Sistim Perpipaan Pedesaan 2
Beberapa variabel rancang bangun (Lanjutan)
Debit dan Kapasitas Pengaliran (Q)
Debit. Suatu sumber air yang akan dieksplorasi, misalnya mata air, perlu diketahui produksi atau debitnya. Pengukuran debit dapat dilakukan dengan berbagai cara yang mudah dan akurat, misalnya dengan menggunakan sekat ukur-V dari Thompson, baik yang bersudut 60o atau 90o. Data debit ini perlu diketahui untuk menghitung apakah produksinya dapat mencukupi kebutuhan sejumlah konsumen.
Soal:
Sebuah mata air debitnya 5 LPD. Jumlah penduduk saat ini adalah 3.000 orang dan diketahui bahwa laju pertumbuhan penduduknya per tahun, r, adalah= 2,34 %.
Jika kebutuhan air per kapita untuk 20 tahun yang akan datang adalah 50 LOH (liter per orang per hari), apakah mata air itu masih mencukupi kebutuhan
Jawab:
Setelah dihitung, ternyata jumlah penduduk 20 tahun yang akan datang adalah 4765 orang. Kebutuhan air nya = 50 liter/orang/hari x 4765 orang = 238.250 liter/hari.
Debit mata air = 5 liter/detik = 5 liter/detik x 24 jam/hari x 60 menit/jam x 60 detik/menit = 432.000 liter/hari
Jadi, walaupun untuk 20 tahun yang akan datang, debit air masih lebih besar dari kebutuhan.
Kapasitas Pengaliran. Kapasitas Pengaliran dari perpipaan adalah besarnya pengaliran yang direncanakan melewati suatu cabang perpipaan. Misalnya, dibutuhkan pengaliran sebesar 3 LPD untuk dapat melayani jumlah penduduk tertentu. Maka Q = 3 LPD tersebut dapat dialirkan melalui pipa berdiamater berapa saja, bisa 2 inchi, atau 4 inchi. Persoalannya hanyalah konsekuensi besarnya kehilangan tekanan yang terjadi.
Seperti dijelaskan sebelumnya, dalam perencanaan, anda telah menghitung (proyeksi) jumlah penduduk yang berkelompok di sepanjang lintasan cabang perpipaan. Masing-masing kelompok penduduk itu memerlukan jumlah air (total) yang berbeda-beda. Untuk memudahkan perhitungan yang berkali-kali, anda perlu mengetahui: berapa jumlah orang yang dapat dilayani untuk setiap 1 LPD debit mata air. Untuk jelasnya, ikuti contoh soal berikut ini.
Soal:
Jika kebutuhan air per kapita per hari = 50 LOH, berapa jumlah orang yang dapat dilayani untuk setiap 1 LPD pengaliran?
1 LPD = 1 lliter/detik x (24 x 60 x 60) detik/hari= 86400 liter/hari
Kebutuhan air = 50 LOH = 50 liter/orang/hari.
Banyaknya penduduk penduduk yang dapat dilayani untuk setiap pengaliran 1 LPD =
86400 liter/hari
50 liter/orang/hari
= 1.728 orang.
Perhitungan ini sebenarnya hanya perhitungan antara. Gunanya adalah untuk mempermudah perhitungan yang sama yang harus dilakukan berkali-kali. Misalnya: seumpama kita menghitung tiap kg beras itu dapat melayani 5 orang. Lalu, kalau ada pertanyaan berapa kg yang diperlukan untuk melayani 100 orang, maka kita hanya menghitung (100/5) x 1 kg = 20 kg. Kalau jumlah orangnya 200? Jawabnya: (200/5) x 1 kg = 40 kg. Angka lima digunakan berkali-kali.
Dalam contoh di atas, angka yang kita cari adalah 1.728 orang
Selanjutnya, angka tersebut dapat anda gunakan untuk menghitung pengaliran untuk tiap-tiap cabang:
Cabang Jumlah penduduk Pengaliran yang harus ada
1 - 2 2.450 2.450 : 1.728 = 1,42 LPD
2 - 3 1500 1.500 : 1.728 = 0,87 LPD
2 - 4 1.834 1.834: 1.728 = 1,06 LPD
Kapasitas Pengaliran Kumulatif, Q kumulatif.
Pipa distribusi. Jika suatu cabang perpipaan pecah menjadi dua cabang di bawahnya, maka kapasitas pengaliran pipa yang pertama adalah gabungan dari ketiganya. Perhatikan gambar dan tabel berikut:
Cabang Jumlah penduduk Pengaliran yang harus ada Q Kumulatif
1 - 2 2.450 1,42 LPD 3.35 LPD
2 - 3 1500 0,87 LPD 0.87 LPD
2 - 4 z1.834 1,06 LPD 1.06 LPD
Perhatikan bahwa besarnya Q kumulatif untuk cabang 1-2 adalah penjumlahan dari:
• Q untuk cabang 1 - 2 sendiri,
• Q untuk cabang 2 - 3, dan
• Q untuk cabang 2 - 4
Dengan demikian ukuran pipa dari titik 1 ke titik 2 harus mampu menampung kebutuhan pengaliran dari cabang-cabang yang ada di bawahnya. Kebutuhan pengaliran tersebut diperhitungkan berdasarkan kebutuhan jam puncak, Q J P.
Pipa induk. Q kumulatif untuk pipa induk tidak diperhitungkan seperti cara di atas, melainkan diperhitungkan tersendiri berdasarkan kebutuhan hari maksimum, QHM.
Tekanan Minimum dan Tekanan Maksimum
Tekanan minimum. Pada titik konsumsi, para konsumen selayaknya masih memiliki tekanan yang cukup agar mereka dapat:
• memindahkan (mengalirkan) air ke bagian-bagian rumah
• menggunakan tekanan untuk keperluan higiene (kebersihan) perseorangan dan pembersihan rumah
• menyimpan air dalam tandon di atas tanah (above ground storage)
Tentang batas tekanan minimum ini para perancang juga berbeda-beda patokannya. Sebagai contoh, proyek INPRES Kesehatan di waktu-waktu yang lalu menetapkan tekanan minimum ini sebesar 10 m.
Tekanan maksimum. Tekanan maksimum ini berhubungan dengan kekuatan sarana perpipaan, sehingga besarannya juga ditentukan oleh bahan yang digunakan. Misalnya, kekuatan pipa besi (GI; galvanized iron) tentu berbeda dengan pipa plastik (PVC, Polyvinyl Chloride) atau pipa asbes semen. Sebagai contoh proyek, INPRES Kesehatan yang dimulai sekitar tahun 1974 dan berlangsung hingga beberapa tahun menetapkan tekanan maksimum ini sebesar 60 m. Anda akan menjumpai angka-angka lain, yang juga digunakan oleh para pakar.
Kecepatan pengaliran
Batas kecepatan maksimum. Seperti anda ketahui, Darcy telah menetapkan bahwa kapasitas pengaliran berhubungan dengan kecepatan pengaliran dan ukuran pipa, Q = V . A. Jadi untuk kebutuhan pengaliran yang sama (Q), jika diameternya diubah akan mempengaruhi kecepatan pengalirannya. Pipa yang lebih kecil menyebabkan kecepatan pengaliran yang lebih besar.
Kecepatan pengaliran menjadi masalah jika laju aliran dihentikan secara tiba-tiba, misalnya dengan menutup stop kran. Dalam hal yang demikian, enerji kinetik (velocity head) menjadi nol dan enerjinya berubah menjadi enerji tekanan (pressure head). Lonjakan enerji tekanan di derita oleh pipa dan sambungan-sambungannya. Jika pemasangannya kurang baik, pipa atau sambungan-sambungannya dapat rusak, pecah atau terlepas. Peristiwa tersebut disebut palu air atau water hammer.
Sistim perpipaan pedesaan (Lanjutan)
Perhitungan
Untuk mengerjakan proses perhitungan jaringan perpipaan diperlukan sarana sebagai berikut:
1. Gambar Jaringan dan lintasan
2. Tabel Kerja: Perhitungan KPH
3. Tabel Kerja: Perhitungan Kapasitas Pengaliran
4. Tabel Kerja: Perhitungan Tekanan di sepanjang jaringan
5. Tabel Data: Kehilangan Tekanan; atau Nomogram (terlampir)
Jaringan dan Lintasan
Siapkan gambar rencana jaringan dan lintasan berskala, dilengkapi dengan data serinci mungkin, setidaknya memuat data: jumlah penduduk, elevasi, simpul-simpul penting dalam jaringan.
Contoh Perhitungan Perpipaan
Latar Belakang
Saudara akan merancang suatu sistem perpipaan dengan lintasan sebagaimana tertera dalam gambar.
Dari survai lapangan diketahui bahwa:
Titik Elevasi Lintasan Jarak Lintasan Jumlah Penduduk (1983)
1 510 m 1 - 2 2500 m
2 480 m 2 - 3 440 m 415 orang
3 440 m 2 - 4 700 m 465 orang
4 450 m 4 - 5 350 m 335 orang
5 435 m 4 - 6 240 m 285 orang
Diharapkan sistem perpipaan tersebut tetap dapat melayani kebutuhan hingga 20 tahun yang akan datang (Periode disain, n, adalah: 20 tahun).
Penduduk diasumsikan tumbuh secara geometrik dengan tingkat pertumbuhan, r, sebesar = 2,5 %
(P1 = P0 (1-r%)n
Pada awalnya diperkirakan jenis dan macam konsumen yang akan dilayani adalah sebagai berikut:
• Konsumen Kran Umum (KU) = 50 % dengan tingkat konsumsi (KPH) = 30 LOH
• Konsumen Sambungan Rumah (SR) = 50 % dengan tingkat konsumsi (KPH) = 100 LOH
Dan selama periode disain diperkirakan mengalami pertumbuhan sebagai berikut:
• Konsumen Kran Umum (KU) susut menjadi = 30 %
• Konsumen Sambungan Rumah (SR) naik menjadi = 70 %
sedangkan tingkat konsumsi per orang perhari meningkat sebanyak 1 liter per tahun. Sedangkan kebocoran-kebocoran diperkirakan sampai mencapai 25%.
• Konsumsi Hari Maksimum adalah 2 kali KPH rata-rata
• Konsumsi Jam Puncak adalah 4 kali KPH rata-rata
Perlu diketahui bahwa untuk menjamin kelangsungan distribusi air, maka pada titik 2 disediakan tandon dimana paras air tertinggi = 4 meter (diukur dari dasar tandon). Tandon tersebut berada diatas tanah saja.
Disain harus dihitung sedemikian rupa sehingga kecepatan aliran maksimum tidak melebihi 1,2 m/detik
Problem
1. Tentukan KPH untuk disain
2. Tentukan tekanan akhir pada masing-masing titik dengan pilihan diameter yang tepat
3. Gambarkan profil tekanan pada lintasan 1-2-4-5 dan 1-2-4-6
4. Gambarkan profil tekanan pada tandon.
Perhitungan KPH
1 LPD (liter per detik) = 24 jam x 60 menit x 60 detik : per hari x 1 liter = 86400 L/H (liter per
Jatah menurut perhitungan KHP per orang = 150 LOH (liter per hari per orang)
Jumlah penduduk yang dapat terlayani
oleh tiap pengaliran 1 LPD dengan jatah 150 LOH = 86400 L/H : 150 LOH = 576 orang
Perhitungan (1+r%)n
(1+2,5/100)20 = 1,6
sumber: kesehatanlingkungansby.blogspot.com
Debit dan Kapasitas Pengaliran (Q)
Debit. Suatu sumber air yang akan dieksplorasi, misalnya mata air, perlu diketahui produksi atau debitnya. Pengukuran debit dapat dilakukan dengan berbagai cara yang mudah dan akurat, misalnya dengan menggunakan sekat ukur-V dari Thompson, baik yang bersudut 60o atau 90o. Data debit ini perlu diketahui untuk menghitung apakah produksinya dapat mencukupi kebutuhan sejumlah konsumen.
Soal:
Sebuah mata air debitnya 5 LPD. Jumlah penduduk saat ini adalah 3.000 orang dan diketahui bahwa laju pertumbuhan penduduknya per tahun, r, adalah= 2,34 %.
Jika kebutuhan air per kapita untuk 20 tahun yang akan datang adalah 50 LOH (liter per orang per hari), apakah mata air itu masih mencukupi kebutuhan
Jawab:
Setelah dihitung, ternyata jumlah penduduk 20 tahun yang akan datang adalah 4765 orang. Kebutuhan air nya = 50 liter/orang/hari x 4765 orang = 238.250 liter/hari.
Debit mata air = 5 liter/detik = 5 liter/detik x 24 jam/hari x 60 menit/jam x 60 detik/menit = 432.000 liter/hari
Jadi, walaupun untuk 20 tahun yang akan datang, debit air masih lebih besar dari kebutuhan.
Kapasitas Pengaliran. Kapasitas Pengaliran dari perpipaan adalah besarnya pengaliran yang direncanakan melewati suatu cabang perpipaan. Misalnya, dibutuhkan pengaliran sebesar 3 LPD untuk dapat melayani jumlah penduduk tertentu. Maka Q = 3 LPD tersebut dapat dialirkan melalui pipa berdiamater berapa saja, bisa 2 inchi, atau 4 inchi. Persoalannya hanyalah konsekuensi besarnya kehilangan tekanan yang terjadi.
Seperti dijelaskan sebelumnya, dalam perencanaan, anda telah menghitung (proyeksi) jumlah penduduk yang berkelompok di sepanjang lintasan cabang perpipaan. Masing-masing kelompok penduduk itu memerlukan jumlah air (total) yang berbeda-beda. Untuk memudahkan perhitungan yang berkali-kali, anda perlu mengetahui: berapa jumlah orang yang dapat dilayani untuk setiap 1 LPD debit mata air. Untuk jelasnya, ikuti contoh soal berikut ini.
Soal:
Jika kebutuhan air per kapita per hari = 50 LOH, berapa jumlah orang yang dapat dilayani untuk setiap 1 LPD pengaliran?
1 LPD = 1 lliter/detik x (24 x 60 x 60) detik/hari= 86400 liter/hari
Kebutuhan air = 50 LOH = 50 liter/orang/hari.
Banyaknya penduduk penduduk yang dapat dilayani untuk setiap pengaliran 1 LPD =
86400 liter/hari
50 liter/orang/hari
= 1.728 orang.
Perhitungan ini sebenarnya hanya perhitungan antara. Gunanya adalah untuk mempermudah perhitungan yang sama yang harus dilakukan berkali-kali. Misalnya: seumpama kita menghitung tiap kg beras itu dapat melayani 5 orang. Lalu, kalau ada pertanyaan berapa kg yang diperlukan untuk melayani 100 orang, maka kita hanya menghitung (100/5) x 1 kg = 20 kg. Kalau jumlah orangnya 200? Jawabnya: (200/5) x 1 kg = 40 kg. Angka lima digunakan berkali-kali.
Dalam contoh di atas, angka yang kita cari adalah 1.728 orang
Selanjutnya, angka tersebut dapat anda gunakan untuk menghitung pengaliran untuk tiap-tiap cabang:
Cabang Jumlah penduduk Pengaliran yang harus ada
1 - 2 2.450 2.450 : 1.728 = 1,42 LPD
2 - 3 1500 1.500 : 1.728 = 0,87 LPD
2 - 4 1.834 1.834: 1.728 = 1,06 LPD
Kapasitas Pengaliran Kumulatif, Q kumulatif.
Pipa distribusi. Jika suatu cabang perpipaan pecah menjadi dua cabang di bawahnya, maka kapasitas pengaliran pipa yang pertama adalah gabungan dari ketiganya. Perhatikan gambar dan tabel berikut:
Cabang Jumlah penduduk Pengaliran yang harus ada Q Kumulatif
1 - 2 2.450 1,42 LPD 3.35 LPD
2 - 3 1500 0,87 LPD 0.87 LPD
2 - 4 z1.834 1,06 LPD 1.06 LPD
Perhatikan bahwa besarnya Q kumulatif untuk cabang 1-2 adalah penjumlahan dari:
• Q untuk cabang 1 - 2 sendiri,
• Q untuk cabang 2 - 3, dan
• Q untuk cabang 2 - 4
Dengan demikian ukuran pipa dari titik 1 ke titik 2 harus mampu menampung kebutuhan pengaliran dari cabang-cabang yang ada di bawahnya. Kebutuhan pengaliran tersebut diperhitungkan berdasarkan kebutuhan jam puncak, Q J P.
Pipa induk. Q kumulatif untuk pipa induk tidak diperhitungkan seperti cara di atas, melainkan diperhitungkan tersendiri berdasarkan kebutuhan hari maksimum, QHM.
Tekanan Minimum dan Tekanan Maksimum
Tekanan minimum. Pada titik konsumsi, para konsumen selayaknya masih memiliki tekanan yang cukup agar mereka dapat:
• memindahkan (mengalirkan) air ke bagian-bagian rumah
• menggunakan tekanan untuk keperluan higiene (kebersihan) perseorangan dan pembersihan rumah
• menyimpan air dalam tandon di atas tanah (above ground storage)
Tentang batas tekanan minimum ini para perancang juga berbeda-beda patokannya. Sebagai contoh, proyek INPRES Kesehatan di waktu-waktu yang lalu menetapkan tekanan minimum ini sebesar 10 m.
Tekanan maksimum. Tekanan maksimum ini berhubungan dengan kekuatan sarana perpipaan, sehingga besarannya juga ditentukan oleh bahan yang digunakan. Misalnya, kekuatan pipa besi (GI; galvanized iron) tentu berbeda dengan pipa plastik (PVC, Polyvinyl Chloride) atau pipa asbes semen. Sebagai contoh proyek, INPRES Kesehatan yang dimulai sekitar tahun 1974 dan berlangsung hingga beberapa tahun menetapkan tekanan maksimum ini sebesar 60 m. Anda akan menjumpai angka-angka lain, yang juga digunakan oleh para pakar.
Kecepatan pengaliran
Batas kecepatan maksimum. Seperti anda ketahui, Darcy telah menetapkan bahwa kapasitas pengaliran berhubungan dengan kecepatan pengaliran dan ukuran pipa, Q = V . A. Jadi untuk kebutuhan pengaliran yang sama (Q), jika diameternya diubah akan mempengaruhi kecepatan pengalirannya. Pipa yang lebih kecil menyebabkan kecepatan pengaliran yang lebih besar.
Kecepatan pengaliran menjadi masalah jika laju aliran dihentikan secara tiba-tiba, misalnya dengan menutup stop kran. Dalam hal yang demikian, enerji kinetik (velocity head) menjadi nol dan enerjinya berubah menjadi enerji tekanan (pressure head). Lonjakan enerji tekanan di derita oleh pipa dan sambungan-sambungannya. Jika pemasangannya kurang baik, pipa atau sambungan-sambungannya dapat rusak, pecah atau terlepas. Peristiwa tersebut disebut palu air atau water hammer.
Sistim perpipaan pedesaan (Lanjutan)
Perhitungan
Untuk mengerjakan proses perhitungan jaringan perpipaan diperlukan sarana sebagai berikut:
1. Gambar Jaringan dan lintasan
2. Tabel Kerja: Perhitungan KPH
3. Tabel Kerja: Perhitungan Kapasitas Pengaliran
4. Tabel Kerja: Perhitungan Tekanan di sepanjang jaringan
5. Tabel Data: Kehilangan Tekanan; atau Nomogram (terlampir)
Jaringan dan Lintasan
Siapkan gambar rencana jaringan dan lintasan berskala, dilengkapi dengan data serinci mungkin, setidaknya memuat data: jumlah penduduk, elevasi, simpul-simpul penting dalam jaringan.
Contoh Perhitungan Perpipaan
Latar Belakang
Saudara akan merancang suatu sistem perpipaan dengan lintasan sebagaimana tertera dalam gambar.
Dari survai lapangan diketahui bahwa:
Titik Elevasi Lintasan Jarak Lintasan Jumlah Penduduk (1983)
1 510 m 1 - 2 2500 m
2 480 m 2 - 3 440 m 415 orang
3 440 m 2 - 4 700 m 465 orang
4 450 m 4 - 5 350 m 335 orang
5 435 m 4 - 6 240 m 285 orang
Diharapkan sistem perpipaan tersebut tetap dapat melayani kebutuhan hingga 20 tahun yang akan datang (Periode disain, n, adalah: 20 tahun).
Penduduk diasumsikan tumbuh secara geometrik dengan tingkat pertumbuhan, r, sebesar = 2,5 %
(P1 = P0 (1-r%)n
Pada awalnya diperkirakan jenis dan macam konsumen yang akan dilayani adalah sebagai berikut:
• Konsumen Kran Umum (KU) = 50 % dengan tingkat konsumsi (KPH) = 30 LOH
• Konsumen Sambungan Rumah (SR) = 50 % dengan tingkat konsumsi (KPH) = 100 LOH
Dan selama periode disain diperkirakan mengalami pertumbuhan sebagai berikut:
• Konsumen Kran Umum (KU) susut menjadi = 30 %
• Konsumen Sambungan Rumah (SR) naik menjadi = 70 %
sedangkan tingkat konsumsi per orang perhari meningkat sebanyak 1 liter per tahun. Sedangkan kebocoran-kebocoran diperkirakan sampai mencapai 25%.
• Konsumsi Hari Maksimum adalah 2 kali KPH rata-rata
• Konsumsi Jam Puncak adalah 4 kali KPH rata-rata
Perlu diketahui bahwa untuk menjamin kelangsungan distribusi air, maka pada titik 2 disediakan tandon dimana paras air tertinggi = 4 meter (diukur dari dasar tandon). Tandon tersebut berada diatas tanah saja.
Disain harus dihitung sedemikian rupa sehingga kecepatan aliran maksimum tidak melebihi 1,2 m/detik
Problem
1. Tentukan KPH untuk disain
2. Tentukan tekanan akhir pada masing-masing titik dengan pilihan diameter yang tepat
3. Gambarkan profil tekanan pada lintasan 1-2-4-5 dan 1-2-4-6
4. Gambarkan profil tekanan pada tandon.
Perhitungan KPH
1 LPD (liter per detik) = 24 jam x 60 menit x 60 detik : per hari x 1 liter = 86400 L/H (liter per
Jatah menurut perhitungan KHP per orang = 150 LOH (liter per hari per orang)
Jumlah penduduk yang dapat terlayani
oleh tiap pengaliran 1 LPD dengan jatah 150 LOH = 86400 L/H : 150 LOH = 576 orang
Perhitungan (1+r%)n
(1+2,5/100)20 = 1,6
sumber: kesehatanlingkungansby.blogspot.com
0 comments to "Sistim Perpipaan Pedesaan 2"
Post a Comment