BAB II. LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustakaabstrak.ta.uns.ac.id/wisuda/upload/A131008011_bab2.pdf ·...
-
Upload
vuongkhanh -
Category
Documents
-
view
221 -
download
1
Transcript of BAB II. LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustakaabstrak.ta.uns.ac.id/wisuda/upload/A131008011_bab2.pdf ·...
6
BAB II. LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
Perencanaan pengembangan dan pemanfaatan sumberdaya air harus memperhatikan
jenis pemakaian air, berbagai jenis aspek dan tujuan. Metode yang digunakan untuk
meninjau dan mengevaluasi alternatif pegembangan dan pemanfaatan sumberdaya air yaitu
dengan cara pendekatan sistem. Metode pendekatan sistem bertugas untuk menolong,
meninjau dan melakukan evaluasi dengan cukup rinci tentang sumberdaya air.
Louct,e.al., (1981) mengemukakan bahwa pendekatan dalam perencanaan dan
pengembangan sumberdaya air terdiri dari metode simulasi, optimasi dan kombinasi antara
keduanya. Simulasi merupakan suatu metode yang sering digunakan dalam pendekatan
model pada fenomena alam yang sesungguhnya. Dapat diartikan bahwa simulasi pada
dasarnya adalah model tiruan perilaku dari sebuah sistem (system behavior) (Rachmad
Jayadi, 2000).
Penggunaan model matematik sebagai alat analisis untuk dapat memanfaatkan
sumberdaya air secara optimal merupakan cara umum dipakai. Para pembuat keputusan
dalam pengembangan dan pemanfaatan sumberdaya air sering mempertimbangkan dalam
mengambil keputusan yang optimal, dengan cara pendekatan “system engineering” dan
“system analysis” (Rahmad Jayadi, 2000).
Triatmodjo (2007), dalam suatu struktur jaringan pipa dikatakan optimal menyangkut
banyak hal, sebagian dapat dinilai dengan uang (tangible) sebagian lagi mungkin tidak
(intangible). Triatmodjo (2007) kriteria optimal yang berkaitan dengan proses distribusi
dianggap tercapai bila:
1. Tinggi tekanan di setiap titik mendekati (lebih besar) dari yang disyaratkan,
2. Pemanfaatan reservoir semaksimal mungkin (mendekati kapasitasnya),
3. Pompa beroperasi pada debit rencananya (design discharge)
4. Elevasi muka air dalam reservoir pernah mencapai titik terendah dan titik tertinggi.
Kriteria optimal juga dibatasi untuk variasi tata letak jaringan yang direncanakan.
Stephenson (1984) dalam Triatmodjo (2007), menyatakan bahwa kebanyakan jaringan pipa
yang optimal baik secara teknis maupun ekonomis adalah dalam bentuk pohon, artinya
sistem jaringan yang dapat memenuhi suatu kondisi tekanan air yang diinginkan namun
secara ekonomis paling murah.
7
1. Persamaan Bernoulli
Jaringan distribusi air bersih pada umumnya dilayani menggunakan pipa, baik
berupa pipa besi, pipa beton atau PVC. Pipa sebagai saluran tertutup biasanya
berpenampang lingkaran. Apabila air dalam pipa tidak penuh, maka alirannya termasuk
dalam kriteria saluran terbuka, dan tekanan di permukaan zat cair di sepanjang saluran
adalah tekanan atmosfir (Triatmodjo, 1993).
Air mengalir melalui pipa mempunyai tiga bentuk energi yaitu satu bentuk energi
karena geraknya dan dua bentuk energi potensial karena posisinya di atas garis referensi
tertentu dan ke dalamannya. Ketiga bentuk energi ini dikenal dengan persamaan
Bernoulli. Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja sedangkan kerja
merupakan gaya yang bekerja dalam suatu jarak. Jumlah energi dalam aliran fluida
yang melewati akan bertambah bersamaan dengan bertambahnya waktu. Untuk
mempermudah analisis energi dinyatakan dalam energi per unit masa fluida yang dapat
ditulis sebagai berikut (Triatmodjo, 1993).
(1)
Dimana z = elevasi fluida (m),
tinggi tekan (m),
= berat volume air (kg/m3),
P = tekanan (kg/m2),
V = kecepatan aliran (m/det),
g = percepatan gravitasi (m/det2),
2. Kehilangan Energi
Persamaan energi untuk fluida ideal adalah konstan di sepanjang aliran, sehingga
garis tenaga selalu mendatar. Untuk fluida real, garis tenaga akan berubah menurun
karena adanya gesekan antara partikel fluida, antara fluida dengan dinding pipa dan
kehilangan energi mikro akibat turbulensi di belokan atau sambungan-sambungan pipa
dan penambahan energi dari luar, misalnya dengan pompa.
Zat cair riil yang mengalir melalui suatu bidang batas (pipa, saluran terbuka atau
bidang datar) akan terjadi tegangan geser dan gradien kecepatan pada seluruh medan
aliran karena adanya kekentalan. Tegangan geser tersebut akan menyebabkan terjadinya
8
kehilangan tenaga selama pengaliran. Oleh sebab itu persamaan energi untuk fluida real
dapat ditulis sebagai berikut (Triatmodjo 1993, Giles 1984:73)
(2)
Dimana: ha = energi yang ditambahkan (m),
hf = energi yang hilang akibat gesekan di sepanjang pipa (m),
he = energi yang hilang pada belokan-belokan (m).
Bila persamaan di atas diterapkan pada aliran fluida yang tidak ada tambahan energi
dari luar, maka kehilangan energi utama hanya diakibatkan oleh gesekan di sepanjang
pipa dan persamaannya menjadi:
(3)
Pada aliran turbulen dan mantap melalui pipa berdiameter D, dengan sudut
kemiringan α seperti Gambar 1 di bawah ini, dianggap hanya terjadi kehilangan tenaga
karena gesekan. Gaya yang bekerja pada aliran seperti itu adalah gaya tekan, berat zat
cair dan gaya geser (Triatmodjo, 1993).
Gambar 1. Kehilangan Tenaga Karena Gesekan Pada Pipa
(Penurunan Darcy-Weisbach)
Kehilangan energi pada Gambar 1 disebabkan oleh kehilangan energi utama hf akibat
gesekan aliran di sepanjang pipa dan kehilangan energi sekunder he yang terdiri dari
9
perubahan penampang pipa, ujung pipa yang berawal dan berakhir di kolam dan
belokan-belokan pipa. Oleh sebab itu kehilangan energi total ditulis:
HL = hf + he (4)
a. Kehilangan Energi Utama
Kehilangan energi utama dapat dihitung dengan formula Darcy-Weisbach
(Triatmodjo, 1992:39)
(5)
Dimana: f = koefisien kekasaran pipa,
L = panjang pipa (m),
D = diameter pipa (m).
Koefisien kekasaran f menurut pengujian yang dilakukan Nikuradse (1933)
tergantung pada dua parameter yaitu bilangan Reynolds (Re) dan kekasaran relatif
dinding pipa ε/D. Bilangan Reynolds menyatakan perbandingan antara gaya inersia
terhadap gaya kekentalan, yang dituliskan sebagai berikut:
(6)
Dimana: ν = kekentalan kinematik fluida (m2/det),
ρ = rapat massa (kg/m3),
µ = kekentalan kinematik (Pa/det).
Nilai Re digunakan untuk menentukan jenis aliran dengan batasan sebagai berikut:
Re< 2000 aliran laminer,
Re> 4000 aliran turbulen,
2000 <Re< 4000 aliran transisi.
Pada aliran laminer, nilai Re<2000, koefisien gesek dihitung dengan persamaan
Blasius sebagai berikut (Giles, 1984:102, Triatmodjo, 1993)
10
(7)
Sedangkan untuk aliran turbulen pada pipa-pipa halus dimana 4000<Re<105,
koefisien gesekannya adalah:
(8)
Koefisien gesekan untuk Re sampai dengan 3.000.000 dihitung menggunakan
persamaan Von Karman yang diperbaiki oleh Prandtl (Giles, 1984:103, Triatmodjo,
1993)
(9)
Selain menggunakan persamaan di atas, faktor gesekan dapat dicari dengan grafik
Moody apabila nilai Reynolds dan ε/D diketahui.
b. Kehilangan energi minor
Kehilangan energi minor disebabkan oleh adanya sambungan dalam jaringan
pipa yang biasa terpasang antara lain pembesaran atau pengecilan penampang pipa,
katup, belokan, alat ukur atau meter air seperti venturi meter dan lain-lain.
Tabel 1. Penurunan Tinggi Energi yang Khas
No Uraian Energi kinetik turun rata-
rata
1 Dari tangki ke pipa
- Sambungan sama tinggi (saringan
jalan masuk)
- Sambungan proyeksi
- Sambungan dibulatkan
2 Dari pipa ke tangki
3 Pembesaran tiba-tiba
4 Pembesaran perlahan
11
No Uraian Energi kinetik turun rata-
rata
5 Venturi meter, nozel dan mulut
sempit
6 Penyusutan tiba-tiba
7 Siku-siku, sambungan, kran
8 Beberapa harga K yang khas:
- Belokan 45° 0,35 sampai 0,45
- Belokan 90° 0,50 sampai 0,75
- Sambungan T Kira-kira 0,25
- Kran pintu (terbuka) Kira-kira 0,25
- Kran uji (terbuka) Kira-kira 3,0
Sumber: Ranald V. Giles (1986)
Menurut Darcy Weisbach kehilangan energi pada pengaliran dalam pipa
berbanding lurus dengan tinggi kecepatan, yang ditulis dengan persamaan sebagai
berikut:
(10)
Dimana K adalah koefisien energi minor sebagai akibat penyusutan atau
pembesaran dan belokan pipa. Kehilangan energi pada belokan dapat diabaikan jika
panjang pipa lebih besar dari 500 kali diameternya. Nilai K untuk berbagai jenis
sambungan dan belokan pipa pada umumnya telah diteliti dan ditabelkan pada tabel
1. (Giles, 1984:1990).
3. Debit Aliran
Debit aliran air pada pengaliran dalam pipa dianggap konstan karena air dianggap
fluida yang tidak termampatkan. Oleh sebab itu berlaku persamaan kontinuitas: Q =
konstan. Kecepatan aliran di dalam pipa dianggap kecepatan rata-rata, yang
menganggap bahwa kecepatan di setiap titik di dalam suatu penampang adalah sama,
sehingga berlaku persamaan.
Q = V.A (11)
12
DA
V
Dimana : Q = debit aliran (m3/det),
A = luas penampang aliran atau pipa (m2),
V = kecepatan aliran (m/det).
Gambar 2. Penampang Aliran Dalam Pipa
Pada fluida riil, kecepatan aliran dalam suatu penampang adalah tidak sama karena
adanya gesekan dengan dinding pipa (lihat Gambar. 2). Oleh sebab itu anggapan
penggunaan kecepatan rata-rata ini akan menyebabkan kesalahan dalam menghitung
tinggi energi. Oleh sebab itu, untuk mengoreksi kesalahan ini perlu diberikan suatu
koefisien koreksi energi yang biasa disimbolkan dengan α, sehingga tinggi energi pada
persamaan Bernoulli menjadi . Koefisien ini dalam praktik diambil α = 1.
4. Pola Jaringan Distribusi
Pola jaringan yang sesuai untuk diterapkan pada suatu daerah perencanaan
ditentukan oleh beberapa aspek sebagai berikut
a. Jenis pengaliran sistem distribusi.
b. Pola jaringan jalan.
c. Letak dan kondisi topografi seluruh kota.
d. Tingkat dan jenis pengembangan kota.
e. Lokasi instalasi dan reservoirnya.
f. Luas daerah pelayanan.
Terdapat beberapa pola jaringan distribusi yang dapat dipergunakan untuk
mendistribusikan air kepada konsumen, di antaranya adalah:
a. Pola Cabang (Branch Pattern)
Pola ini merupakan pola yang menggunakan sistem dead end. Pada sistem ini
pipa distribusi utama akan dihubungkan dengan pipa distribusi sekunder dan
selanjutnya pipa distribusi sekunder akan dihubungkan dengan pipa pelayanan ke
13
konsumen. Aliran air yang terdapat dalam pipa merupakan aliran searah dengan air
hanya akan mengalir melalui satu pipa induk yang semakin mengecil ke arah
hilirnya. Pola ini banyak diterapkan pada daerah perkotaan yang berkembang pesat
dan pada daerah yang memiliki kondisi topografi berbukit seperti Gambar 3 berikut
ini:
Gambar 3. Pola Cabang (Branch Pattern)
Pola ini merupakan sistem pengaliran dengan desain perpipaan yang sederhana
khususnya dalam perhitungan sistem, tekanan sistem juga dapat dibuat relatif sama,
serta dimensi pipa yang lebih ekonomis dan bergradasi secara beraturan dari pipa
induk hingga pipa pelayanan ke konsumen. Selain itu juga terdapat beberapa
kerugian bagi pola distribusi yang seperti ini. Beberapa diantaranya adalah:
1) Kemungkinan terjadinya air mati pada ujung pipa yang dapat menyebabkan air
menjadi memiliki rasa dan bau. Untuk mengatasi hal ini perlu dilakukan
pengurasan jaringan secara berkala.
2) Jika terjadi kerusakan pada pipa, maka dapat dipastikan daerah pelayanan yang
dilayani oleh pipa tersebut hingga jaringan yang berada di bawahnya tidak akan
mendapatkan air.
3) Bila terjadi pengembangan pada daerah pelayanan, maka penambahan
sambungan dapat menyebabkan pengurangan tekanan sehingga akan
mengganggu pengaliran air pula.
14
4) Jika terjadi kebakaran, suplai air pada fire hydrant lebih sedikit karena
alirannya hanya satu arah.
b. Pola Kisi (Grid Pattern/Loop)
Pola ini memiliki kondisi pipa yang satu dihubungkan dengan pipa yang lain
sehingga membentuk suatu lingkaran. Melalui pola jenis ini air dapat mengalir ke
konsumen dari beberapa arah sehingga tidak terdapat dead end dengan ukuran atau
dimensi pipa yang relatif sama.
Gambar 4. Pola Kisi (Grid Pattern/Loop)
Kondisi daerah yang sesuai dengan pola ini adalah daerah yang telah memiliki
jaringan jalan yang saling berhubungan, elevasi tanah yang relatif datar dan luas,
dan pola pengembangan kota yang menyebar ke semua arah.
Keuntungan dari penggunaan pola ini adalah:
1) Air akan didistribusikan ke lebih dari satu arah dan tidak akan terjadi stagnasi.
2) Jika terjadi kerusakan ataupun perbaikan pada pipa tidak dapat dipergunakan
dulu, maka daerah yang dilayani oleh pipa tersebut akan tetap memperoleh air.
3) Pola ini dapat mengantisipasi tekanan yang diakibatkan bervariasinya
konsumsi air di daerah pelayanan maupun penambahan jumlah sambungan
pada jalur pipa yang telah ada.
15
4) Gangguan lebih sedikit.
Sistem ini juga masih memiliki kelemahan, di antaranya adalah:
a) Biaya investasi pembangunan lebih besar atau relatif mahal.
b) Perhitungan sistem lebih rumit karena membutuhkan perhitungan
khusus, untuk mengontrol tekanan.
Pola kisi biasanya digunakan pada daerah pelayanan dengan karakteristik:
1) Bentuk dan arah perluasan memanjang dan terpisah, maupun daerah pelayanan
yang sedang berkembang dengan pola pengembangan yang tidak teratur.
2) Jalur jalan yang ada berhubungan satu dengan yang lainnya.
3) Elevasi permukaan tanahnya mempunyai perbedaan yang cukup tinggi dan
menurun secara teratur ataupun bervariasi.
4) Luas daerah pelayanan relatif kecil.
c. Pola Gabungan
Pola ini merupakan gabungan dari kedua pola di atas yang biasanya diterapkan
pada daerah yang memiliki karakteristik sebagai berikut:
1) Daerah pelayanan sedang berkembang.
2) Pola jalan pada daerah pelayanan tidak berhubungan satu sama lain dengan
pola pengembangan juga yang tidak teratur.
3) Daerah pelayanan memiliki elevasi yang bervariasi.
Gambar 5. Pola Gabungan
16
5. Alat Ukur Debit Flowmeter HydrINS 2
Flowmeter HydrINS 2 dapat digunakan di seluruh jaringan distribusi air untuk
mengukur laju aliran di waduk, saluran air, stasiun pompa, pipa air dan zona DMA.
Alat ukur ini menggunakan sensor elektromagnetik untuk mengukur laju aliran bi-
directional untuk berbagai ukuran pipa, dapat digunakan sebagai portable atau
instrument khusus/permanen.
Unit ini memiliki output langsung mengenai informasi pemantauan ke perangkat
data logging, dan mendukung sebuah layar LCD untuk tampilan pembacaan.
Flowmeter HydrINS 2 dilengkapi perangkat lunak winfluid untuk mengatur probe dan
profil pipa untuk menghitung factor profil riil (dalam kasus gangguan aliran). Alat ini
memiliki dua probe dan tampilan yang kedap air. Tergantung pada pengaturan, baterai
bisa bertahan sampai10 tahun.
Gambar 6. Flowmeter HydrINS 2
17
Alat ini memiliki batang, rantai anti-ejeksi diperkuat, penguncian kacang dan
penyisipan titik penjepit untuk kemudahan instalasi, juga mudah dihubungkan dengan
produk hydreka lainnya.
6. Aplikasi EPANET 2.0
a. Aplikasi Epanet 2.0 dalam Analisis Jaringan Distribusi Air Bersih
Di masa lalu software jaringan distribusi hanya dapat digunakan untuk melakukan
desain awal sistem distribusi. Dengan software yang un-user friendly membuat
operator kesulitan untuk menggunakan software-software yang ada. Namun seiring
dengan perkembangan teknologi, software distribusi telah berkembang sehingga
menjadi lebih mudah digunakan. Dengan software distribusi, operator dapat
mensimulasikan berbagai kemungkinan pengoperasian jaringan tanpa harus turun ke
lapangan dan bahkan tanpa harus mengganggu kesinambungan pelayanan terhadap
pelanggan.
Epanet 2.0 adalah suatu program komputer yang berbasis windows yang
merupakan program simulasi dalam perekayasaan suatu jaringan pipa sistem
penyediaan air bersih, yang di dalamnya terdiri dari titik/node/junction pipa, pompa,
valve (acesoris) dan reservoir baik ground reservoir maupun elevated reservoir.
Output yang dihasilkan dari program Epanet 2.0 ini antara lain debit yang
mengalir dalam pipa, tekanan air dari masing–masing titik/node/junction yang dapat
dipakai sebagai analisis dalam menentukan operasi instalasi, pompa dan reservoir
serta besarnya konsentrasi unsur kimia yang terkandung dalam air bersih yang
didistribusikan serta penentuan umur air dan dapat digunakan sebagai simulasi
penentuan lokasi sumber sebagai arah pengembangan.
Epanet 2.0 didesain sebagai alat untuk mengetahui perkembangan dan pergerakan
air serta degradasi unsur kimia yang terkandung dalam air di pipa distribusi air
bersih, yang dapat digunakan untuk analisis berbagai macam sistem distribusi, detail
desain, model kalibrasi hidrolis, analisis sisa khlor dan beberapa unsur lainnya.
Jika pada awalnya operator harus turun ke lapangan dan mengumpulkan data
sebanyak mungkin untuk mengetahui gambaran jaringannya maka kini operator
hanya perlu turun ke lapangan untuk mengumpulkan data seminimal mungkin dalam
memahami jaringan distribusinya.
Epanet adalah salah satu software distribusi yang user friendly dan banyak
digunakan untuk menganalisis jaringan sistem distribusi. Epanet 2.0 adalah program
18
komputer yang berbasis windows yang merupakan program simulasi perkembangan
waktu dari profil hidrolis dan diperlukan kualitas air bersih dalam suatu jaringan pipa
distribusi, yang di dalamnya terdiri dari titik/node/junction pipa, pompa, valve
(asesoris) dan reservoir baik ground reservoir maupun reservoir menara.
b. Kegunaan EPANET 2.0 dalam Analisis Jaringan Distribusi Air Bersih.
1) Didesain sebagai alat untuk mengetahui perkembangan dan pergerakan air serta
degradasi unsur kimia yang ada dalam air pada pipa distribusi.
2) Dapat digunakan sebagai dasar analisis dan berbagai macam sistem distribusi,
detail desain, model kalibrasi hidrolik, analisis sisa khlor dan berbagai unsur
lainnya.
3) Dapat membantu menentukan alternatif strategis managemen dan sistem
jaringan pipa distribusi air bersih.
4) Sebagai penentuan alternatif sumber/instalasi, apabila terdapat banyak sumber/
instalasi.
5) Sebagai simulasi dalam menentukan alternatif pengoperasian pompa dalam
melakukan pengisian reservoir maupun injeksi ke sistem distribusi.
6) Digunakan sebagai pusat treatment seperti digunakan proses khlorinasi, baik di
instalasi maupun dalam sistem jaringan.
7) Dapat digunakan sebagai penentuan prioritas terhadap pipa yang akan
dibersihkan/diganti.
8) Epanet merupakan analisis hidrolis yang terdiri dari:
a) Analisis ini tidak dibatasi oleh letak lokasi jaringan
b) Kehilangan tekanan akibat gesekan (friction) dihitung dengan menggunakan
persamaan Hazen-Williams, Darcy-Weisbach atau Chezy-Manning formula.
c) Disamping mayor losses, minor losses (kehilangan tekanan di bend, elbow,
fitting) dapat dihitung.
d) Model konstanta atau variabel kecepatan pompa
e) Perhitungan energi dan biaya pompa
f) Berbagai tipe model valve yang dilengkapi dengan shut off, check. pressure
regulating dan valve yang dilengkapi dengan kontrol kecepatan.
g) Reservoir dalam berbagai bentuk dan ukuran
h) Faktor fluktuasi pemakaian air.
19
i) Sebagai dasar operating system untuk mengontrol level air di reservoir dan
waktu, Epanet 2.0 juga memberikan analisis kualitas air.
j) Model pergerakan unsur material non reaktif yang melalui jaringan tiap saat.
k) Model perubahan material reaktif dalam proses desinfektan dan sisa khlor.
l) Model unsur air yang mengalir dalam jaringan.
m) Model reaksi kimia sebagai akibat pergerakan air dan dinding pipa.
c. Input data dan cara kerja dalam Epanet 2.0
Dalam operasi Epanet 2.0 dibutuhkan data masukan (input data) yang digunakan
untuk simulasi jaringan air bersih. Data ini sangat penting artinya dalam memulai
analisis jaringan air bersih dan mendapatkan output data yang diinginkan. Adapun
input data yang dibutuhkan adalah peta jaringan, node/junction/titik dari komponen
distribusi, elevasi, panjang pipa, diameter pipa, jenis pipa yang digunakan, umur pipa,
jenis sumber (mata air, sumur bor, IPA, dan lain–lain), spesifikasi pompa (bila
menggunakan pompa), bentuk dan ukuran reservoir, beban masing–masing node
(besarnya tapping), faktor fluktuasi pemakaian air dan konsentrasi khlor pada sumber.
Sedangkan output data yang dihasilkan adalah hidrolik head masing–masing titik,
tekanan dan kualitas air.
Data yang dibutuhkan dalam Epanet 2.0 sangat penting sekali dalam proses analisis,
evaluasi dan simulasi jaringan air bersih berbasis Epanet. Input data yang dibutuhkan
adalah:
1) Peta jaringan
2) Node/junction/titik dari komponen distribusi.
3) Elevasi
4) Panjang pipa
5) Diameter dalam pipa
6) Jenis pipa yang digunakan
7) Umur pipa
8) Jenis sumber (mata air, sumur bor, IPAM, dan lain lain)
9) Spesifikasi pompa (bila menggunakan pompa)
10) Bentuk dan ukuran reservoir.
11) Beban masing-masing node (besarnya tapping)
12) Faktor fluktuasi pemakaian air
13) Konsentrasi khlor di sumber
20
Cara Kerja Program ini adalah:
a) Menginstal EPANET pada komputer:
i. Pilih Run dari Windows Start Menu
ii. Masukkan full path dan nama file en2 setup.exc.
Atau klik tombol browse untuk menempatkan pada computer anda.
iii. Klik tombol OK untuk memulai proses.
b) Menjalankan program:
I. Gambar jaringan sebagai file tect.
II. Mengedit properties dari object.
III. Menggambarkan bagaimana system beroperasi.
IV. Memilih type analisis.
V. Menjalankan (Run) analisis hidrolis/kualitas air.
VI. Lihat hasil analisis.
c) Output yang dihasilkan di antaranya adalah:
I. Hidrolik head masing - masing titik.
II. Tekanan dan kualitas air. (Epanet 2.0 Users Manual).
7. Air Bersih
Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari dan akan menjadi
air minum setelah dimasak terlebih dahulu. Sebagai batasannya, air bersih adalah air
yang memenuhi persyaratan bagi sistem penyediaan air bersih. Adapun persyaratan
yang dimaksud adalah persyaratan dari segi kualitas air yang meliputi kualitas fisik,
kimia, biologi dan radiologis, sehingga apabila dikonsumsi tidak menimbulkan efek
samping (Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492/ MENKES/ PER/
IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum).
8. Persyaratan dalam Penyediaan Air Bersih
a. Persyaratan Kualitas
Persyaratan kualitas keperluan air bersih dinyatakan sebagai berikut:
1) Persyaratan fisik
Secara fisik air bersih harus jernih, tidak berbau dan tidak berasa. Selain itu juga
suhu air bersih sebaiknya sama dengan suhu udara atau kurang lebih 25oC, dan
apabila terjadi perbedaan maka batas yang diperbolehkan adalah 25oC ± 3oC.
2) Persyaratan kimiawi (lihat tabel halaman 21)
21
Air bersih tidak boleh mengandung bahan-bahan kimia dalam jumlah yang
melampaui batas. Beberapa persyaratan kimia antara lain adalah pH, total solid,
zat organik, CO2 agresif, kesadahan, kalsium (Ca), besi (Fe), mangan (Mn),
tembaga (Cu), seng (Zn), chlorida (Cl), nitrit, flourida (F), serta logam berat.
3) Persyaratan bakteriologis
Air bersih tidak boleh mengandung kuman patogen dan parasitik yang
mengganggu kesehatan. Persyaratan bakteriologis ini ditandai dengan tidak
adanya bakteri E. coli atau fecal coli dalam air.
4) Persyaratan radioaktifitas
Persyaratan radioaktifitas mensyaratkan bahwa air bersih tidak boleh
mengandung zat yang menghasilkan bahan-bahan yang mengandung radioaktif,
seperti sinar alfa, beta dan gamma.
Tabel 2. Parameter Wajib Persyaratan Kualitas Air Minum
No Jenis Parameter Satuan
Kadar
maksimum yang
diperbolehkan
1 Parameter yang berhubungan langsung dengan kesehatan
a. Parameter Mikrobiologi
1) E. Coli Jumlah per 100 ml
sampel 0
2) Total Bakteri Coliform Jumlah per 100 ml
sampel 0
b. Kimia anorganic 1) Arsen mg / l 0,01
2) Flourida mg / l 1,5
3) Total Kromium mg / l 0,05
4) Kadmium mg / l 0,003
5) Nitrit, ( sebagai NO2- ) mg / l 3
6) Nitrat, ( sebagai NO3- ) mg / l 50
7) Sianida mg / l 0,07
8) Selenium mg / l 0,1
2 Parameter yang tidak langsung berhubungan dengan kesehatan
a. Parameter Fisik 1) Bau Tidak berbau
2) Warna TCU 15
3) Total Zat Padat Terlarut
(TDS) mg / l 500
4) Kekeruhan NTU 5
5) Rasa Tidak berasa
6) Suhu ⁰C Suhu udara ± 3
b. Parameter Kimiawi 1) Aluminium mg / l 0,2
2) Besi mg / l 0,3
3) Kesadahan mg / l 500
22
4) Khlorida mg / l 250
5) Mangan mg / l 0,4
6) pH 6,5 – 8,5
7) Seng mg / l 3
8) Sulfat mg / l 250
9) Tembaga mg / l 2
10) Amonia mg / l 1,5
Sumber: PERMENKES NO. 492/MENKES/PER/IV/2010
b. Persyaratan Kuantitas (debit) Aliran Air
Persyaratan kuantitas dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari banyaknya
air baku yang tersedia. Artinya air baku tersebut dapat digunakan untuk memenuhi
kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah penduduk yang akan
dilayani. Persyaratan kuantitas juga dapat ditinjau dari standar debit air bersih yang
dialirkan ke konsumen sesuai dengan jumlah kebutuhan. Kebutuhan air bersih
masyarakat bervariasi, tergantung pada letak geografis, kebudayaan, tingkat
ekonomi dan skala perkotaan tempat tinggalnya. Besarnya konsumsi air berdasarkan
kategori kota dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Konsumsi Air Berdasarkan Kategori Kota
Katergori Jumlah Penduduk (orang) Konsumsi Air (lt/org/hari)
Metropolitan 1.000.000 210
Besar 500.000 – 1.000.000 170
Sedang 100.000 – 500.000 150
Kecil 20.000 – 100.0000 90
Sumber: Kriteria Perencanaan Ditjen Cipta Karya Dinas Pekerjaan Umum1996
c. Persyaratan Kontinuitas Aliran Air
Air baku untuk air bersih harus dapat diambil terus menerus dengan fluktuasi
debit yang relatif tetap, baik pada saat musim kemarau maupun musim hujan.
Kontinuitas juga dapat diartikan bahwa air bersih harus tersedia 24 jam per hari,
atau setiap saat diperlukan, kebutuhan air tersedia. Akan tetapi kondisi ideal tersebut
hampir tidak dapat dipenuhi pada setiap wilayah di Indonesia, sehingga untuk
menentukan tingkat kontinuitas pemakaian air dapat dilakukan dengan cara
pendekatan aktifitas konsumen terhadap prioritas pemakaian air.
23
Prioritas pemakaian air yaitu minimal selama 12 jam per hari, yaitu pada jam-
jam aktifitas kehidupan, yaitu pada pukul 06.00–18.00. Kontinuitas aliran sangat
penting ditinjau dari dua aspek. Pertama adalah kebutuhan konsumen. Sebagian
besar konsumen memerlukan air untuk kehidupan dan pekerjaannya dalam jumlah
yang tidak ditentukan. Karena itu, diperlukan reservoir pelayanan dan fasilitas
energi yang siap setiap saat.
Sistem jaringan perpipaan didesain untuk membawa suatu kecepatan aliran
tertentu. Kecepatan dalam pipa tidak boleh melebihi 0,6–1,2 meter/detik (menurut
Kepmen. PU. No 18 tahun 2007). Ukuran pipa harus tidak melebihi dimensi yang
diperlukan dan juga tekanan dalam sistem harus tercukupi. Dengan analisis jaringan
pipa distribusi, dapat ditentukan dimensi atau ukuran pipa yang diperlukan sesuai
dengan tekanan minimum yang diperbolehkan agar kuantitas aliran terpenuhi.
d. Persyaratan Tekanan Air
Konsumen memerlukan sambungan air dengan tekanan yang cukup, dalam arti
dapat dilayani dengan jumlah air yang diinginkan setiap saat. Untuk menjaga
tekanan akhir pipa di seluruh daerah layanan, pada titik awal distribusi diperlukan
tekanan yang lebih tinggi untuk mengatasi kehilangan tekanan karena gesekan, yang
tergantung kecepatan aliran, jenis pipa, diameter pipa dan jarak jalur pipa tersebut.
Dalam pendistribusian air, untuk dapat menjangkau seluruh area pelayanan dan
untuk memaksimalkan tingkat pelayanan, maka hal wajib untuk diperhatikan adalah
sisa tekanan air. Sisa tekanan air tersebut paling rendah adalah 5 muka kolom air
(mka) atau 0,5 atmosfir (satu atmosfir = 10 m) dan paling tinggi adalah 22 muka
kolom air (mka) setara dengan gedung 6 lantai).
Menurut standar dari Kementerian Pekerejaan Umum, air yang dialirkan ke
konsumen melalui pipa transmisi dan pipa distribusi, dirancang untuk dapat
melayani konsumen hingga yang terjauh, dengan tekanan air minimum sebesar 10
muka kolom air atau 1 atmosfir. Angka tekanan ini harus dijaga, idealnya merata
pada setiap pipa distribusi. Jika tekanan terlalu tinggi akan menyebabkan pecahnya
pipa, serta merusak alat-alat plambing (kloset, urinoir, faucet, lavatory, dan lain-
lain). Tekanan juga dijaga agar tidak terlalu rendah, karena jika tekanan terlalu
rendah akan menyebabkan terjadinya kontaminasi antara air tanah dengan air bersih
dalam aliran pipa distribusi
24
9. Tinjauan Kebijakan Sumberdaya Air Bersih Kedepan
Tinjauan kebijakan sumberdaya air bersih ini akan menguraikan mengenai
kebijakan-kebijakan yang berkaitan dengan sumberdaya air bersih, tinjauan kebijakan
nasional dan tinjauan kebijakan wilayah. Berikut ini adalah uraiannya.
a. Tinjauan Kebijakan Nasional
Menurut Permen PU No.20 Tahun 2006, Tahun 2004 penduduk Indonesia yang
telah memiliki akses terhadap air bersih yang aman baik melalui sistem perpipaan
maupun non perpipaan telah mencapai 55,43%. Sesuai kriteria MDG’s, diharapkan
pada tahun 2015 tingkat akses terhadap air bersih aman dapat mencapai 80% atau
sekitar 196 juta jiwa dari 246 juta jiwa penduduk dengan sistem perpipaan sebesar
48% dan nonperpipaan terlindungi sebesar 32%. Untuk lebih jelasnya mengenai
target Millenium Development Goals (MDG’s) di Indonesia dapat dilihat pada Tabel
4. sebagai berikut:
Tabel 4. Target Cakupan Pelayanan MGD’s hingga 2015
TARGET 1990 2004 2009 2015
Cakupan RPJM – Perpiaan (%) - 18 40 -
Cakupan MDGs – Nasional (%) 42,29 55,43 67 80
- Cakupan MDGs Perkotaan (%) 62,70 61,69 73 87
- Cakupan MDGs Pedesaan (%) 35,84 50,27 60 72
Cakupan MDGs – Perpipaan (%) 14,11 17,96 32 48
- Cakupan MDGs – Perpipaan Perkotaan (%) 37,75 32,84 49 47
- Cakupan MDGs – Perpipaan Pedesaan (%) 5,57 6,95 15 20
Cakupan MDGs Non Pipa Terlindungi (%) 28,18 37,47 33 32
- Cakupan MDGs Non Pipa Terlindungi Perkotaan
(%) 24,95 28,85 25 15
- Cakupan MDGs Non Pipa Terlindungi Pedesaan (%) 30,27 43,32 45 24
Cakupan Non Pipa Tidak Terlindungi (%) 55,71 44,57 33 20
- Cakupan Non Pipa Tidak Terlindungi Perkotaan (%) 37 38 27 13
- Cakupan Non Pipa Tidak Terlindungi Pedesaan (%) 64 50 40 28
Cakupan MDG Nasional – Perpipaan dan Non-perpipaan (juta
jiwa) 75,86 120,32 158 202
Cakupan RPJMN Nasional – Perpipaan (juta jiwa) - 38,99 98,7 -
Sumber data: Permen PU No.20/PRT/M/2006.
25
Memperhatikan kebutuhan peningkatan cakupan, kecepatan pelaksanaan dan
kemampuan investasi di atas, maka untuk mengejar sasaran cakupan pelayanan
MDG 2015 serta untuk memenuhi sasaran RPJMN 2010-2014, 40% perpipaan perlu
kebijakan dan strategi nasional untuk menyelaraskan peningkatan pembangunan dari
nonperpipaan tidak terlindungi menjadi nonperpipaan terlindungi dan dari
nonperpipaan khususnya nonperpipaan terlindungi menjadi perpipaan. Arahan
strategi pencapaian sasaran RPJMN dan MDG’s meliputi:
1) Sasaran pencapaian RPJMN tahun 2009 dimaknai sebagai sasaran antara (interim
target) mencapai sasaran MDG’s tahun 2015, meskipun disadari bahwa
pencapaian sasaran RPJM sangat berat dibandingkan pencapaian sasaran MDG’s
2015 karena keterbatasan waktu dan sumberdaya.
2) Sasaran peningkatan pelayanan air bersih melalui sistem perpipaan menjadi 48%
pada tahun 2015 diimbangi dengan penurunan jumlah non-perpipaan tidak
terlindungi.
Sasaran pengembangan SPAM untuk keseluruhan (perkotaan dan pedesaan)
sistem penyediaan air bersih melalui perpipaan, non-perpipaan terlindungi, dan non-
perpipaan tidak terlindungi antara lain sebagai berikut:
1) Peningkatan cakupan pelayanan melalui sistem perpipaan yang semula 17,96%
pada tahun 2004 menjadi paling tidak berkisar antara 32%-40% pada tahun 2009
dan selanjutnya terus diupayakan meningkat menjadi 48% pada tahun 2015.
2) Penurunan persentase penggunaan SPAM melalui sistem non-perpipaan tidak
terlindungi menjadi sistem non-perpipaan terlindungi dan sistem perpipaan dari
45% pada tahun 2004 menjadi 33% pada tahun 2009 dan 20% pada tahun 2015.
Penurunan persentase cakupan pelayanan air bersih dengan sistem non-perpipaan
terlindungi dari tahun 2004 sebesar 37,47% menjadi 32% pada tahun 2015.
3) Penurunan kawasan rawan air tercermin dari penurunan jumlah non-perpipaan
tidak terlindungi sebesar 45% pada tahun 2004 menjadi sebesar 35% pada tahun
2009 dan 20% pada tahun 2015.
b. Sasaran Kebijakan
Mengacu pada Peraturan Pemerintah No.16/2005 dan peraturan lainnya serta
skenario pengembangan SPAM, sasaran dari Kebijakan dan Strategi Nasional
Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM) melalui perpipaan, non-
perpipaan terlindungi, antara lain sebagai berikut:
26
a) Terwujudnya pengelolaan dan pelayanan air bersih yang berkualitas dengan
harga terjangkau dengan peningkatan cakupan pelayanan melalui system
perpipaan yang semula 18% pada tahun 2004 menjadi 32% pada tahun 2009 dan
selanjutnya meningkat menjadi 60% pada tahun 2015.
b) Tercapainya peningkatan efisiensi dan cakupan pelayanan air dengan menekan
tingkat kehilangan air direncanakan hingga pada angka 20% dengan melibatkan
peran serta masyarakat dan dunia usaha.
c) Penurunan persentase cakupan pelayanan air bersih dengan system non-
perpipaan terlindungi dari tahun 2004 sebesar 37,47% menjadi 33% pada tahun
2009 dan 20% pada tahun 2015, sehingga persentase penggunaan SPAM melalui
sistem non-perpipaan tidak terlindungi semakin menurun dari tahun ke tahun.
d) Pembiayaan pengembangan SPAM meliputi pembiayaan untuk membangun,
memperluas serta meningkatkan sistem fisik (teknik) dan sistem non-fisik. Dalam
hal pemerintah daerah tidak mampu melaksanakan pengembangan SPAM.
Pemerintah dapat memberikan bantuan pendanaan sampai dengan pemenuhan
standar pelayanan minimal sebesar 60 liter/orang/hari yang dibutuhkan secara
bertahap. Bantuan Pemerintah diutamakan untuk kelompok masyarakat
berpenghasilan rendah dan miskin.
e) Tercapainya kepentingan yang seimbang antara konsumen dan penyedia jasa
pelayanan.
c. Kebijakan Dan Strategi Pengembangan SPAM
Kebijakan pengembangan SPAM dirumuskan dengan menjawab isu strategis dan
permasalahan dalam pengembangan SPAM. Secara umum kebijakan dibagi menjadi
lima kelompok yaitu berdasarkan kelompok kebijakan yang telah dirumuskan di atas,
ditentukan arahan kebijakan sebagai dasar dalam mencapai sasaran pengembangan
SPAM yang diarahkan juga untuk memenuhi sasaran MDG’s baik jangka pendek
tahun 2009 maupun jangka panjang 2015. Bagan alir pendekatan perumusan
kebijakan dan strategi SPAM, serta sasaran yang akan dicapai dipaparkan pada
bagian lampiran. Adapun arahan kebijakan tersebut adalah:
1) Peningkatan cakupan dan kualitas air bersih bagi seluruh masyarakat Indonesia.
2) Pengembangan pendanaan untuk penyelenggaraan SPAM dari berbagai sumber
secara optimal.
3) Pengembangan kelembagaan, peraturan dan perundang-undangan.
27
4) Peningkatan penyediaan Air Baku secara berkelanjutan.
5) Peningkatan peran dan kemitraan dunia usaha, swasta dan masyarakat.
d. Sumberdaya Air
Sumberdaya air merupakan bagian dari sumberdaya alam. Air adalah sumberdaya
yang diperbaharui, bersifat dinamis mengikuti siklus hidrologi yang secara alamiah
berpindah-pindah serta mengalami perubahan bentuk dan sifat, tergantung pada
waktu dan lokasinya, air dapat berupa zat padat sebagai es dan salju. Dapat berupa
zat cair yang mengalir sebagai air permukaan, berada dalam tanah sebagai air tanah,
berada di udara sebagai air hujan, berada di laut sebagai air laut, dan bahkan berupa
uap air yang didefinisikan sebagai air udara (kabut).
Konsep siklus hidrologi merupakan hal yang sangat penting, karena air (baik air
permukaan maupun air tanah) bagian dari siklus hidrologi. Siklus hidrologi pada
Gambar 7. dimulai dengan terjadinya panas matahari yang sampai pada permukaan
bumi, sehingga menyebabkan penguapan. Akibat penguapan ini terkumpul massa
uap air, yang dalam kondisi atmosfer tertentu dapat membentuk awan. Akibat dari
berbagai sebab klimatologi awan tersebut dapat menjadi awan yang potensial
menimbulkan hujan.
Sebagian air hujan tersebut akan tertahan oleh butiran-butiran tanah, sebagian
akan bergerak dengan arah horisontal sebagai limpasan (run off), sebagian akan
bergerak vertikal ke bawah sebagai infiltrasi, sebagian kecil akan kembali ke
atmosfer melalui penguapan. Air yang terinfiltrasi ke tanah mula-mula akan mengisi
pori-pori tanah sampai mencapai kadar air jenuh. Apabila kondisi tersebut telah
tercapai, maka air tersebut akan bergerak dalam dua arah, arah horisontal sebagai
interflow dan arah vertikal sebagai perkolasi, seperti gambar 7. Siklus Hidrologi di
bawah ini:
28
Sumber Data: United States Geological of Survey (USGS) Amerika Serikat 2009
Gambar 7. Siklus Hidrologi
e. Daya Dukung Sumberdaya Air
Daya dukung sumberdaya air pada suatu wilayah adalah tersedianya potensi
sumberdaya air yang dimanfaatkan oleh makhluk hidup yang ada dalam wilayah
tersebut (Delinom & Marganingrum, 2007). Masih menurut Delinom &
Marganingrum (2007), secara umum beberapa sumber air yang dapat digunakan
sebagai alternatif sumber air bersih adalah sebagai berikut:
1) Air Permukaan (AP)
Air permukaan adalah air yang ada dan mengalir di permukaan tanah, yang
termasuk pada golongan air permukaan antara lain adalah: air laut, air danau, air
sungai, air waduk dan air rawa. Mata air yaitu permunculan air tanah yang keluar
di permukaan tanah secara alamiah. Debit air yang ada berubah-ubah (fluktuatif)
yang umumnya disebabkan oleh penggantian musim, ada juga yang relatif tetap.
Beberapa jenis mata air pada musim kemarau tidak mengalirkan air sama
sekali, namun pada musim penghujan airnya akan mengalir kembali (mata air
musiman).
Secara kuantitas, debit aliran sungai umumnya sangat dipengaruhi oleh
musim, begitu juga dengan kualitasnya. Pada musim penghujan sungai
mengalami pengenceran sehingga tingkat pencemaran mengalami penurunan
akibat pengenceran tersebut. Perairan tawar di permukaan bumi dapat
29
membentuk suatu ekosistem, misalnya ekosistem danau atau sungai. Faktor yang
paling mempengaruhi ekosistem perairan adalah oksigen terlarut untuk
berlangsungnya proses fotosintesis, respirasi dan penguraian dalam perairan
cahaya matahari untuk pengaturan suhu dan berlangsungnya proses fotosintesis.
Beberapa masalah utama yang terjadi pada air permukaan adalah pengeringan
dan gangguan terhadap kondisi alami (misalnya dampak pembuatan waduk,
irigasi), pencemaran pada badan air misalnya pembuangan limbah industri
domestik, limbah pertanian yang dapat menyebabkan terjadinya eutrofikasi yaitu
proses perubahan fisik, kimia dan biologis yang terjadi dalam suatu badan
perairan (biasanya yang alirannya lambat) akibat melimpahnya masukan zat hara
(umumnya N dan P) dari luar.
2) Air Bawah Tanah (ABT)
Secara kuantitas, jumlah air tanah yang ada di suatu daerah dapat berbeda
dengan daerah lainnya, tergantung dari jumlah cadangan air yang terkandung
pada setiap lapisan pembawa air (aquifer) yang ada di daerah yang bersangkutan
dan kapasitas infiltrasi pada daerah tangkapan air hujan.
Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bawah
permukaan tanah. Keberadaan air tanah tersebut tidak dapat dilepaskan dari
siklus hidrologi sebagaimana terlihat pada Gambar 9. Sedangkan lapisan batuan
jenuh air yang dapat menyimpan dan meneruskan air tanah dalam jumlah cukup
dan ekonomis disebut sebagai akuifer. Hujan yang jatuh, mengalami hambatan
oleh adanya vegetasi/tumbuhan ataupun bangunan dan apabila tidak ada
vegetasi/tumbuhan maka hujan akan jatuh mengenai permukaan tanah secara
langsung walaupun peresapan masih mungkin terjadi karena adanya sampah,
kotoran maupun adanya benda lain di permukaan tanah.
Air yang meresap ke dalam tanah ditahan oleh tanah sebagai cadangan
kelembaban tanah dan penambahan cadangan air tanah, sedangkan cadangan
permukaan akan mengalir ke daerah yang lebih rendah dan sebagai anakan
meresap kembali ke dalam tanah selama pengaliran. Di lain pihak air tanah yang
mengalir di dalam batuan (akuifer) dapat keluar kembali menjadi air permukaan
sebagai mata air jika akuifer tersebut terpotong oleh kemiringan topografi
permukaan tanah.
30
Perjalanan air dari masuknya air hujan ke dalam tanah hingga mencapai
lapisan akuifer maupun keluar sebagai mata air membutuhkan waktu yang sangat
bervariasi dari orde bulanan, tahunan, puluhan tahun, ratusan tahun, bahkan
hingga ribuan tahun (Hochstein dan Soengkono 1997)
Air bawah tanah (ground water) atau akuifer adalah air yang terdapat pada
pori-pori tanah, pasir, kerikil, batuan yang telah jenuh terisi air. Akuifer tidak
tertekan (unconfined aquifer) mendapatkan air dari proses infiltrasi, sedangkan
akuifer tertekan (confined aquifer) airnya berasal dari daerah pengisian (recharge
area) atau resapan air. Muka air tanah (water table) adalah garis batas antara air
tanah dengan air bawah tanah yang jenuh.
Pada musim penghujan, permukaan air tanah akan mengalami kenaikan pada
saat musim kemarau akan mengalami penurunan. Jumlah cadangan air tanah
akan sangat ditentukan oleh kondisi cekungan air tanahnya, yaitu suatu wilayah
yang dibatasi oleh batas hidrologeologis, tempat semua kejadian hidrogeologis
seperti proses pengimbuhan, pengaliran dan pelepasan air tanah berlangsung.
Dengan demikian potensi air tanah pada suatu wilayah akan sangat ditentukan
oleh:
a) Kondisi curah hujan serta hubungan antara air permukaan dan air tanah.
b) Kondisi akuifer yang meliputi geometri dan sebarannya, konduktifitas
hidrolik dan litologi pada batas-batas akuifer.
c) Kondisi daerah imbuhan air tanah, yaitu daerah resapan air yang mampu
menambah air tanah secara alamiah pada cekungan air tanah.
d) Kondisi daerah resapan air tanah, yaitu daerah keluaran air tanah yang
berlangsung secara alamiah pada cekungan air tanah.
Secara umum terdapat dua jenis akuifer, yaitu akuifer bebas dan akuifer
tertekan (Gambar 8). Eksploitasi air tanah pada akuifer bebas biasanya dilakukan
dengan membuat sumur gali ataupun kolam, sedangkan eksploitasi air tanah pada
akuifer tertekan umumnya dilakukan dengan pembuatan sumur bor dalam. Dalam
kenyataan di lapangan, dalam suatu daerah dijumpai beberapa akuifer tertekan
pada berbagai kedalaman yang dipisahkan oleh lapisan kedap air. Oleh karena itu
identifikasi posisi kedalaman dan ketebalan akuifer-akuifer tersebut menjadi
penting untuk menentukan konstruksi sumurnya. Gambar 8 di bawah ini
menunjukkan perjalanan resapan air dan gambar 9 menunjukkan jenis akuifer
dan jenis eksploitasinya.
32
Sumber Data: Todd, 1959 dalam Kodoatie dan Syarif, 2005
Gambar 9. Jenis Akuifer dan Eksploitasinya
Permasalahan air tanah pada suatu wilayah perkotaan biasanya berupa
penurunan kualitas air tanah yang disebabkan antara lain adanya pencemaran
pertambangan, pembuangan sampah, penimbunan senyawa berbahaya (radio
aktif) penurunan kualitas antara lain disebabkan oleh perusakan daerah resapan,
pengambilan air berlebihan yang dapat mengakibatkan turunnya muka air tanah
dan terjadinya interusi air laut (pergeseran batas air laut dan air tawar ke arah
daratan), terjadinya kerucut depresi dan penurunan muka tanah.
Peranan air di alam dan dalam kegiatan manusia sangat kompleks, sehingga
perlu pendekatan yang menyeluruh untuk melihat interaksi manusia dengan air
dalam konteks ekonomi, lingkungan, dan sosial. Sifat air mengalir dari tempat
yang tinggi menuju tempat yang lebih rendah dan tidak dipengaruhi oleh batasan
administrasi suatu wilayah, oleh sebab itu untuk mengetahui potensi air tanah
pada suatu tempat dibatasi oleh Cekungan Air Bawah Tanah (CABT) sedangkan
potensi air permukaan dalam suatu wilayah dibatasi oleh Daerah Aliran Sungai
(DAS).
Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah daerah yang dibatasi oleh punggung-
punggung gunung atau pegunungan, sehingga air hujan yang jatuh di daerah
tersebut akan mengalir menuju sungai utama atau DAS yang besar tersusun atas
DAS yang kecil-kecil atau disebut sub DAS dan sub DAS tersusun atas beberapa
33
sub-sub DAS. DAS adalah suatu ekosistem, sehingga di dalamnya terjadi suatu
proses interaksi antara faktor-faktor biotik, abiotik dan manusia. Komponen
masukan pada suatu DAS adalah curah hujan, sedangkan komponen keluaran
adalah debit air dan muatan sedimen. Luas DAS mempengaruhi jumlah aliran
permukaan, sehingga semakin luas DAS, jumlah aliran permukaan atau debit
sungai juga semakin besar.
Aktifitas di dalam DAS dapat menyebabkan perubahan ekosistem, misalnya
perubahan tata guna lahan khususnya di daerah hulu dapat memberikan dampak di
daerah hilir berupa perubahan fluktuasi debit air dan kandungan sedimen serta
material terlarut lainnya. Adanya hubungan antara masukan dan keluaran pada
suatu DAS ini dapat dijadikan sebagai dasar untuk menganalisis dampak suatu
tindakan atau aktifitas pembangunan di dalam DAS terhadap lingkungan.
Koefisien aliran permukaan disingkat (C) adalah bilangan yang menyatakan
perbandingan antara besarnya aliran permukaan terhadap jumlah curah hujan.
Sebagai contoh nilai C = 0,65, artinya 65% dari curah hujan akan mengalir secara
langsung sebagai aliran permukaan (surface run off). Nilai C yang kecil
menunjukkan kondisi DAS masih baik, sebaliknya nilai C yang besar
menunjukkan kondisi DAS yang rusak. Nilai C berkisar antara nol sampai dengan
satu.
Koefisien Rejim Sungai (KRS) adalah bilangan perbandingan antara debit
harian rata-rata maksimum dan debit harian minimum. Makin kecil harga KRS
berarti makin baik kondisi hidrologis suatu DAS. Selain KRS, kondisi DAS juga
dapat dievaluasi secara makro dengan nisbah debit maksimum minimum
(Qmaks/Qmin). Apabila nisbah Qmaks/Qmin cenderung terus naik dari tahun ke tahun,
maka hal ini menunjukkan kondisi suatu DAS yang mulai terganggu.
Menurut Asdak (1995), untuk mengevaluasi kondisi suatu DAS berdasarkan
nilai KRSnya, dapat dipakai ketentuan sebagai berikut:
1) Apabila KRS kurang dari 50 (KRS<50), maka kondisi DAS dikategorikan
baik.
2) Apabila KRS bernilai 50-120, maka kondisi DAS dikategorikan terganggu tapi
dalam tingkatan sedang.
3) Apabila KRS lebih dari 120 (KRS>120), maka DAS dikategorikan dalam
kondisi buruk.
34
Karakteristik suatu DAS dan sub DAS dapat dilihat dari fluktuasi debit
sungainya. Idealnya perbandingan antara debit minimum dan debit maksimum
tidak terlalu besar, artinya dalam kondisi yang seperti ini air hujan yang jatuh ke
permukaan sebagian besar tidak berubah menjadi air limpasan. Ketersediaan air
pada suatu DAS pada prinsipnya mengikuti siklus hidrologi.
Hujan yang jatuh di atas daerah penangkapan (catchment area) sebuah DAS,
mula-mula diterima oleh vegetasi, kemudian sebagian dilepaskan melalui proses
intersepsi (interception), dan sebagian lagi jatuh langsung ke bawah pohon, dan
sebagian lainnya dialirkan melalui proses aliran batang (steamflow). Dari batang
diteruskan ke dalam tanah melalui akar, yaitu yang kemudian dilepaskan ke pori-
pori tanah melalui proses infiltrasi.
Infiltrasi adalah proses aliran air hujan masuk ke dalam tanah. Air dalam tanah
selanjutnya dengan daya gravitasi bergerak menuju tempat yang lebih rendah
dengan proses perkolasi, menuju ground water storage, penampungan air di
bawah tanah, dan dari tempat ini akan mengalir ke sungai secara teratur.
Berdasarkan siklus hidrologi, untuk memperkirakan potensi air pada suatu
DAS, kajian yang dilakukan meliputi hujan pada DAS, kemampuan tanah
menampung air hujan dan debit limpasan yang mengalir ke sungai.
Pada konsep dan mekanisme daur hidrologi, yang dimaksud air bawah tanah
adalah semua bentuk aliran air hujan yang mengalir di bawah permukaan tanah
sebagai akibat struktur pelapisan geologi, beda potensi kelembaban tanah dan
gaya gravitasi bumi. Laju maksimal gerakan air masuk ke dalam tanah dinamakan
kapasitas infiltrasi yang dinyatakan dalam satuan sama dengan satuan intensitas
curah hujan, yaitu mililiter per jam (mm/jam). Ketika air hujan jatuh di atas
permukaan tanah, tergantung pada kondisi biofisik tanah, sebagian atau seluruh air
hujan tersebut mengalir masuk ke dalam tanah melalui pori-pori permukaan tanah.
Proses mengalirnya air hujan ke dalam tanah disebabkan oleh gaya gravitasi
dan gaya kapiler tanah. Laju air infiltrasi dibatasi oleh besarnya diameter pori-pori
tanah. Di bawah pengaruh gaya gravitasi, air hujan mengalir vertikal ke dalam
tanah melalui profit tanah. Pada sisi yang lain, gaya kapiler bersifat mengalirkan
air tersebut tegak lurus ke atas, ke bawah, dan ke arah horizontal (lateral).
Gaya kapiler tanah ini bekerja nyata pada tanah dengan pori-pori yang relatif
kecil. Pada tanah dengan pori-pori besar, gaya ini dapat diabaikan pengaruhnya
dan air mengalir ke tanah yang lebih dalam oleh pengaruh gaya gravitasi. Dalam
35
perjalanannya tersebut, air juga mengalami penyebaran ke arah lateral akibat
tarikan gaya kapiler tanah, terutama ke arah tanah dengan pori-pori yang lebih
sempit dan tanah lebih kering. Mekanisme infiltrasi, dengan demikian melibatkan
tiga proses yang tidak saling mempengaruhi, yaitu:
1) Proses masuknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah.
2) Tertampungnya air hujan tersebut ke dalam tanah.
3) Proses mengalirnya air tersebut ke tempat lain (bawah, samping dan atas).
Meskipun tidak saling mempengaruhi secara langsung, ketiga proses tersebut
di atas saling terkait. Uraian di atas menunjukkan bahwa besarnya laju infiltrasi
pada permukaan tanah tidak bervegetasi tidak akan pernah melebihi laju intensitas
hujan. Untuk wilayah berhutan, besarnya laju infiltrasi tidak akan pernah melebihi
laju intensitas curah hujan efektif. Curah hujan efektif adalah volume hujan total
dikurangi air hujan yang mengalir ke dalam tanah (air infiltrasi).
Aplikasi praktis peranan air infiltrasi adalah kaitannya dengan usaha
konservasi air. Konservasi air biasanya diprioritaskan di daerah resapan (recharge
area) yang umumnya terletak di daerah dengan karakteristik wilayah yang
didominasi vegetasi (hutan dan bentuk komunitas vegetasi lainnya) dan dengan
curah hujan besar. Daerah resapan biasanya memiliki nilai koefisien resapan yang
besar. Koefisien resapan adalah banyaknya volume curah hujan yang mengalir
sebagai air infiltrasi terhadap total curah hujan.
Manusia berinteraksi dengan daur air melalui berbagai kegiatannya, antara lain
dengan menggunakan air permukaan dan air tanah, melepaskan limbah atau
pencemar dari berbagai sumber (perumahan, perkantoran, pertanian, industri) ke
dalam perairan, bahkan mempengaruhi uap air di atmosfer, mengubah bentang
alam sehingga mempengaruhi air larian dan kualitas air permukaan dan air tanah.
f. Daya Dukung Lingkungan
Konsep daya dukung lingkungan sudah mulai banyak dibahas. Mengingat semakin
besarnya penduduk dan pembangunan terhadap lingkungan. Pertambahan jumlah
penduduk dengan aktifitasnya menyebabkan kebutuhan akan lahan tidak terbangun
makin berkurang. Selain itu, pertambahan jumlah penduduk juga dibarengi dengan
peningkatan konsumsi sumberdaya alam sejalan meningkatnya tingkat sosial ekonomi
masyarakat.
36
Peningkatan jumlah penduduk dan perubahan pola konsumsi masyarakat akan
mempengaruhi daya dukung lingkungannya. Pengertian daya dukung lingkungan
(supportive capacity) dalam kontek ekologis adalah jumlah populasi atau komunitas
yang dapat didukung oleh sumberdaya dan jasa yang tersedia dalam ekosistem
tersebut (Rees, 1990). Faktor yang mempengaruhi keterbatasan ekosistem untuk
mendukung perikehidupan adalah faktor jumlah sumberdaya yang tersedia, jumlah
populasi dan pola konsumsinya.
Konsep daya dukung lingkungan dalam konteks ekologis tersebut terkait erat
dengan modal alam. Akan tetapi, dalam konteks pembangunan yang berlanjut
(sustainable development), suatu komunitas tidak hanya memiliki modal alam,
melainkan juga modal manusia, modal sosial dan modal lingkungan buatan.
Oleh karena itu, dalam konteks berlanjutnya suatu kota, daya dukung lingkungan
kota adalah jumlah populasi atau komunitas yang dapat didukung oleh sumberdaya
dan jasa yang tersedia karena terdapat modal alam, manusia, sosial dan lingkungan
buatan yang dimilikinya.
Pengertian daya dukung lingkungan menurut Undang-Undang Nomor 32 Tahun
2009 Tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup yaitu kemampuan
lingkungan untuk mendukung perikehidupan manusia, makhluk hidup lain dan
keseimbangan antar keduanya. Menurut Graymore (2005), daya dukung lingkungan
adalah jumlah maksimum manusia yang dapat didukung oleh bumi dengan sumber
daya alam yang tersedia. Jumlah maksimum tersebut adalah jumlah yang tidak
menyebabkan kerusakan pada lingkungan dan kehidupan di bumi dapat berlangsung
secara“sustainable”. Graymore juga menyatakan bahwa daya dukung lingkungan
sangat ditentukan oleh pola konsumsi, jumlah limbah yang dihasilkan, dampak bagi
lingkungan, kualitas hidup dan tingkat teknologi.
Dalam perkembangan kemudian, konsep daya dukung lingkungan diaplikasikan
sebagai suatu metode perhitungan untuk menetapkan jumlah organisme hidup yang
dapat didukung oleh suatu ekosistem secara berlanjut, tanpa merusak keseimbangan di
dalam ekosistem tersebut. Penurunan kualitas dan kerusakan pada ekosistem
kemudian didefinisikan sebagai indikasi telah terlampauinya daya dukung lingkungan.
Menurut Fletcher (1986) mengenai supportive capacity, suatu ekosistem adalah
jumlah populasi yang dapat didukung oleh ketersediaan sumberdaya dan jasa pada
ekosistem tersebut. Batas daya dukung ekosistem tergantung pada tiga faktor yaitu:
1) Jumlah sumberdaya alam yang tersedia dalam ekosistem tersebut
37
2) Jumlah/ukuran populasi atau komunitas
3) Jumlah sumberdaya alam yang dikonsumsi oleh setiap individu dalam komunitas
tersebut.
Pengertian modal alam tersebut adalah meliputi:
1) Sumberdaya alam yaitu semua yang diambil dari alam dan digunakan dengan atau
tanpa melalui proses produksi yang meliputi air, tanaman, hewan dan material
alam seperti bahan bakar fosil, logam dan mineral. Penggunaan sumberdaya alam
ini akan menghasilkan produk akhir dan limbah.
2) Jasa ekosistem yaitu proses alami yang dibutuhkan bagi kehidupan seperti sumber
daya perikanan, lahan untuk budidaya, kemampuan asimilasi air, udara dan lain
sebagainya.
3) Estetika dan keindahan alam yang memiliki kontribusi dalam meningkatkan
kualitas hidup dan potensi ekonomi untuk pengembangan pariwisata dan rekreasi.
Modal alam tersebut memiliki kemampuan untuk menghasilkan sumberdaya yang
dibutuhkan untuk menyerap limbah yang dihasilkan (bicapacity). Berdasarkan
pengertian tersebut, maka sumberdaya alam memiliki kemampuan untuk
mengasimilasi limbah. Kemampuan mengasimilasi disebut bioasimilasi yang
didefinisikan sebagai kemampuan dari lingkungan alam untuk mengabsorbsi berbagai
material termasuk antropogenik dalam konsentrasi tertentu tanpa mengalami
degradasi (Cairns, 1999 diambil dari Cairns, 1997).
1) Daya Dukung Lingkungan dan Kota yang Berkelanjutan
Konsep dasar dari pembangunan yang berlanjut ada dua konsep kebutuhan
(concept of needs) dan konsep keterbatasan (concept of limitations). Konsep
pemenuhan kebutuhan difokuskan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia,
sementara konsep keterbatasan adalah ketersediaan dan kapasitas yang dimiliki
lingkungan untuk memenuhi kebutuhan tersebut.
Berlanjutnya pembangunan dapat terwujud apabila terjadi keseimbangan antara
kebutuhan dan keterbatasan yang ada saat itu. Upaya keseimbangan itu dapat
dilakukan dua arah yaitu dengan mengendalikan kebutuhan dengan mengubah
perilaku konsumsi dan sebaliknya meningkatkan kemampuan untuk
meminimalkan keterbatasan melalui pengembangan teknologi, finansial, dan
institusi.
38
Aktivitas yang dilakukan saat ini untuk memenuhi kebutuhan harus
mempertimbangkan keberlanjutan jangka panjang. Daya dukung alam sangat
menentukan bagi keberlangsungan hidup manusia, maka kemampuan daya
dukung alam tersebut harus dijaga agar tidak rusak dan berakibat buruk pada
kehidupan mahluk hidup di dalamnya. Secara umum kerusakan daya dukung alam
dipengaruhi oleh dua faktor:
a) Faktor internal
Kerusakan karena faktor internal adalah kerusakan yang berasal dari alam
itu sendiri. Kerusakan karena faktor internal pada daya dukung alam sulit
untuk dicegah karena adalah proses alami yang terjadi pada alam yang sedang
mencari keseimbangan dirinya, misalnya letusan gunung berapi, gempa bumi
dan badai.
b) Faktor eksternal
Kerusakan karena faktor eksternal adalah kerusakan yang diakibatkan oleh
ulah manusia dalam rangka meningkatkan kualitas dan kenyamanan hidupnya,
misalnya kerusakan yang diakibatkan oleh kegiatan industri yang berupa
pencemaran darat, air dan udara.
Lingkungan tidak hanya lingkungan alamiah saja, namun juga lingkungan
sosial dan lingkungan binaan. Lebih lanjut lagi daya dukung dapat diperluas
menjadi daya dukung alamiah (lingkungan alam), daya dukung sosial (yang
berupa ketersediaan sumberdaya manusia dan kemampuan finansial) jadi dengan
adanya pengelolaan lingkungan yang baik dan input teknologi, maka daya dukung
lingkungan dapat ditingkatkan kemampuannya, sehingga dapat meningkatkan
kualitas hidup mahluk yang ada di dalam lingkungan tersebut.
Kota sustainable adalah kota yang perkembangan dan pembangunannya
mampu memenuhi kebutuhan masyarakat masa kini, mampu berkompetisi dalam
ekonomi global dengan mempertahankan keserasian lingkungan vitalitas sosial,
budaya politik dan pertahanan keamanannya. Tanpa mengabaikan dan atau
mengurangi kemampuan generasi mendatang dalam pemenuhan kebutuhan
mereka (Budihardjo, 1999) untuk menciptakan kota yang berkelanjutan
diperlukan lima prinsip dasar, yaitu Environment (Ecology), Economy
(Employment), Equity Engagement, dan Energy.
39
Kemampuan berkembangnya komponen ekonomi komunitas didasarkan atas
preservasi dan pengembangan dari stok kapital produktif. Stok capital produktif
dari suatu kota adalah:
a) Lingkungan atau sumber-sumberdaya alam
b) Rakyat atau sumberdaya manusia
c) Keuangan atau sumberdaya finansial
d) Infrastruktur, fasilitas produktif atau sumberdaya buatan
e) Institusi atau sumberdaya kelembagaan
2) Kajian Dampak Permasalahan Air
Permasalahan menyangkut sumberdaya air di antaranya peningkatan jumlah
penduduk yang ekivalen dengan peningkatan kebutuhan air, penurunan kualitas
lingkungan perairan sebagai akibat penggunaan lahan yang tidak memperhatikan
fungsi lindung suatu kawasan, penurunan kuantitas dan kualitas air tawar sebagai
akibat dari kegiatan domestik maupun non domestik, penyebaran air yang tidak
merata secara ruang dan waktu (apabila musim hujan terjadi banjir dan apabila
musim kemarau terjadi kekeringan), penggunaan bersama sumber daya air oleh
beberapa wilayah sehingga terjadi persaingan.
Sumber pencemaran air di antaranya: limbah rumah tangga misalnya: sabun,
tinja, sedimen anorganik misalnya: N dan P dari pupuk, logam berat, senyawa
organik misalnya: pestisida, minyak, bahan radiokatif misalnya: limbah
pertambangan; agen penyebab penyakit misalnya: bakteri, virus, pencemar
biologis misalnya: spesies tumbuhan yang tumbuh di perairan sehingga
menghalangi fotosintesis tumbuhan air, pencemar dari kegiatan industri misalnya:
air limbah.
10. Sistem Distribusi dan Sistem Pengaliran Air Bersih
a. Sistem Distribusi Air Bersih
Sistem distribusi adalah sistem yang langsung berhubungan dengan konsumen,
yang mempunyai fungsi pokok mendistribusikan air yang telah memenuhi syarat ke
seluruh daerah pelayanan. Sistem ini meliputi unsur sistem perpipaan dan
perlengkapannya, hidran kebakaran, tekanan tersedia, sistem pemompaan (bila
diperlukan), dan reservoir distribusi (Enri Damanhuri, 1989).
40
Sistem distribusi air bersih terdiri atas perpipaan, katup-katup, dan pompa yang
membawa air yang telah diolah dari instalasi pengolahan menuju pemukiman,
perkantoran dan industri yang mengkonsumsi air. Juga termasuk dalam sistem ini
adalah fasilitas penampung air yang telah diolah (reservoir distribusi), yang digunakan
saat kebutuhan air lebih besar dari suplai instalasi, meter air untuk menentukan banyak
air yang digunakan, dan keran kebakaran.
Dua hal penting yang harus diperhatikan pada sistem distribusi adalah tersedianya
jumlah air yang cukup dan tekanan yang memenuhi (kontinuitas pelayanan), serta
menjaga keamanan kualitas air yang berasal dari instalasi pengolahan.
Tugas pokok sistem distribusi air bersih adalah menghantarkan air bersih kepada
para pelanggan yang akan dilayani, dengan tetap memperhatikan faktor kualitas,
kuantitas dan tekanan air sesuai dengan perencanaan awal. Faktor yang didambakan
oleh para pelanggan adalah ketersedian air setiap waktu. Suplai air melalui pipa induk
mempunyai dua macam sistem; yaitu (Kamala, bab VII hal 97):
1) Continuous sistem
Dalam sistem ini air bersih yang disuplai ke konsumen mengalir terus menerus
selama 24 jam. Keuntungan sistem ini adalah konsumen setiap saat dapat
memperoleh air bersih dari jaringan pipa distribusi di posisi pipa manapun. Sedang
kerugiannya pemakaian air cenderung lebih boros dan bila terjadi sedikit
kebocoran saja, air yang hilang akan sangat besar jumlahnya.
2) Intermitten sistem
Dalam sistem ini air bersih disuplai 2-4 jam pada pagi hari dan 2-4 jam pada
sore hari. Kerugiannya adalah pelanggan air tidak bisa setiap saat mendapatkan air
dan perlu menyediakan tempat penyimpanan air dan bila terjadi kebocoran maka
air untuk fire fighter (pemadam kebakaran) akan sulit didapat. Dimensi pipa yang
digunakan akan lebih besar karena kebutuhan air untuk 24 jam hanya disuplai
dalam beberapa jam saja. Sedang keuntungannya adalah pemborosan air dapat
dihindari dan juga sistem ini cocok untuk daerah dengan sumber air yang terbatas.
b. Sistem Pengaliran Air Bersih
Untuk mendistribusikan air bersih kepada konsumen dengan kuantitas, kualitas dan
tekanan yang cukup memerlukan sistem perpipaan yang baik, reservoir, pompa dan
peralatan yang lain. Metode dari pendistribusian air tergantung pada kondisi topografi
41
dari sumber air dan posisi para konsumen berada. Menurut Howard S Peavy et.al
(1985, Bab 6 hal. 324-326) sistem pengaliran yang dipakai adalah sebagai berikut;
1) Cara Gravitasi
Cara pengaliran gravitasi digunakan apabila elevasi sumber air mempunyai
perbedaan cukup besar dengan elevasi daerah pelayanan, sehingga tekanan yang
diperlukan dapat dipertahankan. Cara ini dianggap cukup ekonomis, karena hanya
memanfaatkan beda ketinggian lokasi.
2) Cara Pemompaan
Pada cara ini pompa digunakan untuk meningkatkan tekanan yang diperlukan
untuk mendistribusikan air dari reservoir distribusi ke konsumen. Sistem ini
digunakan jika elevasi antara sumber air atau instalasi pengolahan dan daerah
pelayanan tidak dapat memberikan tekanan yang cukup.
3) Cara Gabungan
Pada cara gabungan, reservoir digunakan untuk mempertahankan tekanan yang
diperlukan selama periode pemakaian tinggi dan pada kondisi darurat, misalnya
saat terjadi kebakaran, atau tidak adanya energi. Selama periode pemakaian rendah,
sisa air dipompakan dan disimpan dalam reservoir distribusi. Karena reservoir
distribusi digunakan sebagai cadangan air selama periode pemakaian tinggi atau
pemakaian puncak, maka pompa dapat dioperasikan pada kapasitas debit rata-rata.
c. Kebutuhan Air
1) Kebutuhan Air Rata-rata
Kebutuhan air bersih suatu daerah berinteraksi dengan kegiatan daerah tersebut,
lazimnya semakin tinggi tingkat kegiatan semakin besar kebutuhan akan air.
Variabel yang menentukan besaran kebutuhan akan air antara lain adalah sebagai
berikut :
a) Jumlah penduduk
b) Jenis kegiatan
c) Standart konsumsi air untuk individu dan kegiatan.
d) Jumlah sambungan
Besarnya kebutuhan air rata-rata adalah penjumlahan dari kebutuhan air domestik,
kebutuhan air non domestik dan angka kehilangan air.
42
2) Kebutuhan Air Maksimum (Q max)
Yaitu periode satu minggu, bulan atau tahun terdapat hari-hari tertentu dimana
pemakaian airnya maksimum. Keadaan ini dicapai karena adanya pengaruh musim.
Pada saat pemakaian demikian disebut pemakaian hari maksimum. Besarnya faktor
hari maksimum berdasarkan pengamatan karakteristik daerah tersebut adalah
sekitar 110 % dikalikan debit rata-rata. Kebutuhan air produksi direncanakan sama
dengan kebutuhan maksimum.
3) Hari Kebutuhan Puncak (Q peak)
Yaitu dalam periode satu hari, terdapat jam-jam tertentu dimana pemakaian
airnya maksimum. Keadaan ini dicapai karena adanya pengaruh pola pemakaian air
harian. Pada saat pemakaian demikian disebut pemakaian puncak. Besarnya faktor
puncak adalah berdasarkan pengamatan karakteristik daerah tersebut adalah sekitar
140-170% dikalikan debit rata-rata. Kapasitas pipa induk dan retikulasi
direncanakan sama dengan kebutuhan puncak.
a) Kehilangan Air
Dalam suatu sistem penyediaan air bersih biasanya tidak seluruhnya air
yang diproduksi instalasi sampai kepada konsumen. Biasanya terdapat
kebocoran/kehilangan air berasal dari instalasi itu sendiri, pada pipa transmisi,
distribusi dan sekunder, pada alat meter air, kesalahan administrasi dan juga
untuk pemadam kebakaran/penyiraman tanah.
Kehilangan air pada sistem ini diusahakan sekecil mungkin, di antaranya
dilakukan dengan mengoperasikan instalasi yang benar, pemasangan
sambungan pipa transmisi dan distribusi dengan baik, penggunaan peralatan
meter air yang baik dan ketelitian dalam laporan administrasi. Kehilangan air
dari data pengamatan umumnya adalah antara 20% sampai 40%, hal ini sangat
tergantung dari pola pengelolaannya. Kehilangan air dapat dibagi menjadi 3
kategori yaitu:
i. Kehilangan air rencana (unacounted for water /UFW)
Kehilangan air rencana memang dialokasikan khusus untuk kelancaran
operasi dan pemeliharaan fasilitas, faktor ketidaksempurnaan komponen
fasilitas dan hal lain yang direncanakan beban biaya.
43
ii. Kehilangan air insidentil
Penggunaan air yang sifatnya insidentil, misalnya penggunaan air yang
tidak dialokasikan khusus, seperti pemadam kebakaran.
iii. Kehilangan air secara administratif
Kehilangan air secara administratif adalah dapat disebabkan oleh :
(a) Kesalahan pencatatan meteran
(b) Kehilangan air akibat sambungan liar
(c) Kehilangan akibat kebocoran dan pencurian
Dalam Rencana Induk SPAM Kabupaten Karanganyar Propinsi Jawa
Tengah, kehilangan air pada awal tahun perencanaan ditetapkan berdasarkan
data eksisting dari masing-masing wilayah pelayanan di PDAM Tirta Lawu
Kabupaten Karanganyar. Kriteria dan standar kebutuhan air dalam
penyusunan master plan air bersih/air minum dapat dilihat pada Tabel. 5.
Tabel 5. Kriteria dan Standar Kebutuhan Air Dalam Perencanaan SPAM
No. Uraian Kriteria
Kategori Kota
Metro (>1 jt) jiwa Besar (500 rb -
1 jt) jiwa Sedang (100 - 500) rb jiwa
Kecil (20 - 100)rb jiwa
Desa < 20 rb jiwa
1 Cakupan Pelayanan (%) 90 90 90 90 70
Perpipaan 60 Perpipaan 60 Perpipaan 60
Perpipaan 60
Perpipaan 25
BJP 30 BJP 30 BJP 30 BJP 30 BJP 45
2 Konsumsi SR (lt/org/hr) 190 170 150 130 30
3 Konsumsi HU (lt/org/hr) 30 30 30 30 30
4 Jumlah Jiwa/SR 5 5 6 6 10
5 Jumlah Jiwa/HU 100 100 100 (100 - 200) 200
6 SR : HU (50 : 50) s/d (50 : 50) s/d 80 : 20 70 : 30 70 : 30
(80 : 20) (80 : 20)
7 Konsumsi Non Domestik (%) (20 : 30) (20 : 30) (20 : 30) (20 : 30) (20 : 30)
8 Kehilangan Air (%) (20 : 30) (20 : 30) (20 : 30) (20 : 30) 20
9 Faktor max day 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1
10 Faktor peak hour 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
11 Tekanan air dalam pipa min
& max (mka) 10 & 70 10 & 70 10 & 70 10 & 70 10 & 70
12 Jam operasi 24 24 24 24 24
13 Vol reservoir (%) (max day
demand) 20 20 20 20 20
14 Kecepatan pengaliran dalam
pipa (m/det)
Tr (0,6 - 4,0) Tr (0,6 - 4,0) Tr (0,6 - 4,0) Tr (0,6 - 4,0) Tr (0,6 - 4,0)
Di (0,6 - 2,0) Di (0,6 - 2,0) Di (0,6 - 2,0) Di (0,6 - 2,0) Di (0,6 - 2,0)
44
No. Uraian Kriteria
Kategori Kota
Metro (>1 jt) jiwa Besar (500 rb -
1 jt) jiwa Sedang (100 - 500) rb jiwa
Kecil (20 - 100)rb jiwa
Desa < 20 rb jiwa
15 Koefisien HW PVC (120 - 140) PVC (120 - 140) PVC (120 -
140)
PVC (120 -
140)
PVC (120 -
140)
Steel 120, GIP 110
Steel 120, GIP
110
Steel 120, GIP
110
Steel 120,
GIP 110
Steel 120,
GIP 110
Sumber Data : SK-SNI Air Minum
b) Air pada kegiatan rumah tangga dipakai untuk :
i. Memasak
ii. Minum
iii. Kegiatan mandi
iv. Cuci
Sedangkan untuk kegiatan non rumah tangga air dipakai umumnya untuk cuci
dan proses produksi. Pemakaian air persatuan pengguna bervariasi tergantung
pada tingkat sosial-ekonomi-budaya, cuaca dan pasokan air dari pengelola air.
c) Kebutuhan Domestik
Perkiraan satuan kebutuhan air untuk keperluan domestik dapat di analisis
dari pemakaian air yang tercatat di rekening air per bulannya yang diambil
sampel secara proporsional di suatu daerah pelayanan. Angka ini kemudian
dapat dijadikan patokan satuan kebutuhan air domestik. Satuan kebutuhan air
untuk rumah tangga dijabarkan menjadi 2 golongan yaitu Sambungan Umum
dan Sambungan Rumah Tangga. Untuk sambungan rumah tangga dapat dibagi
lagi menurut sub golongannya.
Pemakaian air untuk Sambungan Rumah (SR) adalah antara 20-30
m3/bulan atau apabila di rumah ada 6 orang maka pemakaian adalah antara
30-190 l/o/h. Sedangkan untuk pemakaian umum adalah antara 30-50
liter/orang/hari.
Pada perencanaan rencana induk SPAM ini dipakai angka kebutuhan air
sebesar 180 liter/orang/hari. Tingkat pemakaian air bersih domestik (rumah
tangga) sesuai dengan kategori kota dapat dilihat pada Tabel. 6. berilut ini:
45
Tabel 6. Tingkat Pemakaian Air Bersih Domestik (Rumah Tangga)
Sesuai Kategori Kota
No. Kategori Kota Jumlah
Penduduk Sistem
Tingkat
Pemakaian Air
1 Kota Metropolitan > 1.000.000 Non Standar 190
2 Kota Besar 500.000 -
1.000.000 Non Standar 170
3 Kota Sedang 100.000 - 500.000 Non Standar 150
4 Kota Kecil 20.000 - 100.000
Standar
BNA 130
5 Kota Kecamatan < 20.000 Standar IKK 100
6 Kota Pusat
Pertumbuhan < 3.000 Standar DPP 30
Sumber Data : SK-SNI Air Minum
d) Kebutuhan Non Domestik
Kebutuhan air non domestik adalah kebutuhan air untuk memenuhi ssarana
penunjang kota, seperti sarana sosial, perkantoran, industri dan niaga.
Perkiraan satuan kebutuhan air tersebut tergantung dari jenis kegiatan non
domestik tersebut. Hal ini dapat dilihat dari rekening pembayaran PDAM
untuk non domestik. Satuan kebutuhan air non domestik untuk sosial,
niaga/ruko dan kantor umumnya berkisar antara 25-50 m3 per bulan atau
sekitar 0,75-1,60 m3/hari. Sedangkan untuk industri harus dilihat dari jenis
industrinya dan pelabuhan dari jumlah dan jenis kapal yang berlabuh. Tingkat
pemakaian air bersih non domestik dapat dilihat pada Tabel. 7 di bawah ini.
Tabel 7. Tingkat Pemakaian Air Bersih Non Domestik
No Non Rumah Tangga
(fasilitas) Tingkat Pemakaian Air
1 Sekolah 10 liter/org/hari
2 Rumah Sakit 200 liter/unit/hari
3 Puskesmas (0,5 - 1) m3/unit/hari
4 Peribadatan (0,5 - 2) m3/unit/hari
46
No Non Rumah Tangga
(fasilitas) Tingkat Pemakaian Air
5 Kantor (1 - 2) m3/unit/hari
6 Toko (1 - 2) m3/unit/hari
7 Rumah Makan 1 m3/unit/hari
8 Hotel/losmen (100 - 150) m3/unit/hari
9 Pasar (6 - 12) m3/unit/hari
10 Industri (0,5 - 2) m3/unit/hari
11 Pelabuhan/Terminal (10 - 20) m3/unit/hari
12 SPBU (0,50 - 20) m3/unit/hari
13 Pertamanan 25 m3/unit/hari
Sumber Data : SK-SNI Air Minum
d. Proyeksi Kebutuhan Air
Proyeksi kebutuhan air PDAM Karanganyar dihitung berdasarkan proyeksi jumlah
penduduk dan tingkat kebutuhan yang mengacu pada Tabel. 6. dan Tabel. 7.
Dalam menentukan proyeksi kebutuhan air tersebut adalah:
1) Laju pertambahan penduduk
2) Jenis aktivitas penduduk
3) Iklim setempat
4) Cakupan daerah pelayanan dan rencana perluasannya
5) Kondisi instalasi penyediaan air bersih dan pemakaiannya sekarang
Perkembangan jumlah pelanggan air bersih dengan berbagai kriteria pelanggan di atas
dapat diprediksi dengan metode linearisasi kurva tidak linear.
e. Metode Perhitungan Kebutuhan Air
Dalam praktik sering dijumpai bahwa pertumbuhan penduduk apabila diplot titik-
titiknya dalam sistem koordinat mempunyai trend yang berupa kurva lengkung.
Untuk itu perlu dilakukan transformasi koordinat sedemikian sehingga ploting data
bisa dipresentasikan dalam kurva lengkung.
1) Transformasi log
Persamaan kurva untuk menentukan proyeksi jumlah penduduk berbentuk:
47
𝑦 = 𝑎𝑏𝑥 (1)
menentukan b dengan menghitung terlebih dahulu:
�̅� =∑ log 𝑥𝑖
𝑛 (2)
Dimana: xi = tahun ke
n = jumlah data
�̅� =∑ log 𝑦𝑖
𝑛 (3)
Yi adalah jumlah penduduk tahun ke.
Kemudian dapat dihitung:
𝑏 = 𝐵 = 𝑛 ∑ 𝑞𝑖𝑝𝑖− ∑ 𝑞𝑖𝑝𝑖
𝑛 ∑ 𝑞𝑖2− (∑ 𝑞𝑖)2 (4)
𝐴 = �̅� − 𝐵�̅� (5)
𝐴 = log 𝑎 (6)
2) Transformasi ln
Bentuk persamaan:
𝑦 = 𝑎. 𝑒𝑏𝑥 (7)
�̅� =∑ 𝑞𝑖
𝑛 (8)
�̅� =∑ 𝑝𝑖
𝑛 (9)
Koefisien A dan B dapat dihitung dengan persamaan (2.4) dan (2.5).
A = ln a (10)
B = b (11)
Untuk memilih salah satu dari kedua hasil terbaik, dihitung nilai koefisien korelasi
yang dihitung dengan menggunakan persamaan:
𝑟 = √𝐷𝑡
2− 𝐷2
𝐷𝑡2 (12)
Dimana:
48
𝐷𝑡2 = ∑ (𝑦𝑖 − �̅�)2𝑛
𝑖=1 (13)
𝐷2 = ∑ (𝑦𝑖 − 𝑎0 − 𝑎1𝑥)2𝑛𝑖=1 (14
f. Analisis Jaringan Pipa Distribusi Air Bersih
Analisis sistem distribusi dapat dilakukan untuk merencanakan pengembangan
jaringan distribusi maupun analisis jaringan eksisting. Sistem yang didesain dapat
dioptimasi sedemikan rupa sehingga memenuhi standar teknis yang disyaratkan. Hal-
hal yang perlu diperhatikan dalam analisis sistem jaringan pipa distribusi air bersih:
1) Peta distribusi beban, berupa peta tata guna lahan, kepadatan dan batas wilayah.
Juga pertimbangan dari kebutuhan/beban (area pelayanan).
2) Daerah pelayanan sektoral dan besar beban. Juga titik sentral pelayanan (junction
points).
3) Kerangka induk, baik pipa induk primer maupun pipa induk sekunder.
4) Untuk sistem induk, ditentukan distribusi alirannya berdasarkan debit puncak.
5) Pendimensian (dimensioneering), dengan besar debit diketahui dan kecepatan
aliran yang diijinkan, dapat ditentukan diameter pipa yang diperlukan.
6) Kontrol tekanan dalam aliran distribusi, menggunakan prinsip kesetimbangan
energi. Kontrol atau analisis tekanan ini dapat dilakukan dengan beberapa metode,
disesuaikan dengan rangka distribusi.
7) Detail sistem pelayanan (sistem mikro dari distribusi) dan perlengkapan distribusi
(gambar alat bantu).
8) Gambar seluruh sistem, berupa peta tata guna lahan, peta pembagian distribusi,
peta kerangka, peta sistem induk lengkap, gambar detail sistem mikro.
Pada saat ini, tingkat kerumitan real system telah melebihi kemampuan engineer
untuk memodelkan setiap valve, bend, fitting dan setiap kemungkinan operasional
yang akan terjadi dalam suatu jaringan distribusi air bersih.
Pertanyaan dalam menganalisis suatu jaringan distribusi air bersih adalah
bagaimana menggabungkan teknik numerik dan mewujudkannya dalam model
komputer dengan deskripsi yang sederhana sehingga model tersebut dapat digunakan
dengan tingkat keyakinan yang tinggi.
11. Indikator Keberlanjutan Sumberdaya Air
Air adalah kebutuhan yang mendasar untuk mendukung kehidupan manusia,
ekosistem dan pembangunan ekonomi, yaitu untuk kebutuhan domestik suatu
49
wilayah, untuk produksi bahan pangan, perikanan, industri, pembangkit tenaga listrik,
navigasi dan sarana rekreasi. Isu global tentang kesehatan, kemiskinan, perubahan
iklim, penggundulan hutan, kekeringan dan perubahan lahan sangat berhubungan
dengan manajemen sumberdaya air.
Berlanjutnya daya dukung air dalam waktu yang panjang perlu dipikirkan agar
tidak terjadi bencana. Untuk mencapai berlanjutnya daya dukung air setidaknya
memenuhi kriteria kuantitas, kualitas dan kontinuitas. Commission on Sustainable
Development (2001), menetapkan indikator berlanjutnya daya dukung air di suatu
wilayah sebagai berikut:
a. Dari aspek kuantitas indikator untuk berlanjutnya daya dukung air adalah
persentase pengambilan tahunan dari air tanah dan air permukaan. Persentase
pengambilan air tanah dan air permukaan merefleksikan perbandingan kebutuhan
air dan tersedianya air pada suatu wilayah.
b. Dari aspek kualitas, indikator untuk berlanjutnya daya dukung air adalah BOD
pada badan air dan konsentrasi bakteri E.Coli (Faecal Coliform) pada badan air.
Nilai BOD dan bakteri E.Coli merefleksikan kondisi sanitasi suatu ekosistem dan
kesehatan manusia di dalamnya. Prioritas manajemen sumberdaya air menurut
Commission on Sustainable Development (2001) adalah:
1) Kemudahan akses suplai air dan sanitasi untuk daerah perkotaan maupun
pedesaan.
2) Kecukupan air untuk berlanjutnya produksi pangan dan di daerah pedesaan.
3) Penerapan teknologi ramah lingkungan dan produksi bersih untuk industri.
4) Efisiensi penggunaan air berdasarkan nilai ekonomis.
5) Memperkuat peranan institusi untuk program managemen sumberdaya air.
Menurut The United Nations World Water Development (2006), ketika
penggunaan air melebihi kemampuan suplai lokal wilayah tersebut, sehingga
masyarakat lokal tergantung pada infrastruktur dari luar untuk mendukung suplai
lokal (misalnya melalui sistem perpipaan dan saluran-saluran air) atau masyarakat
menggantungkan kebutuhannya pada air tanah, maka kondisi ini dikatakan tidak
berlanjut (unsustainable).
12. Konsep dan Strategi Pembangunan Berkelanjutan
Pembangunan berkelanjutan merupakan suatu paradigma baru yang masih perlu
terus dicari tentang implementasi operasionalisasinya. Beberapa langkah yang
50
diuraikan berikut ini tidak hanya dapat dijadikan suatu rujukan bagi semua tingkat
perencanaan tetapi lebih merupakan langkah generik yang bisa disesuaikan atau
dimodifikasi sejalan dengan kebutuhan dan kondisi. Berikut ini adalah penjelasannya.
a. Pendekatan Perencanaan Pembangunan Berkelanjutan
Jika mengadopsi definisi pembangunan berkelanjutan dari World Comission on
Environment and Development (WCED) yang menyebutkan bahwa pembangunan
berkelanjutan adalah pembangunan yang diorientasikan untuk memenuhi
kebutuhan generasi sekarang tanpa mengorbankan kemampuan generasi yang
akan datang untuk memenuhi kebutuhan mereka sendiri maka ada empat prinsip
dalam mencapai pembangunan yang harus dipenuhi yang meliputi:
1) Pemenuhan kebutuhan manusia (fulfillment of human needs)
2) Memelihara integritas ekologi (maintenance of ecological integrity)
3) Keadilan sosial (social equity)
4) Kesempatan menentukan nasib sendiri (self determination)
Empat komponen yang diajukan tersebut di atas dapat dijelaskan sebagai berikut:
1) Pemenuhan kebutuhan dasar meliputi:
a) Kebutuhan materi
b) Kebutuhan non-materi
2) Pemeliharaan Lingkungan meliputi:
a) Konservasi
b) Mengurangi konsumsi
3) Keadilan Sosial mencakup:
a) Keadilan masa depan
b) Keadilan masa kini
4) Kesempatan menentukan nasib sendiri dapat berupa:
a) Masyarakat mandiri
b) Partisipatori demokrasi
b. Pemenuhan Kebutuhan Dasar
Dalam kaitan dengan pemenuhan kebutuhan dasar, yang disebut kebutuhan
materi termasuk di dalamnya sandang, pangan dan papan. Kebutuhan non-materi
meliputi rasa aman, hak asasi manusia, memiliki kesempatan untuk berkumpul
dan mengekspresikan pendapat. Pemenuhan kebutuhan materi sangat penting
51
karena kemiskinan dipandang baik sebagai penyebab maupun hasil dari
penurunan kualitas lingkungan. Hal ini sejalan rumusan UNDP (1997:1) yang
mendefinisikan human development as expanding the choices for all people
insociety. This means that men and women particularly the poor and
vulnarableareat the centre of the development process. Fokus perhatian terhadap
kaum miskin kini menjadi hal yang esensial.
Kerusakan lingkungan seperti menipisnya tanaman bakau, terumbu karang,
erosi tanah, abrasi pantai dan sedimentasi, kerusakan lahan di beberapa daerah
penambangan disebabkan oleh rendahnya kondisi sosial ekonomi masyarakat.
Tanaman bakau ditebang untuk kayu bakar, terumbu karang dieksploitasi
untuk pondasi bangunan, lahan konservasi dibuka untuk daerah pertanian.
Rusaknya lingkungan juga menyebabkan timbulnya kemiskinan dan penurunan
kualitas hidup, karena masyarakat tidak lagi memiliki sumberdaya alam yang bisa
dijadikan aset untuk menopang kehidupan. Misalnya kondisi laut yang sudah over
fishing, daerah bekas penambangan yang telah rusak seperti di Hampalit,
Kalimantan Tengah, kawasan industri yang polluted, hutan yang telah rusak
seperti di Kalimantan dan Riau dan sebagainya.
Kebutuhan non-materi yang dicerminkan dalam suasana keterbukaan, bebas
dari rasa tertekan, demokratis yang merupakan syarat penting bagi masyarakat
untuk bisa mengambil bagian dalam pengambilan keputusan yang mempengaruhi
kehidupan mereka. Keikutsertaan masyarakat akan mampu meningkatkan kualitas
keputusan, karena sesungguhnya masyarakat adalah para pakar lokal dalam arti
lebih memahami kondisi dan karakter lingkungan di sekitar tempat tinggal
mereka. Adanya kesempatan menyampaikan pendapat akan menumbuhkan
perasaan sebagai part of the process. Kebutuhan non-materi ini terkait erat dengan
komponen keempat yakni partisipatori demokrasi.
c. Pemeliharaan Lingkungan
Berkaitan dengan pemeliharaan lingkungan, prinsip yang pertama adalah
konservasi; maksudnya adalah perlindungan lingkungan. Lingkungan, baik
sebagai sumberdaya maupun ruang harus dilindungi, karena masing-masing
memiliki keterbatasan daya dukung. Jika sumberdaya dieksploitasi melebihi daya
dukung akan terjadi kerusakan. Setiap usaha/kegiatan harus diatur agar tidak
menimbulkan dampak bagi lingkungan sebagai ruang. Prinsip ini sebenarnya
52
sangat terkait dengan prinsip sebelumnya, dimana kerusakan lingkungan akan
rnenghambat pemenuhan kebutuhan manusia. Bahkan jika kerusakan telah
sedemikian parah akan mengancam eksistensi manusia itu sendiri. Hal ini bisa kita
lihat di daerah bekas penambangan, daerah industri yang berpolusi tinggi, sungai
yang berpolusi yang tidak lagi bisa dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan
manusia bahkan menimbulkan gangguan kenyamanan dan kesehatan.
Tidak berlebihan kalau dikatakan bahwa penyebab pencemaran dan kerusakan
lingkungan merupakan salah satu bentuk pelanggaran hak asasi manusia (HAM).
Prinsip mengurangi konsumsi bermakna ganda.
Pertama, mengurangi konsumsi ditujukan pada negara maju sehubungan
dengan pola konsumsi energi yang besar yang menyebabkan terjadinya polusi dan
penurunan kualitas lingkungan. Negara-negara maju yang jumlah penduduknya
hanya sepertiga penduduk dunia tetapi konsumsi energinya mencapai dua pertiga
konsumsi energy dunia. Pada negara-negara berkembang, yang terjadi adalah
sebaliknya. Jumlah penduduknya mencapai dua pertiga penduduk dunia tetapi
konsumsi energinya hanya sepertiga. Dalam konteks ini para pakar lingkungan
menjuluki negara maju sebagai high consumption countries, sedangkan negara
berkembang sebagai less consumption countries.
Kedua, perubahan pola konsumsi merupakan seruan yang ditujukan kepada
siapa saja (sebagai individu) baik di negara maju maupun negara berkembang agar
mengurangi beban bumi. Seperti diketahui, menurut temuan UNEP (1995)
pencemaran udara di Jakarta yang menempati urutan ketiga setelah Kota Mexico
dan Bangkok 70% disumbang oleh emisi bergerak (kendaraan bermotor).
Pemecahan utamanya seharusnya merubah pola berkendaraan dari pribadi ke
umum atau berkelompok (car pool). Sampah yang merupakan salah satu
persoalan pelik di perkotaan hanya bisa dipecahkan jika ada perubahan pola
konsumsi barang-barang yang non-plastic dan less waste. Wackernagel (1997)
dalam penelitiannya yang dituangkan dalam laporan berjudul Ecological
Footprints of Nations menemukan bahwa pada tahun 1996, konsumsi sumberdaya
alam penduduk di 52 negara yang merupakan 80% penduduk dunia telah melebihi
sepertiga kemampuan alam untuk memulihkannya.
Pada tahun 1992 over consumption baru mencapai seperempat dari
kemampuan alam untuk memulihkan. Persoalan lingkungan yang dipicu oleh pola
53
konsumsi dalam bentuk pencemaran dan kemacetan lalu lintas di perkotaan akan
memicu keberingasan sosial, sikap yang tidak saling menenggang.
d. Keadilan Sosial
Berkaitan dengan keadilan, prinsip keadilan masa kini menunjukkan perlunya
pemerataan dalam prinsip pembangunan. Tanpa pemerataan akan menimbulkan
ketimpangan sebagaimana yang terjadi pada pembangunan di masa lampau, yang
menikmati hasil pembangunan hanya sekelompok kecil masyarakat.
Keadilan masa kini juga berdimensi luas termasuk di dalamnya pengalokasian
sumberdaya alam antara daerah dan pusat. Keinginan memisahkan diri pada
daerah-daerah yang kaya sumberdaya alam seperti Riau, Aceh, Papua menjadi
indikasi adanya perasaan diperlakukan tidak adil atas pengalokasian sumberdaya
alam.
Sedangkan keadilan masa depan berarti perlunya solidaritas antar generasi. Hal
ini ditunjukkan perlunya pengakuan akan adanya keterbatasan (limitations) atas
sumberdaya alam yang harus diatur penggunaannya agar tidak mengorbankan
kepentingan generasi yang akan datang.
Komitmen untuk melindungi ekosistem itu sebenarnya harus tertuang dalam
prinsip berbangsa dan bernegara yakni pada UUD 1945. Pasal 33 ayat 3 dari UUD
1945 menyebutkan bahwa bumi air dan kekayaaan alam yang terkandung di
dalamnya dikuasai negara dan dipergunakan untuk sebesar-besarnya
kemakmuran rakyat. Pasal ini baru menyiratkan penggunaan sumberdaya alam
untuk kesejahteraan masyarakat (pro jobs, pro people), tetapi tidak menyiratkan
perlunya dipergunakan secara rasional agar tidak merusak tata lingkungan hidup
(pro nature). Karena itu amandemen UUD 1945 harus memasukkan klausul
perlunya perlindungan terhadap fungsi lingkungan.
e. Penentuan Nasib Sendiri
Penentuan nasib sendiri meliputi prinsip terwujudnya masyarakat mandiri dan
partisipatori demokrasi. Masyarakat mandiri (self reliant community) adalah
masyarakat yang mampu mengambil keputusan sendiri atas hal-hal yang berkaitan
dengan nasib dan masa depannya. Hal ini termasuk penentuan alokasi sumber-
sumberdaya alam. Sedangkan prinsip partisipatori demokrasi adalah adanya
keterbukaan dan transparansi. Dengan memberikan kesempatan bagi masyarakat
54
untuk mengambil bagian dalam setiap proses pengambilan keputusan yang
menyangkut nasib mereka maka masyarakat akan merasa menjadi bagian dari
proses sehingga tumbuh rasa memiliki dan pada gilirannya bisa memperoleh
manfaat atas perubahan yang terjadi di sekitar mereka.
Seperti diketahui, ketidakpuasan pada pemerintah pusat yang diekspresikan
dalam bentuk keinginan untuk memisahkan diri, protes dan demonstrasi dipicu
oleh pola pengambilan keputusan yang otokratis, sentralis dan top down. Ruang
untuk dialog yang mempertemukan keinginan masyarakat (daerah) dengan para
pengambil keputusan hampir tidak ada, karena pintu-pintu demokrasi ditutup.
Prinsip-prinsip pembangunan berkelanjutan di atas, akan bisa terwujud jika
didukung oleh Pemerintahan yang baik (good governance). Governance
dikategorikan baik jika sumber-sumberdaya dan masalah-masalah publik dikelola
secara efektif, efisien yang merupakan respon terhadap kebutuhan masyarakat.
Good governance sebagaimana dirumuskan oleh ICEL (1999) dalam Sudharto
(2010) mempersyaratkan lima hal:
1) Lembaga perwakilan yang mampu menjalankan fungsi kontrol dan penyalur
aspirasi masyarakat (effective representative system).
2) Pengadilan yang mandiri, bersih dan profesional (judicial independence).
3) Birokrasi yang responsif terhadap kebutuhan masyarakat dan memiliki
integritas (reliable and responsive bureaucracy).
4) Masyarakat sipil yang kuat sehingga mampu melaksanakan fungsi kontrol
(strong and participatory civil society). Masyarakat yang partisipatif yang
dicerminkan dalam bentuk public pressure akan membantu penegakan hukum
lingkungan.
5) Desentralisasi dan lembaga perwakilan yang kuat (democratic
decentralization).
UNDP (1997:3) menekankan bahwa good governance is, among other things,
participatory, transparent and accountable. Good governance ensures that
political, social and economic priorities are based on broad consensus in society
and the voices of the poorest and the most vulnarable are heard in
decisionmaking over the allocation of development resources.
Dari uraian tentang prinsip-prinsip pembangunan berkelanjutan di atas,
nampak bahwa konsep ini menghendaki suatu transformasi dalam pola kehidupan
55
dan kelembagaan. Menurut Roseland (1990) dalam Sudharto (2010), konsep
pembangunan berkelanjutan mengarahkan pada prinsip-prinsip berikut ini:
1) Pertumbuhan ekonomi, peningkatan derajat kesehatan dan pengenalan
teknologi baru dapat dilakukan dengan wawasan lingkungan.
2) Peran Pemerintah dalam mewujudkan integrasi antara prinsip ekonomi dengan
prinsip ekologi.
3) Asosiasi industri dan perdagangan dapat didorong untuk mewujudkan
integrasi antara ekonomi dengan ekologi.
4) Bentuk pengaturan kelembagaan yang diperlukan untuk mengajak para
pengambil keputusan mewujudkan pembangunan berkelanjutan.
f. Teori-Teori Perencanaan Terhadap Pembangunan Berkelanjutan
Menurut Friedman (1987) dalam bukunya Planning in the Public Domain,
tujuan utama dari teori perencanaan adalah bagaimana mengkaitkan pengetahuan
teknis (technical knowledge) untuk diterjemahkan dalam public actions. Friedman
menawarkan tiga konsep dalam mengkaitkan pengetahuan ilmiah pada
pengetahuan teknis melalui (1) actions dalam domain public, (2) proses arah
social, (3) proses transformasi sosial. Friedman merangkum teori-teori
perencanaan selama dua abad dalam empat tradisi. Teori Reformasi Sosial dan
Mobilisasi Sosial yang bisa dilacak kembali pada pertengahan abad ke sembilan
belas (19). Teori Analisis Kebijakan (Policy Analysis) dan Pembelajaran Sosial
(Social Learning) berasal dari periode antara masa depresi dan perang dunia
kedua.
Air merupakan komponen pokok dalam memenuhi kebutuhan makhluk hidup
di bumi ini, khususnya bagi manusia. Namun ketersediaan air, terutama air tawar
dan atau air bersih, semakin lama semakin sulit karena perkembangan jumlah
penduduk dunia yang pesat serta adanya perusakan alam yang menyebabkan
berkurangnya atau tercemarnya keberadaan air tawar dan air bersih.
Perusakan kawasan Daerah Aliran Sungai (DAS) dan pencemaran terhadap
tubuh air dianggap sebagai penyebab utama terjadinya krisis air. Untuk itu upaya
konservasi air perlu segera ditingkatkan dalam rangka menanggulangi krisis air
dan menjaga kelestariannya. Upaya konservasi air dapat dilakukan dengan
perbaikan di daerah tangkapan air (catchment area) berupa penghutanan kembali
(reboisasi), pembuatan bangunan penghambat aliran permukaan dan penegakan
56
aturan penggunaan air dibatasi hanya untuk keperluan rumah tangga, serta
menekan perkembangan pemukiman di kawasan tersebut.
Pembatasan eksploitasi air juga perlu dilakukan pada daerah aliran air yang
terletak antara daerah tangkapan air dan wilayah perkotaan (daerah eksploitasi
air). Sedangkan upaya konservasi air di wilayah perkotaan dapat dilakukan antara
lain dengan penegakan aturan dan pengawasan pengolahan semua limbah di
bawah ambang batas yang berbahaya, pembuatan sumur-sumur resapan yang
disesuaikan dengan luas bangunan, penghijauan, dan pembatasan aturan
eksploitasi air yang melebihi besarnya air masukan ke wilayah tersebut.
Tujuan utama konservasi air adalah meningkatkan volume air tanah,
meningkatkan efisiensi pemakaian air dan memperbaiki kualitas air sesuai
peruntukannya. Pengelolaan air permukaan dilakukan dengan cara pengendalian
aliran permukaan, pemanenan air hujan dan peningkatan kapasitas infiltrasi tanah.
Pengelolaan air tanah dapat dilakukan dengan cara pengisian air tanah secara
buatan dan pengendalian pengambilan air tanah. Upaya konservasi air, baik air
permukaan maupun air tanah, dapat dilakukan antara lain dengan cara
pembangunan waduk, relokasi tempat-tempat industri, mengelola air secara
efisien, menjaga kelestarian sawah sebagai preservasi air, pembuatan zone
konservasi air dan reboisasi dengan pendekatan partisipatif.
Pada prinsipnya konservasi air merupakan tindakan yang diperlukan untuk
melestarikan sumberdaya air. Namun dalam konteks pemanfaatannya,
penggunaan air hujan yang jatuh ke permukaan tanah secara efisien merupakan
tindakan konservasi. Strategi konservasi air diarahkan untuk mengupayakan
peningkatan cadangan air pada zona perakaran tanaman melalui pengendalian
aliran permukaan (run off) yang biasanya merusak dengan cara pemanenan aliran
permukaan, peningkatan infiltrasi dan mengurangi evaporasi.
Aliran permukaan merupakan komponen penting dalam hubungannya dengan
konservasi air. Oleh karena itu tindakan-tindakan yang berhubungan dengan
pengendalian aliran permukaan dapat diformulasikan dengan strategi konservasi
air. Aspek yang perlu diperhatikan adalah sebanyak mungkin air hujan meresap ke
dalam tanah untuk ditahan sebanyak-banyaknya di daerah-daerah cekungan atau
lembah, sehingga dapat digunakan sebagai sumber air untuk pengairan di musim
kemarau maupun pada periode pendek saat dibutuhkan oleh tanaman pada musim
57
hujan. Konservasi air juga dapat dilakukan dengan mengurangi penguapan air
melalui evaporasi dengan meningkatkan penutupan permukaan tanah.
Sekarang ini permasalahan yang dihadapi oleh pemerintah maupun masyarakat
dalam kaitannya dengan pemanfaatan sumberdaya air meliputi:
1) Adanya kekeringan di musim kemarau dan kebanjiran di musim hujan
2) Persaingan dan perebutan air antara daerah hulu dan hilir atau konflik antara
berbagai sektor
3) Penggunaan air yang berlebihan dan kurang efisien
4) Penyempitan dan pendangkalan sungai, danau karena desakan lahan untuk
pemukiman dan industri
5) Pencemaran air permukaan dan air tanah
6) Erosi sebagai akibat penggundulan hutan.
Permasalahan air yang semakin kompleks ini menuntut pemerintah untuk dapat
mengelola sumberdaya air sehingga dapat menunjang kehidupan masyarakat
dengan baik, berdasarkan UU No 7/2004 tentang Sumberdaya Air.
Pengelolaan sumberdaya air adalah upaya merencanakan, melaksanakan,
memantau dan mengevaluasi penyelenggaraan konservasi sumberdaya air,
pendayagunaan sumberdaya air dan pengendalian daya rusak air. Berikut ini
adalah berbagai alternatif dalam usaha konservasi sumberdaya air.
13. Konservasi Sumberdaya Air
Untuk konservasi air di daerah seperti sungai, danau, waduk tentunya tak lepas
dari pengelolaan yang dilakukan demi diperolehnya tatanan air yang setimbang.
Tujuan konservasi itu meliputi:
a. Pencegahan Banjir dan Kekeringan
Banjir terjadi karena sungai dan saluran-saluran drainase lain tidak mampu
menampung air hujan yang turun ke bumi. Penuhnya air permukaan pada sungai
dan danau serta saluran drainase lain disebabkan karena air hujan itu tidak
merembes ke bumi, melainkan mengalir menjadi air permukaan. Penyebab
terjadinya banjir antara lain curah hujan yang tinggi, penutupan hutan dan lahan
yang tidak memadai, serta perlakuan atas tanah yang salah.
Agar banjir dan kekeringan dapat diantisipasi, maka perlu dibuat peta rawan
banjir dan kekeringan pada tiap daerah, menyusun rencana penanggulangan banjir
58
dan kekeringan dan menyiapkan sarana dan prasarana untuk menanggulanginya.
Adapun kegiatan yang dapat dilakukan untuk mencegah banjir adalah:
1) Mematuhi ketentuan tentang Koefisien Dasar Bangunan (KDB) sehingga
kemampuan peresapan air ke dalam tanah meningkat;
2) Menjaga sekurang-kurangnya 70% kawasan pegunungan tertutup dengan
vegetasi tetap;
3) Melakukan penanaman, pemeliharaan dan kegiatan konservasi tanah lainnya
pada kawasan lahan yang gundul dan tanah kritis lainnya terutama pada
kawasan hulu suatu DAS;
4) Menyelenggarakan pembuatan teras pada kawasan budidaya di daerah
berlereng;
5) Membangun sumur dan kolam resapan;
6) Membangun dam penampung dan pengendali air pada tempat-tempat yang
dimungkinkan;
7) Pengaturan tata guna lahan yang harus lebih berorientasi kepada lingkungan
8) Meningkatkan ruang terbuka hijau;
9) Alokasi lahan harus lebih berorientasi ke fungsi sosial, lingkungan dan
keberpihakan kepada rakyat kecil, sehingga perlu dilakukan pendataan tanah
dan land form.
Pada kawasan resapan air tidak diperkenankan mendirikan bangunan di
kawasan ini karena akan menghalangi meresapnya air hujan secara besar-
besaran. Pembangunan jalan raya juga dihindari agar tidak menyebabkan
pemadatan tanah dan terganggunya fungsi akuifer, vegetasi yang ada dijaga
dan tidak dilakukan penebangan komersial.
b. Pencegahan Erosi dan Sedimentasi
Erosi dan sedimentasi adalah peristiwa terkikisnya lapisan permukaan bumi
oleh angin atau air. Faktor penentu sedimentasi ini adalah iklim, topografi dan
sifat tanah serta kondisi vegetasi. Faktor penyebab erosi yang terbesar adalah
pengikisan oleh air. Oleh karena itu upaya pencegahan yang dilakukan berkaitan
dengan upaya pencegahan banjir. Erosi juga dapat terjadi pada tepi sungai karena
tebing sungai tidak bisa memegang tanah yang terkena arus air.
1) Kegiatan untuk mencegah erosi dan sedimentasi yang dapat dilakukan adalah
tidak melakukan penggarapan tanah pada lereng terjal. Bila kelerengan lebih
59
dari 40% maka tidak diperkenankan sama sekali untuk bercocok tanam
tanaman semusim. Sedangkan bercocok tanam pada kawasan yang berlereng
antara 15-25% dilakukan dengan membuat teraster lebih dahulu;
2) Untuk mencegah terjadinya sedimentasi pada sungai, maka pada berbagai
lokasi di kawasan berlereng dibuat bangunan jebakan lumpur, berupa parit-
parit buntu sejajar kontur dengan berbagai variasi panjang, lebar dan dalamnya
parit. Secara periodik parit ini dibersihkan agar dapat berfungsi sebagai
penjebak lumpur, terutama pada musim penghujan;
3) Mencegah pemanfaatan lahan secara intensif pada lahan yang berada di atas
ketinggian lebih dari 1000 m di atas permukaan laut;
4) Mencegah pemanfaatan lahan yang memiliki nilai erosi lebih tinggi dari erosi
yang diperbolehkan.
c. Pencegahan Kerusakan Bantaran Sungai
Kerusakan bantaran sungai dapat diakibatkan oleh pengikisan aliran air dan
aktivitas manusia yaitu dengan pembuangan sampah, material dan pengurukan
untuk melindungi tempat tinggal. Pencegahan timbulnya kerusakan bantaran
sungai dapat dilakukan melindungi bantaran sungai secara teknis dengan
pembetonan dan secara vegetasi yaitu penanaman pada bantaran sungai dengan
pohon supaya tahan terhadap proses pengikisan; melarang dan menindak kepada
orang atau pihak yang menggunakan bantaran sungai untuk bangunan tempat
tinggal; melarang kegiatan pembuangan sampah dan material sehingga
menyebabkan kerusakan bantaran sungai.
d. Konservasi Sumberdaya Air Bawah Tanah
Sedikit berbeda, untuk konservasi secara sederhana yang dapat diterapkan di
rumah-rumah penduduk, ada konservasi untuk air bawah tanah yaitu sumur
resapan air hujan (SRAH), adalah lubang galian berupa sumur untuk menampung
dan meresapkan air hujan. Sesuai dengan namanya air yang boleh masuk ke dalam
sumur resapan adalah air hujan yang disalurkan dari atap bangunan atau air hujan
yang mengalir di atas permukaan tanah pada waktu hujan. Air dari kamar mandi,
WC dan dapur tidak dimasukkan ke dalam SRAH karena air tersebut merupakan
limbah. Air dari WC harus dimasukkan ke dalam septic tank kedap air agar
bakterinya tidak mencemari air tanah.
60
Manfaat sumur resapan air hujan terhadap lingkungan adalah untuk
mengurangi angka imbangan air yaitu sebagai pemasok air tanah untuk memenuhi
kebutuhan air bersih guna menopang kehidupan, mengatasi interusi air laut,
memperbaiki mutu air tanah, mengatasi kekeringan di musim kemarau,
menanggulangi banjir di musim hujan, mengendalikan air larian (run off) yang
mengakibatkan pengikisan humus tanah. Dengan terkendalinya erosi tanah, secara
tidak langsung mengurangi sedimentasi yang menyebabkan pendangkalan sungai.
B. Kerangka Pemikiran
Dari hasil analisis teknis dengan menggunakan software Epanet, akan diketahui
permasalahan yang terjadi pada kondisi eksisting dan juga mengambil langkah dalam upaya
penyelesaian masalah tersebut. Simulasi dilakukan dengan menggunakan software Epanet
dengan asumsi:
1. Kualitas air dianggap baik
2. Kondisi pipa dianggap baik
3. Kekasaran pipa yang digunakan adalah kekasaran pipa yang tersedia pada software
Epanet
4. Fluktuasi kebutuhan untuk konsumsi menggunakan pola konsumsi Gupta
5. Kebutuhan pada node adalah kebutuhan untuk mengalirkan kapasitas produksi pada
sumber mata air.
Pemecahan masalah ini meliputi aspek-aspek yang dapat menjadi alternatif yang
didasarkan pada hasil analisis program, sehingga akan dijadikan solusi yang terbaik. Baik
buruknya suatu sistem penyediaan air bersih suatu kota/kawasan, sangat dipengaruhi oleh
beberapa faktor, antara lain adalah air baku, yang meliputi kualitas dan kuantitas, faktor
kinerja sistem distribusi yang meliputi kuantitas, tekanan dan kontinuitas aliran, serta faktor
kinerja sistem penyediaan air bersih.
Dalam sistem penyediaan air bersih yang baik, diperlukan suatu pasokan air yang baik dan
dalam jumlah yang cukup, sehingga masyarakat sebagai pengguna jasa akan mendapatkan
pasokan air secara kontinu, serta dengan kualitas yang baik sesuai dengan tingkat pemakaian
air standar. Berdasarkan kerangka pikir, selanjutnya dirumuskan tahapan kegiatan sebagai
berikut :