3.3 Perencanaan Sistem Sewerage
3.3.3 Pengkajian Demografi
Berikut merupakan tahapan untuk mengkaji demografi :
a. Hitung mundur jumlah penduduk pertahun untuk tahun-tahun sebelumnya dengan menggunakan metode aritmatik, geometric dan least square dengan menggunakan data jumlah penduduk tahun terakhir b. Hitung standar deviasi masing-masing hasil perhitungan mundur tersebut terhadap data penduduk eksisting, nilai standar deviasi terkecil dari tiga perhitungan di atas adalah yang paling mendekati kebenaran.
Standar deviasi yang digunakan adalah yang nilainya paling mendekati satu.
3..3.4 Desain Aktual
A. Desain Kapitalis
Pada setiapa segmen pipa dengan awal manhole yang mendapat tambahan debit, dibuat khusus pada lembar kerja perhitungan, contoh seperti debit rata-rata, debit minimal, dan debit puncak dari domestic, industry dan juga infilltrasi. Data debit tersebut dapat digunakan lebih lanjut dalam lembar perhitungan desain hidrolika.
a. Debit Rata-rata
TUGAS BESAR DRAINASE DAN SEWERAGE JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
49
1. Debit rata-rata suatu seksi pipa merupakan komulatif debit rata-rata segmen pipa hulu yang mengkontribusinya
2. Debit rata-rata suatu seksi pipa (qR) bisa terdiri dari debit satu atau beberapa sumber air limbah dengan ddebit air limbah spesifik, qr [m
3/hr.ha] dan luas, a [m
2] yang berbeda
3. Debit air limbah spesifik dari daerah pemukimam 4. Debit air limbah spesifik dari daerah komersil,
perkantoran, ataupun high rise building.
5. Debit air limbah spesifik dari rumah sakit
6. Besarnya debit air limbah tergantung pada data pemakaian air bersih dan factor air limbah (70% - 80%) b. Debit jam maksimal (puncak)
1. Debit puncak suatu seksi pipa merupakan debit rata-rata di seksi yang bersangkutan (tanpa infiltrasi) dikalikan dengan factor puncak sesuai dengan dimensi pipanya 2. Faktor puncak (praktis untuk berbaggai dimensi pipa air
limbah
Jenis Pipa Fp = qp/qr
Pipa Sr 6
Pipa Lateral 4-6
Pipa Cabang 3
Pipa Induk 2.5
Pipa Pembawa (trunk) atau Outfall
2
Tabel 3. 12 Faktor Puncak Praktis
B. Desain Hidrolika
Dibuat dalam lembar perhitungan tersendiri, dengan berbagai keluaran
seperti diameter, kemiringan, kecepatan, elevasi invert saluran, dan manhole.
TUGAS BESAR DRAINASE DAN SEWERAGE JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
50
a. Kecepatan dan Kemiringan Pipa
1. Kemiringan pipa minimal diperlukan agar didalam pengoperasiannya diperoleh kecepatan pengaliran minimal dengan daya pembilasan sendiri (tractive force) guna mengurangi gangguan endapan di dasaar pipa ;
2. Koefisien kekasaran Manning untuk berbagai bahan pipa
No Jenis Saluran Koefisien
Kekasarn Manning (n) 1 Pipa besi tanpa lapisan
Dengan Lapisan Semen Dengan Lapisan Gelas
0.012 – 0.015 0.012 – 0.013 0.011 – 0.017 2 Pipa Asbestos Semen 0.010 – 0.015 3 Saluran Pasangan Batu
Bata
0.012 – 0.017
4 Pipa Beton 0.012 – 0.016
5 Pipa Baja Spiral dan Pipa Kelingan
0.013 – 0.017 6 Pipa Plastik Halus (PVC) 0.002 – 0.012 7 Pipa Tanah Liat 0.011 – 0.015
Tabel 3. 13 Koefisien Kekasaran Pipa
3. Kecepatan pengalira pipa minmal saat
full flowatas dasar
tractive forceDiameter Kecepatan Self Cleansing (m/s) n = 0.013 n = 0.015
200 0.47 0.41
250 0.49 0.42
300 0.50 0.44
375 0.52 0.45
450 0.54 0.47
Tabel 3. 14 Kecepatan Pengaliran Pipa
4. Kemiringan pipa minimal praktis untuk berbagai diameter atas
dasar kecepatan 0,6 m/det saat pengaliran penuh adalah :
TUGAS BESAR DRAINASE DAN SEWERAGE JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
51 Diameter Kecepatan Self Cleansing (m/s)
n = 0.013 n = 0.015
200 0.0033 0.0044
250 0.0025 0.0033
300 0.0019 0.0026
375 0.0014 0.0019
450 0.0011 0.0015
Tabel 3. 15 Kemiringan Pipa Minimal Praktis Untuk Berbagai Diameter
5. Kemiringan muka tanah yang lebih curam daripada kemiringan pipa minimal bisa dipakai sebagai kemiringan desain selama kecepatannya masih dibawah kecepatan maksimal
b. Kedalaman Pipa
1. Kedalaman perletakan pipa minimal diperlukam untuk perlindunggan pipa dari beban di atasnya dan gangguan lain ; 2. Kedalaman galian pipa
i. Pipa Persil ≥ 0,4m (beban ringan), ≥ 0,8 (beban berat) ii. Pipa servis 0,75 m
iii. Pipa Lateral (1 – 1,2) m
3. Kedalaman maksimal pipa induk untuk open trench 7m atau bisa dipilih kedalaman ekonomis atas pertimbangan biaya dan kemudahan/resiko pelaksanaan galian dan pemasangan pipa c. Hidrolika Pipa
1. Metode atau formula desain pipa full flow yang digunakan dalam pedoman ini adalah Manning
2. Ada 4 (empat) parameter utama dalam mendesain pipa full-low,
yaitu debit, QF (m
3/s), VF (m/s), kemiringan S (m/m), dan
diameter (mm). dapat diguunakan nomogram untuk berbagai
koefisien manning ataupun grafik elemen hidrolis untuk saluran
circular
TUGAS BESAR DRAINASE DAN SEWERAGE JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
52
Gambar 3. 8 Grafik Elemen Hidrolis
3. Pengaliran di dalam pipa air limbah adalah pengaliran secara gravitasi (tidak bertekanan) kecuali pada bangunan perlintasan (sifon) dan bila ada pemompaan.
4. Pada pengaliran secara gravitasi air limbah hanya mengisi penampang pipa dengan kedalaman air hingga < (70% – 80%) terhadap diameter pipa,atau debit puncak = (70% – 80%) terhadap debit full atau allowance = (20% – 30%)
C. Desain Struktur
Dalam mendesain saluran sewerage, perlu memperhatikan kualitas media kontak (cairan yang akan dialirkan, kualitas tanah dan tinggi muka air tanah), beban, keamanan pekerja dan umur ekonomis struktur. Beberapa konstruksi yang perlu diperhatikan adalah :
a. Pemilihan bahan pipa
Pemilihan bahan pipa harus betul-betul diperimbangkan mengingat air limbah banyak mengandung bahan yang mengganggu kekutan pipa. Demikian pula selama pengangkutan dan pemasangannya diperlukan kemudahan serta kekuatan fisik yang memadai. Sehingga berbagai faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pipa secara menyeluruh adalah :
- Umur ekonomis
- Pengalaman pipa sejenis yang telah diaplikasikan di
TUGAS BESAR DRAINASE DAN SEWERAGE JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
53
lapangan
- Resistensi terhadap korosi (kimia) atau abrasi (fisik) - Koefisiensi kekasaran (hidrolik)
- Kemudahan transpor dan handling - Kekuatan struktur
- Biaya suplai, transpor dan pemasangan - Ketersediaan di lapangan
- Ketahanan terhadap disolusi di dalam air - Kekedapan dinding
- Kemudahan pemasangan sambungan
Pipa yang bisa dipakai untuk penyaluran air limbah adalah Vitrified Clay (VC), Asbestos Cement (AC), Reinforced Conccrete (RC), Stell, Cast Iron, High Density Poly Ethylene (HDPE), Unplasticised Polyvinylchloride (uPVC) dan Glass Rein force Plastic (GRP).
b. Bentuk Penampangan Pipa
Penampangan pipa yang digunakan dapat berbentuk bundar, empat persegi Panjang atau bulat telur
c. Beban di atas Pipa dan Bedding
- Perhitungan beban-beban yang bekerja di atas pipa dapat dipakai untuk mengontrol atau merencanakan pemasangan pipa agar pipa dapat menahan beban yang bekerja sesuai dengan kekuatannya.
- Kekuatan pipa dapat ditingkatkan dengan pemilihan konstruksi landasan pipa (bedding).
- Ada 6 (enam) tipe konstruksi bedding dengan load factor 1,1
- 1,5; 1,9 – 2,4 dan 4,5.
TUGAS BESAR DRAINASE DAN SEWERAGE JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
54