Bab I - Digital Repository

BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Penelitian
Drainase berasal dari bahasa inggris, drain yang berarti menguras,
membuang. Dalam bidang teknik sipil, drainase secara umum dapat didefinisikan
sebagai suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik yang berasal
dari air hujan maupun rembesan, sehingga fungsi kawasan atau lahan tidak
terganggu. Drainase juga dapat diartikan sebagai sanitasi, sehingga drainase tidak
hanya menyangkut air tanah. Secara umum sistem drainase dapat didefinisikan
sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi atau
membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat
difungsikan secara optimal (Suripin, 2004).
Pada awalnya saluran drainase merupakan saluran yang dibuat pada dasar
tanah atau galian tanah yang dibuat memanjang dengan elevasi yang lebih rendah
yang membuat air limpasan masuk ke saluran tersebut. Dinding dan dasar saluran
merupakan tanah atau tanah yang ditumbuhi rumput, sehingga air limpasan yang
mengalir mengalami resapan/infiltrasi ke dalam tanah, hal ini sangat baik untuk
menjaga keseimbangan air tanah di daerah tersebut dan dapat mengurangi debit
limpasan yang mengalir di saluran. Saluran seperti ini ternyata memiliki
kekurangan yang sangat merugikan, yaitu dinding saluran yang sering longsor
atau tergerus akibat rembesan air. Seiring berjalannya waktu maka dibuatlah
saluran drainase dengan bahan material yang lebih kokoh dan kedap air, seperti
beton atau susunan batu bata yang disemen. Saluran inilah yang sekarang banyak
dibangun sebagai standar saluran drainase.
Limpasan air hujan yang semakin besar akibat perubahan tata guna lahan
yang semakin kedap air menyebabkan sering terjadinya banjir akibat saluran
drainase yang meluap. Saluran drainase yang kedap air ternyata tidak bisa
mengurangi debit air yang melimpas, sehingga banjir tetap terjadi di titik-titik
tertentu. Hal ini menyebabkan lumpuhnya fungsi dasar drainase yaitu sebagai
mengendali kelebihan air untuk mencegah terjadinya banjir.
1
2
Paradigma dalam pembuatan saluran yang kedap air yaitu agar air mengalir
secepat-cepatnya ke badan air atau sungai terdekat, hal inilah yang berdampak
negatif yang akhir-akhir ini kita temui, seperti kekeringan dan banjir yang
semakin sering terjadi dihampir seluruh daerah. Dewasa ini para engineer mulai
berinovasi dalam membangun ekosistem buatan yang berfungsi dalam
menyerapkan air, sehingga tabungan air di dalam tanah terisi kembali dan dapat
mengurangi dampak negatif dari sistem drainase yang buruk.
Maka peneliti mencoba membuat model inovasi saluran drainase yang
menggabungkan karakteristik saluran drainase yang kedap air dan serap air,
dengan membuat kotak-kotak resapan pada saluran kedap air. Diharapkan inovasi
model saluran ini dapat mengurangi dampak negatif dari saluran drainase
sebelumnya.
B. Rumusan Masalah
Dengan adanya fenomena drainase yang dipaparkan pada latar belakang,
peneliti dapat merumuskan masalah sebagai berikut :
1.
Apakah model inovasi saluran drainase dengan kotak resapan buatan yang
diisi dengan tanah kosong dapat mengurangi debit limpasan?
2.
Apakah model inovasi saluran drainase dengan kotak resapan buatan yang
diisi dengan rumput grinting (Cynodon dactylon) dapat mengurangi debit
limpasan?
3.
Bagaimana bila model saluran dengan kotak resapan yang diisi tanah
kosong dengan rumput grinting dibandingkan?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian “Pemodelan Pengaruh Kotak Resapan Buatan di
Saluran Drainase dalam Menurunkan Debit Limpasan
(Studi Kasus dengan
Media Tanah Kosong dan Rumput Grinting)” antara lain yaitu :
1.
Mengetahui kemampuan model saluran dengan kotak resapan media tanah
kosong dalam menurunkan debit limpasan.
3
2.
Mengetahui kemampuan model saluran dengan kotak resapan media rumput
grinting dalam menurunkan debit limpasan.
3.
Mengetahui perbandingan kemampuan kotak resapan media tanah kosong
dengan rumput grinting dalam menurunkan debit limpasan dengan acuan
debit pada saluran beton/kedap air.
D. Manfaat Penelitian
Dengan dilakukannya penelitian ini, peneliti mencoba membuat inovasi
baru untuk saluran drainase. Jika penelitian menunjukkan hasil yang bagus, maka
ini dapat menjadi inovasi baru dalam pembuatan saluran drainase yang bisa
menjadi solusi untuk masalah/masalah yang timbul akibat sistem drainase saat ini.
E. Batasan Masalah
Dalam pembuatan dan analisis kemampuan model saluran dengan kotak
resapan buatan dalam menurunkan debit limpasan, peneliti mengambil batasan
masalah sebagai berikut :
1.
Penelitian dilakukan pada model saluran dengan ukuran 30 cm × 20 cm ×
750 cm.
2.
Kotak resapan digali dari dasar saluran sedalam 15 cm dengan lebar dan
panjang 30 cm × 30 cm.
3.
Sumber air limpasan buatan berasal dari air irigasi pada saluran irigasi di
Desa Sorogenen, Kasihan Bantul, Yogyakarta.
4.
Air limpasan buatan menggunakan bantuan pompa air Honda 4 tak, dengan
kecepatan air rata-rata 0,7 m/dtk (memenuhi syarat kecepatan aliran pada
saluran, 0,3-1,5 m/dtk dan memenuhi syarat kecepatan aliran pada saluran
beton, < 3 m/dtk, Kriteria Perencanaan (KP)-03).
5.
Tanah kosong yang digunakan sebagai isian kotak resapan adalah tanah
yang lolos saringan no.10.
6.
Tanaman yang digunakan untuk isian kotak resapan adalah rumput grinting
(Cynodon dactylon)
7.
Kualitas air sebelum dan sesudah proses infiltrasi tidak diperhitungkan.
4
8.
Kemiringan tanah tempat model saluran ditanam (kemiringan model
saluran) sebesar 0-2 %, hampir datar atau datar, berdasarkan klasifikasi
USSSM (United Stated Soil System Management).
F. Keaslian Penelitian
Penelitian tentang “Pemodelan Pengaruh Resapan Buatan di Saluran
Drainase dalam Menurunkan Debit Limpasan (Studi Kasus dengan Media Tanah
Kosong dan Rumput Grinting)” belum pernah diteliti sebelumnya. Namun pernah
dilakukan penelitian “Pengaruh Model Infiltrasi Sederhana Menggunakan Konsep
Rain Garden terhadap Debit dan Kekeruhan Air Limpasan Akibat Hujan (Studi
Kasus dengan Media Tanaman Lili Paris)” yang diteliti oleh Lestari, mahasiswa
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta pada tahun 2013. Dalam
penelitian tersebut digunakan hujan buatan dengan ukuran kotak 100 × 50 × 50
cm3 yang dilengkapi dengan pipa pembuangan dan pipa air hujan buatan, yang
diisi dengan tanah kosong lolos saringan no.10 dan tanaman Lili Paris yang
dimaksudkan untuk menurunkan limpasan.
Selain itu, pernah juga dilakukan penelitian “Pengaruh Model Infiltrasi
terhadap Kuantitas Limpasan Permukaan Akibat Hujan dengan Pengukuran
Langsung” yang diteliti oleh Anjar, mahasiswa Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Yogyakarta pada tahun 2008. Dalam penelitian tersebut
digunakan limpasan permukaan dari hujan yang turun langsung pada rumah
tinggal dan model infiltrasi dibuat dengan menggali tanah disekitar areal rumah
dengan ukuran 100 × 100 × 100 cm3 dengan media pasir setinggi 50 cm, humus
setinggi 10 cm dan tanaman perdu.
Pada penelitian ini berfokus pada kotak-kotak resapan buatan yang dibuat
sepanjang saluran yang kedap air, kotak resapan yang diisi dengan media tanah
kosong dan rumput grinting. Model saluran dibuat dengan dimensi panjang, lebar
dan tinggi saluran yaitu 750 cm, 30 cm dan 20 cm. Setiap jarak 100 cm meter di
saluran dibuat kotak resapan dengan ukuran 30 cm × 30 cm, dan kedalaman 15
cm yang akan diisi oleh tanah kosong pada percobaan pertama kemudian diisi
rumput grinting pada percobaan ke dua. Sepanjang saluran dilapisi plastik agar
5
kedap air kecuali bagian kotak resapan. Kemiringan tanah serta model saluran
sebesar 0-2 % , hampir datar atau datar, berdasarkan klasifikasi USSSM (United
Stated Soil System Management). Model saluran terdiri dari 6 segmen yang kedap
air yang diselangi oleh kotak-kotak resapan, dengan panjang 100 cm setiap
segmennya. Data yang diambil yaitu data tinggi muka air dan kecepatan aliran
dengan menggunakan pelampung disetiap titik percobaan, titik percobaan diambil
pada setiap segmen yang kedap air. Data diambil setiap 5 menit selama durasi 1
jam dalam 1 percobaan, percobaan dilakukan berulang sebanyak 4 kali dengan
selang waktu 1 jam.