tinjauan pustaka 2
DESCRIPTION
Metodologi Air BersihTRANSCRIPT
-
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 AIR
2.1.1 Air Bersih
Manusia dan semua makhluk hidup butuh air. Air merupakan material
yang membuat kehidupan terjadi di bumi. Menurut dokter dan ahli kesehatan,
manusia wajib minum air putih 8 gelas per hari. Tumbuhan dan binatang juga
membutuhkan air, sehingga dapat dikatakan air merupakan salah satu sumber
kehidupan dan dapat disimpulkan bahwa untuk kepentingan manusia dan
kepentingan komersial lainnya, ketersediaan air dari segi kualitas maupun
kuantitas mutlak diperlukan.
Air juga merupakan bagian penting dari sumber daya alam yang
mempunyai karakteristik unik dibandingkan dengan sumber daya lainnya, karena
air merupakan sumber daya yang terbarukan dan dinamis. Artinya sumber utama
air yang berupa hujan akan selalu datang sesuai dengan waktu atau musimnya
sepanjang tahun.
Menurut Ditjen Cipta Karya Dinas PU 1998 mengatakan bahwa air bersih
adalah air yang dapat dipergunakan oleh masyarakat untuk memenuhi keperluan
sehari-hari dengan kualitas yang memenuhi ketentuan baku mutu air bersih yang
ditetapkan. Air bersih sebagai infrastruktur kota sangat berperan dalam
menunjang perkembangan kota. Antara lain membutuhkan sistem perencanaan air
bersih yang baik sehingga mampu memenuhi kebutuhan pertumbuhan
penduduknya. Pengolahan sistem penyediaan air bersih yang layak, serta
Universitas Sumatera Utara
-
memenuhi kebutuhan masyarakat dan aktivitas perkotaan secara keseluruhan akan
meningkatkan produktivitas kota.
Tetapi keberadaan air bersih didaerah perkotaan sulit dicari dan untuk
mendapatkannya tidak semudah yang dibayangkan. Maka dari itu, untuk
memenuhi kebutuhan air bersih PDAM Tirtanadi memamfaatkan air baku yang
berasal dari sungai untuk diolah dan di uji kualitasnya sesuai dengan standar air
minum.
Air yang ada di bumi ini dapat kita dilihat dalam berbagai macam atau
sumber, secara umum air yang dapat dikonsumsi manusia adalah yang berasal dari
air hujan, air permukaan dan air tanah. Dari ketiga sumber tersebut yang dapat
langsung dikonsumsi adalah air hujan dan air tanah dengan kriteria tertentu.
Sedangkan air permukaan tidak dapat langsung dikonsumsi karena air permukaan
merupakan air yang terdapat dipermukaan tanah seperti sungai, waduk,
bendungan tampungan air hujan dan danau sehingga perlu diolah dan diuji
kualitasnya.
2.1.2 Siklus Hidrologi
Hidrologi (berasal dari Bahasa Yunani: Hydrologia, "ilmu air") adalah
cabang ilmu geografi yang mempelajari pergerakan, distribusi, dan kualitas air di
seluruh bumi, termasuk siklus hidrologi dan sumber daya air. Orang yang ahli
dalam bidang hidrologi disebut hidrolog, bekerja dalam bidang ilmu bumi dan
ilmu lingkungan, serta teknik sipil dan teknik lingkungan.
Siklus hidrologi adalah sirkulasi (perputaran) air yang tidak pernah
berhenti dari atmosfir ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui kondensasi,
Universitas Sumatera Utara
-
presipitasi, evaporasi dan transpirasi. Air berevaporasi kemudian jatuh sebagai
presipitasi dalam bentuk hujan, hujan salju, hujan gerimis atau kabut. Karena hal
ini berlangsung secara terus menerus dan tidak berakhir sehingga dapat dikatakan
air di bumi jumlahnya relatif tetap, hanya berubah bentuk dalam siklus hidrolgi itu
sendiri.
Dalam perjalanannya dari atmosfer ke luar, air mengalami banyak
interupsi. Sebagian dari air hujan yang turun dari awan menguap sebelum tiba di
permukaan bumi, sebagian lagi jatuh di atas daun tumbuh-tumbuhan
(interception) dan menguap dari permukaan daun-daun. Air yang tiba di tanah
dapat mengalir terus ke laut, namun ada juga yang meresap dulu ke dalam tanah
(infiltration) dan sampai ke lapisan batuan sebagai air tanah.
Sebagian dari air tanah dihisap oleh tumbuh-tumbuhan melalui akar
kemudian daun menguapkan airnya ke udara (transpiration). Air yang mengalir di
atas permukaan menuju sungai kemungkinan tertahan di kolam, selokan, dan
sebagainya (surface detention), ada juga yang sementara tersimpan di danau,
tetapi kemudian menguap atau sebaliknya, sebagian air mengalir di atas
permukaan tanah melalui parit, sungai, hingga menuju ke laut (surface run off),
sebagian lagi infiltrasi ke dasar danau-danau dan bergabung di dalam tanah
sebagai air tanah yang pada akhirnya ke luar sebagai mata air.
Siklus Hidrologi dapat dibedakan manjadi tiga yaitu :
a. Siklus Pendek
Air laut menguap kemudian melalui proses kondensasi berubah menjadi
butir-butir air yang halus atau awan dan selanjutnya hujan langsung jatuh ke laut
dan akan kembali berulang.
Universitas Sumatera Utara
-
b. Siklus Sedang
Air laut menguap lalu dibawa oleh angin menuju daratan dan melalui
proses kondensasi berubah menjadi awan lalu jatuh sebagai hujan di daratan dan
selanjutnya meresap ke dalam tanah lalu kembali ke laut melalui sungai-sungai
atau saluran-saluran air.
c. Siklus Panjang
Air laut menguap, setelah menjadi awan melalui proses kondensasi, lalu
terbawa oleh angin ke tempat yang lebih tinggi di daratan dan terjadilah hujan
salju atau es di pegunungan-pegunungan yang tinggi. Bongkah-bongkah es
mengendap di puncak gunung dan karena gaya beratnya meluncur ke tempat yang
lebih rendah, mencair terbentuk gletser lalu mengalir melalui sungai-sungai
kembali ke laut.
Untuk lebih jelasnya mengenai siklus hidrologi dapat dilihat pada gambar
2.1 berikut ini:
Gambar 2.1 Siklus Hidrologi
Universitas Sumatera Utara
-
Tahapan siklus hidrologi dapat dijelaskan sebagai berikut :
a. Evaporasi adalah proses perubahan air dari bentuk cairan menjadi uap
yang terjadi pada permukaan bumi
b. Transpirasi adalah proses penguapan air ke atmosfir oleh tumbuhan-
tumbuhan
c. Kondensasi adalah proses pembekuan atau pelembaban uap air di awan
yang mendingin menjadi butir-butir air
d. Presipitasi adalah proses jatuhnya air dari atmosfir ke permukaan bumi
sebagai hujan, embun, es atau salju
e. Run Off adalah proses mengalirnya air di permukaan tanah
f. Perkolasi/Infiltrasi adalah proses perembesan air ke dalam lapisan tanah
yang berjalan sangat perlahan secara alamiah.
g. Air tanah adalah air yang terkumpul dan mengalir dalam lapisan tanah
jenuh air secara alamiah
h. Air permukaan adalah air yang mengalir dan terkumpul di atas permukaan
tanah sebagai sungai atau danau.
Dari siklus hidrologi inilah kebutuhan kita akan air bersih secara terus
menerus dapat dipenuhi dikarenakan air merupakan sumber daya alam yang dapat
diperbaharui (renewable). Akan tetapi karena jumlah air yang relatif tetap
sementara pertumbuhan kebutuhan akan air bersih semakin meningkat maka
diperlukan pendistribusian yang teratur sehingga tidak terjadi kekurangan air.
Universitas Sumatera Utara
-
2.1.3 Sistem Pengolahan Air Minum
Air baku adalah air yang digunakan sebagai sumber bahan baku dalam
penyediaan air bersih. Sumber air baku yang dapat digunakan untuk penyediaan
air bersih yaitu air hujan, air permukaan (air sungai, air danau, air rawa) air tanah
(air tanah dangkal, air tanah dalam, mata air).
Untuk itu perlu adanya sistem pengolahan air bersih yang digunakan
PDAM dalam memenuhi standar kualitas air bersih/minum antara lain unit IPA
(Instalasi Pengolahan Air) yang diperlukan dalam pengolahan air, berikut adalah
pengolahan air di IPA Sunggal :
a. Bendungan
Sumber air baku adalah air permukaan sungai Belawan yang diambil
melalui bendungan dengan panjang 25 m (sesuai lebar sungai) dan tinggi 4 m.
Pada sisi kanan bendungan dibuat sekat (channel) berupa saluran penyadap yang
lebarnya 2 m dilengkapi dengan pintu pengatur ketinggian air masuk ke intake
b. intake
bangunan ini adalah saluran bercabang dua yang dilengkapi dengan bar
screen (saringan kasar) dan fine screen (saringan halus) yang berfungsi untuk
mencegah masuknya kotoran-kotoran yang terbawa arus sungai. Masing-masing
saluran dilengkapi dengan pintu (sluice gate) pengatur ketinggian air dan
penggerak electromotor. Pemeriksaan maupun pembersihan saringan dilakukan
secara periodik untuk menjaga kestabilan jumlah air masuk.
c. Raw Water Tank (RWT)
bangunan RWT (bak pengendap) dibangun setelah intake yang terdiri dari
2 unit (4sel) setiap unitnya berdimensi (23,3 m x 20 m, tinggi 5 m dilengkapi
Universitas Sumatera Utara
-
dengan 2 buah inletgate 2 buah outlet sluice gate dan 2 buah pintu bilas yang
berfungsi sebagai tempat pengendapan lumpur, pasir dan lain-lain yang bersifat
sediment.
d. Raw Water Pump (RWP)
Raw Water Pump atau pompa air baku berfungsi untuk memompakan air
dari RWT ke clearator yang terdiri dari 18 unit pompa air baku, kapasitas setiap
pompa 110 liter/detik dengan rata-rata head 18 meter memakai motor AC nominal
daya 75 KVA.
e. Clearator
Bangunan clearator (psoses penjernihan air) terdiri dari 5 unit dengan
kapasitas masing-masing 350 liter/detik berfungsi sebagai tempat pemisahan
antara flok yang bersifat sediment dengan air bersih sebagai effluent (hasil olahan)
dilengkapi agitator sebagai pengaduk lambat dan selanjutnya dialirkan ke filter.
Endapan flok-flok tersebut kemudian dibuang sesuai dengan tingkat ketebalannya
secara otomatis.
Clearator ini terbuat dari beton berbentuk bulat dengan lantai kerucut yang
dilengkapi dengan sekat-sekat pemisah untuk proses-proses sebagai berikut:
Primary Reaction Zone, Secondary Reaction Zone, Return Reaction Zone,
Clarification Reaction Zone dan Concentrator
f. Filter
dari clearator air dialirkan untuk menyaring kekeruhan (turbidyti) berupa
flok-flok halus dan kotoran lain yang lolos dari clearator melalui pelekatan pada
media filter yang berjumlah 32 unit menggunakan jenis saringan cepat masing-
masing menggunakan motor AC nominal daya 0,75 KW.
Universitas Sumatera Utara
-
g. Reservoir
yaitu bangunan beton berdimensi panjang 50 m, lebar 40 m, tinggi 7 m berfungsi
untuk menanpung air minum/air olahan setelah melewati media filter dengan
kapasitas 12.000 m3 dan kemudian didistribusikan ke pelanggan melalui reservoir-
reservoir distribusi diberbagai cabang. Air yang mengalir dari filter ke reservoir
dibubuhi Chlor (post chlorinasi) dan untuk proses netralisasi dibubuhkan larutan
kapur/soda.
i. Finish Water Pump (FWP)
FWP atau pompa distribusi air bersih berjumlah 14 unit berfungsi untuk
mendistribusikan air bersih dari reservoir instalai ke reservoir-reservoir distribusi
cabang melalui pipa transmisi yang dibagi menjadi 5 jalur yaitu Q1 sampai Q5
dengan kapasitas masing-masing 150 liter/detik.
j. Bahan Kimia
Proses pengolahan ini menggunakan beberapa bahan kimia yaitu:
Liquid Chlorine
Berfungsi untuk mengoksidasi logam Fe, Mn sekaligus sebagai bahan
desinfektan (pembunuh bakteri).
Tawas/Akun
Berfungsi untuk mengikat partikel-partikel halus yang melayang agar
membentuk flok. Bahan ini diinjeksikan pada pipa air masuk ke clearator.
Kapur/Soda Ash
Berfungsi untuk menetralisasi pH air olahan berkisar antara 6,8-7,3
dibubuhkan dengan elektro motor sebelum masuk ke reservoir sebanyak 5-
7 gram/m3 air.
Universitas Sumatera Utara
-
2.1.4 Sistem Penyediaan Air Minum
Sistem penyediaan air bersih merupakan suatu sistem penyediaan air inum
yang meliputi sistem pengambilan air baku, transmisi air baku, proses pengolahan
air baku, sistem transmisi dan reservoir air bersih serta sistem distribusi/perpipaan
yang dioperasikan sedemikian rupa sehingga terdapat tekanan yang cukup disetiap
saat pada seluruh bagian sistem perpipaannya.
Pada dasarnya penyediaan air minum kepada masyarakat adalah untuk
memenuhi kebutuhan air untuk kebutuhan hidup dan kebutuhan dalam berbagai
kegiatan manusia sehari-hari. Namun yang lebih penting lagi adalah penyediaan
air tersebut dimaksud adalah agar masyarakat dapat hidup secara sehat dan
higienis. Dengan demikian tujuan utama penyediaan air minum itu adalah sebagai
salah satu upaya untuk membangun manusia dan masyarakat yang sehat. Manusia
yang sehat adalah masyarakat yang produktif yang dapat mendukung produktifitas
dan perkembangan ekonomi.
PDAM sebagai kepanjangan tangan Pemda melaksanakan sebagai tugas
Pemda memberikan pelayanan kepada masyarakat dan sebagai operator pelayanan
air minum, melalui sistem yang dimilikinya berkewajiban memenuhi objektif
dimaksud diatas. Sesungguhnya tugas tersebut merupakan tugas yang mulia dan
memiliki arti strategis bagi bangsa dan negara. Untuk mencapai objektif di
maksud, pelayanan air minum oleh PDAM harus memenuhi beberapa syarat :
1. Terpenuhinya syarat-syarat kualitas agar dapat dipergunakan secara aman,
tanpa khawatir terinfeksi suatu penyakit, terutama penyakit-penyakit yang
dapat tertular dan berkembang melalui air;
Universitas Sumatera Utara
-
2. Arus aliran air dapat disediakan dalam jumlah yang cukup dan tersedia
setiap waktu atau pengaliran berlangsung selama 24 jam. Kedua syarat
diatas adalah menyangkut tentang Tiga Tas (kuantitas, kualitas, dan
kontinuitas);
3. Sistem dan manajemennya harus professional dan efisien sehingga harga
air menjadi murah dan terjangkau oleh kemampuan masyarakat
(affordable).
Ketiga persyaratan diatas adalah merupakan persyaratan yang standar
dengan pengertian semua operator pelayanan air minum berkewajiban
memenuhinya. Adalah hak masyarakat atau pelanggan untuk mendapatkan
pelayanan seperti itu.
Secara umum sistem penyediaan air minum dilakukan dengan 2 cara yaitu
sistem produksi dan sistem distribusi. Untuk lebih rincinya akan dijelaskan satu
persatu.
a. Sistem Produksi
Yaitu merupakan sistem air yang memproduksi air bersih untuk memenuhi
kriteria yang ditetapkan (kuantitas dan kualitasnya). Adapun unit yang
diproduksinya adalah mulai dari pengambilan air baku, kemudian air tersebut di
olah di instalasi pengolahan air dan menyalurkan serta menampung air bersih ke
bangunan reservoir.
b. Sistem Distribusi
Sistem distribusi adalah sistem pengaliran air bersih dari reservoir ke
pelanggang. Sistem distribusi merupakan bagian terpenting dalam penyediaan air
dimana sistem ini terdiri dari jaringan perpipaan yang bertekanan, termasuk
Universitas Sumatera Utara
-
didalamnya katup (valve), wash out, siphon, hidran kebakaran, meter air, reservoir
dan sebagainya untuk menjangkau para pelanggang di daerah pelayanan. Dimana
kesemua itu membantu dalam kelancaran pendistribusian air yang terdapat dalam
jaringan pipa.
Distribusi air minum dapat dilakukan dengan beberapa cara, tergantung
kondisi topografi yang menghubungkan sumber air dengan konsumen. Distribusi
secara gravitasi, pemompaan maupun kombinasi pemompaan dan gravitasi dapat
digunakan untuk menyuplai air ke konsumen dengan tekanan yang mencukupi.
Berikut penjelasan dari masing-masing sistem pengaliran distribusi air bersih :
Cara gravitasi
Cara gravitasi dapat digunakan apabila elevasi sumber air mempunyai
perbedaan cukup besar dengan elevasi daerah pelayanan, sehingga tekanan
yang diperlukan dapat dipertahankan. Cara ini dianggap cukup ekonomis,
karena hanya memanfaatkan beda ketinggian lokasi.
Cara pemompaan
Pada cara ini pompa digunakan untuk meningkatkan tekanan yang
diperlukan untuk mendistribusikan air dari reservoir distribusi ke
konsumen. Cara ini digunakan jika daerah pelayanan merupakan daerah
yang datar, dan tidak ada daerah yang berbukit.
Cara gabungan
Pada cara gabungan, reservoir digunakan untuk mempertahankan tekanan
yang diperlukan selama periode pemakaian tinggi dan pada kondisi
darurat, misalnya saat terjadi kebakaran, atau tidak adanya energi. Selama
periode pemakaian rendah, sisa air dipompakan dan disimpan dalam
Universitas Sumatera Utara
-
reservoir distribusi. Karena reservoir distribusi digunakan sebagai
cadangan air selama periode pemakaian tinggi atau pemakaian puncak,
maka pompa dapat dioperasikan pada kapasitas debit rata-rata. (Joko, Tri.
2009. Unit Air Baku Dalam Sistem Penyediaan Air Bersih. Yogyakarta:
Graha Karya)
Sistem Produksi Sistem Distribusi
Gambar 2.2 Skema Sistem Penyediaan Air Minum
2.2 Reservoir
2.2.1 Pengertian Reservoir
Reservoir adalah tempat penyimpanan air untuk sementara sebelum
didistribusikan kepada konsumen jika diperlukan suatu waktu (Ditjen Cipta Karya
Dinas PU, 1998). Lama penampungan disesuaikan dengan tingkat pemakaian air
pada masa jam pemakain jam puncak dan pemakaian rata-rata.
Reservoir berasal dari bahasa inggris yang artinya waduk ataupun kolam
air atau kolam tandon penyimpanan air. Tetapi dalam Instalasi Pengolahan Air,
reservoir bukan Cuma sebagai kolam penyimpanan air tetapi juga sebagai tempat
penampungan sebelum ke pelanggang karena tidak konstannya pemakaian aliran
sehingga perlu dibuat reservoir demi kelancaran kontinuitas pengaliran air pada
pelanggan.
Pengolahan Air
Air baku Reservoir Daerah Layanan
Universitas Sumatera Utara
-
Konstruksi reservoir harus dibuat sedemikian rupa sehingga air yang
ditampung terhindar dari kontaminasi dari luar sehingga air yang disimpan tetap
layak untuk dimamfaatkan. Air yang dialirkan ke reservoir harus dibubuhi chlor
disebut post chlorination yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme
pathogen dan juga ditambahkan larutan kapur supaya menetralisir pH air.
Berdasarkan fungsinya reservoir dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu:
a. Reservoir Distribusi
Yaitu reservoir yang menampung air bersih dari instalasi pengolahan air
atau dari mata air dan kemudian air dari reservoir didistribusikan ke daerah
pelayanan. Reservoir ini dipasang pada awal sistem distribusi.
b. Reservoir penyeimbang (Balancing Reservoir)
Merupakan reservoir yang menampung pemakaian air pada saat
pemakaian air oleh konsumen lebih kecil dari suplai dan kemudian
didistribusikan kembali pada saat pemakaian air oleh konsumen lebih
besar dari suplay.
Berdasarkan perletakannya reservoir dibedakan menjadi:
a. Reservoir Bawah Tanah (Ground Reservoir)
Yaitu reservoir yang dibangun dibawah atau pada permukaan tanah.
Reservoir jenis ini bisa seluruhnya dibawah permukaan atau sebahagian
lagi diatas permukaan tanah.
b. Reservoir Menara Air (Elevated Reservoir)
Yaitu reservoir yang dibangun diatas bangunan bentuk menara dengan
kaki/tiang penyangga dengan ketinggian tertentu agar pengaliran air dapat
dilakukan secara gravitasi.
Universitas Sumatera Utara
-
2.2.2 Bentuk-Bentuk Reservoir
Reservoir mempunyai banyak variasi bentuk dimana pembuatannya sesuai
dengan permintaan dan pembuat desain tetapi lebih baiknya bangunan reservoir
dibuat simetris atau mempunyai segi yang beraturan agar mudah dalam
perhitungan kapasitasnya dan mudah juga dalam pembuatannya.
Berikut adalah bentuk-bentuk dari reservoir:
Kubus atau segi empat
Gambar 2.3 Reservoir Segi empat
Lingkaran atau silinder
Gambar 2.4 reservoir lingkaran/silinder
Universitas Sumatera Utara
-
Segi banyak beraturan ataupun tak beraturan.
Reservoir ini mempunyai segi atapun bentuk yang banyak sehingga untuk
menghitung kapasitasnya sangatlah sulit. Reservoir jenis ini jarang dijumpain
dan jarang digunakan. Alasan utama reservoir bentuk ini dibangun sebagai
tempat menampung air juga lebih menitik beratkan ke gaya keindahan
sehingga mempunyai daya tarik yang berbeda dan bisa dijadikan wisata juga.
Gambar 2.5 reservoir segi banyak
Bahan-bahan dasar konstruksi yang digunakan dalam pembangunan
sebuah reservoir yaitu antara lain dapat terbuat dari:
Beton
Baja plat
Fiber glass
Kayu
Pemilihan jenis bahan konstruksi ini ditentukan pada umur teknis yang
dikehendaki, kemudian konstruksi dan tingkat korositas tanah.
Reservoin beton biasanya digunakan untuk reservoir bawah tanah.
Umumnya dipakai untuk reservoir dengan volume besar, dibuat dalam 2
kompartemen sehingga waktu pengurasan reservoir masih dapat beroperasi.
Universitas Sumatera Utara
-
Sedangkan reservoir baja, fiber glass, dan kayu biasanya penempatannya
tidak berhubungan langsung dengan tanah contohnya reservoir menara air dan
umumnya dibuat dengan volume kecil dan dibuat dalam bentuk bulat. Hal ini
disebabkan karena bahan baja maupun fiberglass itu memiliki tegangan tarik yang
lebih kuat.
2.2.3 Fungsi Dan Tujuan Reservoir
Bila ditinjau dari fungsinya, maka fungsi dasar dari Reservoir adalah
sebagai tempat penampungan air. Selain itu reservoir dalam IPA ini mempunyai
beberapa fungsi antara lain :
a. Melayani fluktuasi pemakaian
Karena pemakaian air oleh pelanggan yang berubah-ubah setiap saat maka
reservoir harus selalu siap dalam arti tidak kekurangan persediaan.
b. Pemerataan tekanan
Air yang berasal dari IPA atau mata air biasanya mempunyai tekanan yang
tinggi (karena beda elevasi) dengan daerah layanan, dengan adanya reservoir
yang merupakan sebagai perantara dari transmisi ke distribusi maka tekanan
kembali nol lagi sebelum melewati jaringan distribusi.
c. Distributor
Distributor berarti melayani atau penghubung aliran ke pelanggan, yang
tentunya melewati jaringan distribusi.
d. Persediaan pada waktu darurat
Universitas Sumatera Utara
-
Reservoir pada waktu di desain harus memperhitungkan faktor keamanan dan
pemadam kebakaran yang digunakan sebagai persediaan pada waktu darurat
(terjadi kebakaran) ataupun yang disebabkan oleh hal-hal lain.
e. Meratakan tekanan pemompaan pada area distribusi
Reservoir juga berfungsi untuk meratakan tekanan pemompaan pada area
distribusi.
f. Melepaskan tekanan air dalam pipa yang berlebihan pada saat jam kosong.
2.3 Kebutuhan Air Bersih
Air merupakan kebutuhan dasar bagi manusia, yang harus tersedia dalam
kuantitas yang cukup dan kualitas yang memenuhi syarat (tidak berbau, tidak
berasa, tidak berwarna, dan tidak mengandung zat radioaktif).
Air bersih merupakan satu dari kebutuhan primer yang harus dipenuhi agar
kelangsungan hidup manusia dapat berlanjut. Kualitas, kuantitas dan kontinuitas
dari air yang dikonsumsi manusia akan berperan besar pada kehidupan
masyarakat. Oleh sebab itu perlu dilakukan analisa perhitungan kebutuhan air
bersih.
Kebutuhan air bersih suatu daerah pelayanan terdiri dari kebutuhan
domestik dan non-domestik. Untuk lebih rincinya akan dijelaskan satu per satu:
a. Kebutuhan domestik
Yaitu kebutuhan air bersih untuk pemenuhan kebutuhan sehari-hari atau
rumah tangga seperti: untuk air minum, memasak, kesehatan individual (mandi),
mencuci dan sebagainya.
Universitas Sumatera Utara
-
b. Kebutuhan non-domestik
Yaitu kebutuhan air bersih yang digunakan untuk beberapa kegiatan
seperti:
Kebutuhan fasilitas umum: yaitu kebutuhan air bersih untuk kegiatan
tempat-tempat ibadah, terminal, dan rekreasi.
Kebutuhan institusional: yaitu kebutuhan air bersih untuk kegiatan
perkantoran, sekolah dan instansi pemerintahan.
Kebutuhan komersial dan industri: yaitu kebutuhan air bersih pada hotel,
pasar, pertokoan, rsetoran. Sedangkan kebutuhan air bersih untuk industri
biasanya digunakan untuk air pendingin, air pada boiller untuk pemanas.
2.3.1 Pertumbuhan Penduduk
Pertumbuhan penduduk merupakan salah satu faktor yang penting dalam
masalah kebutuhan air bersih dan masalah penduduk pada khususnya. Karena di
samping berpengaruh terhadap jumlah dan komposisi penduduk juga akan
berpengaruh terhadap kondisi ketersediaan air baku.
Pertumbuhan penduduk adalah perubahan jumlah penduduk baik
pertambahan maupun penurunannya.
Angka pertumbuhan penduduk adalah tingkat pertambahan penduduk
suatu wilayah atau negara dalam suatu jangka waktu tertentu, dinyatakan dalam
persentase.
Pertambahan penduduk pada dasarnya dipengaruhi oleh faktor faktor demografi
sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
-
Kematian (Mortalitas)
Kelahiran (Natalitas)
Migrasi (Mobilitas)
Kelahiran dan kematian dinamakan faktor alami, sedangkan perpindahan
penduduk dinamakan faktor non alami. Di dalam pengukuran demografi ketiga
faktor tersebut diukur dengan tingkat/rate.
2.3.2 Metode Proyeksi Jumlah Penduduk
Langkah pertama dalam perencanaan suatu sistem penyediaan air adalah
memperhitungkan kebutuhan air. Data masa lalu tentang kota yang sedang
ditelaah atau data dari kota-kota lain yang serupa merupakan petunjuk terbaik
dalam pemilihan suatu angka tentang penggunaan air bagi tujuan-tujuan
perencanaan.
Tabel 2.1 Metode-metode Ramalan Jumlah Penduduk
Metode Uraian
Grafis
Perbandingan dengan perkembangan
dikota-kota lain yang sekarang lebih
besar.
Proyeksi geometrik dari lengkung
pertumbuhan yang ada.
Pengembangan grafis dari lengkung
pertumbuhan yang ada.
Proyeksi didasarkan pada persentase
Proyeksi-proyeksi tentang lengkung
pertumbuhan jumlah penduduk di masa
yang lalu dipergunakan untuk
memperkirakan jumlah penduduk di
masa yang akan dating.
Universitas Sumatera Utara
-
pertumbuhan atau pengurangan yang
seragam
Laju pertumbuhan yang menurun Laju pertumbuhan di kota-kota besar
menurun bersama dengan
meningkatnya ukuran kota itu.
Kenyataan ini dipergunakan dalam
memproyeksikan jumlah penduduk di
masa depan.
Matematis Berbagai hubungan matematis
dipergunakan untuk memproyeksikan
jumlah penduduk di masa depan.
Koefisien-koefisien didapat dari masa
lalu.
Metode-metode rasio dan korelasi Laju pertumbuhan jumlah penduduk
dari suatu kelompok masyarakat
diproyeksikan berdasarkan anggapan
bahwa dapat dihubungkan dengan laju
pertumbuhan untuk wilayah yang lebih
besar, misalnya country atau Negara
bagian.
Komponen Ramalan jumlah penduduk didasarkan
pada suatu analisis terperinci tentang
komponen-komponen yang
mendukung pertumbuhan jumlah
Universitas Sumatera Utara
-
penduduk (misalnya pertambahan atau
pengurangan alamiah dan perpindahan)
Ramalan lapangan kerja Pertumbuhan diperkirakan berdasarkan
ramalan tentang lapangan kerja di masa
depan.
(Sasongko, Djoko. 1995. Teknik Sumber Daya Air. Jakarta: Erlangga)
Metode-metode utama yang dipergunakan untuk memproyeksikan jumlah
penduduk di masa depan disajikan pada tabel diatas. Walaupun metode-metode ini
telah dipergunakan di waktu yang lalu dengan beberapa hasil yang baik, tetapi
telah menjadi semakin sulit untuk melakukan proyeksi-proyeksi semacam ini
dengan adanya perubahan-perubahan kondisi ekonomi dan sosial yang cepat.
Karena adanya ketidakpastian dalam peramalan kependudukan, maka harus
dipersiapkan suatu kisaran perkiraan, kemudian rancangan-rancangan awal
haruslah dikembangkan untuk menangani kisaran-kisaran kemungkinan yang
bersangkutan. Rancangan yang terbaik adalah yang memungkinkan fleksibilitas
untuk penyesuaian terhadap perkembangan di masa depan dan sekaligus dapat
menangani masalah-masalah sekarang dengan memuaskan.
Metode yang digunakan dalam memproyeksi jumlah penduduk dimana
hasilnya merupakan harga pendekatan dari hasil sebenarnya adalah sebagai
berikut:
1. Metode Aritmatika
Cara ini didasarkan pada kenaikan rata-rata jumlah penduduk dengan
menggunakan data terakhir dan rata-rata sebelumnya. Persamaannya yaitu:
Pn = Pt + I (n) .................................................................................................... (1)
Universitas Sumatera Utara
-
I=(Po-Pt)/t.......................................................................................................... (2)
Dimana: Pn = Jumlah penduduk pada tahun ke n;
Pt = Jumlah penduduk yang diketahui pada tahun ke 1;
Po = Jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir;
t = Jumlah tahun yang diketahui;
I = Rata-rata pertumbuhan penduduk tiap tahun.
Metode ini sangat sesuai digunakan untuk daerah yang mempunyai angka
pertumbuhan penduduk yang rendah atau pada daerah-daerah dengan derajat
pertumbuhan penduduk mantap apabila jumlah dan kepadatan penduduk menjadi
maksimum.
2. Metode Geometri
Metode ini merupakan perhitungan perkembangan populasi berdasarkan
pada angka kenaikan penduduk rata-rata pertahun. Persamaannya yaitu:
Pn = Po (1+r)n .................................................................................................... (3)
Dimana: Pn = Jumlah penduduk pada tahun ke n;
Po = Jumlah penduduk pada tahun dasar;
r = Laju pertumbuhan penduduk;
n = Jumlah interval.
Metode ini akan menghasilkan nilai yang lebih tinggi , karenanya
presentase pertambahan sesungguhnya tidak pernah tetap, tetapi presentase
tersebut akan menurun bilamana suatu daerah mencapai batas optimum. Sehingga
metode inisangat sesuai untuk daerah yang mempunyai pertambahan penduduk
yang tetap.
Universitas Sumatera Utara
-
3. Metode Least-Square
Metode ini umumnya digunakan pada daerah yang tingkat pertambahan
penduduknya cukup tinggi. Perhitungan pertambahan jumlah penduduk dengan
metode ini didasarkan pada data tahun-tahun sebelumnya dengan menganggap
bahwa pertambahan jumlah penduduk suatu daerah disebabkan oleh
kematian,kelahiran, dan migrasi. Persamaan untuk metode ini adalah :
Y = a.X + b ........................................................................................................ (4)
Dimana: Y = nilai variabel berdasarkan garis regresi;
X = variabel indevenden;
a = konstanta;
b = koefisien arah regresi linier
2.3.3 Perhitungan Kebutuhan Air
Setelah pertumbuhan penduduk di proyeksikan maka langkah selanjutnya
adalah perhitungan kebutuhan air dengan persamaan sebagai berikut :
Qmd = Jumlah penduduk x q ............................................................................. (5)
Qmdmax = Qmd x F(maxday) ........................................................................... (6)
Qmdpeak hour = Qmd x F(peak hour) ............................................................... (7)
Dimana : Qmd = Kebutuhan Air (l/hari)
Q = Konsumsi air per orang per hari
Qmdmax = Kebutuhan Harian Maksimum
Fpeak hour = Faktor Jam Puncak
Universitas Sumatera Utara
-
2.4 Ketersediaan Air
Analisis ketersediaan air ( water availability ) bertujuan untuk menentukan
besarnya air yang tersedia atau debit andalan. Debit andalan sendiri adalah debit
dari sungai atau waduk yang bisa diandalkan dapat terjadi pada waktu-waktu
tertentu. Debit andalan dipakai sebagai debit rencana untuk memenuhi kebutuhan
air dari suatu kegiatan seperti pertanian, air minum, pembangkit listrik tenaga air,
industri, dan lain-lain.
Ketersediaan air ini merupakan tersedianya air yang dapat dilairkan
reservoir ke daerah pelayanannya.
Dalam menghitung kapasitas reservoir kita harus memperhatikan beberapa
faktor yaitu:
1. Pemakaian Air
2. Total Air Distribusi
3. Jumlah Jam Pengaliran
4. Fator jam Puncak dan Faktor hrian maksimum
5. Fluktuasi pemakaian
Fluktuasi pemakaian yang dimaksud adalah fluktuasi pemakaian air oleh
pelanggang dalam 1 hari sesuai dengan lamanya pengaliran.
Universitas Sumatera Utara