21
23 Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalan Debit andalan adalah debit yang diperkirakan selalu ada/tersedia dengan keandalan tertentu pada waktu yang lama. Karena di lokasi-lokasi studi tidak terdapat stasiun duga/pengukur debit air, maka untuk memperkirakan besarnya debit andalan dihitung/didekati dengan menggunakan metode simulasi hujan menjadi aliran (Rainfall - runoff model). Pada studi ini untuk memperkirakan debit sumber air dipakai simulasi metode “NRECA”.Untuk perhitungan NRECA pada daerah studi dibutuhkan input data sebagai berikut : Curah hujan bulanan selama 10 tahun, dari Stasiun Ciracas (Untuk analisa sumber air Cibadak,) dengan periode pencatatan dari tahun 1997 sampai dengan tahun 2007. Evapotranspirasi dihitung dengan data temperatur, kelembaban relatif, kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun Klimatologi Purwakarta. Nilai evapotranspirasi dihitung dengan menggunakan rumus Pennman. Nilai tampungan kelengasan awal, nilainya didapat dengan trial and error. Tampungan air tanah awal, nilainya didapat dengan coba-coba (trial and error). 3.1.1 Ketersediaan Data Hujan dan Klimatologi Lokasi sumber air Cibadak yang berdekatan dengan Stasiun Hujan Ciracas, maka data hujan yang dipergunakan di ambil dari Stasiun Hujan Ciracas milik Perum Jasa Tirta II Divisi Usaha II Seksi Usaha Purwakarta. Disamping itu alasan Pemilihan stasiun hujan tersebut didasarkan juga pada kelengkapan data pencatatan stasiun hujan tersebut.

BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

  • Upload
    doquynh

  • View
    219

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

23

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB III

KRITERIA PERENCANAAN

3.1 Analisa Debit Andalan

Debit andalan adalah debit yang diperkirakan selalu ada/tersedia dengan

keandalan tertentu pada waktu yang lama. Karena di lokasi-lokasi studi tidak

terdapat stasiun duga/pengukur debit air, maka untuk memperkirakan besarnya

debit andalan dihitung/didekati dengan menggunakan metode simulasi hujan

menjadi aliran (Rainfall - runoff model).

Pada studi ini untuk memperkirakan debit sumber air dipakai simulasi

metode “NRECA”.Untuk perhitungan NRECA pada daerah studi dibutuhkan

input data sebagai berikut :

Curah hujan bulanan selama 10 tahun, dari Stasiun Ciracas (Untuk analisa

sumber air Cibadak,) dengan periode pencatatan dari tahun 1997 sampai

dengan tahun 2007.

Evapotranspirasi dihitung dengan data temperatur, kelembaban relatif,

kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun Klimatologi

Purwakarta.

Nilai evapotranspirasi dihitung dengan menggunakan rumus Pennman.

Nilai tampungan kelengasan awal, nilainya didapat dengan trial and error.

Tampungan air tanah awal, nilainya didapat dengan coba-coba (trial and

error).

3.1.1 Ketersediaan Data Hujan dan Klimatologi

Lokasi sumber air Cibadak yang berdekatan dengan Stasiun Hujan

Ciracas, maka data hujan yang dipergunakan di ambil dari Stasiun Hujan Ciracas

milik Perum Jasa Tirta II Divisi Usaha II Seksi Usaha Purwakarta. Disamping itu

alasan Pemilihan stasiun hujan tersebut didasarkan juga pada kelengkapan data

pencatatan stasiun hujan tersebut.

Page 2: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

24

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Data hujan di ketiga Stasiun Hujan tersebut tersedia selama 11 tahun

terakhir dari tahun 1997 s/d 2007. Pada sepanjang tahun 2007, rata-rata curah

hujan bulanan tertinggi yang tercatat terjadi pada bulan Januari, Pebruari, Maret

dan Desember, yang masing-masing mencapai 400 s/d 950 mm.

Kondisi iklim di lokasi pekerjaan secara umum adalah sama dengan

wilayah lain di Indonesia yaitu beriklim tropis dan dipengaruhi oleh angin muson

dimana musim penghujan terjadi pada bulan November hingga Mei, sedangkan

musim kemarau terjadi pada bulan Juni hingga Oktober. Perbedaan musim dalam

setahun tersebut menyebabkan terjadinya perubahan suhu dan kelembaban. Suhu

udara berkisar antara 25o-27

o C dengan kelembaban nisbi rata-rata berkisar 90%.

3.1.2 Perhitungan Evapotranspirasi Potensial

Evaporasi dan transpirasi merupakan faktor penting dalam studi

pengembangan sumber daya air. Evaporasi adalah proses fisik yang mengubah

suatu cairan atau bahan padat menjadi gas. Sedangkan transpirasi adalah

penguapan air yang terjadi melalui tumbuhan. Jika kedua proses tersebut saling

berkaitan disebut dengan evapotranspirasi. Sehingga evapotranspirasi merupakan

gabungan antara proses penguapan dari permukaan tanah bebas (evaporasi) dan

penguapan yang berasal dari daun tanaman (transpirasi).

Besarnya nilai evaporasi dipengaruhi oleh iklim, sedangkan untuk

transpirasi dipengaruhi oleh iklim, varietas, jenis tanaman serta umur tanaman.

Dalam studi ini untuk menghitung besarnya evapotranspirasi digunakan

metode Penman Modifikasi yang telah disesuaikan dengan keadaan daerah

Indonesia (Suhardjono, 1990: 54).

Rumus Evapotranspirasi Metode Penman

Eto = c x Eto* (3.1)

Eto* = W (0.75.Rs – Rn1) + (1 – W). f(u). (ea – ed) (3.2)

Page 3: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

25

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Rumus penyederhanaan Penman ini mempunyai ciri khusus sebagai

berikut:

W = faktor yang berhubungan dengan suhu (t) dan elevasi daerah

Rs = radiasi gelombang pendek (mm/hari) = f(t) . f(ed) . f(n/N)

Ra = radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfir

(angka angot)

Rn1 = radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari)= f(t).f(ed).f(n/N)

f(T) = fungsi suhu = . Ta4

f(ed) = fungsi tekanan uap = 0,34 – 0,044 . (ed)1/2

f(n/N) = fungsi kecerahan = 0,1 + 0,9 . n/N

f(u) = fungsi kecepatan angin angin pada ketinggian 2 meter (m/det)

= 0,27 (1 + 0,864 .u)

(ea–ed)=perbedaan tekanan uap jenuh dengan uap sebenarnya

Ed = ea . RH

RH = kelembaban udara relatif (%)

C = angka koreksi Penman yang besarnya melihat kondisi siang dan

malam

Prosedur perhitungan Eto berdasarkan rumus Penman Modifikasi adalah

sebagai berikut :

1. Mencari data suhu rerata bulanan (t)

2. Berdasar nilai (t) cari nilai (ea), (W), (1–W) dan f(t) dengan tabel

3. Cari data kelembaban relatif (RH)

4. Berdasar nilai (ea) dan RH cari (ed)

5. Berdasar nilai (ed) cari nilai f(ed)

6. Cari letak lintang daerah yang ditinjau

7. Berdasar letak lintang cari nilai (Ra)

8. Cari data kecerahan matahari (n/N)

9. Berdasar nilai (Ra) dan (n/N) cari besaran (Rs)

10. Berdasar nilai (n/N) cari nilai f(n/N)

11. Cari data kecepatan angin rerata bulanan (u)

12. Berdasar nilai (u) cari besaran f(u)

Page 4: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

26

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

13. Hitung besar Rn1 = f(t).f(ed).f(n/N)

14. Cari besarnya angka koreksi (c)

15. Hitung Eto*

16. Hitung Eto

3.1.3 Simulasi Debit Andalan Metode NRECA

Langkah perhitungan mencakup 18 tahapan, untuk mempermudah

hitungan dibuatlah kolom-perkolom dari kolom (1) hingga (18) seperti dibawah

ini :

1) Jumlah hari tiap bulanan

2) Nilai hujan (Rb) dalam 1 periode (bulanan)

3) Nilai evapotranspirasi (PET = Penguapan Peluh Pontensial)

4) Nilai tampungan kelengasan awal (w0), nilainya didapat dengan cara

try and error, dan pada percobaan pertama di bulan Januari diambil

600 (mm).

5) Rasio tampungan tanah (soil storage ratio – wi) dihitung dengan

rumus :

Wi = alNo

Wo

min

Nominal = 100+0,2 Ra (3.3)

Ra = hujan tahunan (mm)

6) Rasio Rb / PET = kolom (2) : kolom (3)

7) Rasio AET / PET

AET = Penguapan Peluh Aktual, nilainya tergantung dari rasio

Rb / PET (kolom 6) dan Wi (kolom 5)

8) AET =

reduksikoefisienPET

PET

AET.

= kolom(7) x kolom(3) x koefisien reduksi

Koefisien reduksi diperoleh dari menghitung beda elavasi hulu dengan

elevasi lokasi sumber (dalam m) dibagi jarak (km). Adapun nilai koefisien reduksi

berdasarkan kemiringannya adalah sebagai berikut :

Page 5: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

27

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tabel 3.1 Koefisien Reduksi

Kemiringan (m/ mk) Koef. Reduksi

0 – 50 m /km 0,9

51 - 100 m/km 0,8

101 – 200 m/km 0,6

> 200 m/km 0,4

9) Neraca air =Rb – AET =kolom (2) – kolom (8)

10) Rasio kelebihan kelegasan (excess moisture) yang dapat diperoleh

sebagai berikut:

Jika neraca air kolom (9) positif, maka rasio tersebut dapat

diperoleh dengan memasukkan nilai tampungan kelengasan

tanah (Wi) dikolom 5.

Jika neraca negatif, rasio 0

11) Kelebihan kelengasan

= rasio kelebihan kelengasan x neraca air

= kolom (10) x kolom (11)

12) Perubahan tampungan

= neraca air – kelebihan kelengasan

= kolom (9) x kolom(11)

13) Tampungan air tanah

= P1 x kelebihan kelengasan

= P1 x kolom (11)

P1 = parameter yang menggambarkan karateristik tanah permukaan

(kedalaman 0-2 m), nilainya 0,1 – 0,5 tergantung dari sifat lulus air

lahan.

P1 = 0,1 bila bersifat kedap air

P1 = 0,5 bila bersifat lulus air

14) Tampungan air tanah awal yang harus dicoba–coba dengan nilai

awal = 2

Page 6: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

28

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

15) Tampungan air tanah akhir

= tampungan air tanah + tampungan air tanah awal

= kolom (13) x kolom (14)

16) Aliran air tanah

= P2 x tampungan tanah akhir

= P2 x kolom (15)

P2 = parameter seperti P1 tetapi untuk lapisan tanah dalam

(kedalamam 0 – 10 m)

P2 = 0,9 bila bersifat kedap air

P2 = 0,5 bila bersifat lulus air

17) Larian langsung (direct runoff)

= kelebihan kelengasan

= kolom (11) – kolom (13)

18) Aliran total

= aliran langsung + aliran air tanah

= kolom (17) + kolom (16) dalam mm/periode

= kolom (18) dalam mm x 10 x luas tadah hujan (ha), m3/ periode

Untuk perhitungan periode berikutnya diperlukan nilai tampungan dan kelengasan

(kolom 4) untuk periode berikutnya dan tampungan air tanah (kolom 14) periode

berikutnya yang dapat dihitung dengan mengunakan rumus berikut :

a) Tampungan kelengasan = tampungan kelengasan periode sebelumnya +

perubahan tampungan = kolom (4) + kolom (12), semuanya dari

periode sebelumnya.

b) Tampungan air tanah = tampungan air tanah periode sebelumnya –

aliran air tanah = kolom (15) – kolom (16), semuanya dari periode

sebelumnya.

Sebagai kontrol diakhir perhitungan, nilai tampungan kelengasan awal (bulan

Januari) harus mendekati tampungan kelengasan akhir (bulan Desember). Jika

perbedaan keduanya cukup jauh (> 200 mm) perhitungan perlu diulang mulai

Page 7: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

29

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

awal bulan Januari lagi dengan mengambil nilai tampungan kelengasan awal

(Januari) = tampungan kelengasan bulan Desember.

Gambar 3.1. Rasio AET/PET

Gambar 3.2. Rasio Tampungan Kelengasan Tanah

Page 8: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

30

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.1.4 Tingkat Keandalan Debit

Untuk penentuan debit andalan dengan tingkat keandalan tertentu perlu

dipertimbangan terminologi debit sungai yang terbagi sebagai berikut:

1. Debit air musim kering

Debit yang dilampaui oleh debit-debit sebanyak 355 hari dalam setahun

dengan kata lain debit ini menpunyai tingkat keandalan sebesar 95 %.

2. Debit air rendah

Debit yang dilampaui oleh debit-debit sebanyak 275 hari dalam setahun

dengan kata lain debit ini menpunyai tingkat keandalan sebesar 90 %.

3. Debit air normal

Debit yang dilampaui oleh debit-debit sebanyak 185 hari dalam setahun

dengan kata lain debit ini menpunyai tingkat keandalan sebesar 50 %.

4. Debit air cukup (affluent)

Debit yang dilampaui oleh debit-debit sebanyak 95 hari dalam setahun

dengan kata lain debit ini menpunyai tingkat keandalan sebesar 25 %.

Dalam studi ini dihitung besarnya debit andalan dengan tingkat keandalan

90 % (dengan debit air rendah), dimana dalam menentukan probabilitas tersebut

dihitung dengan metode Basic Year, dengan rumus :

Pr = m / (n+1) * 100 % (3.4)

dimana :

Pr = probabilitas (%)

m = nomor urut data

n = jumlah data

3.2 Analisa Debit Kebutuhan

Debit kebutuhan di analisa dari berbagai macam metode pendekatan.

Dengan tujuan untuk mengetahui kebutuhan air daerah layanan air baku dan

ketersedian air baku sumber mata air.

Page 9: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

31

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.2.1 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk

Pertumbuhan penduduk merupakan salah satu faktor penting dalam

perencanaan kebutuhan air bersih. Dalam kajian ini, proyeksi jumlah penduduk

digunakan sebagai dasar untuk menghitung tingkat kebutuhan air bersih pada

masa mendatang. Proyeksi jumlah penduduk di suatu daerah dan pada tahun

tertentu dapat dilakukan apabila diketahui tingkat pertumbuhan penduduknya.

Proyeksi jumlah penduduk di masa mendatang dapat dilakukan dengan

menggunakan tiga metode yaitu :

1. Metode Geometrik

Dengan menggunakan metode geometrik, maka perkembangan penduduk

suatu daerah dapat dihitung dengan formula sebagai berikut :

Pn = Po(1 + r)n (3.5)

dengan :

Pn = jumlah penduduk pada akhir tahun ke-n (jiwa)

P0 = jumlah penduduk pada tahun yang ditinjau (jiwa)

r = angka pertumbuhan penduduk tiap tahun (%)

n = jumlah tahun proyeksi (tahun)

2. Metode Aritmatik

Dalam metode ini, pertumbuhan rata-rata penduduk berkisar pada

persentase r (angka pertambahan penduduk per-tahun) yang konstan setiap

tahun. Metode ini dapat dirumuskan sebagai berikut :

Pn = Po(1 + rn) (3.6)

dengan :

Pn = jumlah penduduk pada akhir tahun ke-n (jiwa)

P0 = jumlah penduduk pada tahun yang ditinjau (jiwa)

r = angka pertambahan penduduk per tahun (%)

n = jumlah tahun proyeksi (tahun)

Page 10: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

32

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3. Metede Eksponensial

Perkiraan jumlah penduduk berdasarkan metode Eksponensial dapat

didekati dengan persamaan berikut :

Pn = P0.e r . n

(3.7)

dengan :

Pn = jumlah penduduk pada akhir tahun ke-n (jiwa)

P0 = jumlah penduduk pada tahun yang ditinjau (jiwa)

r = angka pertumbuhan penduduk (%)

n = periode tahun yang ditinjau (tahun)

e = bilangan logaritma natural (2,7182818)

Dalam menentukan metode yang akan dipakai untuk menentukan jumlah

pertambahan penduduk dari dua metode di atas, sebagai dasar perhitungan adalah

berdasarkan pada suatu pendekatan yang sesuai dengan beberapa hal berikut :

Tata guna tanah yang ada dan kesesuaian lahan

Kecenderungan pertumbuhan fisik kota dan penduduk

Strategi kebijaksanaan yang ditetapkan dalam pengembangan kota.

Berdasarkan inventarisasi data yang didapatkan dari Kabupaten

Purwakarta Dalam Angka tahun 2006, pertumbuhan laju penduduk rata-rata di

kabupaten Purwakarta adalah sebesar 2.28% per-tahun. Data ini digunakan

sebagai acuan pada proses proyeksi penduduk pada tahun 2035.

3.2.2 Kriteria Desain Air Baku Pedesaan

Kriteria perencanaan diambil berdasarkan studi literatur dan tetap

berpedoman pada kriteria perencanaan dari “Petunjuk Teknis Bidang Air Bersih“

Direktorat Air Bersih, Direktorat Jenderal Cipta Karya. Dalam penerapannya

parameter-parameter tersebut bisa disesuaikan dengan kondisi daerah

perencanaan.

Page 11: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

33

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Untuk menjadikan sistem air bersih suatu daerah memenuhi syarat

kualitas, kuantitas dan kontinuitas, maka dalam perencanaannya akan mengacu

kepada kriteria-kriteria teknis maupun biaya.

Secara garis besar kriteria kebutuhan air bersih suatu kota, harus dapat

melayani berbagai jenis kebutuhan baik kebutuhan domestik maupun non

domestik. Salah satu hal yang perlu diperhatikan adalah perbandingan antara

jumlah layanan sambungan rumah (SR) dan keran umum (KU) yang mana hal ini

akan berdampak kepada jangka waktu pengambilan biaya (factor cost recovery)

dan ini tentu akan sangat bergantung kepada keadaan dan perkembangan daerah

pelayanannya.

Kriteria Desain untuk setiap sistem penyediaan air bersih pedesaan secara

lengkap disajikan pada tabel dibawah ini :

Tabel 3.2 Kriteria Desain Air Baku Pedesaan

No. SPABP Keterangan

1.

Penangkap Mata Air (PMA)

- Skala komunal

- Asumsi kebutuhan 30 - 60 liter/orang/hari

- Waktu pengambilan 8-12 jam/hari

- Direncanakan Melayani 40 KK

2. Sumur Gali (SGL)

- Skala komunal

- Asumsi kebutuhah 30 - 60 Uter/orang/hari

- Direncanakan Melayani 1 - 5 KK

3. Penampung Air Hujan (PAH) - Skala komunal

- Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

- Direncanakan Melayani 5 - 10 KK

4. Sistem Instalasi Pengolahan

Air Sederhana (SIPAS)

- Skala komunal

- Waktu Operasional 6 - 8 jam

- Kapasitas Optimun 0,25 l/detik

- Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

- Direncanakan Melayani 20 - 30 KK

5. Hidran Umum (HU) dan

Kran Umum (KU)

- Skala komunal

- Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

- Direncanakan Melayani 20 - 30 KK

6. Saringan Rumah Tangga

(SARDT)

- Skala rumah tangga

- Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

Page 12: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

34

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

- Direncanakan Melayani 1 KK

7. Sumur Pompa Tangan (SPT) - Skala komunal

- Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

- Direncanakan Melayani 1 - 5 KK

8. Pengolahan Air Gambut - Skala Individual

- Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

- Direncanakan Melayani 1 KK

9. Kran Umum atau Hidran

Umum

- Cakupan pelayanan 60 -100 % jumlah penduduk

- Jarak minimum penempatan 200 meter

- Pelayanan 30 - 60 l/jiwa/hari

- Faktor kehilangan air 20 % dari total kebutuhan

- Faktor hari maksimum 1,1

- Faktor jam puncak 1,2

- Periode disain 5-10 tahun

10 Intake - Kecepatan aliran (v) = 0,3 - 2 m/dt

11 Bak Pengumpul - Waktu detensi =5-15 menit

12

Saringan Pasir Lambat

- Surface loading/kecepatan filtrasi = 0,1 - 0,3

m3/m

2.jam

- Tinggi air =0,7-1 meter

- Tinggi media =0,7-1 meter

- Efective Size (ES) = 0,15 - 0,35 mm

Sumber: Modul No.1 Petunjuk Praktis Perencanaan Pembangunan Sistem

Penyediaan Air Bersih Pedesaan, Direktorat Jenderal Cipta Karya

3.2.3 Kebutuhan Air Baku

Kebutuhan air total dihitung berdasarkan jumlah pemakai air yang telah

diproyeksikan untuk 5-10 tahun mendatang dan kebutuhan rata-rata setiap

pemakai setelah ditambahkan 20 % sebagai faktor kehilangan air (kebocoran).

Kebutuhan total ini dipakai untuk mengecek apakah sumber air yang dipilih dapat

digunakan. Kebutuhan air bersih ini didasarkan atas pelayanan dengan

menggunakan Hidran Umum (HU) dengan perhitungan sebagai berikut :

1) Hitung kebutuhan air bersih dengan mengkalikan jumlah jiwa yang akan

dilayani sesuai dengan tahun perencanaan (P) dikali kebutuhan air

perorang perhari (q) dikali faktor hari maksimum (fmd= 1,05 -1,15)

Q = P.q (3.8)

Qmd = Q.fmd (3.9)

Page 13: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

35

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

2) Hitung kebutuhan total air bersih (Qt), dengan faktor kehilangan air 20 %

dengan persamaan :

Qt = Qmd x (100/80) (3.10)

3) Kemudian dibandingkan dengan hasil pengukuran debit sumber air baku

apakah dapat mencukupi atau tidak.

3.3 Fluktuasi Penggunaan Air Baku

Menurut Fair et al. (1966) dan Al-Layla et al. (1977) konsumsi air

akan berubah sesuai dengan perubahan musim dan aktivitas masyarakat.

Adakalanya penggunaan air lebih kecil dari kebutuhan rata-ratanya, adakalanya

sama dengan kebutuhan rata-ratanya atau bahkan lebih besar dari rata-ratanya.

Sesuai dengan keperluan perencanaan sistem penyediaan air baku maka terdapat

dua pengertian yang ada kaitannya dengan fluktuasi pelayanan air, yaitu :

1. Faktor hari Maksimum (Maximum Day Factor).

Faktor perbandingan antara penggunaan hari maksimum dengan

penggunaan air rata-rata harian selama setahun, sehingga akan

diperoleh :

Qhari maks = fhm * Qhari rata-rata (3.11)

2. Faktor Jam Puncak (Peak Hour Factor).

Faktor perbandingan antara penggunaan air jam terbesar dengan

penggunaan air rata-rata hari maksimum, sehingga akan diperoleh :

Qjam puncak = fjp * Qhari maks (3.12)

Catatan:

Qhari maks = kebutuhan air maksimum pada suatu hari (liter/detik).

Qjam puncak = kebutuhan air maksimum pada saat tertentu dalam satu

hari (liter/detik).

Untuk mengetahui kebutuhan hari maksimum dan kebutuhan jam puncak

adalah dengan mengalikan faktor hari maksimum dan nilai faktor jam puncak

dengan kebutuhan air rata-rata perhari. Nilai faktor hari maksimum adalah 1,05 –

Page 14: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

36

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

1,15. Sedangkan faktor jam puncak umumnya adalah 1,0 – 3,0 (Fair et al., 1966;

Al-Layla et al., 1977).

3.4 Kriteria Perencanaan Struktur

Di dalam merencanakan detail desain (DED) prasarana air baku (PAB),

beberapa hal yang harus diperhatikan antara lain adalah sebagai berikut :

1. Bangunan Penangkap Air (Bronkaptering) untuk mata air,

Permukaan bangunan bagian atas dibuat lebih rendah dari pelimpah

air yang mengalir dari mata air,

Sekitar lokasi mata air dibuat pagar untuk keamanan dan kelestaraian

mata air terhadap binatang/hewan dan pengotoran mata air,

Bangunan bronkaptering di buat dengan konstruksi pasangan batu dan

bak pengumpul/penampung dibuat dengan pasangan beton yang

dilengkapi pipa over flow, pipa outlet, pipa drain, pipa udara

(ventilasi) dan alat pengukur dabit (Thomson / Chipolleti),

Konstruksi bangunan bak pengumpul/penampung distribusi adalah

konstruksi beton yang berpedoman pada persyaratan yang ditentukan

dalam SNIT-15-1991-03

3.5 Brongkaptering dan Bak Pengumpul

Sumberair yang berupa parit kecil yang mempunyai aliran air yang

jernih sepanjang tahun.Daerah alirannya berupa hutan. Air yang mengalir

tersebut terdiri dan air yang berasal dari dalam lapisan tanah (base flow) dan

aliran limpasan hujan (run off). Fungsi dan bangunan penangkap mata air

(bronkaptering) adalah menahan aliran air, agar dapat dialirkan ke hilir

dengan cara disalurkan melalui jaringan pipa. Diharapkan juga dengan

bangunan ini jumlah aliran dapat terukur, sehingga dapat digunakan secara

optimal. Bangunan ini juga menjaga terjadinya kontaminasi terhadap kualitas

dari sumber air.

Page 15: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

37

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

1. Fungsi Bangunan

Bangunan bronkaptering berfungsi menyadap aliran baik yang berasal

dari permukaan maupun dari lapisan bawah tanah.Aliran permukaan dihambat

dengan semacam bendung, dan aliran dari lapisan bawah tanah dengan

menggali dasar parit dan meletakkan ujung pipa yang dilubangi (perforated)

sebagai saringan di dalamnya.

Dinding pasangan batu yang berfungsi sebagai bendung dilengkapi dengan alur

pelimpas yang memungkinkan air melimpas bila permukaannya terlampau tinggi.Air

outlet dari bangunan bronkaptering kemudian dialirkan melalui pipa ke bak

pengumpul.

Bak pengumpul tersebut berfungsi untuk menjaga debit ketersediaan air atau

sebagai cadangan air saat musim kemarau tiba (jika debit mata air berkurang).Dari

bak pengumpul kemudian dialirkan ke bak penampung distribusi menuju ke

kampung-kampung yang dilayani.

Pagar di sekeliling bangunan dapat dibuat jika diperlukan untuk melindungi

terjadinya pengotoran oleh manusia atau binatang kedalam mata air.

2. Bagian – Bagian Bangunan

Setelah mempelajari kondisi lokasi studi, maka konsep bangunan penangkap mata

air terdiri dari tiga bagian, yaitu :

1. Bangunan Bronkaptering.

2. Bangunan Bak Pengumpul/ Penampung.

3. Bangunan Bak Penampung Distribusi dilengkapi Kran Umum.

Page 16: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

38

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Bronkaptering

Pelimpahpenguras

Bak pengumpul

Valve pengurasValve jaringan

Menuju kejaringan

3. Skema Bangunan Bronkaptering dan Bak Pengumpul

Skema Bangunan Bronkaptering dan Bak Pengumpul/penampung dan situasi

tipikal bangunannya dapat dilihat pada Gambar 3.3 dan 3.4 berikut ini :

Gambar 3.3 Skema Bangunan Bronkaptering dan Bak Pengumpul/Penampung

Sumber : Program Perencanaan Pengadaan Air Bersi Pedesaan Program JRF-

Rerompak

Page 17: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

39

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.4 Situasi dan Tipikal Banguan Bronkaptering

Sumber : Program Perencanaan Pengadaan Air Bersi Pedesaan Program JRF-

Rerompak

Page 18: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

40

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.5 Tampak Atas dan Samping Bangunan Bronkaptering

Sumber : Program Perencanaan Pengadaan Air Bersi Pedesaan Program JRF-

Rerompak

Page 19: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

41

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.6 Tinjauan Struktur

Tinjauan struktur dilaksanakan berkaitan dengan bangunan pendukung

pengambilan dari sumber mata air.Struktur harus didesain dengan mutu baik dan

biaya efisien serta mampu beroprasi dalam sistem penyediaan air bersih.

3.6.1 Peraturan dan Pedoman Perencanaan Struktur

Struktur disesain untuk mampu menahan beban berat sendiri dan beban luar

dengan peubahan-perubahan yang tidak melebihi batas – batas ijin.

Sebagai dasar asumsi beban yang bekerja dalam struktur sistem penyediaan air

bersih digunakan pedoman :

1. Peraturan Muatan Indonesia 1983 (PMI – NI – 1983).

2. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983.

3. Tata Cara Perhitungan struktur Beton untuk Bangunan Gedung

(SKSNI T-15-1991-03).

4. Pedoman Peraturan Beton Indonesia (PBI 1971 NI-2).

5. Seri Beton CUR Gideon Kusuma dkk.

6. Pedoman Perencanaan Bangunan Tahan Gempa untuk Rumah dan

Gedung (SKBI-1.3.5.3-1987).

7. Pedoman Beton Bertulang Indonesia (SKSNI T-15-1991-03).

3.6.2 Perhitungan Struktur Bangunan

1. Pembebanan

Perhitungan kekuatan penampang beton bertulang berdasarkan SNI-

1992 menggunakan desain yang disebut metode LRFD (Load

Resistance Factor Design) yang mengacu pada metode kekuatan batas.

Besarnya faktor beban yang digunakan yaitu sebagai berikut :

Pembebanan Tetap :

W = 1,2 DL + 1,6 LL (3.13)

Pembebanan Sementara :

W = 0,75 (1,2 DL + 1,6 LL + WL) (3.14)

W = 1,05 (DL + 0,6 LL + EL) (3.15)

Page 20: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

42

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Dimana :

Beban Mati (DL = Dead Load) adalah berat dari semua bagian

struktur yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan yang

merupakan bagian tak terpisahkan dari struktur.

Beban Hidup (LL = Life Load) adalah beban-beban yang terjadi

akibat penghunian atau pemakaian dari bangunan, termasuk di

dalamnya beban yang berasal dari barang yang dapat berpindah

yang bukan merupakan bagian tak terpisahkan dari struktur.

Beban Angin (WL = Wind Load) adalah semua beban yang bekerja

pada bangunan yang di sebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

Beban Gempa (EL = Earthquake Load) adalah beban yang

disebabkan oleh gempa.

2. Perhitungan Tulangan

Plat Atas

As = ρ .b .d (mm2) (3.16)

ρ = Mu

bd^2 (3.17)

dimana :

As = luas tulangan (mm2).

ρ = rasio penulangan ( lihat buku grafik dan tabel

perencanaan beton bertulang / buku Cur Gideon Kusuma

dkk. Tabel 5.1.a).

b = lebar beton (mm).

d = tebal plat (h) – penutup beton (p) – setengah diameter

tulangan (1/2 Ø) yang direncanakan.

Page 21: BAB III KRITERIA PERENCANAAN 3.1 Analisa Debit Andalanrepository.upi.edu/6028/5/D3_TS_1004597_Chapter3.pdf · kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun ... Rumus penyederhanaan

43

Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

3.7 Analisa Sistem Jaringan Air Baku dengan Sofware Epanet 2.0

Epanet 2.0 adalah program komputer yang menggambarkan simulasi

hidrolis yang mengalir di dalam jaringan pipa.Jaringan itu sendiri terdiri dari Pipa,

Node (titik koneksi pipa), pompa, katub dan tangki air atau reservoir. (Lewis A.

Rossman, 2000:1)

Analisa sistem jaringan air baku dengan software Epanet 2.0 ini

dimaksudkan untuk mengetahui tingkat tekanan dan debit yang terjadi pada

jaringan yang ada (ekisting), dengan tujuan untuk optimalisasi jaringan.

Analisa sistem jaringan dimulai dengan penggambaran peta jaringan air

bersih eksisting dan jaringan air baku yang direncanakan. Dari penggambaran

tersebut kemudian jaringan sarana air baku diterjemahkan dalam sebuah skematik

perpipaan (permodelan) yang kemudian dianalisa dengan Epanet 2.0. Setelah

model jaringan dibuat kemudian dimasukan input-input properti jaringannya,

sehingga jaringan dapat dijalankan dengan program Epanet 2.0.

3.7.1 Ruang Kerja Epanet 2.0

Ruang kerja dasar Epanet 2.0 dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut.

Terdiri dari elemen :Menu bar, dua buah tool bar, status bar, Network

mapwindows, browser window, dan property Editor window. Penjelasan

masing-masing elemen ada pada penjelasan berikut ini :

Gambar 3.6 Ruang Kerja Dasar Epanet 2.0

Sumber : Epanet 2.0 Users Manual