KAJIAN LITERATUR : AIR TANPA PULANGAN ( NON RENEW WATER)

KAJIAN LITERATUR

 2.1              AIR TANPA PULANGAN

 Sebelum membincangkan tentang NRW, beberapa istilah penting perlu diketahui. Istilah-istilah tersebut ialah:

·         Buangan (waste) adalah air yang diperolehi dari punca, dimasukkan ke dalam sistem bekalan air, dilepaskan atau berlaku kebocoran atau digunakan dengan tiada tujuan bermanfaat.

·         Kebocoran (leakage) adalah bahagian air yang rugi sama ada bocor atau hilang, sama ada dengan cara sengaja atau cara tindakan terkawal.

·         Air tanpa pulangan (NRW) pada ummnya ditakrifkan sebagai air yang dimasukkan ke dalam sistem bekalan dan agihan yang menghasilkan tiada pulangan.

·         Air tak terakaun (Unaccounted for water-UFW) adalah perbezaan antara kuantiti yang dicatatkan oleh meter-meter air.

Air tanpa pulangan (NRW) boleh berlaku disebabkan oleh kebocoran sistem agihan atau kolam air, paip pecah, air kolam yang melimpah, kegunaan pemadaman kebakaran, kecurian air, kerosakan meter air, pembacaan meter air yang kurang sempurna dan kegunaan mencuci sistem.

Air tanpa pulangan yang melebihi 25% dikira sebagai tinggi. Sesetengah komponen NRW boleh dikawal, tetapi sebahagian besar NRW adalah disebabkan oleh kebocoran.

          Kadar kebocoran dan kerugian yang tinggi adalah biasa bagi negara-negara yang sedang membangun. Sebenarnya pengawalan kebocoran adalah teknik penjimatan air yang paling berkesan terutamanya apabila penghasilan keperluan air berterusan meningkat.

Sistem bekalan air bocor boleh menyebabkan bahaya kesihatan umum disebabkan dalam tempoh keputusan air, penurunan tekanan air akan membenarkan kemasukan air bawah tanah melalui paip air yang bocor, menyebabkan air tidak selamat untuk diminum dan mendedahkan pengguna kepada penyakit jangkitan air.

 

2.2       PUNCA-PUNCA NRW

 

2.2.1        Paip Agihan

Kebocoran boleh berlaku di mana-mana dalam sistem agihan. Ia mungkin disebabkan oleh paip utama pecah, kerugian sebab injap terbuka, injap berhenti atau pili bomba yang rosak. Kebanyakan kebocoran berlaku dalam sistem agihan.

 

2.2.2        Paip Utama

Air selalunya bocor atau terlepas melalui paip pecah, pembukaan injap, dan penyendal injap sluis, pili bomba dan sambungan yang rosak.

Kebiasaannya kebocoran adalah kecil dan tidak bergantung kepada garispusat paip. Pada lazimnya, paip lama akan mengalami kebocoran yang lebih banyak daripada paip yang baru.

2.2.3        Kerugian Kolam Air

Kerugian adalah disebabkan limpahan akibat tiada atau kerosakan alat kawalan paras. Kolam air yang tuamempunyai tahap kebocoran yang lebih tinggi daripada paip yang baru. Pengawasan yang kerap untuk mengesan paip yang bocor jarang dilakukan kerana tahap kebocoran adalah terlalu kecil. Namun pengawasan untuk keselamatan struktur dan kualiti air adalah penting dan selalu dilakukan.

2.2.4        Penggunaan Haram

Penggunaan haram adalah kerugian disebabkan penggunaan tak bermeter terutamanya dalam kawasan penduduk padat. Penghuni setinggan terpaksa mengambil air dengan membuka injap atau hidran, membuat penyambungan haram atau mnghadapi karenah penggunaan untuk mendapat bekalan.

2.2.5        Pemadaman Kebakaran

 Air untuk pemadaman kebakaran bagi harta industri dan perdagangan selalunya mempunyai meter sendiri terutamanya bagi harta yang membuat pemasangan ‘sprinkler system’. Tetapi penggunaan air untuk tujuan pemadaman kebakaran dari pili bomba tepi jalan adalah termasuk dalam NRW.

2.2.6        Kegunaan Operasi

 Kegunaan ini adalah untuk kerja pembersihan dan pengerukan paip atau kolam berjadual yang selalunya menggunakan air kuantiti yang terlalu kecil.

 2.2.7        Meter-Under-Registration (MUR)

 MUR mungkin disebabkan oleh pembacaan meter yang rosak atau pencatatan bacaan meter yang salah. 3 faktor lain MUR adalah:

·         Under recording of flow, di mana meter aliran beroperasi di bawah bacaan tubir tepat.

·         Kemerosotan ketepatan mengikut masa, komponen gear yang haus akan memperlahankan meter dan memberi bacaan ‘under recording’.

·         Kesan butiran bendasing dalam air yang akan menyumbatkan penapis atau pemancit dalam meter, atau dalam meter yang besar melalui bahagian bergerak meter.

2.3    FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEBOCORAN

 Kebocoran yang berlaku di dalam sistem agihan adalah disebabkan oleh beberapa faktor.  Di antara faktor-faktor tersebut adalah tekanan, pergerakan tanah, karatan pada paip, mutu bahan dan kerja yang kurang baik, ciri-ciri tanah, beban lalulintas dan usia paip.

2.3.1        Tekanan

Tekanan mempengaruhi kerugian dalam beberapa cara:

i.            Kadar Kebocoran

·         Penukaran atau perubahan tekanan akan menukarkan kadar kebocoran air melalui paip yang bocor atau pecah dan sambungan-sambungan yang rosak.

·         Kesan tekanan ke atas kebocoran dari sistem agihan selalunya melebihi jumlah punca.

       ii.            Kekerapan Pecah

·         Peningkatan tekanan dalam sistem walaupun sedikit boleh menyebabkan peningkatan paip pecah dalam jangkamasa pendek. Sebaliknya pengurangan tekanan dapat mengurangkan paip pecah daripada berlaku.

·         Walau bagaimanapun, kesan sebegini adalah untuk sementara waktu sahaja dan kejadian paip pecah akan kembali seperti sebelum penukaran tekanan dibuat. Jangkamasa untuk ini berlaku bergantung kepada kadar kekasisan atau kelemahan struktur paip yang mungkin berlaku daripada beberapa bulan hingga beberapa tahun.

·         Tekanan yang tinggi akan menyebabkan lebih banyak kerugian dari satu-satu kejadian kebocoran dan ianya lebih mudah untuk dikesan sama ada dengan kaedah sounding atau kaedah yang lain-lain.

  iii.            Pusuan (Surge)

·         Pusuan yang kadangkala lebih tinggi dari kekuatan rekabentuk paip boleh disebabkan oleh kerja-kerja operasi pam atau penggalak sama ada tutup atau buka atau apabila injap sluis dibuka atau ditutup secara cepat.

·         Kesan pusuan boleh menyebabkan paip utama pecah, blok tekanan bergerak atau ‘joint scalant’ terkeluar dari sambungan.

·         Paip juga boelh terlentur dan berlaga dengan batuan keras menyebabkan tumpuan tegasan tempatan yang tinggi yang menyebabkan paip pecah.

      iv.            Turun Naik Tekanan

·               Tekanan yang sentiasa turun secara kitaran boleh menyebabkan kegagalan paip. Walau bagaimanapun, kesan ini tidak begitu ketara.

 .3.2        Pergerakan Tanah

·         Pergerakan tanah yang dimaksudkan di sini adalah pergerakan yang kecil iaitu disebabkan oleh perubahan kandungan lembapan di dalam tanah.

·         Apabila tanah kering, ia mengecut dan apabila tanah menepu dengan kelembapan, ia akan mengembang.

·         Pengembangan dan pengecutan tanah yang silih berganti boleh menyebabkan paip gagal dan bocor.

·         Begitulah juga kesannya apabila berlaku tanah runtuh yang menyebabkan tegangan pada paip.

2.3.3        Karatan Pada Paip

 Karatan berlaku akibat tindak balas kimia yang mengakibatkan pergerakan usus elektrik. Akibat daripada pergerakan itu, anod yang lebih reaktif akan mengalami karatan galvanik. Ada dua cara karatan galvanik menyerang paip iaitu secara dalaman atau secara luaran.

Karatan dalaman adalah disebabkan air yang agresif. Biasanya air yang lebih keasidannya adalah lebih agresif. Begitu juga jika kandungan klorida atau sulfat didapati tinggi dalam air.

Manakala karatan luaran adalah disebabkan oleh perbezaan dalam kandungan air tanah sepanjang paip berkenaan. Serangan karatan secara anaerobik boleh berlaku apabila logam itu sentiasa ditenggelami air. Karatan luaran juga boleh berlaku disebabkan oleh penyambungan dua bahan logam yang berbeza.

 

2.3.4        Mutu Bahan dan Kerja Yang Kurang Baik

 Bahan-bahan yang digunakan dan cara-cara pemasangan peralatan yang berkaitan dengan bekalan air adalah ciri penting yang mempengaruhi kebocoran. Mutu bahan yang tidak memenuhi spesifikasi serta kerja yang tidak diawasi dengan sempurna akan menghasilkan sistem bekalan air yang mempunyai kadar kebocoran yang tinggi.

 2.3.5        Ciri-ciri Tanah

Faktor terpenting yang mempengaruhi keupayaan mengesan kebocoran ialah ketelapan tanah. Jika paip yang bocor menyebabkan air mempunyai sifat mengalir menuju ke permukaan, maka mudahlah kebocoran dikesan.

Disesetengah tempat di mana tanahnya didapati agak subur, kebocoran dapat dikesan dengan terdapatnya tumbuhan secara berkelompok di tempat-tempat tersebut dan boleh disyaki sebagai tempat yang ada berlaku kebocoran.

 2.3.6        Beban Lalulintas

Beban dan getaran disebabkan oleh lalulintas boleh menyebabkan kebocoran dan paip pecah khususnya jika paip itu tidak ditanam dengan cukup dalam. Oleh sebab itu, bagi kerja-kerja pemasangan paip, dalam minima ditentukan dan mesti dipatuhi. Begitulah juga pendasaran yang sempurna diperlukan kerana kegagalan paip yang berlaku mungkin disebabkan seketul batu yang dibiarkan berada dalam peparitan sewaktu pemasangan paip dilakukan.

2.3.7        Usia

Usia sahaja bukan faktor penting dalam kebocoran paip tetapi faktor-faktor tersebut terdahulu adalah bergantung kepada usia paip. Ini bermakna semakin lama sesuatu paip itu digunakan dan menghadapi faktor di atas maka semakin tinggilah kemungkinan ianya akan gagal.

 2.4      MENGAWAL KEBOCORAN

Kebocoran pada sistem paip merupakan komponen NRW yang terpenting dan terbesar. Terdapat enam teknik pengawalan kebocoran iaitu:

     i.      Passive Control

·         Untuk teknik ini pengawalan kebocoran dilakukan dengan membaiki kebocoran yang sudah teruk atau yang dilaporkan oleh orang awam.

            ii.      Regular Sounding

·         Teknik ini memerlukan sepasukan pekerja menjalankan pemeruman secara sistematik pada setiap injap penahan, hidrant dan semua injap-injap lain yang ada pada sistem retikulasi.

·         Pemeruman ini dijalankan untuk mengesan kebocoran melalui bunyian yang dikeluarkan

·         Kebocoran yang dikesan kemudiannya diambil tindakan untuk dibaiki.

          iii.      District Metering

·         Meter-meter air yang akan dipasang disemua paip masuk dan keluar untuk kawasan sistem retikulasi yang mengandungi 2000 hingga 5000 jumlah pengguna.

·         Melalui pembacaan meter-meter ini, penggunaan air untuk kawasan kawalan akan dijumlahkan.

·         Penggunaan air yang berlebihan yang jauh melebihi dari penggunaan normal menunjukkan terdapatnya kebocoran yang tinggi.

iv.      Waste Metering

·         Kawasan kawalan lebih kecil iaitu mengandungi 500 hingga 3000 jumlah pengguna.

·         Kawasan kawalan akan diasingkan dari sistem agihan dan retikulasi yang besar dengan menutup beberapa injap air.

·         Air hanya memasuki kawasan kawalan melalui satu paip sahaja dan paip ini akan dipasang meter yang berkemampuan membaca aliran air yang rendah.

·         Bacaan aliran air yang terendah di waktu malam akan menentukan samada terdapat banyak kebocoran di dalam kawasan kawalan.

  v.      Intensive Metering

·         Teknik ini menggabungkan teknik district dan waste metering di mana bacaan pukal yang tinggi melebihi dari normal pada ‘district meter’ akan mengarahkan bacaan aliran malam diambil pada ‘waste meter’ untuk memastikan samada terdapat kebocoran yang tinggi.

Untuk mengawal kebocoran secara berterusan dan berkesan maka beberapa langkah utama perlulah diambil yang merangkumi peringkat nasional, negeri, dan daerah seperti yang dinyatakan diatas ini.

2.5.1        Pipeline Rehabilitation

Adalah lebih bijak menukar paip-paip yang lemah dimana kebocoran sering berlaku sebelum pengaalan kebocoran dijalankan. Paip-paip yang lemah akan bocor atau pecah apabila tekanan air meningkat selepas pengawalan kebocoran dijalankan.

2.6     PROSEDUR MENGUKUR KEBOCORAN

Dari kajian, kebocoran dari kolam air dan paip utama adalah lebih kecil dan jika ianya wujud ia akan dapat dikesan dengan mudah. Manakala kebocoran paip agihan adalah tinggi dan sukar untuk dikesan. Terdapat 2 cara untuk menganggarkan tahap kebocoran iaitu: 

1. Secara terus
2. Secara tidak langsung

2.6.1    Kebocoran Kolam Air

 Bagi menentukan kadar kebocoran dari kolam air, penurunan aras air dari kolam diukur dengan menggunakan penderia kedalaman (depth sensor) dengan menutup semua injap keluar. Terlebih dahulu, injap-injap ini perlu diuji bagi memastikan bahawa ianya tidak bocor. Pengukuran dilakukan selama 6 hingga 24 jam. 

2.6.2    Kebocoran Dari Paip Utama

 Pengukuran kadar kebocoran dari paip utama adalah berbeza dengan kebocoran pada paip agihan. Ini adalah kerana paip utama tidak melibatkan banyak penyambungan. Sebelum ujian kebocoran dijalankan, setiap injap penyambung antara 2 hujung paip yang perlu diuji. Injap pada kedua-dua hujung mestilah ditutup dan air dipasang pada paip pirau pada injap yang dahulu. Bacaan yang ditunjukkan pada meter adalah kebocoran bagi paip utama tersebut. Contoh seperti dibawah.

 

Masa	Bacaan Meter	Isipadu
1017	0.036	0.125
1027	0.0161	0.108
1037	0.269	0.110
Kadar Kebocoran		0.106 m³/ 10 min

 Jadual 2.6.2.1  Data Kebocoran Paip Utama

2.6.3    Kebocoran Dari Paip Agihan

 Kebocoran dari paip agihan dapat ditentukan dengan mendapat aliran air minima (selalunya di sebelah malam) bagi sesuatu kawasan yang telah dipisahkan dari kawasan lain atau hana memperolehi bekalan air melalui meter sahaja. Kaedah ini dinamakan kaedah waste meter metering.

 2.7     PENGUKURAN SECARA TIDAK LANGSUNG

 Pengukuran secara tidak langsung boleh merangkumi ktiga-tiga lokasi kebocoran atau sebahagian daripadanya mengikut sempadan kawasan yang hendak dikaji. Ianya melibatkan penyukatan atau anggaran komponen penggunaan air yang selain dari kebocoran.

 Komponen penggunaan air yang selain daripada kebocoran adalah seperti:

 Penggunaan bermeter, M

1. Aliran di bawah rekod (flow under recording), U
2. Penggunaan yang dibenarkan tetapi tidak dimeter seperti penggunaan bomba atau kebakaran dan kerja pergerakan bagi tujuan penyenggaraan, D
3. Penggunaan tanpa kebocoran, I

 Rumusan untuk mendapatkan nilai kebocoran adalah:

Kebocoran = Aliran masuk – Aliran keluar – (M + U + D + I)

 2.8     CARA MENGESAN KEBOCORAN

         Untuk mengesan kebocoran terdapat beberapa alat digunakan seperti:

                                                              i.            Visual Inspection and Sounding (VIS)

                                                            ii.            Noise Logger ‘Phocus’

                                                          iii.            Leak Noise Correlator ‘Eureka’

                                                           iv.            Pipe Locator

                                                             v.            Valve Locator

                                                           vi.            Pipe Locator Cat and Jenny

 

2.8.1    Visual Inspection and Sounding

Setelah rangkaian paip yang mengalami banyak kebocoran dikenalpasti melalui ujian berperingkat, pemeriksaan dan pemeruman akan dilakukan ke atas rangkaian paip berkenaan.

Pemeriksaan selalunya dijalankan di siang hari di mana kebocoran pada paip dapat dilihat di permukaan bumi atau pada saluran parit. Pemeruman seelok-eloknya dilakukan di waktu malam di mana trafik berkurangan, penggunaan air kurang, tekanan dan kebocoran meningkat. Ini akan memudahkan memerum injap air, injap henti pengguna, paip komunikasi, dan pili bomba untuk mendengar bunyi kebocoran. 

Manakala di kawasan luar Bandar dan pendalaman, pemeruman lebih elok dilakukan di waktu siang kerana keadaan yang sunyi dan sebab-sebab keselamatan. Sebelum kerja pemeriksaan dan pemeruman dijalankan, para petugas perlulah memberitahu pengguna dan pihak polis kawasan berkenaan tentang kerja-kerja yang akan dijalankan serta tarikh dan waktunya.

2.8.2    Mengesan Kebocoran Menggunakan Peralatan Pakar

 Jika teknik memerun tidak dapat mengenalpasti lokasi kebocoran dengan tepat maka peralatan pakar yang boleh digunakan ialah Noise Logger ‘Phocus’ atau Leak Noise Correlator ‘Eureka’. Kedua-dua alat ini menggunakan teknik pengesanan berdasarkan bunyian kebocoran yang terhasil.