LAPORAN PENELITIAN
SISTEM PENGURASAN
DAN PENYALURAN AIR OTOMATIS PADA
KAWASAN INDUSTRI
Disusun Oleh:
Nama/
NPM :
Diah
Astuti / 32414947
Kelas :
3ID07
Dosen : Syariffudin Nasution
JURUSAN
TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS
TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS
GUNADARMA
DEPOK
2017
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Semakin
minimnya lahan di kawasan industri menyebabkan pabrik yang dibangun tidak
memiliki tempat penampungan air hujan dan sistem penyaluran air yang memadai.
Idealnya, sebuah pabrik atau bangunan yang baik dilengkapi dengan penampungan
air yang dapat menampung air yang berasal dari air sisa industri maupun air
hujan. Selain sebagai sumber resapan air yang nantinya dapat menjadi persediaan
air dalam tanah, adanya tempat penampungan air ini juga sangat bermanfaat untuk
mencegah banjir, terutama saat musim hujan. Namun sayangnya, tidak pabrik atau
bangunan memiliki tempat penampungan air. Bilapun ada, tempat penampung air
hujan belum dilengkapi dengan mesin pengurasan air yang dapat menguras air
secara otomatis sehingga apabila tempat penampungan tersebut sudah penuh akan
menyebabkan air overload atau
banjir.
Seringnya
banjir yang terjadi di kawasan industri yang disebabkan oleh hujan menyebabkan
kerugian yang sangat besar karena
beberapa komponen dan barang-barang industri terendam air. Sementara itu,
pengusaha juga tidak sempat mengamankan produk dan lainnya yang ada di gudang.
Hal tersebut berpengaruh pada keterlambatan pengiriman barang serta aktivitas
produksi terhenti.
Oleh
karena itu, peneliti ingin membuat suatu sistem yang dapat mengatasi atau
meminimalisasi masalah banjir yang terjadi di kawasan industri hampir setiap
tahun dengan intensitas dampak yang berbeda, yaitu sistem pengurasan dan
penyaluran otomatis. Harapannya dengan adanya sistem ini dapat mengurangi atau
mencegah banjir karena air yang meluap apabila turun hujan sehingga aktivitas
produksi tidak terganggu.
1.2 Perumusan
Masalah
Perumusan
masalah berisi masalah yang akan dibahas berdasarkan latar belakang yang ada.
Masalah yang akan dibahas adalah bagaimana membuat suatu sistem pengurasan air
otomatis pada kawasan industri yang dapat meminimalisir bahkan mencegah banjir
apabila turun hujan.
1.3 Pembatasan
Masalah
Batasan
masalah diperlukan agar pembahasan tidak melenceng dari topik utama dan agar
masalah dibahas dengan lebih terarah serta lebih rinci. Batasan-batasan masalah
dalam penulisan ini diantaranya adalah:
1.
Sistem
pengurasan air otomatis yang akan dibuat merupakan sistem baru.
2.
Air
yang akan ditampung pada tempat penampungan air hanya air yang berasal dari air
hujan.
1.4 Tujuan
Penulisan
Tujuan
penulisan berisi tujuan-tujuan yang ingin dicapai dari penyelesaiian masalah
yang ada. tujuan-tujuan yang ingin dicapai pada makalah ini adalah sebagai
berikut:
1. Membuat
sistem pengurasan air otomatis di kawasan industri yang dapat meminimalisir dan mencegah banjir saat hujan.
2. Mengetahui
apakah sistem yang dibuat dapat berjalan dengan baik dan menyelesaikan
permasalahan yang ada.
BAB
II
LANDASAN
TEORI
2.1 Pengertian
Banjir
Banjir merupakan fenomena
alam yang biasa terjadi di suatu kawasan yang banyak dialiri oleh aliran
sungai. Secara sederhana banjir dapat didefinisikan sebagainya hadirnya air di
suatu kawasan luas sehingga menutupi permukaan bumi kawasan tersebut. Dalam
cakupan pembicaraan yang luas, kita bisa melihat banjir sebagai suatu bagian
dari siklus hidrologi, yaitu pada bagian air di permukaan Bumi yang bergerak ke
laut. Dalam siklus hidrologi kita dapat melihat bahwa volume air yang mengalir
di permukaan Bumi dominan ditentukan oleh tingkat curah hujan, dan tingkat
peresapan air ke dalam tanah.
Aliran
Permukaan = Curah Hujan – (Resapan ke dalam tanah + Penguapan ke udara)
Air hujan sampai di
permukaan Bumi dan mengalir di permukaan Bumi, bergerak menuju ke laut dengan
membentuk alur-alur sungai. Alur-alur sungai ini di mulai di daerah yang
tertinggi di suatu kawasan, bisa daerah pegunungan, gunung atau perbukitan, dan
berakhir di tepi pantai ketika aliran air masuk ke laut. Secara sederhana,
segmen aliran sungai itu dapat kita bedakan menjadi daerah hulu, tengah dan
hilir.
1. Daerah
hulu: terdapat di daerah pegunungan, gunung atau perbukitan. Lembah
sungai sempit dan potongan
melintangnya berbentuk huruf “V”. Di dalam alur sungai banyak batu yang
berukuran besar (bongkah) dari runtuhan tebing, dan aliran air sungai mengalir
di sela-sela batu-batu tersebut. Air sungai relatif sedikit. Tebing sungai
sangat tinggi. Terjadi erosi pada arah vertikal yang dominan oleh aliran air
sungai.
2.
Daerah tengah: umumnya merupakan daerah kaki pegunungan, kaki gunung atau
kaki bukit. Alur sungai melebar dan potongan melintangnya berbentuk huruf “U”. Tebing
sungai tinggi. Terjadi erosi pada arah horizontal, mengerosi batuan induk. Dasar
alur sungai melebar, dan didasar alur sungai terdapat endapan sungai yang
berukuran butir kasar. Bila debit air meningkat, aliran air dapat naik dan menutupi
endapan sungai yang di dalam alur, tetapi air sungai tidak melewati tebing sungai
dan keluar dari alur sungai.
3. Daerah
hilir: umumnya merupakan daerah dataran. Alur sungai lebar dan bisa sangat lebar
dengan tebing sungai yang relatif sangat rendah dibandingkan lebar alur. Alur sungai
dapat berkelok-kelok seperti huruf “S” yang dikenal sebagai “meander”. Di kiri dan
kanan alur terdapat dataran yang secara teratur akan tergenang oleh air sungai
yang meluap, sehingga dikenal sebagai “dataran banjir”. Di segmen ini terjadi pengendapan
di kiri dan kanan alur sungai pada saat banjir yang menghasilkan dataran banjir.
Terjadi erosi horizontal yang mengerosi endapan sungai itu sendiri yang
diendapkan sebelumnya.
Dari karakter segmen-segmen aliran sungai
itu, maka dapat dikatakan bahwa :
1. Banjir
merupakan bagian proses pembentukan daratan oleh aliran sungai. Dengan banjir,
sedimen diendapkan di atas daratan. Bila muatan sedimen sangat banyak, maka pembentukan
daratan juga terjadi di laut di depan muara sungai yang dikenal sebagai “delta
sungai”.
2.
Banjir yang meluas hanya terjadi di
daerah hilir dari suatu aliran dan melanda dataran di kiri dan kanan aliran sungai.
Di daerah tengah, banjir hanya terjadi di dalam alur sungai. Dari pengertian di
atas dapat disimpulkan bahwa banjir adalah peristiwa yang terjadi ketika aliran
air yang berlebihan merendam daratan. Banjir juga dapat terjadi di sungai,
ketika alirannya melebihi kapasitas saluran air, terutama di selokan sungai.
2.2 Penyebab
Terjadinya Banjir
Berikut
ini merupakan penyebab terjadinya banjir yang melanda
Indonesia antara lain sebagai berikut :
1.
Saluran Air yang Buruk
Pada kota-kota besar seperti
Jakarta, Bandung, dan lainnya yang kerap terjadi biasanya dikarenakan saluran
air yang mengalirkan air hujan dari jalan ke sungai sudah tidak terawat. Banyak
saluran air di perkotaan yang tertutup sampah, memiliki ukuran yang kecil,
bahkan tertutup beton bangunan sehingga fungsinya sebagai saluran air tidak dapat
berjalan sebagaimana mestinya lalu kemudian terjadi genangan air di jalanan
yang menyebabkan banjir.
2.
Daerah Resapan Air yang Kurang
Selain karena saluran air yang buruk
ternyata daerah resapan air yang kurang juga mempengaruhi suatu wilayah dapat terjadi
banjir. Daerah resapan air merupakan suatu daerah yang banyak ditanami pohon atau
yang memiliki danau yang berfungsi untuk menampung atau menyerap air ke dalam tanah
dan disimpan sebagai cadangan air tanah. Akan tetapi karena di daerah perkotaan
seiring meningkatnya bangunan yang dibangun sehingga menggeser fungsi lahan hijau
sebagai resapan air menjadi bangunan beton yang tentunya akan menghambat air
untuk masuk ke dalam tanah. Sehingga terjadi genangan air yang selanjutnya terjadi
banjir.
3.
Penebangan Pohon Secara Liar
Pohon memiliki fungsi untuk mempertahankan
suatu kontur tanah untuk tetap pada posisinya sehingga tidak terja dilongsor,
selain itu pohon juga memiliki fungsi untuk menyerap air sebagaimana telah disebutkan
pada poin sebelumnya. Jika pada wilayah yang seharusnya memiliki pohon yang
rimbun seperti daerah pegunungan ternyata pohonnya ditebangi secara liar, maka sudah
pasti jika terjadi hujan pada daerah tersebut air hujannya tidak akan diserap ke
dalam tanah tetapi akan langsung mengalir ke daerah rendah contohnya daerah hilir
atau perkotaan dan perdesaan yang menyebabkan banjir.
4.
Sungai yang Tidak Terawat
Sungai sebagai media mengalirnya
air yang tertampung dari hujan dan saluran air menuju kelaut lepas tentunya sangat
memegang peranan penting pada terjadi atau tidaknya banjir di suatu daerah. Jika
sungainya rusak dan tercemar tentu fungsinya sebagai aliran air menuju kelaut akan
terganggu dan sudah dipastikan akan terjadi banjir. Biasanya kerusakan yang
terjadi di sungai yaitu endapan tanah atau sedimentasi yang tinggi, sampah yang
dibuang ke sungai sehingga terjadi pendangkalan, serta fungsi sempa dan sungai atau
bantaran sungai yang disalah gunakan menjadi pemukiman warga.
5.
Kesadaran Masyarakat yang Kurang Baik
Sikap masyarakat yang kurang sadar terhadap
lingkungan juga ternyata sangat berpengaruh pada resiko terjadinya banjir. Sikap
masyarakat yang kurang sadar mengenai membuang sampah agar pada tempatnya, menjaga
keasrian lingkungan, dan pentingnya menanami pohon menjadi faktor yang sangat penting
untuk terjaganya lingkungan dan agar terhindar dari bencana banjir. Selain dapat
menghindarkan banjir, sikap peduli lingkungan juga dapat menyehatkan dan tentunya
akan meningkatkan taraf hidup masyaraktnya. Dari kelima faktor di atas memang nampaknya
kesadaran dari masyarakat untuk menjaga lingkungan sekitar sangat penting agar
dapat terhindar dari banjir. Sangat percuma atau bahkan sia-sia jika program
pemerintah dalam menanggulangi banjir seperti membangun kanal banjir, memugar saluran
air, mengeruk sungai dari sedimentasi, dan yang lainnya jika tidak didukung oleh
kesadaran warganya terhadap menjaga lingkungan.
2.3 Perencanaan Sistem Penyaluran Air Hujan
1. Drainase Bawah Tanah
Ukuran pipa drainase bawah tanah yang dipasang di bawah lantai atau di sekeliling tembok luar gedung harus > 4 inci.
2. Talang Tegak Air Hujan
Ukuran talang tegak didasarkan pada luas atap yang dilayaninya dn sesuai talang diatas. Bila talang tersebut dapat tambahan air hujan, harus ditambah dengan perhitungan 50% luas dinding terluas yang dianggap sebagai atap.
3. Setiap gedung yang direncanakan harus mempunyai perlengkapan drainase untuk menyalurkan air hujan dari atap dan halaman (dengan pengerasan) di dalam persil ke saluran pembuangan kota.
Ukuran pipa drainase bawah tanah yang dipasang di bawah lantai atau di sekeliling tembok luar gedung harus > 4 inci.
2. Talang Tegak Air Hujan
Ukuran talang tegak didasarkan pada luas atap yang dilayaninya dn sesuai talang diatas. Bila talang tersebut dapat tambahan air hujan, harus ditambah dengan perhitungan 50% luas dinding terluas yang dianggap sebagai atap.
3. Setiap gedung yang direncanakan harus mempunyai perlengkapan drainase untuk menyalurkan air hujan dari atap dan halaman (dengan pengerasan) di dalam persil ke saluran pembuangan kota.
a. Pengaliran Air Hujan dengan dua Cara
1) Sistem Gravitasi. Melalui pipa dari atap dan
balkon menuju lantai dasar dan dialirkan langsung ke saluran kota.
2) Sistem Bertekanan (Storm Water). Air
hujan yang masuk ke lantai basement melalui ramp dan air buangan lain yang
berasal dari cuci mobil dan sebagainya dalam bak penampungan sementara (sump
pit) di lantai basement terendah untuk kemudian dipompakan keluar menuju
saluran kota.
b. Peralatan Sistem Drainase dan Air Hujan
1) Pompa Drainase (Storm Water Pump). Pompa drainase berfungsi untuk memompakan air dari bak penampungan
sementara menuju saluran utama bangunan. Pompa yang digunakan adalah jenis submersible pump (pompa terendam) dengan
sistem operasi umumnya automatic dengan bantuan level
control yang ada di pompa dan system
parallel alternative.
2) Pipa Air Hujan. Pipa air hujan berfungsi
untuk mengalirkan air hujan dari atap menuju riol bangunan. Bahan yang dipakai
adalah PVC klas 10 bar.
3)
Roof Drain. Roof Drain berfungsi sama dengan floor drain, hanya penempatannya di atap
bangunan dan air yang dialirkan adalah air hujan. Bahan yang dipakai adalah
cast iron dengan diberi saringan berbentuk kubah di atasnya.
4) Balcony Drain. Berfungsi sama seperti roof
drain, hanya penempatannya pada balkon.
BAB
III
PEMBAHASAN
3.1 Identifikasi Masalah
Penampungan
air yang sudah saat ini hanya dapat berfungsi sebagai penampung air saja dan pengurasan
air masih dilakukan secara manual ataupun dengan mesin penguras air dimana mesin
tersebut juga harus dipasang secara manual apabila tempat penampung air dirasa sudah
penuh. Oleh karena itu, terkadang terjadi overload
atau banjir karena penampung air sudah tidak bisa lagi menampung air,
terutama saat hujan turun. Hal ini disebabkan karena air yang ditampung belum dikuras
sedangkan untuk melakukan pengurasan diperlukan mesin yang harus dipasang tiap
kali pengurasan air akan dilakukan. Hal tersebut tentu saja sangat merepotkan dan sangat
merugikan pabrik-pabrik terutama apabila
tidak adanya saluran pembuangan air yang dapat langsung mengalirkan air,
sementara pengurasan harus dilakukan secara berkala apabila penampung air sudah
penuh dan air harus segera dialirkan kesaluran pembuangan. Tujuan yang ingin dicapai
dengan dibuatnya sistem pengurasan dan penyaluran air otomatis di kawasan industri
adalah menguras
air lebih cepat dengan melakukan pengurasan air secara otomatis, memberikan ruang lebih untuk penampungan air dengan secara
berkala melakukan pengurasan apabila air yang ditampung sudah mencapai batas tertentu, mengalirkan air kesaluran pembuangan air terdekat secara
otomatis,
dan mencegah terjadinya banjir di kawasan industri
atau overload lebih lama sehingga tidak aktivitas produksi tidak terganggu.
Sistem ini dapat diterapkan di pabrik-pabrik pada kawasan industri untuk
mencegah terjadinya banjir.
3.2 Flowchart
untuk Sistem Pengurasan dan Penyaluran Air Otomatis pada Kawasan Industri
Sistem
dimulai dengan datangnya air hujan, dimana selanjutnya air hujan tersebut akan masuk
ketempat penampungan air. Volume air yang masuk akan terus diuku roleh sensor
yang terdapat di dalam tempat penampungan air tersebut. Apabila air mencapai batas
maksimal, maka sensor akan menyala dan otomatis akan membuat mesin penguras air
juga menyala dan apabila volume air belum mencapai batas maksimal, sensor dan mesin
tidak akan menyala. Apabila mesin sudah menyala maka proses pengurasan dan penyaluran
air akan berjalan. Air akan dikuras kemudian dialirkan melalui pipa kesaluran pembuangan
air terdekat. Mesin akan berhenti melakukan pengurasan apabila volume air sudah
mencapai batas minimal. Bila sudah mencapai batas minimal, proses pengurasan akan
berhenti dan mesin kembali mati.
3.3 Bagan untuk
Sistem Pengurasan dan Penyaluran Air Otomatis pada
Kawasan Industri
3.4 Penampungan Air Sebelum
Menggunakan Mesin Penguras Air Otomatis
Penampungan air yang sudah ada adalah penampungan air yang
belum dilengkapi dengan mesin penguras air otomatis sehingga pengurusan air hanya
mengandalkan mesin penguras yang harus dipasang terlebih dahulu secara manual
ataupun hanya mengandalkan penyerapan air ke tanah dari lubang-lubang kecil
yang terdapat pada dasar tempat penampungan air.
Tempat penampungan air memiliki ukuran 1 m x 1 m dengan
kedalaman 1,5 meter sehingga jumlah keseluruhan air yang dapat ditampung adalah
1,5 m3. Apabila mengandalkan penyerapan air ke tanah maka jumlah air
yang dapat terserap adalah sebanyak 0,01 m3 setiap 10 menit. Lamanya
waktu tempat penampungan air dapat menampung air sebelum terjadi banjir
bergantung pada curah hujan dan untuk menghitungnya pertama-tama dapat
dilakukan dengan cara menghitung jumlah air hujan yang masuk ke dalam tempat
penampungan (jumlah air yang bertambah) setiap 10 menit.
Banyaknya jumlah air yang bertambah setiap 10 menit =
Jumlah curah hujan – jumlah air yang menyerap melalui lubang penyerapan
Kemudian dilanjutkan dengan menghitung:
Lama waktu hingga tempat penampungan air penuh = (Jumlah kapasitas
total tempat penampungan air : banyaknya jumlah air yang bertambah setiap 10 menit)
x 10 menit
3.5 Penampungan Air Setelah
Menggunakan Mesin Penguras Air Otomatis
Ukuran tempat penampungan air setelah menggunakan mesin
penguras air otomatis sama dengan ukuran tempat penampung air sebelum
menggunakan mesin penguras air otomatis yaitu 1 m x 1 m dengan kedalaman 1,5 m.
Kapasitas maksimalnya adalah 1,5 m3. Namun pada tempat penampungan
air ini dilengkapi dengan dua buah sensor yang dapat menggambarkan kondisi air
apabila sudah mencapai volume minimal yaitu 0,3 m3 dan apabila air
sudah mencapai batas volume maksimal yaitu 1,2 m3. Apabila volume
air sudah mencapai batas maksimal, maka sensor akan menyala dan otomatis akan
menyalakan mesin sehingga mesin akan melakukan pengurasan otomatis dan
menyalurkan air ke tempat pembuangan air melalui pipa. Mesin akan terus
melakukan pengurasan dan akan berhenti apabila volume air sudah mencapai batas
minimal. Kemampuan mesin dalam melakukan pengurusan air adalah sebanyak 0,05 m3
tiap 10 menit.
Dengan menggunakan mesin pengurasan air otomatis, banjir
tidak akan terjadi apabila:
1.
Mesin tersambung dengan listrik dan dalam kondisi baik (tidak
mengalami kerusakan)
2.
Pipa dan saluran pembuangan air tidak tersumbat oleh kotoran,
lumut, atau kerikil.
3. Curah hujan yang turun tidak melebihi batas kemampuan air yang
dapat dikuras oleh mesin tiap 10 menit.
Kesimpulan:
- Apabila curah hujan yang turun < daya kuras mesin, maka air akan terus berkurang dari batas maksimal dan pengurasan akan berhenti apabila volume air sudah mencapai batas minimal.
- Apabila curah hujan yang turun > daya kuras mesin, maka air akan terus bertambah dari batas maksimal namun banjir bisa lebih lama dicegah
Berikut ini merupakan sistem penguras
dan penampungan air yang dapat diterapkan di pabrik-pabrik kawasan industri.
BAB IV
KESIMPULAN
4.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari penulisan
ini berdasarkan tujuan penelitian yang ada adalah:
1. Berdasarkan
permasalahan banjir yang sering terjadi di kawasan industri, dapat dirancang
dan dibuat sebuah sistem pengurasan air otomatis yang dapat meminimalisir dan
mencegah banjir saat hujan yang dapat diterapkan di pabrik-pabrik kawasan
industri. Sistem pengurasan air ini melibatkan tempat
penampungan air yang berukuran 1 m x 1 m dengan kedalaman 1,5 m, sebuah mesin
penguras air otomatis, sensor pengukur volume air, pipa dan saluran pembuangan
air.
2. Setelah
sistem dibuat, maka dilakukan pengujian untuk mengetahui apakah sistem yang
dibuat dapat berjalan dengan baik dan menyelesaikan permasalahan yang ada.
Apabila semua komponen dalam sistem dalam kondisi yang optimal maka sistem
dapat berjalan dengan baik. Mesin akan mulai menguras air apabila volume air
sudah mencapai batas sensor minimal dan akan terus menguras air hingga volume
mencapai batas sensor maksimal. Hal ini berlaku apabila curah hujan lebih
sedikit daripada jumlah air yang dapat dikuras mesin dalam setiap 10 menit. Sistem
tersebut terdapat ruang lebih untuk penampungan air karena secara berkala
dilakukan pengurasan apabila air yang ditampung sudah mencapai batas tertentu,
air dapat dialirkan ke saluran pembuangan air terdekat secara otomatis dan
mencegah terjadinya banjir atau over load
lebih lama.
4.2 Saran
Saran diperlukan
untuk perbaikan dalam laporan penelitian agar lebih baik kedepannya. Saran-saran yang dapat diberikan agar
penulisan makalah ini menjadi lebih baik lagi. Berikut
ialah saran yang diberikan dalam laporan penelitian diantaranya, adalah sebagai berikut:
1. Memperbanyak literatur maupun referensi
yang digunakan sehingga lebih banyak informasi yang dapat diperoleh berkaitan
dengan masalah yang dibahas.
2. Memperbanyak diskusi untuk membahas apa saja kelebihan maupun kekurangan dari hasil laporan yang dibuat.
DAFTAR
PUSTAKA
