Sistem Air Minum [PDF]

Citation preview

BAB V ANALISA DATA DAN DESAIN SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH DI KECAMATAN PURWODADI 5.1



ANALISA DATA



5.1.1



Daerah Pelayanan Daerah pelayanan yang direncanakan dalam perencanaan sistem penyediaan air



minum (SPAM) ini yaitu wilayah Kecamatan Purwodadi yang memiliki luas daerah 53,96 km2. Dalam menentukan daerah pelayanan dilakukan dilakukan pembagian blok. Tujuan dari pembagian blok ini adalah agar jaringan pendistribusian air minum dapat melayani daerah seefektif mungkin dan mempermudah jaringan distribusi dan dimensi saluran distribusi. Pada perencanaan ini, kriteria pembagian blok pelayanan didasarkan tata guna lahan serta kontur tiap wilayah. Daerah pelayanan untuk distribusi air bersih secara garis besar melayani 40 desa. Pembagian wilayah dibagi menjadi 12 blok, dapat dilihat pada tabel berikut meliputi.



Tabel 5.1 Pembagian Kecamatan Purwodadi Per Blok (DATA 2011)



Blok Blok 1



Desa Karangmulyo, Keduren,



Blok 2



Sumberejo, Brondongrejo Sendangsari, Tlogorejo, Kesugihan, 3546



Blok 3 Blok 4 Blok 5 Blok 6



Pundendsari Bragolan, Jenarlor, Ketangi, Plandi Jenarkidul, Jenarwetan, Purwosari Purwodadi, Guyangan Bongkot, Sukomanah, Sumbersari,



6310 5129 2837 3818



Blok 7 Blok 8



Tegalaren Keponggok, Nampu, Gesing Blendung, Bubutan, Kebonsari,



1366 3266



Blok 9



Sidoharjo Jogoresan, Karangsari, Watukuro,



4187



Banjarsari



Jumlah Penduduk (Jiwa) 4529



Blok 10 Blok 11 Blok 12



Kentengrejo, Nampurejo Jatimalang, Geparang Gedangan, Jatikontal, Jogoboyo,



1456 2774 3229



Karanganyar Sumber: analisa data



5.1.2 Sistem Pelayanan Desain rencana penyediaan air bersih Kecamatan Purwodadi diutamakan kepada pemerataan penyediaan air bersih di daerah yang belum terjangkau oleh sistem pelayanan dengan jaringan perpipaan. Berdasarkan data yang diperoleh dari laporan perusahaan PDAM Kabupaten Purworejo, saat ini sistem pelayanan didaerah Kabupaten Purworejo meliputi: 1. Tingkat pelayanan tahun 2012 adalah 10% dan pada tahun 2027 adalah 80% 2. Jumlah penduduk terlayani pada tahun 2012 sebanyak 4327 orang dan pada tahun 2027 adalah 38.074 orang. 3. Kebocoran air 20% 5.1.3 Pendekatan Teknik Studi Untuk perencanaan sistem penyediaan air minum Kecamatan Purwodadi berdasarkan kriteria penyediaan air minum, dipertimbangkan juga keadaan kondisi setempat. Tabel 5.2 Kriteria Penyediaan Air Minum No



Jenis Kota



Jumlah Penduduk(jiwa)



Kebutuhan Air Domestik rata-rata (l/j/h)



1



Metropolitan



P > 1.000.000



190



2



Kota besar



500.000 < P < 1.000.000



170



3



Kota sedang



100.000 < P < 500.000



150



4



Kota kecil



20.000 < P < 100.000



130



5



Kota kecamatan



P < 20.000



100



Sumber : Dirjen Cipta Karya Tabel 5.3 Kriteria Perencanaan Sistem Penyediaan Air Bersih Perpipaan



Kecamatan Purwodadi No 1 2 3 4 5 6 7 8 9



Uraian Pelayanan @ Sambungan Rumah @ Hidran Umum Penduduk yang dilayani ( % ) Perbandingan SR : HU Kehilangan air Faktor pengaliran @ hari maksimum @ Jam puncak Pemakaian per unit @ SR @ HU Jam operasi Kecepatan air dalam pipa Alokasi air untuk non domestik



Kriteria/ Standar Perencanaan 100 lt/orang/hari 30 lt/orang/hari 20-80 % jumlah penduduk 80 % : 20% 20 % 1,5 2 5 Jiwa 100 Jiwa 24 Jam 0,3 – 3 m / detik kurang lebih 20 % x Q domestik



Sumber: Analisis Data



5.1.4



Kebutuhan Air Bersih Pelayanan air bersih pada 40 desa di Kecamatan Purwodadi, meliputi kebutuhan



domestik dan kebutuhan non domestik. Jumlah kebutuhan domestik ditentukan berdasarkan proyeksi penduduk dari tahun 2012 sampai 2027. Sedangkan kebutuhan nondomestik ditentukan berdasarkan tingkat perekonomian serta perkiraan jumlah fasilitas umum dan perdagangan yang menunjang di kedua wilayah perencanaan tersebut hingga tahun 2027. Perencanaan tingkat pelayanan pada Kecamatan Purwodadi berdasar pada peraturan MDGs yang menyatakan pada tahun 2015 tingkat pelayanan pada daerah pedesaan harus mencapai 65%. Dalam pelayanan kebutuhan air minum tersebut diperkirakan bahwa kehilangan atau kebocoran air yang terjadi pada sistem penyediaan air bersih dapat terjadi pada : a. Transmisi, kemungkinan adanya kebocoran pipa atau pencurian oleh penduduk. b. Distribusi, kebocoran pipa ataupun pencurian oleh penduduk.



Untuk mengatasi kehilangan air oleh faktor-faktor tersebut, maka perlu koreksi dengan kapasitas produksi sebesar beberapa persen dari kebutuhan air untuk domestik dan non domestik. Kehilangan air di Indonesia umumnya adalah berkisar 10-60% dari total kebutuhan air. Sedangkan di Kecamatan Purwodadi, 20% pada tahun 2012 dan 20% pada tahun 2027. Sistem penyediaan air bersih Kecamatan Purwodadi dilakukan sampai dengan tahun 2027 dengan berpedoman pada RUTRK Kabupaten Purworejo. Perencanaan ini sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: a. Proyeksi penduduk b. Asumsi kebutuhan air untuk kepentingan domestik dan non domestik c. Asumsi kehilangan air yang di produksi, di instalasi, dan di distribusi. d. Fluktuasi pemakaian air e. Data pendukung lain, seperti daerah pelayanan dan tata guna lahan 5.1.4.1 Proyeksi Penduduk Pertumbuhan penduduk merupakan dasar penentuan kebutuhan air di suatu wilayah. Karena itu, pertumbuhan penduduk harus diproyeksikan terlebih dahulu sebelum merencanakan kebutuhan airnya. Untuk itu, terdapat bermacam-macam metode. Beberapa metode yang sering dipakai diantaranya adalah metode aritmatika, metode logaritmik, dan metode eksponensial. Dari ketiga metode ini, dipilih metode yang paling tepat. Penentuan metode ini dilakukan dengan cara membandingakan nilai regresi linear dari tiap-tiap metode dalam perhitugan pertumbuhan penduduk 5 – 6 tahun sebelumnya. Nilai regresi yang paling besar menunjukkan bahwa perhitungan pertumbuhan penduduk menggunakan metode tersebut paling mendekati linier, maka proyeksi penduduk tahun 2012 – 2027 akan menggunakan cara tersebut. Adapun tiga metode yang digunakan untuk menentukan proyeksi penduduk yaitu : 1. Metode Aritmatik 2. Metode Geometrik 3. Metode Eksponensial Penentuan metode proyeksi dapat dilakukan dengan pengujian angka korelasi, dimana metode yang dipilih adalah yang mendekati atau sama dengan 1. Adapun rumus korelasi yaitu : r =



n ( ∑xy ) - ( ∑x ) ( ∑y ) { ( n ( ∑y² ) - ( ∑y )² ) x ( n ( ∑x² ) - ( ∑x )² ) }½



Tabel 5.4 Jumlah Penduduk Per Blok di Kec. Purwodadi No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12



Blok 2006 Blok 1 4416 Blok 2 3502 Blok 3 6185 Blok 4 5083 Blok 5 2812 Blok 6 3735 Blok 7 1316 Blok 8 3239 Blok 9 4140 Blok 10 1424 Blok 11 2722 Blok 12 3186 Sumber : BPS Purworejo



2007 4420 3510 6201 5095 2820 3756 1318 3247 4155 1430 2730 3190



2008 4435 3522 6254 5108 2824 3789 1323 3253 4166 1443 2744 3195



2009 4499 3533 6260 5124 2832 3800 1344 3263 4173 1450 2756 3210



2010 4528 3560 6283 5137 2845 3809 1360 3278 4186 1454 2770 3227



Hasil perhitungan proyeksi penduduk untuk tahun 2012 – 2027 ditampilkan dalam tabel 5.1. Tabel 5.1 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok I Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



JUMLAH PENDUDUK (JIWA)



1 2012 2 2013 3 2014 4 2015 5 2016 6 2017 7 2018 8 2019 9 2020 10 2021 11 2022 12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



4556 4584 4611 4639 4667 4695 4723 4752 4780 4809 4838 4867 4897 4926 4956 4986



Tabel 5.2 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok II Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



JUMLAH PENDUDUK (JIWA)



1 2012 2 2013 3 2014 4 2015 5 2016 6 2017 7 2018 8 2019 9 2020 10 2021 11 2022 12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



3557 3568 3578 3589 3600 3611 3622 3632 3643 3654 3665 3676 3687 3698 3709 3721



Tabel 5.3 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok III Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



1 2012 2 2013 3 2014 4 2015 5 2016 6 2017 7 2018 8 2019 9 2020 10 2021 11 2022 12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



JUMLAH PENDUDUK (JIWA) 6335 6360 6386 6411 6437 6463 6489 6515 6541 6567 6593 6620 6646 6673 6700 6727



Tabel 5.4 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok IV Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



JUMLAH PENDUDUK (JIWA)



1 2012 2 2013 3 2014 4 2015 5 2016 6 2017 7 2018 8 2019 9 2020 10 2021 11 2022 12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



5139 5150 5160 5170 5181 5191 5201 5212 5222 5233 5243 5254 5264 5275 5285 5296



Tabel 5.5 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok V Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



JUMLAH PENDUDUK (JIWA)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14



2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025



2843 2848 2854 2860 2865 2871 2877 2883 2888 2894 2900 2906 2912 2917



15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



2923 2929



Tabel 5.6 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok VI Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



JUMLAH PENDUDUK (JIWA)



1 2012 2 2013 3 2014 4 2015 5 2016 6 2017 7 2018 8 2019 9 2020 10 2021 11 2022 12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



3825 3832 3837 3842 3847 3851 3855 3859 3862 3865 3868 3871 3873 3876 3878 3881



Tabel 5.7 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok VII Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



JUMLAH PENDUDUK (JIWA)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11



2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022



1378 1389 1401 1412 1423 1435 1446 1458 1469 1480 1492



12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



1503 1515 1526 1537 1549



Tabel 5.8 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok VIII Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



JUMLAH PENDUDUK (JIWA)



1 2012 2 2013 3 2014 4 2015 5 2016 6 2017 7 2018 8 2019 9 2020 10 2021 11 2022 12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



3272 3279 3286 3292 3299 3305 3312 3319 3325 3332 3339 3345 3352 3359 3365 3372



Tabel 5.9 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok IX Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



JUMLAH PENDUDUK (JIWA)



1 2 3 4 5 6 7 8



2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019



4191 4194 4198 4200 4203 4205 4208 4210



9 2020 10 2021 11 2022 12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



4211 4213 4215 4216 4218 4219 4221 4222



Tabel 5.10 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok X Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



JUMLAH PENDUDUK (JIWA)



1 2012 2 2013 3 2014 4 2015 5 2016 6 2017 7 2018 8 2019 9 2020 10 2021 11 2022 12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



1459 1462 1464 1466 1468 1470 1471 1473 1474 1476 1477 1478 1479 1480 1481 1482



Tabel 5.11 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok XI Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



JUMLAH PENDUDUK (JIWA)



1 2 3 4 5



2012 2013 2014 2015 2016



2785 2796 2807 2819 2830



6 2017 7 2018 8 2019 9 2020 10 2021 11 2022 12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



2841 2853 2864 2875 2887 2899 2910 2922 2934 2945 2957



Tabel 5.12 Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Blok II Kecamatan Purwodadi Tahun 2012 – 2027



NO



TAHUN



1 2012 2 2013 3 2014 4 2015 5 2016 6 2017 7 2018 8 2019 9 2020 10 2021 11 2022 12 2023 13 2024 14 2025 15 2026 16 2027 Sumber: Analisis Data



JUMLAH PENDUDUK (JIWA) 3238 3248 3258 3268 3277 3287 3297 3307 3317 3327 3337 3347 3357 3367 3377 3387



5.1.4.2 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih Untuk sistem perpipaan, kebutuhan air dibagi sesuai dengan jenis klasifikasi konsumen dan macam kebutuhannya, selanjutnya dibagi ke dalam kelompok sebagai berikut:



a.



Kebutuhan air domestik meliputi sambungan rumah dan hidran umum.



b.



Kebutuhan air non domestik meliputi pendidikan, peribadatan, kesehatan, perdagangan, dll.



c.



Kehilangan air (kebocoran).



d.



Kapasitas produksi.



e.



Kebutuhan maksimum



5.1.4.3 Kebutuhan Air Domestik Kebutuhan air bersih domestik meliputi kebutuhan sambungan rumah (SR) dan hidran umum (HU). Pada tahun 2012 SR sebesar 20% dan HU sebesar 80%, sedangkan pada tahun 2027 untuk SR 91% dan HU 9%. Kebutuhan air untuk perorang untuk sambungan rumah adalah 100 L/org/hari pada tahun 2012 dan pada tahun 2027 adalah tetap 100 L/org/hari. Satu sambungan melayani satu rumah tangga yang diperkirakan setiap rumah terdiri dari 5 jiwa. Sehingga kebutuhan air sambungan rumah untuk tahun 2027 Kecamatan Purwodadi adalah 36 L/detik. Pelayanan hidran umum pada tahun 2012 adalah 80% dan menjadi 9% pada tahun 2027. Satu sambungan HU melayani 100 jiwa, sehingga kebutuhan air Hidran umum tahun 2027 adalah 1,09 L/detik. Kebutuhan air domestik total untuk tahun 2027 Kecamatan Purwodadi adalah 38,6 L/detik. Untuk proyeksi kebutuhan air Kecamatan Purwodadi 2012 -2027 dapat dilihat pada tabel lampiran. 5.1.4.4 Kebutuhan Air Non Domestik Kebutuhan air bersih non domestik meliputi kebutuhan : 1.



Fasilitas sosial, meliputi: a



Pendidikan, yang terdiri dari tingkatan TK sampai SLTA yang mempunyai kebutuhan air pada tahun 2012 adalah 19 L/dtk dan pada tahun 2028 kebutuhan air untuk pendidikan 22 L/dtk.



b



Kesehatan, yang terdiri dari Puskesmas, Puskemas Pembantu, Poliklinik desa, dan Posyandu. Semua fasilitas kesehatan tersebut membutuhkan air pada tahun 2008 sebesar 0,231 L/dtk sedangkan kebutuhan air untuk fasilitas tersebut pada tahun 2030 sama yaitu 0,264 L/dtk.



c



Tempat ibadah, yang terdiri dari masjid, musholla, pondok pesantren. Kebutuhan air untuk tempat ibadah tahun 2008 adalah 3,681 L/det dan pada tahun 2030 meningkat menjadi 4,205 L/dtk.



Untuk kebutuhan air non domestik secara lengkap dapat dilihat pada tabel lampiran.



5.1.4.5 Kehilangan Air Kehilangan air pada system penyediaan air minum sebaiknya 20%, namun hal tersebut sulit untuk direalisasikan karena banyak hal yang pada saat sekarang ini sulit untuk diatasi seperti: a.Akurasi meter induk dan meter air konsumen. b.Akurasi pembacaan meter. c.Sambungan liar. d.Kebocoran di sambungan pipa dan akibat pipa yang pecah atau rusak. Jumlah kebocoran di Kecamatan Purwodadi pada tahun 2012 yaitu 2,5 L/detik dan pada tahun 2027 yaitu 10,2 L/detik.



5.1.4.6 Kebutuhan Air Harian Maksimum dan Kebutuhan Jam Puncak Kebutuhan hari maksimum di Kecamatan Purwodadi tahun 2012 yaitu 22,93 L/detik dan pada tahun 2027 meningkat menjadi 97,94 L/detik. Sedangkan kebutuhan jam puncak tahun 2012 adalah 30,02 L/detik dan tahun 2027 meningkat menjadi 130,61 L/detik. Untuk lebih lengkap dapat dilihat pada tabel lampiran. 5.1.4.7 Perhitungan Kebutuhan Air per Blok Setelah mendapatkan jumlah penduduk tahun 2027 dari hasil proyeksi, maka langkah selanjutnya adalah menghitung kebutuhan air total satu kecamatan (terlampir), menentukan blok pelayanan dan kemudian menghitung kebutuhan air tiap blok tersebut (terlampir). Berikut ini akan diberikan contoh perhitungan kebutuhan air di blok I Kecamatan Purwodadi Kabupaten Purworejo. 1.



Penduduk



Diketahui jumlah penduduk blok I tahun 2027 = 4986 Tingkat pelayanan dari sistem penyediaan air minum adalah 80 %. Maka jumlah penduduk yang terlayani adalah = 80% x 4986 = 3988,8  3989 jiwa Asumsi satu keluarga terdiri dari 5 jiwa, maka jumlah keluarga terlayani : 3989 : 5 = 798 KK 2.



Kebutuhan Air Domestik Dari 798 KK yang terlayani, pelayanan dibedakan menjadi Sambungan Rumah (SR) dan Hidran Umum (HU) dengan perbandingan 80% : 20% Sehingga jumlah yang terlayani untuk :  SR 80% x 798 = 638 unit  HU 20% x 798 : 20 = 8 unit Kebutuhan air SR= 100 x Jumlah SR x 5 : 86400 = 100 x 638 x 5 : 86400 = 3,692 l/s Kebutuhan air HU = 30 x Jumlah HU x 100 : 86400 = 30 x 8 x 100 : 86400 = 0,278 l/s Total kebutuhan Domestik = 3,692 l/s + 0,278 l/s = 3,970 l/s



3.



Kebutuhan Air Non Domestik a. Pendidikan Tabel 4.3 Jumlah Fasilitas Pendidikan pada Blok I Fasilita



Jumlah



Kebutuha



s



(unit)



n Air (l/s)



2 2 0



0,011 0,044 0



TK SD SLTP



0,035 1 SLTA Maka, total kebutuhan air pendidikan untuk blok I = 0,09 l/s b. Peribadatan Tabel 4.4 Jumlah Fasilitas Ibadah pada Blok I Fasilitas Masjid Mushola Gereja Pura/wihara



Jumlah (unit) 7 8 2 0



Kebutuhan Air (l/s) 0,06 0,06 0,02 0



Jumlah kebutuhan air fasilitas peribadatan untuk blok I = 0,06 + 0,06 + 0,02 = 0,14 l/s c. Kesehatan Fasilitas Jumlah (Unit) Puskesmas 0 Puskesmas Pembantu 0 Poliklinik Desa 1 Pos KB Desa 4 Jumlah kebutuhan air fasilitas kesehatan untuk blok I



Kebutuhan Air (l/s) 0 0 0,02 0,09



= 0,02 + 0,09 = 0,1 l/s d. Perdagangan dan Jasa Tabel 4.5 Jumlah Fasilitas Perdagangan dan Jasa pada Blok I Fasilitas



Jumlah (unit)



Kebutuha



n Air (l/s) Kios/Toko 17 0,04 Jumlah kebutuhan air fasilitas perdagangan dan jasa untuk blok I = 0,04 e. Perindustrian Tabel 4.6



Jumlah Fasilitas Perindustrian pada Blok I Fasilitas



Jumlah



Kebutuhan Air



(unit) Industri sedang 1 3 Industri kecil 17 Industri rumah tangga Maka kebutuhan air untuk industri untuk blok I



(l/s) 0,12 0,12 0,03



= 0,12 + 0,12 + 0,03 = 0,27 l/s Total Kebutuhan Non Domestik = 1,33 l/s Total Kebutuhan Air = Total kebutuhan air domestik + Total kebutuhan air non domestik = 1,67 + 0,81 = 2,48 L/s. Untuk kebutuhan air non domestik secara lengkap dapat dilihat pada lampiran. Tambahin dari excel Gambar pembagian blok Kecamatan Purwodadi terdapat dalam lampiran. Proyeksi Kebutuhan Air per Blok Kecamatan Purwodadi tahun 2030



terdapat dalam



lampiran. 5.1.5



Sumber Air Baku Sistem penyediaan air minum yang direncanakan untuk Kecamatan Purwodadi



menggunakan sumber air baku dari sungai untuk memenuhi kebutuhan airnya, dengan debit 12 L/s. 5.1.6. Perhitungan Volume dan Dimensi Reservoir Untuk menentukan kapasitas dan dimensi reservoir, data yang diperlukan adalah nilai kapasitas instalasi (Q max day) yang sebelumnya telah dihitung dari kebutuhan air total dan besarnya pemakaian air perjam. Kapasitas reservoir adalah 20% dari Qmax day Menurut standar yang berlaku, kapasitas reservoir harus dapat menyimpan air untuk melayani kebutuhan selama 8-12 jam atau minimal selama 6 jam pemakaian. 



Dasar Perhitungan Reservoir 



Debit Rata-rata = 146,387 l/s







Debit maksimum harian, Qmd 2030 = 86400 x Q rata-rata = 86400 x 175,664 l/s = 15,177 x 106 l/s







Fungsi reservoir







Tempat Klorinasi-0new







Penyeimbang fluktuasi pemakaian air







Kapasitas reservoir = 20 % dari Qmd



Kapasitas reservoir V = 20% x 15,177 x 106 l/s = 3,035473 x 106 l/s = 3035,473 m3 Reservoir terbuat dari beton berbentuk silinder dengan dimensi sebagai berikut : - Kedalaman efektif / Tinggi = 6 m - Diameter



= 25 m



- Free Board



= 15 % x kedalaman efektif = 0.9 m



Perlengkapan Reservoir o



Inlet



Inlet berupa pipa dengan diameter 500 mm, dan inlet tersebut diletakkan 30 cm di atas level air maksimum. o



Outlet



Pipa outlet berdiameter 250 mm, diletakkan 10 cm di atas dasar lantai reservoir. Pada pipa outlet dilengkapi dengan meter induk. o



Overflow Pipa



Pipa overflow memiliki diameter 200 mm o



Penguras



Pipa penguras memiliki diameter 200 mm. o



Ventilasi



Dipasang pipa ventilasi dengan diameter 75 mm sebanyak 10 tempat. 5.2 DESAIN SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM 5.2.1 Sistem Transmisi 5.2.1.1Pemilihan Sistem Transmisi Sesuai dengan deskripsi daerah dan profil muka tanah yang ada, serta pertimbangan fungsional dan ekonomis untuk satu periode desain, maka dipilih sistem perpipaan



yang memiliki kelebihan-kelebihan dibandingkan dengan sistem lainnya. Kelebihan transmisi dengan sistem perpipaan antara lain adalah :  Kecepatan tinggi karena aliran berada di bawah tekanan.  Dapat dioperasikan tanpa gangguan.  Dilihat dari segi konstruksi, pemasangan pipa relatif lebih mudah dibandingkan dengan membuat saluran terbuka atau aquaduct. Untuk memilih pipa yang akan digunakan, perlu pertimbangan : 



Kekuatan pipa, baik dari tekanan dalam maupun luar pipa.







Bahan pipa.







Mempunyai sedikit gangguan pada pengoperasiannya.







Harga.







Kapasitas.



Jenis-jenis pipa yang biasa digunakan adalah : 



Pipa besi (Cast Iron Pipe / CIP), dapat digunakan selama kurang lebih 100 tahun. Kelemahan pipa ini adalah mudahnya terkena korosi sehingga akan menimbulkan penipisan pipa dan menambah kekasaran pipa.







Pipa baja (Steel Pipe), digunakan untuk air dengan tekanan tinggi dan dengan keperluan besar (diameter besar). Harga lebih murah dibandingkan dengan pipa besi, di samping itu lebih kuat dan lebih mudah ditransportasikan.







Pipa beton, tidak akan terkena korosi dan tidak akan kehilangan energi hidrolis seiring dengan bertambahnya waktu, dan dapat digunakan sampai 75 tahun.







Pipa plastik, biasa digunakan untuk plambing domestik. Lebih mudah ditangani, lebih ringan dan lebih murah dibandingkan dengan jenis pipa lainnya.







Pipa asbestos cement (ACP), bagian dalam pipa sangat licin dan mempunyai karakter hidrolik yang sangat baik. Kelemahannya adalah sifatnya yang karsinogen.



Dengan pertimbangan di atas, maka digunakan pipa baja yang memiliki koefisien kekasaran (c) antara 90 – 130. Untuk perhitungan sistem transmisi ini, digunakan nilai c sebesar 130 agar perhitungan dapat digunakan sampai tahun ke 15 masa perencanaan yaitu tahun 2023.



5.2.1.2 Dasar-dasar Perencanaan Di dalam dasar perencanaan sistem transmisi, ada beberapa hal yang harus diketahui sebelum menentukan dimensi pipa, antara lain : a. Debit. Desain penyediaan air bersih menggunakan Qmax day, yaitu debit kebutuhan yang tertinggi pada satu hari dalam satu tahun. b. Kecepatan aliran. Kecepatan aliran yang terlalu tinggi akan merusak pipa karena gesekan antara padatan (pasir) yang terbawa aliran dengan dinding pipa. Sebaliknya, aliran yang terlalu pelan akan menimbulkan masalah pada endapan yang mungkin terjadi di dalam pipa. Aliran yang terlalu pelan memerlukan diameter pipa yang lebih besar (investasi lebih mahal). c. Perlengkapan pipa. Yang dimaksud di sini adalah bangunan dan perlengkapan pipa yang diperlukan dalam sistem, antara lain : -



Gate Valve Fungsinya untuk mengatur debit aliran dan memungkinkan untuk pemeriksaan, pemeliharaan serta perbaikan. Dipasang pada percabangan pipa, awal atau akhir saluran dan pemasangannya tiap jarak 304,8 – 457,2 m.



-



Blow Off Berfungsi untuk menguras kotoran dan endapan dalam pipa, juga sangat diperlukan dalam keadaan darurat, misalnya saat pipa akan terputus. Pemasangannya pada bagian terendah / tekanan terendah dari jalur pipa.



-



Air Valve Berfungsi untuk mengeluarkan udara yang terakumulasi dalam pipa. Udara yang terakumulasi dalam pipa dapat disebabkan perhitungan desain yang kurang baik, dekatnya jarak inlet dan permukaan debit minimum, turbulensi aliran dan kemiringan yang terlalu tinggi. Pemasangannya umumnya pada pipa elevasi tertinggi atau pada lokasi dimana kemiringan lintasan berubah menjadi lebih curam.



-



Bend Sambungan pipa untuk belokan.



-



Jembatan Pipa



Apabila sistem perpipaan melewati medan berupa lembah atau sungai maka harus dibangun jembatan khusus untuk pipa atau dapat juga dengan pemanfaatan jembatan yang sudah ada dengan mempertimbangkan perubahan konstruksi pondasi. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam perencanaan rinci jembatan pipa adalah : 1. Konstruksi jembatan diperhitungkan dengan beban pipa dalam kondisi yang terisi penuh. 2. Pipa yang digunakan adalah pipa baja. 3. Sambungan pada kedua ujung memiliki fleksibilitas untuk mencegah resiko kerusakan pipa akibat deformasi dari jembatan, yaitu dengan memasang expansion joint. -



Expansion Joint Fungsinya untuk mengatasi kemungkinan adanya pergerakan pipa akibat penyusutan atau pemuaian pipa karena perubahan temperatur.



-



Flexible Joint Dipasang di antara dua pipa yang diragukan kestabilan posisinya satu sama lain atau untuk sambungan pipa pada belokan dengan sudut yang kecil (kurang dari 11,25º)



5.2.1.3 Perencanaan Dimensi Jalur Pipa Transmisi Untuk mengalirkan air dari sumber air ke instalasi pengolahan air yang jaraknya sangat dekat, tidak perlu menggunakan alternatif sistem transmisi. Apabila menggunakan alternatif transmisi, maka kriteria dalam menetapkan jalur terpilih antara lain : a. Hidrologis. Diharapkan sisa tekan harus lebih atau sama dengan 10 meter. b. Ekonomis. -



Jarak pipa terpendek



-



Diameter ekonomis



-



Pemasangan mudah



c. Peralatan



Pemeliharaan dan pengontrolan mudah



Tidak menggunakan peralatan yang terlalu banyak. 5.1.2.4 Perhitungan Sistem Transmisi  Qmax day pada tahun 2023 = 0,12708 m3/s  Panjang pipa transmisi dari sumber ke reservoir distribusi = 430 m  Kecepatan air dalam pipa = 2 m/s Berdasarkan persamaan Q = V.A A = 1/4  D2



D=



4 x0,12708 2 x3.14



4Q V



=



= 0.2845 m



Jadi diameter pipa transmisi = 0,2845 m = 284.5 mm Digunakan pipa yang ada dipasaran yaitu 300 mm



v=



Q 1 / 4D 2



0.12708 1 / 4 x3.14 x 0,42 =



= 1.01178 m/s



Kehilangan tekanan pada pipa Pipa yang digunakan adalah pipa steel



H mayor



Q 1.85 xL  0,2785 xCxD2, 63



H mayor  H min or



(0,127081,85 ) x 430



0,2785 x130 x 0,2845  10%.H mayor



2 , 63



 9.4626m



H min or  0,1x9.4626  0.94626 H f  H mayor  H min or H f  9.4626  0.94626  10.41 Head statis (HS) = elevasi sumber – elevasi reservoir = 506 – 455 = 51 Hmin = 1 m Tinggi kecepatan (HV)



V2 2g HV =



=



2 x12 2 x9.81



= 0.22



Head pompa = Hf + Hs + Hmin + HV = 10.41+51+ 1 + 0.22 = 62.63 Daya hidrolik pompa (WHP)



 Nh = 0.120 x Q x H x = 0.120 x 0.12708 x 62.63 x 1 = 0.955 Kwatt = 0.01273 Break horse power (BHP) Nh p



Np =



=



0.955 0.7



p



= 1.3643 kWatt (nilai



dilihat dari table 3.85, Noerbambang dan



Morimura, 1999) Daya motor penggerak pompa (Nm)   Nm = Np ( 1 + A ) / ( p x k ) = 1.3643 (1 + 0.1 ) / ( 0.70 x 1) = 2.1439 5.2.2Sistem Distribusi Sistem distribusi merupakan salah satu komponen yang sangat penting dan paling besar dalam sistem penyediaan air minum. Dalam sistem distribusi, terdapat kriteria-kriteria yang harus dipenuhi agar diperoleh keuntungan dengan manfaat optimal bagi pelaksanaan proyek umumnya dan bagi masyarakat yang dilayani khususnya. Tujuan pokok perencanaan sistem distribusi adalah agar kebutuhan masyarakat akan air dapat terlayani dengan baik. Adapun kriteria-kriteria yang harus dipenuhi adalah : a. Secara kualitas air yang dialirkan harus tersedia dalam jumlah yang cukup dan memenuhi kebutuhan dimanapun dan setiap saat kapan pun. b. Penurunan mutu air harus diusahakan sekecil mungkin. c. Secara kualitas, air harus sampai ke masyarakat layanan dalam kondisi memenuhi standar, jadi air yang dialirkan sepanjang perpipaan tidak boleh mengalami kontaminasi.



d. Kebocoran dalam sistem perpipaan sedapat mungkin dihindari. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan pipa yang bermutu baik melalui penggunaan seluruh jaringan dan peralatan seefektif mungkin. e. Harus ada tekanan yang cukup agar pengaliran berjalan dengan normal. f. Jalur perpipaan harus sependek mungkin, tetapi mudah untuk dilakukan pemeriksaan dan perawatan yang dilakukan secara rutin oleh pihak PDAM. g. Jalur perpipaan diusahakan seefektif mungkin untuk mengurangi biaya operasional. h. Jalur yang direncanakan harus diamankan dari gangguan-gangguan luar yang dapat merusak pipa. Sistem distribusi terdiri dari dua bagian pokok, yaitu : 1. Sub sistem jaringan distribusi. 2. Sub sistem jaringan reservoir. 5.2.2.1 Perencanaan Sistem Distribusi Untuk mendistribusikan air ke suatu daerah pelayanan, diperlukan suatu sistem distribusi berupa sistem perpipaan yang mencakup daerah pelayanan tersebut. Di daerah distribusi, pipa utama dibagi menjadi pipa-pipa cabang. Sistem distribusi berfungsi sebagai pembagi air kepada konsumen, baik dengan sambungan langsung maupun sambungan tidak langsung seperti sambungan halaman atau kran umum. Dalam pengembangan sistem distribusi, masalah pokok yang harus diperhatikan adalah : a. Perpipaan distribusi. 



Sistem lingkaran tertutup 



Sistem cabang



b. Sistem zoning Pembagian sistem distribusi atau zone-zone distribusi. Hal ini tergantung pada : 



Luas kota, menyangkut pertimbangan efisiensi dan kelancaran pelayanan







Perbedaan elevasi kota



c. Sistem pengaliran 



Gravitasi







Pemompaan







Gravitasi dan pemompaan



d. Masalah teknis dan kerekayasaan 



Kapasitas sistem







Konstruksi







Peralatan / perlengkapan







Bahan pipa







Perhitungan engineering



5.2.2.2 Sistem Perpipaan Distribusi Sistem perpipaan distribusi merupakan faktor yang menentukan baik tidaknya sistem pelayanan. Investasi sistem distribusi sebesar 60 – 70% dari seluruh sistem. Jaringan distribusi terdiri dari : a. Feeder System Disebut juga jaringan utama atau pipa induk atau pipa hantar dalam daerah distribusi. Sistem feeder ini mempunyai dua pola yaitu : 1)



Sistem cabang Digunakan di daerah distribusi yang mempunyai elevasi menurun ke satu arah. Ciri-ciri : -



Arah aliran satu arah dan bentuknya cabang.



-



Gradasi pipa jelas terlihat, dimana diameter pipa makin ke bawah makin kecil.



-



Mempunyai banyak titik mati.



Kelebihan : -



Tidak perlu balancing pressure.



-



Investasi lebih murah.



-



Perhitungan lebih mudah.



-



Pipa distribusi lebih pendek.



-



Tekanan air dapat tinggi.



Kerugian : -



Bila terjadi kerusakan pipa, daerah di bawahnya tidak mendapatkan suplai air.



-



Terdapat endapan pada pipa sehingga diperlukan pengurasan dan kran pembuang.



2)



Sistem ring Ciri-ciri : -



Tidak ada titik mati (dead end).



-



Arah aliran dapat bolak-balik.



-



Gradasi pipa tidak terlalu jelas. Ukuran diameter pipa hampirhampir sama.



Kelebihan : -



Bila ada kerusakan, tidak mengganggu sektor lain.



-



Tidak terjadi pengendapan di titik tertentu, sehingga tidak diperlukan pengurasan dan konstruksi pengurasan Lumpur.



-



Tekanan air cukup merata sehingga distribusi dapat merata.



-



Satu titik tujuan aliran dapat disuplai air dari dua arah atau lebih.



Kekurangan : -



Perlu balancing pressure di titik junction.



-



Perhitungan dimensi rumit.



-



Tekanan dalam pipa rendah.



-



Investasi lebih besar daripada sistem cabang.



b. Pipa pelayanan distribusi Terdiri dari : 



Pipa pelayanan utama (small distribution main).







Pipa pelayanan (service line). Sistem distribusi yang digunakan pada kecamatan Ajibarang adalah sistem lingkaran (loop), dengan pertimbangan penentuan alternatif loop adalah sebagai berikut : 



Peletakan pipa.







Topografi.  Penyebaran penduduk.







Ketersediaan energi gravitasi yang dapat digunakan.



5.2.2.3 Diameter Pipa Distribusi (Dari Reservoir Ke Junction 3)



Q =200 l/s = 0.2 m3/det L = 500 m H L



Berdasarkan persamaan



S= ` S = 400 = 0,8



0.279CD 2.63 S 0.54



500



Q= 0,2 m3/det = 0,279x130D2,630,80,54 D



= 0,4 mm



jadi diameter pipa distribusi (reservoir- junction 3) = 0,4 m = 400 mm = 16 inch. cek kecepatan



v



Q 0,2   1.592m / s (1 / 4) xxD 2 (1 / 4) x3.14 x 0,4 2



5.2.2.4 Diameter Pipa Distribusi (Dari Junction 3 Ke Junction 4) Q =200 l/s = 0.2 m3/det L = 650 m H L



Berdasarkan persamaan



S= `



S = 395 = 0,6 650



0.279CD 2.63 S 0.54



Q=



0,2 m3/det = 0,279x130D2,630,60,54 D



= 0,275 mm



jadi diameter pipa distribusi (junction3- junction 4) = 0,275 m = 275 mm = 11 inch.



cek kecepatan



v



5.3.



Q 0,2   1.592m / s 2 (1 / 4) xxD (1 / 4) x3.14 x 0,4 2



SIMULASI PERENCANAAN DENGAN EPANET VERSI 2.0



Dalam simulasi ini bertujuan untuk mendapatkan nilai tekanan dan aliran yang maksimal dan minimal yang terjadi pada wilayah perencanaan (dengan pola simulasi single period maupun multiple period) simulasi ini menggunakan ketentuan kecepatan aliran dan tekanan air yang telah ditetapkan. Pada simulasi ini akan ditampilkan gambaran jaringan perpipaan pada kecamatan Sedan, beserta node-nodenya, detail pipa, (panjang, diameter, velocity, headloss) dan detail node (elevasi dan pressure). Pada simulasi ini menggunakan pola simulasi 24 hours period, semua ketentuan baik besar kecepatan aliran / velocity (0,3 – 3 m/s) maupun besar tekanan/pressure yang terjadi pada pipa (10 – 60 m) telah memenuhi persyaratan. Oleh karena itu sistem perencanaan jaringan distribusi air bersih pada kecamatan Wedung pada akhir tahun perencanaan telah normal dan berjalan sesuai dengan ketentuan yang berlaku. Sistem distribusi menggunakan sistem jaringan pipa tertutup (sistem loop).Cara pengalirannya menggunakan sistem gravitasi. Sistem pengalirannya disebut ; gravitasi karena reservoir berada pada tempat yang lebih tinggi dari daerah perencanaan. . Kemudian dibuat jaringan pipa distribusi dilengkapi dengan titik node dan tapping, lalu dihitung menggunakan program Loop metode Hardy Cross. Pipa distribusi direncanakan menggunakan data pada tahun 2028. Analisa Hardy Cross Berdasarkan perhitungan Hardy Cross dapat diketahui bahwa pada beberapa pipa memiliki velocity yang rendah atau headloss yang tinggi, untuk mengatasi hal tersebut maka perlu diberi perlengkapan pipa untuk mengatasi rendahnya velocity atau tingginya headloss.