EVALUASI SISTEM DRAINASE DAN PENANGGULANGAN GENANGAN BERBASIS KONSERVASI AIR DI SUB SISTEM BENDUL MERISI, SURABAYA
Sidang Tesis
Oleh : Dica Erly Andjarwati 3311202802 Magister Teknik Sanitasi Lingkungan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Senin, 4 Nopember 2013 1
GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI Catchment area Sub Sistem Bendul Merisi • Merupakan salah satu sub sistem di Rayon Jambangan • Berada di antara Kelurahan Jagir (Kecamatan Wonokromo) dan Kelurahan Bendul Merisi (Kecamatan Wonocolo) • Total luas catchment area 1,415 km2 yaitu pada Kelurahan Jagir sebesar 1,03 km2 dan Kelurahan Bendul Merisi sebesar 0,385 km2. • Jumlah KK = 10.267 KK • Daerah yang sering mengalami genangan: 1. Kampung Merisi Selatan, lama genangan 60 menit setinggi 20 cm. 2. Perumahan Jagir Sidosermo, lama genangan 90 menit setinggi 20 cm.
2
Sub Sistem Drainase Bendul Merisi Kampung Merisi Selatan
Perumahan Jagir Sidosermo
Lama genangan 1 – 1,5 jam dengan ketinggian 20 cm (Dinas Bina Marga dan Pematusan Kota Surabaya, 2011)
3
GAMBARAN WILAYAH
Saluran Primer Bendul Merisi
4
APAKAH RAINWATER HARVESTING? •
Konservasi air adalah penggunaan air yang jatuh ke tanah seefisien mungkin dan pengaturan waktu aliran yang tepat, sehingga tidak terjadi banjir yang merusak pada musim hujan dan terdapat cukup air pada musim kemarau (Arsyad, 2000).
•
Rainwater harvesting adalah teknologi untuk menangkap dan mengumpulkan air hujan dari atap bangunan, permukaan tanah, permukaan jalan/batu-batuan menggunakan teknik sederhana (Abdulla dan Al Shareef, 2009).
•
Metoda-metoda rainwater harvesting: bak penampung air hujan melalui talang atap bangunan, sumur resapan, parit resapan, areal peresapan. tanggul dan pagar pekarangan, lubang galian tanah (jogangan), kolam, revitalisasi danau, telaga, situ, hutan dan tanaman (Maryono dan Santoso, 2006). 5
MENGAPA RAINWATER HARVESTING? •
Tujuan rainwater harvesting menurut Maryono & Santoso, 2006: a. Mengurangi genangan b. Menambah pasokan sumber air bersih untuk kebutuhan sehari-hari c. Menghemat pengeluaran untuk air bersih d. Mencegah bencana kekeringan di musim kemarau
•
Metoda bak penampung air hujan melalui talang atap bangunan dikaji karena banyaknya bangunan beratap di Kota Surabaya yang memiliki potensi sangat besar dalam menangkap air hujan.
•
Air hujan yang ditampung dimanfaatkan untuk mandi, cuci, toilet flushing, siram tanaman, air minum (dengan proses lebih lanjut), dan sebagainya. 6
Perumusan Masalah: 1. Bagaimana potensi rainwater harvesting dalam mereduksi genangan dan penghematan sumber air bersih? 2. Bagaimana kesediaan masyarakat dalam penanggulangan genangan dan menghemat sumber air bersih dengan rainwater harvesting ? 3. Bagaimana kelayakan metoda rainwater harvesting untuk diimplementasikan?
7
Tujuan penelitian: 1. Potensi rainwater harvesting dalam mereduksi genangan dan menghemat sumber air bersih. 2. Kesediaan masyarakat dalam mereduksi genangan dan menghemat sumber air bersih melalui rainwater harvesting. 3. Kelayakan metoda rainwater harvesting untuk diimplementasikan. Manfaat penelitian: Sebagai rekomendasi alternatif penanggulangan genangan berbasis konservasi air untuk pemerintah daerah setempat.
8
Batasan masalah 1. Ruang lingkup lokasi studi di Sub Sistem Bendul Merisi: • Kampung Merisi Selatan, Kelurahan Bendul Merisi, Kecamatan Wonocolo • Perumahan Jagir Sidosermo, Kelurahan Jagir, Kecamatan Wonokromo 2. Aspek-aspek yang dikaji: • Aspek teknis • Aspek peran serta masyarakat • Aspek ekonomi
9
METODA PENELITIAN ASPEK TEKNIS
10
PERHITUNGAN POTENSI RAINWATER HARVESTING Potensi dalam mereduksi genangan Potensi =
Total Luas Atap Total Catchment Area
x 100 %
Potensi dalam menghemat sumber air bersih Potensi =
Akumulasi supply Akumulasi demand
x 100 %
11
PERHITUNGAN KAPASITAS BAK PENAMPUNG Perhitungan volume bak penampung ditentukan oleh luas catchment area dan tinggi curah hujan (suppy) serta kebutuhan air (demand). Supply = Catchment Area x Tinggi Curah Hujan x Faktor Kehilangan Air Demand = Kebutuhan air/org/hari x Jumlah pengguna dlm 1 KK x 30 hari Perhitungan kapasitas maksimum bak penampung dengan membandingkan jumlah kumulatif air yang dapat dipanen dengan jumlah kumulatif air yang dibutuhkan. Selisih terbesar merupakan kapasitas bak penampung yang dibutuhkan. Volume bak = Supply - Demand
12
METODA PENELITIAN ASPEK PERAN SERTA MASYARAKAT x 2 NP (1 − P) S= 2 d ( N − 1) + x 2 P(1 − P) S=
3,841.148.0,5(1 − 0,5) 0,05 2 (148 − 1) + 3,841.0,5(1 − 0,5)
S = 107 sampel
13
METODA PENELITIAN ASPEK EKONOMI
14
RUMUS NPV & IRR Rumus NPV
Rumus IRR n
NPV = ∑ t =1
Bt − Ct (1 + i )
n
∑ t =0
Bt − Ct =0 t (1 + 1)
dimana: Bt = Total manfaat yang telah di-discount Ct = Total biaya investasi + biaya OP i = Discount factor t = waktu (tahun) NPV merupakan kriteria investasi yang digunakan untuk mengukur kelayakan suatu proyek. IRR merupakan tingkat pengembalian dari modal proyek yang dianalisis, berupa tingkat bunga pada saat NPV = 0
15
HASIL & PEMBAHASAN U
4 8 1
Sungai Jagir 11
2
21
6 10 7
13
31 15
3 9
32
17 19
16 12
27
29
30 28
22
20
18
26
5 14
Keterangan:
25 24
: Saluran Primer : Saluran Sekunder : Saluran Tersier : Perumahan Jagir Sidosermo : Kampung Merisi Selatan
23
16
ASPEK TEKNIS
17
Debit Genangan di Sub Sistem Bendul Merisi No
Kode Saluran
Nama Saluran
1
3-5
Sal. Raya Wonokromo
0,004
2
7-9
Sal. Ubi I
0,422
3
10-11
Sal. Ruko Mangga Dua
0,573
4
10-12
Sal. Ubi II
0,348
5
10-13
Sal. Karang Rejo
0,727
6
13-15
Sal Karang Rejo
1,675
7
15-17
Sal. Karang Rejo
2,249
8
17-18
Sal. Gadung V
0,120
9
17-19
Sal. Karang rejo
1,800
10
19-21
Sal. Bendul Merisi Gg. Lebar
0,290
11
19-22
Sal. Karang Rejo
2,489
12
23-24
Sal. Bendul Merisi Timur
0,884
13
24-25
Sal Bendul Merisi Utara VIII
0,377
Total Debit Genangan
Debit Genangan (m3/dtk)
11,966
18
POTENSI RAINWATER HARVESTING
Catchment Area Sub Sistem Bendul Merisi 19
Potensi Mereduksi Genangan Contoh perhitungan: Luas Atap Total KK Total Luas Atap Total Catchment Area Potensi reduksi genangan
Total volume genangan Volume genangan tereduksi
= 21 m2 = 10.267 KK = Luas Atap x Total KK = 21 m2 x 10.267 KK = 215.607 m2 = 0,216 km2 = 11,415 km2 = Total Luas Atap x 100 % Total Catchment Area = 0,216 m2 x 100 % 1,415 m2 = 15 % per tahun = 11,966 m3/detik = 1.585.304 m3/tahun = Potensi reduksi genangan x Total volume genangan = 15 % x 1.585.304 m3/tahun = 237.796 m3/tahun 20
Reduksi Genangan Berdasarkan Luas Atap Luas Atap (m2)
Presentase Reduksi Genangan/tahun (%)
Volume Genangan Tereduksi (m3/tahun)
21
15
237.796
36
26
412.179
45
33
523.150
54
39
618.268
60
44
697.534
70
51
808.505
90
65
1.030.447
100
73
1.157.272
120
87
1.379.214
Semakin besar luas atap, semakin besar reduksi genangan yang dihasilkan 21
Jika dibandingkan dengan penelitian terdahulu yang dilakukan Sebastian, dkk pada tahun 2010 di Kota Palembang, metode rainwater harvesting dapat mengurangi genangan sebesar 49 %. Luas area tangkapan air hujan (atap bangunan) dan ketersediaan lahan sangat mempengaruhi tingkat keberhasilan rainwater harvesting dalam mengurangi genangan.
22
Potensi Menghemat Sumber Air Bersih Contoh perhitungan pada Luas Atap 36 m2 : Bulan
Median
Supply
Demand
(mm)
(m3/bulan)
Januari
387
Februari
(m3/bulan)
Akumulasi Supply (m3)
Akumulasi Demand (m3)
13,24
7,44
13,24
7,44
325
11,12
6,96
24,35
14,40
Maret
341,5
11,68
7,44
36,03
21,84
April
196,5
6,72
7,20
42,75
29,04
Mei
141
4,82
7,44
47,57
36,48
Juni
33,5
1,15
7,20
48,72
43,68
Juli
0
0
7,44
48,72
51,12
Agustus
0
0
7,44
48,72
58,56
September
0
0
7,20
48,72
65,76
Oktober
16,5
0,56
7,44
49,28
73,20
Nopember
91,5
3,13
7,20
52,41
80,40
Desember
348
11,90
7,44
64,31
87,8423
Potensi menghemat sumber air bersih = Akumulasi supply x 100 % Akumulasi demand = 64,31 m3 x 100 % 87,84 m3 = 73 % per tahun Total kebutuhan air bersih = Kebutuhan orang/hari x Jumlah orang/KK x Total KK x Jumlah hari/tahun = 60 liter/org/hr x 4 org/KK x 10.267 KK x 365 hr/tahun = 899.389 m3/tahun Volume penghematan air bersih = Potensi menghemat air bersih x Total kebutuhan air bersih = 73 % x 899.389 m3/tahun = 656.554 m3/tahun 24
Presentase Penghematan Sumber Air Berdasarkan Luas Atap Luas Atap (m2)
Akum. Supply (m3/thn)
Akum. Demand (m3/thn)
Presentase Penghematan Sumber Air (%)
Volume Air Bersih
36
64,31
87,84
73
656.554
45
80,39
87,84
92
827.438
54
96,47
87,84
110
989.328
60
107,19
87,84
122
1.097.255
70
125,05
87,84
143
1.286.127
90
160,78
87,84
184
1.654.876
100
178,65
87,84
204
1.834.754
120
214,38
87,84
245
2.203.504
(m3/thn)
Semakin besar luas atap, semakin besar penghematan air yang dapat dilakukan
25
Volume Air yang Dapat Disediakan dan Dimenasi Bak Penampungnya Berdasarkan Luas Atap Luas Atap (m2)
Vol. Air Bersih (liter/org/hari)
Vol. Bak Penampung (m3/KK/thn)
Dimensi Bak Penampung (m) PxLxH
36
43,5
27,57
3,35 x 3,3 x 2,5
45
55
35,00
3,6 x 3,6 x 2,7
54
66
42,00
3,9 x 3,85 x 2,8
60
73
46,39
4 x 4 x 2,9
70
85
53,97
4,25 x 4,25 x 3
90
110
70,01
4,85 x 4,82 x 3
100
122
77,59
5,18 x 5 x 3
120
146,5
93,63
5,6 x 5,55 x 3
Semakin besar luas atap, semakin besar volume air bersih yang dapat disediakan 26
Berdasarkan studi di beberapa Kota di Australia oleh Zang et al tahun 2009, penggunaan air hujan dapat menghemat air bersih sampai 29,9% (Perth) dan 32,3% (Sydney). Ghisi et al (2009) menyatakan bahwa SPBU di Brasil, pemakaian air hujan untuk toilet, taman, dan mencuci kendaraan dapat menghemat air bersih sebesar 32,7 – 70%. Luas area tangkapan air hujan (atap bangunan), intensitas curah hujan, dan ketersediaan lahan sangat mempengaruhi tingkat keberhasilan rainwater harvesting dalam menghemat sumber air.
27
ASPEK PERAN SERTA MASYARAKAT
28
29
Dari 107 responden, 66 responden (61,68 %) bersedia mewujudkan rainwater harvesting di lingkungan rumah.
Semakin tinggi tingkat pendidikan seseorang, semakin tinggi pula kesadaran lingkungannya. 30
ASPEK EKONOMI
31
Komponen Manfaat Penghematan Tagihan PDAM Luas Atap
Penghematan Air Bersih
(m2)
(m3/KK/thn)
(Rp/KK/thn)
36
64,31
128.626
45
80,39
160.783
54
96,47
192.939
60
107,19
214.377
70
125,05
250.107
90
160,78
321.566
100
178,65
357.295
120
214,38
428.754
Tagihan PDAM di Kampung Merisi Selatan dan Perumahan Jagir Sidosermo sekitar Rp 2.000/ m3 Manfaat penurunan angka sakit akibat genangan sebesar Rp 26.00050.000/orang/tahun, diambil nilai tertinggi berdasarkan kesediaan masyarakat untuk membayar biaya berobat (willingnes to pay) 32
Komponen Biaya Biaya Investasi Rainwater Harvesting No
Luas Atap
Biaya Investasi
1
36 m2
Rp 1.714.164
2
45 m2
Rp 1.830.966
3
54 m2
Rp 1.945.296
4
60 m2
Rp 2.010.804
5
70 m2
Rp 2.125.752
6
90 m2
Rp 2.360.592
7
100 m2
Rp 2.467.506
8
120 m2
Rp 2.688.750
Penggalian tanah dilakukan secara gotong royong bersama masyarakat setempat. Pompa yang digunakan tipe Sanyo PW H137 (pompa sumur dangkal) dengan daya hisap 9 m, daya dorong 21 m, kapasitas 32 liter/menit dan daya listrik 125 Watt. Berdasarkan Modul Penampungan Air Hujan (Permen PU No. 01/PRT/M/2009), biaya rehabilitasi muncul setiap 5 (lima) tahun sekali berupa plesteran untuk mencegah kebocoran dan ganti pipa serta kran dengan yang baru jika terjadi kebocoran atau kerusakan. 33
Hasil Perhitungan NPV Berdasarkan Luas Atap Bangunan Luas Atap (m2)
NPV
IRR
Keterangan
36
80.103
7%
Layak
45
297.695
9%
Layak
54
511.907
10 %
Layak
60
666.618
11 %
Layak
70
945.144
13 %
Layak
90
1.528.054
15 %
Layak
100
1.836.447
17 %
Layak
120
2.465.894
19 %
Layak
Discount factor = 6 %
Tingkat kelayakan ditentukan berdasarkan tingkat pengembalian atau IRR dengan discount factor (suku bunga), jika tingkat IRR lebih besar dari discount factor maka proyek dinyatakan layak.
Semakin besar luas atap maka metoda rainwater harvesting semakin layak untuk diimplementasikan.
34
KESIMPULAN 1. Metoda rainwater harvesting berpotensi mereduksi genangan maksimal 87% dan menghemat sumber air bersih sebesar 100% jika volume air hujan yang tertangkap atap ditampung semua. Semakin besar luas atap bangunan maka semakin besar presentase reduksi genangan dan semakin banyak volume air bersih yang dapat disediakan. 2. Kesediaan masyarakat dalam mewujudkan rainwater harvesting sebesar 61,68% dari total responden. Semakin tinggi tingkat pendidikan masyarakat, semakin tinggi pula kesadaran lingkungannya. 3. Berdasarkan analisis Net Present Value, rainwater harvesting layak diimplementasikan dengan biaya investasi minimal Rp 1.714.164 untuk luas atap 36 m2. Semakin besar luas atap bangunan, semakin layak metoda rainwater harvesting untuk diimplementasikan. 35
SARAN Metoda rainwater harvesting dengan bak penampung realistis diaplikasikan di daerah yang baru akan dibangun atau daerah dengan tingkat kerapatan hunian yang masih rendah. Kerjasama antara Pemkot Surabaya dan pengembang (developer) dapat meningkatkan jumlah penampung air hujan. Hal ini dapat menekan penggunaan air bawah tanah dan mengurangi debit air hujan yang melimpah ke saluran drainase. Perlunya program sosialisasi kepada masyarakat mengenai rainwater harvesting oleh Pemkot Surabaya. Dalam rangka meningkatkan daerah konservasi air sehingga kelestarian sumber air di Surabaya dapat terjaga.
36
Sekian Terima kasih
37
