KAJIAN PEMANFAATAN PEMANENAN AIR HUJAN PADA FLY …

KAJIAN PEMANFAATAN PEMANENAN AIR HUJAN PADA FLY OVER SEBAGAI

ALTERNATIF SUMBER AIR PERTAMANAN KOTA MENGGUNAKAN PENDEKATAN

KONSEP ECO-DRAINASE

Imam Suprayogi1), Yenita Morena2) Joleha3) Muhammad Reza4)Geo Gifaj Ruci Adzano5),

Universitas Riau

Kampus Bina Widya Jalan HR. Soebrantas KM 12,5 Pekanbaru, Kode Pos 28293

Email: [email protected]

ABSTRACT

The average value of the free aquifers in Pekanbaru City continues to increase that marked increase in

subsidence of groundwater impacted difficulty gaining ground water. Sourced from the Department of Public

Works and Spatial Planning Pekanbaru city that watering park in Pekanbaru cityused reservoir water from

well located in Pekanbaru City Forest, Diponegoro Street, Sail District, Pekanbaru. The water is standard

water for the provision of clean water. Therefore, it is necessary to find an alternative water source that can

be used for watering City Park. One of them is rainwater. All this time, rainwater only allowed wasted and

underused. Though rain water can be used for watering plants. Rain water can be use by rainwater harvesting

technology. In this study conducted a study on the utilization of rainwater harvesting at the Fly Over Bridge

at intersection of Jenderal Sudirman Street and Tuanku Tambusai Street Pekanbaru City as an alternative

water source for City Park. To find the rainwater harvesting donation, design and cost budget plan, do

calculation and analysis. Supported by the software of Analysis Frequency and RainCycle Standard v2.0

program, the optimum container size measurement result that can be built is 385 m3 which will be divided

into 7 container tubs with each size is 55 m3 or dimension Length : Width : Height that is 16.22 m : 4 m : 1

m. And the large contribution of rainwater harvesting produced is 19% of 120 m3 or 22.8 m3 everyday if not

raining and at least 7.7% of 120 m3 or 9.24 m3 everyday if not raining.

Keywords: Raincycle Water Harvesting, Fly Over, Alternative Water Resource

I. PENDAHULUAN

Merujuk hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Juandi, dkk (2012) membuktikan bahwa nilai rata-rata

akuifer bebas di Kota Pekanbaru terus mengalami peningkatan yang ditandai terjadinya penurunan muka air

tanah yang berdampak kesulitan untuk memperoleh air tanah. Selanjutnya bersumber dari Dinas Pekerjaan

Umum dan Penataan Ruang Kota Pekanbaru bahwa guna pemenuhan kebutuhan air pertamanan di Kota

Pekanbaru ,air yang digunakan untuk penyiraman tanaman bersumber dari sumur tandon yang terletak di

Hutan Kota Pekanbaru, Jalan Diponegoro, Kecamatan Sail, Kota Pekanbaru dan air tersebut merupakan air

yang standar untuk penyediaan air bersih (Armis, 2011). Dimana jumlah air yang digunakan untuk

melakukan penyiraman pertamanan Kota Pekanbaru adalah sebanyak 120.000 liter dalam satu hari.

Penyiraman dilakukan setiap hari jika tidak hujan. (Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang Kota

Pekanbaru, 2017). Oleh karena itu, perlu dicari sumber air alternatif yang bisa digunakan untuk penyiraman

pertamanan kota. Salah satunya adalah air hujan. Karena selama ini air hujan hanya dibiarkan terbuang dan

kurang dimanfaatkan. Padahal air hujan dapat digunakan untuk penyiraman tanaman. Air hujan dapat

dimanfaatkan dengan menggunakan teknologi pemanenan air hujan.

Pemanenan air hujan merupakan metode atau teknologi yang digunakan untuk mengumpulkan air hujan

yang berasal dari atap bangunan, permukaan tanah, jalan atau perbukitan batu dan dimanfaatkan sebagai

salah satu sumber suplai air bersih (UNEP, 2001; Abdulla et al, 2009) Pemanfaatan teknologi pemanenan air hujan dapat diterapkan di Indonesia terutama di Kota Pekanbaru

sebagai alternatif sumber air untuk pertamanan kota. Air hujan ini dapat menggantikan fungsi air sumur

tandon yang digunakan oleh Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang Kota Pekanbaru untuk penyiraman

pertamanan kota.

Kota Pekanbaru memiliki Jembatan Layang (Fly Over). Di tinjau dari sistem drainase yang diterapkan,

Jembatan Layang (Fly Over) menerapkan sistem drainase Konvensional.

210PROSIDINGISSN: 2654-8380Universitas Pasir Pengaraian, Selas 31 Juli 2018.

Konsep dari sistem konvensional adalah membuang air genangan secepat-cepatnya ke badan air tanpa

sebelumnya diresapkan kedalam tanah. Dapat dilihat drainase konstruksi badan jalan Jembatan Layang (Fly

Over) langsung mengalirkan air ke saluran drainase Jalan Jenderal Sudirman dibawahnya. Hal ini

kedepannya dapat menimbulkan masalah lingkungan seperti saluran drainase Jalan Jenderal Sudirman akan

menerima beban yang melampui kapasitasnya yang bisa menyebabkan banjir di musim hujan dan

menurunkan kesempatan bagi air untuk meresap kedalam tanah yang bisa menyebabkan kekeringan di

musim kemarau. Sehingga perlu dilakukan perubahan sistem drainase yang diterapkan di Jembatan Layang

(Fly Over) yakni merubah dari sistem drainase konvensional ke sistem drainase ramah lingkungan (eco-

drainase). Nantinya air hujan yang jatuh ke konstruksi badan jalan Jembatan Layang (Fly Over) tidak

langsung terbuang ke saluran drainase jalan Jenderal Sudirman. Cara yang bisa digunakan salah satunya

adalah menggunakan pemanenan air hujan model tampungan. Hal ini dapat membuat air hujan tidak

langsung terbuang akan tetapi dapat ditampung dan dimanfaatkan sebagai alternatif sumber air

pertamanan kota.

Oleh karena itu penelitianini melakukan kajian pemanfaatan pemanenan air hujan pada Jembatan Fly

Over di Simpang Jalan Jenderal Sudirman – Tuanku Tambusai Kota Pekanbaru sebagai alternatif sumber air

pertamanan Kota Pekanbaru. Dimana selama ini air hujan yang jatuh di jalan Fly Over dibiarkan tidak

ditampung dan hanya terbuang ke saluran drainase jalan saja, sehingga upaya konservasi air menjadi sangat

penting dalam upaya mendukung pengelolaan sumber daya air yang berkelanjutan.

II. METODOLOGI

Lokasi penelitian berada di Fly Over Simpang Jalan Jendral Sudirman – Tuanku Tambusai Kota

Pekanbaru. Lokasi ini secara geografis terletak pada N 0o30’45.2412” dan E 101o26’53.6352” sampai N

0o30’29.3256” dan E 101o27’1.2096”.

Prosedur pada penelitian ini meliputi pengumpulan alat dan data, analisis hidrologi, analisis hidrolika

serta analisis menggunakan program bantu RainCycle Standard v2.0.

Pengumpulan data dilakukan dengan melakukan survei kondisi eksisting dan mencari data kepada

kelembagaan atau instansi terkait. Adapun alatdandata yang dikumpulkan berupa data primer dan data

sekunder.

Dalam upaya mendukung ketersediaan data primer di lapangan maka dalam penelitian in iperlu

didukung alat sebagai berikut :

1. Alat Pengukur Beda Tinggi (water pass)

2. Bak rambu pengukur

3. Global Positioning System (GPS)

4. Meteran dorong

5. Kamera

Data primer didapat dengan melakukan pengamatan dan pengukuran guna mengumpulkan data – data

yang ada di lapangan melalui kegiatan survei. Kegiatan survei yang dilakukan meliputi

1. Penetapan data titik elevasi menggunakan alat pengukur beda tinggi pada setiap tiang penyangga dari

Jembatan Fly Over guna penetapan pola aliran saluran drainase atas pada Fly Over

2. Penetapan luasan Daerah Tangkapan Air / DTA pada konstruksi badan jalan pada Jembatan Fly Over

3. Melakukan pengukuran dimensi saluran dan material saluran kondisi eksisting pada Jembatan Fly Over

4. Menetapkan luasan dari lahan pertamanan yang dimungkinkan menjadi lokasi penempatan bangunan

konstruksi bak penampung pemanenan air hujan sebagai cadangan kebutuhan air pertamanan kota

Pekanbaru

Data sekunder yang digunakan pada penelitian ini adalah

1. Data Perencanaan Gambar Eksisting dari Jembatan Fly Over yang diperoleh dari Dinas Pekerjaan

Umum dan Penataan Ruang Provinsi Riau

2. Data curah hujan Stasiun Kota Pekanbaru darita hun 2006-2015 yang diperoleh dari Balai Wilayah

Sungai (BWS) III Sumatera

3. Daftar harga satuan material dan upah tenaga kerja dari Dinas Cipta Karya Provinsi Riau

4. Data kebutuhan air pertamanan kota yang bersumber dari Dinas Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang

Kota Pekanbaru

Adapun langkah – langkah penelitian ini sebagai berikut :


1. Melakukan analisis hidrologi yang meliputi persiapan input data runtun waktu curah hujan Stasiun

Pekanbaru rentang 2006-2015 untuk melakukan analisis frekuensi guna penetapan jenis distribusi curah

hujan dan menetapkan besaran nilai kalualang menggunakan Program Bantu Analisis Frekuensi dengan

uji chi kuadrat dan uji Smirnov– Kolmogorov, menetapkan waktu konsentrasi, menganalisis intensitas

curah hujan, menetapkan nilai koefisien pengaliran, menetapkan luasan catchment areadan nilai debit

rencana

2. Melakukan analisis hidrolika menggunakan hokum Kontinyuitas untuk mengontrol diameter eksisting

dari saluran drainase pada jembatan Fly Over untuk selanjutnya dilakukan pencocokan terhadap

diameter saluran drainase pada kondisi perencanaan, melakukan analisis dengan program bantu

RainCycle Standard v2.0 guna mendapatkan dimensi bak penampung dan persentase kebutuhan air yang

terpenuhi

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam penelitian ini dilakukan kajian pemanfaatan pemanenan air hujan pada jembatan .Fly Over ada 3

komponen utama pemanenan air hujan yang harus diperhatikan yaitu catchment area atau daerah tangkapan

air (DTA),saluran penyalur air hujan, dan bak penampung air hujan.

1. Kondisi Eksisting Fly Over

Fly Over Simpang Jalan Jenderal Sudirman – Tuanku Tambusai Kota Pekanbaru memiliki 2 Oprit

(bagian timbunan tanah padat dibelakang abutment) dan memiliki 8 tiang penyangga dan 7 segmen. Panjang

total Fly Over adalah 550 meter dengan rincian panjang masing – masing oprit adalah 100 meter. Sedangkan

panjang masing – masing segmen adalah 50 meter. Setiap segmen dilengkapi saluran pembuang air hujan

dan saluran pembuang di alirkan ke 7 bak kontrol yang masing – masing terdapat di samping 7 tiang

penyangga. Nantinya air hujan yang masuk ke saluran pembuangan air akan dialirkan ke bak kontrol

sebelum dibuang ke saluran drainase Jalan Sudirman. Selanjutnya Fly Over memiliki 2 jalur jalan dengan

lebar total 11.5 meter dengan rincian lebar masing – masing jalur adalah 5.5 meter dan daerah pembatas jalan

0.5 meter

Fly Over memiliki 6 median jalan yang terletak dibawah Fly Over, dimana terdapat 5 median jalan

dibawah Fly Over yang dapat dijadikan tempat peletakan bak penampung air hujan karena 7 bak kontrol

tempat jalur saluran pembuangan air dari badan jalan Fly Over terletak di 5 median jalan tersebut.

Sehingga luasan total daerah yang dapat dijadikan tempat peletakan bak penampung air hujan adalah

jumlah dari 5 luas median jalan tersebut. Luasan total dapat dihitung yaitu :

Luas total = Luas 1 + Luas 2 + Luas 3 + Luas 4 + Luas 5 = 511.75 m2 + 218.88 m2 + 124.7 m2 +176.3 m2 +

500.25 m2= 1531.88 m2

2. Penentuan Catchment Area

Tiap segmen badan jalan memiliki panjang 50 m dan lebar 11.5 m. Oleh karena itu Luas Catchment

Area adalah luas dari 7 segmen badan jalan Fly Over dan dapat dihitung yaitu :

Luas Catchment Area = 7 x Luas Segmen

Luas Catchment Area = 7 x (P x L)

Luas Catchment Area = 7 x (50 m x 11.5 m)

Luas Catchment Area = 7 x 575 m2

Luas Catchment Area = 4025 m2

3. Analisis Hidrologi

Dari analisis frekuensi didapatkan nilai R24 (tinggi hujan maksimum dalam mm/24 jam atau mm/hari)

dari kala ulang 10 tahun yaitu sebesar 122,09 mm/hari.

Sumber : Simulasi Analisis Frekuensi, 2018


Gambar 3.1 Tampilan Menu Kala Ulang

Perhitungan intensitas untuk hujan harian digunakan rumus Mononobe sebagai berikut :

I =�24

24�(

24

)�/�

Sehingga intensitas hujan atau I dapat dihitung yaitu :

I =��,�� /��

��(

��

�.��)�/�

I = 206.2 mm/jam

A

Debit air hujan dapat dihitung dengan Rumus Rasional. Rumus Rasional :

Qhidrologi =1

3,6. C. I. A

Sehingga debit air hujan atau Q dapat di hitung yaitu :

Qhidrologi =�

�,(. C. I. A

Qhidrologi =1

3,6 x 0.95 x 206.3

mm

jamx 0.0002875 km2

Qhidrologi = 0.016 m3/dt

4. Analisis Hidrolika

Diameter saluran kondisi eksisting adalah 6 inchi atau 15.24 cm atau r = 7.62 cm (Dinas Pekerjaan

Umum dan Penataan Ruang Provinsi Riau).

Kapasitas maksimum ditetapkan pada kedalaman air sama dengan 0.8 D, dimana D adalah diameter

pipa. Sehingga Q hidrolika dapat dihitung yaitu :

Qhidrolika = As x V

Qhidrolika = ( 0.8 πr2 )x 1.64 m/dt

Qhidrolika = (0.8 x 3.14 x (0.0762m)2) x 1.64 m/dt

Qhidrolika = 0.014566 m2 x 1.64 m/dt

Qhidrolika = 0.024 m3/s

Kemudian untuk mengetahui kemampuan saluran yang dibebani akan dikontrol antara debit hidrolika

pada saluran (Qhidrolika) dengan debit hidrologi air hujan yang melimpas (Qhidrologi) dimana nilai (Qhidrolika) sama

atau harus lebih besar daripada (Qhidrologi).

Dimana dari perhitungan didapatkan hasil sebagai berikut :

(Qhidrolika) = 0.024 m3/dt

(Qhidrologi) = 0.016 m3/dt

Debit hidrolika lebih besar daripada debit hidrologi, artinya dimensi saluran kondisi eksisting yaitu 6

inchi sudah aman dan mampu menampung debit air hujan rencana periode ulang 10 tahun.

5. Hasil Simulasi Program Bantu RainCycle Standard v2.0

Merujuk dari hasil running simulasi pada Gambar 4.19 diatas, terdapat grafik hubungan antara ukuran

tanki penampung (bak penampung air hujan) dalam m3 terhadap pemenuhan kebutuhan air untuk pertamanan

Kota Pekanbaru dalam %, apabila ukuran tangki dibuat lebih besar 207 m3 maka persentase pemenuhan

kebutuhan air akan tetap sama 8.5%, terlihat dari grafik yang menunjukkan garis datar. Sehingga dari hasil

running simulasi menggunakan data curah hujan tahun 2011 maka ukuran tangki penampung optimum

adalah 207 m3 dengan besar persentase pemenuhan kebutuhan air pertamanan Kota Pekanbaru sebesar 8.5%.

Artinya dari kebutuhan air pertamanan Kota Pekanbaru sebesar 120 m3 setiap hari jika tidak hujan, tangki

penampung air hujan dapat memenuhi kebutuhan air sebesar 8.5% atau sebesar 10.2 m3.

Dengan cara serta langkah yang sama maka dilakukan proses running simulasi untuk tahun 2012, 2013,

2014 dan 2015. Maka akan diperoleh data hubungan antara ukuran tangki penampung terhadap persentase

pemenuhan kebutuhan air pertamanan Kota Pekanbaru dari tahun 2011, 2012, 2013, 2014, dan 2015.

Selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 3.1 dibawah ini.


Tabel 3.1 Hubungan Antara Ukuran Tangki Penampung Air Hujan Terhadap Persentase Pemenuhan

Kebutuhan Air Pertamanan Kota Pekanbaru Dari Tahun 2011 Hingga 2015

Tahun

Curah Hujan

Tahunan

(mm/tahun)

Ukuran Tangki

Optimum

(m3)

Persentase Pemenuhan Kebutuhan

Air Pertamanan Kota Pekanbaru

(%)

2011 1155.5 207 8.5

2012 2441 385 19

2013 1001.1 312 8.1

2014 1066.3 263 8.2

2015 1024 202 7.7

Sumber : Hasil Running RainCycle Standard v2.0, 2018

Merujuk dari hasil running yang disajikan pada Tabel 3.1 menunjukkan bahwa input data curah hujan

yang pernah terjadi mempengaruhi ukuran tangki optimum dan persentase pemenuhan kebutuhan air.

Dimana curah hujan terbesar adalah tahun 2012 dengan hasil running simulasi didapatkan ukuran tangki

optimum yang dapat dibangun adalah ukuran 385 m3 dengan persentase pemenuhan kebutuhan air

pertamanan Kota Pekanbaru sebesar 19%. Dan curah hujan terkecil adalah tahun 2015 dengan hasil running

simulasi didapatkan ukuran tangki optimum yang dapat dibangun adalah ukuran 202 m3 dengan persentase

pemenuhan kebutuhan air pertamanan Kota Pekanbaru sebesar 7.7%. Oleh karena itu ukuran tangki yang

dipilih untuk dibangun adalah ukuran tangki terbesar dari 5 hasil running simulasi, sehingga ukuran tangki

dapat menampung air hujan terbesar. Artinya dengan ukuran tangki 385 m3 pemanenan air hujan dapat

memberikan sumbangan air terhadap pemenuhan kebutuhan air pertamanan Kota Pekanbaru paling banyak

adalah 19% dari 120 m3 atau sebesar 22.8 m3 setiap hari jika tidak hujan dan paling sedikit adalah 7.7% dari

120m3 atau sebesar 9.24 m3 setiap hari jika tidak hujan.

Merujuk dari data hasil running simulasi didapatkan ukuran tangki optimum yang akan dibangun adalah

ukuran 385 m3. Namun dikarenakan saluran pembuangan air terdapat 7 jalur yang mengarah ke 7 bak kontrol

yang berbeda, maka bak penampung harus dibangun di 7 jalur tersebut. Sehingga bak penampung akan ada 7

dengan ukuran masing – masing yaitu

Ukuran Bak = 385 m3 / 7

Ukuran Bak = 55 m3

Demi menjaga nilai estetika Fly Over, maka tinggi bak penampung maksimal harus 1 mkarena kondisi

eksisting lahan tempat peletakan bak penampung terdapat pagar pedestrian setinggi 1 m. Bak dibuat agar

tidak melebihi tinggi dari pagar pedestrian. Namun dikarenakan ukuran diameter saluran pembuangan air

kondisi eksisting adalah 6 inchi atau 0.1524 m, maka untuk tinggi bak penampung harus dikurang freeboard

ukuran diameter saluran. Sehingga tinggi bak penampung bersih yang berisi air yaitu

Tinggi bak bersih = 1 m – 0.1524 m

Tinggi bak bersih = 0.8476 m

Untuk lebar bak bersih ditentukan yaitu 4 m, karena lebar lahan median jalan tempat peletakan bak

penampung ada yang memiliki lebar minimal 4.3 m.

Sehingga untuk ukuran panjang bak penampung bersih dapat dihitung yaitu :

Volume Bak = Panjang bak bersih x Lebar bak bersih x Tinggi bak bersih

55 m3 = Panjang bak bersih x 4 m x 0.8476 m

55 m3 = Panjang bak bersih x 3.3904 m2

Panjang bak bersih = 55 m2 / 4 m

Panjang bak bersih = 16.22 m

Jadi ukuran dimensi bak yang akan dibuat adalah sebagai berikut :

Tinggi Bak = 1 m

Lebar Bak = 4 m

Panjang Bak = 16.22 m


Gambar 3.2 Detail Ukuran Bak Penampung

IV. KESIMPULAN

1 Besarnya sumbangan pemanenan air hujan memanfaatkan konstruksi badan jalan sebagai catchment

area diFly OverSimpang Jalan Jenderal Sudirman – TuankuTambusai Kota Pekanbaru untuk dijadikan

sebagai alternatif sumber air pertamanan Kota Pekanbaru adalah paling besar 19% dari 120 m3 atau

sebesar 22.8 m3 setiap hari jika tidak hujan dan paling sedikit adalah 7.7% dari 120 m3 atau sebesar 9.24

m3 setiap hari jika tidak hujan.

2 Ukuran bak penampung optimum yang dapat dibangun adalah 385 m3 yang akan dibagi menjadi 7 bak

penampung dengan ukuran masing-masing adalah 55 m3 atau berdimensi Panjang bak : Lebar bak :

Tinggi bak yaitu 16.22 m : 4 m : 1 m.

V. SARAN

Untuk mendapatkan hasil persentase pemenuhan air yang lebih besar, perlu di lakukan pemanenan air

hujan di tempat yang memiliki catchment area yang lebih besar.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Abdulla, F.A. dan Al-Shareef, A.W. (2009). Roof rainwater harvesting systems for household water supply

in Jordan.Desalination 243: 195-207.

Appan, A. (1999). A dual-mode system for harnessing roofwater for nonpotable uses. Urban water 1 : 317 –

321.

Armis, R.R. 2011. Pengelolaan Lanskap Jalur Hijau Kota Jalan Jendral Sudirman Pekanbaru oleh Dinas

Kebersihan dan Pertamanan Kota Pekanbaru. Skripsi Sarjana, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian

Bogor, Bogor.

Ghisi, E., Davida, F.T dan Vinicius, L.R. (2009). Rainwater harvesting in petrol stations in Brasilia: Potential

for potable water saving and investment feasibility analysis.Resources, Conservation and Recycling 54

: 79 – 85.

Juandi, M., Rofeah & Defrianto. (2012). Analisa Akuifer Bebas Kota Pekanbaru dengan Menggunakan

Metode Beda Hingga. FMIPA. UR

KimR.H., Sangho,L.,Jinwoo,J., Jung H.L dan Yeong, K.K. (2007). Reusegreywater and rain water using fiber

filter media and metal membrane. Desalination202 : 326 - 332.

Song,J.,Mooyoung, H.,Tschungil, K dan Jeeeun, S. (2009). Rain water harvesting asasuatainable water

supply optionin Banda Aceh. Desalination 248: 233- 240.

UNEP International Technology Centre. (2001). Rainwater Harvesting. Murdoch University of Western

Australia.

Zhang, Y.,Donghui, C.,Liang,C dan Stephanie, A. (2009).Potential for rain wateruse inhigh - rise buildings in

Australia cities. Journal of Environmental Management91 : 222-226.


Documents

KAJIAN PEMANFAATAN PEMANENAN AIR HUJAN PADA FLY …