TEKNOLOGI PANEN AIR HUJAN ALTERNATIF SUMBER AIR DAN MENCEGAH BANJIR

pengumpul air hujan

Air merupakan salah satu kebutuhan utama untuk mkebutuhan manusia dan pertumbuhan tanaman yang sehat. Akan tetapi di daerah iklim arid dan semi-arid,  kekurangan auir sering terjadi akibat kurangnya curah hujan. Di daerah seperti ini, laju evapoprasi yang tinggi selama musim tanaman juga lazim terjadi. Hujan di daerah-daerah iklim (semi-)arid, biasanya berupa hujan lebat. Kondisi tanah yang ada tidak dapat menyerap semua air hujan yang volumenya besar dalam waktu singkat. Akibatnya hujan di daerah-daerah (semi-)arid ini biasanya dibarengi dengan volume air limpasan-permukaan (runoff) yang besar.

Faktor-faktor klimatik di daerah arid dan semi-arid ini memngisyaratkan bahwa kita harus dapat memanfaatkan jumlah curah hujan yang terbatas seefisien mungkin. Salah satu cara untuk dapat melakukan hal ini adalah memanfaatkan air limpasan permukaan (runoff) dengan jalan “PEMANENAN AIR”. Cara lain adalah memperbesar infiltrasi dan penyimpanan air hujan dalam tanah (penyimpanan dan konservasi lengas tanah). Keuntungan dari teknik-teknik pemanenan air hujan dan penyimpanannya dalam tanah di daerah arid dan semi arid dapat diikhtisarkan berikut ini. Lebih banyak air tersedia bagi tanaman dapat mewujudkan kepastian produksi dan tingkat hasil tanaman yang lebih tinggi. Selain itu, dengan cara-cara ini dimuingkinkan suplai air bagi tanaman di lahan kering, yang pada kondisi yang biasa tidak dapat berproduksi.

Jumlah air di bumi sangat banyak; namun jumlah air bersih yang tersedia hanya 30 % sisanya adalah air laut belum dapat memenuhi permintaan sehingga banyak orang menderita kekurangan air. Chiras (2009) menyebutkan bahwa kekurangan air dipicu naiknya permintaan seiring peningkatan populasi, tidak meratanya distribusi air, meningkatnya polusi air dan pemakaian air yang tidak efisien, penebangan dan pengalihan fungsi hutan sebagai perkebunan sehingga hutan bukan sebagai penyimpan air bersih. Beberapa penelitian mengindetifikasi bahwa pada  rumah tangga kekurangan air diperburuk kebocoran air akibat kerusakan home appliances yang tidak segera diperbaiki, pemakaian home appliances yang boros air, perilaku buruk dalam pemakaian air, ketiadaan pengolahan limbah yang baik air rumah tangga maupun industri dan minimnya pemanfaatan air hujan sebagai sumber air alternatif. Pemakaian air yang tidak terkontrol  terutama di kota-kota besar akan mengancam keberlanjutan air, sehingga perlu dilakukan konservasi air. Salah satu metode konservasi air dalam rumah tangga adalah memanen air hujan, yaitu mengumpulkan, menampung dan menyimpan air hujan.

Kebanyakan teknik untuk mengumnpulkan air biasanya menggunakan sumber air yang besar seperti sungai dan groundwater (mis. Sumur dan system irigasi), dan memerlukan investasi sekala besar. Tetapi di banyak Negara dunia, beragam metode sekala kecil dan sederhana telah dikembangkan untuk menangkap dan mengumpulkan air limpasan permukaan (runoff) digunakan untuk beragam tujuan produktif. Kalau limpasan permukaan ini dibiarkan saja akan dapat menyebabkan erosi tanah, runoff ini dapat dipanen dan dimanfaatkan.  Beragam teknik memanen air dengan  aneka ragam aplikasinya telah tersedia.

Pemanenan air hujan ini ditujukan untuk memanfaatkan runoff, penyimpanan lengas tanah bertujuan untuk mencegah runoff dan menyimpan air hujan di tempat dimana ia jatuh dari langit sebanyak mungkin. Perbedaan di antara dua macam teknologi ini tidak terlalu jelas,  terutama kalau daerah-tangkapan hujan (penghasil runoff ) sekalanya sangat kecil. Selain itu, teknologi penyimpanan lengas tanah dapat diaplikasikan di daerah lahan budidaya pertanian.

Memanen air hujan merupakan alternative sumber air yang sudah dipraktekkan selama berabad-abad di berbagai negara yang sering mengalami kekurangan air (Chao-Hsien Liaw & Yao-Lung Tsai, 2004). Air hujan yang dipanen dapat digunakan untuk multi tujuan seperti menyiram tanaman, mencuci, mandi dan bahkan dapat digunakan untuk memasak jika kualitas air tersebut memenuhi standar kesehatan (Sharpe, William E., & Swistock, Bryan, 2008; Worm, Janette & van Hattum, Tim, 2006).

Secara ekologis ada empat alasan mengapa memanen air hujan penting untuk konservasi air (Worm, Janette & Hattum, Tim van, 2006), yaitu:

1. Peningkatan kebutuhan terhadap air berakibat meningkatnya pengambilan air bawah tanah sehingga mengurangi cadangan air bawah tanah. Sistem pemanenan air hujan merupakan alternatif yang bermanfaat.

2. Keberadaan air dari sumber air seperti danau, sungai, dan air bawah tanah sangat fluktuatif. Mengumpulkan dan menyimpan air hujan dapat menjadi solusi saat kualitas air permukaan, seperti air danau atau sungai, menjadi rendah selama musim hujan, sebagaimana sering terjadi di Bangladesh.

3. Sumber air lain biasanya terletak jauh dari rumah atau komunitas pemakai. Mengumpulkan dan menyimpan air di dekat rumah akan meningkatkan akses terhadap persediaan air dan berdampak positif pada kesehatan serta memperkuat rasa kepemilikan pemakai terhadap sumber air alternatif ini.

4. Persediaan air dapat tercemar oleh kegiatan industri mupun limbah kegiatan manusia misalnya masuknya mineral seperti arsenic, garam atau fluoride. Sedangkan kualitas air hujan secara umum relatif baik.

2.TEKNOLOGI PANEN AIR HUJAN

 

2.1. Prinsip-prinsip Panen Air Hujan

Pemanenan-air-hujan dalam makna yang luas dapat didefinisikan sebagai kegiatan pengumpulan runoff untuk penggunaan yang produktif. Runoff dapat ditangkap dan dikulpulkan dari cucuran atap atau dari permukaan lahan, atau dari sungai-sungai musiman. Sistem pemanenan air yang memanen runoff dari atap-bangunan atau dari permukaan lahan termasuk dalam kategori “pemanenan air hujan”, sedangkan semua system yang mengumpulkan  runoff dari sungai-sungai musiman dikelompokkan dalam kategori “pemanenan air banjir”.

SIKLUS HIDROLOGI

water_cycle

Siklus hidrologi: Pentingnya hujan dalam siklus hidrologi (FAO. 1991)..

Sebagian tertentu dari lahan, daerah tangkapan-air, dibiarkan tidak diolah. Air hujan yang jatuh di daerah-tangkapan ini dialirkan ke petakan lahan yang diolah dan ditanami. Runoff dapat juga dikumpulkan di area budidaya tanaman dengan menggunakan metode-metode konservasi lengas tanah (bangunan-bangunan yang terbuat dari tanah atau batu), yang memungkinkan air hujan ber-infiltrasi ke dalam tanah dan menjadi tersedia bagi akar tanaman.

 

 

ZONETANGKAPAN AIR

ZONE BUDIDAYA

Gambar 2.  Prinsip panen air hujan untuk produksi tanaman (FAO. 1991)

Teknik-teknik pemanenan air hujan bersekala kecil dapat menangkap air hujan dan runoff dari daerah-tangkapan yang kecil, meliputi lereng-lereng yang pendek, panjang lereng kurang dari 30 m (daerah-tangkapan mikro). Pemanenan air hujan pada lereng lebih dari (30m – 200m), di luar lahan pertanian budidaya juga dapat dilakukan. Gambar 3 menyajikan contoh sistem daerah tangkapan sekala mikro.

2.2. Kondisi yang dipersyaratkan panen air hujan

Iklim

Pemanenan air hujan sangat sesuai untuk daerah-daerah semi-arid dengan rataan curah hujan tahunan (300-700 mm). Teknologi ini juga dipraktekkan di beberapa daerah arid dengan rataan curah hujan tahunan (100-300 mm). Di kebanyakan daerah tropis, periode utama curah hujan  terjadi selama periode panas ’summer’, pada saat alju evaporasi sangat tinggi. Di daerah tropis yang lebih kering, risiko kegagalan panen tanaman lebih besar. Biaya struktur pemanenan air hujan juga lebih tinggi karena haruis dibuat dengan sekala lebih besar.

 Kemiringan Lereng

Pemanenan air hujan tidak direkomendasikan pada lahan dengan kemiringan lebih dari 5% karena distribusi runoff tidak merata, erosi tanah intensif dan biaya pembuatan bangunan penangkap air hujan juga mahal.

 daerah tangkapan

Gambar 3. Daerah Tangkapan (catchment) Mikro (Critchley, 1991).

 Tanah dan Pengelolaan Kesuburan Tanah

Tanah-tanah di zone budidaya harus cukup tebal sehingga mempunyai kapasitas simpanan air yang cukup besar, dan tanahnya subur. Tanah-tanah di daerah-tangkapan air  harus mempunyai laju infiltrasi yang rendah. Untuk kebanyakan sistem pemanenan air, kesuburan tanahnya harus diperbaiki, atau dipertahankan, supaya tetap produktif dan lestari. Peningkatan ketersediaan lengas tanah dan peningkatan produktivitas tanaman yang dihasilkan dari kegiatan penangkapan air hujan akan berdampak pada eksploitasi hara tanah yang lebih besar. Tanah-tanah berpasir tidak terlalu banyak memberikan nilai-tambah dari kegiatan pemanenan air hujan ini, kecuali kalau pada saat yang bersamaan juga ditingkatkan kesuburan tanahnya.

Tanaman

Salah satu kriteria utama untuk memilih teknologi panen air hujan adalah kesesuaiannya dengan jenis tanaman yang akan ditanam. Akan tetapi, jenis tanaman juga dapat disesuaikan dengan struktur bangunan pemanen air hujan. Beberapa karakteristik umum dalam kaitannya dengan kebutuhan air disajikan dalam bagian lain.

Perbedaan penting di antara tanaman tahunan (misalnya pohon) dengan tanaman semusim adalah bahwa pohon memerlukan konsentrasi air pada titik-titik tertentu, sedangkan tanaman semusim biasanya lebih diuntungkan kalau distribusi air lebih merata ke seluruh areal pertanaman. Distribusi air yang merata dapat dicapai dengan jalan meratakan tanah garapan. Rerumputan lebih toleran dengan kondisi distribusi air yang tidak merata dibandingkan dengan tanaman biji-bijian lainnya.

 Ada tiga komponen dasar yang harus ada dalam sistem pemanenan air hujan yaitu: 1) catchment, yaitu penangkap air hujan berupa permukaan atap; 2) delivery system, yaitu sistem penyaluran air hujan dari atap ke tempat penampungan melalui talang; dan 3) storage reservoir, yaitu tempat penyimpan air hujan berupa tong, bak atau kolam. Selain ketiga komponen dasar tersebut, dapat dilengkapi dengan komponen pendukung seperti pompa air untuk memompa air dari bak atau kolam penampung. (Worm, Janette & van Hattum, Tim 2006; Chao-Hsien Liaw & Yao-Lung Tsai 2004).

Kendala yang dihadapi dalam memanen air hujan antara lain frekuensi dan kuantitas hujan yang fluktuatif serta kualitas air hujan belum memenuhi pedoman standar air bersih WHO. Ada dua isu terkait kualitas air hujan, yaitu isu bacteriological water quality dan isu insect vector.

Pertama, isu bacteriological water quality. Air hujan dapat terkontaminasi oleh kotoran yang ada di catchment area (atap) sehingga disarankan untuk menjaga kebersihan atap. Penampung air hujan juga harus memiliki tutup agar terhindar dari kotoran. Bacteria tidak dapat hidup di air yang bersih. Lumut dapat hidup jika ada sinar matahari menembus tong penampung air, oleh sebab itu tong penampung air hujan sebaiknya dibiarkan gelap dan diletakkan di tempat teduh agar lumut tidak dapat tumbuh.

Kedua, isu insect vector. Serangga dapat berkembang biak dengan meletakkan telurnya dalam air. Oleh karena itu sebaiknya tong penampung air ditutup rapat untuk menghindari masuknya serangga seperti nyamuk. Ada beberapa metode perlakuan sederhana dalam pemakaian air hujan, antara lain: merebus air akan mematikan bakteri, menambahkan chlorine (35ml sodium hypochlorite per 1000 liter air) akan mendisinfeksi air, filtrasi pasir (biosand) akan menghilangkan organism berbahaya (Thomas, tanpa tahun). Worm & van Hattum (2006) menyebutkan sekarang dikembangkan teknik SODIS (Solar Water Disinfection) yaitu botol plastic yang sudah dicat hitam diisi air dan dijemur beberapa jam dengan tujuan untuk mematikan bacteria dan mikroorganisme dalam air hujan.

Di Taiwan secara tradisional praktek memanen air hujan banyak dilakukan di daerah yang memiliki persediaan sumber air permukaan atau air bawah tanah yang terbatas (Chao-Hsien Liaw & Yao-Lung Tsai 2004). Hasil pengamatan penulis menunjukkan meskipun memanen air hujan merupakan teknik yang sederhana, murah dan tidak membutuhkan keahlian atau pengetahuan khusus namun belum banyak dilakukan di Indonesia. Padahal praktek memanen air hujan penting sebagai alternative sumber air. Diperkirakan sebagian besar masyarakat belum menyadari pentingnya memanen air hujan sebagai salah satu upaya menghemat air akibat kurangnya pengetahuan dan informasi. Selain itu kemungkinan masyarakat juga merasa yakin tidak akan mengalami kekurangan air karena secara umum air melimpah di Indonesia. Untuk mengetahui lebih detail mengenai hal itu tentu perlu dilakukan penelitian secara lebih lanjut. Dari fakta tersebut dapat disimpulkan bahwa diperlukan peran pemerintah agar praktek memanen air hujan dapat dilakukan secara luas. Pemerintah perlu melakukan komunikasi, informasi dan edukasi public agar masyarakat dapat tertarik perhatiannya, memahami, menyadari dan bersedia melakukannya di rumah masing-masing. Jika memanen air hujan dipraktekkan secara luas, maka masalah kekurangan air pada aras rumah tangga dapat dihindari. Berikut ini contoh desain sistem memanen air hujan yang sederhana yang dapat diterapkan masyarakat pada aras rumah tangga.

penampungan air

 Berikut ini contoh praktek memanen air hujan di beberapa negara, seperti Amerika Serikat, Cambodia, Bangladesh, Sri Lanka, dsb.

contoh penangkap air

contoh penangkap air-3

 KESIMPULAN

Untuk memenuhi permintaan air yang persediaannya semakin terbatas terutama diperkotaan, diperlukan upaya konservasi air. Memanen air hujan merupakan salah satu metode konservasi air yang dapat dilakukan oleh masyarakat dalam rumah tangga dan juga mencegah terjadinya banjir di perkotaan. Upaya konservasi air memerlukan komitmen dari semua pihak terhadap isu keberlanjutan air. Apabila memanen air hujan dipraktekkan secara berkesinambungan akan dapat membantu memelihara keberlanjutan air dan keberlanjutan lingkungan sebagai pendukung perikehidupan generasi sekarang dan yang akan datang.

DAFTAR PUSTAKA

Chiras, Daniel D., 2009, Environmental Science, 8th Edition, Sudbury, Massachusetts: Jones and Bartlett Publisher.

Chao-Hsien Liaw and Yao-Lung Tsai, 2004, Optimum Storage Volume of Rooftop Rain Water Harvesting System for Domestic Use, Journal of the American Water Resources Association; Aug 2004; 40, 4; Proquest Agriculture Journals pg. 901.

Purwanti Asih Anna levi, http://green.kompasiana.com/iklim/2012/09/18/memanen-air-hujan-rain-water-harvesting-sebagai-alternatif-sumber-air

Prof Dr Ir Soemarno MS, (Bahan Kajian MK. Pengelolaan Sumberdaya Alam (PSDA), PM PSLP PPSUB 2010)

Sharpe, William E. and Swistock, Bryan., 2008, Household Water Conservation, College of Agricultural Sciences, Agricultural Research and Cooperative Extension College of Agricultural Sciences, The Pennsylvania State University.

Thomas, Terry, tanpa tahun, Rainwater Harvesting: Practical Action, School of Engineering, University of Warwick, Coventry CV4 7AL, UK.

WHO (2004), www.who.int.

Worm, Janette & Hattum, Tim van., 2006, Rainwater Harvesting For Domestic Use, Agrodok 43, Agromisa Foundation and CTA, Wageningen.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s