kuantitas dan kualitas air

KUANTITAS DAN KUALITAS AIR
Kuantitas Sumber Air
Pengukuran Hujan
Manual (mm/hari)
Alat penakar hujan manualterdiri dari corong dan botol penampung ynag berada di dalam suatu tabung silinder. Alat ini ditempatkan di tempat terbuka yang tidak dipengaruhi pohon-pohon dan gedung-gedung yang ada di sekitarnya. Air hujan yang jatuh pada corong akan tertampung di dalam tabung silinder. Dengan mengukur volume air yang tertampung  dan luas corong akan dapat diketahui kedalaman hujan. Curah hujan kurang dari 0,1 mm dicatat sebagai 0,0 mm; yang haus dibedakan dengan tidak ada hujan yang dicatat dengan garis (-). Pengukran dilakukan setiap hari.  Biasanya pemabacaan pada pagi hari, sehingga hujan tercatat adalah hujan yang terjadi selama satu hari sebelumnya, yangsering disebut hujan harian. Dengan alat initidak dapat diketahui kederasan hujan (intensitas) hujan, durasi (lama waktu) hujan dan kapan terjadinya.
Otomatis (mm/jam)
Alat ini mengukur hujan secara kontinyu sehingga dapat diketahui intensitas hujan dan lama waktu hujan. Ada beberapa macam alat penakar hujan otomatis yaitu alat penakar hujan jenis pelampung, alat penakar hujan jenis timba jungkit,  dan alat penakar hujan jenis timbangan.
Alat penakar hujan jenis pelampung
Hujan yang masuk ke dlama tabung yang berisi pelampung. Jika muka air di dalam tabung naik, pelampung bergerak ke atas dan bersamaan dengan pelampung tersebut sebuah pena yag dihubungkan dengan pelampung melalui seutas tali penghubung juga ikut bergerak. Gerakkan pena tersebut memberi tanda pada kertas grafik yang tergulung pada silider yang berputar. Jika tabung telah penuh, secara otomatis seluruh air akan melimpas keluar melalui mekanisme sifon yang dihubungkan.
Alat penakar hujan jenis timba jungkit
jenis alat ini terdiri dari silinder penampung yang dilengkapi dengan corong. Di bawah corong ditempatkan sepasang timba penakar kecil yang dipasang sedemikian rupa sehingga jika salah satu timba menerima curah hujan sebesar 0,25 mm, timba tersebut akan menjungkit dan menumpahkan isinya kedalam tangki. Timba lainnya kemudian menggatikan tempatnya, dan kejadian serupa akan terulang. Gerakkan timba mengaktifkan suatu sirkuit listrik dan menyebabkan bergeraknya pena pada lembaran kertas grafik yang dipasang pada suatu silinder dan berputar sesuai dengan perputaran jarum jam.
Pengukuran Sungai

Kecepatan (langsung/tidak langsung)
Pengukuran kecepatan air dapat dilakukan secara langsung dengan menggunakan pelampung atau secara tidak langsung yang biasanya menggunakan current meter.
Pelampung
Pengukuran kecepatan arus secara langsung dapat dilakukan dengan menggunakan pelampung, yaitu dengan mengukur selang waktu yang diperlukan oleh pelampung untuk menmpuh suatu jarak tertentu. Biasanya cara ini dilakukan pada waktu banjir dimana pemakaian current meter sulit dilakukan, atau pada survey pendahuluan.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar diatas pengamat berada pada tampang B dan C yang berjarak L. Panjang L adalah sekitar empat sampai lima kali lebar sungai, beberapa pelampung disebar secara merata padaa lebar sungai, dan posisinya terhadap tebing sungai dicatat. Pelampung-pelampung tersebut dimasukkan kedalam sungai pada tampang A yang berada disebelah hulu tampang B , sehingga pada saat pelampung sampai di tampang B kecepatannya sudah sesuai dengan kecepatan arus.untuk memasukkan pelampung ke sungai di tampang A bisa dilakukan dari jembatan, kabel yang melintang sungai, atau perahu jika sungai besar. Dengan mengetahui panjang L dan waktu yang diperlukan (t) oleh pelampung untuk melintas dari tampang B sampai C, dapat dihitung kecepatan aliran dengan persamaan berikut:

Ada tiga macam pelampung seperti dtunjukkan pada gambar  diatas yaitu pelampung permukaan, pelampung dengan kaleng, dan pelampung batang. Pelampung tipe pertama mengukur kecepatan aliranpada permukaan, sedang tipe kedua dan ketiga untuk mengukur kecepatan aliran pada permukaan, sedang tipe kedua dan ketiga untuk mengukur kecepatan aliran rerata pada vertikal. Apabila digunakan tipe pertama, untuk mendapatkan kecepatan rerata pada vertikal, nilai terukur dikalikan dengan koefisien yang biasanya adlah 0,85.
Current meter
Pengukuran kecepatan arus dengan current meter adalah yang paling banyak dilakukan. Ada dua tipe alat ukur yaitu alat mangkok (Price-cup current meter) dan baling-baling(propeller current meter). Karena adanya partikel air yang melintasinya maka mangkok dan baling-baling akan berputar. Pada tipe pertama mangkok-mangkok berputar terhadap sumbu vertikal, sedang yang kedua baling-baling berputar terhadap sumbu horizontal. Jumlah putaran per satuan waktu dapat dikonversi menjadi kecepatan arus.
Hubungan antara jumlah putaran perdetik, n, dan kecepatan aliran, v, mempunyai bentuk linier berikut:

Dengan a dan b adalah konstanta yang diperoleh dari kalibrasi alat yang dilakukan oleh pabrik pembuatnya. V merupakan keceptan dan n ialah jumlah putaran perdetik.
Current meter dapat dipasangkan pada batang atau digantungkan pada tali yang diberi pemberat. Cara pertama dapat digunakan untuk mengukur kecepatan disungai kecil atau saluran dengan bantuan perahu atau pada jembatan. Cara kedua digunakan untuk mengukur disungai yang besar.
Karena perubahan kondisi aliran di sungai yang tidak dipengaruhi pasang surut relatif kecil, pengukuran kecepatan dapat dilakukan dengan hanya menggunakan satu alat dari satu vertikal ke vertikal berikutnya dalam satu tampang lintang. Pengukuran dilakukan di beberapa titik pada vertikal, yang selanjutnya dievaluasi  untuk mendapatkan kecepatan rerata. Untuk menyingkat waktu dan menghemat biaya, pengukuran dapat dilakukan hanya dibeberapa titik pada vertikal, yaitu pada 0,6 d, 0,2 d, dan 0,8 d, dengan d adalah kedalaman aliran. Kecepatan rerata di setiap vertkal  dapat ditentukan dengan salah satu dari metode berikut yang bergantung pada ketersediaan waktu, ketelitian yang diharapkan, lebardan kedalaman sungai.
Metode satu titik, yang hanya dapat digunakan untuk air dangkal dimana metode dua titik atau lebih tidak bisa dilakukan. Kecepatan diukur pada 0,6 kedalaman air.

Metode dua titik, dimana kecepatan rerata merupakan rerata dari kecepatan pada 0,2 dan 0,8 kedalaman.

Metode tiga titik yang menghitung kecepatan rerata berdasar kecepatan pada 0,2; 0,6; an 0,8 kedalaman.


AWLR (Automatic Water Level Recording)
Dengan menggunakan alat ini elevasi muka air sungai dapat tercatat secara kontinyu sepanjag waktu. Alat ukur yang banyak digunakan di Indonesia menggunakan pelampung. Pelampung tersebut mengikuti gerak naik-turunnya muka air, dan gerak tersebut ditransfer ke roda gigi yang mereduksi fluktuasi muka air (fluktuasi muka air biasanya lebih besar dari tinggi kertas pencatat). Hasil pencatatan berupa grafik fluktuasi muka air sungai sebagai fungsi waktu. Dengan mengaitkan elevasi muka air tersebut dengan tampang melintang sungai dapat dihitung luas tampang aliran.
Debit
Debit aliran sungai diberi notasi Q, adalah jumlah air yang mengalir melalui tampang  lintang sungai tiap satu satuan waktu, yang biasanya dinyatakan dalam meter kubik per detik (m3/s). Debit alira diberikan bentuk berikut:

Dengan :
a : luasan dari setiap pias
v : kecepatan rerata disetiap pias
Ada beberapa metode untung menghitung debit diantaranya adalah sebagai berikut:
Metode tampang tengah
Metode tampang rerata
Metode integrasi kedalaman-kecepatan
Metode kontur kecepatan
Pengukuran Danau
Sounding
Volume tampungan
S = Qin - Qout
Pengukuran Laut
Sounding
GIS (Sistem Informasi Geografis)
Bathimetri
Pengukuran Mata Air
Tampungan
Debit = volume x waktu
Pengukuran Air tanah
Pengujian dengan Hukum Darcy
Pengukuran Sumur
Volume tampungan
S = Qin - Qout
Kualitas Sumber Air
Kualitas Air tergantung dari kadar parameter air (mutu dan karakteristik air) :
Jenis
Sifat
Penggolongan kualitas air :
Golongan A : Air minum tanpa pengelolaan
Golongan B : Air minum dan rumah tangga harus di olah
Golongan C : Perikanan dan peternakan
Golongan D : Pertanian, industri, perkotaan, PLTA
Pencemaran lingkungan air :
Fisis (suhu, kandungan zat terlarut, kandungan minyak,bau, rasa)
Kima (pH, BOD, COD, DO, kandungan zat terlarut,nutrien, senyawa beracun)
Biologis (bakteri, kehidupan aquatik)
Radioaktif (TDS besar, radioaktif besar)

Standar kualitas air untuk masing-masing kelas air


Derajat pencemaran air (Lee, 1978) dari mikroorganismenya :

No
Parameter
Satuan
Kelas Air
A
B
C
D
1
Temperatur
oC
30
30
30
30
2
BOD
mg/l
-
3-5
3-5
3-5
3
DOD
mg/l
-
>6
>3
>3
4
pH
-
6,5-8,5
5-9
5-9
6-9
Kategori
Indeks diversitas (keanekaan)
Belum tercemar
≥ 2
Tercemar ringan
1,60 – 2,00
Tercemar sedang
1,00-1,50
Tercemar berat
<1,00