1.
Daur Air (Siklus Hidrologi)
Keberadaan
air di bumi merupakan suatu proses alam yang berlanjut dan berputar, sehingga
merupakan suatu siklus (daur) yang berulang. Prinsip dasar dari siklus
hidrologi, karena adanya proses sirkulasi dari penguapan air laut (evaporasi),
dan dengan adanya hujan yang turun (presipitasi), kemudian air sebagian
mengalir di permukaan bumi (run off),
dan sebagian lagi meresap kedalam tanah (infiltrasi), dan selanjutnya kembali
juga ke laut (perkolasi), demikian
siklus/proses ini berlangsung secara berulang-ulang. Dari keseluruhan air
dibumi 97% merupakan air laut, dan hanya 3% sisanya merupakan air hujan, salju,
es dan air dalam tanah. Kemudian 75% air tawar di permukaan bumi secara
permanent berada di daerah kutup dalam bentuk gunung es atau glasier, dan
sisanya 25% sebagian besar berada di dalam lapisan tanah. Jumlah air dibumi
sesungguhnya tetap, sebagaimana dengan hukum kekekalan energi II, bahwa energi
air tersebut tidak bisa dimusnahkan hanya berubah bentuk dari air dibekukan
jadi es, kemudian dari air dipanaskan jadi uap dan demikian seterusnya.
2.Sumber Asal Air
Sumber–sumber Asal Air
Untuk keperluan perencanaan sistem penyediaan
air bersih, terlebih dahulu perlu diketahui pasokan sumber air bakunya berasal
dari sumber :
Air angkasa : Air
hujan, salju, es
Air tanah : Mata
air, air tanah dangkal dan air tanah dalam
Air permukaan :
Alami ; Sungai dan telaga (danau)
Buatan ; Waduk
3.
Air Hujan
Airnya
bersifat lunak (soft water), tidak mengandung larutan garam sehinga rasanya
kurang segar
Beberapa gas di udara dapat larut kecuali NH3
dan CO2 Agresif serta micro organisme lainnya.
Dari segi kesehatan terutama bakteriologis di
dalam air hujan tidak terdapat bakteri pathogen, kecuali jika penampungannya
telah tercemar karena dipengaruhi lingkungan sekitarnya
Biasanya di tampung dengan drum, PAH, tong
(bentuk bundar dari kayu ulin) pada daerah sulit air, seperti yang terdapat di
daerah Kalimantan Barat dan di daerah pesisir lainnya di Indonesia.
4.
Air Tanah (Groundwater)
Dalam proses daur air, bahwa air tanah
merupakan air yang terperangkap / tersimpan didalam lapisan batuan yang
mengalami pengisisan / penambahan secara terus menerus oleh alam. Kondisi
lapisan tanah secara alami membuat suatu zona pembagian air menjadi :
Mata Air (spring water)
Air dalam tanah yang mengalami proses bergerak
walaupun secara perlahan–lahan. Bergeraknya air tersebut bersifat proses
melalui patahan/ etakan pada lapisan tanah, dan bila air bergerak keluar
permukaan tanah akan muncul sebagai Mata Air.
Ada 2 (dua) macam mata air :
a. Grafity Spring (mata air karena gravitasi)
b.
Artesian Spring (mata air karena artesis)
Sebelum melakukan konstruksi Broncaptering,
diperlukan penyelidikan yang lebih luas, mengenai :
a. Asal air,
perlu diselidiki hal ini jangan sampai memperoleh mata air palsu, yakni mata
air yang keluar sesaat karena terdapat sesuatu yang terjadi dihulunya, misalnya
karena rembesan air sawah, irigasi, ataupun karena genangan air akibat hujan
yang terjadi diatasnya.
b.
Mempunyai debit yang stabil, baik dimusim hujan maupun pada musim
kemarau
c.
Pengambilan sampel, untuk melakukan pemeriksaan kualitas air
d.
Memperhatikan keadaan topografi disekelilingnya
e.
Keadaan vegetasi disekeliling sumber air, sebab pohon–pohon besar
merupakan penahan air yang jatuh ke tanah, sehingga mempengaruhi debit.
Seringkali pohon besar bertugas sebagai water
conservation
f.
Kemungkinan–kemungkinan pengotoran sumber oleh aktivitas masyarakat
g.
Broncaptering dapat membantu untuk mengatasi kesulitan air, dan
berfungsi sebagaimana layaknya
e. Bangunan dengan konstruksi kuat, rapat air
dan tidak bocor.
Harus bebas dari kemungkinan–kemungkinan
pengotoran, dengan memperhatikan beberapa hal, seperti :
a.
Mempertimbangkan letak broncaptering
sedemikian rupa, sehingga tidak terkontaminasi dengan air tanah (kedalaman
pondasi 3 m sebelum muka air tanah)
b.
Dibuatkan saluran (drain)
disekeliling bangunan Broncaptering,
untuk menghindari air permukaan (run off)
c.
Dibuatkan pagar agar terhindar dari binatang–binatang atau orang–orang
yang tidak berkepentingan
d.
Bangunan captering dan manhole ditutup rapat, sehingga tidak
tembus cahaya matahari, yang dapat menumbuhkan ganggang atau jamur (algae)
e. Pipa
peluap diletakan sedemikian rupa sehingga tidak tergenang saat terjadi hujan
Membersihkan akar–akar yang dapat merusak
struktur bangunan
Air Tanah Dangkal (Shallow Groundwater)
15–20 m
dibawah permukaan tanah, pada zona ini disebut juga zona aerasi (zone of aeration), yaitu zona yang mengandung
air yang masih dapat kontak dengan udara terbuka. Pada zona ini terdapat 3
(tiga) lapisan tanah, lapisan air tanah permukaan, lapisan intermediate yang
berisi air gravitasi dan lapisan kapiler yang berisikan air kapiler.
Air Tanah Dalam (Deep Groundwater)
> 60 m dibawah permukaan tanah, pada zona
ini disebut juga zona air jenuh (Zone of
Saturation), zona ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air tanah
yang relative tidak berhubungan dengan udara luar. Dan lapisan tanahnya disebut
dengan aquifer bebas, artinya aquifer yang menyimpan air tanah yang dipengaruhi
tekanan atmosfir. Jika dibuat sumuran, maka muka air tanah (water table) akan naik keatas mencapai
titik tertingginya.
Untuk mendapatkan air tanah dalam, dapat
menempuh beberapa langkah sebagai berikut :
a. Mencari bantuan tenaga ahli dalam bidang
hidrologi dan bantuan dari data geologis yang telah dilakukan permeriksaannya
terlebih dahulu (peta hidrogeologi)
b. Menggunakan pengetahuan / pertimbangan :
Mempelajari bilamana ada penyelidikan geologis
yang sekiranya dapat diterapkan dan menunjukkan keadaan dan bila mungkin
sifat–sifat dari lapisan tanah.
c. Mempelajari/menyelidiki sumur–sumur yang ada,
baik mengenai profil lapisan tanah, ketinggian air, kualitas dan kuantitas
serta lokasinya.
d.
Membuat lobang–lobang percobaan untuk memperoleh contoh–contoh lapisan
tanah (profil), untuk mengetahui
informasi tentang lapisan tanah (prifil),
aquifer, kedalaman dan kualitas air.
e.
Menggunakan peralatan dan konsultasi dengan Departemen Pertambangan dan
Geologi, karena pengeboran > 30 m
harus mendapatkan izin dari Departemen tersebut.
Keuntungan dan kerugian pemanfaatan air tanah
:
Keuntungan :
a. Pada
umumnya bebas dari bakteri pathogen
b. Pada
umumnya dapat dimanfaatkan tanpa melalui pengolahan lebih lanjut
c.
Biasanya dapat diperoleh lokasinya di sekitar rural community
d.
Seringkali praktis dan ekonomis dalam memperoleh dan mendistribusikannya
e.
Lapisan tanah yang menampung, dimana air tersebut diperoleh biasanya
merupakan pengumpulan air secara alamiah
Kerugian :
Air tanah seringkali banyak mengandung
mineral–mineral Fe, Mn, Ca dan sebagainya
Biasanya membutuhkan pemompaan
Dalam penyelidikan dan perencanaan penyediaan
air tanah sebagai sumber air bersih, beberapa langkah yang perlu dilakukan
adalah :
a. Sedapatnya sedekat mungkin dengan pusat
pemakaian (consumption), untuk
mengurangi biaya investasi dan operasional, dan mendapatkan kualitas dan
kuantitas yang mencukupi.
b. Cara
pengambilan (debit) mempertimbangan kebutuhan sesuai keperluan air yang dipersyaratkan, serta pembiayaan sekecil
mungkin
c.
Sistem pengaliran dan operasional diperhitungkan secermat mungkin, untuk
menghindari pemborosan biaya.
5.
Air Permukaan
Pada
umumnya air permukaan baik yang berupa air sungai (rivers), danau (lakes),
waduk (dam) adalah merupakan air yang
kurang baik jika dikonsumsi secara langsung oleh manusia. Maka untuk ini sangat
dianjurkan sebelum dikonsumsi, perlu dilakukan proses pengolahan terlebih
dahulu.
Pada kenyataannya air sungai dapat terjadi
melalui 2 (dua) cara, yakni :
1.
Berasal dari aliran air yang terjadi pada permukaan bumi (surface run off), akibat hujan
2.
Berasal dari aliran air tanah (akibat dari mata air)
3.
Campuran dari keduanya.
Akibatnya debit air sungai akan bertambah
besar, karena dipengaruhi oleh musim hujan dan kualitasnya menjadi lebih jelek,
karena proses pengaliran air secara run
off yang mengikuti kondisi permukaan tanah. Pada musim kemarau kualitas air
permukaan relative jernih, kecuali bila tercemar limbah dari
pabrik/industri/rumah tangga yang terdapat disepanjang alirannya.
Beberapa keadaan yang mempengaruhi aliran air
permukaan :
1.
Keadaan daerah
Sangat tergantung dengan lokasi sekitar aliran
sungai, jika masih terdapat banyak tanaman/vegetasi hutan yang masih
terlindungi, sehingga dapat mempengaruhi debit yang ada.
2.
Temperatur
Lokasi beriklim tropis, sangat mempengaruhi
debit karena proses penguapannya
Keadaan tofografi
Kelandaian akan sangat mempengaruhi besarnya
pengaliran dan pengikisan sungai (erosi)
3.
Sifat permukaan tanah
Daerah dengan daya resap tanah tinggi akan
sangat berpengaruh terhadap jumlah pengalirannya (debit)
Jika akan menggunakan air permukaan sebagai
sumber penyediaan air bersih, maka hendaknya mempertimbangkan debit air pada
saat musim kemarau (minimum), selain pertimbangan kualitas. Danau / waduk
kualitasnya relatif stabil, jika dibandingkan dengan sungai.
6.
Alternatif Pilihan Sumber–sumber
Air
Dalam menentukan berbagai alternatif sumber
air yang dipilih, perlu beberapa pertimbangan dan langkah–langkah yang perlu
dilakukan, adalah :
Urutkan berbagai pilihan sumber air dengan
susunan sebagai berikut :
|
No.
|
Jenis Sumber Air
|
Urutan
Peringkat
|
|
1.
|
Mata Air
|
(I)
|
|
2.
|
Air Sumur Dangkal
|
(II)
|
|
3.
|
Air Sumur Dalam
|
(III)
|
|
4.
|
Danau
|
(IV)
|
|
5.
|
Sungai
|
(V)
|
|
6.
|
Air Hujan
|
(VI)
|
Untuk mata air :
a.
Kapasitas sumber perlu diukur apakah mencukupi kebutuhan pelayanan
b. Pertimbangkan,
bahwa penduduk sepanjang jalur pipa transmisi juga turut diperhitungkan
c.
Perlu kejelasan penduduk setempat tentang pemanfaatan mata air pada saat
ini
Peringkat tertinggi merupakan “kelompok sumber
air terpilih” dengan mempertimbangkan bahwa sumber air dapat mencukupi
kebutuhan. Jika kelompok ini hanya terdapat satu sumber air, maka kelompok ini
saja yang dipilih.
Jika terdapat beberapa pilihan dalam “kelompok
sumber air terpilih” dan masing–masing kapasitasnya mencukupi kebutuhan, maka
pilihlah salah satunya, dengan biaya yang terkecil dan
beberapa pertimbangan lainnya, seperti :
a. Jarak dari sumber ke daerah pelayanan,
jalur pipa transmisinya panjang atau pendek
b.
Perbedaan tinggi antara sumber air terhadap daerah pelayanan,
memungkinkan dialirkan secara gravitasi atau dengan pemompaan.
c.
Kualitas air untuk menentukan apakah diperlukan pengolahan
d. Kapasitas sumber jika berlebihan, makin
besar kelebihan kapasitasnya makin mudah kapasitas sistem diperbesar.
Dalam hal terdapat banyak pilihan yang
berimbang diantara “kelompok sumber air terpilih” tidak menguntungkan jika
dibandingkan “kelompok sumber air terpilih” dengan peringkat paling rendah.
Misal terdapat mata air yang cukup jauh dari daerah pelayanan, namun terdapat
potensi air tanah dalam yang dekat dengan daerah pelayanan, maka hal ini dapat
didiskusikan lebih lanjut bersama tim lainnya.
Pertimbangan lainnya yang perlu dilakukan
adalah :
a.
Pemeriksaan air dilakukan pada dua musim, yakni dimusim kemarau dan
dimusim penghujan
b.
Dilakukan penelitian lingkungan mengenai pengamatan dan pengelolaan
lingkungan
c.
Sebelum diambil keputusan perlu dilakukan pemeriksaan kualitas air.
7.
Prosedur Pengukuran Sumber Air
Sistem air minum sangat ditentukan oleh sumber
airnya, karena itu survai sumber air harus dilakukan secara hati-hati dan
teliti, yang menyangkut antara lain :
1)
Kuantitas dipilih alternatif sumber
air yang kapasitasnya cukup memenuhi kebutuhan
2)
Kontinuitas debit, dipilih
alternatif sumber air yang debitnya kontinyu sepanjang tahun (misal untuk opsi
sumur gali ketersediaan air dimusim kemarau harus menjadi perhatian)
3)
Kualitas, diutamakan sumber air
yang kualitasnya sesedikit mungkin memerlukan pengolahan/perbaikan kualitas
4)
Jarak sumber air ke area yang akan
dilayani tidak terlalu jauh
5)
Elevasi, diutamakan ketinggian
lokasi sumber air lebih tinggi dari ketinggian lokasi area yang akan dilayani
sehingga air dapat mengalir secara gravitasi
6)
Trase/lintasan yang dilalui
diutamakan trase yang rata/tidak turun naik, sehingga pengaliran air tidak
terhambat (untuk perpipaan)
I.
Mata Air
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam survey
mata air dapat dilakukan dengan mengumpulkan data sebagai berikut
1.
Lokasi mata air
2.
Kegunaan mata air saat ini
3.
Kapasitas mata air pada musim kemarau dan musim penghujan
4.
Ketinggian mata air dan ketinggian daerah pelayanan
5.
Kualitas mata air
Cara pelaksanaan survey mata air :
Tahapan survai teknis mata air adalah sebagai
berikut :
·
Tanyakan pada masyarakat setempat
lokasi mata air
·
Tanyakan pada penduduk setempat
tentang besarnya air pada musim kemarau
dan musim hujan, sebelum dilakukan survey untuk mengukur debit sumber
mata air
·
Tanyakan pada penduduk setempat
apakah pemunculan mata air tersebut berpindah-pindah
·
Tanyakan pada penduduk setempat
mengenai pemanfaatan mata air tersebut
·
Pastikan bahwa sumber mata air
tersebut berpotensi untuk digunakan
·
Ukur debit dengan alat ukur waktu
dan ember atau dengan alat ukur debit air.
·
Apabila tersedia peralatan, maka
ukur parameter kualitas air seperti suhu, derajat keasaman dll
·
Ukur jarak sumber air sumber mata
air dari daerah pelayanan
·
Gambar sketsa mata air dan sekitarnya
secara horizontal dan dilengkapi ukuran
·
Buat sketsa penampang sumber mata
air dan sekitarnya
·
Perkirakan jenis batuan dan
lapisan tanah pada lokasi sumber mata air
·
Catat kondisi dan pemanfaatan
lahan di atas sumber mata air
·
Tentukan apakah sumber mata air
tersebut layak untuk digunakan
·
Cari sumber mata air yang lain
jika sumber mata air diatas tidak layak dan ulangi tahapan survei sumber mata
air sesuai tahapan diatas.
II. Air Tanah Dangkal
Prosedur survey air tanah dangkal adalah :
1.
Lakukan survey pendahuluan
terhadap 10 unit sumur gali yang ada dan bisa mewakili kondisi air tanah
dangkal desa tersebut
2.
Buat sketsa lokasi sumur gali dan
sungai disekitarnya
3.
Ambil contoh air untuk diperiksa
di labolatorium
4.
Catat semua data yang didapat di
lapangan
III. Air
Tanah Dalam
Prosedur survey air tanah dalam :
1.
Survey terhadap sumur dalam yang
ada di lokasi desa tersebut
2.
Tanyakan pada penduduk setempat mengenai data sumur dalam
pada radius kurang lebih 3 Km dari pusat desa.
3.
Dapatkan informasi dari instansi
terkait mengenai data sumur dalam yang ada, tahun pembuatan, kedalaman sumur,
kualitas dan kuantitas air serta konstruksinya
4.
Dapatkan informasi tentang umur,
diameter, dan kedalaman muka air serta kedalaman sumur
5.
Mengambil sampel air untuk diamati
dan diukur suhu, pH, daya hantar listrik, warna, kekeruhan, bau, rasa, dan besi
(pemeriksaan dilakukan di labolatorium)
Survey rencana sumur dalam
·
Siapkan peta geologi dan hidrogeologi, hindari
rencana lokasi titik bor pada jalur
patahan
·
Pastikan di lokasi rencana, tidak
memiliki sarana air bersih, air tanah dangkal dan air permukaan
·
Pastikan lokasi sumur bor jauh
dari tepi pantai (>1,5 km) untuk menghindari air asin
·
Hindari intrusi air batuan beku
·
Identifikasi jenis aquifer yang
akan diambil (biasanya aquifer bertekanan)
·
Peta geologi
·
Ukur kedalaman muka air, kedalaman
dan diameter sumur
·
Identifikasi kualitas air baku
IV. Air Danau atau Dam
Prosedur survey air danau atau dam :
1.
Tanyakan kepada penduduk setempat
mengenai fluktuasi muka air danau
2.
Jangan digunakan jika kedalaman
air danau hanya 2 meter
3.
Pilih lokasi intake paling sedikit
500 m dari pusat kota dan jauh dari muara sungai
4.
Perkirakan luas permukaan jika
luasnya lebih kecil 250.000 m², danau tidak mencukupi untuk dijadikan sumber
air
5.
Kegunaan air danau saat ini
6.
Periksa kualitas air
7.
Buat foto mengenai intake
V. Sungai
Prosedur survey sungai :
1.
Dapatkan informasi dari penduduk setempat
tentang lokasi sungai yang tidak kering pada musim kemarau
2.
Dapatkan informasi dari penduduk dan
pejabat setempat tentang muka air minimum pada musim kemarau dan maksimum pada
musim penghujan dan kualitasnya
3.
Dapatkan informasi tentang pemanfaatan
sungai
4.
Dapatkan informasi tentang pengukuran
debit dan kualitas air
5.
Mengukur debit sungai
6.
Tentukan dan buat lokasi bangunan
sadap beserta sketsanya
7.
Bagian yang tidak pernah kering,
aman dari bahaya erosi, sedimentasi dan mudah dilaksanakannya pembangunannya
8.
Untuk saluran irigasi perlu
diperhatikan hal-hal sebagai berikut :
·
Lamanya pengeringan/pengurasan
saluran
·
Periode pengeringan/pengurasan
dalam setahun
·
Titik sadap bukan disaluran pembuangan
Data yang diperlukan untuk survai air baku :
|
No.
|
Jenis sumber air baku
|
Data yang diperlukan
|
Keterangan
|
|
1.
|
Mata air
|
·
Lokasi dan ketinggian
·
Kualitas air
·
Kuantitas & kontinuitas
(hasil pengamatan dan pengukuran pada musim kemarau)
·
Peruntukan saat ini
·
Kepemilikan lahan di sekitar
mata air
·
Jarak ke daerah pelayanan
·
Jalan menuju ke lokasi mata air
|
·
Sumber layak di-pilih jika tidak
ada konflik kepentingan (musyawarah)
·
Kualitas dan ku-antitas memenuhi
ketentuan yang berlaku
|
|
2.
|
Air Tanah
|
·
Lokasi
·
Kualitas, kuantitas dan
kontinuitas
·
Peruntukan saat ini
·
Kepemilikan
·
Jarak ke daerah pelayanan
·
Jalan untuk menuju ke lokasi
|
·
Untuk mengetahui kondisi air
tanah dalam secara detail di lokasi, perlu dilakukan peme-riksaan geolistrik.
|
|
3.
|
Air Permukaan
|
·
Lokasi dan ketinggian
·
Kualitas air (visual &
pemeriksaan labolatorium)
·
Kuantitas dan kontinuitas air
(hasil pengamatan dan pengukuran pada musim kemarau)
·
Peruntukan saat ini
·
Kualitas diutamakan sumber air
yang kualitasnya sesedikit mungkin memerlukan pengolahan/perbaikan kualitas
·
Jarak ke unit pengolahan dan ke
daerah pelayanan
|
|
|
4.
|
Air Hujan
|
·
Curah hujan
·
Kualitas dan kuantitas air hujan
|
|
8.
Evaluasi Sumber Air
Sumber-sumber air yang telah disurvey dapat
digunakan sebagai sumber air baku untuk penyediaan air minum, jika memenuhi ketentuan sebagai berikut :
·
Kapasitas
sumber melebihi kebutuhan air yang dihitung pada tahap perencanaan.
·
Lokasi sumber tidak jauh dari
daerah pelayanan
·
Lokasi sumber tidak terlalu rendah
/tinggi dari daerah pelayanan, jika terlalu tinggi dilengkapi bak pelepas tekan
pada jaringan perpipaan
·
Lokasi sumber lebih rendah daerah
pelayanan, perlu dilengkapi pompa
·
Sumber tidak sedang digunakan
untuk keperluan lain yang lebih penting di daerah tersebut, seperti irigasi
·
Kualitas sumber memenuhi ketentuan
kualitas air baku
9.
Kualitas Air
Pada umumnya air yang memenuhi persyaratan
sebagai air minum, cukup baik untuk memenuhi persyaratan air bersih yang
dikonsumsi (lihat Kepmen. Kesehatan
RI. No. 907/MENKES/SK/VII/2002)
Tabel Penyimpangan
standar pada kualitas air bersih
|
NO.
|
SIFAT AIR
|
TOLERANSI
(mg/l)
|
PENGARUH SPESIFIK
BILA BERLEBIHAN
|
|
1.
|
Kekeruhan
|
5 NTU
|
Mengganggu estetika, mengurangi efektifitas
desinfeksi pada air.
|
|
2.
|
Warna
|
15 TCU
|
Mengganggu estetika, dapat mempengaruhi konsumen
untuk beralih ke sumber air yang lain yang mungkin lebih tidak memenuhi
syarat.
|
|
3.
|
Rasa dan Bau
|
Noticable
|
Mengganggu estetika, tdak disukai konsumen
|
|
4.
|
Fluorida
|
1,5
|
Jika dalam jumlah kecil diperlukan sebagai pencegah
terhadap penyakit gigi, jika berlebihan meyebabkan fluorosis pada gigi (noda
kecoklatan pada gigi yang susah hilang)
|
|
5.
|
Besi - magan
|
0,3 – 0,1
|
Menimbulkan warna dalam air, rasa tidak enak,
menimbulkan noda pada alat / bahan yang berwarna putih, bau pada minuman.
|
|
6.
|
Kesadahan
|
500
|
Mengurangi efektifitas kerja sabun, menyebabkan
lapisan kerak pada peralatan dapur, diameter pipa dapat mengecil, sayuran
yand dicuci dapat menjadi mengeras.
|
|
7.
|
Jumlah zat padat terlarut
|
1000
|
Penyimpangan warna
|
|
8.
|
E.coli atau faecal coli jumlah per 100 ml sampel
|
0
|
Dapat mempengaruhi kesehatan manusia, sebagai
indicator terdapat kuman pathogenik, yang dapat menyebabkan penyakit typhus,
cholera, dysentri.
|
