Upload
truongtuyen
View
240
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
Aplikasi Software WaterCAD untuk Evaluasi dan Pengembangan
Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Unit Lawang
Ira Puspita Sari
1, Endang Purwati
2, Rahmah Dara Lufira
2
1)Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya
2)Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia
Jln.MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia
e-mail: [email protected]
ABSTRAK PDAM unit Lawang merupakan perusahaan daerah yang berfungsi untuk menyuplai
kebutuhan air bersih untuk Kecamatan Lawang. Pertambahan jumlah penduduk, kehilangan air dan
pemanfaatan debit yang belum optimal menjadi kendala dalam pelayanan. Saat ini PDAM unit
Lawang mengambil air dari Sumber Polaman sebesar 70 l/dtk dan didistribusikan ke tiga tandon.
Pada kondisi existing tahun 2015 pelayanan Sumber Polaman dapat melayani 4988 SR. Masing-
masing desa memiliki prosentase pelayanan yang berbeda antara 25 - 65%.
Pada studi ini akan dilakukan perencanaan pengembangan hingga tahun 2030. Simulasi
perencanaan pengembangan jaringan distribusi menggunakan program WaterCAD V8i dengan
kondisi tidak permanen dan waktu simulasi 24 jam dengan interval 1 jam. Usaha perencanaan
pengembangan yaitu dengan meningkatkan pelayanan menjadi 65% untuk Kelurahan Lawang dan
Desa Bedali, 85% untuk Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi. Selain itu, sangat penting untuk
meminimalkan kehilangan air menjadi 20% dari total produksi, meningkatkan pengambilan debit
Sumber Polaman yang semula sebesar 70 l/dtk hingga 80 l/dtk pada tahun 2030, pemasangan
jaringan pipa baru dengan cara paralel pada pipa exsting yang memiliki kecepatan yang besar.
Berdasarkan hasil akhir simulasi menggunakan program WaterCAD v8i menunjukkan sistem
jaringan distribusi air bersih di PDAM unit Lawang hingga tahun 2030 telah memenuhi
persyaratan teknis perencanaan. Besar rencana anggaran biaya untuk pengembangan tahap I
sebesar Rp 2.173.000.000,00 dan untuk pengembangan tahap III sebesar Rp 2.011.500.000,00.
Kata kunci: air bersih, jaringan pipa, WaterCAD V8i
ABSTRACT
PDAM Lawang is a region company that has a function to supply clean water for Lawang
sub-district. The percentage of service, loss of water and the unoptimal utilization of discharge be
the problems about service. At this time PDAM unit Lawang take water from Polaman Source of
70 l/s and distributed to three tanks. In the existing condition on 2015 Polaman Source’s service
can serve 4988 SR. Every village has different percentage of service between 25 – 65%.
In this study will done planning an the development until 2030. Simulation of the
development distribution network using WaterCAD v8i program were conducted under not
permanent condition and simulation time 24 hours with intervals 1 hour. The effort to develop this
planning is to improve service up to 65% for Lawang Village and Bedali Village, up to 85% for
Kalirejo Village and Sidodadi Village. More over, it is important to minimize the water losses only
for 20% of total production, increase Polaman Source’s discharge from 70 liters/s up to 80 liters/s
in 2030, the installation of new pipelines with parallel method to the existing pipeline which have
large velocity
Based on the simulation result of WaterCAD v8i, it has been shown that the network
distribution of clean water in PDAM unit Lawang until 2030 has been fulfilled the requirement for
the technical planning of distribution systems.The cost of the development step I is 2.173.000.000
IDR and for the development step III is 2.011.500.000 IDR.
Keywords: clean water, pipelines, WaterCAD v8i
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan pokok
makhluk hidup yang dibutuhkan setiap
waktu. Kebutuhan air bersih seiring waktu
semakin meningkat, namun pemanfaatan
air bersih masih belum optimal. Hal ini
mengakibatkan suplai air bersih ke
masyarakat belum terpenuhi secara
maksimal.
PDAM unit Lawang merupakan
instansi yang berwenang dalam menyuplai
kebutuhan air bersih masyarakat Lawang.
Saat ini PDAM unit Lawang
memanfaatkan lima mata air salah satunya
adalah Sumber Polaman. Pada kondisi
existing debit Sumber Polaman adalah 125
l/dtk dan dimanfaatkan oleh PDAM unit
Lawang sebesar 70 l/dtk. Sumber Polaman
melayani empat desa dengan total
pelayanan 4988 SR.
1.2 Identifikasi Masalah
Cakupan wilayah pelayanan PDAM
unit Lawang saat ini baru mencapai 25% -
65% dari seluruh desa yang ada di
Kecamatan Lawang. Oleh karena itu,
dengan mengandalkan sisa debit pada
Sumber Polaman maka dilakukan
perencanaan pengembangan jaringan
distribusi di zona pelayanan Sumber
Polaman. Permasalahan lain yang dialami
PDAM unit Lawang adalah adanya
kehilangan air yang mencapai 30% dari
total produksi. Sedangkan harapan dari
PDAM untuk kehilangan air maksimal
adalah 20%.
1.3 Tujuan
Tujuan dari diadakannya studi ini
adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui proyeksi jumlah penduduk
dan kebutuhan air bersih di PDAM
unit Lawang zona pelayanan Sumber
Polaman hingga tahun 2030.
2. Mengetahui hasil evaluasi jaringan
distribusi air bersih PDAM unit
Lawang zona pelayanan Sumber
Polaman menggunakan WaterCAD V8i
pada kondisi existing.
3. Merencanakan pengembangan jaringan
distribusi air bersih Sumber Polaman
dengan program WaterCAD V8i
hingga tahun 2030
4. Mengetahui rencana anggaran biaya
pada tahap pengembangan hingga
tahun 2030.
2. KAJIAN PUSTAKA
2.1 Proyeksi Pertumbuhan Jumlah
Penduduk
Untuk menghitung kebutuhan air
bersih di masa mendatang perlu
memperhatikan keadaan yang ada pada
saat ini dan proyeksi jumlah penduduk di
masa mendatang. Metode yang digunakan
untuk menghitung proyeksi jumlah
penduduk di masa mendatang yaitu:
1. Metode Aritmatik
2. Metode Geometrik
3. Metode Eksponensial
Uji kesesuaian metode dilakukan
dengan perhitungan standar deviasi.
2.2 Analisa Hidrolika Pada Sistem
Jaringan Pipa Air Bersih
a. Hukum Bernoulli
Aliran dalam pipa memiliki tiga
macam energi yang bekerja didalamnya,
yaitu :
1. Energi kecepatan
2. Energi tekanan
3. Energi ketinggian
Hal tersebut dikenal dengan prinsip
Bernoulli bahwa tinggi energi total pada
sebuah penampang pipa adalah jumlah
energi kecepatan, energi tekanan, dan
energi ketinggian yang dapat ditulis
sebagai berikut :
ETot =Energi kecepatan + Energi
tekanan+ Energi ketinggian
ETot = 2g
V 2
+ wγ
p+ h
Menurut teori kekekalan energi dari
hukum Bernoulli yaitu apabila tidak ada
energi yang lolos atau diterima antara dua
titik dalam satu sistem tertutup, maka
energi totalnya tetap konstan. Hal tersebut
dapat dijelaskan pada gambar di halaman
berikutnya:
Gambar 2.1Garis Tenaga dan Tekanan
Sumber: Priyantoro (1991:7)
b. Hukum Kontinuitas
Hukum kontinuitas yang dituliskan :
Q1 = Q2
A1.V1 = A2.V2
dengan:
Q1 = debit pada potongan 1(m3/det)
Q2 = debit pada potongan 2 (m3/det)
A1 = luas penampang pada potongan 1
(m2)
A2 = luas penampang pada potongan 2
(m2)
V1 = kecepatan pada potongan 1 (m/det)
V2 = kecepatan pada potongan 2 (m/det)
c. Kehilangan Tekanan ( Head Loss)
Secara umum didalam suatu instalasi
jaringan pipa dikenal dua macam
kehilangan energi :
- Kehilangan Tinggi Tekan Mayor
Terdapat beberapa teori dan formula
untuk menghitung besarnya kehilangan
tinggi tekan mayor ini yaitu dari Hazen-
Williams, Darcy-Weisbach, Manning,
Chezy, Colebrook-White dan Swamme-
Jain. Dalam kajian ini digunakan
persamaan Hazen-Williams (Haestad,
2001:278) yaitu: 54,063,0354.0 SRACQ hw
54,063,0354.0 SRCV hw
dengan:
V = Kecepatan aliran pada pipa (m/det)
Chw = Koefisien kekasaran
A = Luas penampang aliran (m2)
Q = Debit aliran pada pipa (m3/det)
S = Kemiringan hidraulis
= fh / L
R = Jari-jari hidrolis (m)
Untuk Q = V/A, didapat Kehilangan
Tinggi Tekan Mayor menurut Hazen-
Williams sebesar (Webber 1971:121) 85,1.Qkh f
k 87,485,1
.
7,10
DC
L
hw
dengan:
fh = Kehilangan tinggi tekan mayor (m)
D = Diameter pipa (m)
k = Koefisien karakteristik pipa
L = Panjang pipa (m)
Q = Debit aliran pada pipa (m3/det)
- Kehilangan Tinggi Tekan Minor
Terdapat berbagai macam penyebab
kehilangan tinggi tekan minor diantaranya:
penyempitan maupun pelebaran mendadak
pada pipa,belokan pada pipa, sambungan,
dan adanya katup pada pipa.
d. Sistem Perpipaan
- Pipa Hubungan Seri
Apabila dalam suatu saluran pipa
terdiri dari pipa dengan ukuran yang
bebeda-beda yang tersambung dengan
diameter yang sama, maka pipa tersebut
dalam hubungan seri, pemasangan pipa
secara seri akibat adanya dari perbedaan
ukuran akan menimbulkan beberapa
kehilangan tinggi (Priyantoro, 1991:49)
Gambar 2.2 Pipa Hubungan Seri
Sumber: Dake (1958 : 78)
Persamaan kontinuitas pipa seri:
Q = Q1 = Q2dengan:
Q = total debit pada pipa yang
terpasang seri (m3/det)
Q1, Q2 = debit pada pipa 1dan 2 (m3/det)
Total kehilangan tekanan pada pipa yang
terpasang seri (Triatmodjo, 1996:74):
H = hl1 + hl2
dengan:
H = total kehilangan tekan pada pipa
yang terpasang seri (m)
hl1,hl2, = Kehilangan tekan tiap pipa (m)
HGL
EGLV1
2
2g
a
P1
V2
2
2g
P 2
a
b b
V1
V2h1
h 2
h L
- Pipa Hubungan Paralel
Apabila dua pipa atau lebih yang
terletak sejajar dan pada ujungnya
dihubungkan oleh satu simpul maka pipa
tersebut dipasang dalam kondisi pararel.
Gambar 2.3 Pipa Hubungan Paralel
Sumber: Triadmodjo (1996:79)
Persamaan garis energi pada pipa pararel:
H = hl1 =hl2 = hl3
dengan:
hl1,hl2,hl3= Kehilangan tekan tiap pipa (m)
Persamaan kontinuitasnya:
Q = Q1 + Q2 +Q3
dengan:
Q = Total debit pada pipa pararel
(m3/dt)
Q1,Q2,Q3 = Debit pada tiap pipa (m3/dt)
2.3 Kriteria Jaringan Pipa Air Bersih
Perencanaan jaringan pipa harus
memenuhi kriteria sesuai dengan standar
yang ada. Adapun kriteria jaringan pipa
ditampilkan pada tabel di bawah ini:
Tabel 2.1 Kriteria jaringan pipa Kriteria Perubahan
1. Kecepatan
(0,1 - 2,5
m/dtk)
- Kecepatan kurang dari 0,3m/dtk a. Diameter pipa diperkecil
b. Ditambahkan pompa c. Elevasi hulu pipa hendaknya lebih
tinggi (disesuaikan di lapangan)
- Kecepatan lebih dari 4,5 m/dtk a. Diameter pipa diperbesar
b. Elevasi pipa bagian hulu terlalu besar
dibandingkian dengan hilir
2. Headloss Gradient
(0 – 15
m/km)
- Headloss Gradient lebih dari 15 m/km a. Diameter pipa diperbesar
b. Elevasi pipa bagian hulu terlalu besar
dibandingkan dengan hilir pipa
3. Tekanan
( 0,5 – 8
atm)
- Tekanan kurang dari 0,5 atm a. Diameter pipa diperbesar
b. Ditambahkan pompa
c. Pemasangan pipa yang kedua di bagian atas, sebagian atau keseluruhan dari
panjang pipa
- Tekanan lebih dari 8 atm a. Diameter pipa diperkecil
b. Ditambahkna bangunan bak pelepas
tekan
- Pemasangan Pressure Reducer Valve (PRV)
Sumber: Permen PU Penyelenggaraan
Pengembangan SPAM, 2007
2.4 RAB (Rencana Anggaran Biaya) RAB merupakan perkiraan atau estimasi
biaya sebelum bangunan atau proyek
dilaksanakan.
Dasar perhitungan RAB pada prinsipnya
diperoleh sebagai jumlah seluruh hasil kali
volume tiap jenis pekerjaan yang ada dengan
harga satuan masing-masing.
RAB = Jumlah seluruh hasil kali volume
jenis pekerjaan x Harga satuan
masing-masing
3 METODOLOGI PENELITIAN
Diperlukan suatu langkah pengerjaan
secara sistematis untuk mencapai tujuan
yang diharapkan. Adapun langkah-langkah
pengerjaan studi sebagai berikut:
1. Melakukan pengumpulan data-data
sekunder.
2. Mengolah data penduduk dan jumlah
layanan.
3. Melakukan evaluasi kondisi hidrolis
dengan bantuan software WaterCAD
V8i.
4. Menghitung kebutuhan air bersih dan
kondisi hidrolis dengan bantuan
software WaterCAD V8i.
5. Menghitung rencana anggaran biaya
pada tahap pengembangan.
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Proyeksi Jumlah Penduduk
Perhitungan proyeksi penduduk
dilakukan dengan 3 metode, yaitu metode
aritmatik, geometrik, dan eksponensial
dengan proyeksi hingga tahun 2030.
Dari hasil perhitungan proyeksi
menggunakan 3 metode dilakukan uji
kesesuaian menggunakan uji standar
deviasi dengan nilai standar deviasi yang
terkecil.
Tabel 4.1 Perhitungan Standar Deviasi
Desa Metode Proyeksi
Aritmatik Geometrik Eksponensial
Kalirejo 445.438 472.540 474.196
Bedali 625.338 662.570 664.930
Sidodadi 974.075 1187.816 1203.502
Sumber : Hasil Perhitungan
Dari ketiga metode tersebut
didapatkan hasil uji standar deviasi yang
terkecil adalah metode aritmatik.
Tabel 4.2 Proyeksi Penduduk dengan
Metode Aritmatik Tahun Lawang Kalirejo Bedali Sidodadi
2010 12320 11817 13142 7365
2011 12263 11804 13136 7314
2012 11898 12083 13040 7767
2013 11709 12073 12924 7792
2014 11647 12106 13399 7771
2015 11647 12178 13592 8132
2016 11647 12250 13682 8285
2017 11647 12322 13772 8438
2018 11647 12395 13862 8592
2019 11647 12467 13952 8745
2020 11647 12539 14042 8898
2021 11647 12611 14132 9052
2022 11647 12683 14222 9205
2023 11647 12756 14312 9358
2024 11647 12828 14402 9512
2025 11647 12900 14492 9665
2026 11647 12972 14582 9818
2027 11647 13045 14672 9972
2028 11647 13117 14762 10125
2029 11647 13189 14852 10278
2030 11647 13261 14942 10432
Sumber : Hasil Perhitungan
4.2 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih
Perhitungan Proyeksi kebutuhan air
bersih pada PDAM unit Lawang:
a. Kebutuhan Domestik dan Non
Domestik
Kebutuhan air bersih terdiri dari 2
macam yaitu kebutuhan domestik dan
kebutuhan non domestik. Berdasarkan
asumsi PDAM unit Lawang, kebutuhan air
bersih kondisi existing sebesar 80
l/org/hari, namun pada tahap
pengembangan akan ditingkatkan menjadi
100 l/org/hari.
b. Kehilangan Air
Angka kehilangan air yang dianggap
wajar atau dalam batas toleransi adalah
20%.
4.2.1 Pehitungan Kebutuhan Air Bersih
Kondisi Existing
Dari perhitungan didapat perhitungan
kebutuhan air bersih sebagai berikut:
Tabel 4.3 Prosentase Pelayanan Existing
Daerah Pelayanan Desa Jaringan
Penduduk
Terlayani
(%)
Tandon BNA Lawang
Barat 7,21
Timur 28,95
Kalirejo 58,15
Tandon Bunder Bedali 32,75
Tandon Sidodadi Sidodadi 55,52
Sumber: PDAM Unit Lawang
Tabel 4.4. Kebutuhan Air Bersih Existing
Tandon Desa
Kebutuhan Air Bersih
Rata-Rata
l/dtk
Tandon BNA
Lawang 5.74
Kalirejo 9.80
Total 15.54
Tandon Bunder Bedali 6.16
Tandon Sidodadi Sidodadi 6.28
Total Pelayanan 27.98
Sumber: Hasil Perhitungan
4.2.2 Pehitungan Kebutuhan Air Bersih
Tahap Pengembangan
Rencana pelayanan kebutuhan air
bersih pada tahap pengembangan
dilakukan dalam tiga tahapan yaitu
pengembangan tahun 2020, 2025, dan
2030. Dari perhitungan didapat
perhitungan kebutuhan air bersih sebagai
berikut:
Tabel 4.5 Prosentase Pelayanan Sumber
Polaman Tahap Pengembangan
Daerah
Layanan Desa
Pelayanan
Tahun
2020
(%)
Pelayanan
Tahun
2025
(%)
Pelayanan
Tahun
2030
(%)
Tandon
BNA
Lawan Barat 7,21 7,21 7,21
Lawang Timur 45 55 65
Kalirejo 65 75 85
Tandon
Bunder Bedali 45 55 65
Tandon
Sidodadi Sidodadi 65 75 85
Sumber: PDAM Unit Lawang
Tabel 4.6. Kebutuhan Air Bersih Tahap
Pengembangan
Tandon
Distribusi Desa
Kebutuhan
Air Bersih
Rata-rata
Tahun
2020
Kebutuhan
Air Bersih
Rata-rat
Tahun
2025
Kebutuhan
Air Bersih
Rata-rata
Tahun
2030
ltr/dtk ltr/dtk ltr/dtk
BNA
(41 lt/dt)
Lawang
Barat 1.34 1.34 1.34
Lawang
Timur 8.37 10.23 12.09
Kalirejo 13.02 15.45 18.00
∑ Keb. Air Tandon
BNA 22.73 27.03 31.44
Bunder
(22 lt/dt) Bedali 10.09 12.73 15.51
Sidodadi
(17 lt/dt) Sidodadi 8.23 9.50 10.77
∑ Kebutuhan 3
Tandon 41.06 49.26 57.72
Sumber: Hasil Perhitungan
4.3 Evaluasi Jaringan Distribusi Air
Bersih Kondisi Existing
Pada kondisi existing PDAM unit
Lawang zona pelayanan Sumber Polaman
memanfaatkan debit sebesar 70 l/dtk
dialirkan ke tiga tandon, yaitu tandon BNA
sebesar 41 l/dtk untuk melayani Kelurahan
Lawang dan Kelurahan Kalirejo, tandon
Bunder sebesar 15 l/dtk untuk melayani
Desa Bedali dan tandon Sidodadi sebesar
14 l/dtk untuk melayani Desa Sidodadi.
Cakupan pelayanan PDAM Unit
Lawang kondisi existing untuk pelayanan
di Kelurahan Lawang sebesar 36,16% dari
total jumlah penduduk Kelurahan Lawang
dengan kebutuhan air rata-rata sebesar
5,74 l/dtk, Kelurahan Kalirejo sebesar
58,15% dari total jumlah penduduk
Kelurahan Kalirejo dengan kebutuhan air
rata-rata sebesar 9,80 l/dtk, Desa Bedali
sebesar 32,75% dari total jumlah penduduk
Desa Bedali dengan kebutuhan air rata-rata
sebesar 6,16 l/dtk, dan Desa Sidodadi
sebesar 55,49% dari total jumlah penduduk
Desa Sidodadi dengan kebutuhan air rata-
rata sebesar 6,28 l/dtk.
4.3.1 Evaluasi Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon BNA Kondisi
Existing Dari hasi running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 5,57 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 4,77 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 1,23 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 29,07
m/km. Hasil tersebut tidak sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
headloss gradient 0-15 m/km)
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,28 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
1,56 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1-2,5 m/dtk)
4.3.2 Evaluasi Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon Bunder Kondisi
Existing
Tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 1,15 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 1,01 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,02 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 0,55
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km)
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,05 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
0,29 m/dtk. Hasil tersebut tidak sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 - 2,5 m/dtk)
4.3.3 Evaluasi Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon Sidodadi Kondisi
Existing
Tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 1,97 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 0,54 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,54 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 12,80
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km)
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,22 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
1,20 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 - 2,5 m/dtk)
4.4 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tahap Pengembangan
Pada tahap pengembangan terjadi
penambahan prosentase pelayanan.
Pengembangan daerah yang dikaji
direncanakan berdasarkan kondisi daerah
existing, dengan tahap pengembangan lima
tahun yaitu tahap I pada tahun 2020, tahap
II pada tahun 2025, dan tahap III pada
tahun 2030.
4.4.1 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tahun 2020
Pada pengembangan tahap I tahun
2020 dilakukan perubahan kebutuhan air
penduduk dari 80 liter/hari/orang menjadi
100 liter/hari/orang. Pada tahap ini juga
dilakukan peningkatan jumlah pelayanan
menjadi 45% dari total jumlah penduduk
untuk Kelurahan Lawang dan Desa Bedali,
Sedangkan untuk Kelurahan Kalirejo dan
Desa Sidodadi menjadi 65% dari total
penduduk.
Pengecilan diameter pipa dilakukan
pada jaringan tandon BNA mulai dari P-1
sampai P-15 dan P-35. Pembesaran
diameter pipa dilakukan pada jaringan
BNA mulai dari P-57, P-67 sampai P-70
dan dilakukan pada jaringan tandon
Sidodadi mulai dari P-16 sampai P-25.
Penggantian pipa dengan diameter
lebih kecil dilakukan pada pipa dengan
kondisi aliran yang memiliki kecepatan
kurang dari 0,1 m/dtk dan pembesaran
diameter pipa dilakukan pada pipa dengan
kondisi aliran yang memiliki Headloss
Gradient lebih dari 15 m/km.
Tabel 4.7 Penggantian Diameter Pipa
Jaringan Tandon BNA
No. Pipa Diameter Lama
(inch)
Diameter Baru
(inch) Material
P1 10 8 PVC
P2 4 2,5 PVC
P3 4 2,5 PVC
P4 4 2,5 PVC
P5 4 2,5 PVC
P6 4 2,5 PVC
P7 4 2,5 PVC
P8 4 2,5 PVC
P9 4 2,5 PVC
P10 4 2,5 PVC
P11 4 2,5 PVC
P12 4 2,5 PVC
P13 4 2,5 PVC
P14 4 2,5 PVC
P15 4 2,5 PVC
P35 10 8 PVC
P57 4 6 PVC
P67 4 6 PVC
P68 4 6 PVC
P69 4 6 PVC
P70 4 6 PVC
Sumber: Hasil Perhitungan
Tabel 4.8 Penggantian Diameter Pipa
Jaringan Tandon Sidodadi
No. Pipa Diameter Lama
(inch)
Diameter Baru
(inch) Material
P16 4 6 PVC
P17 4 6 PVC
P18 4 6 PVC
P19 4 6 PVC
P20 4 6 PVC
P21 4 6 PVC
P22 4 6 PVC
P23 4 6 PVC
P24 4 6 PVC
P25 4 6 PVC
Sumber: Hasil Perhitungan
4.4.1.1 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon BNA Tahun
2020 Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat
pukul 00.00 yaitu sebesar 5,56 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 4,65 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,13 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 3,02
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km).
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,13 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
0,71 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).
4.4.1.2 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon Bunder Tahun
2020 Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 1,14 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 0,77 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,06 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 1,37
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km).
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,10 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
0,48 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).
4.4.1.3 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon Sidodadi Tahun
2020 Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 2,00 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 1,32 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,12 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 2,93
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km).
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,13 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
0,70 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).
4.4.2 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tahun 2025
Pada tahap ini dilakukan peningkatan
jumlah layanan menjadi 55% pada
Kelurahan Lawang dan Desa Bedali, 75%
pada Kelurahan Kalirejo dan Desa
Sidodadi. Untuk memenuhi kebutuhan air
penduduk yang semakin meningkat akibat
adanya peningkatan jumlah layanan maka
dilakukan penambahan debit pada tandon
Bunder menjadi 18 l/dtk.
Dari hasil simulasi menggunakan
program WaterCAD V8i kondisi aliran
pada sistem jaringan ketiga tandon
dianggap masih layak, sehingga tidak
dilakukan perubahan jaringan distribusi air
bersih.
4.4.2.1 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon BNA Tahun
2025 Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 5,54 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 4,24 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,19 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 4,38
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km).
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,18 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
0,87 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).
4.4.2.2 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon Bunder Tahun
2025 Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 1,13 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 0,57 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,09 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 2,11
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km).
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,11 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
0,61 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).
4.4.2.3 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon Sidodadi Tahun
2025 Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 1,99 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 1,11 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,16 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 3,82
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km).
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,15 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
0,80 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).
4.4.3 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tahun 2030
Pada pengembangan tahap III tahun
2030 dilakukan lagi peningkatan jumlah
layanan menjadi 65% pada Kelurahan
Lawang dan Desa Bedali, 85% pada
Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi.
Untuk memenuhi kebutuhan air bersih
dilakukan penambahan debit pada masing-
masing tandon menjadi 43 l/dtk pada
tandon BNA, 21 l/dtk pada tandon Bunder,
dan 16 l/dtk pada tandon Sidodadi.
Debit yang besar dengan penampang
yang kecil mengakibatkan nilai kecepatan
besar sehingga untuk mengatasinya
dilakukan duplikasi pipa agar jaringan
distribusi air bersih sesuai dengan criteria
perencanaan dan dapat berfungsi dengan
baik. Upaya ini dilakukan pada jaringan
distribusi tandon Bunder dengan
percabangan awal mulai dari duplikasi
pipa P-30 ditambahkan pada J-18 dan
berakhir pada P-39 pada J-28.
Tabel 4.9 Penambahan Jaringan Distribusi
Tandon Bunder (Tahun 2030)
No. Pipa Diameter
(inch)
P-30 8
P-31 8
P-32 8
P-33 8
P-34 8
P-35 8
P-36 8
P-37 8
P-38 8
P-39 8
Sumber: Hasil Perhitungan
Gambar 4.1. Jaringan Distribusi Tandon
Bunder Existing
Sumber: Hasil Analisis Program
WaterCAD V8i
Gambar 4.2 Jaringan Distribusi Tandon
Bunder Setelah Duplikasi Pipa
Sumber: Hasil Analisis Program
WaterCAD V8i
4.4.3.1 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon BNA Tahun
2030 Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 5,52 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 3,77atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,25 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 5,97
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km).
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,19 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
1,02 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).
4.4.3.2 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon Bunder Tahun
2030 Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 1,13 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 0,52 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,13 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 3,04
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km).
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,13 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
0,74 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).
4.4.3.3 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tandon Sidodadi Tahun
2030 Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat
kebutuhan air minimal yaitu pukul
00.00 yaitu sebesar 1,98 atm,
sedangkan tekanan minimum terjadi
pada saat pukul 07.00 sebesar 0,86 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (minimum tekanan 0,50
atm dan maksimum tekanan 8 atm).
Headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,20 m/km,
sedangkan headloss gradient terbesar
terjadi pada pukul 07.00 sebesar 4,82
m/km. Hasil tersebut sesuai dengan
kriteria perencanaan (syarat headloss
gradient 0-15 m/km).
Kecepatan terendah terjadi pada pukul
00.00 sebesar 0,17 m/dtk dan kecepatan
tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar
0,91 m/dtk. Hasil tersebut sesuai
dengan kriteria perencanaan (syarat
kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).
4.5 Rencana Anggaran Biaya Pada studi ini rencana anggaran biaya
dihitung tiap tahap pengembangan. Daftar
harga bahan dan upah pekerja mengacu
pada penetapan HPS (Harga Perhitungan
Sendiri) PDAM Kabupaten Malang tahun
2015. Namun seiring dengan perubahan
harga untuk waktu yang akan datang,
maka dilakukan perhitungan konversi
harga dengan acuan suku bunga Bank
Indonesia sebesar 6,5%.
4.5.1 Perhitungan Rencana Anggaran
biaya tahun 2020
Pada pengembangan tahap I tahun
2020 dilakukan penggantian pipa pada
jaringan distribusi tandon BNA mulai P-1
sampai P-15, P-35, P-57, dan P-67 sampai
P-70. Pada jaringan distribusi tandon
Sidodadi juga dilakukan penggantian
diameter pipa mulai P-16 sampai P-25.
Berikut ini adalah rencana anggaran biaya
pada tahun 2020 :
Tabel 4.10 Rencana Anggaran Biaya
Tahun 2020
No Uraian Kegiatan Total Harga
(Rp)
A
Pengadaan Pipa &
Aksesoris Pipa 363.347.550,00
B
Pekerjaan Galian,
Urugan Tanah & Pemadatan
dan Pemasangan Pipa
1.222.700.550,00
TOTAL 1.586.048.100,00
DIBULATKAN 1.586.050.000,00
Konversi Harga Tahun 2020 2.173.000.000,00
Sumber: Hasil Perhitungan
4.5.2 Perhitungan Rencana Anggaran
Biaya Tahun 2025
Pengembangan tahap II tahun 2025
hanya melakukan penambahan jumlah
layanan. Jaringan pada tahap sebelumnya
dianggap masih bisa memenuhi kebutuhan
layanan.
4.5.3 Perhitungan Rencana Anggaran
Biaya Tahun 2030
Pada pengembangan tahap III tahun
2030 dilakukan duplikasi pipa pada
jaringan distribusi tandon Bunder mulai
dari P-30 sampai P-39 menggunakan pipa
PVC diameter 8 inch sepanjang 1000 m.
Berikut perhitungan rencana anggaran
tahun 2030 :
Tabel 4.11 Rencana Anggaran Biaya
Tahun 2030
No Uraian Kegiatan Total Harga
(Rp)
A Pengadaan Pipa &
Aksesoris Pipa 326.155.000,00
B
Pekerjaan Galian,
Urugan Tanah & Pemadatan
dan Pemasangan Pipa
455.990.000,00
TOTAL 782.145.000,00
Konversi harga tahun 2030 2.011.500.000,00
Sumber: Hasil Perhitungan
5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisa yang telah
dilakukan maka dapat diambil beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
1. Hasil evaluasi sistem jaringan pipa
pada kondisi existing dengan bantuan
program Watercad V8i didapatkan ada
beberapa pipa pada sistem jaringan
distribusi pada daerah studi yang
belum memenuhi syarat kecepatan
minimal 0,1 m/s dan headloss gradient
lebih dari 15 m/km. Tekanan pada
kondisi existing telah memenuhi syarat
tekanan sebesar 0,5-8 atm.
2. Proyeksi jumlah penduduk untuk
daerah pelayanan PDAM unit Lawang
hingga tahun 2030 menggunakan
metode aritmatik, dengan hasil
proyeksi sebagai berikut:
Kelurahan Lawang = 11.647 jiwa.
Kelurahan Kalirejo = 13.261 jiwa.
Desa Bedali = 14.942 jiwa.
Desa Sidodadi = 10.432 jiwa.
Proyeksi kebutuhan air bersih rata-rata
untuk daerah pelayanan PDAM unit
Lawang hingga tahun 2030 adalah
sebagai berikut:
Kelurahan Lawang = 23,43 l/dtk.
Kalirejo sebesar 18 l/dtk.
Desa Bedali sebesar 15,51 l/dtk.
Desa Sidodadi sebesar 10,77 l/dtk.
3. Perencanaan pengembangan jaringan
distribusi air bersih Sumber Polaman
PDAM unit Lawang dilakukan hingga
tahun 2030 dengan tiga tahap
pengembangan, yaitu :
Pada pengembangan tahap I tahun
2020 dilakukan peningkatan jumlah
pelayanan menjadi 45% dari total
jumlah penduduk untuk Kelurahan
Lawang dan Desa Bedali,
sedangkan untuk Kelurahan Kalirejo
dan Desa Sidodadi menjadi 65%
dari total penduduk. Pada tahap ini
juga dilakukan penggantian pipa
dengan diameter lebih kecil pada
pipa dengan kondisi aliran yang
memiliki kecepatan kurang dari 0,1
m/dtk dan pembesaran diameter
pipa pada pipa dengan kondisi aliran
yang memiliki Headloss Gradient
lebih dari 15 m/km.
Pada pengembangan tahap II tahun
2025 dilakukan peningkatan jumlah
layanan menjadi 55% pada
Kelurahan Lawang dan Desa Bedali,
75% pada Kelurahan Kalirejo dan
Desa Sidodadi. Dilakukan
penambahan debit pada tandon
Bunder menjadi 18 l/dtk. Dari hasil
simulasi menggunakan WaterCAD
V8i kondisi aliran pada sistem
jaringan ketiga tandon dianggap
masih layak, sehingga tidak
dilakukan perubahan jaringan
distribusi air bersih.
Pada pengembangan tahap III tahun
2030 dilakukan lagi peningkatan
jumlah layanan menjadi 65% pada
Kelurahan Lawang dan Desa Bedali,
85% pada Kelurahan Kalirejo dan
Desa Sidodadi. Untuk memenuhi
kebutuhan air bersih dilakukan
penambahan debit pada masing-
masing tandon menjadi 43 l/dtk
pada tandon BNA, 21 l/dtk pada
tandon Bunder, dan 16 l/dtk pada
tandon Sidodadi. Upaya
penambahan pipa paralel dilakukan
pada jaringan distribusi tandon
Bunder pada pipa dengan kecepatan
lebih dari 2,5 m/dtk. Duplikasi pipa
menggunakan pipa diameter 8 inch
dengan percabangan awal mulai dari
pipa P-30 ditambahkan pada J-18
dan berakhir pada P-39 pada J-28.
Hasil evaluasi sistem jaringan pipa
pada kondisi pengembangan hingga
tahun 2030 dengan bantuan program
Watercad V8i didapatkan hasil
sistem jaringan distribusi pada
daerah studi layak dan dapat
berfungsi dengan baik sehingga
mampu memenuhi kebutuhan
pelanggan.
4. Besar anggaran biaya yang harus
dikeluarkan PDAM unit Lawang
selama tahap pengembangan sebesar :
Pengembangan tahap I tahun 2020
Biaya yang dikeluarkan pada
pengembangan tahap I tahun 2020
sebesar Rp 2.173.000.000
Pengembangan tahap II tahun 2025
Pada tahap ini tidak dilakukan
perubahan maupun penambahan
jaringan distribusi air bersih
sehingga tidak dilakukan
perhitungan rencana anggaran
biaya.
Pengembangan tahap III tahun 2030
Biaya yang dikeluarkan pada
pengembangan tahap III tahun
2030 sebesar Rp 2.011.500.000,00.
5.2. Saran
Ketersediaan dan keakurasian data
sangat diperlukan dalam menganalisa
kondisi jaringan pipa distribusi air bersih.
Oleh karena itu pendataan dan pengecekan
akan lebih baik jika dilakukan secara
berkala. PDAM unit Lawang sebaiknya
mencari alternatif sumber air lain untuk
memenuhi kebutuhan air konsumen yang
semakin meningkat.
Untuk mendapatkan hasil yang
optimal dalam merencanakan dan
menganalisa sistem jaringan air bersih,
akan lebih baik jika PDAM unit Lawang
menggunakan bantuan program seperti
WaterCAD.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2007. Peraturan Menteri
Pekerjaan Umum No: 18/PRT/M/2007
Tentang Penyelenggaraan
Pengembangan Sistem Penyediaan Air
Minum. Jakarta: Departemen Pekerjaan
Umum.
Anonim. 2015. Keputusan Direksi PDAM
Kabupaten Malang No 05 Tahun 2015
Tentang Penetapan Harga
Perhitungan Sendiri Pengadaan
Barang/Jasa PDAM Kabupaten
Malang. Malang: PDAM Kabupaten
Malang
Bentley Methods. 2007. User’s Guide
WaterCAD v8 for Windows
WATERBUY CT. USA: Bentley. Press.
Dake. JMK. 1985. Hidrolika Teknik.
Terjemahan Oleh Endang P. Tacyhan
dan Y. P. Pangaribuan. Jakarta:
Erlangga.
Priyantoro, Dwi. 1991. Hidraulika Saluran
Tertutup. Malang: Jurusan Pengairan
Fakultas Teknik Universitas
Brawijaya.
Triatmodjo, Bambang. 1996. Hidraulika I.
Edisi kedua. Yogyakarta: Beta Offset
Webber, N. B. 1971. Fluid Mechanics For
Civil Engineering, S. I Edition.
London: Chapman and Hall Ltd.