drainase

Drainase adalah lengkungan atau saluran air di permukaan atau di bawah tanah, baik yang terbentuk secara natural maupun dibuat oleh manusia. Dalam bahasa Indonesia, drainase bisa merujuk pada got di permukaan tanah atau gorong-gorong di bawah tanah. Drainase penting untuk mengatur suplai air demi pencegahan banjir.

Manajemen sampah yang tidak bagus dapat menyebabkan tersumbatnya sistem drainase, yang bisa menyebabkan meluapnya air akibat berkurangnya debit air yang dapat ditampung dan disalurkan oleh drainase.

Pertambahan jumlah penduduk juga menjadi masalah sendiri bagi daya tampung drainase. Meningkatnya jumlah penduduk berarti bertambahnya infrastruktur, yang diiringi oleh bertambahnya jumlah limbah yang dikeluarkan ke lingkungan.

Tanpa banyak berbasa-basi saya akan langsung menunjukkan bagaimana sumber daya air yang seharusnya begitu berharga malah berbalik menjadi sumber masalah yang rutin terjadi..

1. Kehilangan Air Akibat Konstruksi Rumah Tinggal

(Gbr 1 : Denah bangunan rumah tinggal )

Dari gambar diatas diketahui Panjang : 15,00 m dan lebar 10, 00 m.
Luas Bangunan : 10 m x 15 m –> A = 150 m2

Jika Tanah seluas 150 m2 dibebani hujan dengan intensitas (I) : 180 mm/hr , maka jumlah air hujan yang hilang akibat lahan yang tertutup bangunan adalah sebesar:
I = 180 mm/hr
I = 0.18/(24 x 60)
I = 0.000125 m/jam

Jumlah (Volume) air hujan yang hilang sebesar:
V = 0.000125 x 150
V = 0.01875 m3

Jika dalam 1 kawasan hunian terdapat 1000 rumah, maka Volume air yang berpotensi untuk hilang akibat lahan yang tertutup oleh bangunan adalah sebesar :
V lost = 0.01875 m3 x 1000
V lost = 18,75 m3
V lost = 18.750 liter –> Debit air (Q) yang hilang = 18,75 m3/jam = 18.750 liter/jam

Kalau diasumsikan hujan terjadi selama 10 jam, maka volume air yang hilang adalah sebesar :
V lost = 18.750 liter x 10
V lost = 187.500 liter

Sekarang coba kita asumsikan jika hujan tersebut terjadi diaerah (yang seharusnya menjadi daerah ) imbuhan air hujan seperti misalnya kota Bogor.

Dari data didapatkan luas wilayah Kota Bogor sebesar : 118 km2 = 118.500.000 m2 . Kita asumsikan 80% wilayah kota Bogor telah dimanfaatkan untuk bangunan dan fasilitas publik, maka volume air yang yang hilang akibat bangunan dan fasilitas publik adalah sebesar :

V lost = (0,8 x 118.500.000 m2) x 0,000125 m
V lost = 94.800 m2 x 0,000125 m
V lost = 11.850 m3
V lost = 11.850.000 liter –> Debit air (Q) yang hilang = 11.850 m3/jam = 11.850.000 liter/jam

Jika Hujan terjadi selama 5 jam, maka volume air yang hilang adalah sebesar :
V lost = 11.850.000 liter/jam x 5 jam
V lost = 59.250.000 liter

Jika hujan terjadi selama 10 jam, maka volume air yang hilang adalah sebesar :
V lost = 11.850.000 liter/jam x 10 jam
V lost = 118.500.000 liter ~ 119.000.000 liter

Mungkin sebagian dari yang membaca hasil perhitungan diatas menganggap angka-angka diatas tidak terlalu signifikan, tetapi saya katakan bahwa angka-angka tersebut baru mencari volume air yang hilang akibat bangunan (rumah tinggal), selanjutnya akan saya munculkan besar nya volume air yang hilang akibat sarana public, dalam hal ini saya mengambil konstruksi jalan raya antara Bogor-Jakarta.

2. Kehilangan Air Akibat Konstruksi Jalan

(Gbr 2 : Potongan melintang Konstruksi Jalan dan Tampak Atas)

Diasumsikan Type jalan adalah : Arteri ; 2 Jalur 2 Arah
Lebar Jalan = 12,00 m

Panjang Badan Jalan ( Bogor-Jakarta ) = 88 km –> 88.000 m
Luas Badan Jalan = 88.000 m x 12 m
A = 1.056.000 m2

Jika Konstruksi jalan tersebut dibebani hujan dengan intensitas (I) = 180 mm/hr –> 0,000125 m/jam
I= 0,000125 m/jam. Berarti tinggi muka air akibat hujan selama 1 jam = 0,000125 m.

Volume air yang hilang (V lost) = 1.056.000 m2 x 0,000125 m
V lost = 132 m3
V lost = 132.000 liter

Equivalent dengan Debit air (Q) yang hilang = 132 m3 /jam –> 132.000 liter/jam.

Jika hujan yang terjadi selama 10 jam, maka volume air yang hilang adalah sebesar :
–> V lost = 132.000 liter/jam x 10 jam
–> V lost = 1.320.000 liter

Direncanakan penggunaan sumur resapan untuk mengimbuhkan air hujan kedalam tanah, diasumsikan dimensi sumur resapan yang akan dipergunakan adalah : diamater (d) : 40 cm dan tinggi (h) : 100 cm.

Volume Sumur Resapan = (1/4 x phi x d^2) x h

Volume Sumur Resapan = (1/4 x 3,14 x 0,4^2) x 1
Vol’ Sumur = 0, 1256 m3 ~ 0,126 m3
Vol’ Sumur = 126 liter …………………………………………………………. Cara (1)

Cek dgn Rumus Volume Silinder –> V= phi x r^2 x h

Volume Sumur Resapan = 3,14 x 0,2^2 x 1
Vol’ Sumur = 0, 1256 m3 ~ 0,126 m3
Vol’ Sumur = 126 liter …………………………………………………………. Cara (2)

Kontrol –> Cara (1) dan Cara (2) hasilnya sama : 0,126 m3 = 126 liter –> Ok..!!

Jika volume hilang air hujan akibat perumahan dan akibat jalan dijumlahkan, maka total volume air hujan yang hilang akibat hujan selama 10 jam adalah sebesar :

V lost = (119.000.000 liter + 1.320.000 liter)
V lost = 120. 320.000 liter, jika dalam meter kubik (m3) –> V lost = 120.320 m3

Jumlah Sumur Resapan yang dibutuhkan sepanjang 88 km :
n = (120. 320.000 liter /126) / 88
n = 10.851,37 ~ 10.852 buah

Jika sumur resapan akan dipasang pada saluran drainase sisi kiri dan sisi kanan jalan, maka pada saluran drainase kiri dipasang 5.426 buah sumur resapan dan dibagian kanan juga 5.426 buah.

Jarak antar sumur resapan (s) = 88.000 m / 5.426 buah
s = 16, 22 ~ 16,20 meter
–> Jadi sumur resapan dipasang dengan jarak antar sumur (s) : 16,20 meter.

Saya sempat berhenti sejenak ketika melihat angka-angka diatas, Saya yakin anda mengerti maksud saya, hanya dengan durasi hujan 10 jam saja, volume air yang akan dilimpaskan ke Jakarta sudah sebesar : 120. 320.000 liter (120.320 m3) . Pertanyaan yang muncul di otak saya adalah :

• Bagaimana jika daerah-daerah tangkapan air hujan yang lain (selain Bogor) juga ikut “mengirimkan” air limpasan dengan volume yang (mungkin) lebih besar ke Jakarta..?
• Bagaimana jika volume air limpasan dari daerah-daerah tangkapan air hujan yang lain juga dimasukkan sebagai variabel dalam perencanaan sistem drainase sumur resapan part II ini..?
• Bagaimana jika hujan di daerah-daerah imbuhan/tangkapan air terjadi selama 1 hari penuh (24 jam)..? Bagaimana jika hujan terjadi selama 2 hari penuh (48 jam)..? Tentu Volume air yang akan “dikirim” Jakarta akan jauh lebih besar..

Tapi untuk menjawab 3 pertanyaan diatas tentu tidak sesederhana yang dibayangkan, butuh variabel-variabel data yang akurat dan proses perhitungan/perencanaan yang lebih kompleks tentunya.. 

Hasil dari perhitungan-perhitungan (perencanaan) diatas, selanjutnya di integrasikan dalam bentuk gambar seperti gambar dibawah ini :

Gbr3 : Konstruksi Jalan–Potongan melintang, tampak atas , penempatan sumur resapan dan dimensi)

Pada proses perencanaan diatas, saya menyebutkan kota Bogor sebagai daerah imbuhan (tangkapan) air hujan, dan Jakarta sebagai kota limpasan. Pertanyaan yang muncul dari hal tersebut adalah, apakah perencanaan diatas dapat dijadikan solusi mengatasi masalah banjir yang belakangan sering melanda kota Jakarta? Jawaban saya adalah : Kota Jakarta sendiri berhadapan dengan bahaya banjir akibat beban guyuran air hujan yang melanda kota tersebut. Selain itu, masalah lain kota Jakarta adalah kondisi tanah dan topografi daerah yang berbentuk cekungan. Untuk masalah ini, tentunya perencanaan diatas tidak dapat dipergunakan sebagai solusi..Apakah ada solusi yang lain..?? Yah tentu saja ada, karena solusi masalah berkaitan dengan hal-hal yang bersifat teknis..dan setiap insinyur dan perencana diarahkan dan dikondisikan untuk selalu bisa menyelesaikan masalah-masalah teknis.

Untuk masalah banjir di Jakarta yang diakibatkan karena topografi daerahnya yang berbentuk cekungan, solusi yang mungkin adalah sistem drainase pipa resapan atau dengan membuat sistem kanal banjirseperti yang sudah ada saat ini. Tetapi sistem kanal banjir juga harus didukung oleh perilaku masyarakat untuk tertib menjaga kebersihan lingkungan, yaitu tidak membuang sampah ke daerah kanal banjir yang aslinya diperuntukkan sebagai sistem drainase pencegah banjir.

Sementara perencanaan sistem drainase sumur resapan diatas dimaksudkan hanya untuk mengurangi volume air hujan kiriman dari daerah imbuhan seperti Bogor ke daerah limpasan seperti Jakarta, yang mana selama ini dianggap bahwa banjir di kota Jakarta terjadi akibat air hujan kiriman dari daerah-daerah tangkapan /imbuhan di kota-kota sekitarnya.

Diakhir tulisan ini, saya kembali menekankan bahwa angka-angka hasil perhitungan diatas bukanlah hasil yang absolut. Kenapa saya katakan demikian? karena variabel-variabel yang dipergunakan mungkin saja kurang lengkap dan dapat berubah. Seperti prosentase penggunaan lahan sebagai area imbuhan air hujan, dimensi jalan raya, intensitas hujan, durasi hujan, dimensi sumur resapan yang akan dipergunakan, ketelitian saat menghitung angka-angka (saya sendiri juga tidak yakin apa hitungan-hitungan diatas sudah teliti atau belum), dsb. Satu hal yang bisa saya pastikan pada anda semua adalah, variabel-variabel yang dipergunakan dalam proses perencanaan sistem drainase sumur resapan dapat saja berubah, dirubah, atau dimodifikasi.. Tetapi prinsip perencanaan nya adalah seperti yang sudah yang saya tunjukkan diatas.

Akhirnya, saya hanya bisa berkata : semoga tulisan saya hari ini bisa memberikan sedikit manfaat pada kita semua. Tidak ada motifasi apapun dibalik tulisan saya kali ini, bukan bermaksud “menggugat” ataupun “menggurui” , saya pribadi pun masih harus banyak belajar..Karena pemilik ilmu yang hakiki adalah “Dia”..Allah, Zat yang maha tinggi lagi maha bijaksana..

Tags: ‘Sistem drainase’ ‘drainase perkotaan’ ‘Sumur resapan’ ’sistem drainase sumur resapan’ ‘pencegah banjir’ ’solusi pencegah banjir’ ’sistem drainase pencegah banjir’ ’solusi pencegahan banjir di jakarta’ ’sistem kanal banjir’ ’sistem drainase pipa resapan’ ‘hujan dan bahaya banjir’