Upload
others
View
27
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Secara ilmiah zat air dapat mengalir dari tempat yang lebih tinggi ke tempat
yang lebih rendah. Hal ini bisa terjadi karena adanya pengaruh gaya gravitasi
Bumi. Ilmu teknik mengenal dua jenis pengaliran ditinjau dari segi tekanan, yaitu
pengaliran sistem terbuka dan sisitem tertutup.
SPAM dapat dilakukan melalui jaringan terbuka dan jaringan tertutup
(perpipaan), jaringan terbuka dapat meliputi sumur dangkal, sumur pompa
tangan, bak penampungan air hujan, terminal air, mobil tangki air atau bangunan
perlindungan mata air (Permen RI Nomor 16 tahun 2005).
Khusus untuk pengaliran air bersih oleh semua PDAM yang ada di
Indonesia menggunakan sistem pengaliran tertutup, dengan jenis saluran yang
digunakan adalah pipa.
2.2 Sistem jaringan Tertutup (Perpipaan)
Jenis saluran tertutup ini juga digunakan untuk debit yang besar, saluran
tertutup pada umumnya menggunakan pipa baik untuk air baku, air setengah
olahan maupun air bersih. Bahan pipanya bisa bermacam – macam seperti
besi/baja, beton, asbes, PVC, HDPE, dan lain-lain. Sistem penyediaan air minum
meliputi 5 (lima) sistem, yaitu :
1. Sistem sumber air baku (collection system)
2. Sistem pengolahan (treatment system)
3. Sistem reservoir (storage system)
4. Sistem transmisi (transmission)
5. Sistem distribusi (distribution)
Kelima sistem tersebut dapat berdiri sendiri atau digabungkan dan/atau
dikombinasikan hal ini sesuai kualitas air bakunya, bila kualitas telah memenuhi
syarat maka hanya perlu dilakukan chloor injection atau pembubuhan kaporit
(Cahyana, 2006)
6
2.1.1 Sistem Sumber Air Baku (Collection System)
Sumber air baku dapat berupa air permukaan, danau, sungai, mata air, atau
air tanah dalam (aquifer). Untuk mengambil dan mengalirkan air dari sumber air
tanah dalam (deep well) umumnya digunakan Sumur Bor (SB), reservoir dapat
berupa sistem gravitasi atau sistem pemompaan. Hal ini sangat tergantung dari
letak dan elevasi pelayanan terhadap sumber air.
2.1.2 Sistem Tranmision (Transmission System)
Fungsi transmisi (transmission) adalah mengalirkan air dari sumber mata
air yang di tangkap pada bak penangkap (broncaptering) ke awal sistem
distribusi, kualitas air yang ditransmisikan bisa berupa air baku, air bersih
setengah olahan atau air yang telah selesai diolah. Jenis salurannya dikelompokan
menjadi 3 (tiga) macam yaitu saluran terbuka (open channel, free flow condoit),
saluran tertutup (aquiduct,close condoit) dan pipa. Sepanjang jalurnya disediakan
fasilitas bangunan seperti jembatan pipa, sifon, terowongan (tunnel), pintu air,
beragam jenis valve, dan lain - lain.
Ditinjau dari cara pengalirannya, transmisi air dapat dilakukan secara
gravitasi dengan saluran terbuka, saluran tertutup, dan pipa atau saluran tertutup
bertekanan. Yang patut diperhatikan dalam sisitem transmisi ialah kecepatan
alirnya agar jangan terlalu tinggi. Caranya dengan menghitung beda ketinggian
antara sumber air daerah distribusinya. Beda tinggi ini disebut tekanan yang
tersedia (potential atau available head). Diantara dua cara tersebut, sistem
gravitasi jauh lebih unggul, murah, dan mudah dalam operasional serta
perawatannya.
2.1.3 Sistem Reservoir (Storage System)
Reservoir (dibaca: rezervoar) berasal dari bahasa Prancis yang berarti
tempat penampungan (persediaan) air. Dilihat dari penempatan reservoir, dapat
dibedakan atasa dua yaitu :
7
1. Reservoir bawah tanah (ground reservoir) adalah reservoir yang
ditempatkan di permukaan tanah, baik yang dibawah atau muncul sebagian
maupun di atas permukaan tanah.
2. Menara air (elevated reservoir) adalah reservoir yang ditempatkan di suatu
bangunan atau penyangga yang mempunyai ketinggian dari permukaan
tanah.
Gambar 2.1 Reservoir Tertanam
Sumber : Dep. Pempraswil PU (2003)
8
Gambar 2.2 Reservoir Menara
Sumber : Dep. Pempraswil PU (2003)
Sesuai dengan fungsinya reservoir dapat dibedakan atas dua jenis yaitu :
1. Reservoir distribusi adalah bangunan penampung air bersih dari instalasi
pengolahan air atau mata air untuk kemudian didistribusikan ke daerah
pelayanan melalui jaringan pipa distribusi.
2. Reservoir penyeimbang adalah reservoir yang menampung kelebihan air
pada saat pemakaian air oleh konsumen relatif lebih kecil dari air yang
masuk, kemudian didistribusikan kembali pada saat pemakaian air oleh
konsumen relatif lebih besar dari pada air yang masuk.
Secara umum fungsi reservoir adalah (Dirjen pemukiman dan prasarana
wilayah departemen PU,2003) yaitu :
1. Sebagai cadangan air bersih dikala terjadi kerusakan/ perbaikan jaringan
distribusi.
2. Sebagai cadangan untuk memenuhi fluktuasi pemakaian ekualisasi.
3. Dapat berfungsi sebagai bak pelepas tekanan.
4. Sebagai cadangan air untuk pemadam kebakaran.
Pada bangunan sistem reservoir terdapat beberapa perlengkapan yaitu
lubang inspeksi (manhole), pipa inlet, pipa outlet, flow meter, ventilasi udara, pipa
peluap (over flow), ruang lumpur untuk menampung lumpur yang terbentuk pada
9
dasar reservoir, pipa penguras untuk mengeluarkan air pencucian dan endapan
lumpur, dan pipa by pass sebagai sistem pengaliran langsung dari sistem transmisi
ke sistem distribusi pada saat reservoir dicuci.
SPAM yang melakukakan setengah pengolahan air baku menjadi air
minum, dalam bak penampung dilakukan sterilisasi reservoir untuk membunuh
kuman atau jamur dalam reservoir, melalui chlor injection atau berupa
pembubuhan kaporit sesuai ketentuannya.
Seringkali untuk waktu yang bersamaan, debit produksi air tidak dapat
selalu sama besarnya dengan debit pemakaian air. Pada saat jumlah produksi air
lebih besar dari jumlah pemakaian air, maka kelebihan air tersebut untuk
sementara disimpan dalam reservoir, dan digunakan kembali untuk memenuhi
kekurangan air pada saat jumlah produksi air lebih kecil dari pada jumlah
pemakaian air.
Gambar 2.3. Fluktuasi Produksi Air dan Debit Pemakaian Pada Reservoir
Sumber: Dep. Pempraswil PU (2003)
Kapasitas reservoir awalnya ditentukan melalui grafik fluktuasi estimasi
pemakaian air per hari. Volume surplus (Vs) adalah volume pada saat jam di
bawah rata-rata, sedangkan volume defisit (Vd) adalah volume pada saat jam
puncak.
10
Untuk menentukan volume efektif reservoir ada tiga macam metode yang
digunakan yaitu perhitungan secara grafis, secara matematis, dan berdasarkan
pendugaan empiris (rule of thumb). Perhitungan volume secara matematis adalah
dengan menyatakan cara grafis dalam bentuk angka. Dengan bantuan tabulasi
dapat dilihat fluktuasi kebutuhan air sesuai load factor, volume pemakaian dalam
24 jam di bagi 24 jam. Menunjukan pemakaian komulatif atau jumlah pemakaian
dalam jam-jam tertentu, dan selisih antara fluktuasi pemakaian maksimum dan
minimum merupakan volume reservoir. Berdasarkan model fluktuasi yang pernah
diamati dilapangan secara empiris kebutuhan reservoir adalah berkisar 15-53 %
dari kebutuhan 1 hari atau antara 3,6 jam sampai 7,2 jam pemakaian air rata-rata.
2.1.4 Sistem Distribusi (Distribution System)
Sistem distribusi adalah sistem penyaluran air bersih menuju ke daerah
pelayanan melalui sistem perpipaan dari bangunan pengolahan. Jaringan pipa
distribusi ini merupakan jaringan perpipaan yang terkoneksi satu dengan yang
lainnya membentuk loop, sistem distribusi bercabang (dead-end distribution
system), atau kombinasi dari kedua system tersebut (grade system ). Bentuk
jaringan pipa distribusi ditentukan oleh kondisi topografi, lokasi reservoir, luas
wilayah pelayanan, jumlah pelanggan dan jaringan jalan dimana pipa akan
dipasang (BPPSPAM Kementrian PU, 2009).
Masalah utama pada sistem distribusi adalah tekanannya rendah atau
tinggi, air mandek (stagnated water), dan kebocoran. Masalah tekanan dan
kebocoran bisa dievaluasi dengan analisa gradien hidrolis (HGL) atau
disimulasikan dengan komputer, dengan mengubah diameternya, diperbesar atau
di perkecil. Air mandek bisa ditanggulangi dengan meniadakan ujung-ujung pipa
dijadikan loop semua.
Sisa tekanan air maksimum pada umumnya ditentukan pada saat tidak ada
aliran dan dapat dihitung berdasarkan selisih antara tinggi air paling atas reservoir
distribusi dengan titik terendah. Tekanan maksimum pada jaringan distribusi
umumnya dibatasi sekitar 60 meter kolom air (6 Kg/cm2 ) untuk alasan ekonomis.
Tekanan air yang tinggi dapat mempercepat kerusakan-kerusakan di sistem
11
perpipaan dan dapat menyebabkan angka kebocoran tinggi. Tekanan minimum
yang diisyaratkan adalah 0,6 meter kolom air (0,6 kg/cm2), untuk menjaga air
dapat mengalir ke rumah pelanggan.
2.2.4.1 Sistem Distribusi Berdasarkan Tipenya.
Berdasarkan tipenya sistem distribusi dibedakan menjadi tiga, yaitu
sistem gravitasi, pompa dan gabungan keduanya.
1. Sistem Gravitasi
Sistem ini digunakan menurut topografi. Pada sistem ini distribusi
air ke konsumen dapat dilakukan tanpa pompa. Keuntungan sistem ini
adalah tidak ada energi yang hilang, pengoprasian sedikit menggunakan
mekanik, tidak tergantung persediaan listrik, dan biaya pemeliharaan
rendah.
2. Sistem Pompa
Sistem penyediaan air dengan pompa kemungkinan dengan atau
tidak adanya reservoir pada sistem distribusi. Ketika tidak ada reservoir
persediaan air menuju ke tempat perhentian pompa kerusakan atau
kekuatan kerusakan. Secara umum sistem pompa dengan kapasitas
penyimpanannya yang terbatas yang mana biasanya lebih diandalkan.
Penyimpanan air di tangki layanan digunakan sebagai penyangga untuk
kerusakan pompa atau kekuatan pengerusakan.Reservoir juga mengontrol
tekanan di sistem distribusi.
3. Sistem Gabungan
Sistem gabung kapasitas yang dibutuhkan di aliran dalam dan luar
lokasi dari unit penyimpanan biasanya ditentukan oleh topografi.
2.2.4.2 Sistem Distribusi Berdasarkan Polanya
Dalam sistem distribusi terdapat tiga pola sistem, yaitu sistem pola
cabang (Branch) sistem pola lingkaran (loop), dan sistem pola Gridiron
(BPPSPAM Kementrian PU, 2009) :
1. Sistem Cabang (Branch)
12
Sistem cabang memiliki ciri-ciri, yaitu merupakan sistem terbuka,
memiliki satu arah pengaliran, gradasi ukuran pipa terlihat jelas dan
memerlukan banyak blow off karena terdapat banyak dead-end. Bentuk
cabang dengan jalur buntu (dead-end) menyerupai cabang sebuah pohon.
Pada pipa induk utama (primary feeders), tersambung pipa induk
sekunder (secondary feeders) dan pipa induk sekunder tersambung
dengan pipa pelayanan utama (small distribution mains) yang terhubung
dengan penyediaan air minum dalam gedung. Bentuk ini dapat digunakan
untuk daerah pegunungan mengikuti konturnya, juga dapat dipakai pada
daerah yang baru berkembang sebagai bentuk sementara atau pada
daerah yang sudah tidak mungkin lagi berkembang. Keuntungan sistem
ini adalah:
a. Sangat baik untuk daerah menurun.
b. Ekonomis karena jalurnya relatif pendek, dimensi pipa lebih kecil
karena melayani populasi terbatas,mudah dalam pengembangan
jaringan.
c. Mudah dalam oprasi dan perbaikan.
d. Disain jaringan pipanya sederhana.
e. Pengambilan dan tekanan pada titik manapun dapat dihitung dengan
mudah.
f. Membutuhkan beberapa katup untuk pengoprasian sistem.
Kerugian sistem ini adalah :
a. Bila aliran daerah hilir terputus karena kerusakan, otomatis titik yang
ada dibawahnya terganggu.
b. Tidak bisa melayani peningkatan lonjakan kebutuhan secara tiba-
tiba, dan tidak mencukupi suplai untuk pemadam kebakaran.
13
Gambar 2.4. Sistem Cabang (Branch)
Sumber : BPPSPAM Kementrian PU (2009)
2. Sistem lingkaran (Loop)
Ciri-ciri utama sistem ini terletak mengelilingi daerah layanan.
Pengambilan dibagi menjadi dua dan masing-masing mengelilingi batas
daerah layanan dan keduanya bertemu kembali diujung. Pipa perlintasan
(cross) menghubungkan kedua pipa induk utama. Didalam daerah
layanan pipa pelayanan utama terhubung dengan pipa induk utama.
Sistem ini dipakai untuk daerah yang relatif datar, dan paling ideal
digunakan. Keuntungan sisitem ini adalah :
a. Dapat dilayani daerah yang luas dan memungkinkan
pengembangan jaringan sesuai yang diinginkan.
b. Jika terjadi kerusakan di suatu tempat, kerusakan dapat dilokalisir
sehingga tidak mengganggu keseluruhan sistem.
c. Setiap titik mendapat suplai dari dua arah.
d. Desain pipa mudah.
Kerugian sistem ini yaitu dari segi ekonomi, biaya yang dibutuhkan
untuk sistem ini lebih besar dari pada sistem branch, karena lebih banyak
membutuhkan pipa.
14
Gambar 2.5. Sistem Lingkaran (Loop)
Sumber: BPPSPAM Kementrian PU (2009)
3. Sistem Gridiren
Pipa induk utama dan pipa induk sekunder terletak dalam kotak,
dengan pipa induk utama, pipa induk sekunder, serta pipa pelayanan
utama saling terhubung. Sistem ini paling banyak digunakan.
Keuntungan sistem ini adalah :
a. Air dalam sistem pengaliran bebas ke beberapa arah dan tidak
terjadi stagnasi seperti bentuk cabang.
b. Ketika pada perbaikan pipa, air yang tersambung dengan pipa
tersebut tetap mendapat air dari bagian lain.
c. Kehilangan tekanan pada semua titik dalam sistem minimum.
Kerugian sistem ini adalah :
a. Perhitungan ukuran pipa lebih rumit.
b. Membutuhkan lebih banyak pipa dan sambungan pipa sehingga
lebih mahal.
15
Gambar 2.6. Sistem Cabang (Gridiron)
Sumber : BPPSPAM Kementrian PU (2009)
2.3 Kebutuhan dan Pelayanan Air Minum.
Kebutuhan air penduduk (demand) sangat mempengaruhi pelayanan air
minum (supply) ke daerah pelayanan, antara kebutuhan dan suplay haruslah
seimbang, bila hal ini tidak terpenuhi terjadi gangguan pelayanan baik secara
kualitas, kwantitas maupun kontinuitas.
2.3.1 Kebutuhan Air Penduduk
Besarnya kebutuhan air bersih pada suatu daerah tidaklah konstan, apalagi
penggunaan air oleh setiap penduduk antara satu dan lainnya tidak sama dan akan
selalu mengalami fluktuasi serta semakin hari semakin meningkat. Hal ini sangat
dipengaruhi oleh pertambahan jumlah penduduk, dan peningkatan taraf hidup
serta tingkat aktifitas manusia. Pada umumnya tingkat kebutuhan air pada
masyarakat dibagi menjadi :
a. Kebutuhan air rata-rata
Yaitu kebutuhan air rata-rata yang dikonsumsi penduduk setiap
harinya (liter/hr/jiwa). Perhitungannya dapat dilakukan melalui data
16
konsumsi/pemakaian air di suatu daerah pelayanan, menggunakan
perhitungan sebagai berikut (Departemen Pempraswil PU, 2002):
JiwaJumlah
) ( AIRPemakaian TotalPemakaian hari
lt
= (2.1)
b. Kebutuhan harian maksimum
Yaitu kebutuhan air terbesar rata-rata harian dalam seminggu,
diperlukan untuk perhitungan besarnya kebutuhan air baku penduduk.
Sehingga dipertimbangkan suatu nilai koefisien kebutuhan harian
maksimum ialah 1.15 x kebutuhan air rata-rata penduduk (Departemen
Pempraswil PU, 2002).
c. Kebutuhan air pada jam puncak
Yaitu kebutuhan puncak pada jam-jam tertentu dalam satu hari,
kebutuhan jam puncak pada suatu daerah pelayanan berbeda satu dengan
yang lainnya yang dipengaruhi oleh faktor karakteristik penduduk, lokasi,
dan waktu pelayanan. Sehingga dipertimbangkan suatu nilai koefisien
kebutuhan jam puncak ialah 1.75 - 2.0 x kebutuhan air rata-rata penduduk.
Dalam hitungan jam, jumlah pemakaian air bersih pada jaringan
distribusi tidak sama, begitu juga antara hari yang satu dengan yang lain.
Untuk itu berdasarkan hasil studi Direktur Jendral Cipta Karya
Departemen Pekerjaan Umum dibuat ketentuan faktor beban (load factor)
terhadap estimasi kebutuhan air penduduk dalam satu hari.
Tabel 2.1. Faktor Beban (Load Factor) Terhadap Kebutuhan Air Bersih
Jam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Load Faktor 0.30 0.37 0.45 0.64 1.15 1.40 1.53 1.58 1.41 1.38 1.27 1.20
Jam 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Load Faktor 1.14 1.17 1.18 1.22 1.31 1.38 1.25 0.98 0.62 0.45 0.37 0.25
Sumber: Departemen Pempraswil PU (2002)
17
d. Konsumsi Jaringan Perpipaan Domestik (KJPD) /Kebutuhan air
domestik
Kebutuhan Air domestik adalah kebutuhan air bersih atau air minum
untuk kegiatan rumah tangga. Jumlah kebutuhan tersebut ditentukan
berdasarkan karakteristik dan perkembangan konsumen pengguna air
bersih. Menurut Permen PU No. 18/2007 kebutuhan air domestik adalah
air yang didistribusikan (Qd) oleh pengelola SPAM ( m3/bulan
dijadikan m3/hari ), dikurangi volume kebocoran ( prosentase kebocoran (
A%)xQd ), di bagi dengan jumlah jiwa yang terlayani (Pt). Pt pada SR di
asumsikan berapa jumlah jiwa yang terdapat pada sambungan rumah
tersebut. Pt yang terkait hidran umum (HU) diasumsikan 1 HU = ± 100
jiwa.
Contoh :
���� = Qd − (A% x Qd)Pt (2.2)
Hasil yang didapat berupa m3/Orang/Hari. Kebutuhan air dianggap
kebutuhan air domestik perkotaan jika pemakaian air mulai dari 120-150
liter/orang/hari dan di anggap kebutuhan air domestik pedesaan jika
pemakaian airnya minimal 60 liter/orang /hari (Permen PU No.18,2007)
e. Kebutuhan air non domestik
Kebutuhan air non domestik adalah kebutuhan air bersih atau air
minum untuk menunjang kegiatan perkotaan, yang terdiri dari kegiatan
komersial seperti industri, perkantoran, perdagangan, pelayanan,
transportasi dan lain-lain serta kegiatan sosial seperti rumah sakit, sekolah
dan tempat ibadah. Standar kebutuhan air non domestik yaitu tambahan
15% dari kebutuhan air domestik (Permen PU No.18,2007).
18
2.3.2 Pelayanan Air Minum
Tingkat pelayanan air minum penduduk dilihat dari cakupan pelayanannya
yaitu prosentase jumlah penduduk yang dilayani dari jumlah total penduduk di
daerah pelayanan. Pelayanan yang memberikan kepuasan dan handal adalah
pelayanan prima yang kriterianya meliputi:
a. Kuantitas adalah ukuran dari suatu pelayanan dimana debit permintaan
dan tekanan air yang ada terjaga sesuai jam operasi sistem serta tingkat
higienis air baku tersebut
b. Kualitas adalah jumlah besaran debit yang konstan saat pelayanan ke
konsumen sepanjang jam operasi
c. Kontinyuitas adalah pelayanan yang terus menerus tanpa ada gangguan
kecuali adanya perbaikan sistem atau gangguan daya PLN
Semua kriteria tersebut diatas merupakan acuan yang dipakai dasar untuk
melihat kinerja pengelola penyediaan air bersih dalam hal ini PDAM.
2.4 Kehilangan Air (Non Revenue Water, NRW)
Kehilangan air sering juga disebut Air Tak Berekening (ATR), Non
Revenue Water (NRW), atau Un Accounted For Water adalah perbedaan antara
volume air yang didistribusikan dengan volume air yang dikonsumsi yang
tercatat. Dalam hal ini sama dengan jumlah air yang tidak terbayar yang besarnya
dihitung dari jumlah air yang didistribusikan dikurangi jumlah air yang
terbayar/terjual dan terjadi dalam jangka waktu lama sebagai hasil dan analisa
laporan. Secara sederhana kehilangan air dihitung dengan formula sebagai berikut
(Dep. Pempraswil, 2002):
100% x air Produksi
terjualyangAir -air Produksi KA = (2.3)
2.5 Garis Tenaga dan Garis Tekanan (Kekekalan Energi)
Sesuai prinsip Bernoulli, tinggi tenaga total di setiap titik (node) pada
saluran pipa adalah jumlah dari tinggi elevasi, tinggi tekanan, dan tinggi
19
kecepatan. Garis yang menghubungkan titik-titik tersebut dinamakan garis tenaga,
garis tenaga selalu menurun secara teratur kearah aliran yang digambarkan di atas
tampang memanjang pipa, sedangkan garis tekanan merupakan garis yang
menggambarkan tekanan yang ada dalam pipa dan saling menyammbung dengan
pipa berikutnya seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.7 (Triatmojo, 1993).
Gambar 2.7. Garis Tenaga dan Tekanan
Sumber: Triatmojo (1993)
Dari gambar diatas persamaan Bernoulli antara dua tampang aliran (titik 1
dan 2) (Kerta Arsana, 2013) :
�� + ��� + ���
2� = �� + ��� + ���
2� + � ℎ → � ℎ = � ℎ� + � ℎ� (2.4)
Kehilangan tenaga (ℎ) = ! × #$�% (2.5)
a. Mayor / primer (hf) = kehilangan akibat gesekan,dengan ! = � × &'
b. Minor / primer (he) = kehilangan akibat perubahan tampang,dengan
! = (1 − )*)$
)�
20
Dengan :
k = Konstanta
V = Kecepatan aliran
F = koefisien gesekan
L = Panjang pipa
D = Diameter pipa
A1 = Luas penampang lintang pipa 1
A2 = Luas penampang lintang pipa 2
Untuk pipa yang sangat panjang kehilangan tenaga primer jauh lebih besar
dari kehilangan tenaga sekunder, sehingga kehilangan tenaga skunder sering
diabaikan. Kehilangan tenaga biasanya dinyatakan dalam tinggi zat cair, dengan
memperhitungkan kehilangan kedua tenaga tersebut (Triatmojo, 1993).
2.6 Kekentalan Zat Cair, Nilai CHW dan Nilai K
Kekentalan zat cair (viscositas) sangat dipengaruhi oleh temperatur air,
dimana nilai viscositas selengkapnya sesuai tabel berikut ini.
Tabel 2.2 Nilai Viscositas Dari Air
Temperatur
°C
Viscositas Dinamik ( + )
(Nd/m2)
Viscositas Kinetik (v)
(m2/d)
0 1,792 x 10-3 1,792 x 10-6
5 1,519 1,519
10 1,308 1,308
20 1,005 1,007
30 0,801 0,804
40 0,656 0,661
50 0,549 0,556
60 0,469 0,477
70 0,406 0,415
80 0,357 0,367
90 0,317 0,328
100 0,284 x 10-3 0,296 x 10-6
Sumber: Triatmodjo (1993)
21
Tabel 2.3 Nilai CHW pada pipa
Jenis Pipa CHW
Pipa PVC 140
Pipa sangat halus 140
Pipa CI/baja baru 130
Pipa CI / PVC biaya sudah tua 120
Pipa Beton Kayu 110
Pipa Tanah Liat 100
Pipa beton, baja, Cl yang sangat jelek 80
Sumber: Analiysis of flow in pipe network, 2000.
Tabel 2.4 Nilai K pada aksesoris pipa
Jenis Fitting Nilai
(K)
Globe Valve (bukaan penuh)
Gate Valve (bukaan penuh)
Gate Valve (bukaan ¾ )
Gate Valve (bukaan ½ )
Ball Check (bukaan penuh)
Outlet Pipe
T e e
Elbow Small Sweep
Elbow Medium Sweep
Elbow Long Sweep
10
0,25
1
5,6
7,0
0,5
1,8
1,5
1
0,8
Sumber : Analysis of flow pipe network, 2000.
2.7 Pengenalan Program Epanet 2.0
Analisa jaringan air bersih merupakan suatu perencanaan yang rumit.
Karena membutuhkan proses trial and error. Jumlah trial dan error dan tingkat
kerumitannya dipengaruhi oleh banyaknya komponen yang berupa junction,
simpul, kebutuhan dan jumlah pipa. Untuk membantu perhitungannya yang rumit
dibutuhkan program komputer yang dapat menghitung perencanaan jaringan pipa
22
dengan kesalahan yang relatif kecil dan proses perhitungan yang cepat. Salah satu
program yang mendukung perhitungan ini adalah program Epanet 2.0
Program ini dirancang untuk simulasi aliran air atau fluida lainnya dalam
pipa, baik loop maupun tidak. Epanet 2 dirancang untuk pengguna dengan
pengetahuan minimal namun memadai dalam jaringan pipa. Inputn dan output
dalam Epanet 2.0 dibuat interaktif sehingga memudahkan pengguna dan
memperkecil kesalahan.
2.7.1 Fasilitas EPANET 2.0
Kemampuan dan fasilitas Epanet 2.0 dalam melakukan simulasi jaringan
adalah sebagai berikut.
1. Menghitung debit dan tekanan di seluruh jaringan pipa dengan suatu pipa
dengan satu node merupakan titik dengan elevasi tidak berubah (reservoir)
dengan berbagai fasilitas seperti pompa, katup dan tangki.
2. Fasilitas pompa dengan debit dan tekanan pompa pada tipe daya tetap.
3. Fasilitas default diberikan untuk pengguna dalam input data. Data default
akan digunakan untuk setiap pompa, pipa, node yang akan digunakan oleh
penggunaannya.
4. Dalam Epanet 2.0 juga terdapat fasilitas untuk menghitung fluktuasi
kebutuhan air di setiap node yang dapat ditentukan oleh pengguna.
Fasilitas ini membuat simulasi jaringan distribusi menjadi lebih realistis
karena kebutuhan setiap node dapat diatur sesuai kebutuhan sebenarnya di
lapangan.
Pembuatan lembar kerja baru dalam program Epanet 2.0 dapat dilakukan
dengan menggunakan pilihan new pada menu file. Sebelum proses penggambaran
dan simulasi dilakukan, terlebih dahulu pengguna harus menentukan satuan
analisis option sesuai pilihannya. Dalam layar editor hydraulic options pengguna
diberikan beberapa pemilihan satuan, yaitu satuan debit (Flow Units), formula
kehilangan energy (Head loss Formula), gravitasi, viskositas, maksimum trial,
dan lainnya. Selanjutnya melakukan penggambaran dan data yang ditampilkan
kemudian diisikan, termasuk data panjang dan diameter pipa, dimensi tangki,
23
elevasi, pompa, katup-katup, demand, koefisien kekasaran pipa, dan data lain
yang tersedia pada layer editor Epanet 2.0
Bila data keseluruhan telah diisi, dilakukan simulasi (Running Analisis)
jaringan pipa air bersih dengan pilihan berbagai periode. Hasil analisis tersebut
dapat dicetak (hard copy), baik itu berupa grafik, kurva dan berbagai uraian
analisis hidraulikanya. Contoh kertas kerja Epanet 2.0 seperti pada gambar 2.8
berikut ini.
Gambar 2.8. Tampilan Kertas Kerja Epanet 2.0
Sumber: Rossman (2000)
24
2.7.2 Fungsi Icon Pada Program EPANET 2.0
Analisa jaringan air bersih merupakan suatu perencanaan yang rumit.
Karena membutuhkan proses trial and error. Jumlah trial dan error dan tingkat
kerumitannya dipengaruhi oleh banyaknya komponen yang berupa junction,
simpul, kebutuhan dan jumlah pipa. Untuk membantu perhitungannya yang rumit
dibutuhkan program komputer yang dapat menghitung perencanaan jaringan pipa
dengan kesalahan yang relatif kecil dan proses perhitungan yang cepat. Salah satu
program yang mendukung perhitungan ini adalah program Epanet 2, software ini
dikembangkan oleh Water Supply and Water Resource Division USEPA's
National Risk Management Research Laboratory.
Program ini dirancang untuk simulasi aliran air atau fluida lainnya dalam
pipa, baik loop maupun tidak. Epanet 2 dirancang untuk pengguna dengan
pengetahuan minimal namun memadai dalam jaringan pipa. Input dan output
dalam Epanet 2.0 dibuat interaktif sehingga memudahkan pengguna dan
memperkecil kesalahan. Dalam Toolbar EPANET 2.0 terdapat icon – icon yang
akan membantu kita dalam menyelesikan proyek pembuatan jaringan perpipaan
yang kita inginkan, adapun icon – icon tersebut beserta fungsinya yaitu :
Select Object berfungsi untuk memilih obyek pada peta.
Select Vertex berfungsi untuk point vertex link.
Select Region berfungsi untuk memilih wilayah pada peta
Pan berfungsi untuk menggeser – geser peta.
Zoom In berfungsi untuk memperbesar Peta.
Zoom Out bersungsi untuk memperkecil peta.
Full Extent berfungsi untuk menampilkan full extent.
Add Junction berfungsi menambahkan Junction / Node pada peta.
Add Reservoir berfungsi menambah reservoir pada peta jaringan
Add Tank berfungsi untuk menambahkan tangki pada peta.