Universitas Sumatera Utara

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Siklus Hidrologi Siklus Hidrologi adalah suatu proses yang berkaitan, dimana air diangkut dari lautan ke atmosfer (udara), ke darat dan kembali lagi ke laut. Air di lautan menguap sebagai akibat penyinaran surya, dan awan uap air bergerak melewati daratan. Pencurahan terjadi sebagai salju, butiran es, dan hujan di atas daratan, dan air pun mulai mengalir kembali ke laut. Salju dan es di daratan adalah air dalam simpanan sementara. Hujan yang tercurah di permukaan darataan mungkin tercegat oleh tumbuhan dan menguap kembali ke udara. Ada sedikit yang meresap ke dalam tanah dab bergerak ke bawah atau meneus masuk ke dalam jalur tanah dibawah yang jenuh, dibwah muka air tanah atau muka freatik. Air dalam jalur ini mengalir perlahan lahan melalui akuifer atau lapisan pembawa air ke alur sungai atu kadang kadang langsung ke laut. Air yang meresap juga memberi makan kepada kehidupan tumbuhan yang di permukaan dan ada pula air yang tersedot ke atas tumbuhan itu, dan disanalah berlangsunng pemeluhan dari permukaan tumbuhan berdaun.( Wilson, 1993). Air yang tertinggal di permukaan ada sebagian yang menguap kembali menjadi uap, tetapi bagian terbesar bergabung ke dalam anak air dan melimpas sebagai larian atau limpasanpermukaaan ke alur sungai. Permukaan sungai dan danau pun menguap, dan makin banyak lagi yang dipindahkan dari sini. Akhirnya, air yang tersisa yang tidak meresap atau menguap tiba kembali di laut lewat alur sungai. Air tanah, bergerak lebih perlahan lahan, mungkin muncul kembali ke dalam alur sir atau sungai di dekat garis pantai dan merembes ke dalam laut, dan seluruh daur pun berulang lagi.(Wilson, 1993). Air yang jatuh di permukaaan tanah terpisah menjadi dua bagian, yaitu bagian yang mengalir di permukaan yang selanjutnya mejadi aliran limpasan (overland flow) yang selanjutnya dapat menjadi limpasan (run-off), yang seterusnya merupakan aliran sungai dan ke laut. Aliran limpasan sebelum mencapai saluran dan sungai, mengalir dan tertahan di permukaan tanah dalam cekungan cekungan dan sampai jumlah tertentu merupakan bagian air yang hilang karena proses infiltrasi, yang disebut sebagai tampungan-cekungan (depression storage). (Harto, 1993). Bagian lainnya masuk ke dalam tanah melalui proses infiltrasi (infiltration). Tergaantung dari stuktur geologinya, dapat terjadi aliran mendatar yang disebut aliran antara

Universitas Sumatera Utara

(interflow, subsurface flow). Bagian air ini juga mencapai sungai dan atau laut. Bagian lain dari air yang terinfiltrasi dapat diteruskan sebgai air perkolasi yang mencakup akuifer (aquifer, ground water storage). Air ini selanjutnya juga mengalir sebagai aliran air tanah mencapai sungai/laut (Harto, 1993). Sebagian air hujan yang tiba ke permukaan tanah akan masuk ke dalam tanah (infiltrasi). Bagian lain yang merupakan kelebihan akan mengisi lekuk lekuk permukaan tanah, kemudian mengalir ke daerah daerah yang rendah, masuk ke sungai sungai dan akhirnya ke laut. Tidak semua butir air yang mengalir akan tiba ke laut. Dalam perjalanan ke laut sebagian akan menguap dan kembali ke udara. Sebagian air yang masuk ke dalam tanah keluar kembali segera ke sungai sungai (disebut aliran intra=interflow). Tetapi sebagian besar akan ersimpan sebgai air tanah (groundwater) yang akan keluar sedikit demi sedikit dalam jangka waktu yang lama ke permukaan tanah di daerah daerah yang rendah (disebut groundwater runnof= limpasan air tanah). Jadi sungai itu mengumpulkan 3 jenis limpasan, yakni limpasan permukaan (surface runoff), aliran imntra (interflow) dan limpasan air tanah (groundwater runoff) yang akhirnya akan mngalir ke laut. (Suryono, 2003) Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut ini :

Gambar 2.1. Proses perjalanan air dalam siklus hidrologi (Kodoatie & Sjarief, 2007) dengan modifikasi)

Perjalanan air tersebut berada dalam ruang baik; ruang darat, ruang laut dan ruang udara termasuk ruang didalam bumi. Dikaitkan dengan istilah dalam penataan ruang, air dalam proses perjalanannya ada berinteraksi dan dalam tata ruang yang berupa wujud struktur ruang dan pola ruang. Dalam wujud struktur ruang, air mengalir pada/dalam susunan pusat-pusat permukiman dan sistem


jaringan prasarana dan sarana (infrastruktur). Dalam wujud pola ruang, perjalanan air melalui dan berinteraksi dengan distribusi peruntukan ruang untuk fungsilindung dan peruntukan ruang untuk fungsi budi daya. Di daerah tangkapan/imbuhan (recharge area) air tanah, air dari permukaan tanah meresap ke dalam tanah mengisi akuifer bebas (unconfined acuifer) maupun akuifer tertekan (confined acuifer). Di daerah pelepasan/luahan (discharge area) air tanah keluar dengan berbagai cara, misalnya menjadi mata air, air dalam sumur dangkal maupun air dalam sumur bor (sumur dalam) tau menjadi aliran dasar (base flow).

2.2.Air Air adalah sumber daya berupa air yang berguna atau potensial bagi manusia. Kegunaan air meliputi penggunaan di bidang pertanian, industri, rumah tangga,rekreasi, dan aktivitas lingkungan. Air bersih adalah salah satu jenis sumber daya berbasis air yang bermutu baik dan bisa dimanfaatkan oleh manusia untuk dikonsumsi atau dalam melakukan aktivitas mereka sehari-hari termasuk diantaranya adalah sanitasi.Untuk konsumsi air minum menurut departemen kesehatan, syarat-syarat air minum adalah tidak berasa, tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak mengandung logam berat. Walaupun air dari sumber alam dapat diminum oleh manusia, terdapat risiko bahwa air ini telah tercemar oleh bakteri (misalnya Escherichia coli) atau zat-zat berbahaya. Walaupun bakteri dapat dibunuh dengan memasak air hingga 100 °C, banyak zat berbahaya, terutama logam, tidak dapat dihilangkan dengan cara ini. Ada beberapa sumber air bersih yang bias di manfaatkan antara lain yaitu sungai. Sungai rata-rata lebih dari 40.000 kilometer kubik air segar diperoleh dari sungai-sungai di dunia. Karena pentingnya kebutuhan akan air bersih, maka adalah hal yang wajar jika sektor air bersih mendapatkan prioritas penanganan utama karena menyangkut kehidupan orang banyak. Sangat jelas terlihat bahwa seluruh manusia membutuhkan air tawar. 97% air di bumi adalah air asin, dan hanya 3% berupa air tawar yang lebih dari 2 per tiga bagiannya berada dalam bentuk es di glasier dan es kutub. Air tawar yang tidak membeku dapat ditemukan terutama di dalam tanah berupa air tanah, dan hanya sebagian kecil berada di atas permukaan tanah dan di udara. Air tawar adalah sumber daya terbarukan, meski suplai air bersih terus berkurang.


Permintaan air telah melebihi suplai di beberapa bagian di dunia dan populasi dunia terus meningkat yang mengakibatkan peningkatan permintaan terhadap air bersih. Perhatian terhadap kepentingan global dalam mempertahankan air untuk pelayanan ekosistem telah bermunculan, terutama sejak dunia telah kehilangan lebih dari setengah lahan basah bersama dengan nilai pelayanan ekosistemnya. Ekosistem air tawar yang tinggi biodiversitasnya saat ini terus berkurang lebih cepat dibandingkan dengan ekosistem laut ataupun darat.Air adalah unsur yang tidak dapat dipisahkan dari umat manusia, yakni demi perdaban manusia. Bahkan dapat dipastikan, tanpa pengembangan sumber daya air secara konsisten peradaban manusia tidak akan mencapai tingkat yang dinikmati sampai saat ini. Oleh karena itu pengembangan dan pengelolaan sumber daya air merupakan dasar peradaban manusia. (Sunaryo,Walujo dan Aris,2004) 2.2.1. Perkiraan Volume Air Secara Global Di Bumi Secara garis besar total volume air yang ada yaitu air asin dan air tawar di dunia adalah 1.385.984.619 km3, terdiri atas (UNESCO, 1978 dalam Chow dkk.,1988) : •

Air laut (air asin)

: 1.338.000.000 km3 atau 96,54 %

•

Lainnya (air tawar+asin)

: 47.984.610 km3 atau 3,46 %

•

Air asin diluar air laut

: 12.955.400 km3 atau 0,93 %

•

Air tawar

: 35.029.210 km3 atau 2,53 %

Jumlah total air tawar di dunia, diluar es di kutub, diluar es lainnya dan salju adalah 10.665,11 x 103 km3 dengan rincian air tanah tawar 98,73% dan air tanah dangkal 0,15%. Sisanya sebanyak 1,11% terdiri dari: danau tawar (0,85%), rawa/payau (0,11%), sungai (0,02%), air biologi (0,01%), dan air udara (0,12%). Perinciannya ditunjukkan dalam tabel 2.1 N

Tempat

o

Ar

Volume

ea

3

%

%

Thd.

Thd.

Total

Total

06

Air

Air

K

Yang

Tawa

Ada

r

(1

(10

3

Km )

2

m )

1

Laut

3

1.338.0

96,5

6

00

379

-

1, 3


2

Air tanah

1

10.530

0,75

30,0

a.tawar

3

12.870

97

61

b.asin

4,

0,92

8

86

1 3 4, 8 3

Air

di

tanah

8

16,50

2

0,00

0,04

12

7

dangka l

(soil

moistur e 4

5

Es

di

1

24.023,

1,73

68,5

kutub

6

50

33

81

Es

0,

340,60

0,00

0,97

lainnya

3

66

2

di salju 6

7

8

Danau a.tawar

1,

91,00

0,00

0,26

b.asin

2

85,40

66

0

0,

0,00

8

62

Rawa/p

2,

ayau

7

sungai

1

11,47

2,12

4

0,00

0,03

08

3

0,00

0,00

02

6

0,00

0,00

01

3

8, 8 9

Air

5

biologi

1

1,12


0 1

Air

0

udara

di

5

12,90

1

0,00

0,03

09

7

100

-

100

0 Total

5

1.385.9

air

1

84,61

yang

0

ada Total

1

35.029,

2,52

air

4

21

74

tawar

8, 8 Tabel 2.1 Jumlah Air Di Dunia (UNESCO, 1978 dalam Chow dkk, 1988)

Tabel 2.1 menunjukkan es di kutub (baik utara maupun selatan) merupakan sumber terbesar air tawar lalu diikuti air tanah. Dari tabel 2.1 bila hanya dilihat jumlah air tawar di luar kutub dan diluar es lainnya maka perinciannya ditunjukkan dalam tabel 2.2 L

Vol

Ked

%T

N

Tem

u

um

ala

hd.T

T

o

pat

a

e

man

otal

o

/

Air

t

Km

Keti

Taw

a

2

nggi

ar

l

s

A

(10

)

6

r

an

e

(M)

%

a

( 1 0 6

K m 2

)


1

2

Air

1

10.

78.

98.

tana

3

53

12

73

h

4

0

tawa

,

r

8

Air

8

16.

0.2

0.1

tana

2

50

0

5

Dan

1

91

75.

0.8

au

.

83

5

air

2

9 8

h

. 8 9

dang kal 3

tawa r 4

5

Raw

2

11.

4.2

0.1

a/pa

.

47

5

1

yau

7

Sung

1

2.1

0.0

0.0

1

ai

4

2

1

2

.

8

1

.

1

8 6

7

Air

5

1.1

0.0

0.0

biolo

1

2

022

1

gi

0

Air

5

12.

0.0

0.1

di

1

90

253

2

udar

0

100

a Tota

5

10.

158

l air

1

66

,44

tawa

0

5,1

1 0 0


r

1 Tabel 2.2 Jumlah Air Tawar Diluar Kutub Dan Diluar Es Lainnya Dan Salju (UNESCO, 1987 dalam Chow dkk., 1988)

Tabel 2.2 menunjukkan bahwa air tanah diluar es merupakan sumber air terbesar, yaitu 98.89% dibandingkan dengan total air permukaan yang hanya 1.11%.

2.3. Sumber Daya Air Menurut Sutrisno (2004) sumber-sumber air ada empat yaitu: 1. Air laut Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl, dimana kadar garam NaCl dalam air laut 3%. Dengan keadaan ini, maka air laut tidak memenuhi syarat untuk diminum. 2. Air atmosfir, air meteriologik Dalam keadaan murni, sangat bersih, karena dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran industri/debu dan lain sebagainya. Maka untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada waktu menempung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih banyak mengandung kotoran. Selain itu air hujan mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi (karatan). 3. Air permukaan Adalah air hujan yang mengalir dipermukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri kota dan sebagainya. Beberapa pengotoran ini, untuk masing-masing air permukaan akan berbeda-beda, tergantung pada daerah pengaliran air permukaan ini. Jenis pengotorannya adalah merupakan kotoran fisik, kimia dan bakteriologi. Setelah mengalami suatu pengotoran, pada suatu air permukaan itu akan mengalami suatu proses pembersihan sendiri yang dapat dijelaskan sebagai berikut : udara yang mengandung Oksigen atau gas O2 akan membantu mengalami proses pembusukan yang terjadi pada air permukaan yang telah mengalami pengotoran, karena selama dalam perjalan , O2 akan meresap ke dalam air permukaan. Panjangnya daerah perusakan ini tergantung pada : • Sifat dan banyak pengotoran - Aliran sungai (cepat atau lambat) - Suhu/temperature


• Kadar Oksigen yang terlarut Air permukaan ada 2 macam yaitu :  Air sungai Dalam penggunaannya sebagai air minum, haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai ini pada umumnya mempunyai derejat pengotoran yang tinggi sekali. debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan air minum pada umumnya dapat mencukupi.  Air rawa/danau Kebanyakan air rawa ini berwarna yang disebabkan oleh adanya zat-zat organis yang telah membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air yang menyebabkan warna kuning coklat. Dengan adanya pembusukan kadar zat organis tinggi, maka kadar Fe dan Mn akan tinggi dan dalam keadaan kelarutan O2 sangat kurang (anaerob), maka unsur-unsur Fe dan Mn ini akan larut. Pada permukaan air akan tumbuh algae (lumut) karena adanya sinar matahari dan O2. Untuk pengambilan air, sebaiknya pada kedalaman tertentu di tengah-tengah agar endapanendapan Fe dan Mn tak terbawa, demikian pula pada lumut yang ada pada permukaan rawa/telaga. 4. Air Tanah Menurut Soemarto (1995) Yang dimaksud dengan air tanah adalah air yang menempati rongga-rongga dalam lapisan geologi. Lapisan tanah yang terletak di bawah permukaan air tanah dinamakan daerah jenuh (saturated zone), sedangkan daerah tidak jenuh terletak di atas daerah jenuh sampai ke permukaan tanah, yang rongga-rongganya berisi air dan udara. Karena air tersebut meliputi lengas tanah (soil moisture) dalam daerah perakaran (root zone), maka air mempunyai arti yang sangat penting bagi pertanian,botani dan ilmu tanah. Antara daerah jenuh dan daerah tidak jenuh tidak ada garis batas yang tegas, karena keduanya mempunyai batas yang independen, di mana air dari kedua daerah tersebut dapat bergerak ke daerah yang lain atau sebaliknya. Air tanah merupakan sumber daya penting dalam penyediaan air di seluruh dunia. Penggunaannya dalam irigasi, industri dan air minum makin meluas. Sedangkan menurut Sutrisno (2004) air tanah terbagi atas : •

Air tanah dangkal

Terjadi karena adanya proses peresapan air dari permukaan tanah, lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jernih tetapi lebih banyak


mengandung zat kimia (garam-garam yang terlarut) karena melalui lapisan tanah yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk masing-masing lapisan tanah. Lapisan tanah di sini berfungsi sebagai saringan. Di samping penyaringan, pengotoran juga masih terus berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah, setelah menemui lapisan rapat air, air akan terkumpul merupakan air tanah dangkal di mana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melalui sumur-sumur dangkal. •

Air tanah dalam

Terdapat setelah lapis rapat air yang pertama. Pengambilan air tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini harus digunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100-300 m) akan didapatkan suatu lapis air. Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur ke luar dan dalam keadaan ini, sumur ini disebut dengan sumur artetis. Jika air tak dapat ke luar dengan sendirinya, maka digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam ini.

•

Mata Air

Adalah air tanah yang ke luar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hamper tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas/kualitasnya sama dengan keadaan air dalam. Berdasarkan keluarnya ( mata air) terbagi atas : o Rembesan, dimana air ke luar dari lereng-lereng gunung. o Umbul, di mana air ke luar ke permukaan pada suatu dataran.

2.4. Potensi Sumber Daya Air Air yang mengalir ke bawah di lereng bukit dapat memutarkan roda roda air, yang mengahsilkan tenaga yang berguna. Air pada sutu lereng dapat kehilangan sebagian kapasitasnya untuk kerja dan mempunyai sutu kandungan energy bebas yang lebih rendah daripada air di puncaknya. Jadi kita mempunyai satu aliran air yang bertenaga penggeraknya adalah perbedaan dalam energy bebas di antara puncak, leeng dan dasar lereng. Karena potensial air bertambah dengan naiknya suhu, adalah penting mempertahankan suhu konstn selama satu seri pengukuran. Sebaliknya potensial air adalah


lebih rendah daripada air murni oleh terlarutnya bahan dan juga oleh ikatan air ke permukaan oleh kekuatan matrik. Sirkulasi yang kontinu antara air laut dan air daratan berlangsung terus. Sirkulasi ini dinamakan sirklus hidrologi. Tapi sirkulasi air ini tidak merata, karena kita melihat perbedaan besar persipitasi dari tahun ke tahun, dari musim ke musim dan juga dari wilayah ke wilayah yang lain. Sirkulasi ini dipengaruhi oleh kondisi meteorology (suhu, tekanan atmosfir, angin dan lain-lain) dan kondisi topografi; kondisi meteorology adalah factor factor yang menentukan. Air permukaan tanah yang dibutuhkan untuk kehidupan dan produksi adalah air yang terdapat dalam proses sirkulasi ini. Jadi jika sirkulasi ini tidak merata, maka akan terjadi bermacam macam kesulitan. Jika terjadi sirkulasi yang lebih, seperti banjir, maka harus diadakan pengendalian banjir. Jika terjadi sirkulasi yang kurang, maka kekurangan air ini harus ditambah dalam suatu usaha pemanfaatan air. Untuk lebih jelasnya mengenai potensi air dari masing masing jenissumber air, maka dapat kita lihat sebagai berikut :

2.4.1. Estimasi Potensi Air Hujan Pada Suatu Wilayah Air hujan juga merupakan sumber air baku untuk keperluan rumah tangga, pertanian, dan lain-lain. Air hujan dapat diperoleh dengan cara penampungan, air hujan dari atap rumah dialirkan ke tempat penampungan yang kemudian dapat dipergunakan untuk keperluan rumah tangga. Air hujan tidak selalu dapat digunakan secara langsung, diakibatkan kandungan elektrik yang dikandung awan serta tidak terjaminya sterilisasi wadah penampungan yang terbuka. Pemanenan air hujan (rainwater harvesting) sudah banyak dilakukan sejak lama, khususnya di pedesaaan dimana sumber air lainnya, yaitu air tanah tidak mencukupi, atau pengadaanya terlalu mahal. Pemanenean air hujan digunakan untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga dan ternak, terutama menjelang dan selama musim kemarau panjang. Cara yang dilakukan yaitu dengan pengumpulan air hujan yang mengucur dari atap rumah. Untuk skala besar pemanenan air hujan dilakukan di daerah tangkapan air.(Kodoatie dan Sjarief, 2005). Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan rangkaian pengendalian banjir dalah curah hujan rata rata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada suatu titik tertentu. Curah hujan ini disebut curah hujan wilayah/daerah dan dinyatakan dalam mm.curah hujan suatu daerah harus diperkirakan


dari beberapa titik pengamatan curah hujan. Cara perhitungan curah hujan yang paling sering digunakan adalah cara Thiessen. Cara thiessen digunakan jika titik titik pengamatan di dalam suatu daerah itu tidak tersebar merata, maka cara perhitungan curah hujan rata rata itu dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh tiap titik pengamatan. Berikut rumusnya : = = = Di mana : : curah hujan daerah : curah hujan di tiap titik pengamatan dan n adalah jumlah titik titik pengamatan. : bagian daerah yang mewakili tiap titik pengamatan. :

,

…

Bagian bagian daerah

ditentukan dengan cara seperti berikut :

1) Cantumkan titik titik pengamatan di dalam dan di sekitar daaerah itu pada peta topografi skala 1:50.000, kemudian hubungkan tiap titik yang berdekatan dengan sebuah garis lurus (dengan demikian akan terlukis jaringan segi tiga yang menutupi seluruh daerah). 2) Daerah yang bersangkutan itu dibagi dalam polygon-poligon yang didapat dengan menggambar garis bagi tegak lurus pada tiap sisi segitiga tersebut di atas. Curah hujan dalam tiap polygon itu dianggap diwakili oleh curah hujan dari titik pengamatan dalam tiap polygon itu. Luas tiap polygon itu diukur dengan planimeter atau dengan cara lain.


Gambar 2.2. Pembagian daerah dengan cara Thiessen

2.4.2. Estimasi Potensi Air Sungai Pada Suatu Wilayah

Debit air sungai adalah tinggi permukaan air sungai yang terukur oleh alat ukur permukaan air sungai. Pengukuran dilakukan tiap hari, atau dengan pengertian yang lain debita tau aliran sungai adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Debit air sungai dapat dimanfaatkan dalam pembuatan PAM, saluran irigasi bahkan pembangkit listrik tenaga air. Debit aliran dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti : besar kecilnya aliran dalam sungai, angin, hujan dan lain sebagainya. Untuk kebutuhan usaha pemanfaatan air, pengamatan permukaan air sungai dilakukan pada tempat tempat di mana akan dibangun bangunan seperti bendungan, bangunan bangunan pengambilan air dan lain lain. Untuk kebutuhan usaha pengendalian sungai atau pengaturan sungai, maka pengamatan itu dilaksanakan pada tempat yang dapat memeberikan gambaran mengenai banjir termasuk tempat tempat perubahan tiba tiba dari penampang sungai.


Gambar 2.3. Wilayah Sungai

Salah satu langkah perhitungan untuk mendapatkan debit air sungai bias kita peroleh berdasarkan data curah hujan dengan potensi luasan area sungai tersebut. Dalam Statistik dikenal beberapa jenis distribusi frekuensi dan yang banyak digunakan dalam hidrologi yaitu : 1. 2. 3. 4.

Distribusi Normal Distribusi Gumbell Distribusi Log- Normal Distribusi Log – Person Type III

(Ersin, 1990). Distribusi Normal Distribusi normal atau kurva normal disebut pula distribusi gauss. Distribusi ini mempunyai probability density function sebagai berikut : exp dimana : P (X) = Fungsi densitas peluang normal (ordinat kurva normal) X

= Variabel acak kontinu

µ

= Rata-rata nilai X

σ

= Simpangan baku dari X

Analisis kurva normal cukup menggunakan statistik µ dan σ . Bentuk kurvanya simetris tehadap X = µ, dan grafiknya selalu diatas sumbu datar X serta mendekati sumbu X dan di mulai dari X = µ + 3 σ dan X = µ - 3 σ,nilai mean = median = modus.


Gambar. 2.4. Kurva distribusi frekuensi normal Dari gambar kurva diatas dapat diterangkan bahwa : 1)

Kira-kira 68,27 % terletak di daerah satu deviasi standart sekitar nilai rata-rata yaitu antara (µ - σ ) dan (µ + σ).

2)

Kira-kira 95,45% terletak didaerah dua deviasi standart sekitar nilai rata-ratanya yaitu antara (µ - 2σ ) dan (µ + 2σ)

3)

Kira-kira 99,73 % terletak di daerah tiga deviasi standart sekitar nilai rata-ratanya yaitu antara (µ - 3 σ ) dan (µ - 3 σ ). Rumus yang umum digunakan untuk distribusi normal adalah : =

.S

Di mana : XT

= Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang Ttahun = Nilai rata-rata hitung sampel

s

= Deviasi standard nilai sampel

KT = Faktor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau yang digunakan periode ulang dan tipe model matematik distribusi peluang yang digunakan untuk analisis peluang. (Suripin, 2004). Menurut Harto (2000), menyatakan bahwa masing-masing distribusi mempunyai sifat yang khas, sehingga data curah hujan harus diuji kecocokannya dengan sifat statistik masing-masing distribusi tersebut. Pemilihan distribusi yang tidak benar dapat menimbulkan kesalahan prkiraan yang cukup besar, baik over estimate maupun under estimate. Metode yang umum diterapkan untuk menetapkan debit sungai adalah metode profil sungai (cross section). Pada metode ini debit merupakan hasil perkalian antara luas penampang vertical sungai (profil sungai) dengan kecepatan aliran air.


Q=AxV Keterangan : Q = Debit aliran (m/s) A = Luas Penampang vertical (m) V = Kecepatan aliran sungai (m/s) Luas penampang diukur dengan menggunakan meteran dan piskal (tongkat bambu atau kayu) dan kecepatan aliran diukur dengan menggunakan ‘current meter’.

Rumus DAS Peubah acak khusus luahan banjir sungai sudah menarik para insiyur dan hidrologiwan sejak awal adanya ilmu hidrologi. Sejak itu pula, orang telah mengajukan banyak rumus yang menentukan ‘banjir terbesar’ yang kiranya dapat terjadi di DAS tertentu. Semua rumus itu sifatnya empiris, dan diturunkan dari banjir yang teramati di DAS tertentu dan biasanya berbentuk Q = CAn Di sini Q = luahan banjir dalam m3/det. (atau kaki3/det.) A = luas DAS, dalam km2 (atau mil2) n = angka penunjuk, biasanya antara 0,5 dan 1,25 C = koefisien yang bergantung pada iklim, DAS dan satuan

Untuk kejadian yang tidak dibenarkan penggunaan banjir bencana karena bahaya terhadap hidup manusia dan keamanan bendungan. Rumus serupa dari jenis yang sama, usulan Fuller, banyak digunakan orang di Amerika Serikat : Qav = CA0,8 Di sini A adalah luas DAS dalam mil persegi C koefisien, yang sering diambil sebesar 75 Qav nilai rerata luahan banjir tahunan dalm kaki3/det. Nilai Qav kemudian disulihkan dalam rumus ini Qm = Qav(1+0,8 log7) Di sini T ialah masa ulang dalam tahun dan Qm ialah banjir tahunan terbesar ‘yang paling mungkin’.


2.4.3. Estimasi Potensi Air Tanah Pada Suatu Wilayah Selain air sungai dan air hujan, air tanah juga mempunyai peranan yang sangat penting terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga maupun untuk kepentingan industri. Dibeberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah telah mencapai ± 70%. Sebenarnya di bawah permukaan tanah terdapat kumpulan air yang mempersatukan kumpulan air yang ada di permukaan. Kumpulan air inilah yang disebut air tanah. Air bawah tanah atau sering disangka dengan air tanah, adalah air yang terdapat pada ruang antar butir batuan atau celah-celah batuan. Letak air tanah dapat mencapai beberapa puluh bahkan beberapa ratus meter di bawah permukaan bumi. Lapisan batuan ada yang lolos air atau biasa disebut permeable dan ada pula yang tidak lolos atau kedap air yang biasa disebut impermeable. Lapisan lolos air misalnya terdiri dari kerikil, pasir, batuapung, dan batuan yang retak-retak, sedangkan lapisan kedap air antara lain terdiri dari napal dan tanah liat atau tanah lempung. Sebetulnya tanah lempung dapat menyerap air, namun setelah jenuh air, tanah jenis ini tidak dapat lagi menyerap air. Potensi air tanah di dalam cekungan sangat beragam tergantung dimensi cekungan, karakteristik hidrolika akuifer, iklim dan curah hujan serta kondisi lahan penutup. Secara alamiah potensi air tanah tidak sama di setiap tempat dan bahkan ada daerah yang karena kondisi geologinya dapat dikategorikan merupakan daerah yang sulit air tanah atau tidak mungkin dapat ditemukan air tanah. Curah hujan yang masuk ke dalam tanah dan meresap ke lapisan yang dibawahnya disebut air tanah. Banyaknyan air yang dapat tertampung di bawah permukaaan bergantung pada kesarangan lapisan di bawah tanah. Lapisan pembawa air, disebut akuifer atau pehantar, dapat terdiri dari bahan lepas seperti pasir dan kerikil atau bahan yang mnegras seperti batu pasir dan batu gamping. Batu gamping nisbi kedap, tetapi dapat larut dalam air ajdi sering meiliki kekar dan ‘lorong’ yang lebar lebar yang membuat batuan itu secara keseluruhan serupa dengan batuan sarang dalam kemampuannya untuk memgang air dan bertindak sebagai lapisan pembawa air.(Wilson, 1993). Lapisan geologi yang dapat mengandung air dan dapat melepaskannya dalam jumlah besar disebut sebagai akuifer (akuifer). Apabila akuifer ini di sebelah atas dibatasi oleh muka air itu sendiri adan bagian bawah dibatasi oleh lapisan kedap air, maka akuifer ini disebut sebagai akuifer bebas (unconfined aquiper). Bila akuifer tersebut terletak diantara dua buah lapisan kedap air, maka disebut sebagai akuifer terkekang (confined aquifer). Jumlah air yang


terkandung dalam akuifer maupun tebal lapisan akuifer sangat tergantung dari formasi geologi, porositas, ‘recharge’ dari perkolasi. Jumlah ‘recharge’ ini jelas merupakan fungsi kedalaman hujan, distribusi, sifat tanah dan sifat tutup tumbuhan.(Harto, 1993).

Gambar 2.5. Lapisan Air Tanah Air tanah berada dalam formasi geologi yang tembus air (permeable) yang dinamakan akuifer, yaitu formasi-formasi yang mempunyai struktur yang memungkinkan adanya gerakan air melaluinya dalam kondisi medan (field- condition) biasa. Sebaliknya formasi yang sama sekali tidak tembus air (impermeable) dinamakan aquiclude. Formasi tersebut mengandung air tetapi tidak memungkinkan adanya gerakan air yang melaluinya, sebagai contoh air dalam tanah liat. Akuifer merupakan suatu formasi geologi yang terpenting dalam penyediaan air tanah, jika konsisi memungkinkan air dapat mengalir melewatinya. Menurut fetter (1994) akuifer didefinisikan sebagai suatu formasi geologi yang dapat menyimpan dan meneruskan air dalam jumlah yang cukup. Sebagai lapisan kulit bumi, maka akuifer membentang sangat luas, menjadi semacam reservoir bawah tanah. Pengisian akuifer ini dilakukan oleh resapan air hujan kedalam tanah. Sesuai dengan sifat dan lokasinya dalam siklus hidrologi, maka lapisan akuifer mempunyai fungsi ganda sebagai media penampung (storage fungtion) dan media aliran (conduit fungtion). Aliran air bawah tanah dapat di bedakan dalam aliran akuifer bebas (unconfined aquifer) atau akuifer terkekang (confined aquifer).


Unconfined Aquifer Akifer tidak tertekan (unconfined aquifer) adalah akifer ini (disebut juga akifer bebas, freatik atau non artesis) batas-batasnya adalah muka air tanah. Kelengkungan dan kedalaman muka air tanah beragam tergantung pada kondisi kondisi permukaan, luas pengisian kembali, debit, pemompaan dari sumur, permeabilitas, dan lain-lain. Tipe akifer ini sangat umum dijumpai sebagai lapisan air tanah dangkal (Shallow Groundwater). Akuifer tertekan/terkekang (confined aquifer) adalah lapisan rembesan air yangmengandung kandungan air bawah tanah yang bertekanan lebih besar dari tekanan udara bebas/tekanan atmosfir, karena bagian bawah dan atas dari akuifer ini tersusun dari lapisan kedap air (biasanya tanah liat). Muka air bawah tanah dalam kedudukan ini disebut pisometri, yang dapat berada di atas maupun di bawah muka tanah. Apabila tinggi pisometri berada di atas muka tanah, maka air sumur yang menyadap akuifer jenis ini akan mengalir secara bebas. Air bawah tanah dalam kondisi demikian disebut artoisis atau artesis. Dilihat dari kelulusan lapisan pengurungnya akuifer tertekan/terkekang dapat dibedakan menjadi akuifer setengah tertekan (semi-confined aquifer) atau tertekan penuh (confined aquifer).

Gambar 2.6. Jenis akuifer

Confined Aquifer Akifer tertekan (confined aquifer) adalah akifer ini juga akifer artesis dimana air tanah tertutup antara 2 strata yang relatif kedap air. Airnya ada dibawah tekanan dan bagian atasnya dibatas oleh permukaan piezomeetrik. Jika suatu sumur dimasukkan kedalam akifer ini air


akan menaik sampai aras piezometrik dan akan membentuk suatu sumur yang mengalir, contoh : Air tanah dalam (Deep ground water). Akuifer bebas/tak tertekan (unconfined aquifer) adalah lapisan rembesan air yang mempunyai lapisan dasar kedap air, tetapi bagian atas muka air bawah tanah lapisan ini tidak kedap air, sehingga kandungan air bawah tanah yang bertekanan sama dengan tekanan udara bebas/tekanan atmosfir. Ciri khusus dari akuifer bebas ini adalah muka air bawah tanah yang sekaligus juga merupakan batas atas dari zona jenuh akuifer tersebut. Dalam analisis kebutuhan air pada sistem penyediaan air minum kota tebing tinggi PDAM tirtA BULIAN SELAKU pengelola sistem penyediaan air minum kota tebing tinggi belum mengoptimalkan sumber air tanah ini sebagai sumber air baku untuk kebutuhan air minum kota tebing tinggi.

2.4.4. Mata Air Mata air merupakan air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari dalam tanah hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitasnya sama dengan air tanah dalam. Berdasarkan keluarnya (muncul kepermukaan tanah) mata air, dapat dibedakan menjadi: mata air rembesan, yaitu mata air yang keluar dari lerenglereng dan mata air umbul, yaitu mata air keluar dari suatu daratan (Sutrisno dan Suciastuti, 2002). Mata air (spring) adalah keluaran terpusat dari air bawah tanah yang muncul di permukaansebagai suatu aliran air. Mata air dilihat dari penyebab kemunculannya dapat digolongkan menjadi dua (Bryan vide Tood, 1980), yakni: • Akibat dari kekuatan non gravitasi • Akibat dari kekuatan- kekuatan gravitasi Yang termasuk dalam golongan pertama adalah mata air yang berhubungan dengan rekahan yang meluas hingga jauh ke dalam kerak bumi. Mata air jenis ini biasanya berupa mata air panas. Mata air gravitasi adalah hasil dari aliran air di bawah tekanan hidrostatik. Secara umum jenis-jenisnya dikenal sebagai berikut: • Mata air depresi (depression springs) terbentuk karena permukaan tanah memotong muka air bawah tanah.


• Mata air sentuh (countact springs) terbentuk karena lapisan yang lulus air yang dialasi oleh lapisan yang relatif kedap air teriris oleh muka tanah. • Mata air artesis (artesian springs) terbentuk oleh pelepasan air di bawah tekanan dari akuifer tertekan pada singkapan akuifer atau melalui bukaan dari lapisan penutup. • Mata air pipaan atau rekahan (tubular of fracture springs) muncul dari saluran, seperti lubang pada lava atau saluran pelarutan, atau muncul dari rekahanrekahan batuan padu yang berhubungan dengan air bawah tanah.. Munculan air bawah tanah ke permukaan karena budidaya manusia lewat sumur bor dapat dilakukan dengan menembus saluran tebal akuifer (fully penetrated) atau hanya menembus sebagian tebal akuifer (partially penetrated). Kualitas air dari mata air akan sangat tergantung dari lapisan mineral tanah yang dilaluinya. Hal ini menunjukkan karakter-karakter khusus dari mata air tersebut. Kebanyakan air yang bersumber dari mata air kualitasnya baik sehingga umumnya digunakan sebagai sumber air minum oleh masyarakat sekitarnya. Sebagai sumber air minum masyarakat, maka harus memenuhi beberapa aspek yang meliputi kuantitas, kualitas dan kontinuitas (Arthana, 2007).

2.5. Air Minum/Bersih Bagi manusia kebutuhan akan air sangat mutlak karena sebenarnya zat pembentuk tubuh manusia sebagian besar terdiri dari air yang jumlahnya sekitar 73% dari bagian tubuh. Air di dalam tubuh manusia berfungsi sebagai pengangkut dan pelarut bahan-bahan makanan yang penting bagi tubuh. Sehingga untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya manusia berupaya mendapatkan air yang cukup bagi dirinya. Menurut suripin (2002) penyediaan air bersih (public water supply) pada dasarnya memerlukan air yang langsung dapat diminum (potable water). Air yang dimaksud harus aman (sehat) dan bagus nuntuk diminum, tidak berwarna, tidak berbau, dengan rasa yang segar. Air yang aman (sehat) tidak sama dengan air murni. Air murni, misalnya air suling, adalah tidak berasa. Rasa air berasal dari terlarut nya garam mineral atau bahan campuran lain.


Air bersih harus mempunyai kualitas tinggi secara fisik, kimiawi maupun biologi untuk mencegah timbulnya penyakit. Secara umum kualitas air untuk keperluan air bersih dapat dilihat dibawah ini :

2.5.1 Kualitas Air 2.5.1.1 Standar Kualitas Air Dengan adanya standard kualitas air, orang dapat mengukur kualitas dari berbagai macam air. Setiap jenis air dapat diukur konsentrasi kandungan unsur yang tercantum didalam standard kualitas, dengan demikian dapat diketahui syarat kualitasnya, dengan kata lain standard kualitas dapat digunakan sebagai tolak ukur. Standard kualitas air bersih dapat diartikan sebagai ketentuan-ketentuan berdasarkan Permenkes RI No. 416/Menkes/per/IX/1990 yang biasanya dituangkan dalam bentuk pernyataan atau angka yang menunjukkan persyaratan–persyaratan yang harus dipenuhi agar air tersebut tidak menimbulkan gangguan kesehatan, penyakit, gangguan teknis, serta gangguan dalam segi estetika. Peraturan ini dibuat dengan maksud bahwa air yang memenuhi syarat kesehatan mempunyai peranan penting dalam rangka pemeliharaan, perlindungan serta mempertinggi derajat kesehatan masyarakat. Dengan peraturan ini telah diperoleh landasan hukum dan landasan teknis dalam hal pengawasan kualitas air bersih. Demikian pula halnya dengan air yang digunakan sebagai kebutuhan air bersih sehari-hari, sebaiknya air tersebut tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, jernih, dan mempunyai suhu yang sesuai dengan standard yang ditetapkan sehingga menimbulkan rasa nyaman. Jika salah satu dari syarat tersebut tidak terpenuhi maka besar kemungkinan air itu tidak sehat karena mengandung beberapa zat kimia, mineral, ataupun zat organis/biologis yang dapat mengubah warna, rasa, bau, dan kejernihan air (Azwar, 1990 dalam Putra). 2.5.1.2. Syarat – syarat kualitas air 1. Syarat Fisik Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/Menkes/per/IX/1990, menyatakan bahwa air yang layak dikonsumsi dan digunakan dalam kehidupan sehari - hari adalah air yang mempunyai kualitas yang baik sebagai sumber air minum maupun air baku (air bersih), antara lain harus memenuhi persyaratan secara fisik, tidak berbau, tidak berasa, tidak keruh, serta tidak


berwarna. Pada umunya syarat fisik ini diperhatikan untuk estetika air. Adapun sifat-sifat air secara fisik dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor diantaranya sebagai berikut : 1) Suhu Temperatur air akan mempengaruhi penerimaan masyarakat akan air tersebut dan dapat pula mempengaruhi reaksi kimia dalam pengolahannya terutama apabila temperatur sangat tinggi. Temperatur yang diinginkan adalah ± 30C suhu udara disekitarnya yang dapat memberikan rasa segar, tetapi iklim setempat atau jenis dari sumber-sumber air akan mempengaruhi temperatur air. Disamping itu, temperatur pada air mempengaruhi secara langsung toksisitas banyaknya bahan kimia pencemar, pertumbuhan mikroorganisme, dan virus. 2) Bau dan Rasa Bau dan rasa biasanya terjadi secara bersamaan dan biasanya disebabkan oleh adanya bahanbahan organik yang membusuk, tipe-tipe tertentu organisme mikroskopik, serta persenyawaan-persenyawaan kimia seperti phenol. Bahan bahan yang menyebabkan bau dan rasa ini berasal dari berbagai sumber. Intensitas bau dan rasa dapat meningkat bila terdapat klorinasi. Timbulnya rasa yang menyimpang biasanya disebabkan oleh adanya bahan kimia yang terlarut, dan rasa yang menyimpang tersebut umunya sangat dekat dengan baunya karena pengujian terhadap rasa air jarang dilakukan. Air yang mempunyai bau yang tidak normal juga dianggap mempunyai rasa yang tidak normal (Moersidik, 1999). Untuk standard air bersih sesuai dengan Permenkes RI No. 416/Menkes/per/IX/1990 menyatakan bahwa air bersih tidak berbau dan tidak berasa. 3) Kekeruhan Air dikatakan keruh apabila air tersebut mengandung begitu banyak partikel bahan yang tersuspensi sehingga memberikan warna/rupa yang berlumpur dan kotor. Bahan-bahan yang menyebabkan kekeruhan ini meliputi tanah liat, lumpur, bahan bahan organik yang tersebar dari partikel-partikel kecil yang tersuspensi. Kekeruhan pada air merupakan satu hal yang harus dipertimbangkan dalam penyediaan air bagi umum, mengingat bahwa kekeruhan tersebut akan mengurangi segi estetika, menyulitkan dalam usaha penyaringan, dan akan mengurangi efektivitas usaha desinfeksi (Sutrisno, 2002). Tingkat kekeruhan air dapat diketahui melalui pemeriksaan laboratorium dengan metode Turbidimeter. Untuk standard air bersih ditetapkan oleh Permenkes RI No. 416/Menkes/per/IX/1990, yaitu kekeruhan yang dianjurkan maksimum 25 NTU (Depkes RI, 1995 dalam Putra).


4) Jumlah Zat Padat Terlarut atau Total Dissolved Solid/TDS Padatan terlarut total (Total Dissolved Solid - TDS) adalah bahan – bahan terlarut (diameter < 10-6) dan koloid (diameter < 10-6 – 10-3 mm) yang berupa senyawa – senyawa kimia dan bahan – bahan lain. Bila TDS bertambah maka kesadahan akan naik. Kesadahan yang tinggi dapat mengakibatkan terjadinya endapan/kerak pada system perpipaan (Mulia, 2005). 2. Syarat Kimia Air bersih yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan antara lain Air raksa (Hg), Aluminium (Al), Arsen (As), Barium (Ba), Besi (Fe), Flourida (F), Calsium (Ca), Mangan ( Mn ), Derajat keasaman (pH), Cadmium (Cd), dan zat-zat kimia lainnya. Kandungan zat kimia dalam air bersih yang digunakan sehari-hari hendaknya tidak melebihi kadar maksimum yang diperbolehkan seperti tercantum dalam Permenkes RI 416/Menkes/per/IX/1990. Penggunaan air yang mengandung bahan kimia beracun dan zat-zat kimia yang melebihi kadar maksimum yang diperbolehkan berakibat tidak baik bagi kesehatan dan material yang digunakan manusia. Contohnya pH; pH Air sebaiknya netral yaitu tidak asam dan tidak basa untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan. pH air yang dianjurkan untuk air minum adalah 6,5–9. Air merupakan pelarut yang baik sekali maka jika dibantu dengan pH yang tidak netral dapat melarutkan berbagai elemen kimia yang dilaluinya (Soemirat, 2000 dalam Putra).

3. Syarat Bakteriologis Sumber-sumber air di alam pada umumnya mengandung bakteri, baik air angkasa, air permukaan, maupun air tanah. Jumlah dan jenis bakteri berbeda sesuai dengan tempat dan kondisi yang mempengaruhinya. Penyakit yang ditransmisikan melalui faecal material dapat disebabkan oleh virus, bakteri, protozoa, dan metazoa. Oleh karena itu air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari harus bebas dari bakteri patogen. Bakteri golongan Coli (Coliform bakteri) tidak merupakan bakteri patogen, tetapi bakteri ini merupakan indikator dari pencemaran air oleh bakteri patogen (Soemirat, 2000 dalam Putra). Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/per/IX/1990, bakteri Coliform yang memenuhi syarat untuk air bersih bukan perpipaan adalah < 50 MPN.

2.6. Standar Kebutuhan Air Bersih/ Minum


Penyediaan air bersih untuk masyarakat mempunyai peranan yang sangat penting dalam meningkatkan kesehatan lingkungan atau masyarakat, yakni mempunyai peranan dalam menurunkan angka penderita penyakit, khususnya yang berhubungan dengan air, dan berperan dalam meningkatkan standar atau taraf/kualitas hidup masyarakat. Sampai saat ini, penyediaan air bersih untuk masyarakat diindonesia masih dihadapkan pada beberpa permasalahan yang cukup kompleks dan sampai saat ini belum dapat diatasi sepenuhnya. Salah satu masalah yang masih dihadapi sampai saat ini yakni masih rendahnya tingkat pelayanan air bersih untuk masyarakat. Kebutuhan air bersih adalah banyaknya air yang diperlukan untuk melayani penduduk yang dibagi dalam dua klasifikasi pemakaian air, yaitu untuk keperluan domestik (rumah tangga) dan non domestik.Target pelayanan harus mengacu pada Millenium Development Goals (MDGs) Kotamadya Tebing Tinggi di mana daerah perkotaan harus sudah terlayani 60% dari jumlah penduduk. Dalam melayani jumlah cakupan pelayanan penduduk akan air bersih sesuai target, maka direncanakan kapasitas sistem penyediaan air bersih yang dibagi dalam dua klasifikasi pemakaian air, yaitu untuk keperluan domestik (rumah tangga) dan non domestic. Menurut kodoatie dan sjarief (2005) kebutuhan air yang dimaksud adalah kebutuhan air yang digunakan untuk menunjang segala kegiatan manusia, meliputi air bersih domestic dan non domestik, air irigasi baik pertanian maupun perikanan, dan air untuk penggelontoran kota. Air bersih digunakan untuk memenuhi kebutuhan : a.

Kebutuhan air domestik : keperluan rumah tangga

b.

Kebutuhan air non domestik : untuk industri, pariwisata, tempat ibadah, tempat social serta tempat komersial atau tempat umum lainnya

Kebutuhan Air Domestik Kebutuhan air domestik sangat ditentukan oleh jumlah penduduk dan konsumsi per kapita.kecendrungan populasi dan sejarah populasi dipakai sebagai dasar perhitungan kebutuhan air domestic terutama dalam kecendrungan laju pertumbuhan (growth rate trance). Pertumbuhan ini juga tergantung dari perkembaangan tata ruang kabupaten. (Kodoatie Dan Sjarief,2005) Estimasi populasi untuk masa yang akan dating merupakan salah satu parameter utama dalam penentuan kebutuhan air domestik. Laju penyambungan juga menjadi parameter yang dipakai untuk analisis. Propensitas untuk penyambungan perlu dilakukan untuk mengetahui survey kebutuhan nyata terutama di wilayah yang sudah ada sistem penyambungan penyediaan air bersih dari PDAM. Hal ini akan memberikan dampak terhadap


perubahan harga dan otorirtas public terhadap otoritas suplai air. Untuk penentuan penyambungan di masa yang akan dating maka laju penyambungan yang ada saat ini dapat dipakai sebagai dasar analisis. (Kodoatie Dan Sjarief,2005). Kebutuhan air domestik untuk kota dibagi dalam beberapa kategori, yaitu : 

Kota kategori I ( Metropolitan )

 Kota kategori II ( Kota Besar )  Kota kategori III ( Kota Sedang )  Kota kategori IV ( Kota Kecil )  Kota kategori V ( Desa )

Kategori kota berdasarkan jumlah penduduk (jiwa)

>

100.000

s/d

1.

s/d

1.

00

00

0. Uraian

<

500.000

100.000

0.0

00

0

s/d

50

0.

00

20.000

00

0

. 0 0

Kota

Kota

Kota Metropolita

B

Se

n

es

da

ar

ng

3

4

2

0

0 Kota

1

2

D e

Ke

s

cil

a

5

6

1. Konsumsi Unit

6

Sambungan Rumah

15

(SR)

>

0

(liter/org/

15

-

hari)

0

12 0

90

80

–

-

12

12

0

0

0

–

8 0

2. Konsumsi Unit

20

20

20

20

2


Hidran (HU)

-

-

–

-

(liter/org/hari)

40

40

40

40

0

–

4 0 3. Konsumsi unit non domestik 600 – 900

600 – 900

600

1000–5000

1000– 5000

1500

0.2 – 0.8

0.2 – 0.8

0.2 – 0.8

d. Pariwisata

0.

0.

0.

(liter/deti

1

1

1

k/ha)

–

–

–

0.

0.

0.

3

3

3

a. Niaga Kecil (liter/unit/hari) b. Niaga Besar (liter/unit/hari) c. Industri Besar (liter/detik/ha)

2 4. Kehilang an Air (%)

0 20

20

20

20

-

-

–

-

30

30

30

30

-

3 0 1.15–1.25

5. Faktor Hari Maksimu m

1.15 – 1.25

1.15 – 1.25

*

*

ha

ha

ri

ria

an

n

1.15 – 1.25 * har ian

1.15 – 1.25

*

* ha

h

ria

a

n

r i


a n

1.75 – 2.0 1.75 – 2.0 *h 6.Faktor

ar

Jam

i

Puncak

m ak s

1.75 – 2.0 *h ari m ak s

1.75 – 2.0 *h ari ma ks

1.75 – 2.0 *h ari m ak s

* h a r i m a k s

7. Jumlah Jiwa Per SR (Jiwa )

5

5

5

8. Jumlah Jiwa Per

5 10

HU

10

10

10

0-

(Jiwa)

0

0

0

20 0

5

2 0 0

9. Sisa Tekan Di penyediaan Distribusi

10

10

10

10

24

24

24

24

1 0

(Meter) 10.

Jam

Operasi (jam) 11.

2 4

Volume

1

Reservoir ( % Max

5

Day Demand )

15

15

15

15

-

-

–

-

25

25

25

25

-

2 5


12. SR : HU

13.

50 : 50

50 : 50

s/d

s/d

80

80

:

:

20

20

90

90

7 80

70

:

:

20

30

: 3 0

Cakupan

Pelayanan

0

90

90

(%)

7 0

Tabel 2.3. Kategori Kota berdasarkan Jumlah Penduduk (Sumber : Kriteria Perencanaan Ditjen Cipta Karya Dinas PU, 1996)

Kebutuhan Air Non Domestik Kebutuhan air non-domestik meliputi : pemanfaatan komersial, kebutuhan institusi, dan kebutuhan industri. Kebutuhan air komersil untuk satu daerah cenderung meningkat sejalan dengan peninhkatan penduduk dan perubahan tatguna lahan. Kebutuhan ini bisa mencapai 20 sampai 25% dari total suplai (produksi air). (Kodoatie Dan Sjarief,2005) Kebutuhan institusi antar lain meliputi kebutuhan kebutuhan air untuk sekolah, rumah sakit, gedung, gedung pemerintah, tempat ibadah dan lain-lain. Untuk penentuan besaran besaran kebutuhan ini cukup sulit karena sangat tergantung dari perubahan tata guna lahan dan populasi. Pengalaman menyebutkan angka 5% cukup representative. (Kodoatie Dan Sjarief,2005). Kebutuhan air non domestik menurut kriteria perencanaan pada Dinas PU dapat dilihat dalam Tabel berikut ini :


SEKTOR

NILAI

SATUAN

Sekolah

10

liter/murid/hari

Rumah Sakit

200

liter/bed/hari

Puskesmas

2000

liter/unit/hari

Masjid

3000

liter/unit/hari

Kantor

10

liter/pegawai/hari

Pasar

12000

liter/hektar/hari

Hotel

150

liter/bed/hari

Rumah Makan

100

liter/tempat duduk/hari

Kompleks Militer

60

liter/orang/hari

Kawasan Industri Kawasan Pariwisata

0,2 – 0,8

liter/detik/hektar

0,1 –

liter/detik/hektar

0,3

Tabel 2.4. Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kota Kategori I, II, III, IV (Sumber : Kriteria Perencanaan Ditjen Cipta Karya Dinas PU, 1996)

SEKTOR

NILAI

SATUAN

Sekolah

5

liter/murid/hari

Rumah Sakit

200

liter/bed/hari

Puskesmas

1200

liter/unit/hari

Masjid

3000

liter/unit/hari

Musholla

2000

Liter/unit/hari

Pasar

12000

Liter/hektar/hari

Komersial /

10

Liter/hari

Industri Tabel 2.5. Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori V ( Desa ) (Sumber : Kriteria Perencanaan Ditjen Cipta Karya Dinas PU, 1996)


SEKTOR

NILAI

SATUAN

Lapangan Terbang

10

liter/orang/detik

Pelabuhan

50

liter/orang/detik

StasiunKA dan

10

liter/orang/detik

Terminal bus

0,75

Kawasan

liter/detik/hektar

Industri Tabel 2.6. Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori lain (Sumber : Kriteria Perencanaan Ditjen Cipta Karya Dinas PU, 1996)

2.6.1. Standard Kebutuhan Air Di Negara Lain Perbedaan pemakaian air domestik sangat ditentukan oleh karakteristik komponen yang ada di dalamnya. Sebagai contoh kebutuhan air domestik penduduk kota industri besar di Amerika Serikat sebesar 600 sampai dengan 800 liter/orang/hari, sementara kebutuhan air beberapa kota besar dan daerah perkotaan di dunia sebesar 300 sampai dengan 550 liter/orang/hari. Di Inggris dan Wales sebesar 288 liter/orang/hari tahun 1998/1999. Sementara pada tahun 1997/1998 penggunaan air rata-rata di Skotlandia sudah mencapai 460 liter/orang/hari dan di Irlandia Utara pada saat yang sama sudah mencapai 407 liter/orang/hari. Di negara –negara yang sudah maju kebutuhan airnya terus bergerak naik seiring dengan peningkatan perkapita penduduknya (Souyan, 2000). Contoh lainnya penggunaan air domestik rata-rata penduduk kota montreal di Kanada sebesar 647 liter/orang/hari tahun 1975 sementara penggunaan air domestik pada tahun yang sama di kota Monako, Prancis, sebesar 565 liter/orang/hari. Sedangkan menurut Norken (2006) di Indonesia tahun 1999 alokasi penggunaan air di perkotaan dicanangkan sebesar 125 liter/orang/hari dan 14 60 liter/orang/hari di pedesaan, sementara di Denpasar tahun 2006 kebutuhan air sudah mencapai 274 liter/orang/hari. Kebutuhan air domestik di Indonesia menurut Direktorat Jenderal Sumber Daya Air (2000) mengacu pada data yang dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum melalui Direktorat Air Bersih dengan mengklasifikasikan daerah menjadi dua katagori yaitu kota dan desa. Kriteria kota dibedakan lagi menjadi 5 katagori yaitu kota metropolitan, kota besar, kota sedang dan kota kecil dan desa.


Menurut http://www.seiaapunjab.co.in (India) dalam artikelnya mnegenai “Guidelines for Preparation of water balance for building” dikatakan bahwa untuk jumlah penduduk antara 100000-200000 yang menggunakan sistem perpipaan adalah sebagai berikut :

Tabel 2.7. Tabel standard kebuuhan air di India Dan menurut http://www.spherehandbook.org/ (Eropa) dalam artikelnya mengenai “Water Supply Standard 1 : Access And Water Quantity” dikatakan bahwa jumlah air yang dibutuhkan untuk keperluan rumah tangga dapat bervariasi sesuai dengan iklim, fasilitas sanitasi yang tersedia, kebiasaan masyarakat, praktik agama dan budaya mereka, makanan yang mereka masak, pakaian yang mereka kenakan, dan sebagainya. Konsumsi air umumnya meningkat apabila tempat tinggal dekat sumber air. Bila memungkinkan, 15 liter per orang per hari (l / p / d) atau dapat melebihi standar lokal. Untuk petunjuk tentang jumlah air minimum yang diperlukan dapat dilihat di tabel dibawah ini :

Tabel 2.9. Tabel Standard kebutuhan air di Eropa

2.6.2. Kebocoran Air Kebocoran air dapat didefenidikan sebagai perbedaan antara jumlah air yang diproduksi oleh produsen air dan jumlah air yang terjual kepada konsumen (Unaccounted for water), sesuai dengan yang tercatat di meter-meter air pelanggan. Ada dua jenis kehilangan air pada sistem suspense air bersih yaitu :


•

Kebocoran Fisik Kehilangan secara fisik disebabkan dari kebocoran pipa, reservoir yang melimpas keluar, penguapan, pemadam kebakaran, pebcuci jalan, pembilas pipa/saluran,d an pelayanan air tanpa meter di kadang-kadang terjadi sambungan yang tidak tercatat.(Kodoatie Dan Sjarief,2005)

•

Kebocoran administrasi Jumlah air yang bocor secara administrasi terutama disebabkan oleh meter air tanpa registrasi, juga termasuk kesalahan di dalam sistem pembacaan, pengumpulan dan pembuatan rekening begitu juga kasus kasus (kolusi,korupsi dan nepotisme) yang berpengaruh baik secara langsung maupun tidak langsung terhadap kehilangan air. (Kodoatie Dan Sjarief,2005)

2.6.3. Kehilangan Air Meningkatnya biaya pengadaan air bersih dan kebutuhan akan air bersih terjadi serentak, program kebocoran air perlu ditingkatkan aga keseimbangan aliran pelayanan tidak terganggu. Kehilangan air dapat didefinisikan sebagai perbedaan antara jumlah air yang dirpoduksi oleh produsen air dan jumlah air yang terjual kepada konsumen, sesuai dengan yang tercatat di meter meter air pelanggan. Jumlah air yang tidak tercatat terutama disebabkan oleh kebocoran air dan adanya meter air tanpa registrasi, tetapi juga termasuk air yang digunakan untuk pemadam kebakaran, pencuci jalan, pembilas pipa/saluran dan pelayanan air tanpa meter air. Kadangkadang juga terjadi kesalahan pembacaan meter air, sambungan liar dan lainnyayang secara total meningkatkan jumlah air yang tidak tercatat. Besarnya presentasi jumlah air yang tidak tercatat dapat diambil sebagai patokan dari tingkat kemampuan sistem pengadaan air bersih yang ada. Sistem-sistem yang mempunyai 10%-15% kebocoran total, dianggap berkemampuan sangat bagus dan sistem dengan distribusi air yang kehilangan airnya antara 10%-20% masih dianggap pantas. 2.6.4. Perhitungan Kebutuhan Air Bersih/ Minum Fluktuasi yang terjadi tergantung pada sesuatu aktivitas penggunaan air dalam keseharian masyarakat. Adapun kriteria tingkat kebutuhan air pada


masyarakat dapat digolongkan sebagai berikut (Bambang Purjito, bahan kuliah: Penyediaan Air Bersih):

Kebutuhan harian rata-rata Kebutuhan harian rata-rata untuk keperluan domestik dan non domestik termasuk kehilangan air. Besarnya dihitung berdasarkan kebutuhan akan air rata-rata per orang per hari dihitung dari pemakaian air setiap jam selama 24 jam. Presentase kehilangan air adalah 20% - 30% baik untuk kategori kota kecil, kota sedang maupun kota besar.

Kebutuhan harian rata-rata (Qr), dengan rumus: Qh = dimana : Qh : Pemakaiaan air rata-rata (m³/jam) Qd : Pemakaian air rata-rata sehari (m³) T : Jangka waktu pemakaian (jam) Kebutuhan harian maksimum Kebutuhan air harian dengan menggunakan rumus: Kebutuhan air per hari = Jlh penduduk x keb. rata-rata per hari Q= P. q Qmd = Q x Fmd Dimana:

Qmd = kebutuhan air (liter/hari) P = jumlah jiwa yang akan dilayani sesuai dengan tahun perencanaan (jiwa) q = kebutuhan air perorang perhari (Liter/orang/hari) Fmd = faktor maksimum (1,05-1,15)

Kebutuhan pada jam puncak Kebutuhan harian maksimum dan jam puncak sangat diperlukan dalam perhitungan besarnya kebutuhan air baku, karena hal ini menyangkut kebutuhan padahari-hari tertentu dan pada jam puncak pelayanan. Sehingga penting mempertimbangkan suatu nilai koefisien untuk keperluan tersebut. Kebutuhan air harian maksimum dan jam puncak dihitung berdasarkan kebutuhan dasar dan nilai kebocoran dengan pendekatan sebagai berikut : Qh max = 1,56 * Qh


Kebutuhan total air Kebutuhan total air dengan formula : Qt = Qmd x Qt : kebutuhan air total dengan faktor kehilangan air 20% (Liter/hari)

2.7. Demografi Demografi dalam pengertian yang sempit dinyatakan sebagai “ demografi formal” yang memperhatikan ukuran atau jumlah penduduk, distribusi atau persebaran penduduk, struktur penduduk atau komposisi, dan dinamika atau perubahan penduduk. Ukuran penduduk menyatakan jumlah orang dalam suatu wilayah tertentu. Distribusi penduduk menyatakan persebaran penduduk di dalam suatu wilayah pada suatu waktu tertentu, baik berdasarkan wilayah geografi maupun konsentrasi daerah pemukiman. Stuktur penduduk menyatakan komposisi penduduk berdasarkan jenis kelamin atau golongan umur. Sedangkan perubahan penduduk secara implisit menyatakan pertambahan penduduk atau penurunan jumlah penduduk secara parsial ataupun keseluruhan sebagai akibat berubahnya tiga komponen utama perubahan jumlah penduduk. Kelahiran, kematian, dan migrasi. Dalam pengertian yang lebih luas, domografi juga memperhatikan berbagai karakteristik individu maupun kelompok, yang meliputi tingkat sosial, budaya, dan ekonomi. Karakteristik sosial dapat mencakup status keluarga, tempat lahir, tingkat pendidikan, dan lain sebagainya. Karakteristik ekonomi meliputi antara lain aktivitas ekonomi, jenis pekerjaan, lapangan pekerjaan, dan pendapatan. Sedangkan aspek budaya berkaitan dengan persepsi, aspirasi dan harapan-harapan. Pengetahuan tentang kependudukan adalah penting untuk lembaga-lembaga swasta maupun pemerintah baik di tingkat daerah maupun nasional. Perencanaan perencanaan yang berhubungan dengan pendidikan, perpajakan, kemiliteran, kesejahteraan sosial, perumahan, pertanian, dan perudahaan-perusahaan yang memproduksi barang dan jasa, jalan, rumahrumah sakit,pusat-pusat pertokoandan pusat pusat rekreasi akan menjadi lebih tepat apabila kesemuanya didasarkan pada data kependudukan.


2.7.1. Prediksi Pertumbuhan Penduduk Penduduk adalah Semua orang yang berdomisili di wilayah geografis Republik Indonesia selama 6 bulan atau lebih dan atau orang yang berdomisili kurang dari 6 bulan dengan bertujuan menetap. Sedangkan proyeksi adalah perhitungan dengan meramalkan atau menduga kejadian-kejadian atau hal-hal yang mungkin terjadi di masa yang akan datang. Proyeksi Penduduk adalah perhitungan yang menunujukkan angka Fertilitas, mortalitas dan migrasi di masa yang akan datang. Perkiraan penduduk tidak hanya beberapa tahun, tetapi bisa saja perkiraan beberapa puluh tahun yang akan datang . Jadi proyeksi penduduk menggunakan beberapa asumsi sehingga jumlah penduduk yang akan datang adalah X kalau fertilitas, mortalitas dan migrasi berada pada tingkat tertentu(Abdurrahman Ritonga; 2003). Agar dapat menentukan kebutuhan air bersih pada masa mendatang perlu terlebih dahulu diperhatikan keadaan yang ada pada saat ini dan proyeksi jumlah penduduk di masa mendatang. Maka dipilihlah perhitungan jumlah penduduk dengan metode (Lembaga demografi indonesia,2009): 1. Metode Geometrik 2. Metode Aritmatik 3. Metode Least Square

Metode Geometrik Perhitungan perkembangan populasi berdasarkan pada angka kenaikan penduduk rata – rata pertahun. Presentase pertumbuhan penduduk rata – rata dapat dihitung dari data sensus tahun sebelumnya. Persamaan yang digunakan untuk metode Geometrik ini adalah :

Pn = Po ( 1 + r )n Dimana : Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n; Po = jumlah penduduk pada tahun dasar; r = laju pertumbuhan penduduk; n = jumlah interval

Metode Aritmatik Metode perhitungan dengan cara aritmatik didasarkan pada kenaikan rata-rata jumlah penduduk dengan menggunakan data terakhir dan rata-rata sebelumnya. Dengan cara ini


perkembangan dan pertambahan penduduk akan bersifat linier. Perhitungan ini menggunakan persamaan berikut :

Pn = Pt + I ( n ) I= Dimana : Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n; Pt = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun ke I; Po = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir; t = jumlah tahun yang diketahui.

Metode Least Square Metode ini umumnya digunakan pada daerah yang tingkat pertambahan penduduk 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 kematiaan, kelahiran, dan migrasi. Persamaan untuk metode ini adalah :

Ŷ = a.X + b Dimana : Ŷ = nilai variabel berdasarkan garis regresi; X = variabel independen; a = konstanta; b = koefisien arah regresi linear

Setelah melakukan perhitungan dengan ketiga metode diatas, untuk menentukan metode proyeksi jumlah penduduk yang paling mendekati kebenaran terlebih dahulu perlu dihitung standar deviasi dari hasil perhitungan ketiga metode di atas.

Standar Deviasi

S=

(untuk n > 20) Dimana : S = Standar Deviasi


Xi = Variabel Independen x (jumlah penduduk) Xmean = Nilai Rata-rata X n = Jumlah Data (Sudjana,2006)

2.8. Undang-Undang Sumber Daya Air Undang-undang No.7 Tahun 2004 Tentang Sumber Daya Air o

Pasal 32

(3) Penggunaan air dari sumber air untuk memenuhi kebutuhan pokok sehari-hari, sosial, dan pertanian rakyat dilarang menimbulkan kerusakan pada sumber air dan lingkungannya atau prasarana umum yang bersangkutan. o

Pasal 64

(7) Setiap orang atau bahan usaha dilarang melakukan kegiatan yang mengakibatkan rusaknya prasarana sumber daya air. o

Pasal 94

(2) Dipidana dengan pidana penjara paling lama 6 (enam) tahun dan denda paling banyak Rp1.000.000.000,00 (satu miliar rupiah): a.

Setiap orang yang dengan sengaja melakukan kegiatan penggunaan air yang

mengakibatkan kerugian terhadap orang atau pihak lain dan kerusakan fungsi sumber air sebagaimana dimaksud dalam Pasal 32 ayat (3); atau b.

Setiap orang yang dengan sengaja melakukan kegiatan yang mengakibatkan rusaknya

prasarana sumber daya air sebagaimana dimaksud dalam Pasal 64 ayat (7). o

Pasal 95

(2) Dipidana dengan pidana penjara paling lama 1 (satu) tahun dan denda paling banyak Rp200.000.000,00 (dua ratus juta rupiah): a.

Setiap orang yang karena kelalaiannya melakukan kegiatan penggunaan air yang

mengakibatkan kerugian terhadap orang atau pihak lain dan kerusakan fungsi sumber air sebagaimana dimaksud dalam Pasal 32 ayat (3); atau; b.

Setiap orang yang karena kelalaiannya melakukan kegiatan yang mengakibatkan

kerusakan prasarana sumber daya air sebagaimana dimaksud dalam Pasal 64 ayat (7)


Universitas Sumatera Utara

Recommend Documents