pengaruh lubang resapan biopori pada tanah … · jurusan teknik sipil fakultas teknik commit to...

24
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum Schumach. 1827) TERHADAP REDUKSI LIMPASAN PERMUKAAN THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION HOLE IN THE LAND COVERED BY “GAJAH MINI” GRASS (Pennisetum purpureum Schumach. 1827) ON SURFACE RUNOFF REDUCTION SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : RIZKI PUTRO KURNIAWAN NIM. I 0110098 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015

Upload: hatu

Post on 10-Jul-2019

227 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH

BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum

Schumach. 1827) TERHADAP REDUKSI LIMPASAN PERMUKAAN

THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION HOLE IN THE LAND

COVERED BY “GAJAH MINI” GRASS (Pennisetum purpureum Schumach.

1827) ON SURFACE RUNOFF REDUCTION

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun Oleh :

RIZKI PUTRO KURNIAWAN

NIM. I 0110098

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015

Page 2: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

Page 3: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iii

Page 4: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

Motto

. . . . Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan.

Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila

engkau telah selesai (dari suatu urusan), tetaplah bekerja keras

untuk (urusan yang lain). Dan hanya kepada Tuhanmulah engkau

berharap (Q.S. Al Insyirah: 5-8)

“Try not to become a man of success, but rather try to become a

man of value”

-Albert Einstein-

“Seperti ilmu padi, makin berisi makin merunduk”

-Peribahasa-

“I have not failed. I've just found 10,000 ways that won't work”

-Thomas A. Edison-

“We are what we repeatedly do. Excellence, then, is not an act,

but a habit”

-Aristotle-

“Whatever you are, be a good one”

-Lincoln-

Page 5: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

v

Persembahan

Dia memberikan hikmah (ilmu yang berguna) kepada siapa yang dikehendaki-Nya.

Barang siapa yang mendapat hikmah itu Sesungguhnya ia telah mendapat kebajikan yang banyak.

Dan tiadalah yang menerima peringatan melainkan orang- orang yang berakal” (Q.S. Al-Baqarah: 269)

Alhamdulillah... Alhamdulillah... Alhamdulillah...

Tak henti-hentinya aku bertasbih dan bersyukur kepadamu Ya Rabb

atas limpahan berkah, dan rahmat yang Engkau curahkan

kepadaku. Engkau memberikan nafas dan darah yang mengalir

dalam tubuhku. Engkau jadikan aku manusia yang sempurna.

Dengan otot dan tulang yang kekar yang menunjang segala

aktivitasku. Dengan akal dan pikiran yang yang tajam yang dapat

menerima dan memahami sedikit dari ilmu-Mu yang luas. Serta

dengan perasaan yang lembut dan halus yang menjadikan aku

insan yang peka terhadap sesama. Terima kasih Ya Rabb, Engkau

telah membuatku sampai pada titik ini.

“Family is the most important thing in the world” (Princess Diana)

Aku persembahkan sebuah karya sederhana ini untuk lentera

hidupku. Ibuku (Sri Widaningsih) dan Bapakku (Sugito) yang

memanifestasikan semua prinsip, idealisme, edukasi, pandangan

hidup, dan kasih sayang yang berlimpah. Kedua insan yang

menjadikan aku seperti apa diriku sekarang. Kedua insan yang

senantiasa ada di saat suka dan duka yang tidak pernah lelah

memanjatkan doa dalam setiap sujudnya. Kepada kedua kakak

kandungku (Widyarto Teguh Nugroho, ST dan Widyastuti, S.Kom)

serta kakak iparku (Dewi R dan Budi Fitrianto, ST). Terima kasih yang

sebesar-besarnya untuk semangat dan motivasi yang telah

Page 6: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

diberikan selama ini. Canda dan tawa kalian di rumah menjadi api

penyemangat dalam menyelesaikan karya ini. Untuk keponakanku

yang terlucu (Sekar Ningrum, Khalif Daffa Alfitdy, dan Ghaissan

Nizzar Alfitdy. “Om Kiki Pasti Pulang Kok Dek”. Untuk pakde

Sriwiyono, om Lilik Haryono, dan bulik Suprihati S yang senantiasa

memberikan dukungan dan dorongan yang berarti. Terima kasih

untuk kalian semua. Jasa kalian tidak akan pernah terlupa

selamanya.

“The dream begins with a teacher who believes in you, who tugs and pushes

and leads you to the next plateau, sometimes poking you with a sharp stick

called "truth"” (Dan Rather)

Penghormatan dan penghargaan setinggi-tingginya teruntuk dua

superwoman hebat pembimbing paling keren sedunia Ibu Ir. Siti

Qomariyah, M.Sc dan Ibu Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS selaku dosen

pembimbing I dan pembimbing II yang telah dengan berbaik hati

meluangkan waktunya memberi dorongan, motivasi, serta

supportnya kepada saya yang “bandel” ini. “Terima kasih

banyak...Bu.., saya sudah dibantu selama ini, sudah dinasehati,

sudah diajari, saya tidak akan lupa atas bantuan dan kesabaran

dari Ibu”. “Terima kasih banyak Bu. Jasa-jasa Ibu akan saya kenang

sepanjang hidup saya”.

“Sahabat adalah pemenuhan kebutuhan jiwa. Dialah ladang hati, yang ditaburi

dengan kasih dan dituai dengan penuh rasa terima kasih” (Kahlil Gibran)

Tertulis ucapan terima kasih kepada teman dan sahabatku Edho

Victorianto dan Enriko Siahaan yang telah banyak membantu

selama proses skripsi ini. Juga untuk Dzul Khairina Tamimi sahabat

“ngebolang” kemana-mana selama di Solo. Untuk mas Burhansyah

yang bersedia meluangkan waktu untuk berdiskusi agar karya ini

tersusun dengan indah. Untuk Mahitala Rasis N dan Tb. Pradika

sukses selalu deh pokoknya.

Page 7: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

“But if the while I think on thee, dear friend,

All losses are restored and sorrows end” (Shakespeare)

Untuk teman dan sahabat Kost Wisma Jaya. Kita ± 4 tahun tinggal

bersama dalam segala situasi, dalam suka maupun duka. Kita lalui

itu semua bersama-sama. 4 tahun sudah kita tahu sifat asli satu

sama lain. Baik itu sifat baik maupun sifat buruk. Kita lalui itu tanpa

beban dan masalah. Rasa kebersamaan yang telah terjalin selama

ini semoga janganlah hanya sebatas paksaan. Tetapi lebih sebagai

persaudaraan abadi yang tak lekang oleh waktu. Kepada Mas

Aditya Warman. “Semoga sukses dan cepat lulus, cepat “ehm”

sama mbak gemes nya”. Lalu Rizki dan Wira Budi : ”Jangan

pacaran terus, kuliah yang benar”. Mas Khaerul Insan a.k.a Bancet

“Jangan random hidupnya tuh guling-guling di kasur terus. Galau

cewek sama gak punya duit aja kerjaannya. Juga jangan

keseringan main game online. Kerjain tubes sama ulang matkul Mas

biar cepat lulus”. Mas Reza Septian : “Bilangin Pak Sri nih bawa-

bawa itu terus”. Mas Fahlevi Ismail: “Kamu harus berani Mas, jangan

mau terjajah wanita”. Adik Mustofa S dan Kurniawan Selpa: “Yang

rajin dan semangat ya kuliahnya. Kalian pasti bisa”. Buat Pak

Dokter A. Syarif H : “ Sukses Dok, ntar aku kalo berobat gratis

pokoknya”. Untuk mas Galih Saprilantu saran aku sih belom telat

untuk memperbaiki kepribadian dan tingkah laku, jadi segeralah..

Terima kasih pada pihak-pihak di atas untuk bantuan, doa, nasihat,

hiburan, traktiran, ejekan, dan semangat yang berikan selama aku

kuliah, aku tak akan melupakan semua yang telah kalian berikan

selama ini.

Page 8: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

“A friend is the one who comes in when the whole world has gone out” (Grace

Pulpit)

Untuk Hisyam Sibarani, Tandya Afilda Milad, Derry Handoko Purba,

Eko Prasetyo W, Tatas Yukrisdam, Eriria Imam S, Djirjize A.H.F, Nissa

Zahra Rahman, Hawin Widyo Hutomo, Priyandi Murwandono dan

seluruh teman Sipil’10 yang senasib, dan seperjuangan, terimakasih

atas gelak tawa dan solidaritas yang luar biasa sehingga membuat

hari-hari semasa kuliah lebih indah dan berwarna.

“Kemanusiaan itu tak mengenal batas negara dan agama. Ia tumbuh dari

keajaiban nuranimu tanpa sekat, tanpa musim” (Helvy Tiana Rosa)

Untuk Om Kus (Papi Edho) terima kasih atas pengalaman-

pengalaman hidup yang berharga yang telah diberikan. Saya

belajar banyak dari Anda. Juga untuk pihak-pihak lain yang aku

tidak bisa sebutkan nama nya satu persatu disini. Terima kasih telah

dengan tulus dan ikhlas memberikan dukungan dan bantuannya.

“Aku tidak pernah keberatan menunggu siapa pun berapa lama pun selama aku

mencintainya" (Seno Gumira Ajidarma)

Yang Terakhir untuk siapapun disana yang masih menjadi misteri

ilahi. Terima kasih atas doa dan dukungannya. Tetaplah menjadi

dirimu dan tetaplah menjadi baik. Semoga sang waktu lekas

mempertemukan kita.

“Semoga sebuah karya sederhana ini menjadi amal shaleh bagiku dan menjadi kebanggaan untuk orang-orang terdekatku” (Rizki Putro Kurniawan)

“Aku berangkat, Aku bimbingan, Aku revisi dan Aku menang”

-Alhamdulillah-

Page 9: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ix

ABSTRAK

Rizki Putro Kurniawan, Siti Qomariyah, dan Sobriyah. 2015. Pengaruh Lubang

Resapan Biopori Pada Tanah Berpenutup Rumput Gajah Mini (Pennisetum

purpureum Schumach. 1827) Terhadap Reduksi Limpasan Permukaan.

Skripsi. Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Perubahan tata guna lahan sebagai akibat dari pertambahan jumlah penduduk

yang pesat menyebabkan banyak masalah lingkungan, salah satunya adalah banjir.

Salah satu solusi untuk mengatasi masalah tersebut adalah pembuatan lubang

resapan biopori yang merupakan fasilitas resapan air yang digunakan untuk

mengatasi banjir dengan cara mempercepat peresapan air ke dalam tanah.

Pengaruh lubang resapan biopori pada berbagai tipe penutup tanah belum banyak

dibahas sehingga sangat menarik untuk diteliti.

Jenis penelitian ini adalah eksperimen. Penelitian dilakukan pada area yang

terletak di depan gedung V Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan 1 lubang, 2 lubang, dan 3 lubang

resapan biopori berdiameter 15 cm dan kedalaman 100 cm yang dibuat pada lahan

berpenutup rumput gajah mini (Pennisetum purpureum Schumach. 1827).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh lubang resapan biopori akan

berbanding lurus dengan bertambahnya jumlah lubang dan debit masukan

(inflow). Dengan inflow sebesar 0,1400 liter/detik, 1 lubang dapat mereduksi debit

sebesar 0,0412 liter/detik atau 29,4286 %, 2 lubang dapat mereduksi debit sebesar

0,0434 liter/detik atau 31,0000 %, 3 lubang dapat mereduksi debit sebesar 0,0458

liter/detik atau 32,7143 %. Dengan inflow sebesar 0,1658 liter/detik, 1 lubang

dapat mereduksi debit sebesar 0,0586 liter/detik atau 35,3438 %, 2 lubang dapat

mereduksi debit sebesar 0,0663 liter/detik atau 39,9879 %, 3 lubang dapat

mereduksi debit sebesar 0,0665 liter/detik atau 40,1086 %. Dengan inflow sebesar

0,2926 liter/detik, 1 lubang dapat mereduksi debit sebesar 0,1148 liter/detik atau

39,2344 %, 2 lubang dapat mereduksi debit sebesar 0,1208 liter/detik atau

41,2850 %, 3 lubang dapat mereduksi debit sebesar 0,1349 liter/detik atau

46,1039 %. Nilai C (koefisien limpasan) pada rumput gajah mini (Pennisetum

purpureum Schumach. 1827) sebesar 0,2423; 0,3714; dan 0,5243 pada kondisi

tanah dengan kadar air sebesar 47,68 %; 63,32 %; dan 76,92 %.

Kata Kunci : Lubang Resapan Biopori, Limpasan Permukaan, Pennisetum

purpureum Schumach. 1827, Reduksi

Page 10: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

x

ABSTRACT

Rizki Putro Kurniawan, Siti Qomariyah, and Sobriyah. 2015. The Effect Of

Biopore Infiltration Hole In The Land Covered By “Gajah Mini” Grass

(Pennisetum purpureum Schumach. 1827) On Surface Runoff Reduction.

Thesis. Department of Civil Engineering. Faculty of Engineering. Sebelas Maret

University. Surakarta.

Land use transformation as a result of rapid population growth leads to many

environmental issues, one of the example is flood. One solution to cope with the

problem is constructing biopore infiltration hole, a water infiltration facility

which aimed to overcome the flood by accelerating water infiltration into the soil.

The effect of biopore infiltration hole on various types of land cover has not been

oftenly discussed therefore it is a really interesting research subject.

This is an experimental research. The research took place in the area in front of

the fifth (5th

) building of Engineering Faculty, Sebelas Maret University

Surakarta. This research use 1 hole, 2 holes, and 3 holes of biopore infiltration

hole with a diameter of 15 cm and a depth of 100 cm which constructed in the

land covered by “gajah mini” grass (Pennisetum purpureum Schumach. 1827).

The result shows that the effect of biopore infiltration hole will be increasing as

the number of hole and inflow are increasing. With 0.1400 liter/second of inflow,

1 biopore infiltration hole can reduce 0.0412 liter/second or 29.4286 %, 2

biopore infiltration holes can reduce 0.0434 liter/second or 31.0000 %, 3 biopore

infiltration holes can reduce 0.0458 liter/second or 32.7143 %. With 0.1658

liter/second of inflow, 1 biopore infiltration hole can reduce 0.0586 liter/second

or 35.3438 %, 2 biopore infiltration holes can reduce 0.0663 liter/second or

39.9879 %, 3 biopore infiltration holes can reduce 0.0665 liter/second or 40.1086

%. With 0.2926 liter/second of inflow, 1 biopore infiltration hole can reduce

0.1148 liter/second or 39.2344 %, 2 biopore infiltration holes can reduce 0.1208

liter/second or 41.2850 %, 3 biopore infiltration holes can reduce 0.1349

liter/second or 46.1039 %. Runoff coefficient of “gajah mini” grass (Pennisetum

purpureum Schumach. 1827) are 0.2423; 0.3714; and 0.5243 in the condition of

soil water content 47.68 %; 63.32 %; and 76.92 %.

Keywords : Biopore Infiltration Hole, Pennisetum purpureum Schumach. 1827,

Reduction, Surface Runoff

Page 11: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xi

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan kepada Allah SWT Tuhan semesta alam atas

limpahan berkat, rahmat, taufik, dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Lubang Resapan Biopori Pada

Tanah Berpenutup Rumput Gajah Mini (Pennisetum purpureum Schumach.

1827) Terhadap Reduksi Limpasan Permukaan” guna memenuhi salah satu

syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusunan skripsi ini dapat berjalan dengan baik tidak lepas dari bimbingan,

arahan, dukungan, dan motivasi dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada

kesempatan ini, dengan kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih

dan penghargaan kepada Ibu Ir. Siti Qomariyah, M.Sc selaku dosen pembimbing I

dan Ibu Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS selaku dosen pembimbing II. Bapak Ir. Ary

Setyawan, M.Sc, Ph.D selaku pembimbing akademik, dan semua pihak yang tidak

dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam menyelesaikan

penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran dan

kritik yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan di masa mendatang.

Akhir kata penulis berharap skripsi ini dapat memberikan wawasan dan

pengetahuan kepada para pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya.

Surakarta, Maret 2015

Penulis

Page 12: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iii

MOTTO ......................................................................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... v

ABSTRAK ....................................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ................................................................................... xi

DAFTAR ISI .................................................................................................. xii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xviii

DAFTAR RUMUS ........................................................................................ xxii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .............................................................. xxiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xxiv

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 3

1.3 Batasan Masalah ................................................................................. 3

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................ 4

1.5 Manfaat Penelitian .............................................................................. 4

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................................. 5

2.2 Dasar Teori ......................................................................................... 11

2.2.1 Siklus Hidrologi (Hydrologic Cycle) ................................................. 11

2.2.2 Hujan (Presipitasi) .............................................................................. 13

2.2.3 Infiltrasi .............................................................................................. 18

2.2.4 Limpasan Permukaan (Surface Runoff) .............................................. 19

2.2.5 Porositas Tanah .................................................................................. 22

2.2.6 Alat Ukur Thompson .......................................................................... 24

2.2.7 Lubang Resapan Biopori .................................................................... 25

Page 13: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xiii

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian ................................................................................... 31

3.2 Data ..................................................................................................... 31

3.3 Lokasi Penelitian ................................................................................ 31

3.4 Alat Dan Bahan .................................................................................... 32

3.5 Tahapan Penelitian ............................................................................... 35

3.5.1 Penentuan Dimensi Lubang Resapan Biopori .................................... 35

3.5.2 Macam Penelitian ............................................................................... 37

3.5.3 Pembuatan Lubang Resapan Biopori ................................................. 37

3.5.4 Kalibrasi V-notch ................................................................................ 38

3.5.5 Uji Permeabilitas Tanah ..................................................................... 38

3.5.6 Analisis Hidrologi .............................................................................. 39

3.5.7 Bagan Alir Penelitian ......................................................................... 40

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Penentuan Dan Pembuatan Area Penelitian ....................................... 42

4.1.1 Survei Lokasi ........................................................................................ 42

4.1.2 Desain Lahan ...................................................................................... 42

4.1.3 Pembersihan Lahan .............................................................................. 42

4.1.4 Pemasangan Patok Dan Pembuatan Pondasi ........................................ 43

4.1.5 Pembuatan Dinding Samping Dan Bak Penenang ............................. 43

4.1.6 Finishing Dinding Samping Dan Bak Penenang ................................ 44

4.1.7 Pemasangan V-notch ............................................................................ 45

4.1.8 Pembuatan Lubang Resapan Biopori ................................................. 46

4.1.9 Pembongkaran Rabat Beton Lantai .................................................... 47

4.1.10 Penimbunan Tanah ............................................................................. 47

4.1.11 Penanaman Rumput Pada Area Kontrol Dan Area Biopori ............... 49

4.2 Uji Permeabilitas Tanah ..................................................................... 50

4.3 Macam Percobaan / Pengaliran .......................................................... 51

4.4 Penelitian Reduksi Debit Pada Area Kontrol Dan Area LRB ............ 53

4.4.1 Kalibrasi V-notch .................................................................................. 53

4.4.2 Penelitian Dengan Menggunakan Inflow Bukaan Keran ½ Penuh ...... 56

4.4.2.1 Kalibrasi Bukaan Keran ½ Penuh ........................................................ 56

Page 14: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xiv

4.4.2.2 Reduksi Debit Oleh Satu Lubang Resapan Biopori ............................. 57

4.4.2.3 Reduksi Debit Oleh Dua Lubang Resapan Biopori ............................. 61

4.4.2.4 Reduksi Debit Oleh Tiga Lubang Resapan Biopori ............................. 64

4.4.3 Penelitian Dengan Menggunakan Inflow Bukaan Keran ¾ Penuh ...... 67

4.4.3.1 Kalibrasi Bukaan Keran ¾ Penuh ........................................................ 67

4.4.3.2 Reduksi Debit Oleh Satu Lubang Resapan Biopori ............................. 68

4.4.3.3 Reduksi Debit Oleh Dua Lubang Resapan Biopori ............................. 71

4.4.3.4 Reduksi Debit Oleh Tiga Lubang Resapan Biopori ............................. 74

4.4.4 Penelitian Dengan Menggunakan Inflow Bukaan Keran Penuh .......... 77

4.4.4.1 Kalibrasi Bukaan Keran Penuh ............................................................ 77

4.4.4.2 Reduksi Debit Oleh Satu Lubang Resapan Biopori ............................. 78

4.4.4.3 Reduksi Debit Oleh Dua Lubang Resapan Biopori ............................. 81

4.4.4.4 Reduksi Debit Oleh Tiga Lubang Resapan Biopori ............................. 84

4.5 Nilai C Rumput Gajah Mini Pada Setiap Kondisi Tanah ................... 88

4.5.1 Nilai C Pada Kondisi Tanah Tanpa Penggenangan ............................ 89

4.5.1.1 Mengukur Inflow ................................................................................ 89

4.5.1.2 Mengukur Outflow ............................................................................. 89

4.5.2 Nilai C Pada Kondisi Tanah Digenangi Air Selama 10 Menit ........... 91

4.5.2.1 Mengukur Inflow ................................................................................ 91

4.5.2.2 Mengukur Outflow ............................................................................. 91

4.5.3 Nilai C Pada Kondisi Tanah Digenangi Air Selama 20 Menit ........... 92

4.5.3.1 Mengukur Inflow ................................................................................ 92

4.5.3.2Mengukur Outflow .............................................................................. 93

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 96

5.2 Saran ................................................................................................... 97

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 99

Page 15: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Jumlah Lubang Resapan Biopori Yang Dibuat.....................................8

Tabel 2.2 Komponen Persamaan Air .................................................................13

Tabel 2.3 Koefisien Limpasan Pada Berbagai Tipe Tanah ................................21

Tabel 2.4 Koefisien Limpasan Pada Berbagai Tipe Tata Guna Lahan ..............22

Tabel 2.5 Koefisien Aliran .................................................................................22

Tabel 2.6 Parameter Fisik Tanah Untuk Berbagai Kelas ...................................24

Tabel 2.7 Hubungan Kecepatan Infiltrasi Dan Tekstur Tanah ...........................24

Tabel 2.8 Hubungan Diameter Lubang, Beban Resapan Dan Luas

Resapan...............................................................................................28

Tabel 3.1 Variasi Penelitian ...............................................................................37

Tabel 4.1 Macam Percobaan / Pengaliran ..........................................................51

Tabel 4.2 Debit Keluaran 5 Kali Percobaan Pada Area Kontrol Dengan Tinggi

Head 2 cm ..........................................................................................54

Tabel 4.3 Debit Keluaran 5 Kali Percobaan Pada Area Kontrol Dengan Tinggi

Head 3 cm ..........................................................................................54

Tabel 4.4 Debit Keluaran 5 Kali Percobaan Pada Area Kontrol Dengan Tinggi

Head 4 cm ..........................................................................................55

Tabel 4.5 Waktu Yang Diperlukan Ember Sampai Terisi Penuh Dengan Inflow

Bukaan Keran ½ Penuh.......................................................................57

Tabel 4.6 Outflow Pada Area Kontrol Dengan Inflow 0,1400 liter/detik............58

Tabel 4.7 Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 1 Lubang

Dengan Inflow 0,1400 liter/detik.........................................................58

Tabel 4.8 Outflow Pada Area Kontrol Dengan Inflow 0,1400 liter/detik............61

Page 16: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xvi

Tabel 4.9 Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 2 Lubang

Dengan Inflow 0,1400 liter/detik.........................................................62

Tabel 4.10 Outflow Pada Area Kontrol Dengan Inflow 0,1400 liter/detik............64

Tabel 4.11 Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 3 Lubang

Dengan Inflow 0,1400 liter/detik.........................................................65

Tabel 4.12 Waktu Yang Diperlukan Ember Sampai Terisi Penuh Dengan Inflow

Bukaan Keran ¾ Penuh......................................................................67

Tabel 4.13 Outflow Pada Area Kontrol Dengan Inflow 0,1658 liter/detik............68

Tabel 4.14 Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 1 Lubang

Dengan Inflow 0,1658 liter/detik.........................................................69

Tabel 4.15 Outflow Pada Area Kontrol Dengan Inflow 0,1658 liter/detik............71

Tabel 4.16 Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 2 Lubang

Dengan Inflow 0,1658 liter/detik.........................................................72

Tabel 4.17 Outflow Pada Area Kontrol Dengan Inflow 0,1658 liter/detik............74

Tabel 4.18 Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 3 Lubang

Dengan Inflow 0,1658 liter/detik.........................................................75

Tabel 4.19 Waktu Yang Diperlukan Ember Sampai Terisi Penuh Dengan Inflow

Bukaan Keran Penuh...........................................................................77

Tabel 4.20 Outflow Pada Area Kontrol Dengan Inflow 0,2926 liter/detik............78

Tabel 4.21 Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 1 Lubang

Dengan Inflow 0,2926 liter/detik.........................................................79

Tabel 4.22 Outflow Pada Area Kontrol Dengan Inflow 0,2926 liter/detik............81

Tabel 4.23 Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 2 Lubang

Dengan Inflow 0,2926 liter/detik.........................................................82

Page 17: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xvii

Tabel 4.24 Outflow Pada Area Kontrol Dengan Inflow 0,2926 liter/detik............84

Tabel 4.25 Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 3 Lubang

Dengan Inflow 0,2926 liter/detik.........................................................85

Tabel 4.26 Kesimpulan Hasil Penelitian...............................................................87

Tabel 4.27 Waktu Yang Diperlukan Alat Ukur Sampai Terisi Penuh Dengan

Kondisi Tanah Tanpa Penggenangan..................................................89

Tabel 4.28 Waktu Yang Diperlukan Alat Ukur Sampai Terisi Penuh Dengan

Kondisi Tanah Tanpa Digenangi Selama 10 Menit............................91

Tabel 4.29 Waktu Yang Diperlukan Alat Ukur Sampai Terisi Penuh Dengan

Kondisi Tanah Tanpa Digenangi Selama 20 Menit............................93

Page 18: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xviii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Lokasi Penelitian ............................................................................. 3

Gambar 2.1 Grafik Perbandingan Hasil Penelitian Laju Resap Lubang Resapan

Biopori Di Medokan Semampir Berdasarkan Umur

Sampah.............................................................................................5

Gambar 2.2 Grafik Perbandingan Hasil Penelitian Laju Resap Lubang Resapan

Biopori Di Medokan Semampir Berdasarkan Jenis

Sampah.............................................................................................5

Gambar 2.3 Grafik Perbandingan Hasil Penelitian Laju Resap Lubang Resapan

Biopori Di Rungkut Kidul Berdasarkan Umur

Sampah.............................................................................................6

Gambar 2.4 Grafik Perbandingan Hasil Penelitian Laju Resap Lubang Resapan

Biopori Di Rungkut Kidul Berdasarkan Jenis

Sampah.............................................................................................6

Gambar 2.5 Kurva Hubungan Antara Tinggi Muka Air Pada V-notch (H)

Dengan Debit Keluaran (Q) Pada Area Tanpa

Biopori..............................................................................................8

Gambar 2.6 Grafik Hasil Perbandingan Debit Yang Keluar Pada Tiap Debit

Masukan Dengan Metode 5 Kali Pengukuran ............................... ..9

Gambar 2.7 Grafik Hasil Perbandingan Debit Yang Keluar Pada Tiap Debit

Masukan Dengan Metode Pengukuran Tiap 10 Menit Pada Hari

Yang Sama........................................................................................9

Gambar 2.8 Grafik Hasil Perbandingan Debit Yang Keluar Pada Tiap Debit

Masukan Dengan Metode Pengukuran Tiap 10 Menit Pada Hari

Terpisah......................................................................................... 10

Gambar 2.9 Siklus Hidrologi............................................................................. 11

Gambar 2.10 Ilustrasi Visual Berbagai Tipe Hujan ............................................ 15

Gambar 2.11 Alat Pengukur Hujan Manual ........................................................ 17

Gambar 2.12 Weighing Bucket Raingauge .......................................................... 17

Gambar 2.13 Tipping Bucket Raingauge ............................................................ 17

Gambar 2.14 Hubungan Antara Kapasitas Infiltrasi Dan Waktu ........................ 18

Page 19: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xix

Gambar 2.15 Ilustrasi Lubang Resapan Biopori ................................................. 26

Gambar 2.16 Lubang Resapan Biopori ............................................................... 26

Gambar 2.17 Pemasangan Lubang Resapan Biopori Pada Saluran Air .............. 29

Gambar 2.18 Pemasangan Lubang Resapan Biopori Pada Sekeliling Taman .... 29

Gambar 2.19 Pemasangan Lubang Resapan Biopori Pada Perubahan Kontur

Tanaman ........................................................................................ 30

Gambar 2.20 Bor Tanah Untuk Pembuatan Biopori ........................................... 30

Gambar 3.1 Bor Tanah ...................................................................................... 32

Gambar 3.2 Cangkul.......................................................................................... 32

Gambar 3.3 Ember ............................................................................................ 32

Gambar 3.4 Waterpass ...................................................................................... 32

Gambar 3.5 Selang Air Dan Keran ................................................................... 32

Gambar 3.6 Gergaji ........................................................................................... 32

Gambar 3.7 Sendok Semen ............................................................................... 33

Gambar 3.8 Meteran .......................................................................................... 33

Gambar 3.9 Palu ................................................................................................ 33

Gambar 3.10 Paku ............................................................................................... 33

Gambar 3.11 Sekop ............................................................................................. 33

Gambar 3.12 Gelas Ukur ..................................................................................... 33

Gambar 3.13 Stopwatch ...................................................................................... 33

Gambar 3.14 Pile scale ....................................................................................... 33

Gambar 3.15 Linggis ........................................................................................... 34

Gambar 3.16 Tali Kenur ...................................................................................... 34

Gambar 3.17 Weir V-notch ................................................................................. 34

Gambar 3.18 Tutup Paralon ................................................................................ 34

Gambar 3.19 Pasir ............................................................................................... 34

Gambar 3.20 Semen ............................................................................................ 34

Gambar 3.21 Tanah ............................................................................................. 35

Gambar 3.22 Batu Bata ....................................................................................... 35

Gambar 3.23 Pupuk Kompos .............................................................................. 35

Gambar 3.24 Rumput Gajah Mini ....................................................................... 35

Gambar 3.25 Tampak Atas Lubang Resapan Biopori ......................................... 36

Page 20: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xx

Gambar 3.26 Potongan Melintang Lubang Resapan Biopori.............................. 36

Gambar 3.27 Bagan Alir Penelitian Lubang Resapan Biopori ........................... 41

Gambar 4.1 Lahan Sebelum Dibersihkan .......................................................... 43

Gambar 4.2 Lahan Setelah Dibersihkan ............................................................ 43

Gambar 4.3 Pemasangan Patok Dan Pembuatan Pondasi ................................. 43

Gambar 4.4 Pembuatan Dinding Samping ........................................................ 44

Gambar 4.5 Pembuatan Bak Penenang ............................................................. 44

Gambar 4.6 Finishing Dinding Samping Dan Bak Penenang ........................... 44

Gambar 4.7 Ukuran V-notch ............................................................................. 45

Gambar 4.8 Pengukuran Bak Penenang Sebelum V-notch Dipasang ............... 45

Gambar 4.9 Pemasangan V-notch ..................................................................... 46

Gambar 4.10 Pembuatan Lubang Resapan Biopori ............................................ 46

Gambar 4.11 Pembongkaran Rabat Beton Lantai Area Kontrol Dan Biopori .... 47

Gambar 4.12 Pengambilan Tanah Dari Quarry .................................................. 48

Gambar 4.13 Penimbunan Tanah Pada Area Kontrol ......................................... 48

Gambar 4.14 Penimbunan Tanah Pada Area Lubang Resapan Biopori .............. 48

Gambar 4.15 Perataan Timbunan Tanah ............................................................. 49

Gambar 4.16 Penanaman Rumput ....................................................................... 49

Gambar 4.17 Pekerjaan Boring Dan Sampling ................................................... 50

Gambar 4.18 Uji Permeabilitas ........................................................................... 50

Gambar 4.19 Rating Curve H-Q Pada Area Kontrol ........................................... 55

Gambar 4.20 Alat Ukur (Ember) Yang Digunakan Beserta Dimensinya ........... 56

Gambar 4.21 Perbandingan Outflow Pada Area Kontrol Dan Area Lubang

Resapan Biopori Menggunakan 1 Lubang Dengan Inflow 0,1400

liter/detik.........................................................................................59

Gambar 4.22 Perbandingan Outflow Pada Area Kontrol Dan Area Lubang

Resapan Biopori Menggunakan 2 Lubang Dengan Inflow 0,1400

liter/detik.........................................................................................62

Gambar 4.23 Perbandingan Outflow Pada Area Kontrol Dan Area Lubang

Resapan Biopori Menggunakan 3 Lubang Dengan Inflow 0,1400

liter/detik.........................................................................................65

Page 21: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xxi

Gambar 4.24 Perbandingan Outflow Pada Area Kontrol Dan Area Lubang

Resapan Biopori Menggunakan 1 Lubang Dengan Inflow 0,1658

liter/detik.........................................................................................69

Gambar 4.25 Perbandingan Outflow Pada Area Kontrol Dan Area Lubang

Resapan Biopori Menggunakan 2 Lubang Dengan Inflow 0,1658

liter/detik.........................................................................................72

Gambar 4.26 Perbandingan Outflow Pada Area Kontrol Dan Area Lubang

Resapan Biopori Menggunakan 3 Lubang Dengan Inflow 0,1658

liter/detik.........................................................................................75

Gambar 4.27 Perbandingan Outflow Pada Area Kontrol Dan Area Lubang

Resapan Biopori Menggunakan 1 Lubang Dengan Inflow 0,2926

liter/detik.........................................................................................79

Gambar 4.28 Perbandingan Outflow Pada Area Kontrol Dan Area Lubang

Resapan Biopori Menggunakan 2 Lubang Dengan Inflow 0,2926

liter/detik.........................................................................................82

Gambar 4.29 Perbandingan Outflow Pada Area Kontrol Dan Area Lubang

Resapan Biopori Menggunakan 3 Lubang Dengan Inflow 0,2926

liter/detik.........................................................................................85

Gambar 4.30 Proses Penampungan Air Yang Keluar Dari V-notch Pada Area

Kontrol Dan Pengukurannya..........................................................90

Gambar 4.31 Hubungan Nilai C Dan Kelembaban Tanah...................................94

Page 22: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xxii

DAFTAR RUMUS

Rumus 2.1 Persamaan Air .................................................................................. 13

Rumus 2.2 Laju Infiltrasi ................................................................................... 19

Rumus 2.3 Model Rasional ................................................................................ 20

Rumus 2.4 Luas Penampang Melintang V-notch ............................................... 25

Rumus 2.5 Kecepatan Rata-Rata Air Yang Melalui V-notch ............................ 25

Rumus 2.6 Debit Air Pada V-notch .................................................................... 25

Rumus 2.7 Jumlah LRB Yang Diperlukan ........................................................ 28

Rumus 4.1 Volume Alat Ukur (Ember) Yang Digunakan ................................. 56

Rumus 4.2 Inflow ............................................................................................... 57

Rumus 4.3 Debit Tereduksi Area Kontrol ......................................................... 60

Rumus 4.4 Debit Tereduksi Area Lubang Resapan Biopori .............................. 60

Rumus 4.5 Outflow ............................................................................................. 90

Rumus 4.6 Nilai C .............................................................................................. 90

Page 23: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xxiii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

A = Luas Area (m2)

H = Kedalaman Lubang Resapan Biopori (cm)

N = Jumlah Lubang

D = Diameter (cm)

n = Porositas Tanah

k = Koefisien Permeabilitas (cm/detik)

H = Tinggi Air Di Atas V-notch (cm)

V = Volume (liter/detik)

I = Inflow (liter/detik)

O = Outflow Pada Area Kontrol (liter/detik)

Q* = Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 1

Lubang (liter/detik)

Q** = Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 2

Lubang (liter/detik)

Q*** = Outflow Pada Area Lubang Resapan Biopori Menggunakan 3

Lubang (liter/detik)

C = Koefisien Limpasan

Page 24: PENGARUH LUBANG RESAPAN BIOPORI PADA TANAH … · JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK commit to user i BERPENUTUP RUMPUT GAJAH MINI (Pennisetum purpureum. THE EFFECT OF BIOPORE INFILTRATION

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xxiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Form Skripsi

Lampiran B Tabel Desain V-notch

Lampiran C Hasil Pengujian Tanah