DASAR-DASAR PERHITUNGANPENYALURAN AIR BUANGAN

Persamaan Kontinuitas

Untuk suatu aliran tunak (steady)

Q = A x V = Konstan

Q = Debit aliran (m3/detik) A = Luas penampang melintang saluran (m2) V = Kecepatan aliran (m/detik)

Dimensi Saluran

Hal yang pertama kali dilakukan dalam pendimensian adalah menghitung kemiringan tanah

St = E1-E2/L

St = Slope tanah

E1 = Elevasi tanah hulu (m)

E2 = Elevasi tanah hilir (m) L = jarak (m)

Perhitungan dimensi pipa secara detail dilakukan setelah didapat kecepatan aliran yang memenuhi syarat.

Persamaan Manning ini paling umum dan cocok dipakai dalam pipa riol aliran terbuka atau aliran penuh.

V = 1/n x R^2/3 x S^1/2

FLUKTUASI PENGALIRAN

Beberapa hal yang dapat mempengruhi kuantitas air buangan dan menjadi pertimbangan dalam perhitungan, yaitu:

Sumber air buangan Besarnya pemakaian air minum Besarnya curah hujan

DEBIT RATA-RATA AIR BUANGAN (QR)

Debit rata-rata air buangan berasal dari rumah tangga, fasilitas umum, dan fasilitas komersil dalam sebuah kota.

Faktor timbulan air buangan berkisar 50%-80%

Qr = Fab x Qam Qr = Debit rata-rata air buangan (L/detik) Fab = Faktor timbulan air buangan Qam = Kebutuhan rata-rata air minum

(L/detik)

DEBIT INFILTRASI (QINF)

Pada pengaliran air buangan, air yang masuk ke dalam jalur perpipaan juga akan bertambah, yaitu air yang berasal dari infiltrasi tanah, air hujan,dan air permukaan.

Qinf = L x q inf Qinf = debit tambahan dari infiltrasi

limpasan air hujan (l/detik) L = panjang lajur pipa (m) qinf = debit satuan infiltrasi dalam pipa.

DEBIT HARIAN MAKSIMUM HARIAN (QMD)

Besarnya harga debit harian maksimum (Qmd) bervariasi antara 1,1 – 1,25 dari debit rata-rata air buangan

Qmd = fmd x Qrata-rata

Qmd = Debit air buangan maksimum dalam 1 hari (l/detik)

fmd = Faktor debit hari maksimum

= 1,1-1,25 Qrata-rata = Debit rata-rata air buangan (l/detik)

DEBIT PUNCAK AIR BUANGAN (QPEAK)

Debit puncak diperoleh dari hasil perkalian antara faktor puncak dengan debit rata-rata.

Qpeak = Fp x Qmd + Cr.P.Qr +L/1000.qinf

P = Jumlah Populasi yang dilayani (dalam ribuan jiwa)

Qmd = Debit maksimal = 1.15 Qr (L/detik) Qr = Debit rata-rata (L/detik) L = Panjang pipa(m) Cr = Koefisien infiltrasi daerah persil = 0.2 qinf = Debit infiltrasi

Berdasarkan penelitian yang ada, besarnya faktor puncak (fp) mencapai 1,2-2

DEBIT MINIMUM AIR BUANGAN (QMIN)

Debit minimum adalah debit air buangan pada saat pemakaian air minimum. Debit minimum ini digunakan dalam menentukan kedalaman minimum, untuk menentukan perlu tidaknya penggelontoran.

Qmin = 0,2 x P^1,2 x Qr Qmin = Debit minimum (L/detik) Qr = Debit rata-rata air buangan

(L/detik/ribuan jiwa) P = Jumlah penduduk (dalam ribuan jiwa)

DEBIT PERENCANAAN

Dalam desain penyaluran dan instalasi pengolahan air buangan debit perencanaan yang merupakan akumulasi debit puncak dengan debit infiltrasi

Qdesain = Qp + Qinf

Qp = debit pada saat puncakQinf = debit infiltrasi

FAKTOR-FAKTOR PENGALIRAN AIR BUANGAN

Kemiringan saluran (S). Luas penampang melintang saluran (A). Kekasaran dari permukaan dalam saluran (n). Kondisi pengaliran. Ada atau tidaknya rintangan-rintangan, belokan-

belokan. Karakteristik, spesifik gravity dan viskositas dari

cairan.

JENIS PENGALIRAN

Pengaliran yang mengalami tekanan.- Pengaliran yang terjadi dalam pipa akibat adanya pemompaan (tekanan hidrolis) di dalam saluran tertutup, karena muka air tidak berhubungan secara bebas dengan tekanan atmosfer.- Kondisi aliran bertekanan ini hanya boleh diterapkan bila keadaan memaksa, misalnya pada instalasi pemompaan yang berguna untuk meningkatkan kembali head tekanan akibat kehilangan energi.

JENIS PENGALIRAN

Pengaliran bersifat terbuka dalam saluran tertutup.- Pengaliran secara gravitasi, karena permukaan air buangan pada saluran berhubungan dengan udara bebas

SYARAT PENGALIRAN DI DALAM SALURAN

Syarat pengaliran yang harus diperhatikan pada perencanaan jaringan pengaliran air buangan adalah sebagai berikut :

Pengaliran air buangan harus secara gravitasi. Aliran harus dapat membawa material yang ada

di dalam saluran meskipun pada saat kondisi debit minimum.

Dianjurkan dapat membersihkan saluran sendiri (self cleansing), dengan kecepatan yang disyaratkan atau dengan kecepatan yang tidak menimbulkan kerusakan pada permukaan saluran.

Pengaliran dapat mensirkulasikan udara atau gas-gas sehingga tidak terakumulasi dalam saluran.

Waktu detensi air buangan di dalam saluran tidak boleh melebihi 18 jam. Ketentuan ini didasarkan pada karakteristik mikroorganisme pereduksi yang dapat melangsungkan dekomposisi sehingga senyawa-senyawa dalam air buangan dapat menjadi senyawa septik.

KECEPATAN ALIRAN

Persyaratan bagi kecepatan yang mengalir dalam perpipaan air buangan adalah sebagai berikut :

Tidak menimbulkan penggerusan pada dinding pipa (abrasi).

Tidak menimbulkan pengendapan atau pergerakan pada dasar saluran.

Tidak menimbulkan gas H2S.

Batas kecepatan aliran pada saat debit puncak (Qp) adalah :

Kecepatan maksimum pada saat debit puncak. Aliran mengandung pasir atau padatan

dengan konsentrasi tinggi, Vmax = 2,0 m/detik.

Aliran mengandung pasir atau padatan dengan konsentrasi rendah, Vmax = 3,0 m/detik.

Kecepatan minimum pada debit puncak.

Aliran yang mengandung padatan,

Vmin = 0,9 m/detik (daerah tropis). Aliran yang mengandung pasir berdiameter

kecil Vmin = 0,3 m/detik.

KEDALAMAN ALIRAN

Kedalaman aliran sangat berpengaruh terhadap kelancaran aliran, karena hal ini menentukan terangkat tidaknya partikel atau padatan yang ada di dalam air buangan.

Untuk pipa berdiameter kecil sampai dengan 600 mm, angka d/D maksimum 0,6 ;

Untuk pipa (D > 600 mm), angka d/D maksimum = 0,8.

RINGKASAN RUMUS-RUMUS YANG DIGUNAKAN

No. Parameter Persamaan Sumber1 Debit Rata-rata, Qr 0,8 X Qam Metcalf and Eddy,1991

2 Debit Puncak, Qp 1,5 X Qr MODUTO, 2000

3 Debit Infiltrasi, Qinf 2 l/detik/1000 m MODUTO, 2000

4 Debit Desain, Qdes Qp + Qinf MODUTO, 2000

5 Kontrol Kecepatan V = 1/n .R2/3 .S1/2 MODUTO, 20006 Kecepatan Minimum 0,3 m/detik MODUTO, 20007 Kecepatan Maksimum 3,0 m/detik MODUTO, 20008 Diameter Pipa, D MODUTO, 20009 Debit saat penuh, Qfull A X Vfull MODUTO, 2000

10Kedalaman air pada awal pipa d/D = 0,6 MODUTO, 2000