Pengoperasian & Perawatan Sarana Air Bersih Sistem Gravitasi Bahan bacaan praktis untuk teknisi pedesaan. Dalam kerja sama dengan: Kata Pengantar P Penerbit: Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH GIZ Office Jakarta Menara BCA, Level 46 Jl M H Thamrin No 1 Jakarta 10310 Indonesia T + 62 21 23587111 F + 62 21 23587110 E [email protected] I www.giz.de/indonesia Nama proyek: Proyek Penyediaan Air Bersih dan Sanitasi Pedesaan di Nusa Tenggara Timur (ProAir) Atas nama: Kementerian Federal Jerman untuk Kerjasama dan Pembangunan Ekonomi (BMZ) Bahan bacaan ini merupakan penyederhanaan dari Modul ToT teknis dari ACF dengan judul “Model, Ukuran, Konstruksi dan Pemeliharaan jaringan air minum dengan system pemipaan di daerah pedesaan, Edisi 2008” Penyunting: Bernd Unger E [email protected] Penulis: Kris Hau’Oni (AHT-ProAir) E [email protected] Doda Goccy Nugroho (ACF) E [email protected] Penerjemahan: Niko Adria E [email protected] Foto: Basil Rolandsen: halaman depan, 9, 10, 15, 17, 22, 23, 24, 34 (dua-dua) dan 38. ProAir: lain-lain Desain dan susunan: Basil Rolandsen (Bouvet Foundation – Media) E [email protected] I http://bouvetmedia.com Kupang, Nusa Tenggara Timur; Maret 2011 roAir adalah proyek Air Bersih dan Sanitasi pedesaan di wilayah propinsi Nusa Tenggara Timur (ntt) yang diimplemantasikan melalui kerjasama Pemerintah Indonesia (di koordinir oleh Depertemen Kesehatan ri) dan Pemerintah Jerman (diwakili oleh giz dan kfw). ProAir mulai bekerja di ntt tahun 2002 di Kabupaten Sumba Timur (st), Sumba Barat (sb) dan Timor Tengah Selatan (tts); tahun 2006 di Kabupaten Alor dan Ende; tahun 2007 di Sumba Barat Daya (sbd) kabupaten baru pemekaran dari kabupaten induk Sumba Barat. Action Contre La Faim (acf) adalah Organisasi Kemanusiaan Internasional sejak 1979, dan telah bekerja di 40 Negara meliputi program Kesehatan, Gizi, Perilaku Hidup bersih dan sehat, Air, Promosi Kesehatan, Keamanan Makanan dan Advokasi, sejak tahun 2007 acf membantu Pemerintah Kabupaten tts dalam rangka Air Bersih, Sanitasi dan Nutrisi di 20 desa. Sesuai data dari bappeda tts tahun 2009, 53 persen masyarakat tts dikategorikan miskin. Baik ProAir maupun acf mengimplemen­ tasikan proyek sesuai pola Kebijakan Nasional Air Minum dan Penyehatan Lingkungan Berbasis Masyarakat (ampl-bm). Untuk membangun peningkatan kemampuan (capacity building and capacity development) baik staff Pemerintahan maupun staff lsm dan lembaga mitra lainya yang bekerja di bidang ampl-bm, acf melakukan pelatihan teknis untuk menjadi pelatih (Training of Trainers, tot) pembangunan Sarana Air Bersih (sab). Untuk pelatihan itu acf memproduksi modul “Model, Ukuran, Konstruksi dan Pemeliharaan Sistem Jaringan Air Minum Dengan Sistem Pemipaan di Daerah Pedesaan”. Modul acf ini terdiri dari enam komponen dengan judul dan topik sebagai berikut: ɰɰ Informasi umum tentang air dan penyediaan air, edisi 2008. ɰɰ Prinsip dan ukuran dari sebuah jaringan system perpipaan secara gravitasi, edisi 2008. ɰɰ Penyelidikan kelayakan pembangunan penyaluran jaringan air secara gravitasi, edisi 2008. ɰɰ Konstruksi dari sebuah system perpipaan secara gravitasi, edisi 2008. ɰɰ Perawatan infrastruktur, edisi 2008. ɰɰ Ram Pump, edisi 2009. acf membagikan print out modul “Model, Ukuran, Konstruksi dan Pemeliharaan Sistem Jaringan Air Minum Dengan Sistem Pemipaan di Daerah Pedesaan” kepada semua peserta pelatihan tot ini. Salah satu peserta adalah staff ProAir yang berprofesi sebagai pelatih tenaga teknis Badan Pengelola Sarana Air Bersih (bp-sab). Modul bacaan yang disajikan oleh acf pada saat pelatihan tot dinilai sangat lengkap dan kompleks sehingga menjadi tidak mudah dipahami oleh teknisi pemula dalam rangka mengoperasikan dan merawat sarana. Untuk itu staff teknis ProAir yang mengikuti tot di acf berusaha menyederhanakannya modul acf untuk tingkat teknisi bp-sab. Hasil penyederhanaan nya adalah modul teknis yang sedang anda pegang. Kami ingin menggaris bawahi bahwa modul pelatihan teknis ini khusus dibuat untuk para teknisi Badan iii Pengelola Sarana Air Bersih. Jika pembaca ingin membangun sarana yang baru, maka harus berpedoman pada modul induk dari acf “Model, Ukuran, Konstruksi dan Pemeliharaan Sistem Jaringan Air Minum Dengan Sistem Pemipaan di Daerah Pedesaan”. Akhirnya semoga modul ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Daftar Isi Kupang, 17 Pebruari 2011 Mr Bernd M Unger msi Advisor (ProAir giz/aht ntt) Kata Pengantar.......................................................................................................................................................................iii Daftar Isi.................................................................................................................................................................................... v 1 Informasi Umum Tentang Air........................................................................................................... 7 1.1 Pendahuluan.................................................................................................................................................................. 7 1.2 Asal Usul Air................................................................................................................................................................ 8 1.2.1 Darimana Air Berasal?.........................................................................................................................................8 1.2.2 Kemana Air Mengalir?...........................................................................................................................................8 1.2.3 Bagaimana Air Tersimpan?.................................................................................................................................8 1.3 Kebutuhan Akan Air................................................................................................................................................. 10 1.4 Sumber Pencemaran Terhadap Air................................................................................................................... 11 1.5 Perlindungan Sumber Air...................................................................................................................................... 11 1.6 Evek Penggundulan Hutan Terhadap Air Tanah?........................................................................................ 12 1.7 Sumber-Penyediaan Air......................................................................................................................................... 13 1.7.1 Mata Air...................................................................................................................................................................... 13 1.7.2 Hal-Hal Yang Perlu Diperhatikan .............................................................................................................. 14 Kata Pengantar Mr Franklin d'Hauthuille Programme Manager (acf ntt) 2 Pengukuran Debit dan Analisa Kebutuhan Akan Air........................................................... 15 2.1 Pendahuluan................................................................................................................................................................ 15 2.2 Teknik Pengukuran dan Menghitung Debit Air............................................................................................ 16 2.2.1 Bilamana Pengukuran Debit Air Dilakukan?......................................................................................... 16 2.2.2 Teknik, Alat dan Cara Pengukuran Debit Air....................................................................................... 16 2.2.3 Menghitung Debit Air.......................................................................................................................................... 17 2.3 Kebutuhan Air............................................................................................................................................................. 18 2.3.1 Produksi Sumber Mata Air.............................................................................................................................. 18 2.3.2 Kebutuhan Harian................................................................................................................................................. 18 2.3.3 Analisa dan Pengaturan Debit Air pada Tempat-Tempat Pengambilan Air........................19 3 Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya..................................................23 3.1 Pendahuluan................................................................................................................................................................23 3.2 Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi......................................................................................................24 3.2.1 Bak Penangkap / Broncaptering.................................................................................................................... 24 3.2.2 Bak Pengumpul / Tangki Hider....................................................................................................................... 24 3.2.3 Jaringan Pipa Transmisi................................................................................................................................... 24 3.2.4 Bak Penampung / Reservoir............................................................................................................................. 24 3.2.5 Bak Pelepas Tekanan (bpt).............................................................................................................................. 24 3.2.6 Pipa Distribusi........................................................................................................................................................ 24 3.2.7 Tugu Kran / Hidran Umum, dll........................................................................................................................ 24 iv v Daftar Isi 3.3 Bagaimana gfs Bekerja Serta Ukuran dan Desainnya.............................................................................25 3.3.1 Gravitasi ................................................................................................................................................................... 25 3.3.2 Tekanan....................................................................................................................................................................... 26 3.3.3 Menghitung Kehilangan Tenaga (∆P)........................................................................................................ 29 3.4 Jenis-Jenis Katup pada Jaringan Perpipaan Gravitasi..........................................................................35 3.4.1 Katup Pengatur....................................................................................................................................................... 35 3.4.2 Katup Buka Tutup.................................................................................................................................................. 35 3.5 Masalah-Masalah Yang Lazim Dalam Sistem Perpipaan Gravitasi dan Cara Mengatasinya..................................................................................................................................................36 3.5.1 Kejutan-Kejutan Keras Dalam Pipa........................................................................................................... 36 3.5.2 Udara di Dalam Pipa.......................................................................................................................................... 36 3.5.3 Endapan Pada Jaringan Pipa........................................................................................................................ 36 3.5.4 Tempaan Balik / Heat Balik Air..................................................................................................................... 37 4 Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi....................39 4.1 Pendahuluan................................................................................................................................................................39 4.1.1 Mengapa Operasional dan Maitenance (o & m) Perlu Dilakukan?............................................... 39 4.1.2 Apa Yang Dimaksut Dengan Perawatan?................................................................................................ 40 4.2 Perawatan Sarana (Infrastruktur)................................................................................................................... 41 4.2.1 Perawatan Rutin (Monitoring Bulanan)....................................................................................................41 A Lingkungan Tugu Keran Umum (tku) / Hidran Umum (hu).........................................................41 B Jalur Pipa (Transmisi dan Distribusi)................................................................................................41 C Jenis-Jenis Bak / Tangki Pada Sistem Perpipaan Gravitasi..................................................41 4.2.2 Perawatan Berkala...............................................................................................................................................41 4.3 Peralatan Kerja dan Aksesories........................................................................................................................42 4.3.1 Peralatan Kerja dan Cara Pengoperasian............................................................................................. 42 A Peralatan Kerja................................................................................................................................................ 42 B Cara Penggunaan Peralatan Kerja....................................................................................................... 44 4.3.2 Aksesories Jaringan Pipa................................................................................................................................ 47 A Katup...................................................................................................................................................................... 47 B Aksesoris Penyambungan Pipa............................................................................................................... 49 4.4 Rencana Tindak Lanjut (rtl )................................................................................................................................ 51 4.4.1 Rencana Tindak Lanjut Lokasi Pasca Konstruksi..............................................................................51 4.4.2 Rencana Tindak Lanjut Lokasi Konstruksi............................................................................................ 52 vi 1 Informasi Umum Tentang Air 1.1 Pendahuluan J ika kita berbicara tentang air, maka perlu kita ketahui tentang komposisi dari air itu sendiri. Penilitian membuktikan bahwa air murni mengandung molekul-molekul yang dibentuk oleh dua atom hydrogen (h) dan satu atom oksigen (h2o). Kenyataannya air murni jarang ditemukan di alam dikarnakan selama perjalanan ke atmosfir air menyerap sejumlah fariabel karbon dioksida dan gas-gas lainya, serta selama perjalanan melalui kulit bumi berupa air hujan telah terkontaminasi dengan bahan-bahan pencemaran serta mineralmineral tanah dan batuan-batuan di perut bumi (sulfa, klorida, sodium, kalsium, dll) ada juga elemen-elemen utama yang ada di bumi yang bersenyawa di dalam air yang sangat penting bagi manusia (flowrin, magnesium, kalsium, dll). Dengan mengetahi tentang komposisi dari air sendiri maka sedikit kita mengulas tentang vitalisme air bagi semua kehidupan. Penelitian membuktikan bahwa, komponen-komponen utama dari sel-sel hidup adalah air, mulai tumbuh-tumbuhan mengandung 40 persen hingga ubur-ubur 95 persen. Sedangkan tubuh manusia mengandung sekitar 80 persen air atau ¾ dari berat tubuh. Jika kita memiliki berat tubuh 60 kg, maka 48 kg adalah air, sedangkan 12 kg adalah kandungan zat-zat lainya. Jika dalam seharian manusia tidak mengkonsumsi air yang cukup, maka otak tidak dapat bekerja dengan baik dan jika 2–3 hari tidak mengkonsumsi air dapat mengakibatkan kematian. Kekeringan akibat keterbatasan air merupakan pemicu utama terjadinya kelaparan, sanitasi yang buruk serta pendapatan ekonomi yang merosot sehingga mengakibatkan kemiskinan dan gizi buruk di Negara manapun di dunia ini. Data who tahun 2007 membuktikan setidaknya 42 persen dari penduduk Indonesia atau kira-kira 238 juta jiwa tidak dapat memperoleh akses air bersih dan fasilitas sanitasi yang memadai, terutama paada masyarakat miskin yang tinggal di pedesaan. Data tersebut sebagai dasar lahirnya mdgs 2015. Oleh sebab itu, kita dapat menyimpulkan bahwa air merupakan kebutuhan paling vital bagi kehidupan, baik tumbuh-tumbuhan, makluk hidup termasuk manusia. Dengat mengetahui halhal diatas maka semua orang berkewajiban untuk peduli terhadap lingkungan di alam semesta ini. 7 Pada topik ini kita sedikit membahas tentang Daur Air, atau dengan kata lain siklus air, yakni suatu proses alami di dalam atmosfir mulai dari penguapan baik dari laut, dari tumbuhan dll kemudian terjadi pengembunan dan turun berupa hujan. Siklus air ini di ibar­atkan seperti mesin raksasa yang bekerja terus menerus guna menghasilkan air. Kita tidak akan meng­hargai air jika tidak kita ketahui lebih dahulu tentang siklus air, dengan mengetahui tentang siklus air maka kita juga mengetahui komponenkomponen pendukung yang perlu dilindungi dan dilestarikan. Untuk lebih jelas lihat sketsa “Daur Air (Siklus Air).” 1.2.1 Darimana Air Berasal? Setelah kita mengetahui siklus air jelas kita ketahui bahwa dengan adanya pemanasan dari matahari terjadi penguapan baik dari laut, danau, sungai, tumbuh-tumbuhan naik ke atmosfir kemudian terjadi pengembunan berupa awan dan jatuh kembali ke permukaan bumi dalam bentuk hujan. Dari uraian diatas dapat kita ketahui bahwa bumi kita memiliki tiga pusat penyimpanan air raksasa, yakni: Laut, atmosfir (langit), air tanah (permukaan dan air dalam tanah). 8 1.2.2 Kemana Air Mengalir? Air dalam bentuk awan yang jatuh membentuk hujan atau salju (di negara dingin) dan saat di permukaan bumi air mengikuti tiga jalan: ɰɰ Sebagian mengalir dengan cepat diatas tanah. Penyimpanan air alami yang luas di bumi akar tanaman, yang kemudian secara perlahan-lahan membentuk mata-mata air yang melalui proses yang cukup serta membutuhkan waktu bertahun-tahun bahkan ratus tahun. Bumi memiliki penampung air raksasa yakni laut, atmosfir (langit), permukaan (sungai, danau, air permukaan), dan air dalam tanah. Daur Air (Siklus Air). Courtesy Erich Roeckner, Max Planck Institute for Meteorology ɰɰ Sebagian menguap (berubah menjadi uap). ɰɰ Sebagian terserap masuk ke dalam tanah. 1.2.3 Bagaimana Air Tersimpan? Tempat penyimpanan/ reservoir Kapasitas (%) Rata-rata waktu bertahan/menetap air Laut (samudra) 80 3.172 tahun Atmosfir 0,3 4–5 bulan Sungai dan danau 0,1 5–6 tahun Air bawah tanah 19,6 8.250 tahun Courtesy Erich Roeckner, Max Planck Institute for Meteorology 1 – Informasi Umum Tentang Air 1 – Informasi Umum Tentang Air 1.2 Asal Usul Air Air yang mengalir di permukaan Dengan gaya gravitasi air mengalir dari tempat yang tinggi ke tempa yang rendah kemudian membentuk aliran menjadi sungai kecil maupun besar yang kemudian menuju ke laut. Air yang mengalami penguapan Saat hujan pertama dan tanah masih panas air yang jatuh dalam bentuk hujan akan menguap dalam bentuk kabut putih dan menjadi awan. Penguapan juga berasal dari laut dan tumbutumbuhan akibat energi matahari yang panas, begitupun air tanah yang dangkal juga diserap oleh akar tanaman naik ke batang hingga ke daun dan terjadi penguapan dan membentuk awan yang berpindah-pindah akibat tiupan angin. Air yang terserap kedalam tanah Air masuk kedalam tanah melalui cela-cela atau rongga tanah maupun batu-batuan dan 9 1.4 Sumber Pencemaran Terhadap Air Air merupakan kebutuhan vital bagi makluk hidup dan tumbuhan, yakni mulai 40–80 persen air yang dibutuhkan. Misalnya di dalam tubuh Manusia mengandung sekitar 80 persen air. Bila berat tubuh 60 kg maka 48 kg adalah air, sel-sel lain hanya 12 kg saja. Bila manusia kekurangan air maka akan membuat otak tidak bekerja dengan baik. Air sangat penting untuk beberapa kebutuhan, misalnya: ɰɰ Pertanian ɰɰ Peternakan ɰɰ Industri ɰɰ Mandi ɰɰ Minum ɰɰ Dan lain-lain Untuk mengetahui kebutuhan air standar lihat tabel “Jumlah air standar.” Setiap kebutuhan disesuaikan dengan debit air yang yang ada. Air murni mengandung molekol-molekul yang dibentuk oleh dua atom yakni Hitrogen (h) dan satu atom oksigen (h2o) namun hal ini sangat jarang ditemukan di alam akibat adanya pencemaran pencemaran. Contoh sumber pencemaran terhadap air antara lain: ɰɰ Senyawa organik alami (limbah ruma tangga, limbah industri). ɰɰ Racun (logam berat, pestisida, bahanbahan pelarut). ɰɰ Bahan-bahan bergizi (nitrogen, potasium, sodium). ɰɰ Pencemaran fisik (pengerusan tanah, radio aktif [pembangkit nuklir], temperatur [pembangkit listrik]). Jumlah air standar Jumlah minimum yang vital Standar sanitasi 1.5 Perlindungan Sumber Air Kebutuhan dalam rumah tangga 7–20 l/orang/hari 30–60 l/orang/hari Pusat kesehatan 10 l/orang/hari Rumah sakit 50 l/ranjang/hari 50–220 l/ranjang/hari Sekolah 10 l/murid/hari 15–30 l/murid/hari Pasar 10 l/orang/hari Setelah kita mengetahui tentang daur air, dan manfaat air bagi kehidupan dan tumbuhan, maka perlu kita menjaga dan melindungi air yang sudah ada agar dapat bertahan lama demi pemenuhan kebutuhan makluk hidup dan lingkungan. Tempat ibadah 5 l/pengunjung/hari Peternakan kecil (kambing, babi) 5 l/hewan/hari Peternakan besar (sapi) 30–60 l/hewan/hari 10–20 l/hewan/hari Contoh Jalur Pencemaran Akibat Tinja 1 – Informasi Umum Tentang Air 1 – Informasi Umum Tentang Air 1.3 Kebutuhan Akan Air Tujuan melindungi sumber air adalah: ɰɰ Mempertahankan dan menaikan debit sumber air. ɰɰ Sumber air merupakan titik vital dari sistem perpipaan grafitasi (spg) & cakupan pemakai air. ɰɰ Lingkungan sumber air menjadi sehat dan terlindung. ɰɰ Mempertahankan kelestarian lingkungan. ɰɰ Mengurangi pencemaran terhadap air. Pencapaian / ketersediaan 10 Jarak maksimum antara pemakai dan tempat/sumber air 125 hingga 250 m Jumlah maksimum pemakai per tempat/ sumber air 600 150 Contoh A B C D E Sederhana Melindungi Sumber Air: Areal sumber air Saluran pembuangan air hujan Sumber air Pagar perlindungan sumber air Tanggul dengan tanaman hidup 11 Semua tumbu-tumbuhan (pohon, semak, dll) sangat berperan untuk pembentukan dan stabilitas tanah. Saat tanaman yang melindungi tanah dihilangkan, maka kita sudah menciptakan bencana besar yaitu kesuburan tanah akan hilang dan sumber air tanah lambatlaun akan menghilang. Beberapaa efek dari penggundulan hutan adalah: ɰɰ Kita harus berterima kasih kepada akar pohon atau tumbu-tumbuhan yang sudah melindungi tanah dari erosi dan memudahkan rembesan air permukaan ke dalam tanah, sehingga mengurangi aliran air di permukaan tanah. ɰɰ Bila tumbuhtumbuhan dihilangkan dari permukaan tanah, maka akan teradi erosi dan seluruh lapisan tanah yang subur menjadi hilang karena terhanyut oleh aliran air hujan yang deras. Air tidak tertahan lagi dan tidak ada bukaan Gambaran efek penggundulan hutan 12 1.7 Sumber-Penyediaan Air tanah untuk air bisa masuk sehingga air akan mengalir bebas di permukaan tanah dan menyapu bersih semua yang di lewati air tersebut. Akibatnya banjir, longsor dan batuan dalam tanah terkerus keluar dan terbuka sehingga tidak ada lapisan yang bisa menahan/menyimpan air di dalam tanah. ɰɰ Akibat dari hal diatas maka, yang ada hanya batuan dasar yang timbul di permukaan yang seharusnya tempat air tanah disimpan dan lambat laun akan menadi gurun dan tandus. ɰɰ Air Hujan ɰɰ Air Permukaan (sungai, kolam, air tanah) ɰɰ Air Tanah Dalam hal ini yang dibahas hanya air tanah oleh karena system yang kita miliki adalah perpipaan gravitasi. Air tanah umumnya hadir dalam kwalitas bakteorologis yang baik, karna pengendapan nya yang lama dan pemurnian secara otomatis oleh tanah, sehingga air tanah lebih cocok untuk dikonsumsi sehingga pengolahannya tidak terlalu sulit. Semakin dalam tempat tersimpannya air tanah semakin baik kualitas air tersebut, walaupun dapat tercemar oleh mineral- mineral tertentu yang terkandung dalam batu dan larut dalam air. Untuk air tanah yang dalamnya kurang dari tiga meter dikategorikan sebagai air permukaan. 1.7.1 Mata Air Mata air merupakan air tanah yang muncul ke permukaan karna adanya rongga dan tekanan yang mendukung keluarnya air secara terbuka. Air ini mengalir secara grafitasi dari tempat yang lebih tinggi dari tempat ia keluar. Oleh karna ketersediaan Mata air sangat terbatas, maka segala perlakuan di mata air harus sangat berhati hati agar tidak memberikan tekanan balik pada sumber air karna akan mengakibatkan pindahnya mata air atau bahkan sampai hilang. 1 – Informasi Umum Tentang Air 1 – Informasi Umum Tentang Air 1.6 Evek Penggundulan Hutan Terhadap Air Tanah? Contoh sketsa jalur Air Tanah 1. Tanah 2. Air tanah 3. Lapisan padat / batuan dasar Banyak pohon Air tanah terserap & debit air stabil Tanah gundul Air tanah tidak terserapdan debit air menurun 13 Kesimpulan: “Air Bukan Sumber Yang Dapat Diperbaharui” Contoh kesalahan perlakuan pada bagunan di Mata air 2 Pengukuran Debit dan Analisa Kebutuhan Akan Air Bila di tutup Over 1 – Informasi Umum Tentang Air flow 14 2.1 Pendahuluan Konstruksi bangunan penangkap MA yang Salah 1.7.2 Hal-Hal Yang Perlu Diperhatikan ɰɰ Jangan memberikan tekanan balik pada sumber air. ɰɰ Buatlah semua bangunan di bawah level mata air dan dan pasanglah pipa peluap yang sangat dekat dengan pipa inlet (10 cm di bawah pipa inlet) serta pastikan air mengalir bebas melalui pipa peluap (ukuran pipa peluap dua kali lebih besar dari pipa outlet). Konstruksi bangunan penangkap ma yang salah. ɰɰ Bangunlah dinding batu kering sebagai saluran pengalihan atau penahan di sekeliling sumber air. ɰɰ Mamagari area lingkungan sumber air (min 30 m dari tiap sisi). ɰɰ Hindari binatang, mengembala, bertani, penebangan atau aktifitas lain di daerah tersebut. ɰɰ Jauhi sumber pencemaran dari areal atau di atas sumber air. P ada hakeketnya penyaluran air secara gravitasi dinyatakan layak apabila debit air memungkinkan. Pengukuran debit merupakan bagian yang sangat penting dalam merencanakan sebuah Gravity Feed System (gfs), karena dengan mengetahui debit perencana dapat menentukan ɰɰ Sistem gfs yang akan dibangun (terbuka/tertutup); ɰɰ Produksi Mata air selama satu Tahun; ɰɰ Populasi yang dapat dilayani dengan standar tertentu; ɰɰ Hal pendukung lainnya. Setelah mengetahui debit air, maka kita dapat melakukan analisa lanjutan akan kebutuhan air per hari, baik manusia maupun ternak atau kegiata lain yang sangat bergantung pada air di lokasi yang akan dilayani. Jika pembangunan tersebut dalam tahapan perencanaan, sebaiknya analisa penggunaan air untuk populasi yang ada di perhitungkan untuk 10 tahun kedepan. Bermacam cara pengukuran debit air sering dilakukan oleh para teknisi/konsultan, namun pada bagian ini dibahas tentang cara pengukuran dengan menggunakan jam/stop watch dan wadah, hal ini lebih muda dipahami oleh para teknisi pemula. Lebih jelasnya dapat diikuti pada bagian selanjutnya. 15 2.2 Teknik Pengukuran dan Menghitung Debit Air Pengukuran debit air sangatlah penting guna mengetahui produksi mata air setiap bulan selama setahun. Hal ini merupakan kewajiban yang harus dilakukan oleh teknisi agar dapat mengetahui puncak penurunan debit dan maksimal debit dari mata air, sehingga teknisi mampu mengatur air dalam sebuah sistem dalam memenuhi kebutuhan harian penduduk/kelompok pemakai air. 16 Bilamana Pengukuran Debit Air Dilakukan? Untuk daerah di ntt umumnya, musim penghujan terhitung bulan Desember s/d April, sedangkan musim kemarau terhitung bulan Agustus s/d November. Untuk memiliki data yang jelas tentang produksi mata air, maka pengukuran debit air harus dilakukan setiap bulan sehingga kita dapat mengetahui debit air tertinggi dan debit air terendah pada setiap tahun berjalan. Terutama pada puncak kemarau (Oktober–November) sehingga teknisi mampu mengatur atau membagi debit air tersebut pada setiap tku/hu sesuai kebutuhan harian jiwa yang menggunakan air pada tiap tku/hu tersebut. Apabila hal ini diabaikan maka akan terjadi air mengalir pada tku/hu lain yang berada posisi terendah sedangkan tku/hu lain air tidak akan mengalir akibatnya konflik mulai terjadi dan sarana menjadi korban pengrusakan atau iuran tidak berjalan dan akhir dari semua hanyalah kenangan belaka. Jika tujuan pengukuran untuk membangun sarana baru maka dengan mengetahui debit (q) mata air tersebut kita dapat menghitung kebutuhan air populasi setiap hari hingga 10 tahun ke depan. Kita dapat menyimpulkan apakah produksi mata air tersebut cukup atau tidak untuk melayani populasi dimaksut sebelum pembangunan sarana direncanakan (q puncak kemarau). ɰɰ Pasang bambu di atas kolam sebagai pancuran. ɰɰ Tunggu sampai aliran air dari pancuran tersebut stabil (10–15 menit), ɰɰ Ember atau wadah yang telah diketahui volume dalam liter dipasang pada pancuran serentak stop watch/jam dijalankan, tunggu sampai wadah penuh dengan air dan penghitung waktu dihentikan. ɰɰ Catat lamanya waktu pengisian wadah tersebut dan lakukan pengukuran minimal tiga kali. 2.2.3 Menghitung Debit Air Debit diperoleh dengan rumus: Q = V / T atau Debit = liter/detik ɲɲ Q = aliran air (liter/detik) ɲɲ V = volume timba (liter) ɲɲ T = lama waktu pengisian wadah/ ember (detik) Contoh: Hitunglah aliran mata air “Wai Bakul” sebanyak empat kali dengan menggunakan ember (volume 10 liter). Jawab: Pengukuran pertama = 30 detik; Pengukuran kedua = 32 detik; Pengukuran ketiga = 34 detik; Pengukuran keempat = 31 detik; Cara perhitungan : T = ( 30+32+34+31 ) / 4 = 31,75 detik; Q (debit) = 10 (vol timba) / 31,75 = 0,31 liter/detik Dengan perhitungan ini maka diketahui bahwa debit mata air Wai Bakul adalah 0,31 liter/detik. Gambar metode pengukuran debit dengan stop watch dan wadah. 2 – Pengukuran Debit dan Analisa Kebutuhan Akan Air 2 – Pengukuran Debit dan Analisa Kebutuhan Akan Air 2.2.1 2.2.2 Teknik, Alat dan Cara Pengukuran Debit Air Bermacam teknik yang digunakan dalam mengukur debit air, namun disini akan dibahas tentang pengukuran dengan stop watch dan wadah (pengukuran debit < 10 liter). Sebelum melakukan pengukuran, perlu mempersiapkan peralatan pendukung, antara lain: ɰɰ Stop watch/jam tangan (untuk mengetahui detik, menit). ɰɰ Wadah/penampung yang telah diketahui volume dalam liter. ɰɰ Talangan untuk pancuran (bambu dll). ɰɰ Sekop. ɰɰ Parang, pisau, dll. Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut: ɰɰ Bentuk kolam kecil untuk membendung aliran air. 17 2.3 Kebutuhan Air Populasi dalam 10 tahun Contoh: Diketahui debit air Wai Bakul = 0,31 liter/detik Berapa liter air yang tersedia dari sumber air tersebut? = 0,31 x 3.600 detik/jam = 1.116 liter/jam = 1.116 x 24 jam = 26.784 liter/hari (24 jam) Kita telah mengetahui bahwa dengan debit 0,31 liter/detik, maka satu hari (24 jam) air yang tersedia adalah sebesar 26.784 liter. 2.3.2 Kebutuhan Harian Setelah mengetahui total produksi mata air selama 24 jam, maka kita coba menganalisa seberapa besar air tersebut dapat menjawab kebutuhan pemakai. Sebagai dasar kita menggunakan suatu perhitungan standart kebutuhan air dari who. Dari tabel Kebutuhan air untuk “ rt Dasa Elu” kita ketahui bahwa total kebutuhan air untuk “rt Dasa Elu” (kebutuhan populasi saat ini) adalah 9.650 liter perhari (24 jam). Kita coba menganalisa apakah mata air “Wai Bakul” dapat melayani kebutuhan penduduk “rt Dasa Elu”? Diketahui Debit mata air Wai Bakul adalah 26.784 liter per hari (24 jam). Total kebutuhan air penduduk “rt Dasa Elu” per hari (kebutuhan populasi saat ini) adalah 9.650 liter (12 jam). Hasilnya = Produksi mata air - Total kebutuhan = 26.784 liter - 9.650 = 17.134 (kelebihan air) Namun kita juga harus memperkirakan ukuran dari tangki penyimpanan air dengan prinsip ukuran tangki/volume efektif tangki harus sama dengan volulume produksi mata air pada malam hari, atau dengan kata lain ± 10 jam pada malam hari air dapat memenuhi volume tangki. Jika kita membangun sarana baru maka hitunglah perkembangan populasi serta kebutuhan air 10 tahun kedepan, barulah menyimpulkan produksi mata air, serta sarana pendukung yang akan dibangun sehingga ketersediaan air tersebut mampu melayani kebutuhan penduduk hingga 10 tahun kedepan. Untuk membuat perhitungan biasanya kita menggunakan angka pertumbuhan per tahun sebesar tiga persen artinya penduduk bertambah Kebutuhan air untuk “rt Dasa Elu” Kelompok Jumlah saat ini Kebutuhan unit Kebutuhan harian Penduduk 200 orang 40 liter/orang/hari 8.000 liter Sekolah 100 murid 10 liter/orang/hari 1.000 liter Kambing atau babi 130 ternak 5 liter/hewan/hari 650 liter Total 18 9.650 liter air/hari Kelompok Jumlah saat ini Kebutuhan unit Jumlah dalam 10 tahun Kebutuhan harian Penduduk 260 orang 45 liter/orang/hari 349 orang 15.705 liter 20 konsultasi 10 liter/orang/hari 27 konsultasi 270 liter Sekolah 100 murid 15 liter/orang/hari 134 murid 2.010 liter Kambing atau babi 130 ternak 5 liter/hewan/hari 175 ternak 875 liter Pusat kesehatan Total tiga orang per 100 orang di desa dalam waktu satu tahun. Gunakanlah persamaan berikut ini untuk menghitung populasi penduduk 10 tahun ke depan. Populasi dalam 10 tahun = Populasi saat ini x (t+1)N Dimana t = angkah pertumbuhan dan N = jumlah tahun; Dengan mengambil t = 3 % dan N = 10 tahun, kita peroleh; Populasi dalam 10 tahun = populasi saat ini x (1+3/100)10, berarti populasi saat ini x 1.34 (constant) (tabel Populasi dalam 10 tahun). 2.3.3 Analisa dan Pengaturan Debit Air pada Tempat-Tempat Pengambilan Air Topografi atau bentuk tanah yang berbukit sangat mempengaruhi pengaliran air, karena hukum statis air akan mengalir secara penuh ke lokasi tku/hu, sr, ka yang lebih rendah, karena alasan tersebut maka dipasang katup-katup buka tutup dan pengatur untuk mengatur pemerataan aliran air ke setiap tempat pengambilan air. Namun sebelum kita melakukan pengaturan aliran air pada setiap jaringan zona terlebih dahulu mengetahui 18.860 liter air/hari jumlah tapstand (tempat-tempat keran air) yang terpasang di setiap zona, serta menghitung jumlah kebutuhan air untuk komunitas/populasi total yang ditentukan dalam volume liter/orang/hari dan rata-rata aliran air di jalur distribusi dalam liter/jam. Prosedur untuk tiap-tiap zona adalah sbb: ɰɰ Hitung kebutuhan harian (liter/hari). ɰɰ Ketahui aliran rata-rata untuk satu keran, missal 0,25 l/detik, hitung total keran yang terpasang. ɰɰ Ketahui jumlah populasi pada setiap cakupan keran-keran. ɰɰ Ketahui jumlah tepstand (tempat keran) yang terbangun. 2 – Pengukuran Debit dan Analisa Kebutuhan Akan Air 2 – Pengukuran Debit dan Analisa Kebutuhan Akan Air 2.3.1 Produksi Sumber Mata Air Setelah kita mengetahui debit sumber mata air melalui pengukuran yang telah dibahas maka kita akan mencoba menghitung apakah dengan debit tersebut dalam 24 jam mampu menyediakan berapa banyak air yang dapat kita pakai. 19 Setelah membuat sketsa jaringan serta jumlah populasi dan jumlah tempat pengambilan air yang tersedia, kita melakukan perhitungan aliran sbb: 20 Jumlah pemakai Jumlah dalam 10 tahun (rate = 3 %) Kebutuhan unit (l/org/hr) Kebutuhan harian (l/hr) Jumlah keran (aliran tiap keran 0,25 l/det) Jumlah tempat keran Zona 1 335 orang 450 orang 45 20.250 9 5 Zona 2 335 orang 450 orang 45 20.250 2 2 Sekolah 110 pelajar 150 pelajar 15 2.250 1 1 45 konsultasi 60 konsultasi 10 600 1 1 Romah sakit 37 tempat tidur 50 tempat tidur 50 2.500 1 1 Mesjud/gereja 100 pengunjung 135 pengunjung 5 675 1 1 46.525 15 11 Pusat kesehatan Total Dengan data seperti ini kita dapat menghitung aliran air maximum seketika yang terjadi pada saat semua mata keran dibuka: Aliran maximum = Jumlah kran yang dilayani x aliran dari kran per unit (missal/unit kran Q= 0,25 l/detik ). Aliran air maksimum seketika yang dihitung dengan cara ini akan lebih tinggi dari kebutuhan. Dalam prakteknya air yang mengalir dalam jaringan berhubungan dengan aliran maksimal seketika hanya beberapa jam per hari disaat semua keran dibuka (jam-jam puncak pemakaian air). Selanjutnya beberapa kran akan ditutup sehingga aliran akan lebih kecil sehingga volume distribusi harian mendekati perkiraan kebutuhan. Dalam menentukan debit air yang tersedia di setiap mata keran jangan lupa mempertimbangan jumlah waktu yang dibutuhkan oleh setiap jiwa saat memenuhi tempayan atau timba yang akan diisi. Hal ini agar tidak membuat antrian lama saat warga akan mengambil air. Lihat contoh soal. Diketahui: Jumlah populasi penduduk pada zona A 300 jiwa, jika setiap jiwa mengambil air menggunakan ember 10 liter, maka berapakah total waktu yang dibutuhkan oleh populasi 300 jiwa pada zona A untuk mengambil air? Jawab: 1. Diketahui: ɰɰ (Q) Debit air pada mata keran = 0,25 liter/detik. ɰɰ (V) Volume timba yang digunakan = 10 liter. 2. Ditanya: ɰɰ Berapakah (t) waktu yang dibutuhkan satu jiwa untuk mengisi dua jerigen? ɰɰ Berapakah (t) waktu yang dibutuhkan oleh 300 jiwa untuk mengambil air? 3. Jawab: ɰɰ Waktu yang dibutuhkan untuk mengambil satu liter air adalah; 1 ltr : 0,25 l/det = 4 detik. ɰɰ Waktu yang dibutuhkan untuk mengambil 10 liter air adalah; 4 detik x 10 liter = 40 detik. ɰɰ Jika satu kk rata-rata lima jiwa maka: 300 jiwa : 5 Jiwa = 60 kk. ɰɰ Jika satu kk mengambil air empat ember per hari ( 40 liter ), maka 4 ember x 60 kk = 240 ember (2.400 liter). ɰɰ Jika untuk mendapatkan satu liter air membutuhkan empat detik maka: 2.400 liter x 4 detik = 9.600 detik. 9.600 detik = berapa menit? = 9.600 detik : 60 detik = 160 menit. 160 menit = berapa jam? = 160 menit : 60 menit = 2,7 jam adalah total waktu untuk mengisi 240 ember per hari. ɰɰ Jika interval waktu pergantian orang ratarata tiga menit maka: 3 menit x 60 kk = 180 menit. 180 menit = berapa jam? = 180 menit : 60 menit = 3 jam. ɰɰ Total waktu per hari yang dibutuhkan untuk populasi 300 jiwa (60 kk) untuk mengambil air (240 ember) adalah: 2,7 jam + 3 jam = 5,7 jam. 2 – Pengukuran Debit dan Analisa Kebutuhan Akan Air 2 – Pengukuran Debit dan Analisa Kebutuhan Akan Air Zona 21 2 – Pengukuran Debit dan Analisa Kebutuhan Akan Air 3 Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 22 3.1 Pendahuluan D alam bagian ini sedikit diberi gambaran teknis tentang penyaluran secara gravitasi, dengan harapan agar para teknisi pengelola sarana perpipaan gravitasi memahami tentang fungsi dan manfaat dari bagian-bagian dalam sistem yang dimiliki nya, tanpa mengabaikan bagian yang satu dengan yang lain karena komponen-komponen tersebut merupakan satu kesatuan yang tak terpisahkan. Bila salah satu component diabaikan akan mengakibatkan aliran air tidak maksimal bahkan tidak mengalir di dalam pipa. Seorang teknisi yang baik harus memiliki pengetahuan yang cukup serta selalu mencoba dan melakukan analisa yang cermat dengan berpedoman pada prinsip-prinsip utama penga­ liran air secara gravitasi, melakukan analisa yang tepat sebelum melakukan tindakan perbaikan. Hal ini sangat penting agar memini­malisir kerugian berupa tenaga, waktu, aksesories serta biaya dan mobilisasi peralatan yang berlebihan. 23 3.2 Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi 3.3 Bagaimana Dalam sistem perpipaan gravitasi terdiri dari beberapa elemen utama, antara lain: 3.3.1 Gravitasi Penyaluran secara gravitasi dapat berfungsi karna adanya gravitasi. Gravitasi adalah sebuah gaya yang dapat menarik semua benda ke permukaan bumi. Gaya tarik ini yang membuat semua benda jatuh ke tempat yang paling rendah. Sehingga dengan gravitasi air dapat mengalir dari dalam bak dengan berat jenisnya melalui pipa-pipa sampai ke kran-kran yang berada pada level terendah dari level air pada titik awal. 3.2.1 Bak Penangkap / Broncaptering 3.2.2 Bak Pengumpul / Tangki Hider ɰɰ Mencegah peningkatan secara tiba-tiba di mata air apabila ada penyumbatan pada jaringan perpipaan, sehingga tidak menimbulkan tekanan balik pada sumber air. ɰɰ Merupakan tempat pengendapan apabila ada pasir atau lumpur yang terbawa dari sumber air sebelum air masuk kedalam pipa. ɰɰ Menstabilkan Aliran air yang datang dari sumber air. 3.2.7 Tugu Kran / Hidran Umum, dll ɰɰ Tempat pengambilan air yang dilengkapi dengan mata kran untuk buka tutup air. Level Pisometrik 3.2.3 Jaringan Pipa Transmisi ɰɰ Berfungsi mengalirkan air menuju pemakai atau ke bak penampung bila ada. 3.2.4 Bak Penampung / Reservoir ɰɰ Berfungsi menyimpan air apabila kebutuhan pemakai rendah, dan menyediakan air bila kebutuhan pemakai meningkat. ɰɰ Berfungsi juga sebagai tempat pengendapan sendimen-sendimen kecil. ɰɰ Dapat berfungsi sebagai pelepas tekanan. 3.2.5 Bak Pelepas Tekanan (bpt) ɰɰ Berfungsi menjadikan tekanan menjadi 0 (nol). 24 3.2.6 Pipa Distribusi ɰɰ Berfungsi mengalirkan air dari bak penampungan ke tku/hu tempat pengambilan akhir. Bekerja Serta Ukuran dan Desainnya Contoh: ɰɰ Kran 1: Air tidak dapat mengalir karna lebih tinggi dari level air dalam bak/ tangki. ɰɰ Kran 2: Air mengalir tetapi tekanan rendah karna level kran hampir sama dengan level bak/tangki. ɰɰ Kran 3: Air tidak mengalir karna bagian dari pipi berada lebih tinggi dari level air pada bak/ tangki. ɰɰ Kran 4: Air mengalir di kran dengan tekanan yang cukup baik. 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya ɰɰ Bak ini berfungsi melindungi dan mengumpulkan air dari mata air. ɰɰ Melepas tekanan yang melebihi nominasi presure (tekanan yang melebihi kuat tahan dari pipa) agar tidak mengakibatkan kerusakan pada pipa dan asesories akibat tekanan yang tinggi (np). ɰɰ Dapat juga sebagai bak penampung. gfs 25 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya Satuan tekanan adalah kg/cm2, “bar” atau “metres water gauge”: 1 kg/cm2 = 1 Bar = 10 mWG (1 bar = 10 meter tinggi kolom air). Oleh sebab itu tekanan dikategorikan dalam dua jenis tekanan, yaitu: H=10 m = 10 m Tekanan statis / hidro statis Merupakan gaya dorong oleh air pada dindingdinding pipa saat semua kran ditutup (air tidak mengalir dalam pipa). Atau dapat dikatakan berat kolom air pada titk awal sama dengan/ sejajar/sama tinggi dengan berat kolom air pada titik akhir. Dengan mengetahui tekanan statis kita dapat menentukan jenis dan Np pipa yang akan digunakan atau menggunakan bak pelepas tekanan. Pisometrik statis Titik Titik Titik Titik Titik A: B: C: D: E: Pstatis Pstatis Pstatis Pstatis Pstatis = = = = = Tekanan statis / hidro statis. 10 meter 15 meter 20 meter 25 meter 30 meter Contoh hubungan tekanan dan Jenis pipa Pipa plastik (PVC atau PE) Galvanized Iron (Besi Galvanis) (BG) Tekanan dinamis / hidro dinamis Merupakan gaya dorong oleh air pada dindingdinding pipa saat kran dibuka (air mengalir dalam pipa). Tekanan dinamis lebih rendah dari tekanan Statis oleh karna saat air mengalir dalam pipa terjadi kehilangan tenaga akibat gesekan dalam pipa dan kehilangan tenaga itu disebut heat losses. Garis pisometri dapat menggambarkan perubahan semua tekanan air sepanjang jaringan pipa. Hal ini dapat disamakan dengan level yang np pipa Tekanan Nominal (Nominal Pressure) Tekanan Maksimum (P static) NP 6 60 meter NP 10 100 meter NP 16 160 meter NP 16 160 meter NP 25 250 meter akan dicapai air pada sebuah pipa vertical yang dipasang pada jaringan pipa. Jika kita gambarkan garis tekanan air selama mengalir, maka kita akan mendapatkan profil dari “head dinamis” (pizometri dinamis). Adalah bagian dari energy dari air yang digunakan oleh kehilangan tenaga (P) selama proses pemindahan air. Maka tekanan residu (P residual) atau sisa tekanan diperoleh dari P residual (mWG/bar) = H (m) - ∆P (m). 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 26 3.3.2 Tekanan Tekanan air adalah gaya yang mendesak air dalam dinding/wadah yang memuatnya (dinding pipa, dinding bak atau tempat penyimpanan air). Tekanan yang didesak oleh air pada dasar sebuah kolom air hanya tergantung dari tinggi kolom air. Dasar perhitungan tekanan ditmaksut adalah: Berat kolom air = Berat jenis air x Tinggi kolom air = 1 g/cm3 x Tinggi kolom air (cm) = Tekanan pada titik dimaksud (g/cm2) Sehingga diperoleh: Tekanan (g/cm2) = 1 g/cm3 x Tinggi kolom air (cm) = tinggi kolom air 27 28 3.3.3 Menghitung Kehilangan Tenaga (∆P) Kehilangan tenaga dikategorikan menjadi dua bagian yakni, kehilangan tenaga Linier (disebabkan oleh kekasaran pipa), dak kehilangan tenaga sekunder yang disebabkan oleh sambungan-sambungan, elbow, siku-siku, katup, T, klep, dll. Bila semakin banyak kran dibuka, semakin besar jumlah air yang mengalir dalam pipa, makin besar kehilangan energi air, makin besar kehilangan tenaga, semakin kecil tekanan residu. Untuk menghindari pengendapan, penyumbatan, blok udara maupun aliran air yang tidak normal diupayakan minimum pizometri dinamis adalah 10 m dan maximum menurut Hasan Wiliams adalah 30 m. Kehilangan tenaga linier Adalah kehilangan tenaga yang diakibatkan oleh beberapa factor pada pipa sendiri: ɰɰ D (mm): diameter pipa. Semakin kecil diameter pipa, kehilangan tenaga semakin besar. ɰɰ Q (l/s): aliran air di dalam pipa. Semakin tinggi aliran air, semakin besar pula kehilangan tenaga. ɰɰ L (m): panjang pipa. Semakin panjang pipa, semakin besar tekanan yang hilang melalui kehilangan tenaga. ɰɰ Kekasaran pipa: Semakin kasar pipa, head losess semakin besar. Kekasaran pada pipa tergantung dari kualitasnya (material, pabrik pembuat dan usia pipa itu sendiri). Kehilangan tenaga linier dinyatakan dalam meter, kehilangan tenaga per 100 meter panjang pipa memiliki koifisien kehilangan tenaga dari satu persen. Atau setiap 100 meter panjang pipa memiliki kehilangan tenaga sama dengan satu mWG. Perhitungan numeric dari kehilangan tenaga linier dinyatakan dalam persen (f) dan dilakukan dengan sebuah nomograf (terlampir) yang menggambarkan sebuah bentuk grafik hubungan antara diameter internal/dalam dari pipa (d), aliran air dalam pipa (q) dan kehilangan tenaga linier (f) untuk kekasaran tertentu. Kehilangan tenaga dalam mWG (∆P) yang terjadi di sepanjang pipa (L) dapat ditentukan dengan persamaan berikut; ∆P = L X f / 100. Kehilangan tenaga sekunder Kehilangan tenaga sekunder merupakan kehilangan tenaga saat air mengalir dalam pipa melewati fiting-fiting, sambungan-sambungan, siku-siku, katup reduser dan lainnya sehingga kehilangan tenaga sekunder dikategorikan sangat kecil, karena itu didalam perhitungan dapat diabaikan. Kesesuaian diameter-diameter pipa Sebelum melakukan suatu rancangan untuk penyaluran air secara gravitasi terlebih dahulu kita memahami kesamaan diameter-diameter pipa serta klasifikasi tentang kualitas pipa itu sendiri (gi maupun pvc) termasuk kuat tahan terhadap tekanan yang akan diberikan. Kualitas pipa dibedakan dalam dua kategori, yakni pipapipa bertekanan dan pipa-pipa tanpa tekanan. Pipa bertekanan pun bermacam-macam tipe sehingga selalu teliti pada saat ingin membeli dengan berpedoman pada katolog dari pabrik pembuat, sedangkan pipa tanpa tekanan biasanya digunakan untuk sanitasi, pengaman kabel, dll. Diameter-diameter pipa diberikan dalam mm atau dalam Inci. Secara teoritis satu inci = 25 mm. Contoh hubungan diameter pipa. 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 29 Pipa-pipa Pipa Persamaan diameter dalam inci Persamaan diameter dalam mm (dalam / luar) 20 ¾" ½" 15 / 21 25 1" ¾" 20 / 27 32 1" ¼ 1" 26 / 34 40 1" ½ 1" ¼ 33 / 42 50 2" 1" ½ 40 / 49 63 2" ½ 2" 50 / 60 75 3" 2" ½ 66 / 76 90 3" ½ 3" 80 / 90 110 4" ½ 4" 102 / 114 Untuk pipa plastick acuan diameter selalu dinyatakan dengan inci dari diameter luar. 3. Perhatikan beberapa hal agar dapat memperoleh suatu aliran air dalam pipa yang baik. Antara lain: ɰɰ Kecepatan air di dalam pipa harus memenuhi suatu interval tertentu. ɰɰ Tekanan residu/tekanan akhir harus selalu positif. ɰɰ Kecepatan air didalam pipa harus diperhitungkan karena jika kecepatan terlalu tinggi akan menimbulkan gesekan yang berlebihan sehingga akan menyebabkan masalah-masallah hidrolik. Sebaliknya kecepatan yang rendah menyebabkan pengendapan partikelpartikel padat yang terkandung dalam air pada titik-titik yang rendah dan dapat menyumbat aliran air atau mengecilkan diameter pipa. Batas kecepatan aliran air dalam pipa secara teoritis di rekomendasikan sebagai berikut: Diameter (mm) Setelah mengetahui prinsip dan dasar perhitungan kehilangan tenaga atau head losess, maka kita mencoba melakukan perhitungan secara rinci dengan memunculkan beberapa kasus. Perhitungan dapat dimulai dari jalur jaringan utama, kemudian jalur-jalur sekunder. Langkah-langkah yang harus diikuti: 1. Untuk setiap bagian yang harus diketahui adalah: L, H dan Q. 2. Kita tentukan sebuah diameter pipa dan kita melakukan contoh perhitungan kehilangan tenaga dan sisa tekanan. Contoh: H mata air = 36 m, Q = 1 ltr/s dan L = 330 m. ɰɰ Pipa 50 (diameter dalam = 40,8 mm) ɰɰ Head loss dalam meter % = 1,7 m/100 = 1,7 % (dari nomograf) 30 dn dalam inci (diameter dalam) gi ɰɰ Head loss dalam meter = 1,7 x L/100 = 5,6 m ɰɰ Tekanan residu = H - 5,6 m = 30,4 m 20 ke 40 50 / 63 75 / 90 Kecepatan maksimum (m/detik) 2 4 10 Kecepatan minimum (m/detik) 0,3 1 3 Kecapatan air di dalam pipa juga dapat dihitung dengan menggunakan nomograf atau menggunakan persamaan berikut: V = 10³ x Q / A dan A = 3,14 x d² / 4 V = 10³ x 4 x Q / ( 3.14 x d² ) Keterangan: V = kecepatan air dalam mm² A = Penampang pipa dalam mm² Q = aliran air dalam l/det d = diameter internal pipa dalam mm Tekanan sisa (P residu) harus selalu positif Air akan mengalir dengan baik di dalam sebuah pipa jika tekanan residu (sisa tekanan) selalu positif. Contoh: Kasus A: Tekanan sisa adalah positif. Bahwa air mempunyai cukup tenaga untuk mengalir di dalam pipa-pipa dan aliran yang diinginkan mencapai tangki/tempat pengambilan air. Kasus B: Tekanan sisa adalah negatif. Bahwa air tidak mempunyai cukup tenaga untuk mengalir di dalam pipa-pipa. Kecepatan air didalam pipa akan lebih rendah dari yang dibutuhkan dan volume air yang dihasilkan akan lebih rendah dari yang direncanakan. Tekanan sisa harus memenuhi hal-hal sebagai berikut: ɰɰ Minimum harus mempunyai tekanan 10 mWG pada tingkat inlet/jalur masuk air ke tangki penyimpanan dan tangki pemecah tekanan. Angka minimum ini dapat dikurangi menjadi 5 mWG pada jaringan yang pendek. ɰɰ Harus mempunyai tekanan 5–15 mWG pada tingkat kran-kran. Hal ini dapat diketahui dengan menggambarkan garis pisimetrik, untuk menandai bagian dari jaringan pipa yang mempunyai tekanan sisa negatif. Tekanan negatif pada suatu bagian dari jaringan dapat mengakibatkan masalah udara didalam pipaa dan memudahkan masuknya air yang tercemar kedalam pipa akibat kebocoran. Pada saat penampang jaringan pipa berada pada kecuraman yang tinggi, disarankan untuk menjaga tekanan residu yang lebih besar dari 10 mWG. 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya dn dalam mm (diameter luar) pvc /pe 31 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya negatif pada bagian dari jaringan (kasus A), perlu mengganti diameter pipa-pipa, bahkan jika perlu menggunakan diameter pipa yang berbeda sepanjang jalur yang sama (kasus B). Contoh perhitungan: Jika kita mengambil contoh sebuah pengaliran secara gravitasi dimana aliran air (Q) adalah 0,25 l/detik. Pipa-pipa yang tersedia adalah pe 32, pe 40, pe 50 semuanya mempunyai level np 16 bar. 110 100 90 reserv C1 Ketinggian (m) Bagian dari tangki header / utama ke titik C1 Level statis adalah 96,34 meter (= ketinggian tangki header/utama) dan ketinggian titik terendah 39,72 meter (= ketinggian L1). Tekanan statis maksimum dalam pipa adalah 96,3m - 39,7 = 56,6; dengan hasil perhitungan ini maka kita dapat menggunakan pipa np 16 tanpa masalah. Q = 0,25 l/deti, L = Jarak (mata air ke C1) - Jarak (mata air ke tangki header utama) 669,4 - 30 = 639,4 m dan H = 96,3 - 89,3 = 7 m. Jika kita menggunakan pipa berdiameter dalam 40,8 mm (pe 50); F = 0,19 % (dari nomograf) dan ∆P = 0,19 x 639.4 / 100 = 0,9 meter. P res = H + P res (tangki header utama) - ∆P = 7 + 0 - 0,9 = 6,1 m. tangki header 80 70 60 100 m Pisometrik statis ∆P=0,04 m Pisometrik dinamis 50 40 L1 20 P res=3,62m 96,34 m m 30 reservoir 2000 l H =P res + ∆P (m) 3,66 m tangki penyimpanan 10 1 0 32 Dari tangki header / utama ke tangki penyimpanan Pada profil ini tampak puncak tertinggi (C1) dan lembah terdalam (L1) profil topografi ini disebut profil “U”. Pada L1 harus dipasang penguras (wos out) dan pentil udara pada titik C1. Untuk memastikan tidak terjadi masalah pada titik kritis C1, maka kita harus menghitung tekanan sisa (P res) pada titik ini. 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya Untuk menghindari terjadinya tekanan sisa Bagian dari mata air hingga tangki header utama Jarak antara mata air ke tangki header utama adalah 30 meter. Ini merupakan bagian yang penting untuk memastikan aliran air yang baik dan tetap pada bagian ini guna menghindari tekanan balik terhadap mata air. Oleh sebab itu selalu menggunakan diameter pipa yang besar guna menghindari sumbatan-sumbatan udara, endapan, serta menjaga terjadinya peninigkatan aliran/fluktuasi air pada musim hujan, serta mengantisipasi dengan menggunakan lebih dari satu overflow berdiameter besar dengan pemasangan bibir pipa overflow bagian atas sejajar level mata air, sedangkan pipa outlet berada di bawah level mata air. Pada kasus gambar diatas jika dari mata air ke tangki header menggunakan pipa pe 50 (40,8 mm diameter dalam) maka tekanan sisa dan total head adalah: Q = 0,25, L = 30 meter, H = 100 - 94,34 = 3,66 meter. F = 0,14 % (dari nomograf) dan ∆P = 0,14 x 30 / 100 = 0,04 meter. P residu = H + P res (mata air) - ∆P = 3,66 + 0 - 0,04 = 3,62 meter. 0 100 200 300 400 500 600 700 JARAK (m) 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 30 m 33 Tekanan sisa adalah positif tetapi tetap lebih rendah dari tekanan sisa yang disarankan untuk jaringan titik yang tinggi (10 mWG). Bagaimanapun, kecepatan air dalam pipa dibatasi (0,19 m/detik). Dengan mengambil diameter pipa yang lebih besar kita akan menambah tekanan residu pada titik C1 tetapi pada waktu yang bersamaan kita akan mengurangi kecepatan air didalam pipa. Sehingga lebih baik tetap mempertahankan kecepatan air 0,19 m/ detik. Pemasangan washout dan air vent akan membantu untuk mencegah masalah pada bagian L1 dan C1 (diameter yang sesuai pada bagian ini adalah pe 50 np 10). Bagian dari C1 ke tangki penyimpanan Bagian ini mempunyai kemiringan tetap yang menurun, seharusnya ini tidak menjadi suatu masalah yang berkaitan dengan aliran air dalam pipa-pipa. Level statisnya adalah 96,34 meter (= tangki header utama) dan titik terendah adalah 21,72 (= tangki penyimpanan). Tekanan statis maksimum didalam pipa adalah; 96,34 - 21,72 = 74,62 meter. Sehingga tidak masalah jika kita menggunakan pipa dengan np 16. Q = 0,25, L = 1254,2 - 669,4 = 584,8 m dan H = 89,3 - 21,7 = 67,6 m. Jika kita menggunakan pipa berdiameter dalam 26 mm (pe 32): F = 1,35 % (dari nomograf) dan ∆P = 1,35 x 584,8 / 100 = 7,9 m. P res = H + P res C1 - ∆P = 67,6 + 6,1 - 7,9 = 65,8 m. Hasil perhitungan tekanan residu adalah positif dan kecepatan air 0,47 m/detik. Diameter yang tepat adalah pe 32 np 10. Pada sistem jaringan perpipaan dikenal dua jenis katup yakni: 3.4.1 Katup Pengatur Katup tersebut berfungsi menjaga jaringan beroperasi dengan baik.Katup ini digunakan untuk menyesuaikan aliran sesuai kebutuhan atau aliran air lebih besar dari kebutuhan yang dapat mengakibatkan penyumbatan udara di dalam pipa. Contoh: Stop cock valve, atau globe valve. Contoh katup pegatur: Stop cock Valve Stop cock valve plug valve Plug valve 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 3.4 Jenis-Jenis Katup pada Jaringan Perpipaan Gravitasi 3.4.2 Katup Buka Tutup Katup-katup tersebut berfungsi untuk memisahkan berbagai jaringan dari yang satu dengan yang lain (dipersimpangan) atu pada bak bak, ke zona-zona, dan tugu kran atu hidran umum yang dapat mengalirkan atau menutup air apabila dilakukan pembersihan, pembagian air atau mengambil air pada tku/hu. Contoh: Gate valve, ball valve, dll. Gate valve Mata keran Ball valve Floating valve Tall bot valve 34 35 3.5 Masalah-Masalah Yang Lazim Dalam Sistem Perpipaan Gravitasi dan Cara Mengatasinya 36 A: Permukaan pipa kosong. Jika aliran meningkat, h meningkat dan gesekan aliran air terhadap dinding pipi meningkat. B: Jika aliran terus meningkat, h meningkat maka gesekan menjadi lamban, terjadi penurunan gesekan dan aliran menurun atau lamban, hal ini mengakibatkan kejutankejutan pada bagian hulu dan hilir, maka tekanan didalam pipa adalah nol. C: Jika aliran terus bertambah, dan mencapai bagian atas pipa maka tekanan dalam pipa meningkat sehingga memberikan peningkatan lagi pada aliran air. Sebuah aliran bebas pada bagian tertentu dan aliran tekanan pada bagian lain kadang-kadang menyebabkan terjadinya kejutan-kejutan yang keras didalam pipa, sehingga selalu mengontrol aliran atau memfungsikan pelepas udara (Air Vent). 3.5.2 Udara di Dalam Pipa Air didalam pipa, jika dibawah tekanan akan menghasilkan udara sepanjang jalur pipa, sepanjang perjalanan air melewati bermacammacam kondisi tekanan yang mengakibatkan pembentukan gas. Gelembung-gelembung udara yang terbentuk akan terdorong ke atas karna berat jenisnya rendah dari berat jenis air. Udara yang terperangkap membentuk sumbatan udara yang kemudian merintangi aliran air. Hal ini sering terjadi pada saat pengaliran pertama atau pengaliran saat pembersihan atau perbaikan sistem. Hal ini akibat jalur pipa yang naik turun karena topografi. “Untuk menghindari hal ini maka manfaatkan pentil pentil udara yang telah terpasang, atau menambahkan pentil udara pada puncak-puncak yang tidak dilengkapi pentil udara sebelunya.” 3.5.3 Endapan Pada Jaringan Pipa Jenis tanah yang berfariasi bahkan ada yang mudah terkikis berupa lempung atau pasir atau karna musim (hujan dan kemarau) yang sering hanyut bersama air dari sumber, sebagian akan mengendap pada bak-bak sebelumnya, namun yang ringan terus terbawa masuk kedalam pipa dan akan mengendap pada titik terendah dari sistem dan apabila endapan-endapan ini dibiarkan maka akan meningkatkan kehilangan tenaga sehingga terjadi pengurangan aliran dalam jaringan. Tindakan pencegahan adalah memanfaatkan washout yang terpasang pada titik-titik terendah guna mengosongkan pipa atau membuang endapanendapan tersebut. 3.5.4 Tempaan Balik / Heat Balik Air Tempaan balik merupakan tekanan lebih dari gelembung-gelembung yang disebabkan oleh perubahan mendadak dari aliran air didalam pipa karna penutupan katup secara tiba-tiba. Contoh: A. Menahan air secara tiba-tiba (menutup katup secara tiba-tiba). B. Tekanan balik ke hulu (sumber air, dll). C. Tempaan balik ke katup. Cara mencegah yakni menutup atau membuka katup perlahan-lahan. 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 3.5.1 Kejutan-Kejutan Keras Dalam Pipa Hal yang sering terjadi oleh karna bagian lain dari pipa tidak terisi penuh selama air mengalir, sementara pada bagian lain air mengisi dengan penuh akibat dari tekanan yang berbeda karna topografi, sehingga disaat terjadi perubahan dari kedua masalah diatas dapat mengakibatkan suatu persoalan. Contoh: 37 3 – Prinsip Penyaluran Air Secara Gravitasi dan Fungsinya 4 Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 4.1 Pendahuluan 4.1.1 Mengapa Operasional dan Maitenance (o & m) Perlu Dilakukan? Untuk mengetahui mengapa o&m itu perlu dilakukan terhadap sarana perpipaan gravitasi yang telah dibangun baik oleh pihak pemda maupun pihak lsm, dan terutama yang telah dibangun atas kerjasama Pemerintah ri dengan Pemerintah Federal Jerman (ProAir) pada beberapa desa di wilayah Propinsi ntt. Untuk itu kita lihat gambaran/skenario tentang hal tersebut di atas (o&m): Pengaruh 1 38 2 3 Dari gambaran di atas dapat kita lihat mengenai keberlanjutan dari sebah sarana setelah diserahterimakan kepada kelompok pemakai untuk dikelolah sendiri, maka hanya ada tiga pengalaman yang sering ditemukan dimana-mana yakni: ɰɰ A: Kelompok merawat dengan baik bahkan mengembangkan lagi dan berfungsi lebih dari 10 tahun. ɰɰ B: Kelompok merawat dan menggunakan sehingga sarana tetap berfungsi lebih dari 10 tahun. A ɰɰ C: Kelompok tidak merawat dan sarana rusak akhirnya kembali pada kondisi awal. B Tujuan pembangunan semua sarana perpipaan adalah mendekatkan air kepada C masyarakat pemakai air, dengan kualitas dan 5–10 ke depan konstruksi yang cukup baik serta melalui berbagai tahapan yang cukup sulit, dengan harapan sarana dapat berfungsi dalam jangka waktu yang cukup panjang yaitu pada grafik A & B. 1. Sebelum sarana dibangun 2. Selama proses konstruksi 3. Setelah Final Hending Over (fho) / pasca konstruksi 39 40 Tahapan Keterangan Kenyataan dan harapan 1 Sebelum Pembangunan Sarana Masyarakat menggunakan air apa adanya 2 Selama Konstruksi dan setelah Provisional Handing Over ( pho) Setelah Final Handing Over (fho) 3 Setelah Setelah Saat konstruksi dan berfungsi dengan baik fho Ada pengembangan dan dirawat serta berfungsi baik fho Terawat dan berfungsi baik fho Tidak terawat dan banyak kerusakan bahkan tidak berfungsi 4.2 Perawatan Sarana (Infrastruktur) 4.2.1 Perawatan Rutin (Monitoring Bulanan) A Lingkungan Tugu Keran Umum (tku) / Hidran Umum (hu) ɰɰ Periksa keran apakah berfungsi dengan baik atau bocor. Apabila bocor atau rusak segera diganti. ɰɰ Bersihkan lantai dan saluran serta bak perembesan. ɰɰ Pagar pengaman segera diperbaiki apabila rusak. B Jalur Pipa (Transmisi dan Distribusi) ɰɰ Bersihkan jalur pipa dari semak atau rerumputan dan amati apakah ada rembesan akibat kebocoran, bila ada segera digali dan perbaiki kerusakannya. ɰɰ Periksa semua katup dan acsesories yang ada apakah ada yang bocor atau rusak, maka segera diperbaiki atau diganti. ɰɰ Pentil udara maupun wosh out yang ada pada jalur pipa di buka untuk membuang udara maupun endapan lumpur dalam pipa. ɰɰ Pipa yang muncul di permukaan segera ditanam/ ditutup dalam tanah. C Jenis-Jenis Bak / Tangki Pada Sistem Perpipaan Gravitasi ɰɰ Periksa semua katup dan acsesories apakah bocor, rusak atau berfungsi dengan baik. Apabila ada yang rusak segera di benahi atau ganti. ɰɰ Periksa box falve yang ada dan apabila tergenag air segera kuras agar kran tidak berkarat, dan beri oli pada engsel atau slot yang ada. ɰɰ Lihat dasar bak apakah ada endapan lumpur atau tidak. Bila banyak endapan maka lakukan pengurasan melalui wosh out serta cuci sampai bersih. ɰɰ Bersihkan saringan pada pipi out let. ɰɰ Bersihkan lingkungan bak dari sampah maupun semak. ɰɰ Periksa pagar yang ada dan perbaiki bila rusak. ɰɰ Ukur lah debit air pada reservoir dan sumber air untuk mengetahui kestabilan produksi air. ɰɰ Setelah melakukan monitoring dan perawatan sampai ke sumber, maka kembali mengikuti jalur awal anda pergi untuk mengecek kembali, apakah air mengalir normal sampai ke tku/hu. ɰɰ Bawalah format monitoring untuk mencatat semua masalah yang anda temui sebagai bahan pelaporan dan dokumen teknis. 4.2.2 Perawatan Berkala Kerusakan yang tidak terduga sering terjadi, sehingga terkadang membuat jaringan tidak berfungsi, maka perawatan berkala harus dilakukan. Masalah yang sering ditemui pada sarana perpipaan di daerah pedesaan adalah: ɰɰ Air tidak mengalir pada tugu kran/hu atau aliranya sangat kecil. ɰɰ Air yang mengalir di tku/hu sering keruh terlebih setelah hujan. ɰɰ Bocor pada beton-beton bertulang. ɰɰ Bocor pada katup-katup atau kran serta aksesories lainnya. ɰɰ Kerusakan akibat bencana alam. 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi Untuk dapat mempertahankan sarana yang sudah dibagun dalam jangka waktu panjang, perlu melakukan beberapa hal, antara lain: ɰɰ Kwalitas konstruksi yang baik. ɰɰ Teknologi sederhana. ɰɰ Perawatan jaringan yang teratur (terjadwal). Dari penjelasan di atas dapat kita kelompokan sebagai berikut: 4.1.2 Apa Yang Dimaksut Dengan Perawatan? Pada prinsipnya perawatan bertujuan memelihara dan menjaga sarana agar air dapat mengalir dengan baik dan sarana yang rusak dapat segera ditanggulangi/diperbaiki sehingga dapat bertahan dan berfungsi dalam waktu yang lama. Dalam perawatan sarana ada dua kategori: ɰɰ Pekerjaan atau perawatan umum yang dapat dilakukan oleh seluruh anggota cakupan. Misalnya: Pembersihan lingkungan mata air, jalur pipa, bak-bak, sampai Tugu Keran Umum (tku)/Hidran Umum (hu). ɰɰ Pekerjaan teknis yang hanya boleh dilakukan oleh teknisi terlatih. Misalnya: Memperbaiki pipa atau acsesories yang pecah atau bocor, penyetelan katup pengatur atau buka tutup. Keberlanjutan sarana kedepan ada pada kelompok pemakai sarana, dengan rasa memiliki yang tinggi dan kesadaran akan kewajiban dapat menjawap tantangan tersebut diatas. 41 3) Alat snei Alat snei berguna untuk membuat ulir/drat pada pipa besi (pipa gi). Ulir ini digunakan untuk menyambung pipa dengan pipa yang lain dengan menggunakan sambungan socket atau aksessoris penyambung pipa lainnya. 4.3.1 Peralatan Kerja dan Cara Pengoperasian Untuk menghasilkan suatu sistem perpipaan yang baik dengan tujuan agar sarana dapat bertahan lama sesuai dengan jangka waktu yang direncanakan, maka selain pemeliharaan sistem juga diperlukan suatu kualitas pekerjaan yang baik khususnya pada saat pemasangan pipa. Untuk itu diperlukan suatu pengetahuan dasar mengenai kualitas pipa dan aksesoriesnya serta peralatan kerja yang sesuai dengan peruntukannya. Pada pembahasan di bagian ini akan diuraikan secara lengkap penggunaan alat kerja khususnya untuk pekerjaan pemasangan pipa gsp (galvanized steel pipe). Secara umum peralatan yang dibutuhkan dalam pelaksanaan pemasangan sistem perpipaan yaitu untuk pekerjaan tanah dan perpipaan antara lain adalah: ɰɰ Kunci pipa ɰɰ Kunci inggris ɰɰ Alat snei ɰɰ Gergaji besi A Peralatan Kerja 1) Kunci pipa Untuk mengikat atau mengencangkan sambungan pada pipa maka digunakan kunci pipa yang berfungsi untuk menjepit pipa dan memutar pipa drat pipa dapat masuk sepenuh ke dalam alat penyambung pipa (contoh: sambungan pipa dengan socket). Untuk menyambung pipa diperlukan minimal dua buah alat kunci pipa. Kunci pipa 4) Gergaji besi Besar kemungkinan dalam pelaksanaan pekerjaan pemasangan pipa kita harus melakukan pemotongan pipa, hal ini diijinkan tetapi jika menggunakan alat pemotong akan menjamin ujung potongan akan tegak rata/lurus. Alat yang direkomendasikan adalah gi cutter wheel ataupun gergaji besi. Kunci inggris 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 4.3 Peralatan Kerja dan Aksesories 2) Kunci inggris Kunci inggris adalah alat bantu yang berguna untuk membuka atau mengikat baut. Alat ini dapat digunakan pada: ɲɲ Baut-baut sambungan flange ɲɲ Baut-baut pada Gilbaut joint ɲɲ Tangkai katup (valve) 42 43 44 1) Membuat ulir pada pipa Urutan cara membuat ulir/drat baru pada pipa adalah sebagai berikut: ɰɰ Jepit/pres pipa yang akan disnei tersebut dengan menggunakan catok, bila pipa licin dan masih bergerak, antara pipa dan gigi catok dapat dilapisi dengan kain/ kertas kering, hal ini juga menghindari kemungkinan rusaknya pipa karena jepitan terlalu keras. ɰɰ Bagian ujung yang akan disnei, masukkan pada mulut alat snei kemudian tutup/kunci alat snei tersebut, dengan memutar handel yang terdapat pada ujung tangkai snei, sehingga tanda panah mengarah ke atas. ɰɰ Tekan tangkai alat snei ke bawah, kemudian angkat lagi ke atas, terus berulang-ulang, pada saat ditekan ke bawah itulah terjadi proses pembuatan ulir oleh gigi alat snei tersebut. Hal ini dilakukan berulang-ulang hingga ujung draat yang diinginkan selesai. ɰɰ Jika saat tangkai ditekan terasa keras, berarti mulut alat snei tersebut penuh oleh serpihan sisa penyeneian, angkat dan putar handle ke kiri, dan lepaskan hingga arah anak panah mengarah ke bawah. Maka serpihan-serpihan sisa penyenaian tersebut akan terbuang ke bawah. Tarik dan putar lagi ke kanan, hingga anak panah mengarah ke atas, lakukan lagi penyenaian, begitu terus untuk selanjutnya, berulang-ulang hingga lebar drat sekitar 2–3 cm. ɰɰ Jarak terbaik antara alat snei dan catok adalah tidak lebih dari 30 cm, sehingga catok dapat menahan pipa benar-benar kuat, karena jika pipa berputar saat tangkai alat snei ditekan ke bawah, maka tidak akan terbentuk ulir atau drat. 2) Penyambungan pipa Untuk menyambung dua pipa satu ukuran menggunakan socket atau water moor sebagai alat penyambung pipa. Pipa yang sudah terpasang ditahan dengan kunci rantai (terutama untuk pipa berdiameter besar) atau kunci pipa untuk pipa kecil (berdiameter < 50 mm). Pemasang pipa memegang kunci pipa yang lain, akan memutar socket atau water moor kearah kanan, sehingga sambungan kuat. Indikatornya adalah jika semua drat pipa sudah tidak terlihat lagi atau tertutup oleh socket. 3) Pemotongan pipa Jepit pipa yang akan dipotong dengan catok, beri tanda bagian pipa yang akan dipotong, kemudian pada tanda tersebut, jepit pipa dengan alat potong tersebut, putar alat potong kebawah. Tambah kedalam silet potong ¼ putaran untuk setiap 1 x putaran tangkai potong. Setelah pipa terpotong bagian ujung yang akan disambung harus dikikir hingga bagian luarnya tumpul, sehingga tidak membahayakan pekerja. Perlu diwaspadai, pada saat pipa akan putus saat dipotong, agar tidak jatuh pada kaki pekerja. Pada saat pemotongan perlu seorang teman untuk menahan ujung pipa bebas (bagian pipa yang tidak dijepit catok). 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi B Cara Penggunaan Peralatan Kerja 45 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 5) Pemasangan pipa penguras Pipa penguras sangat diperlukan oleh sistem perpipaan karena disini merupakan tempat untuk membersihkan sistem perpipaan yang berasal dari lumpur dan pasir yang mungkin terdapat/ terbawa oleh air. Sistem penguras ini adalah berupa pipa cabang yang dilengkapi dengan katup dan dipasang pada tempat yang rendah, dimana kemungkinan besar endapan material/lumpur terkumpul. Peralatan yang diperlukan dalam pemasangan sistem penguras ini adalah: ɰɰ Kunci pipa: 2 buah ɰɰ Kunci rantai: 1 buah (untuk pipa berdiameter > 50 mm) ɰɰ Alat snei: 1 buah ɰɰ Sikat kawat: 1 buah ɰɰ Alat potong pipa: 1 buah ɰɰ Catok: 1 buah ɰɰ Seal tape (sekcukupnya) Adapun material yang diperlukan dalam pemasangan sistem penguras untuk sistem perpipaan, sebenarnya tergantung pada kondisi saluran penerima buangan, beda elevasi, jenis pipa yang digunakan, dan lain-lain. Material yang dibutuhkan dalam pembuatan sistem penguras adalah: ɰɰ Reducing tee (female): 1 buah ɰɰ Double nipple : 4 buah ɰɰ Water moor: 2 buah ɰɰ Gate valve (female): 1 buah (untuk katup penguras) ɰɰ Gate valve (female): 1 buah (untuk katup jalur pipa) ɰɰ Elbow 90°: 1 buah ɰɰ Pipa penguras: tergantung ɰɰ Box valve 6) Pemasangan air valve (katup pelepas udara) Penempatan katup ini adalah pada lokasi yang tinggi, dimana diperkirakan akan terjadi akumulasi udara yang terjebak dalam pipa. Peralatan yang dibutuhkan dalam pekerjaan pemasangan adalah: ɰɰ Kunci pipa: 2 buah ɰɰ Kunci rantai: 1 buah (untuk pipa berdiameter > 50 mm) ɰɰ Sikat kawat: 1 buah ɰɰ Alat potong pipa: 1 buah ɰɰ Catok: 1 buah ɰɰ Alat snei: 1 buah ɰɰ Seal tape (sekcukupnya) Accessories pipa yang diperlukan: ɰɰ Reducing tee: 1 buah ɰɰ Water moor: 2 buah ɰɰ Double nipple: 1 buah (untuk katup penguras) ɰɰ Air valve: 1 buah ɰɰ Pipa penguras: tergantung ɰɰ Pipa pendek (kedua ujung di snei) 4.3.2 Aksesories Jaringan Pipa Agar pengaliran air di dalam pipa dapat berjalan dengan baik, maka seringkali jaringan pipa tersebut perlu dilengkapi dengan perlengkapan jaringan pipa, antara lain: ɰɰ Katup sekat (gate valve atau sluice valve) ɰɰ Katup pencegah aliran bailik (check valve) ɰɰ Katup udara (air valve) ɰɰ Katup penguras (washout) Selain dari itu juga untuk menghubungkan pipa atau membelokkan arah pipa maka digunakan peralatan lain misalnya: ɰɰ Socket (cincin) ɰɰ Bend (elbow/knee) ɰɰ Water moor ɰɰ Reducer (over soc) ɰɰ Nipple ɰɰ Gilbout joint ɰɰ Flange ɰɰ Tee ɰɰ Klam sadel 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 46 4) Pemasangan katup pembuka / penutup aliran Katup pembuka atau penutup aliran (gate valve) yang dipergunakan dalam sistem pedesaan menggunakan jenis sambungan berupa ulir/draat atau sambungan flange. Dalam pembahasan ini mengenai sambungan dengan menggunakan ulir/ draat. Setiap pemasangan katup jenis ini memerlukan alat: ɰɰ Kunci pipa: 2 buah ɰɰ Kunci rantai: 1 buah (untuk pipa berdiameter > 50 mm) ɰɰ Sikat kawat: 1 buah ɰɰ Seal tape (secukupnya) Tiap pemasangan satu unit gate valve memerlukan material/fitting sebagai berikut: ɰɰ Walter moor: 2 buah ɰɰ Double nipple: 2 buah Pemasangan gate valve (female) adalah sama dengan pemasangan pipa dengan sambungan draat dengan urutan dari kiri ke kanan: pipa gs (draat luar) water moor–doble nipple–gate valve– double nipple–water moor pipa gs (draat luar). A Katup Secara umum katup dapat dikelompokkan berdasarkan fungsinya, yaitu: ɰɰ Katup untuk mengatur debit aliran air. ɰɰ Katup untuk membuka/menutup aliran. 1) Katup sekat (gate valve) Katup sekat berfungsi untuk membuka dan menutup aliran air bolak-balik. Dengan demikian ini hanya dioperasikan dengan membuka penuh atau menutup penuh aliran air. Prinsip kerja dari katup ini adalah dengan menutup/membuka lubang yang dialiri air dengan cara menurunkan/ menaikkan penutup lubang tersebut dengan alat pemutarnya. 47 48 3) Katup udara (air valve) Katup udara berfungsi untuk melepaskan gelembung udara yang terjebak didalam pipa. akibat dari adanya udara dalam pipa dapat menyebabkan debit aliran air dalam pipa menjadi berkurang atau terhenti sama sekali. Penyebab: ɰɰ Ada kebocoran dalam pipa. ɰɰ Permukaan air dalam reservoir lebih rendah dari bagian atas pipa outlet. ɰɰ Kalau tekanan air didalam pipa turun. 4) Katup penguras pipa (blowoff) Katup penguras digunakan untuk menguras kotoran jaringan pipa. Katup penguras ini diletakkan pada jaringan pipa ditempattempat yang letaknya relative rendah sebelum jembatan pipa. kotoran dalam pipa yang mengendap dan terakumulasi dalam pipa akan menyebabkan diameter jumlah debit aliran dalam pipa menjadi berkurang atau terhenti sama sekali. B Aksesoris Penyambungan Pipa 1) Socket / Cincin Socket berfungsi untuk menyambung dua buah pipa dengan diameter yang sama dan berulir. Diameter yang tersedia dipasaran umumnya dari diameter ½" s.d 6". 2) Bend / Elbow / Knee Bend, elbow atau knee berfumgsi untuk menyambung dua buah pipa dan membelokkan arah pipa (90°, 45°, 22°), sambungan dengan elbow dapat dengan ulir ataupun dengan flange. 3) Water moor Water moor berfungsi untuk menyambung pipa tetapi juga berfungsi untuk kemudahan dalam pemeliharaan pemeliharaan jaringan perpipaan. 4) Reducer / Oversoc Reducer berfungsi untuk menyambung dua buah pipa dengan diameter yang berbeda. Misalnya penyambungan pipa diameter 2" ke diameter 1". 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 2) Katup pencegah aliran balik (check valve) Katup pencegah aliran balik digunakan agar tidak terjadi aliran bolak balik. Biasanya katup pencegah aliran balik diletakkan pada kondisi pipa dimana akan terjadi water hamer (aliran balik) misalnya pada water meter zona. 49 5) Double nipple Double nipple biasanya digunakan pada sambungan yang banyak aksesoris misalnya sambungan pada water meter. Fungsi adalah untuk menghubungkan sambungan yang ada celah dan kemudahan untuk pemeliharaan. 4.4 Rencana Tindak Lanjut (rtl) Setelah memperoleh sedikit informasi tentang prinsip perpipaan gravitasi, perlu dilakukan rtl atau rencana tindak lanut dengan tujuan dapat memonitor perubahan yang terjadi sebelum 50 6) Gilbout joint Gilbout joint adalah Sambungan antar pipa dengan maksimum bengkok 10° (deflection 10°). Rencana Tindak Lanjut Lokasi Pasca Konstruksi Uraian Kegiatan Monitoring Bulanan: Melakukan monitoring secara keseluruhan pada sarana masingmasing dan menyampaikan hasil monitoring tertulis pada Pokja ampl- bm . Perawatan Rutin: 7) Flange Flange adalah penyambungan pipa dengan menggunakan baut. Melakukan perawatan rutin pada semua bagian dari sarana termasuk pembersihan mulai dari tk /hu sampai ke sumber air (teknis dan non teknis). Perawatan Berkala: Melakukan perbaikan apabila ada kerusakan dalam sistem secara menyeluruh sesuai kemampuan yang suda dimiliki. 8) Tee Sambungan Tee berfungsi untuk mengatur/ membagi aliran dari diameter besar ke diameter kecil, atau diameter yang sama. Catatan: Setelah pelatihan dan bila ada kerusakan serius diluar kemampuan teknisi segera melapor ke pihak Pokja ampl- bm . Waktu Penanggung jawab Pendukung Dilakukan setiap bulan Teknisi bp - sab Minimal 3 bulan sekali bp - sab & Teknisi bp - sab & Anggota Cakupan Kadang kadang sesuai kebutuhan/keadaan bp - sab & Teknisi bp - sab & Anggota Cakupan 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi 4.4.1 pelatihan dilakukan dan setelah pelatihan dilakukan. rtl akan di bagi dua, yani rtl lokasi pasca konstruksi & lokasi konstruksi. 51 4.4.2 Rencana Tindak Lanjut Lokasi Konstruksi Uraian Kegiatan Monitoring Bulanan: Melakukan monitoring secara keseluruhan pada sarana masingmasing dan menyampaikan hasil monitoring tertulis pada ProAir. 4 – Operasional dan Perawatan Infrastruktur Sarana Perpipaan Gravitasi Perawatan Rutin: Melakukan perawatan rutin khususnya pembersihan mulai dari tk /hu sampai ke sumber air dan mengganti mata kran yang rusak. Perawatan Berkala: Melakukan perbaikan/mengganti apabila ada kerusakan pada mata kran sesuai kemampuan yang suda dimiliki. Waktu Penanggung jawab Pendukung Dilakukan setiap bulan Teknisi bp - sab Minimal 3 bulan sekali Kadang kadang sesuai kebutuhan/keadaan bp - sab bp - sab & Teknisi & Teknisi bp - sab & Anggota Cakupan bp - sab & Anggota Cakupan Catatan: Jangan melakukan perbaikan apapun pada sistem sebelum fho . Selamat Bekerja dan Keselamatan Sarana serta Sumber Air, ada di Tangan Anda. AHT GROUP AG [AHT] adalah sebuah perusahaan konsultasi swasta/ milik pribadi yang didirikan pada tahun 1960, pada waktu itu bernama Agrar-und Hydrotechnik GmbH. Kami menawarkan jasa manajemen dan teknik di beberapa bidang keahlian inti, seperti: • Air • Pertanian • Lingkungan Hidup dan Perubahan Iklim • Limbah • Desentralisasi dan Good Governance Klien kami mencakup lembaga-lembaga pemerintahan di tingkat nasional dan lokal, serta semua organisasi pembangunan internasional penting. Jangkauan pelayanan jasa yang kami berikan meliputi aspekaspek manajemen dan organisasi, pengembangan dan pelatihan kelembagaan, dan keseluruhan siklus proyek – mulai dari penyelidikan awal lokasi dan penelitian pra-kelayakan, hingga ke rancangan rinci, pelaksanaan dan penilaian proyek. Pada saat ini, AHT mempekerjakan sebuah tim yang terdiri dari 53 personil tetap dengan latar belakang berbagai disiplin ilmu dan kewarganegaraan, gabungan tenaga ahli muda yang bermutu dengan tenaga ahli senior yang berpengalaman. Selain itu, kami juga bisa mendatangkan beragam spesialis, serta memiliki jaringan tenaga ahli lepas [freelancer] dan perusahaan mitra yang luas. AHT memiliki pengalaman yang luas di Asia Tenggara dan Asia Timur. Sejak tahun 1991, kami telah memiliki kantor cabang di Jakarta dan telah melaksanakan sekitar 30 buah proyek di Indonesia. Kantor cabang AHT di Jakarta dapat befungsi sebagai kantor pembantu untuk komunikasi, logistik, dan pengaturan perjalanan di Indonesia. E [email protected] I http://www.aht-group.com 52 AHT Group ag telah mengimplementasikan komponen pemberdayaan masyarakat untuk program penyediaan air bersih dan sanitasi pedesaan ProAir atas nama Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH pada tahun 2002 sampai dengan 2011. Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH GIZ Office Jakarta Menara BCA, Level 46 Jl M H Thamrin No 1 Jakarta 10310 Indonesia T + 62 21 23587111 F + 62 21 23587110 E [email protected] I www.giz.de/indonesia
