PERHITUNGAN DAYA DUKUNG DAYA TAMPUNG AIR

2

Daerah Aliran Sungai

Alam semesta meyediakan aik

yang mengalir dari hulu ke

hilir”

Daya Air (SDA) perlu

(sifat SDA konstruktif dan

Sumber

dikelola

destruktif)

SDA kuantitas (debit) dan kualitas

3

Menghitung debit andalan dan menghitung

status mutu air

Mengapa perlu Pengelolaan SDA

Pengertian Debit Andalan

• Debit andalan adalah besarnya debit yang tersedia di suatu lokasi sumber air (misalnya: sungai)

untuk dapat dimanfaatkan/dikelola dalam penyediaan air (misalnya; air baku dan air irigasi) dengan

resiko kegagalan yang telah diperhitungkan.

• Dalam perencanaan suatu bangunan penyediaan air terlebih dahulu harus dicari debit andalan

(dependable discharge), yang tujuannya adalah untuk menentukan debit perencanaan yang

diharapkan selalu tersedia di sungai (Soemarto, 1987 dalam Zulfikar dkk, 2012). Untuk menentukan

besarnya debit andalan, dapat dihitung dengan metode yang disesuaikan dengan series data yang

tersedia.

6

Cascade HULU Untuk keperluan air baku domestik dan irigasi

INTAKE Hilir

Pengoperasianwaduk

P, Q?

Mempelajari historikal data komponen hidrologi merupakan

keharusan untuk memprediksi kejadiaan yang akan datang

Hidrologi STATISTIK

Saat ini Masa

depan

Keberhasilan pelayanan air

bersih sangat tergantung

pada keandalan sumber air

baku baik kualitas air

maupun Kontinuitas sumber

air.

Karena data hujan dan data

debit berkarakteristik acak

(random variabel) sehingga

dalam menentukan

ketersediaan air di sungai

diperlukan serangkaian

analisa hidrologi.

Pengertian Periode Ulang dan ExceededProbability

8

Periode Ulang ProbabilitasRumus Periode Ulang vs

Probabilitas

R5 Th Kering 80%

(1-P) = 1/RR10 Th Kering 90%

R20 Th Kering 95%

*jika kita mengurutkan data dari besar ke kecil

P = Probabilitas

R = Periode Ulang

(Return Period)

Contoh Debit Andalan Sungai X (Q80%) = 150 l/s. Maka pengertiannya, setiap 5 tahun, di Sungai X akan

selalu terjadi debit sebesar 150 l/s, dan ada satu kali dalam 5 tahun tersedia, nilai debit di Sungai X kurang

dari 150 l/s

Contoh Debit Andalan Sungai X (Q90%) = 100 l/s. Maka pengertiannya, setiap 10 tahun, di Sungai X akan

selalu terjadi debit sebesar 100 l/s, dan ada satu kali dalam 10 tahun tersedia, nilai debit di Sungai X kurang

dari 100 l/s

Metode Penentuan Keandalan Debit BadanAir Permukaan

DISTRIBUSI HISTORIS (UJI PROBABILITAS)

9

- Metode Weibull

• Distribusi weibull. Distribusi Weibull

diperkenalkan oleh fisikawan swedia Waloddi

Weibull pada tahun 1939.

• Distribusi weibull merupakan salah satu

distribusi teoritis variabel acak kontinu yang

sering digunakan untuk menganalisis suatu

keandalan suatu item

• Distribusi Weibull adalah distribusi yang

memiliki peranan yang penting terutama pada

persoalan keandalan (reliability) dan

analisis rawatan (mantainability).

Menentukan probabilitas setiap data

1) Mengurutkan data debit dari terbesar sampai terkecil

2) P atau probabilitas dari sejumlah data (dari i sampai n) diperolehdengan persamaan berikut (Metode Weibull):

𝑃==

𝑖

𝑛 +1𝑑𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎 𝑖= 𝑛𝑜 𝑢𝑟𝑢𝑡 𝑑𝑎𝑡𝑎, 𝑛 = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑦𝑔 𝑎𝑑𝑎

11

Periode Ulang ProbabilitasRumus Periode Ulang vs

Probabilitas

R5 Th Kering 80%

(1-P) = 1/RR10 Th Kering 90%

R20 Th Kering 95%

2

Contoh Lokasi Studi

Gambar 2. DAS XY

Gambar 3. Letak Pos Hujan & Debit

DAS “XY”

Luas = 841,91 km2

Gambar 4. Sungai XY melewati Kabupaten Tangerang

13

TahunAliran Debit Rata-rata Bulanan (m3/detik)

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des2004 29.57 19.41 13.04 17.53 20.02 7.84 3.84 1.38 0.97 0.75 4.38 8.162005 13.46 21.91 30.01 21.34 27.69 21.35 15.41 16.43 12.80 18.82 13.40 4.152006 19.66 24.31 12.09 8.35 7.58 7.72 6.72 6.54 9.45 9.00 17.81 5.592007 30.45 54.78 28.66 46.26 22.54 19.02 21.55 12.31 4.76 5.36 28.89 33.00

2008 24.55 23.90 29.89 14.10 19.67 23.98 15.71 15.49 17.44 17.01 17.03 11.942009 25.45 40.91 20.45 18.62 18.73 15.51 15.62 6.77 8.49 22.87 24.36 19.802010 20.46 26.01 22.19 16.18 17.97 18.09 23.11 24.05 30.76 21.44 18.66 18.532011 11.72 8.86 8.93 12.90 13.71 11.00 9.60 12.15 6.34 8.18 13.35 12.172012 34.25 19.60 13.44 22.59 15.88 10.98 5.73 2.25 4.02 17.88 23.39 21.052013 90.98 30.18 17.07 22.74 19.12 9.20 18.58 19.54 17.74 12.68 16.36 17.43

Contoh Pengerjaan -- Worksheet

S. CIDURIAN - RANCASUMUR

Induk Sungai : S. XY

Data Geografi : 06 18 10 LS 106 24 05 BT

Lokasi : Prop X

Luas Daerah Aliran : 319.4

Pelaksana Analisis Data : Balai Hidrologi dan Tata Air, Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air

14

No

Urut

EP (Exceeded

Probabiliy

dengan Metode

Weibull)

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

1 9% 90.98 54.78 30.01 46.26 27.69 23.98 23.11 24.05 30.76 22.87 28.89 33.00

2 18% 34.25 40.91 29.89 22.74 22.54 21.35 21.55 19.54 17.74 21.44 24.36 21.05

3 27% 30.45 30.18 28.66 22.59 20.02 19.02 18.58 16.43 17.44 18.82 23.39 19.80

4 36% 29.57 26.01 22.19 21.34 19.67 18.09 15.71 15.49 12.80 17.88 18.66 18.53

5 45% 25.45 24.31 20.45 18.62 19.12 15.51 15.62 12.31 9.45 17.01 17.81 17.43

6 55% 24.55 23.90 17.07 17.53 18.73 11.00 15.41 12.15 8.49 12.68 17.03 12.17

7 64% 20.46 21.91 13.44 16.18 17.97 10.98 9.60 6.77 6.34 9.00 16.36 11.94

8 73% 19.66 19.60 13.04 14.10 15.88 9.20 6.72 6.54 4.76 8.18 13.40 8.16

9 82% 13.46 19.41 12.09 12.90 13.71 7.84 5.73 2.25 4.02 5.36 13.35 5.59

10 91% 11.72 8.86 8.93 8.35 7.58 7.72 3.84 1.38 0.97 0.75 4.38 4.15

1) Mengurutkan data dari yg paling besar ke paling kecil

2) Menentukan nilai EP dengan rumus : 𝑃 = =1𝑖

𝑛+1

10+1

= 9%, dst

TahunBulan

Jan2004 29.572005 13.462006 19.662007 30.45

2008 24.552009 25.452010 20.462011 11.722012 34.252013 90.98

17

Kebutuhan air irigasi = koefisen kebutuhan per bulan * luas irigasiDiketahui : Luas irigasi yg dialiri : 5406 ha

No Bulan Koefisien Pemakaian

perbulan dari Jan-Des (l/s/ha)Bulan Kebutuhan air (l/s)

Kebutuhan air

(m3/s)1 Jan 1.67 Jan 9028.02 9.03

2 Feb 1.67 Feb 9028.02 9.03

3 Mar 1.6 Mar 8649.6 8.65

4 Apr 1.5 Apr 8109 8.11

5 Mei 1.5 Mei 8109 8.11

6 Juni 1.5 Juni 8109 8.11

7 Juli 1.07 Juli 5784.42 5.78

8 Agustus 0.86 Agustus 4649.16 4.65

9 Sept 0.5 Sept 2703 2.70

10 Okt 0.5 Okt 2703 2.70

11 Nov 1.17 Nov 6325.02 6.33

12 Des 1.67 Des 9028.02 9.03

Kebutuhan air bersih:

Penduduk 720000 orang

Standar kebutuhan air

bersih:100 L/o/hari

Kebutuhan air bersih ??0.83 m3/s

Rumus : jmlh penduduk x standar kebutuhan air (mis: 100l/s) x 86400 (s/hari) x (1/1000 l/m3)

sesuai dengan hasil proyeksi penduduk, praktisnya: jumlah penduduk terlayani * kebutuhan (l/o/hari)

permisalan hasil proyeksi penduduk 10 tahun

Perhitungan Kebutuhan

Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des

Ketersediaan air Q80% 34.25 19.60 13.44 22.59 15.88 10.98 5.73 2.25 4.02 17.88 23.39 21.05

Kebutuhan air irigasi 9.03 9.03 8.65 8.11 8.11 8.11 5.78 4.65 2.70 2.70 6.33 9.03

Kebutuhan air konsumtif

0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83

Kebutuhan air total 9.86 9.86 9.48 8.94 8.94 8.94 6.62 5.48 3.54 3.54 7.16 9.86

Neraca air 24.39 9.74 3.96 13.65 6.94 2.03 -0.89 -3.23 0.48 14.34 16.24 11.19

=(keandalan -kebutuhan air total)

S S S S S S D D S S S S

Bulan Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec



Kebutuhan airkonsumtif

0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec



Kebutuhan air konsumtif 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83

20.0

10.0

0.0

30.0

Deb

it(m

3/s)

Grafik Keandalan Air

Perhitungan Daya Tampung Air(Kualitas)

ISU PENGELOLAAN LINGKUNGAN DI DAS

21

PENGERTIAN

Pengertian Daya Tampung Lingkungan Hidup menurut Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2009 Tentang Pengelolaan danPerlindungan Lingkungan adalah kemampuan lingkungan hidupuntuk menyerap zat, energi, dan atau komponen lain yangmasuk atau dimasukkan ke dalamnya.

Berdasarkan Keputusan Menteri LH No 110 tahun tentang Pedoman Penetapan Daya Tampung

2003Beban

Pencemaran Air pada Sumber Air pasal 1 ayat a diuraikanbahwa daya tampung beban pencemaran air adalahkemampuan air pada suatu sumber air, untuk menerimamasukan beban pencemaran tanpa mengakibatkan air tersebut menjadi cemar.

KELAS MUTU DAN STATUS MUTU AIR

Klasifikasi Mutu Air (PP 82 Tahun 2001)

Klasifikasi mutu air berdasarkan PP No. 82 tahun 2001 pasal 8 ayat 1 diterapkan menjadi 4 (empat) kelasyaitu sebagai berikut :1. Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau

peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

2. Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana atau prasarana rekreasi air,pembudidayaan ikan tawar, peternakan, air untuk mengairi tanaman dan peruntukan lain yangmempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

3. Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan,air untuk mengairi tanaman dan peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengankegunaan tersebut.

4. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakana untuk mengairi pertanaman dan atauperuntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut

Berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.115 tentang Pedoman Penentuan Status Mutu Air bahwapenentuan status mutu air digunakan metode:

1. INDEKS PENCEMARAN (IP)2. STORET

• Pengelolaan kualitas air atasdasar Indeks Pencemaran (IP) ini dapat memberi masukanpada pengambil keputusanagar dapat menilai kualitasbadan air untuk suatuperuntukan serta melakukantindakan untuk memperbaikikualitas jika terjadi penurunankualitas akibat kehadiransenyawa pencemar.

STORET

• Metoda STORET merupakan salah satu metoda untukmenentukan status mutu air yang umum digunakan.Dengan metoda STORET ini dapat iketahuiparameter-parameter yang telah memenuhiatau melampaui baku mutu air.

• Secara prinsip metoda STORET adalahmembandingkan antara data kualitas air dengan bakumutu air yang disesuaikan dengan peruntukannyaguna menentukan status mutu air.

No Parameter Kode satuanBaku Mutu

CiSkor

Kls 1 Rata-rataFISIKA

1 Zat Padatterlarut TDS mg/L 1000 268.31 0

2 Zat padattersuspensi TSS mg/L 50 100.00 -6KIMIA

3 pH pH 7.5 7.43 04 Hidrogen sulfida H2S mg/L 0.002 3.25 -125 Amonia NH3 mg/l 0.5 0.05 06 Nitrit NO2-N mg/L 0.06 0.19 -127 Nitrat NO3-N mg/L 10 2.72 0

8 Phosfat PO4 mg/L 0.2 0.38 -129 Chlorin bebas Cl mg/L 0.03 2.38 -12

10 Oksigen Terlarut DO mg/L 6 1.04 -1211 Oksigen Kimia COD mg/L 10 70.22 -1212 Oksigen Biokimia BOD mg/L 2 39.19 -1213 Minyak dan lemak M/L mg/L 1000 0.35 014 Fluorida F mg/L 0.5 0.43 015 Sianida CN mg/L 0.02 0.02 -1216 Besi Fe mg/L 0.3 2.41 -1217 Air raksa Hg pbb 0.001 0.29 -1218 Tembaga Cu mg/L 0.02 0.04 -1219 Seng Zn mg/L 0.05 0.07 -1220 Chrom heksavalen Cr +6 mg/L 0.05 0.01 021 Cadmium Cd mg/L 0.01 0.01 022 Timbal Pb mg/L 0.03 0.02 023 Arsen As mg/L 0.05 0.01 024 Selenium Se mg/L 0.01 0.02 -1225 Surfactan (Detergen) SURF mg/L 0.002 0.28 -12

26 Phenol Phenol mg/L 0.001 0.02 -1227 Boron B mg/L 1 0.11 028 Mangan Mn mg/L 0.1 2.75 -1229 DDT DDt mg/l 0.002 0.19 -1230 Endrin Endrin mg/l 0.001 0.19 -1231 BHC BHC mg/l 0.21 0.02 0

Kelas A : baik sekali, skor = 0 : memenuhi baku mutu

Kelas B : baik, skor = -1 s/d -10 : cemar ringan

Kelas C : sedang, skor = -11 s/d -30 : cemar sedang

Kelas D : buruk, skor ≥ -31 : cemar berat

CONTOH SOAL STORET

Penentuan Status Tropik

• Status trofik menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 28 Tahun 2009 adalahstatus kualitas air danau berdasarkan kadar unsur hara dan kandungan biomassafitoplankton atau produktivitasnya.

• Kondisi kualitas air danau dan/atau waduk diklasifikasikan berdasarkan eutrofikasiyang disebabkan adanya peningkatan kadar unsur hara dalam air. Faktor pembatassebagai penentu eutrofikasi adalah unsur Fosfor (P) dan Nitrogen (N).

Eutrofikasi diklasifikasikan dalam empat

kategori status trofik yaitu :

• Oligotrof

• Mesotrof

• Eutrof

• Hipereutrof/ Hipertrof

Status Trofik

Kadar Rata-rata

Total-N (µg/l)

Kadar Rata rata Total-

P (µg/l)

Kadar Rata-rata Khlorofil-a (µg/l)

Kecerahan Rata-rata

(m)

Oligotrof ≤ 650 < 10 < 2.0 ≥ 10

Mesotrof ≤ 750 < 30 < 5.0 ≥ 4Eutrof ≤ 1900 <100 < 15 ≥ 2,5

Hipereutrof > 1900 ≥ 100 ≥ 200 < 2,5

Status Tropik Waduk Saguling

ParameterAverage of 11 monitoring posts

of Saguling Reservoir Status Conclusion

Transparency 0,3 < 2.5

HypertrophicTotal P 280 ≥ 100

Total N 1914,4 > 1900

Chlorophyll-a 807,5 ≥ 200

33

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 110 Tahun 2003

Tentang Pedoman penetapan daya tampung bebanpencemaran air pada sumber air

Pendahuluan

Daya tampung bebanpencemaran air

• Kemampuan air pada suatusumber air, untuk menerimamasukan beban pencemaran

tanpa mengakibatkan airtersebut menjadi cemar

Beban Pencemaran

• Jumlah suatu unsur pencemaryang terkandung dalam air atau

air limbah

Dalam menetapkan daya tampung beban pencemaran air pada sumber air digunakan metodaperhitungan yang telah teruji secara ilmiah dan diakui oleh KepmenLH No 110 Tahun 2003:a. Metoda Neraca Massa;b. Metoda Streeter-Phelps

METODE NERACA MASA

Prosedur penggunaan Neraca Massa

1) Ukur konsentrasi setiap konstituen dan laju alir pada aliran sungai sebelumbercampur dengan sumber pencemar

2) Ukur konsentrasi setiap konstituen dan laju alir pada setiap aliran sumberpencemar

3) Tentukan konsentrasi rata-rata pada aliran akhir setelah aliran bercampurdengan sumber pencemar dengan perhitungan:

[Persamaan I]

Metoda Streeter-Phelps

DESKRIPSI

• Streeter-Phelps merupakan metode yang dapat digunakanuntuk mengetahui nilai deficit oksigen sertamenggambarkan pola sebaran konsentrasi oksigen terlarutdi perairan [Davis dan Cornwell, 1991]

• Pemodelan Streeter-Phelps hanya terbatas pada duafenomena yaitu proses pengurangan oksigen terlarut(deoksigenasi) akibat aktivitas bakteri dalammendegradasikan bahan organic yang ada dalam air danproses peningkatan oksigen terlarut (reaerasi) yangdisebabkan turbulensi yang terjadi pada aliran sungai.

Persamaan Streeter-Phelps digambarkan dalam kurva penurunan oksigen(Oxygen Sag Curve)

ANALISIS DPSIR DALAM PENGENDALIANPENCEMARAN AIR

DRIVER

•Kebijakan Pembangunan sektor dan daerah yang mengesampingkan pertimbanganlingkungankhususnya pengendalian pencemaran air

•Kesadaran dan kerberdayaan masyarakat terkait dengan pengendalian pencemaran air masih rendah

PRESSURE

•Kegiatan Industri, Pertambangan dan Prasarana dan Jasa yang mengeluarkan air limbah melebihi BMAL,

•Air limbah dari kegiatan domestik dan NPS yang belum dikelola dengan baik

STA T E

•status mutu air dibandingkan dengan KMA kelas II PP 82/2001 menunjukkan kualitas air di semua lokasi yang dipantau mayoritas berada pada status tercemar berat. Pemantauan yang dilakukan pada kisaran 600 titik pantau dari tahun 2012 sampai 2016 menunjukkan bahwa lebih dari 60 % titik pantau tersebut berada pada status tercemar berat

RESPONSE

•Penigkatan harga air bersih karena air baku yang telah tercemar

•Peningkatan kasus penyakit akibat tercemarnya air (water borene desease)

IMPACT

DPSIR=DRIVER-PRESSURE-STATE-IMPACT-RESPONSE

TERIMAKASIH

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG DAYA TAMPUNG AIR

Documents

Transcript of PERHITUNGAN DAYA DUKUNG DAYA TAMPUNG AIR