BAB IV OLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 BAB IV OLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisa Sungai Cisadane Letak Geografis Sungai Cisadane yang berada di provinsi Banten secara geografis terletak antara dan Bujur Timur serta dan Lintang Selatan. Luas daerah aliran sungai (DAS) Cisadane kurang lebih 1.343,77 km 2 dengan panjang sungai 79,6 km. Wilayah Aliran Sungai Cisadane ini dibatasi oleh : 1. Bagian Utara : dibatasi oleh Laut Jawa 2. Bagian Barat : dibatasi oleh daerah aliran sungai (DAS) Cimanceuri 3. Bagian Timur : dibatasi oleh daerah aliran sungai (DAS) Angke 4. Bagian Selatan : dibatasi oleh daerah aliran sungai (DAS) Cimandiri dan Citarik2. Panjang aliran DAS Cisadane di wilayah Kota Tangerang adalah 15 km, sementara lebarnya rata rata 100 m dengan kedalaman 12,5 m dan serta debit 70 m 3 /detik. VI-1

2 Gambar 28. Peta lokasi sungai Cisadane ( Morfologi Wilayah DAS Cisadane Kawasan pesisir dengan kriteria tofografi yang landai dengan elevasi kurang dari 25 m. Kawasan daratan dengan kriteria tofografi yang landai dengan elevasi antara m. Kawasan perbukitan dengan kriteria berbukit dan bergunung dengan ketinggian lebih dari 200 m. 4.2 Intake Intake merupakan bangunan atau alat untuk mengambil air dari sumbernya, sehingga air baku tersebut dapat dikumpulkan dalam suatu wadah untuk selanjutnya di olah. Pintu intake pada Instalasi Pengolahan Air minum (IPA) Bojong Renged cabang Teluknaga terdiri dari 1 unit dan terdiri dari 2 saringan yaitu IV-2

3 1 saringan kasar dan 1 saringan halus (bar screen). Berikut ini adalah dimensi unit intake : a. Level sungai Maksimum : 6 m Minimum : 0,5 m Rata rata : 3,25 m b. Kedalaman saluran : 8 m c. Jumlah unit : 2 d. Kriteria desain (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) Kecepatan aliran pada saringan kasar < 0,08 Kecepatan aliran pada pintu Intake < 0,08 Kecepatan aliran pada saringan halus < 0,2 Lebar bukaan saringan kasar Lebar bukaan saringan halus 5 8 cm ± 5 cm Saringan Kasar a. Dimensi saluran terbuka Saluran A - Lebar saluran : 1,2 m - Lebar bukaan : 5 cm - Tebal plat : 30 cm IV-3

4 Saluran B - Lebar saluran : 1,2 m - Lebar bukaan : 5 cm - Tebal plat : 30 cm b. Perhitungan Kecepetan aliran pada saringan kasar (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) Rumus : Dimana : v : Kecepatan ( ) Q : Debit aliran ( ) A : Luas bukaan ( ) V A = V B = (Sesuai) Saringan Halus (bar screen) - Tebal besi : 5 mm - Jarak kerapatan : 20 mm a. Perhitungan Kecepatan aliran pada saringan halus (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) Rumus : IV-4

5 Dimana : v : Kecepatan aliran ( ) Q : Debit aliran ( ) A : Luas saringan ( ) eff : Effisiensi (0,5 0,6) V A = V B = (Sesuai) Kecepatan Aliran Air pada Pintu Intake Kecepatan aliran yang melewati bukaan pintu intake diasumsikan sebesar kecepatan maksimal yaitu 0,2 m/dt Debit Minimum yang Masuk ke Intake Dengan mengasumsikan kecepatan bukaan pintu intake = 0,2. Luas bukaan (A) = Luas bidang intake = 9 m x 2 m = 18 m 2, Maka, dapat diperkirakan debit minimum yang masuk ke zona intake : Bak Pengumpul a. Jumlah bak : 2 bak Debit per bak : 0,1 IV-5

6 b. Kriteria Desain (Qasim, Motley, & Zhu, 2000) Waktu detensi > 1,5 menit Waktu (t) : 2 menit 0, hari Debit (Q) : c. Perhitungan Volume Panjang : 1,2 m Lebar : 2 m Tinggi : 10 m Kec. Rata rata : Luas Penampang Basah (A) IV-6

7 Bab IV Olahan Data dan Pembahasan Rumus pitagoras Waktu detensi dalam bak pengumpul ( ) (sesuai) d. Dimensi Canal Intake 2,4 2,4 2,4 9 4,7 4,15 A1 A2 1,2 1,2 0,8 p = 0.8 m l =3m h = 10 m 3 Gambar 29 Dimensi Canal Intake 4.3 Kantong Lumpur Kantong Lumpur / saluran penangkap pasir merupakan perbesaran dari potongan melintang saluran sampai panjang tertentu untuk IV-7

8 mengurangi kecepatan aliran sehingga memungkinkan partikel-partikel / sedimen untuk mengendap Volume, Panjang dan Lebar Kantong Lumpur Asumsi lainnya adalah bahwa air yang dielakkan mengandung 0,5 sedimen yang harus diendapkan dalam kantung lumpur. Volume kantung lumpur (v) hanya bergantung kepada jarak waktu (interval) pembilasan. V = 0,0005 x Q n x T Dimana : T = jarak waktu pembilas, detik Q n = kebutuhan pengambilan rencana Jika pembilasan dilakukan seminggu sekali dan Q n sebesar 0,24 m 3 /dt, volume kantung lumpur dihitung sebagai berikut: ambil saja 73 m 3. Kecepatan endap w dapat dibaca dari gambar 30 di indonesia dipakai suhu air sebesar 20 o C. Dengan diameter 70 µm atau 0,07 mm, kecepatan endap w menjadi 0,004 m/dt. IV-8

9 Bab IV Olahan Data dan Pembahasan Gambar 30 Hubungan antara diameter saringan dan kecepatan endap untuk air tenang (KP 02, 2010), dengan Dimana : H = kedalaman aliran saluran, m W = kec. endapan partikel sedimen, m/dt L = panjang kantong lumpur, m v = kecepatan aliran air, m/dt Q = debit saluran, m3/dt B = lebar kantong lumpur, m Ini menghasilkan : Karena L/B > 8. IV-9

10 4.3.2 Penentuan i n (eksploitasi normal, kantong sedimen hampir penuh) Biasannya v n diambil 0,40 m/dt untuk mencegah tumbuhnya vegetasi dan agar partikel partikel yang lebih besar tidak langsung mengendap di hilir pengambilan. Harga k s dapat di ambil 45. Untuk menentukan R n, luas harus diperkirakan dulu. A n Dengan harga rata rata B (m), kedalaman air h n menadi : h n = Keliling basah O n menjadi : ( ) Gambar 31. Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan penuh In dapat ditentukan sebagai berikut : ( ) ( ) IV-10

11 Sebenarnya i n ini tidak benar untuk seluruh panjang kantung lumpur karena luasnya akan bertambah kearah hilir. Perbedaan elevasi yang dihasilkan sangat kecil dan boleh diabaikan Penentuan i s (pembilasan, kantong lumpur kosong) Sedimen di dalam kantong berupa pasir kasar. Untuk asumsi awal dalam menentukan i s, kecepatan aliran untuk pembilasan diambil 1 m/dt. Debit untuk pembilasan diambil : Q S = 1,2 x Q n = 0,288 m 2 /dt. A s Lebar dasar b (m) : 1,2 m Gambar 32. Potongan melintang kantong lumpur dalam keadaan kosong. Jari jari Hidrolis (R s ) R s = Untuk pembilasan, koefisien kekasaran k s diambil 40 m /dt. IV-11

12 ( ) ( ) Agar pembilasan dapat dilakukan dengan baik, kecepatan aliran harus dijaga agar tetap subkritis atau Fr < 1. (Sesuai) Panjang Kantong Lumpur Volume kantong lumpur yang diperlukan adalah 73 m 3. ( ) Pengecekan Efisiensi Dari diagram Camp (Gambar 33) efisiensi kantong lumpur untuk berbagai diameter sedimen dapat ditentukan. Dengan panjang (L) dan kedalaman air rencana (h n ) serta kecepatan (v n ) kecepatan endap rencana (w) dapat disesuaikan. Diameter yang sesuai d 0 = 0,055 mm dapat diperoleh dari gambar 30. IV-12

13 Gambar 33 Grafik pembilasan sedimen Camp untuk aliran turbulen (Camp,1945) (Standar Perencanaan Irigasi, 1986) Fraksi rencana 0,07 mm dengan kecepatan endap 0,004 m/dt. Efisiensi pengendapan fraksi 0,07 m sekarang dapat dihitung sebagai berikut : W = 0,004 m/dt, W o = 0,0025 m/dt, V o = 0,40 m/dt Dari grafik Camp, diperoleh efisiensi 0,87. IV-13

14 4.4 Saluran Saluran Terbuka Saluran terbuka adalah saluran di mana air mengalir dengan muka air bebas. Saluran digolongkan menjadi dua macam yaitu, saluran alam (natural) dan saluran buatan (artifical). Saluran alam merupakan suatu aliran yang meliputi semua alur aliran air secara alami, seperti sungai yang kecil dan besar dimana alirannya mengalir dari hulu ke hilir. Saluran buatan saluran yang dibuat dan direncanakan sesuai dengan konteks pemanfaatnya seperti, saluran irigasi, saluran drainase, saluran pembawa pada pembangkit listrik tenaga air dan saluran untuk industri. Karakteristik aliran yang terjadi pada saluran buatan merupakan aliran seragam yang terjadi di sepanjang saluran Goemetri Saluran Geometri (penampang) saluran, (channel section) adalah tegak lurus terhadap arah aliran sedangkan penampang vertikal saluran (vertical channel section) adalah suatu penampang melalui titik terbawah atau terendah dari penampang saluran Gambar 34. Gambar 34 Geometri penampang persegi dan trapesium (Bambang Triatmodjo, 2008) IV-14

15 Dimana : A = luas penampang basah P = keliling basah b = lebar dasar saluran h = tinggi kedalaman air a. Dimensi saluran terbuka Saluran A - Lebar saluran (b) : 1,2 m - Tinggi kedalaman air (h) : 10 m - Kedalaman aliran (y) : 2 m Saluran B - Lebar saluran (b) : 1,2 m - Tinggi kedalaman air (h) : 10 m - Kedalaman aliran (y) : 2 m b. Perhitungan 10 m 8 m 2 m 1,2 m Gambar 35 Dimensi Saluran IV-15

16 Luas Penampang Basah Keliling Basah Jari jari Hidraulis Debit Aliran dihitung dengan rumus Manning IV-16

17 Tabel 2.1. Koefisien Manning (Bambang Triatmodjo, 2008) No Bahan Koefisien Manning 1 Besi tuang dilapis 0,014 2 Kaca 0,010 3 Saluran Beton 0,013 4 Bata dilapis mortar 0,015 5 Pasangan batu disemen 0,025 6 Saluran tanah bersih 0,022 7 Saluran tanah 0, Saluran dengan dasar batu dan tebing rumput saluran pada galian batu padas 0,040 0,040 ( ) ( ) IV-17

18 Contents BAB IV...1 OLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN Analisa Sungai Cisadane Letak Geografis Morfologi Wilayah DAS Cisadane Intake Saringan Kasar Saringan Halus (bar screen) Kecepatan Aliran Air pada Pintu Intake Debit Minimum yang Masuk ke Intake Bak Pengumpul Kantong Lumpur Volume, Panjang dan Lebar Kantong Lumpur Penentuan i n (eksploitasi normal, kantong sedimen hampir penuh) Penentuan i s (pembilasan, kantong lumpur kosong) Panjang Kantong Lumpur Pengecekan Efisiensi Saluran Saluran Terbuka Goemetri Saluran...14 IV-18