Sungai dan Air permukaan mengalir

Karakteristik sungai

• Geometris: Lebar dan kedalaman

• Dasar sungai: kemiringan, kekasaran

• Kecepatan aliran [L/T]

• Debit [L3/T]

• Karakteristik pencampuran

• Temperatur air sungai

• Padatan tersuspensi dan transport sedimen

Karakteristik sungai

• Karakteristik Kimia: – Variasi DO

– pH, asiditas, alkalinitas

– Total padatan terlarut dan klorida

– Senyawa toksik

• Karakteristik Biologi: – Bakteri dan virus

– Populasi Ikan

– Tumbuhan akuatik

– Biological slime

Debit dan Hidrologi Sungai

• Faktor2 pergerakan air di sungai:

– Presipitasi

– Debit aliran [L3/T]

– Kekeringan dan banjir

– Air tanah dan

– Transport sediment

• Karaktersitik penting dari sungai:

– Debit [L3/T]

– Kecepatan [L/T] dan

– Geometri

Debit

• Aliran air pada suatu titik di sungai ditentukan oleh:

– Karakteristik Daerah Aliran sungai spt: luas area drainase

– Lokasi geografis dar cekungan

– Kemiringan sungai

– Waduk, reservoir, atau pintu air

– Pengaturan air masuk dan keluar dari daerah cekungan sungai

Karakteristik sungai2 terpanjang di dunia (Thoman, 1987)

Sungai Panjang Luas area drainase (m2)

Debit (cfs)

Nil 4160 1082 93

Yangtze 3720 705 1137

Yellow 3010 297 54

Murray 2330 408 25

Danube 1770 298 277

Mississipi 3740 1247 565

Amazon 4080 2375 6180

Kecepatan Aliran Sungai

Q =UA

Q L3

Téëê

ùûú= Debit

U LT

éë

ùû= Kecepa tan

A L2éë

ùû= Luas penampang sungai

• Kecepatan aliran sungai U bervariasi sesuai lebar dan kedalaman sungai

Metoda Pengukuran Debit Air Sungai

Kecepatan Aliran Sungai

Time of travel: – Untuk sungai kecil/kali, digunakan zat pewarna:

Uav = Dxt *

Qav = UavA1 + A2

2

æ

èç

ö

ø÷ A = luas penampang

Dx = jarak tempuh zat pewarna

t* =waktu tempuh perpindahan zat pewarna

• Luas penampang rata2: Ā = Q/Ū

• Jika lebar rata-rata B, maka kedalaman rata2: H = Ā/B

Kecepatan Aliran Sungai

• Prosedur pengukuran kecepatan air sungai sungai, menggunakan current meters:

– Ukur kedalaman air total (H)

– Ukur kecepatan aliran pada kedalam 0,8 dari kedalaman air total (H)

– Ukur kecepatan aliran pada kedalaman 0,2 dari kedalaman airtotal (H)

– Hitung nilai kecepatan rata2 dari kedua pengukuran diatas

Rumus empiris Manning

U =1, 49

nRh

2/3 S0

1/2

U = kecepa tan air

Rh = radius hidrolis = A / P

S0 = kemiringan saluran

A = penampang saluran

P = penampang basah

Aliran limbah ke dalam sungai

Pembuangan L imbah ke Sungai

Asumsi: pada titik pembuangan (a) Situasi Tipikal (b) Well Mixed

Asumsi Panjang Pencampuran (Mixing Length)

• Side Bank:

• Midstream:

Lm = 2,6UB2

H

Lm =1,3UB2

H

Lm = jarak pencampuran sempurna dari sumber

U = kecepa tan aliran

B = lebar sungai

H = kedalaman sungai

Kesetimbangan Masa pada Titik Pembuangan

Qusu +Qese =QS

S =Qusu +W

Q

Qu Debit Aliran hulu

su konsentrasi hulu

Q Debit Aliran hilir

s konsentrasi hilir

Efluent (Outfall): Debit : Qe

Konsentrasi – se

W=Qese

Kualitas air setelah Polutan Sumber Titik

• Senyawa Konservatif

– Total Dissolved Solid

– Klorida

– Metal dalam bentuk terlarut

• Senyawa Non Konservatif

– Senyawa organik

– Nutrient

– Senyawa volatil