Penerapan Beton Porous Untuk Resapan Air Injeksi Dalam Pengendalian Genangan Perkampungan Padat Kuntjoro dan Hendra Wahyudi
Staft Pengajar Diploma Teknik Sipil ITS e-mail :
[email protected]
ABSTRAK “Perumahan Manyar Tirtoyoso Cs dan Klampis Ngasem” adalah kawasan perumahan yang bersebelahan namun mempunyai karakter yang sangat berbeda. Keduanya mempunyai saluran drainase sekunder yang melintasinya, kedua saluran ini bermuara pada saluran drainase primer Kali Bokor – Keputih. Dengan bertambah padatnya perumahan di daerah layanan drainase Kali Bokor – Keputih, sedangkan kapasitas saluran primer ini tetap sehingga sering terjadi masalah genangan di perumahan lama. Mengatasi genangan ini dengan memperbesar kapasitas saluran sudah tidak mungkin lagi, sehingga dicoba dengan metode injection infiltrate tank. Analisis hidrologi kawasan ini menghasilkan debit puncak banjir Manyar Tirtoyoso Cs adalah Q5 = 5,61 m3/dt sedangkan Klampis Ngasem adalah Q5 = 5,22 m3/dt. Kapasitas saluran sekunder Manyar Tirtoyoso Cs adalah 0,53 m3/dt dan dilengkapi dengan mini boozem dengan kapasitas 78.662,50 m3, kapasitas saluran sekunder Klampis Ngasem adalah 0,44 m3/dt. Dengan fasilitas saluran dan mini boozem tersebut area Manyar Tirtoyoso Cs aman dari genagan untuk Q5, sedangkan area Klampis Ngasem akan terjadi genangan kumulatip Q5 tersebut adalah 94.163, 65 m3 Dengan karakter kedua area perumahan yang berbeda tersebut didapat retensi banjir yang berbeda. Untuk Manyar Tortoyoso Cs debit banjirnya sudah diretensi oleh fasilitas mini boozem sedangkan area Klampis Ngasem agar tidak berpengaruh ke hilirnya harus meretensi banjir dengan genangan rata – rata dalam kaveling adalah 0,137 m. Angka ini adalah dasar perhitungan volume injection infiltrate tank yang harus dibangun di area ini untuk Kampung Klampis Ngasem dengan menggunakan beton porous. Kata Kunci : injection infiltrate tank, beton porous
kebutuhan
1.
sarana
infiltrasi
injeksi
yang
diperlukan.
Perbedaan karakter kedua kampung permukiman penelitian
PENDAHULUAN Perkampungan padat merupakan sumber masalah
dinyatakan dalam Tabel : 1.
genangan di kota - kota besar, infiltrasi injeksi merupakan upaya pengendalian genangan di perkampungan padat yang solusinya berada pada sumber masalah itu sendiri. Salah satu tujuan
dari
peneltian
beton
porous
adalah
untuk
Tabel : 1. Perbedaan dua kampung permukiman penelitian Manyar Tirtoyoso Cs
Kampung Klampis
Tata letak kaveling terencana Gambar 1.a
Berkembang dari kampung lama, Gambar. 1.b.
Mempunyai mini boozem, Foto 1.a
Tidak ada mini boozem, Foto 1.b
Ukuran kaveling besar
Ukuran kaveling kecil
dengan perbedaan yang memadai, kemudian dengan analisis
Rumah – rumah terpisah
Rumah – rumah berhimpitan
hidrologi, kapasitas infiltrasi, kepadatan perumahan dan
Jalan dan gang berukuran lebar ( > 8 m )
Jalan dan gang kecil ( + 2,50 m)
pengendalian banjir di perkampungan kota yang padat, dengan menggunakan sarana infiltrasi injeksi. Untuk memperkirakan kebutuhan jumlah dan dimensi sarana infiltrasi injeksi tersebut dintinjau dua lokasi
porousitas beton rencana pada kedua lokasi bisa ditentukan
A-435 ISBN 978-979-18342-1-6
Manyar Tirtoyoso Cs
Klampis Gambar : IV.4. Tata letak kaveling pemukiman Manyar Tirtoyoso Cs dan Klampis
Foto : 1.a. Mini Boozem Manyar Tirtoyoso
Foto : 1.b. Permukiman Klampis tanpa Mini Boozem A-436 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2009
2.
tujuan ini disajikan kondisi awal lokasi studi
MASALAH Permasalahan
yang
dihadapi
sebagai berikut :
dalam
2.1.
pengendalian genangan kota adalah kekompeksan
Kondisi Kapasitas Infiltrasi
kondisi pemukiman. Yaitu berupa perkampungan
Data kapasitas infiltrasi yang diukur
lama tidak terencana tata letak perumahannya di
dengan ring infiltrometer pada tanah tanpa penutup
satu sisi dan ada perumahan yang sudah tertata
dengan kondisi muka air tanah masing-masing
dengan menggunakan fasilitas pengendali genangan
lokasi yang diukur di Manyar sebagai yang
yang berupa mini – mini boezem.
ditunjukkan pada Tabel 2.
Dengan kondisi yang kompleks tersebut bagaimana menentukan kebutuhan jumlah dan dimensi infiltrasi injeksi yang akan dibangun. Untuk
Tabel 2. : Kapasitas Infiltrasi tanah Manyar, Keputih, Pandugo, dan Kenjeran. Waktu (menit)
Penurunan (cm)
T (jam)
5.56 2.30 6.14 3.00 7.30 3.00 10.00 2.00 25.00 2.00 60.00 1.20 100.00 0.20 Kedalaman air tanah = 0.65 cm f adalah kepasitas infiltrasi
f (cm/jam)
0.09 0.10 0.12 0.17 0.42 1.00 1.67
24.73 29.41 24.59 11.98 4.80 1.20 0.12
dari tahun 1950 sampai dengan tahun 2005 2.2.
Kondisi Hujan Harian Maksimum
sebagai yang ditunjukkan Tabel 3. Tabel tersebut menunjukkan angka
Stasiun Keputih Data curah hujan maksimim yang dihimpum oleh stasiun penakar hujan Keputih
maksimum
terjadi di stasiun Keputih pada
tahun 1962. Hujan yang terjadi adalah 175 mm.
Tabel 3. Hujan Maksimum Stasiun Keputih. Tahun R Maks Tahun R Maks Tahun R Maks Tahun R Maks Tahun R Maks Tahun R Maks
1950 50 1960 101 1970 99 1980 78 1990 70 2000 88
1951 70 1961 145 1971 60 1981 114 1991 60 2001 103
1952 75 1962 175 1972 105 1982 95 1992 105 2002 123
1953 114 1963 91 1973 101 1983 70 1993 95 2003 102
1954 145 1964 95 1974 100 1984 65 1994 85 2004 58
1955 132 1965 74 1975 67 1985 85 1995 90 2005 78
1956 110 1966 53 1976 55 1986 108 1996 85
1957 120 1967 125 1977 63 1987 100 1997 15
1958 150 1968 130 1978 110 1988 100 1998 96
1959 94 1969 93 1979 67 1989 100 1999 96
A-437 ISBN 978-979-18342-1-6
Gambar 2 : Pola Hujan Harian Pada Pengukuran Hujan Otomatis Manyar. 6.0 Rabo, 27 -1-93
Tinggi Hujan (mm)
--
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0 1
2
3
4
5 Waktu 6 (Jam 7)
8
9
10
11
12
5.0 Kamis, 28 - 1- 93
4.5
--
4.0
Tinggi Hujan (mm)
3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 1
2
3
4
5 Waktu 6 (Jam 7)
8
9
10
11
12
10
11
12
14.0 Jumat, 29 - 1 - 93
--
12.0
Tinggi Hujan (mm)
10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 1
2.3.
2
3
4
5 Waktu 6 (Jam 7)
Porousitas Beton
Untuk menggantikan infiltration space akibat perubahan tataguna lahan dipakai beton porous. Porousitas beton didapat dari
8
9
campuran bahan batu porous dan batu pecah sebagai agregat kasar ditambah pasir sebagai agregat halus. Tabel 4 menunjukkan porousitas beton yang dihasilkan sesuai dengan kadar
A-438 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2009
campurannya masing – masing untuk kondisi campuran dengan slump 0 – 10 Tabel 4. Porousitas Beton Sesuai Pada Slump 0 – 10. Poreousitas (mm/jam)
20,36
1.208,15
1.575,00
1.857,14
Kadar Batu Porous (%)
0
40
60
100
Kadar Batu Pecah (%)
100
60
40
0
Porousitas optimum dihasilkan pada komposisi 8% batu apung dan 92% batu pecah, menghasilkan poreousitas 330 mm/jam. PENDEKATAN PENYELESAIAN MASALAH 3.1. Kajian Kapasitas Saluran : Kajian kapasitas Saluran memerlukan pekerjaan dan data sebagai berikut : 1) Pekerjaan pengukuran saluran 2) Pengumpulan data sekunder yang terdiri dari : Long and cross section saluran, Pasang surut, Tata guna lahan, Topografi, data Bangunan, Curah Hujan, Pompa dan Pintu Air. 3) Besar kapasitas saluran dianalisis dengan menggunakan Manning formula.
3.5.
3.
3.2.
3.3.
3.4.
Analisis Banjir Rencana : Estimasi banjir rencana akan dilakukan pengkajian Direct Run off Hydrograf untuk mendapatkan estimasi banjir. Analisis ini dilakukan dengan data sekunder : curah hujan, luas daerah layanan drainase, Estimasi Volume Retensi : Volume run off yang harus ditahan adalah selisih volume banjir rencana dengan kapasitas sarana drainase. Dari hasil kajian kapasitas drainase dan analisa banjir rencana dengan pertimbangan kajian tataguna lahan dan bangunan, kemudian volume retensi dapat diestimasi. Estimasi Volume Injection Infiltrate Tank : Volume Injection Infiltrate Tank dihitung berdasarkan volume retensi diatas dan dengan pertimbangan type bangunan, Direct Run off Hydrograf, hydraulic conductivity tanah. Kemudian dengan mempertimbangkan kapasitas infiltrasi dan perkolasi sesuai
ISBN 978-979-18342-1-6
4.
dengan perumusan yang dihasilkan dalam penelitian pendahuluan. Hidrograf Banjir Tertekan. Dapat dihitung dari penjumlahan antara hidrograf run – off dengan kapasitas injection infiltrate tank. Hidrograf run off adalah hidrograf banjir setelah dikurangi dengan hidrograf teretensi. Besarnya puncak hidrograf banjir tertekan ini diharapkan lebih kecil dari pada kapasitas saluran drainase yang ada.
HASIL DAN ANALISIS Dari hasil analisis data dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 4.1. Curah Hujan Dengan data curah hujan yang terkumpul dari empat stasiun terdekat, selama 55 tahun dan dengan metode Gumbel didapat tinggi hujan harian dengan periode ulang 5 tahun adalah 112,563 mm 4.2. Luasan Daerah Layanan Drainase (Catchment Area), Topografi dan Tutupan Lahan (Tataguna Lahan) Luasan kedua daerah layanan drainase yang digunakan yaitu 106,73 Ha untuk Manyar Tirtomoyo Cs dan 76,25 Ha untuk Kampung Klampis Topografi kedua DAS adalah sama – sama sangat datar dengan kemiringan medan 0,0003 Tata guna lahan antara kedua DAS adalah berbeda yaitu DAS Manyar Tirtomoyo Cs berkembang terencana sedangkan Kampung Klampis berkembang mengikuti kebutuhan pengguna. 4.3. Long and cross section saluran Long and cross section saluran Manyar Tirtomoyo Cs berbeda dengan Kampung Klampis Manyar Tirtomoyo Cs terdapat fasilitas mini boozem dan saluran drainase Kampung Klampis Hanya saluran drainase A-439
4.4. Pompa dan Pintu Air Kedua lokasi sama – sama tidak menggunakan pompa air. Untuk Kampung Klampis menggunakan pintu air Tirtomoyo Cs Manyar tidak menggunakan pintu air 4.5. Banjir Rencana 5 Tahun (Q5) Q5 puncak yang dihasilkan DAS Manyar adalah 5,61 m3/dt terjadi pada jam ke 3. Q5 puncak yang dihasilkan DAS Klampis adalah 5,22 m3/dt terjadi pada jam ke 2 4.6. Pengendalian Debit Yang Dibutuhkan Dengan metode reservoir routing Q5 pada fasilitas mini boozem, DAS Manyar Tirtoyoso Cs sudah bebas banjir dan tanpa harus membangun fasilitas injection infiltrate tank. DAS Kampung Klampis dengan fasilitas salurannya untuk mengendalikan debit banjir Q5 harus membangun fisilitas untuk meretansi run off setinggi 0,137 meter didalam kavelingnya masing – masing. Retensi run off setinggi 0,137 meter ini akan diinjeksikan kedalam injection infiltrate tank. 4.7. Kebutuhan volume injection infiltrate tank Keanekaragaman luasan kapling di Kampung Klampis menyebabkan keanekaragaman kubutuhan volume injection infiltrate tank. Secara umum volume kebutuhan injection infiltrate tank dinyatakan dalam persamaan : Volume = tinggi retensi x luas kapling. Jika tidak ada infiltrasi maka diperlukan kapasitas tangki untuk kapling 10m x 20m adalah : Volume run off = 0,137 x 10 x 20 = 27,40 m3 yang ditampung dalam satu hari. Dengan mempertimbangkan kapasitas infiltrasi minimum lahan yang terukur seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2, dan porousitas optimum beton serta pola hujan setempat maka volume injection infiltrate tank sebagai berikut, memasang dimensi tangki bujur sangar panjang 1 meter dan lebar 1 meter , tinggi 2 meter maka tinggi run off yang diretensi = 3,425 meter. Dengan demikian diperlukan tinggi beton porous 1,425 meter.
5.
KESIMPULAN Beton porous bisa digunakan untuk resapan air dengan penekanan (infiltrasi injeksi). Kebutuhan fasilitas infiltrasi injeksi untuk pengendalian genangan tergantung dari kondisi kepadatan perkampungan dan tingkat daya retensi perkempungan. Kapsitas volume inviltrasi injeksi tergantung dari kondisi : pola hujan harian, kapasitas infiltrasi lahan ( hydraulic condukctifity) dan porousitas beton. Untuk lokasi Kampung Klampis dan untuk ukuran kapling standar diperlukan ukuran tangki lebar 1meter, panjang 1 meter dan tinggi 1,425 meter.
DAFTAR PUSTAKA 1. Davit Keith Todd, Groundwater Hydrology, John Wiley & Sons, New York 1980 2. Jawa Pos koran harian, Kondisi Banjir Surabaya, 3 Januari 2005 3. Jawa Pos koran harian, Banjir dan Genangan Kota Surabaya, 8 Maret 2005 4. Kuntjoro, Pengaruh Permitable Retarding Duration Terhadap Debit Banjir Surabaya Timur, Lemlit ITS, 2001 5. Kuntjoro, Analisis Pengaruh Pertumbuhan Perumahan Terhadap RunOff dan Kapasitas Infiltrasi Lahan di Pesisir Timur Surabaya, Lemlit ITS, 1998. 6. Kuntjoro, Pengaruh Permitable Retarding Duration Terhadap Debit Banjir Surabaya Timur, Lemlit ITS, 2003 7. Mott Mac Donald Cambridge, Surabaya Drainage Master Plan 2018, Laporan Akhir, 1999 8. Suharjoko, Kajian kapasitas drainase pada wilayah rawan banjir di kota Surabaya , Lemlit ITS , 2002. 9. Suharjoko, Perilaku Banjir pada Kota Padat Bangunan dan manakan Hidrograf adalah cara efektif pengendaliannya, Seminar Nasional Penanganan Banjir, 29 September 2004. 10. Linsly, Hidrologi Untuk Insinyur, Penerbit Erlangga 1996. 11. Sosrodarsono Suyono, Hidrologi Untuk Pengairan, PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1987. 12. Ven Te Chow & David R. M, Applied Hydrology, Mc. Graw Hill Book Company,1988.
A-440 Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah 2009
