1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Air merupakan salah satu kebutuhan utama bagi manusia. Kebutuhan akan air bersih semakin meningkat dan sumber-sumber air konvensional yang berupa air permukaan semakin tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhan air bersih. Oleh karena itu untuk mendapatkan air bersih dilakukan beberapa cara mengolah air permukaan (air sungai, danau) agar dapat digunakan sebagai air bersih sesuai standart kesehatan dan alternatif lain untuk mendapatkan air bersih dilakukan adalah dengan membuat sumur bor. Sejalan dengan perkembangan zaman dan kemajuan teknologi serta laju pertumbuhan penduduk yang semakin meningkat maka harus diikuti oleh perkembangan fisik yang cukup memadai. Hal ini jelas dapat dilihat dari berbagai usaha yang dilakukan oleh pihak pemerintah dan swasta yang membangun sarana dan prasarana yang dapat menunjang pembangunan. Dalam perencanaan pembangunan perkotaan harus benar-benar dipertimbangkan sesuai dengan kebutuhan dan perkembangan, sehingga dapat menciptakan kota dan lokasi yang benar-benar bersih, aman, sehat dan rapi. Terutama dikota-kota besar yang berfungsi sebagai pusat kegiatan pemerintahan, industri, pendidikan, rumah sakit, perhotelan dan lain sebagainya. Mengingat banyaknya sarana yang ada, maka pada kesempatan kali ini penulis mengambil suatu sarana dari berbagai sarana yang tersebut diatas, yaitu rumah sakit yang menggunakan sumur bor untuk memenuhi kebutuhan air bersih 1
2 dalam kegiatan sehari-hari. Mengingat banyaknya air yang dibutuhkan dan semakin terbatasnya penggunaan air konvensional maka perlu adanya rancangan pompa sumur dalam yang dapat memompakan air dari dalam tanah kepermukaan untuk dapat diolah guna memenuhi kebutuhan air rumah sakit 1.2. Sumber Air Beberapa sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air, baik unfuk dikonsumsi ataupun untuk keperluan lainnya diantaranya adalah : 1. Air Hujan Air hujan dapat dijadikan sumber air dengan cara mengumpulkan pada wadah yang lalu dialirkan pada bak periyimpanan. Air yang diperoleh dengan cara ini umumnya tidaklah banyak, hanya cukup untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga. Untuk kebutuhan air dalam jumlah yang besar dan kontiniu tidaklah cukup hanya mengandalkan curah hujan yang tidak dapat dipastikan waktu dan jumlahnya 2. Air Permukaan Air permukaan adalah air yang terdapat diatas permukaan tanah seperti air sungai, danau, kolam dan sebagainya. Volumenya tergantung terhadap tingkat curah hujan, keadaan topografi, struktur lapisan tanah. Konsumen air permukaan ini adalah masyarakat atau perusahaan yang berada disekitar lokasi. Untuk konsumen yang jauh dari lokasi tidaklah efektif dan efisien menggunakan air ini, karena biaya pengadaan instalasi pendistribusian air dari lokasi cukup tinggi dan
volume yang dihasilkan sedikit karena biaya pengadaan instalasi pendistribusian air dari lokasi cukup tinggi dan dihasilkan sedikit. 3 3. Air Tanah Air tanah berasal dari perembesan air hujan melalui pori-pori tanah dan berkumpul pada lapisan tanah. Kondisi air yang diambil dari dalam tanah umumnya masih bercampur dengan senyawa zat besi yang cukup berbahaya bagi kesehatan, oleh karena itu air yang diambil dari dalam tanah hendaknya terlebih dahulu dilakukan penyaringan sehingga kandungan zat besi dibawah batas aman sesuai standart yang diberikan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). Air tanah ini dapat diambil sebagai sumber air dengan cara membuat sumur-sumur dimana dapat dibagi atas tiga jenis sumur yaitu : a. Sumur dangkal Yaitu air yang diambil dari lapisan tanah permukaan. Kapasitas air sumur dangkal ini sangat terbatas apalagi sewaktu musim kemarau. Air ini mudah tercemar karena lapisan tanah yang menjadi penyaring alami sangat sedikit. b. Sumur dalam Sumur dalam adalah air yang terdapat minimal dibawah satu lapisan kedap air, sehingga terjadi proses penyaringan alamiah walaupun pencemaran masih mungkin terjadi melalaui rekahan-rekahan pada lapisan kedap air. Debit air sumur dalam lebih besar dan konstan dibandingkan sumur dangkal.
4 c. Sumur Arthesis Sumur ini sama halnya dengan sumur dalam, hanya saja untuk sumur ini air yang keluar dari dalam tanah bertekanan karena terdapat perbedaan tinggi antara permukaan air tanah dengan air sumur. Air sumur ini biasanya terdapat didaerah perbukitan. Dalam hal pemanfaatan air tanah harus ditunjang oleh data dan pengujian potensi air tanah didaerah tersebut. Hal ini diperlukan untuk mendapatkan operasi pompa yang efisien, dan kesinambungan operasi pompa air dikemudian hari, Selain dari air bawaan yang tertahan dalam celah-celah batuan endapan pada saat pengendapan dan air yang berasal dari magma gunung merapi, air tanah merupakan suatu bagian yang utama dari daur ulang hidrologi. Suatu bentuk daur ulang hidrologi yang sederhana seperti diperkenalkan oleh Linsley dan Fanizini, seperti pada gambar 1.1 dibawah ini : Gambar. 1.1. Daur Hidrologi Pori-pori tanah dekat permukaan bumi dikenal sebagai daerah aerasi yang pada umumnya berisi udara dan air dalam berbagai jumlah, lebih jauh kedalam perut bumi adalah daerah yang jenuh (saturation zone) dimana seluruh celah-
5 celah dipenuhi air. Daerah ini dapat dibatasi dengan bagian atasnya dengan suatu permukaan terbatas yang jenuh serta suatu lapisan yang kedap air atau batuan. Permukaan bebas air tanah dikatakan tidak terkekang (confided) jika dibatasi pada bagian atasnya oleh suatu lapisan yang kedap air. Formasi geologi yang mempunyai bangunan yang dapat menampung air cukup besar dan gerakannya melalui formasi tersebut disebut aquifer. Aquifer dapat terkekang dan tidak terkekang. Pada gambar 1.2 dibawah dapat dilihat posisi aquifer terkekang yang memiliki air resapan dari permukaan (resapan air hujan), sehingga kualitasnya lebih baik. a. Aquifer terkekang b. Aquifer tidak terkekang Gambar. 1.2. Posisi Aquifer Terkekang dan Tidak Terkekang Untuk dapat menaikkan air tanah, maka dibuat sumur dalam untuk tempat peletakan pompa. Namun untuk efisiensi kerja, maka sebelumnya dilakukan pengkajian-pengkajian untuk mengetahui posisi air air tanah. Adapun tahap pengujian itu adalah :
6 1. Penentuan struktur tanah/batuan daerah yang akan di bor 2. Penentuan batuan yang mengandung air 3. Penentuan muka air tanah/kondisi air tanah, dari pengujian ini juga didapat informasi tebal dan letak aquifer 4. Penentuan peletakan pompa yang paling efektif dan menjamin kesinambungan operasi pompa, sehingga dapat ditentukan peletakan pipa saringan dan panjang pipa saringan. Selanjutnya dilakukan uji pemompaan sumur (well pumping test) untuk mengetahui tinggi muka air, sehingga dapat diketahui peletakan pompa. Pada mctode ini dilakukan pemompaan air secara terus menerus pada sebuali sumur yang menembus sampai kedasar lapisan tanah (tanah keras). Pada daerah yang berdekatan dengan sumur tersebut dilakukan pengamatan terhadap tinggi muka air, dengan menggali beberapa lubang bor. Pemompaan ini dilakukan sampai tercapai kondisi rembesan yang stedi (steady seepage). Rembesan terjadi pada sumur-sumur dan lubang-lubang secara radial. Untuk menetukan suatu jalur radial dari pusat sumur diperlukan paling sedikit dua lubang. Selama pumping test dapat diketahui perubahan tinggi muka air, biasanya bila air cepat habis maka ada dua kemungkinan yang dilakukan yaitu : Memperdalam sumur bor Mengganti pompa dengan kapasitas yang lebih kecil.
7 Gambar. 1.3. Pumping Test Selama pumping test, dilakukan pengujian perubahan tinggi muka air dalam sumur. Alat yang digunakan adalah alat pencatat otomatis yaitu Modern Data Logger. Alat ini dapat mencatat penurunan muka air selama pumping test, sekaligus mencatat laju pengisian sumur kembali, setelah didapat tinggi muka air permanen untuk kapasitas pemompaan yang akan dipasang maka pumping test dapat dihentikan. 1.3. Instalasi Pengolahan Sumur dalam (Suibmersibel Pump) digunakan untuk menaikkan air dari dalam sumur yang telah tersaring lapisan bumi ke penyaringan (filter). Setelah dilakukan penyaringan dan didapat air yang bersih kemudian air ditampung kolam air bersih. Dengan menggunakan pompa distribusi, air dari dalam kolam dipompakan ke tangki atas yang kemudian didistribusikan ke pemakai. Dari uraian diatas dapat digambarkan sistem distribusi air bersih sebagai berikut :
8
9 1.4. Alasan Perencanaan Pompa Dalam kesempatan ini saya merancang sebuah pompa sumur dalam (submersible pump) untuk memenuhi kebutuhan air bersih suatu Rumah Sakit Umum di Kota Madya Medan. Pemilihan sumur dalam sebagai sumber air adalah berdasarkan pertimbangan-pertimbangan berikut : Sumber-sumber air permukaan tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih Jarak sumber air permukaan jauh dari lokasi rumah sakit Penggunaan air bersih tersebut meliputi keperluan dapur, pengunjung, kamar mandi, loundri dan sebagainya. 1.5. Tujuan Penelitian Untuk mengetahui Spesifikasi dan Ukuran - Ukuran Pompa Sumur dalam yang dibutuhkan guna memenuhi kebutuhan air bersih pada rumah sakit 1.6. Batasan Masalah Dalam hal ini perancangan direncanakan dari pompa sumur dalam sampai masuk kedalam penyaring. Untuk kelengkapan sistem distribusi air dan pompa termasuk dalam perancangan. Mengenai sumur bor dan kondisi air diambil berdasarkan data perbandingan dari hasil survey. Dari data dapat diketahui kedalaman pengeboran dan tinggi muka air tanah sumur dalam. Kapasitas pompa diambil berdasarkan hasil survey didaerah yang telah memiliki sumur dalam.
10 Berdasarkan hasil survey di daerah tersebut Tinggi Kenaikan Air (TKA) adalah 30 meter dari permukaan tanah dan setelah dilakukan uji pemompaan (pumping tesf) maka diperoleh Tinggi Permukaan Air (TPA) adalah 41 meter. Pada perencanaan ini pompa berada pada kedalaman 45 meter dibawah permukaan tanah yang terbenam bersama motornya dan kedalaman sumur adalah 160 meter dari permukaan tanah.