TUGAS AKHIR PERHITUNGAN DEBIT ANDALAN SEBAGAI SUMBER AIR BERSIH PDAM JAYAPURA Dosen Pembimbing : Dr. Ali Masduqi, ST. MT
Nohanamian Tambun
3306 100 018
Latar Belakang Pembangunan yang semakin berkembang
Peningkatan jumlah penduduk
Ketersediaan air bagi penduduk yang fluktuatif
Perhitungan Debit Andalan
Rumusan Masalah
Berapa debit andalan dari tiap sumber air bersih PDAM Jayapura. Berapa kebutuhan air bersih penduduk Kota Jayapura. Berapa keseimbangan air bersih di Kota Jayapura. Memberikan rekomendasi untuk masalah krisis ketersediaan air bersih di Kota Jayapura
Tujuan
Memperoleh hasil perhitungan debit andalan dari tiap sumber air bersih PDAM Jayapura. Memperoleh hasil perhitungan kebutuhan air bersih penduduk Kota Jayapura. Memperoleh hasil perhitungan keseimbangan air bersih di Kota Jayapura. Memberikan rekomendasi untuk masalah krisis ketersediaan air bersih di Kota Jayapura.
Ruang Lingkup
Perhitungan debit andalan akan dilakukan pada kawasan sumber air bersih PDAM Jayapura Untuk perhitungan debit andalan data yang digunakan antara lain: • Curah hujan rata-rata • Evapotranspirasi • Kelembaban tanah • Kelebihan air (water surplus) • Infiltrasi • Tampungan air Tanah (Ground Water Storage) • Aliran dasar (base flow) • Limpasan permukaan ( run off)
Manfaat
Memberikan gambaran mengenai kondisi ketersediaan air bersih bagi penduduk Kota dan Kabupaten Jayapura Hasil perhitungan debit andalan dari tiap sumber air bersih PDAM Jayapura dapat digunakan untuk pengembangan ke tahap selanjutnya dalam upaya mengatasi dalam ketersediaan air bersih. Dapat memberikan rekomendasi untuk mengatasi krisis ketersediaan air bersih di Kota dan Kabupaten Jayapura.
Tinjauan Pustaka
Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O : satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar (Allafa, 2008). Definisi air bersih menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No 416/Menkes/PER/IX/1990 adalah air yang jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan tidak mengandung mineral/kuman-kuman yang membahayakan tubuh
Tinjauan Pustaka
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/rawa), air tanah (air tanah dangkal, air tanah dalam, mata air) (Linsley, 1982)
Tinjauan Pustaka
Faktor -faktor yang mempengaruhi penggunaan air antara lain: • •
• • • • •
Iklim Ciri-ciri penduduk Masalah lingkungan hidup Industri dan perdagangan Iuran air dan meteran Ukuran kota Kebutuhan konservasi air
Tinjauan Pustaka
Siklus hidrologi adalah suatu proses sirkulasi atau daur ulang air yang berurutan secara terus menerus dari atmosfir ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui proses kondensasi, presipitasi, evaporasi, dan transpirasi
Tinjauan Pustaka
Siklus Hidrologi
Tinjauan Pustaka
Debit andalan merupakan debit yang diandalkan untuk suatu probabilitas tertentu atau dapat disebut juga sebagai debit minimum pada tingkat peluang tertentu yang dapat dipakai untuk keperluan penyediaan air Metode untuk perhitungan debit andalan antara lain: Metode Rasional, Metode Mock, Metode NRECA, dan Metode Pengukuran Langsung
Tinjauan Pustaka
Faktor-faktor yang mempengaruhi perhitungan debit andalan: • Curah hujan • Evapotranspirasi • Infiltrasi • Limpasan • Kondisi catchment area
Metodologi Ide Tugas Akhir Perhitungan debit andalan pada sumber air bersih PDAM Jayapura Studi Literatur •Air Bersih •Siklus Hidrologi •Curah Hujan •Evapotranspirasi •Infiltrasi •Limpasan (Run Off) •Ketersediaan Air •Debit Andalan
Pengumpulan Data •Peta wilayah •Data curah hujan •Data klimatologi yang terdiri dari data temperatur, kecepatan angin, kelembaban relatif, dan lama penyinaran matahari. •Kondisi catchment area Analisa Data dan Perhitungan •Analisa perhitungan curah hujan rata-rata •Analisa indeks evapotranspirasi •Analisa debit andalan tiap sumber air bersih
Kesimpulan
Data Primer • • • •
• • • • •
Curah hujan rata-rata Evapotranpirasi Kelembaban tanah Kelebihan air (water surplus) Infiltrasi Tampungan air Tanah (Ground Water Storage) Aliran dasar (base flow) Limpasan permukaan ( run off) Total Aliran
Data Sekunder
Peta wilayah Data curah hujan Data klimatologi yang terdiri dari data temperatur, kecepatan angin, kelembaban relatif, dan lama penyinaran matahari. Kondisi catchment area
Langkah Perhitungan Evapotranspirasi
Hujan
Water Surplus
Limpasan
Total Aliran
Infiltrasi
Base Flow
Kalkulasi Debit
Tampungan Air Tanah
Analisa dan Pembahasan ANALISA CURAH HUJAN Curah hujan bulanan rata-rata Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember
Curah Hujan (mm) 221,6 307,5 339,4 241,5 209,9 185,1 171,6 157 176,2 192,9 202,6 244,8
Analisa dan Pembahasan PERHITUNGAN EVAPOTRANSPIRASI Perhitungan ini menggunakan rumus Penman yang menggunakan data iklim antara lain presipitasi, temperatur, penyinaran matahari, kelembaban relatif, kecepatan angin, dan tekanan udara ETo = c [W.Rn + (1-W) f(u) (ea-ed)] Dimana:
ETo : Evapotranspirasi (mm/hari)
W : Faktor berat antara temperatur dan penyinaran matahari
Rn : Radiasi matahari
f(u) : Fungsi dari kecepatan angin
ea-ed : Perbedaan antara tekanan uap air jenuh pada suhu udara rata-rata dengan tekanan uap air rata-rata di udara c : Faktor pengganti kondisi cuaca akibat siang dan malam
Analisa dan Pembahasan
Grafik Perhitungan Evapotranspirasi
Analisa dan Pembahasan PERHITUNGAN DEBIT ANDALAN Metode yang digunakan untuk menganalisi ketersediaan air adalah dengan menggunakan metode F.J Mock dimana pada prinsipnya, metode Mock memperhitungkan volume air yang masuk, keluar dan yang disimpan dalam tanah
Analisa dan Pembahasan
Grafik Perhitungan Debit Andalan
Analisa dan Pembahasan PROYEKSI PENDUDUK Proyeksi penduduk menggunakan metode Geometri Tahun
Jumlah Penduduk
Rata2
Jumlah
Awal Proyeksi
Pertumbuhan
Penduduk
2010
224.165
0,02857
230.569
2011
224.165
0,02857
237.157
2012
224.165
0,02857
243.932
2013
224.165
0,02857
250.901
2014
224.165
0,02857
258.070
2015
224.165
0,02857
265.443
2016
224.165
0,02857
273.026
2017
224.165
0,02857
280.827
2018
224.165
0,02857
288.850
2019
224.165
0,02857
297.103
2020
224.165
0,02857
305.591
Analisa dan Pembahasan PROYEKSI FASILITAS Fasilitas yang ada akan diproyeksikan sesuai dengan perkiraan kebutuhan dan keadaan penduduk untuk tahun 2020. Fasilitas
Jumlah
Pendidikan
347
Rumah Sakit
10
Puskesmas
56
Posyandu
218
Perdagangan
2543
Hotel
45
Industri Besar
18
Industri Kecil
696
Gereja
395
Masjid
312
Pura
12
Vihara
5
Analisa dan Pembahasan PERHITUNGAN KEBUTUHAN AIR BERSIH Perhitungan kebutuhan air didasarkan peda perhitungan beberapa hal yang meliputi : Kebutuhan domestik Kebutuhan non domestik Kebutuhan air Kebutuhan air untuk PMK
Analisa dan Pembahasan KEBUTUHAN AIR BERSIH DOMESTIK Tahun
∑Penduduk
%
∑Terlayani
SR
SR
KU
KU
QSR
QKU
Qdom
Qdom
(orang)
(unit)
(orang)
(unit)
(L/hari)
(L/hari)
(L/hari)
(L/detik)
2010
230.569
80
184455
147564
29513
36891
369
22134624
1106731
23241355
269,00
2011
237.157
80
189726
151780
30356
37945
379
22767072
1138354
23905426
276,68
2012
243.932
80
195146
156116
31223
39029
390
23417472
1170874
24588346
284,59
2013
250.901
80
200721
160577
32115
40144
401
24086496
1204325
25290821
292,72
2014
258.070
80
206456
165165
33033
41291
413
24774720
1238736
26013456
301,08
2015
265.443
80
212354
169884
33977
42471
425
25482528
1274126
26756654
309,68
2016
273.026
80
218421
174737
34947
43684
437
26210496
1310525
27521021
318,53
2017
280.827
80
224662
179729
35946
44932
449
26959392
1347970
28307362
327,63
2018
288.850
80
231080
184864
36973
46216
462
27729600
1386480
29116080
336,99
2019
297.103
80
237682
190146
38029
47536
475
28521888
1426094
29947982
346,62
2020
305.591
80
244473
195578
39116
48895
489
29336736
1466837
30803573
356,52
Analisa dan Pembahasan KEBUTUHAN AIR BERSIH NON DOMESTIK No
Fasilitas
1
Rumah Sakit
2
Total Kebutuhan Air
Total Kebutuhan Air
(L/hari)
(L/dtk) 350000
4,05
Puskesmas
56000
0,65
3
Posyandu
218000
2,52
4
Pendidikan
5638750
65,26
2543000
29,43
1125000
13,02
5
Toko (perdagangan) 6
Hotel
7
Industri
21420000
247,92
8
Masjid
3744000
43,33
9
Gereja
395000
4,57
12000
0,14
10
Pura
11
Vihara
5000
0,06
Total
35506750
410,96
Analisa dan Pembahasan KEBUTUHAN AIR TOTAL Berdasarkan perhitungan didapatkan total kebutuhan air pada tahun 2020 adalah 1181,92 L/det
Analisa dan Pembahasan ANALISA KESEIMBANGAN AIR Water Bulan
Q Andalan
Kebutuhan
Balance
(m3/det)
Air (m3/det)
(m3/det)
Januari
9,04
1,18
7,86
Februari
18,54
1,18
17,36
Maret
18,57
1,18
17,39
April
12,5
1,18
11,32
Mei
10,02
1,18
8,84
Juni
12
1,18
10,82
Juli
11,15
1,18
9,97
Agustus
6,17
1,18
4,99
September
8,64
1,18
7,46
Oktober
8,51
1,18
7,33
8,31
1,18
7,13
12,02
1,18
10,84
November
Desember
Analisa dan Pembahasan PERHITUNGAN RESERVOIR 6,00
5,00
4,00
3,00
Base Flow Keb. Air
2,00
1,00
0,00 Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Agu
Sep
Okt
Nov
Des
Analisa dan Pembahasan 2009
2020
Q domestik
261,53
356,52
Q non domestik
345,58
410,96
Kebocoran air
121,422
153,496
Q rata2 harian
728,532
920,976
Q hari max
874,24
1105,17
Q pem. kebakaran
60,733
76,748
Q total
934,97
1181,92
(dalam L/dtk) Selisih antara kebutuhan air total tahun 2020 dengan tahun 2009 adalah 246,95 L/dtk
Analisa dan Pembahasan
Direncanakan jumlah reservoir adalah 20 td = 3 bulan Panjang : lebar = 1 : 1 Dimensi Reservoir p = 98 meter L = 98 meter h = 10 meter
Kesimpulan dan Saran KESIMPULAN
Debit andalan untuk pemenuhan kebutuhan air bersih pada PDAM Jayapura berkisar antara 6,17 – 18,57 m3/det dimana yang terendah adalah di bulan Agustus dan tertinggi adalah di bulan Maret. Kebutuhan air bersih penduduk Kota Jayapura setelah dilakukan proyeksi hingga tahun 2020 adalah 1181,92 m3/det.
Dari hasil perhitungan keseimbangan air bersih, seharusnya pemenuhan kebutuhan air bersih bagi penduduk sudah dapat tercukupi dilihat dari hasil perhitungan water balance.
Kesimpulan dan Saran SARAN
Diperlukan penambahan stasiun pengamat hujan karena hanya terdapat 1 stasiun pengamat hujan di Kota Jayapura Diperlukan perawatan secara berkala pada sarana pendistribusian air bersih, sehingga debit air menuju penduduk tidak berkurang secara drastis akibat kebocoran pipa. Diperlukan penanganan khusus bagi kelebihan air dengan cara pembangunan reservoir sebagai sarana penyimpanan air sehingga dapat dimanfaatkan untuk peningkatan kesejahteraan masyarakat.
TERIMA KASIH
