5 8
Jun 1984 19 2 11 4 4 12 6 16 1 2 2 7 1 7 15 8 1 3 1 1 2 4 14
Jul 2007 5 7 2 11 10 13 5 11 8 6 2 5 0 1 3 18 7 23 0 11 2 17 7
Agust 2006 4 10 1 1 1 2 0 0 0 0 8 9 3 0 0 0 2 5 12 28 14 9 11
Sep 2007 3 1 9 22 0 13 40 8 18 13 17 11 3 21 12 4 2 20 42 34 4 4 46
Okt 2006 0 14 3 29 1 7 26 0 23 4 5 15 31 0 43 7 14 5 25 21 10 13 0
Nop 2006 22 3 25 20 47 41 17 42 9 15 24 24 20 10 2 8 21 6 10 5 5 17 0
Des 1984 3 16 15 29 23 23 10 19 9 7 21 38 20 37 0 0 29 10 38 0 0 22 19
19
24 25 26 27 28 29 30 31 Jumlah
9 6 21 8 1 3 1 2 270
31 9 17 29 38
341
16 2 25 35 23 7 7 34 411
2 4 12 28 29 17 12 493
6 1 7 21 19 20 21 26 369
14 6 10 12 20 3 2 210
6 7 12 4 6 2 9 4 224
1 8 2 0 0 0 0 1 132
2 4 2 1 1 0 1 360
14 21 9 4 0 11 18 22 394
21 28 12 0 12 7 8 481
47 14 4 4 3 6 5 3 473
19
20
20
Lampiran 2 Perhitungan Hujan yang dapat dipanen
Bulan
Minggu
1 Nov Nov Nov Nov Nov-Des Des Des Des Des-Jan Jan Jan Jan Jan Jan-Feb Feb Feb Feb Feb-Mar Mar
2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Curah Hujan (mm) 3 176 144 56 90 101 127 134 106 38 29 84 87 51 37 65 61 142 62 46
Kehilangan Air/Minggu (mm) 4 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
Hujan Andalan (mm) 5=3-4 169 137 49 83 94 120 127 99 31 22 77 80 44 30 58 54 135 55 39
Banyaknya Hujan yang dapat dipanen Q = C.I.A (liter) Untuk atap 640 m2 6 86.690 70.035 25.198 42.291 48.070 61.522 65.178 50.546 15.719 11.072 39.441 40.778 22.509 15.346 29.603 27.811 68.935 28.034 20.207
21
Mar Mar Mar-Apr Apr Apr Apr Apr-Mei Mei Mei Mei Mei Mei-Juni Juni Juni Juni Juni-Juli Juli Juli Juli Juli Agust Agust Agust Agust Agust-Sep Sep
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
145 124 125 182 134 22 117 108 37 80 81 87 45 37 52 51 63 36 67 45 19 20 62 31 37 108
7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
138 117 118 175 127 15 110 101 30 73 74 80 38 30 45 44 56 29 60 38 12 13 55 24 30 101
70.502 60.128 60.557 89.395 65.133 7.777 56.081 51.686 15.260 37.621 38.065 40.912 19.425 15.217 22.988 22.462 28.520 14.906 30.525 19.369 6.109 6.534 28.188 12.123 15.163 51.549 21
22
22
Sep Sep Sep-Okt Okt Okt Okt Okt
46 47 48 49 50 51 52
73 138 20 88 105 87 99
7 7 7 7 7 7 7
66 131 13 81 98 80 92
33.787 66.860 6.471 41.642 50.019 41.209 47.050
23 Lampiran 3 Perhitungan Neraca Air (Water Balance)
Bulan 1 Nov Nov Nov Nov Nov-Des Des Des Des Des-Jan Jan Jan Jan Jan Jan-Feb Feb Feb Feb Feb-Mar Mar Mar Mar Mar-Apr Apr Apr Apr Apr-Mei Mei Mei Mei Mei Mei-Juni Juni Juni Juni Juni-Juli Juli Juli Juli Juli Ags
Mingg u
Air yg tersedia (liter)
2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
3 86.690 70.035 25.198 42.291 48.070 61.522 65.178 50.546 15.719 11.072 39.441 40.778 22.509 15.346 29.603 27.811 68.935 28.034 20.207 70.502 60.128 60.557 89.395 65.133 7.777 56.081 51.686 15.260 37.621 38.065 40.912 19.425 15.217 22.988 22.462 28.520 14.906 30.525 19.369 6.109
Pemakaian (liter/minggu ) 5 lt/jw/hr 4 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770
Sisa (liter) Vol.bak liter 5 74.125 57.470 12.633 29.726 35.505 48.957 52.613 37.981 3.154 -1.493 26.876 28.213 9.944 2.781 17.038 15.246 56.370 15.469 7.642 57.937 47.563 47.992 76.830 52.568 -4.788 43.516 39.121 2.695 25.056 25.500 28.347 6.860 2.652 10.423 9.897 15.955 2.341 17.960 6.804 -6.456
Jumlah Sisa (liter) Vol. bak liter 6 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 7.857 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 6.189
24 Ags Ags Ags Ags-Sep Sep Sep Sep Sep-Okt Okt Okt Okt Okt
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
6.534 28.188 12.123 15.163 51.549 33.787 66.860 6.471 41.642 50.019 41.209 47.050
10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770 10.770
-6.031 15.623 -442 2.598 38.984 21.222 54.295 -6.094 29.077 37.454 28.644 34.485
1.952 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 10.850 6.551 10.850 10.850 10.850 10.850
25 Lampiran 4 Perhitungan Pondasi Bak Penampung Data Beban: Berat jenis air Berat pasangan batu kali Berat beton bertulang
1.000 kg/m3 = 10 kN/m3 2.200 kg/m3 = 22 kN/m3 (PPIUG, 1983) 2.400 kg/m3 = 24 kN/m3 (PPIUG, 1983)
Data Ukuran Bangunan Bak 3100 liter: Kapasitas bak (2 x 3100 liter) 6,2 m3 Tinggi bak 2,11 m Diameter bak (2 x 1, 44 m) 2,88 m Ukuran sloof 0,25 m x 0,3 m Lebar sisi atas pondasi 0,4 m Kedalaman pondasi 0,7 m Data Tanah: Asumsi Kuat dukung tanah = 1 kg/cm2 dengan angka aman (SF) = 3 Beban pondasi per 1 m’: Berat bak Berat sloof Berat pondasi
= ((6.200 kg / 4) / 3 / 100) = 0,25 x 0,3 x 24 = ½ x (0,4 + b) x 0,7 x 22
= 5,1667 kN = 1,8 kN = 7,7 x (0,4 + b) kN = 7,7b + 10,047 kN
Tegangan izin tanah = kuat dukung tanah / faktor aman = 1 kg/cm2 / 3 = 0,3 kg/cm2 atau 30 kN/m2 Prinsip : tegangan tanah yang terjadi didasar pondasi ≤ tegangan izin tanah Tegangan tanah di dasar pondasi
= beban pondasi / luas alas pondasi = (7,7b + 10,047 kN)/(1 x b) 30 kN/m2 = (7,7b + 10,047 kN)/(1 x b) b = 0,45 m
26
26
Lampiran 5 Gambar Bak Penampung Air Hujan
27
27
28
28
29
Lampiran 6 Gambar detail pondasi
29
30
30 Lampiran 7 Anggaran Biaya Konstruksi REKAPITULASI DAFTAR KUANTITAS DAN HARGA Nama Pekerjaan Lokasi No. I II III IV
: Pembangunan Bak Penampung Air Hujan : SDN Mulyasari, Desa Pulosari, Kec. Pangalengan, Kab. Bandung Uraian Pekerjaan Jumlah Harga (Rp) Pekerjaan Persiapan 2.187.400 Pekerjaan Tanah 1.893.060 Pekerjaan Pondasi 21.391.316 Pekerjaan Utilitas 26.434.339 Sub Total 51.906.114 PPN 10 % 5.190.611 Total 57.096.726 Dibulatkan 57.000.000 Terbilang : Lima Puluh Juta Rupiah
31 Daftar Kuantitas dan Harga Nama Pekerjaan Lokasi
: Pembangunan Bak Penampung Air Hujan : SDN Mulyasari, Desa Pulosari, Kec. Pangalengan, Kab. Bandung Jumlah Harga Harga No. Uraian Satuan Volume Satuan Satuan (Rp) I Pekerjaan Persiapan Pembersihan dan Perataan unit 598.600 598.600 Pekerjaan Bowplank m 48 33.100 1.588.800 Sub Total I. 2.187.400 II Pekerjaan Tanah Galian tanah m3 16,32 36.800 600.576 Pasir urug m3 2,4336 313.200 762.204 Urug pasir bawah lantai TB m3 313.200 281.880 0,9 5 cm Urug tanah peil lantai padat m3 5,4 46.000 248.400 Sub total II 1.893.060 III Pekerjaan pondasi Pondasi batu kali m3 7,14 852.200 6.084.708 Sloof (0,25x0,3) m3 1,8 4.357.258 7.843.064 Pelat lantai m3 1,8 4.146.413 7.463.543 Sub Total III 21.391.316 IV Pekerjaan Plumbing Pemipaan Air Hujan Pipa PVC (1") m 24 37.347 896.328 Talang PVC m 58 33.413 1.937.925 Stop Kran 1 " m 8 31.505 252.040 Bak Penampung Air unit 3 4.450.000 13.350.000 (Penguin 3100 liter) Bak Penampung Air Unit 1 2.600.000 2.600.000 (Penguin 1550 liter) Sumur Resapan Unit 3.699.023 7.398.046 Sub Total IV 26.434.339 Jumlah 51.906.114
32 Daftar Bahan Bangunan, Peralatan, dan Upah Kerja No.
Uraian
16 17 18 19 20 21
Bahan Bangunan Bata Merah Bakar Kelas 1 Batu Belah Pondasi/batu kali Pasir Beton Pasir Urug Tanah Urug Semen PC / 50 kg Kayu Papan bekisting Paku 1 cm s/d 3 cm Kawat besi Besi Tulangan D=12 mm Besi Tulangan D=8 mm Pipa PVC untuk Talang Pipa PVC Ø 3" (AW) Multiplek 9 mm Sambungan Pipa PVC Jenis AW 4 " TY Ijuk Stop Kran 1/2 " KIT Stop Kran 1 " KIT (besi) Stop Kran 2 " KIT (besi) Tangki Air 3100 liter tipe TB 300 Tangki Air 1550 liter tipe TB 160
B 1 2 3 4 5 6 C 1 2 3 4 5
A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Satuan Bh M3 M3 M3 M3 Zak M3 Kg Kg Kg Kg Btg Btg M2 Bh
Harga Satuan (Rp) 800 240.000 150.000 240.000 180.000 70.000 2.000.000 20.000 20.000 15.000 12.000 60.000 75.000 151.100 160.000
M2 Bh Bh Bh Bh Bh
20.000 15.000 30.000 40.000 4.450.000 2.600.000
Alat Tukang Alat-alat bantu (gergaji) Cangkul Palu 0,5 kg Ember Gerobak roda 3 Sekop
Bh Bh Bh Bh Bh Bh
35.000 50.000 30.000 15.000 400.000 60.000
Upah Pekerja Tukang gali Tukang Batu terampil Tukang Besi Mandor
Oh Oh Oh Oh Oh
80.000 100.000 100.000 100.000 120.000
33 Daftar Analisis Harga Satuan
No.
Uraian
Unit
Koef
Harga Satuan
1 Pekerjaan Persiapan (Pembersihan dan perataan) Alat-alat bantu (gergaji Bh 1,0000 35.000 besi,kayu,dll) Cangkul 1,0000 Bh 50.000 Palu 0,5 kg 1,0000 Bh 30.000 Ember 1,0000 Bh 15.000 Gerobak roda 3 1,0000 Bh 400.000 Sekop 1,0000 Bh 60.000 Oh Pekerja 0,1000 80.000 Oh Mandor 0,0050 120.000 Jumlah 2 Pekerjaan Bowplank M3 Papan 0,0070 2.000.000 Kg Paku 0,0200 25.000 Oh Tukang Kayu 0,1000 100.000 Oh Pekerja 0,1000 80.000 Oh Mandor 0,0050 120.000 Jumlah 3 Pekerjaan Tanah (galian tanah 1 m) Oh Pekerja 0,4000 80.000 Oh Mandor 0,0400 120.000 Jumlah 4 Pekerjaan Tanah (galian tanah 1 m) Oh 0,5260 Pekerja 80.000 Oh Mandor 0,0520 120.000 Jumlah 5 Pemadatan Tanah Oh Pekerja 0,5000 80.000 Oh Mandor 0,0500 120.000 Jumlah 6 Urugan kembali Oh Pekerja 0,1920 80.000 Oh Mandor 0,0190 120.000 Jumlah 7 Urugan Pasir M3 Pasir Urug 1,2000 240.000 Oh Pekerja 0,3000 80.000
Jumlah Harga Satuan (Rp) 35.000 50.000 30.000 15.000 400.000 60.000 8.000 600 598.600 14.000 500 10.000 8.000 600 33.100 32.000 4.800 36.800 42.080 6.240 48.320 40.000 6.000 46.000 15.360 2.280 17.640 288.000 24.000
34
8
9
10
11
Oh Mandor 0,0100 120.000 1.200 Jumlah 313.200 1 M3 Pekerjaan Aanstamping Batu Belah M3 Batu Belah 1,2000 240.000 288.000 3 M Pasir Urug 0,3000 240.000 72.000 Oh Pekerja 0,3900 80.000 31.200 Oh Tukang Batu 0,0390 100.000 3.900 Oh Mandor 0,0390 120.000 4.680 Jumlah 399.780 Pekerjaan Pondasi 1pc : 4ps M3 Batu Belah 1,1000 240.000 264.000 Kg Semen Portland 202,0000 1.400 282.800 M3 Pasir Pasang 0,4850 240.000 116.400 Oh Pekerja 1,5000 80.000 120.000 Oh Tukang Batu 0,6000 100.000 60.000 Oh Mandor 0,0750 120.000 9.000 Jumlah 852.200 Pekerjaan Sloof M3 Kayu papan terentang 0,2700 2.000.000 540.000 Kg Paku 2,0000 20.000 40.000 Minyak Bekesting Liter 0,6000 55.000 33.000 Kg Besi beton 150,0000 15.000 2.250.000 Kg Kawat beton 3,0000 20.000 60.000 Kg Semen Portland 323,00000 1.400 452.200 3 M Pasir beton 0,5200 150.000 78.000 3 M Koral beton 0,7800 211.100 164.658 Oh Pekerja 4,8500 80.000 388.000 Oh Tukang kayu 0,3500 100.000 35.000 Oh Tukang Batu 1,5600 100.000 156.000 Oh Tukang Besi 1,4000 100.000 140.000 Oh Mandor 0,1700 120.000 20.400 Jumlah 4.357.258 1 M3 Membuat Beton Tumbuk adk 1pc:2ps:4kr Semen Portland Kg 291,0000 1.400 407.400 3 Pasir Beton M 0,4700 150.000 70.500 3 Batu Pecah mesin 2/3 M 0,9300 211.100 196.323 Pekerja Oh 2,0000 80.000 160.000 Tukang Batu Oh 0,3500 100.000 35.000 Mandor Oh 1,0000 120.000 120.000 Jumlah 989.223
35 12 1 M2 Pasang Bekesting Untuk Lantai Paku Kg 0,4000 Minyak Bekisting Ltr 0,2000 3 Kayu papan terentang M 0,0150 Multiplek 9 mm Lmbr 0,3500 Pekerja Oh 0,3000 Tukang Kayu Oh 0,3300 Mandor Oh 0,0060 Jumlah 13 1 Kg Pembesian Dengan Besi Polos/ulir Besi Beton ( Polos / Ulir ) Kg 1,0500 Kawat Beton Kg 0,0150 Pekerja Oh 0,0070 Tukang Besi Oh 0,0070 Mandor Oh 0,0003 Jumlah 14 1 M3 Pelat Lantai Beton Tulang T= 10 cm Beton tulang ad. 1Pc : 2Ps : 4Kr M3 1,0000 Pasang Bekisting untuk lantai M2 10,0000 Besi Beton Polos Kg 90,0000 Jumlah 15 Plester T=15 mm (1pc :4ps) Semen Portland Kg 5,2000 3 Pasir Pasang M 0,0200 Pekerja Oh 0,2000 Tukang Batu Oh 0,1500 Mandor Oh 0,0100 Jumlah 16 1 M' Pipa PVC Ø 1" (AW) Pipa pvc Ø 3" M' 1,2000 Pekerja Oh 0,0810 Mandor Oh 0,0041 Perlengkapan 35 % harga Lot 0,3500 pipa Jumlah 17 1 Buah Kran Ø 1-3" Kran air Bh 1,0000 Seal tape Bh 0,0250 Pekerja Oh 0,0100 Mandor Oh 0,0050
20.000 55.000 2.000.000 151.100 80.000 100.000 120.000
8.000 11.000 30.000 52.885 24.000 33.000 720 159.605
15.000 20.000 80.000 100.000 120.000
15.750 300 560 700 36 17.346
989.223
989.223
159.605 1.596.050 17.346 1.561.140 4.146.413 1.400 240.000 80.000 100.000 120.000
7.280 4.800 16.000 15.000 1.200 44.280
75.000 80.000 120.000
90.000 6.480 492
90.000
31.500 128.472
30.000 4.200 80.000 120.000
30.000 105 800 600
36 Jumlah 18 1 M' Pasang Talang Plastik PVC U 15 Talang plastik PVC M' 1,05000 Perlengkapan 35 % harga Lot 0,3500 talang Pekerja Oh 0,1500 Mandor Oh 0,0013 Jumlah 19 1 Unit Rembesan Galian tanah maks. 2 m M3 8,6125 Pasangan aanstamping batu 3 M 4,3063 belah Urugan tanah kembali M3 1,7225 2 Injuk M 49,2750 3 Batu koral beton M 2,5838 Jumlah
31.505 60.000
63.000
63.000 80.000 120.000
22.050 12.000 150 97.200
48.320
416.156
399.780 17.640 20.000 211.100
1.721.553 30.385 985.500 545.430 3.699.023
37
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Padang, Sumatera Barat pada tanggal 19 Juni 1991 merupakan anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Ali Nurdin dan Ibu Yuslinar. Penulis mulai memasuki jenjang pendidikan formal pada tahun 1997 di SD Negeri 81 Muara Bungo, Jambi dan lulus tahun 2003. Tahun 2003 melanjutkan ke SMP Negeri 1 Muara Bungo. Kemudian pada tahun 2006 diterima di SMA Negeri 1 Muara Bungo dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun 2009, penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Ujian Seleksi Masuk IPB) di program studi Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Selama melaksankan studi di IPB, penulis pernah menjadi asisten mata kuliah Ilmu Ukur Tanah pada tahun 2012. Selain itu penulis juga aktif di berbagai organisasi dan kepanitiaan, diantaranya Ketua Umum Organisasi Mahasiswa Daerah Jambi (OMDA-Jambi) pada tahun 2010-2011, Ketua Keprofesian dan Pengabdian Masyarakat Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan pada tahun 2011-2012, dan Panitia divisi Acara Agrotechnology Fair Contest tingkat nasional pada tahun 2011. Tahun 2012 penulis terpilih sebagai penerima Beasiswa Coca-Cola Foundation 2012. Pada bulan Juni hingga Agustus 2012 penulis melaksanakan Praktik Lapangan (PL) di PT. Mitra Lingkungan Dutaconsult, Jakarta, Project ADB TA 7189-INO : Institutional Strengthening for IWRM in the 6 Ci’s River Basin Territorry-Package B. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, penulis melaksanakan penelitian dan penyusunan sripsi yang berjudul “Analisis Pemanen Hujan dari Atap Bangunan SD Negeri Mulyasari di Desa Pulosari, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung” dibawah bimbingan Dr. Ir. Yuli Suharnoto, M.Eng.
