doi: mkts.v28i1.43103

## Sistem Paving Block Lolos Air untuk Mendukung Konsep Water Sensitive Urban Design di Kecamatan Bayat Kabupaten Klaten
* Desyta Ulfiana 1 , Novia Sari Ristianti 2 , Nurhadi Bashit 3 , Yudi Eko Windarto 4 1 Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang
2 Departemen Perencanaan Wilayah dan Kota, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang
3 Departemen Teknik Geodesi, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang
4 Departemen Teknik Komputer, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang
*) desyta@live.undip.ac.id
Received: 5 Desember 2021 Revised: 21 Juli 2022 Accepted: 22 Juli 2022

## Abstract
Flood and drought conditions due to the global crisis occurred in Bayat District, Klaten Regency. This is due to the rural characteristics of the area, where land has been converted from forest to agricultural land and settlements. This condition causes rainwater cannot infiltrate into the ground, thereby increasing runoff and reducing groundwater reserves. Therefore, the concept of Water Sensitive Urban Design (WSUD) is applied to this location to reduce the risk of water disasters. One of the WSUD technologies that can be applied is the permeable paving block system. This system can help infiltrate water to the ground thereby reducing runoff that causes flooding and storing water to replenish groundwater reserves. The design is planned in the pilot area of Jotangan and Krikilan Villages, Bayat District by applying a partial exfiltration pavement system. The structural design of the pavement layers is in the form of a permeable paving block with a compressive strength of 21.29 MPa with a thickness of 10 cm, a bedding layer of 6 cm, an open-graded base of 18 cm, and a drain pipe with a capacity of 3,78 mm/hour. The permeable paving block system in the WSUD pilot area can reduce runoff by 62.64%.
Keywords: Water sensitive urban design, permeable pavement system, permeable paving block

## Abstrak
Kondisi bencana banjir dan kekeringan akibat krisis global terjadi di Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten. Hal ini disebabkan karena karakteristik daerah yang merupakan rural area, dimana lahan mengalami konversi dari  lahan  hutan  menjadi  lahan  pertanian  dan  pemukiman.  Kondisi  ini  menyebabkan  air  hujan  yang  jatuh tidak  dapat  terinfiltrasi  ke  tanah  sehingga  meningkatkan  debit  limpasan  air  dan  mengurangi  cadangan air tanah.  Oleh karena itu, konsep Water Sensitive Urban Design (WSUD) diterapkan pada lokasi ini agar dapat mengurangi risiko terjadinya bencana air. Salah satu teknologi WSUD yang dapat diterapkan adalah sistem paving  block  lolos  air.  Sistem  ini  dapat  membantu  peresapan  air  ke  dalam  tanah  sehingga  mengurangi limpasan  air  yang  menyebabkan  banjir  dan  menyimpan  air  sehingga  dapat  mengisi  cadangan  air  tanah. Desain  direncanakan  pada  kawasan  percontohan  Desa  Jotangan  dan  Krikilan  Kecamatan  Bayat  dengan menerapkan  sistem  perkerasan  partial  exfiltration.  Desain  struktur  lapisan  perkerasan  secara  berurutan adalah berupa permeable paving block dengan kuat tekan 21,29 MPa setebal 10 cm, bedding layer setebal 6 cm, open graded base setebal 18 cm dan pipa drain dengan kapasitas 3,78 mm/jam. Sistem paving block lolos air di kawasan percontohan WSUD ini dapat menurunkan limpasan air hujan sebesar 62,64%.
Kata kunci: Water sensitive urban design, sistem perkerasan lolos air, paving block lolos air

## Pendahuluan
Indonesia  merupakan  salah  satu  negara  yang mengalami dampak akibat perubahan iklim global.
Pada  musim  hujan  terjadi  banjir  akibat  intensitas hujan yang tinggi dan berkurangnya resapan air ke dalam  tanah.  Sebaliknya  pada  musim  kemarau, terjadi  bencana  kekeringan  dan  krisis  air  karena
berkurangnya  suplai  air  tanah.  Kondisi  banjir  dan kekeringan tersebut bahkan dapat terjadi pada satu wilayah  yang  sama.  Oleh  karena  itu,  perlu dilakukan  perencanaan  pengelolaan  wilayah  yang terdampak bencana tersebut.
Salah  satu  kabupaten  yang  memiliki  risiko  tinggi terhadap  bencana  banjir  dan  kekeringan  adalah Kabupaten  Klaten  (BPBD  Jawa  Tengah,  2015). Hasil penelitian  yang telah dilakukan oleh  Ulfiana et  al .  (2020)  dan  Windarto et  al .  (2020) menunjukkan bahwa Kecamatan Bayat merupakan daerah yang memiliki potensi risiko tinggi bencana banjir  dan  juga  kekeringan  yang  didasarkan  pada indikator tingkat kelerengan, tata guna lahan, jenis tanah, kondisi geologi, dan besar curah hujan. Desa Krikilan  dan  Jotangan  merupakan  daerah  di Kecamatan  Bayat  yang  memiliki  karakteristik sebagai rural area dengan tingkat kerawanan tinggi terhadap bencana kekeringan dan banjir.
Banjir terjadi diakibatkan oleh rendahnya kemampuan tanah  di  kawasan ini  untuk  menyerap air  atau  minimnya  kapasitas  saluran  air  untuk memobilisasikan  limpasan  air.  Oleh  karena  itu, pada  saat  musim  penghujan,  kawasan  ini mengalami banjir, sedangkan pada musim kemarau kawasan  ini  mengalami  kekeringan.  Menurunnya kemampuan  daya  serap  tanah  kawasan  ini diakibatkan  oleh  faktor  konversi  lahan  hutan menjadi  lahan  pertanian/permukiman  di  Desa Jotangan  dan  Desa  Krikilan.  Konversi  lahan  ini menyebabkan semakin besarnya tutupan lahan yang terbuat  dari  aspal,  beton  dan  material  yang impermeable lainnya.
Permasalahan  air  yang  terjadi  pada  wilayah  Desa Jotangan  dan  Desa  Krikilan  tersebut  dapat  diatasi dengan  konsep Water  Sensitive  Urban  Design (WSUD). Konsep WSUD ini merupakan pendekatan dan perancangan kota yang berhubungan  dengan  sumber  air  dan  manajemen lingkungan  serta  pengurangan  dampak  bencana (Dannowski,  2004;  Sharma et  al .,  2016).  Tujuan penerapan  konsep  WSUD  ini  adalah  menangani permasalahan  air  yang  ada  di  permukaan  tanah dengan pendekatan infrastruktur ramah lingkungan yang  berbasis  pada  manajemen  siklus  hidrologi (Ahammed,  2017;  Lokita,  2011).  Konsep  WSUD diterapkan  dengan  melakukan  integrasi  siklus hidrologi  pada  suatu  wilayah  seperti  air  hujan,  air tanah,  dan  air  bersih  yang  bertujuan  untuk meminimalkan  kerusakan  lingkungan.  Salah  satu infrastruktur yang dapat digunakan dalam perencanaan WSUD suatu kawasan rawan bencana air  adalah permeable  pavements (Beecham et  al .,
2012;  Kazemi et  al .,  2018;  Radcliffe,  2019). Permeable pavements merupakan teknologi WSUD yang  bertujuan  untuk  mengatasi  masalah  bencana
air  dengan  memungkinkan  infiltrasi  air  hujan melalui permukaan yang keras dan menyimpan air hujan sementara (Kazemi & Hill, 2015).
Penggunaan permeable  pavements pada  kawasan Desa  Jotangan  dan  Desa  Krikilan  ini  didasarkan pada built  area pada  kawasan  yang  belum mempertimbangkan  daya  serap  air  tanah.  Pada lapangan, halaman rumah dan tempat parkir masih menggunakan  material  semen  atau  beton  sebagai tutupan  lahannya.  Hal  ini  dapat  meningkatkan genangan dan limpasan saat debit air tidak mampu ditampung  saluran  drainase  yang  ada.  Sehingga, dibutuhkan solusi dari permasalahan tersebut untuk memastikan  bahwa  penggunaan  perkerasan  pada kawasan  tetap  memperhatikan  daya  serap  air  ke dalam  tanah  dengan  menggunakan permeable pavements .
Permeable  pavements merupakan  alternatif  yang dapat  digunakan  pada  permukaan  perkerasan seperti  jalan,  trotoar,  dan  lahan  parkir  untuk meningkatkan  daya  serap  permukaan  terhadap stormwater melalui  lapisan  tanah  (Antunes et  al .,
2018;  Zhu et  al .,  2019).  Namun  di  Indonesia penggunaan permeable  pavements masih  sangat sedikit  dan  mayoritas  menggunakan  perkerasan konvensional  yang  lebih  murah  dan  mudah  dalam pembuatannya  seperti  beton  dan  aspal.  Walaupun penggunaan perkerasan konvensional saat ini lebih menguntungkan  namun  memiliki  efek  jangka panjang  yang  buruk  terhadap  lingkungan  akibat sifatnya  yang impermeable .  Sifat  ini  bisa memperbesar tingkat limpasan air dan mengurangi resapan sehingga terjadi genangan air hingga banjir. Selain  itu,  juga  akan  terjadi  krisis  air  bersih  jika tidak dilakukan konversi dari perkerasan konvensional  ke  perkerasan  yang  lebih  ramah lingkungan (Singh et al ., 2020).
Sistem  paving  block  beton  lolos  air merupakan salah satu sistem permeable pavement yang terdiri dari  tiga  lapisan  utama  yaitu permeable  concrete paving block , bedding layer dan open graded base (OGB). Sistem ini dapat meningkatkan resapan air kedalam  tanah  dan  mengurangi  kemungkinan terjadinya  genangan  air  pada  permukaan  padat seperti  jalan  dan  tempat  parkir  sehingga  cocok untuk  area  rencana  di  Desa  Krikilan  dan  Jotangan Kecamatan  Bayat  yang  memiliki  tanah  asli  yang memiliki infiltrasi tanah rendah.
Sistem  pemasangan paving block selama ini masih dibangun  di  atas  tanah  asli  tanpa  adanya  lapisan khusus  tertentu.  Hal  tersebut  dapat  mempengaruhi resapan  air  ke  tanah  asli  jika  tanah  asli  dalam keadaan jenuh air atau memiliki nilai infiltrasi tanah yang  rendah.  Hal  ini  menyebabkan  air  tidak  dapat meresap  ke  dalam  tanah  meskipun  paving  block
yang dipasang sudah merupakan permeable paving block sehingga  menyebabkan  genangan  air.  Oleh karena itu, salah satu lapisan penting dalam sistem perkerasan  ini  adalah  lapisan  OGB.  Lapisan  OGB merupakan lapisan yang berfungsi sebagai penampung sementara air hujan sebelum mengalami infiltrasi ke lapisan tanah dasar. Sistem perkerasan ini dikembangkan oleh Smith (2006) .
Berdasarkan  permasalahan  tersebut,  direncanakan sebuah kawasan kecil percontohan WSUD di Desa Jotangan  dan  Krikilan  dengan  menerapkan  sistem paving block lolos air di area lahan parkir kawasan percontohan  seperti  terlihat  pada  Gambar  1. Kawasan  percontohan  ini  merupakan pilot  area yang  digunakan  untuk  melihat  seberapa  besar pengaruh perencanaan WSUD, terutama pemasangan permeable  pavement ,  terhadap  debit limpasan  air.  Perencanaan permeable  pavement yang  sesuai  diharapkan  mampu  menurunkan  debit limpasan air dan meningkatkan resapan air hujan.

## Gambar 1. Area perencanaan pemasangan
sistem paving block lolos air

## Metode Penelitian

## Analisa Lokasi Penelitian
Desain  sistem  paving  block  lolos  air  ini direncanakan di ruang terbangun Desa Krikilan dan Jotangan.  Luas  rencana  penerapan  sistem  paving block lolos air yaitu pada lahan parkir seluas 4600 m 2 .  Pada  perencanaan  sistem  perkerasan  ini,  perlu dilakukan analisa pula terhadap pengaruh limpasan air  eksternal.  Limpasan  air  eksternal  ini  akan mempengaruhi  tebal  lapisan  OGB  yang  akan digunakan.  Pada  lokasi  perencanaan  lahan  parkir ini,  luas  area  limpasan  air  eksternal  adalah  seluas 8537 m 2 seperti terlihat pada Gambar 2.
Metode  NCRS  digunakan  untuk  menentukan besarnya limpasan air eksternal yang terjadi. Besar limpasan air eksternal ini dapat dihitung menggunakan  Persamaan  1  berikut  (United  States Department of Agriculture, 1986).
Q = (𝑃−𝐼𝑎)2
(𝑃−𝐼𝑎)+𝑆 (1)
Dimana  Q  adalah  limpasan  air  eksternal  (mm),  P adalah curah hujan rencana (mm), 𝐼 𝑎 adalah initial abstraction = (0,05 - 0,20) S (Adidarma, 2013) dan S  adalah  potensi  retensi  maksimum  setelah limpasan dimulai (mm).

## Gambar 2. Area rencana perkerasan dan area eksternal yang berpengaruh
Metode  NRCS  ini  memerlukan  nilai  CN  area eksternal. Dalam menentukan besar nilai CN untuk area eksternal diperlukan data tata guna lahan dan tanah  asli.  Desa  Jotangan  dan  Krikilan  tersebut merupakan area pemukiman dengan jenis tanah silty clay .  Jenis  tanah silty  clay merupakan  tanah  liat dengan  tekstur  halus  sehingga  tergolong  dalam hydrologic soil group (HSG) D seperti terlihat pada Tabel  1  tentang  klasifikasi  HSG  (Shadeed  & Almasri,  2010).  Sedangkan,  nilai  CN  untuk  area pemukiman adalah 87 seperti terlihat pada Tabel 2 (Ramadan, 2018).
Tabel 1. Hydrologic soil group (Shadeed &
Almasri, 2010)

## HSG Jenis Tanah
A  Pasir, pasir berlempung, lempung berpasir B  Lempung, debu, lempung berdebu, lempung berpasir sangat halus
C  Lempung  berliat,  lempung  liat  berdebu, lempung liat berpasir
D  Liat, liat berdebu, liat berpasir, liat
Tabel 2. Nilai CN (Ramadan et al., 2018)
Tata guna lahan
Hydrologic soil group
A B C D Air tawar 100 100 100 100 Hutan 57 73 82 86 Kebun 57 73 82 86 Padang rumput 72 82 87 89 Pemukiman 61 75 83 87 Rawa 100 100 100 100 Sawah 62 71 78 81 Sawah tadah hujan 72 81 88 91 Semak 48 67 77 83 Tanah ladang 66 77 85 89
Infiltrasi  tanah  dasar  yang  digunakan  untuk perhitungan  dan  analisis  pada  penelitian  ini  yaitu didasarkan  pada  Tabel  3  dengan  menyesuaikan tekstur  dari  jenis  tanah  pada  area  perencanaan. Besar infiltrasi tanah dasar untuk fine textured soil adalah  1-10  mm/jam  sehingga  diambil  nilai  rerata yaitu 5 mm/jam.
Tabel 3. Laju infiltrasi berdasarkan jenis tanah
Jenis Tanah Total infiltrasi setelah 3 jam (mm) Laju infiltrasi setelah 3 jam (mm/jam) Coarse textured soil 150 – 300 50 – 100 Medium textured soil 30 – 100 10 – 50 Fine textured soil 30 – 70 1 – 10

## Analisa hidrologi
Dalam melakukan perencanaan sistem paving block lolos air perlu dilakukan analisa hidrologi meliputi perhitungan  curah  hujan  rencana  dan  perhitungan intensitas hujan. Data curah hujan yang digunakan adalah data curah  hujan  harian selama enam belas tahun yaitu tahun 2001 sampai dengan 2016. Data curah  hujan  didapatkan  dari  tiga  stasiun  hujan terdekat dari area perencanaan yaitu Sta Bawak, Sta Gantiwarno,  dan  Sta  Karangdowo  seperti  terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Lokasi sta hujan di area penelitian
Untuk mendapatkan curah hujan wilayah pada area perencanaan  digunakan  metode  poligon  Thiessen. Metode  poligon  Thiessen  ini  digunakan  untuk mengetahui besar pengaruh stasiun hujan terhadap curah  hujan  wilayah  area  perencanaan  seperti terlihat pada Gambar 4.
Dari analisa pengaruh  stasiun hujan  menggunakan metode  poligon  Thiessen  menunjukkan  bahwa curah  hujan  pada  area  penelitian  yaitu  Desa Jotangan  dan  Krikilan  hanya  dipengaruhi  oleh  Sta Bawak.  Luas  pengaruh  masing-masing  stasiun
hujan dan koefisien poligon Thiessen dapat dilihat pada Tabel 4.
Gambar 4. Luas pengaruh sta hujan menggunakan metode Poligon Thiessen
Tabel 4. Luas dan koefisien pengaruh berdasarkan poligon Thiessen
Stasiun hujan
Luas pengaruh (m 2 ) Koefisien pengaruh Sta Bawak 13137 1,00 Sta Karangdowo 0 0,00 Sta Gantiwarno 0 0,00
Oleh karena itu, dalam perencanaan sistem paving block  lolos  air  ini  digunakan  curah  hujan  rencana kala  ulang  10  tahun  dari  Sta  Bawak.  Data  hujan yang ada kemudian dicari besar curah hujan harian maksimum  setiap  tahunnya  seperti  terlihat  pada Tabel  5.  Analisa  frekuensi  curah  hujan  kemudian dilakukan  dengan  menggunakan  empat  metode distribusi, yaitu Normal, Log Normal, Gumbel, dan Log  Pearson  III.  Curah  hujan  rencana  yang didapatkan
kemudian digunakan untuk merencanakan tebal bedding layer dan open graded base (OGB).
Tabel 5. Curah hujan harian maksimum Sta
Bawak Tahun 2001-2016 Tahun Hujan harian maksimum (mm) 2001 83 2002 84 2003 86 2004 69 2005 75 2006 97 2007 75 2008 101 2009 72 2010 117 2011 124 2012 78 2013 74 2014 122 2015 89 2016 231
Lokasi Penelitian St. Karangdowo St. Bawak St. Gantiwarno
Tabel 6. Spesikasi material permeable paving block (Ulfiana et al., 2021)
Material Tipe Material Diameter (mm) Specific Gravity (kg/dm 3 ) Semen Semen Gresik - 1.260 Agregat halus Pasir muntilan <4.75 1.417 Agregat kasar Batu pecah 9.5 - 12.5 1.373

## Sistem paving block lolos air
Sistem  paving  block  lolos  air  terdiri  dari perencanaan  tiga  lapisan  utama,  yaitu permeable paving block , bedding layer dan open graded base (OGB). Pada penelitian digunakan desain permeable paving block yang telah diteliti  Ulfiana et  al .  (2021). Permeable  paving  block yang digunakan  memiliki  spesifikasi  yaitu mix  design dengan  perbandingan  1  semen:  1,5  agregat  halus: 2,5 agregat  kasar.  Spesifikasi bahan  material  yang digunakan bisa dilihat pada Tabel 6.
Permeable  paving  block memiliki  kemampuan untuk meresapkan air sebesar 63 cm/jam atau setara dengan  hujan  yang  memiliki  intensitas  630 mm/jam.  Kuat  tekan  optimum paving  block ini adalah  sebesar  21,29  Mpa  dan  termasuk  dalam kategori  kualitas  B  yang  dapat  digunakan  untuk lahan parkir.
Pada penelitian ini digunakan perencanaan material bedding  layer dan open  graded  base yang  telah diteliti  oleh  Suripin et  al .  (2021).  Material  yang digunakan untuk bedding layer adalah berupa batu pecah  dengan  diameter  kurang  dari  4,75  mm  dan memiliki porositas 49%. Sedangkan  material  yang digunakan  untuk open  graded  base adalah  batu pecah yang memiliki diameter antara 4,75 mm dan 12,5  mm  dengan  porositas  sebesar  50,2%.  Oleh karena itu, maka digunakan nilai porositas 50% dan lapisan  dengan  perbandingan  tebal  1:3  sebagai dasar perhitungan tebal struktur bedding layer dan open graded base .
Curah hujan rencana dan besar limpasan yang telah didapatkan  dari  analisis  sebelumnya,  selanjutnya digunakan  untuk  menghitung  ketebalan bedding layer dan open graded base (OGB) yang digunakan dalam penentuan desain lapisan struktur perkerasan. Perhitungan  ketebalan bedding  layer dan open graded  base (OGB)  menggunakan  persamaan neraca air yang telah diusulkan oleh Smith (2006).
Dalam perencanaan sistem paving block lolos air ini terdapat dua tipe sistem yang dapat diterapkan yaitu full exfiltration dan partial exfiltration . Sistem full exfiltration memungkinkan  seluruh  debit  limpasan air berinfiltrasi ke dalam subbase dan bereksfiltrasi ke  dalam  tanah.  Sedangkan  sistem partial exfiltration merupakan sistem yang tidak bergantung  sepenuhnya  pada  eksfiltrasi  air  ke
dalam  tanah,  namun  mengizinkan  ada  sebagian debit limpasan air yang dibuang ke saluran drainase melalui pipa drain.
Ketebalan bedding  layer dan open  graded  base pada  sistem full  exfiltration dapat  dihitung menggunakan  Persamaan  2  dan  3  yang  telah dikembangkan oleh Smith (2006) sebagai berikut:
𝑑 𝑝 = ∆𝑄𝑐𝑅+𝑃−𝑓𝑇 𝑉𝑟 (2)
Sedangkan  untuk  menghitung  ketebalan bedding layer dan open  graded  base pada  sistem partial exfiltration dapat menggunakan persamaan berikut:
𝑑 𝑝 = ∆𝑄𝑐𝑅+𝑃−𝑓𝑇−𝑄𝑜𝑇
𝑉𝑟 (3)
dimana 𝑑 𝑝 adalah  ketebalan open  graded  base
(OGB) dan bedding layer, mm; 𝑉 𝑟 adalah porositas open graded base (OGB) dan subbase ; ∆𝑄 𝑐 adalah penambahan  debit  dari  daerah  tangkapan  air,  mm; 𝑃 adalah curah hujan, mm; 𝑓 adalah infiltrasi tanah dasar,  mm/jam;  T:  durasi  hujan,  jam; 𝑄 𝑜 adalah kapasitas  pipa  drain,  mm/jam;  dan 𝑅 adalah  rasio antara  luas  area  eksternal  dengan  luas  area perkerasan.
Besar  nilai 𝑅 atau  rasio  antara  luas  area  eksternal dengan luas area perkerasan dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 4.
𝑅 = 𝐴𝑐 𝐴𝑝 (4)
dimana: 𝐴 𝑐 adalah luas area eksternal, m 2 ; 𝐴 𝑝 adalah luas area perkerasan, m 2 .
Dalam  perencanaan  system full  exfiltration ada persyaratan  ketebalan open  graded  base (OGB) maksimum  yang  diizinkan  yang  dapat  ditentukan dengan Persamaan 5:
𝑑 𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝑓 𝑥 𝑇𝑠 𝑉𝑟 (5)
dimana: 𝑇 𝑠 adalah waktu penyimpanan maksimum yang  diizinkan,  24  -  72  jam.  Perhitungan  lama terjadinya  eksfiltrasi  dapat  dihitung  menggunakan Persamaan 6.
𝐿𝑎𝑚𝑎 𝑒𝑘𝑠𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 = 𝐾𝑒𝑡𝑒𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛 𝑂𝐺𝐵 × 𝑃𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑂𝐺𝐵 𝐼𝑛𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑑𝑎𝑠𝑎𝑟 (6)
Jika ketebalan OGB melebihi ketebalan maksimum yang  diizinkan  maka  digunakan  sistem partial exfiltration .
Tabel 7. Pemilihan jenis distribusi berdasarkan curah hujan harian
Jenis Distribusi Syarat Hasil hitung Keterangan Normal Cs ≈ 0 2,769 Tidak memenuhi Ck = 3 11,879 Gumbel Cs ≤ 1.1396 2,769 Tidak memenuhi Ck ≤ 5.4002 11,879 Log Normal Cs ≈ 3Cv + Cv 2 = 3 0,200 Tidak memenuhi Ck = 5.383 7,5040 Log Pearson III Cs ≠ 0 1,8587 memenuhi

## Hasil dan Pembahasan

## Analisa hidrologi
Analisa  hidrologi  menggunakan  data  hujan  harian Sta Bawak selama 16 tahun dari tahun 2001 sampai dengan  2016.  Hasil  analisa  frekuensi  curah  hujan menunjukkan  bahwa  data  hujan  yang  ada memenuhi  persyaratan  Distribusi  Log  Pearson  III seperti  terlihat  pada Tabel 7. Sehingga  didapatkan besar  curah  hujan  rencana  untuk  berbagai  kala ulang seperti terlihat pada Tabel 8. Pada penelitian ini,  digunakan  curah  hujan  kala  ulang  10  tahun sebagai dasar perencanaan yaitu sebesar 139,88mm.

## Analisa debit limpasan
Berdasarkan  hasil  analisa  hidrologi  dan  lokasi penelitian,  didapatkan  hasil  curah  hujan  rencana kala  ulang  10  tahun  adalah  sebesar  139,88  mm dengan nilai CN untuk lokasi area eksternal sebesar 87. Kedua data tersebut kemudian digunakan untuk menghitung  besar  limpasan  air  area  eksternal dengan menggunakan grafik analisa debit limpasan air  menggunakan  metode  NRSC  (Smith,  2006) seperti terlihat pada Gambar 5. Besar limpasan air eksternal adalah sebesar 102,80 mm.

## Tabel 8.Curah Hujan Harian Rencana (Distribusi Log Pearson III)
Periode ulang (Tahun) Curah hujan harian rencana (mm) 2 85,63 5 113,57 10 139,88 20 183,55 50 210,98 100 275,78

## Sistem paving block lolos air
Perencanaan sistem paving block lolos air ini terdiri dari  beberapa  tahap,  yaitu  perhitungan  tebal bedding  layer dan open  graded  base (OGB), perhitungan tebal maksimum lapisan bedding layer dan  OGB,  perhitungan  lama  eksfiltrasi  dan perhitungan  debit  yang  dapat  diresapkan  dengan struktur  sistem  paving  block  lolos  air  yang  telah
direncanakan.  Beberapa  data  seperti  besar  curah hujan, besar limpasan air eksternal, infiltrasi tanah dasar,  porositas bedding  layer dan  OGB,  durasi hujan,  dan  rasio  antara  luas  area  eksternal  dan perkerasan  dibutuhkan  dalam  menentukan  tebal bedding layer dan open graded base (OGB).
Berdasarkan  analisa  hidrologi  dan  analisa  lokasi penelitian  didapatkan  bahwa  tinggi  curah  hujan rencana  yang  digunakan  adalah  139,88  mm,  besar limpasan air eksternal adalah 102,80 mm, infiltrasi tanah  dasar  sebesar  5  mm/jam,  porositas bedding layer dan  OGB  adalah  50%.  Durasi  hujan  yang digunakan  adalah  24  jam.  Kemudian  dari  hasil analisa  didapatkan  luas  area  perkerasan  adalah 4600  m 2 sedangkan  area  limpasan  adalah  sebesar 8537  m 2 .  Sehingga  hasil  perhitungan  rasio  antara luas  area  eksternal  dan  perkerasan  menggunakan Persamaan 4 adalah sebesar 1,856. Data yang sudah didapatkan  tersebut  kemudian  digunakan  untuk merencanakan  ketebalan bedding  layer dan open graded base (OGB). Perhitungan dilakukan dengan membuat grafik hubungan antara curah hujan harian rencana dengan ketebalan bedding layer dan OGB seperti  terlihat  pada  Gambar  6.  Ketebalan  yang dibutuhkan  untuk  menyimpan  air  dengan  curah hujan  setinggi  139,88  mm  adalah  sebesar 421,31 mm.
Setelah  didapatkan  ketebalan bedding  layer dan OGB,  maka  perlu  dilakukan  pengecekan  terhadap ketebalan maksimum bedding layer dan OGB yang diizinkan  dan  lama  eksfiltrasi  yang  terjadi. Ketebalan maksimum bedding layer dan OGB yang diizinkan  dihitung  dengan  Persamaan  (5),  dan didapatkan  hasil  sebesar  240  mm. Ketebalan bedding layer dan OGB untuk curah hujan rencana masih  lebih  besar  daripada  ketebalan  maksimum yang  diizinkan.  Lama  eksfiltrasi  dapat  dihitung menggunakan  Persamaan  6  dan  didapatkan  hasil sebesar  42,131  jam.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa dengan  ketebalan bedding  layer dan  OGB  sebesar 421,31 mm, limpasan permukaan yang terjadi dapat diserap  oleh  sistem  paving  block  lolos  air  dalam waktu 42,131 jam. Syarat maksimal lama eksfiltrasi yang  diperbolehkan  adalah  24  jam,  sehingga  jika terjadi hujan pada hari berikutnya tidak mengalami penumpukan genangan air.
Gambar 5. Grafik analisa debit limpasan air area eksternal dengan metode NRCS(Smith, 2006)
Gambar 6. Grafik hubungan antara curah hujan harian rencana dan ketebalan bedding layer dan open graded base (OGB)
Berdasarkan  hasil  pengecekan  terhadap  ketebalan maksimum dan lama eksfiltrasi, maka desain sistem permeable  paving  block di  kawasan  percontohan Desa  Jotangan  dan  Krikilan  ini  direncanakan menggunakan  sistem partial  exfiltration. Desain
sistem partial exfiltration menggunakan penambahan pipa drain untuk membuang kelebihan air yang tidak terserap dan menggunakan ketebalan bedding  layer dan open  graded  base yang maksimum  yaitu  240  mm.  Besar  kapasitas  pipa
0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300 T eb al lim p asan p er m u k aa n ( m m ) Hujan 24 jam (mm) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 0 50 100 150 200 250 300 Kete b alan b ed d in g lay er d an o p en g rad ed b ase (m m )
Tinggi hujan (mm)
drain  yang  dibutuhkan  dihitung  menggunakan Persamaan  3  dan  didapatkan  hasil  sebesar  3,78 mm/jam.  Besar  limpasan  yang  dibuang  oleh  pipa drain  adalah  sebesar  90,66  mm.  Sedangkan  besar limpasan  yang  dapat  diresapkan  adalah  sebesar 152,02 mm. Dapat disimpulkan bahwa pemasangan sistem paving block lolos air di area penelitian ini dapat mengurangi besar limpasan sebesar 62,64%.

## Gambar 7. Rencana area pemasangan permeable paving block system

## Gambar 8. Detail struktur perkerasan pot A-A
Hasil  desain  struktur  lapisan  sistem  paving  block lolos  air  untuk  kawasan  percontohan  WSUD  di Desa  Jotangan  dan  Krikilan  ini  dapat  dilihat  pada Gambar 7 dan 8. Lapisan bedding layer dan OGB direncanakan  dengan  perbandingan  tebal  lapisan 1:3, sehingga didapatkan tebal untuk bedding layer adalah  sebesar  6  cm  dan  tebal  untuk  open  graded base adalah sebesar 18 cm. Tebal permeable paving block yang  digunakan  10  cm,  sehingga  tebal keseluruhan sistem paving block lolos air ini adalah 34  cm.  Pipa  drain  dipasang  pada  lapisan  bawah OGB  untuk  mengalirkan  kelebihan  limpasan  air yang tidak dapat meresap ke dalam tanah,

## Kesimpulan
Kawasan percontohan WSUD di Desa Jotangan dan Krikilan  merupakan  kawasan  rural  area  yang
memiliki tingkat permeabilitas rendah. Tanah dasar kawasan  ini  adalah  berupa silty  clay dengan  besar nilai  infiltrasi  tanah  sebesar  5  mm/jam.  Nilai  CN kawasan ini adalah sebesar 87 yang didasarkan pada jenis  tanah  dan  tutupan  lahan  yang  berupa pemukiman. Luas lahan parkir yang akan dipasang sistem paving block lolos air ini adalah seluas 4600 m 2 dengan luas limpasan eksternal seluas 8537 m 2 . Sistem  paving  block  lolos  air  yang  digunakan adalah sistem partial exfiltration.
Desain struktur lapisan sistem paving block lolos air ini  adalah  setebal  34  cm  yaitu  dengan  lapisan pertama berupa permeable paving block setebal 10 cm hasil pengembangan Ulfiana et al . (2021) yang memiliki  kemampuan  permeabilitas  sebesar  63 cm/jam dan kuat tekan optimum sebesar 21,29 Mpa. Lapisan  kedua  adalah bedding  layer setebal  6  cm dengan material berupa batu pecah dengan diameter kurang  dari  4,75  mm  dan  porositas  49%.  Lapisan ketiga  adalah  open  graded  base  setebal  18  cm dengan  material  berupa  batu  pecah  yang  memiliki diameter  antara  4,75  mm  dan  12,5  mm  dengan porositas  sebesar  50,2%.  Pipa  drain  dengan kapasitas  3,78  mm/jam  dipasang  di  bagian  bawah open graded base . Sistem paving block lolos air di kawasan percontohan WSUD di Desa Jotangan dan Krikilan,  Kecamatan  Bayat,  Kabupaten  Klaten  ini dapat  menurunkan  limpasan  air  hujan  sebesar 62,64%.  Peningkatan  resapan  ini  dapat  membantu meningkatkan  cadangan  air  tanah  dan  juga mengurangi  risiko  banjir  di  kawasan  ini  dan mendukung  konsep  desain  Water  Sensitive  Urban Design di Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian  kepada Masyarakat  Universitas  Diponegoro  (LPPM- Undip)  atas  pemberian  dana  hibah  melalui  skema Riset  Pengembangan  dan  Penerapan  (RPP)  Tahun 2022. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada  Badan  Perencanaan  Pembangunan  Daerah (Bappeda)  Kabupaten  Klaten,  Dinas  Pekerjaan Umum  dan  Penataan  Ruang  (DPUPR)  Kabupaten Klaten,  dan  Badan  Meteorologi  Klimatologi  dan Geofisika  (BMKG)  Staklim  Semarang  atas  kerja sama dan dukungannya.

## Daftar Pustaka
Adidarma, W. K. (2013). Data Terbatas Khususnya Di  Indonesia  Technique  To  Determine  Inflow Design Flood for Dams With Limited Data. Jurnal Teknik Hidraulik , 105–116.
Ahammed,  F.  (2017).  A  review  of  water-sensitive urban  design  technologies  and  practices  for
sustainable  stormwater  management. Sustainable Water  Resources  Management , 3 (3),  269–282. https://doi.org/10.1007/s40899-017-0093-8
Antunes,  L. N., Ghisi, E., &  Thives,  L. P. (2018). Permeable  pavements  life  cycle  assessment:  A literature  review. Water  (Switzerland) , 10 (11). https://doi.org/10.3390/w10111575 Beecham,  S.,  Pezzaniti,  D.,  &  Kandasamy,  J. (2012).  Stormwater  treatment  using  permeable pavements. Proceedings  of  the  Institution  of  Civil Engineers - Water Management , 165 (3), 161–170. https://doi.org/10.1680/wama.2012.165.3.161
BPBD  Jawa  Tengah.  (2015). Kajian  Risiko Bencana Jawa Tengah 2016-2020 .
Dannowski,  R.  (2004).  Handbook  of  Water Sensitive  Planning  and  Design. Journal  of
Environmental Quality , 33 (1), 409–410. https://doi.org/10.2134/jeq2004.4090.
Windarto,  Y.  E.,  Bashit,  N.,  Sari  Ristianti,  N., Ulfiana,  D.,  &  Trisnawati,  D.  (2020).  Decision Support  System  for  Determining  Critical  Land  in Klaten  Regency. E3S  Web  of  Conferences , 202 , 06003. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020206003
Kazemi, F., & Hill, K. (2015). Effect of permeable pavement  basecourse  aggregates  on  stormwater quality for irrigation reuse. Ecological Engineering , 77 , 189–195.
https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2015.01.020
Kazemi, F., Golzarian, M. R., & Myers, B. (2018). Potential  of  combined  Water  Sensitive  Urban Design  systems  for  salinity  treatment  in  urban environments.
Journal
of Environmental Management , 209 , 169–175. https://doi.org/ 10.1016/j.jenvman.2017.12.046
Lokita,  A.  D.  (2011).  Adaptasi  Konsep  Water Sensitive  Urban  Design  (WSUD)  Di  Kawasan Cagar  Budaya  Kota  Lama  Semarang. Jurnal Perencanaan Wilayah Dan Kota , 22 (1), 65–80.
Radcliffe, J. C. (2019). History of Water Sensitive Urban Design/Low Impact Development Adoption in  Australia  and  Internationally.  In Approaches  to Water Sensitive Urban Design (pp. 1–24). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812843- 5.00001-0
Ramadan, A. N. A., Adidarma, W. K., Riyanto, B. A., & Windianita, K. (2018). Penentuan hydrologic soil group untuk perhitungan debit banjir Di Daerah Aliran  Sungai  Brantas  Hulu. JURNAL  SUMBER
DAYA AIR , 13 (2), 69. h ttps://doi.org/10.31028/ jsda.v13.i2.69-82
Shadeed, S., & Almasri, M. (2010). Application of GIS-based  SCS-CN  method  in  West  Bank catchments, Palestine. Water Science and Engineering , 3 (1). https://doi.org/ 10.3882/ j.issn. 1674-2370.2010.01.001
Sharma,  A.,  Pezzaniti,  D.,  Myers,  B.,  Cook,  S., Tjandraatmadja,  G.,  Chacko,  P.,  Chavoshi,  S., Kemp,  D.,  Leonard,  R.,  Koth,  B.,  &  Walton,  A. (2016).  Water  Sensitive  Urban  Design:  An Investigation  of  Current  Systems,  Implementation Drivers,  Community  Perceptions  and  Potential  to Supplement  Urban  Water  Services. Water , 8 (7), 272. https://doi.org/10.3390/w8070272
Singh, A., Sampath, P. V., & Biligiri, K. P. (2020). A review of sustainable pervious concrete systems: Emphasis  on  clogging,  material  characterization, and  environmental  aspects.  In Construction  and Building Materials (Vol. 261). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120491
Smith,  D.  R.  (2006). Permeable  Interlocking Concrete Pavements .
Suripin,  Ulfiana,  D.,  Budieny,  H.,  Parmantoro,  P., &  Prastiwi,  D.  (2021).  Minimize  surface  runoff from  parking  lots  with  permeable  pavement systems. IOP  Conference  Series:  Earth  and
Environmental Science , 700 (1), 012056.
https://doi.org/10.1088/1755-1315/700/1/012056
Ulfiana, D., Windarto, Y. E., Bashit, N., & Ristianti, N. S. (2020). Analysis of Flood Vulnerability as a Support to Water Sensitive Urban Design Planning in  Klaten  Regency. MEDIA  KOMUNIKASI TEKNIK  SIPIL , 26 (2),  183–193.  https://doi.org/ 10.14710/mkts.v26i2.31929
Ulfiana,  D.,  Suripin,  Budieny,  H.,  Parmantoro,  P., &  Wibowo,  S.  (2021).  The  development  of  a permeable  pavement  from  concrete  bricks. IOP Conference  Series:  Earth  and  Environmental Science , 700 (1),  012060.  https://doi.org/  10.1088/ 1755-1315/700/1/012060
United  States  Department  of  Agriculture.  (1986). Urban  Hydrology  For  Small  Watersheds  (TR-55 REV. ).
Zhu, H., Yu, M., Zhu, J., Lu, H., & Cao, R. (2019). Simulation study on effect of permeable pavement on reducing flood risk of urban runoff. International Journal of Transportation Science and Technology ,
8 (4). https://doi.org/10.1016/j.ijtst.2018.12.001.