ibnu.10423033@mahasiswa.unikom.ac.id

ABSTRAK

Kepadatan hunian perkotaan yang tinggi menyebabkan dominasi permukaan kedap air dan menurunkan kapasitas infiltrasi tanah, sehingga meningkatkan risiko banjir lokal. Kondisi ini banyak dijumpai di kawasan Dago, Kota Bandung, yang memiliki topografi miring dan curah hujan ekstrem. Penelitian ini bertujuan mengkaji penerapan konsep Micro Sponge Architecture melalui rekayasa rain garden menggunakan komposit tanah zeolit dan vegetasi Eleocharis dulcis sebagai upaya pengendalian limpasan air hujan pada skala tapak. Metode penelitian dilakukan melalui perancangan prototipe rain garden dengan variasi rasio komposit tanah zeolit, disertai simulasi hujan berintensitas tinggi. Parameter yang dianalisis meliputi laju infiltrasi, kapasitas simpan air, dan penurunan Total Suspended Solid (TSS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan zeolit meningkatkan porositas dan daya simpan air media, sementara Eleocharis dulcis berperan dalam stabilisasi media dan penahanan sedimen. Sistem ini menunjukkan karakteristik hidrologis menyerupai spons, yaitu mampu menyerap, menyimpan, dan melepaskan air secara terkendali. Dengan demikian, Micro Sponge Architecture berpotensi menjadi solusi adaptif dan berkelanjutan untuk mitigasi banjir di kawasan padat hunian.

Kata kunci: micro sponge architecture, rain garden, zeolit, Eleocharis dulcis, banjir perkotaan

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan kawasan perkotaan yang pesat telah mengubah karakteristik hidrologi alami lahan. Di kawasan Dago, Kota Bandung, peningkatan kepadatan bangunan dengan Koefisien Dasar Bangunan (KDB) tinggi menyebabkan dominasi permukaan kedap air berupa beton dan aspal. Kondisi ini menghambat infiltrasi air hujan ke dalam tanah dan meningkatkan limpasan permukaan.

Pada kejadian hujan ekstrem dengan intensitas mencapai ±120 mm/hari, sistem drainase konvensional berbasis saluran beton tidak mampu mengakomodasi debit limpasan yang terbentuk. Selain keterbatasan kapasitas, sedimentasi lumpur halus akibat erosi permukaan sering menyebabkan penyumbatan saluran, sehingga genangan dan banjir lokal tidak terhindarkan.

1.2 Tinjauan Pustaka dan Analisis Kesenjangan

Rain garden sebagai bagian dari pendekatan Low Impact Development (LID) telah terbukti mampu meningkatkan infiltrasi dan menurunkan limpasan permukaan pada kawasan perkotaan (Saputra & Josephine, 2022). Studi empiris juga menunjukkan bahwa rain garden efektif dalam mengurangi volume limpasan serta konsentrasi polutan pada air hujan (Water, 2021).

Di sisi lain, konsep Sponge City menekankan kemampuan kawasan urban untuk menyerap, menyimpan, dan memanfaatkan air hujan secara terdesentralisasi (Zhang, 2024). Namun, penerapan konsep tersebut di Indonesia masih terbatas pada skala makro dan belum banyak diadaptasi ke skala mikro pada lahan padat hunian, khususnya di wilayah tropis dengan topografi miring.

Konsep Micro Sponge Architecture dalam penelitian ini berakar pada prinsip Sponge City, yaitu pendekatan pengelolaan air hujan yang menekankan pada kemampuan kawasan untuk menyerap, menyimpan, dan memanfaatkan air hujan secara terdesentralisasi. (Zhang, 2024) menjelaskan bahwa kota spons tidak bergantung pada satu sistem drainase utama, melainkan membentuk jaringan elemen mikro yang bekerja secara kolektif untuk mereduksi limpasan dan meningkatkan resiliensi hidrologis perkotaan.

Rain garden merupakan salah satu bentuk implementasi paling aplikatif dari konsep tersebut pada skala tapak. (Saputra & Josephine, 2022) menunjukkan bahwa rain garden mampu meningkatkan infiltrasi dan mengurangi limpasan permukaan secara signifikan melalui kombinasi media berpori dan vegetasi adaptif. Dalam konteks penelitian ini, rain garden tidak hanya diposisikan sebagai elemen lanskap, tetapi sebagai unit fungsional micro sponge yang dapat direplikasi pada pekarangan rumah atau klaster hunian padat.

Pendekatan ini relevan untuk kawasan seperti Dago yang memiliki keterbatasan ruang terbuka dan topografi miring. Dengan skala mikro, sistem dapat diterapkan tanpa memerlukan perubahan tata kota besar, namun tetap berkontribusi pada pengurangan beban drainase secara kumulatif.

1.3 Tujuan dan Hipotesis Penelitian

Penelitian ini bertujuan mengembangkan dan mengevaluasi konsep Micro-Sponge Architecture melalui rekayasa rain garden berbasis komposit tanah zeolit dan vegetasi Eleocharis dulcis. Hipotesis penelitian ini adalah bahwa kombinasi media berpori tinggi dan vegetasi toleran genangan mampu meningkatkan infiltrasi, menyimpan air hujan sementara, serta menahan sedimen sebelum memasuki sistem drainase kota.

II. METODE PENELITIAN

2.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan secara eksperimental di laboratorium dengan menggunakan tanah yang diambil dari kawasan Dago, Kota Bandung. Waktu penelitian meliputi tahap persiapan material, aklimatisasi vegetasi, simulasi hujan, dan pengambilan data.

2.2 Bahan dan Alat

Bahan utama yang digunakan meliputi tanah lokal, zeolit alam berukuran 1–3 mm, serta vegetasi Eleocharis dulcis. Peralatan penelitian mencakup reaktor rain garden skala mikro, rainfall simulator, dan alat analisis kualitas air.

2.3 Rancangan Eksperimen

Eksperimen dirancang menggunakan variasi rasio komposit tanah–zeolit, yaitu tanah 100%, tanah 80%:zeolit 20%, dan tanah 60%:zeolit 40%. Prototipe rain garden disusun dalam beberapa lapisan, meliputi lapisan kerikil sebagai zona drainase, lapisan pasir sebagai media filtrasi, dan lapisan atas berupa komposit tanah zeolit sebagai media tanam.

2.4 Prosedur Pengujian dan Parameter Analisis

Simulasi hujan dilakukan dengan debit yang merepresentasikan curah hujan ekstrem wilayah Bandung. Parameter yang dianalisis meliputi laju infiltrasi, kapasitas simpan air, serta penurunan Total Suspended Solid (TSS) pada air keluaran sebagai indikator kemampuan penahanan sedimen.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Karakteristik Media Komposit

Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan zeolit meningkatkan porositas total media tanam. Media dengan kandungan zeolit lebih tinggi memiliki ruang pori yang lebih besar, sehingga mampu menyimpan air dalam jumlah lebih banyak.

Media infiltrasi merupakan elemen kunci dalam menentukan kinerja hidrologis rain garden. Penggunaan zeolit sebagai bahan campuran tanah didasarkan pada karakteristik fisik dan kimianya yang unggul, seperti porositas tinggi, kemampuan pertukaran kation, dan daya adsorpsi terhadap nutrien dan polutan.

Studi (Li et al., 2021) mengenai constructed wetlands menunjukkan bahwa zeolit efektif dalam menurunkan konsentrasi nitrogen dan fosfor, sekaligus meningkatkan efisiensi media tanam dalam sistem pengolahan limpasan. Temuan ini memperkuat dasar pemilihan zeolit sebagai material rekayasa media infiltrasi dalam konsep Micro Sponge Architecture.

Dalam penelitian ini, penambahan zeolit terbukti meningkatkan kapasitas simpan air media tanpa menghambat laju infiltrasi. Media komposit mampu menyerap air hujan dengan cepat dan menyimpannya sementara, sehingga berfungsi sebagai reservoir mikro yang menahan limpasan sebelum dilepaskan secara perlahan ke tanah di bawahnya.

3.2 Kinerja Hidrologi Rain Garden

Komposit tanah–zeolit menunjukkan laju infiltrasi yang lebih stabil dibandingkan tanah tanpa zeolit. Media ini mampu menyerap air hujan dengan cepat sekaligus menahannya lebih lama, mencerminkan sifat spons sebagaimana diharapkan dalam konsep Micro Sponge Architecture. Temuan ini sejalan dengan hasil penelitian (Jeon et al., 2021) terkait efektivitas rain garden dalam pengelolaan limpasan.

3.3 Peran Vegetasi Eleocharis dulcis

Vegetasi Eleocharis dulcis menunjukkan pertumbuhan yang baik pada seluruh perlakuan, dengan sistem perakaran yang berperan dalam memperkuat struktur media dan menahan sedimen. Hal ini mendukung temuan (Noor et al., 2022) mengenai potensi Eleocharis dulcis dalam sistem rain garden subsurface flow.

Vegetasi dalam rain garden memiliki fungsi ganda, yaitu sebagai elemen biologis penyerap air dan sebagai komponen fitoremediasi. (Noor et al., 2022) menunjukkan bahwa Eleocharis dulcis memiliki kemampuan adaptasi tinggi terhadap kondisi tergenang dan efektif dalam sistem horizontal subsurface flow rain garden, terutama dalam menurunkan konsentrasi logam berat dan polutan terlarut.

Dalam penelitian ini, Eleocharis dulcis berperan sebagai penguat fungsi hidro-ekologi sistem. Sistem perakarannya yang rapat meningkatkan stabilitas media tanam dan memperlambat pergerakan air, sehingga memperpanjang waktu tinggal (retention time) air hujan di dalam media. Kondisi ini mendukung proses infiltrasi serta pengendapan partikel tersuspensi sebelum air mencapai lapisan drainase.

Selain itu, keberadaan vegetasi juga berkontribusi terhadap penurunan laju erosi permukaan dan mencegah sedimentasi berlebih pada saluran drainase hilir. Dengan demikian, Eleocharis dulcis tidak hanya berfungsi sebagai tanaman estetis, tetapi sebagai komponen aktif dalam pengelolaan limpasan air hujan.

3.4 Implikasi terhadap Pengendalian Banjir Perkotaan

Penerapan prototipe ini secara luas pada skala tapak di kawasan padat hunian berpotensi membentuk jaringan spons mikro yang dapat mengurangi beban limpasan ke sistem drainase kota, sejalan dengan prinsip Sponge City (Zhang, 2024).

Efektivitas rain garden dalam mengendalikan limpasan air hujan telah dibuktikan secara empiris dalam berbagai studi. Penelitian Stormwater Runoff Treatment Using Rain Garden (Noor et al., 2022) menunjukkan bahwa rain garden mampu mengurangi volume limpasan sekaligus menurunkan konsentrasi polutan seperti TSS dan nutrien.

Hasil penelitian ini menunjukkan pola yang serupa, di mana sistem rain garden berbasis komposit tanah–zeolit dan vegetasi Eleocharis dulcis mampu menurunkan limpasan permukaan secara signifikan dibandingkan media tanah konvensional. Karakteristik ini memperkuat argumen bahwa rain garden dapat berfungsi sebagai elemen mitigasi banjir pada skala mikro, terutama jika diterapkan secara masif dan terdistribusi.

Dalam konteks kawasan padat hunian, akumulasi kinerja unit-unit micro sponge ini berpotensi mengurangi debit puncak limpasan yang masuk ke sistem drainase kota, sehingga menurunkan risiko banjir lokal.

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil kajian ini serta telaah terhadap berbagai penelitian terkait rain garden, sponge city, dan rekayasa media infiltrasi, menurut saya konsep Micro Sponge Architecture memiliki potensi yang sangat relevan untuk menjawab permasalahan banjir di kawasan padat hunian perkotaan seperti Dago. Dominasi permukaan kedap air dan keterbatasan ruang terbuka menuntut solusi pengelolaan air hujan yang tidak lagi bergantung pada sistem drainase konvensional semata, melainkan pada pendekatan terdesentralisasi berbasis tapak.

Penggunaan komposit tanah zeolit dalam sistem rain garden terbukti, baik secara empiris maupun berdasarkan temuan literatur, mampu meningkatkan porositas media dan kapasitas simpan air tanpa mengorbankan laju infiltrasi. Rasio tanah zeolit 70:30 hingga 60:40 menunjukkan kinerja hidrologis yang paling optimal, karena mampu berfungsi sebagai media yang menyerap air hujan secara cepat sekaligus menyimpannya sementara sebelum dilepaskan secara perlahan. Karakteristik ini memperkuat konsep media sebagai “spons mikro” dalam sistem perkotaan.

Selain itu, keberadaan vegetasi Eleocharis dulcis menurut saya merupakan elemen kunci dalam memperkuat fungsi hidro ekologi rain garden. Berdasarkan kajian literatur dan pengamatan kinerja sistem, vegetasi ini tidak hanya berperan dalam menyerap air dan meningkatkan stabilitas media, tetapi juga berkontribusi dalam penahanan sedimen serta potensi pengurangan polutan limpasan. Dengan demikian, fungsi rain garden tidak terbatas pada aspek hidrologis, tetapi juga mencakup aspek ekologis dan kualitas lingkungan.

Secara keseluruhan, saya berpendapat bahwa penerapan Micro Sponge Architecture melalui rain garden berbasis komposit tanah zeolit dan vegetasi adaptif merupakan pendekatan yang layak, aplikatif, dan berkelanjutan untuk pengendalian banjir skala mikro. Apabila diterapkan secara masif dan terintegrasi pada tingkat pekarangan atau klaster hunian, sistem ini berpotensi membentuk jaringan spons perkotaan yang mampu mengurangi limpasan, menurunkan beban drainase kota, serta meningkatkan ketahanan kawasan terhadap hujan ekstrem.

DAFTAR PUSTAKA

Jeon, M., Guerra, H. B., Choi, H., Kwon, D., Kim, H., & Kim, L.-H. (2021). Stormwater Runoff Treatment Using Rain Garden: Performance Monitoring and Development of Deep Learning-Based Water Quality Prediction Models. Water, 13(24), 3488. https://doi.org/10.3390/w13243488

Li, J., Zheng, B., Chen, X., Li, Z., Xia, Q., Wang, H., Yang, Y., Zhou, Y., & Yang, H. (2021). The Use of Constructed Wetland for Mitigating Nitrogen and Phosphorus from Agricultural Runoff: A Review. Water, 13(4), 476. https://doi.org/10.3390/w13040476

Noor, R., Annisa, N., & Prasetia, H. (2022). Development concept of horizontal subsurface flow-rain garden systems: Potential of Purun Tikus (Eleocharis dulcis) plants to overcome heavy metals contamination (Fe and Mn) in stormwater runoff. 030002. https://doi.org/10.1063/5.0109939

Saputra, A. J., & Josephine, J. (2022). Implementasi Rain Garden Infiltration untuk Mencapai Pembangunan Berkelanjutan dalam Pengelolaan Air Hujan. Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil, 19(1), 11–19. https://doi.org/10.30630/jirs.v19i1.767

Zhang, J. (2024). Exploring the Utility of Sponge Cities and Rhs for Rainwater Utilization and Urban Flood Prevention. Highlights in Science, Engineering and Technology, 99, 95–100. https://doi.org/10.54097/kb8kyp48