Upload
others
View
17
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
Studi Perencanaan Jaringan Distribusi Air Bersih
(Pada RW IX Kel Blimbing Kota Malang)
Muhammad Hasanudin1, M Bisri2, M Janu Ismoyo2. 1Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya
2Dosen Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
e-mail : [email protected]
ABSTRAK
Air bersih merupakan materi yang penting dimana keberadaannya sangat dibutuhkan baik
dimusim kering maupun di musim penghujan. Keberadaan air bersih merupakan sesuatu unsur
yang sangat penting dalam kehidupan manusia sehingga tidak dapat terlepas dari tata kehidupan.
Pemanfaatan air bersih tidak hanya terbatas pada kebutuhan rumah tangga saja, tetapi juga
menyangkut pada fasilitas-fasilitas pelayanan ekonomi dan sosial ataupun kebutuhan dasar bagi
manusia dimana kebutuhannya akan selalu meningkat. Dalam rangka peningkatan kesejahteraan
masyarakat dan mengantisipasi perkembangan daerah, maka perlu diusahakan penyediaan air
bersih secara memadai baik dari segi kuantitas maupun kualitasnya sehingga aman dikonsumsi
oleh manusia. Sistem jaringan pipa merupakan komponen utama dari sistem distribusi air bersih
atau air minum, dimana merupakan suatu jaringan yang digunakan untuk
mengalirkan/mendistribusikan air ke masyarakat. Aliran terjadi karena adanya perbedaan tinggi
tekanan di ke dua tempat, tekanan terjadi karena adanya perbedaan elevasi muka air atau karena
digunakannya pompa yang lebih sering mengalirkan air dari tempat yang rendah ke tempat yang
lebih tinggi.
Kata kunci :, air bersih, jaringan pipa, kehilangan tinggi tekan
ABSTRACT
Clean water is an important matter which is needed in any season .The Existence of
clean water is the important element that cannot be separated from human life order. Utilization
of clean water is not only limited to domestic needs, but also used for the economic and social
services and basic human needs which is always increasing. In order to improve the welfare of
society and anticipate the region’s development, it is necessary to arrange adequate water
supply in terms of both quantity and quality that is safe for human consumption. Pipeline systems
are a major component of the water distribution system or drinking water, it is used to drain /
distributing water to the public. Water flow occurs due to the high difference pressure in two
places, the pressure occurs due to the difference in water level or due to more frequent use of
pumps to drain water from a lower to a higher place.
Keywords: clean water, pipeline system, high loss
2
I. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air bersih merupakan materi yang
penting dimana keberadaannya sangat
dibutuhkan baik dimusim kering maupun di
musim penghujan. Dalam rangka
peningkatan kesejahteraan masyarakat dan
mengantisipasi perkembangan daerah,
diperlukan ketersediaan air bersih yang
memadai, dalam arti secara kuantitas,
kualitas maupun kontinuitas sesuai dengan
harapan masyarakat. Mengingat selama ini
ketersediaan air bersih masih kurang
dibandingkan dengan kebutuhan
masyarakat.
Upaya pemenuhan kebutuhan air
bersih pada suatu daerah hendaknya
memperhatikan ketersediaan sumber air
yang telah ada. Keberadaan air bersih
merupakan sesuatu unsur yang sangat
penting dalam kehidupan manusia sehingga
tidak dapat terlepas dari tata kehidupan.
Pemanfaatan air bersih tidak hanya terbatas
pada kebutuhan rumah tangga saja, tetapi
juga menyangkut pada fasilitas-fasilitas
pelayanan ekonomi dan sosial ataupun
kebutuhan dasar bagi manusia dimana
kebutuhannya akan selalu meningkat. Dalam
rangka peningkatan kesejahteraan
masyarakat dan mengantisipasi
perkembangan daerah, maka perlu
diusahakan penyediaan air bersih secara
memadai baik dari segi kuantitas maupun
kualitasnya sehingga aman dikonsumsi oleh
manusia.
Sistem jaringan pipa merupakan
komponen utama dari sistem distribusi air
bersih atau air minum, dimana merupakan
suatu jaringan yang digunakan untuk
mengalirkan/mendistribusikan air ke
masyarakat. Aliran terjadi karena adanya
perbedaan tinggi tekanan di ke dua tempat,
tekanan terjadi karena adanya perbedaan
elevasi muka air atau karena digunakannya
pompa yang lebih sering mengalirkan air
dari tempat yang rendah ke tempat yang
lebih tinggi.
Ketersediaan air di muka bumi
sebenarnya sangat melimpah karena dua
pertiga permukaan bumi tertutupi air. Bumi
memiliki sekitar 1,3 - 1,4 milyar km3 air,
yang terbagi atas 97,5% berupa air laut,
1,75% berbentuk es dan 0,73% berada di
daratan sebagai air sungai, air danau,
airtanah dan sebagainya dan hanya 0,001%
berbentuk uap di udara (Sosrodarsono,
1977:1). Jika melihat kondisi tersebut maka
kita hanya menggunakan tidak lebih dari 1%
dari jumlah air seluruhnya. Dengan
terbatasnya ketersediaan air yang bisa
dioptimalkan, kita dituntut untuk dapat
menggunakan air sehemat mungkin.
Identifikasi Masalah
Dengan semakin berkurangnya
kualitas dan kuantitas air permukaan sebagai
salah satu sumber kehidupan makhluk hidup
terutama kebutuhan hidup manusia, maka
pemenuhan kebutuhan air tersebut harus
didukung dengan pemanfaatan air tanah
sebagai sumber air bersih. Menurut
informasi pejabat setempat, kedalaman
sumur dangkal berkisar antara 15-20m
bahkan ada yang mencapai 25m. Sedangkan
resiko pencemaran sebagai akibat limbah
industri rumah tangga juga mencapai pada
kedalaman 25m lebih tepatnya lagi di RW
IX Kelurahan Blimbing, air yang berasal
dari sumur kualitas nya tidak terlalu baik
karena terkena rembesan dari selokan.
Rumusan Masalah
Berdasarkan dengan tinjauan latar belakang
dan batasan masalah tersebut, maka dapat
dirumuskan rumusan masalah sebagai
berikut.
1. Berapakah besarnya kebutuhan air
bersih di lokasi studi?
2. Bagaimana neraca distribusi air bersih
pada wilayah studi?
3
3. Bagaimana perencanaan jaringan
distribusi air bersih menggunakan program
WaterCad ν 8 XM Edition?
Tujuan dan Manfaat
Tujuan studi ini antara lain adalah sebagai
berikut:
1. Memperkirakan berapa besar
kebutuhan air bersih di wilayah studi.
2. Merencanakan sistem jaringan
distribusi air untuk memenuhi kebutuhan air
bersih masyarakat Kelurahan Blimbing RW
IX.
3. Mengetahui dan menganalisis
perencanaan sistem jaringan distribusi air
bersih dari segi hidrolika dan sistem
operasinya dengan menggunakan paket
program WaterCad ν 8 XM Edition.
Manfaat yang di harapkan dari studi ini
adalah untuk mempermudah mendapatkan
air bersih dan layak pakai bagi masyarakat
setempat di RW IX kel Blimbing.
II. METODOLOGI PERENCANAAN
A. Kebutuhan Air Bersih
Kebutuhan air adalah jumlah air
yang dipergunakan secara wajar untuk
keperluan pokok manusia (domestik) dan
kegiatan-kegiatan lainnya yang memerlukan
air. Pada umumnya banyak diperlukan oleh
masyarakat untuk memenuhi kebutuhan
sehari-hari.
Pemakaian air oleh masyarakat tidak
terbatas pada keperluan domestik, namun
untuk keperluan industri dan keperluan
perkotaan. Besarnya pemakaian oleh
masyarakat dipengaruhi oleh banyak faktor,
seperti tingkat hidup, pendidikan, tingkat
ekonomi dan kondisi sosial. Dengan
demikian, dalam perencanaan suatu sistem
penyediaan air, kemungkinan penggunaan
air dan variasinya haruslah diperhitungkan
secermat mungkin (Linsley, 1996:91).
Macam kebutuhan air bersih umumnya
dibagi atas dua kelompok yaitu:
1. Kebutuhan Domestik
2. Kebutuhan Non Domestik
Hidraulika Aliran Pada Sistem Jaringan
Pipa Air Bersih
Air di dalam pipa selalu mengalir
dari tempat yang memiliki tinggi energi
lebih besar menuju tempat yang memiliki
tinggi energi lebih kecil. Aliran tersebut
memiliki tiga macam energi yang bekerja di
dalamnya, yaitu (Priyantoro, 1991:5):
1. Energi kinetik, yaitu energi yang
ada pada partikel massa air
sehubungan dengan kecepatannya.
2. Energi tekanan, yaitu energi yang
ada pada partikel massa air
sehubungan dengan tekanannya.
3. Energi ketinggian, yaitu energi
yang ada pada partikel massa air
sehubungan dengan ketinggiannya
terhadap garis refrensi (datum
line).
Pada jaringan distribusi air bersih,
pipa merupakan komponen yang utama.
Pipa berfungsi sebagai sarana mengalirkan
zat cair dari suatu titik simpul ke titik simpul
yang lain. Aliran dalam pipa timbul bila
terjadi perbedaan tekanan pada dua tempat,
yang bisa terjadi karena adanya perbedaan
elevasi muka air atau karena digunakannya
pompa.
Kehilangan Tinggi Tekan (Head loss)
Pada perencanaan jaringan pipa air
tidak mungkin dapat dihindari adanya
kehilangan tinggi tekan selama air mengalir
melalui pipa tersebut. Kehilangan tinggi
tekan dalam pipa dapat dibedakan menjadi
kehilangan tinggi tekan mayor (major
losses) dan kehilangan tinggi tekan minor
(minor losses).
Dalam merencanakan sistem
jaringan distribusi air bersih, aliran dalam
pipa harus berada pada kondisi aliran
turbulen. Untuk mengetahui kondisi aliran
dalam pipa turbulen atau tidak, dapat
dihitung dengan identifikasi bilangan
4
Reynold menggunakan persamaan berikut
(Triatmodjo, 1996:4):
Re =
VD.
dengan :
Re = Bilangan Reynold
D = diameter pipa (m)
V = kecepatan rerata (m/det)
υ = kekentalan kinematik (m2/det)
(Tabel 1)
Dari perhitungan bilangan Reynold,
maka sifat aliran di dalam pipa dapat
diketahui dengan kriteria sebagai berikut
(Triatmodjo, 1996:5):
Re < 2000→ aliran bersifat laminer
Re = 2000 – 4000→ aliran bersifat
transisi
Re > 4000→ aliran bersifat turbulen
Tabel 1. Kekentalan Kinematik Air
Suhu
(oC)
Kekentalan
Kinematik
(m2/det)
Suhu
(oC)
Kekentalan
Kinematik
(m2/det)
0
5
10
15
20
25
30
1,785 . 10-6
1,519 . 10-6
1,306 . 10-6
1,139 . 10-6
1,003 . 10-6
0,893 . 10-6
0,800 . 10-6
40
50
60
70
80
90
100
0,658 . 10-6
0,553 . 10-6
0,474 . 10-6
0,413 . 10-6
0,364 . 10-6
0,326 . 10-6
0,294 . 10-6 Sumber : Priyantoro, 2001
Kehilangan Tinggi Mayor (Major Losses)
Tegangan geser yang terjadi pada
dinding pipa merupakan penyebab utama
menurunnya garis energi pada suatu aliran
(major losses) selain bergantung juga pada
jenis pipa. Ada beberapa teori dan formula
untuk menghitung besarnya kehilangan
tinggi tekan mayor ini yaitu dari Hazen-
Williams, Darcy-Weisbach, Manning, dan
Chezy. Adapun besarnya kehilangan tinggi
tekan mayor dalam kajian ini dihitung
dengan persamaan Hazen-Williams
(Webber, 1971:121):
54,063,0354.0 SRACQ hw
54,063,0354.0 SRCV hw (2-14)
63.0
54.054.0 82.2
D
xVLX
CHf
dengan:
V = kecepatan aliran pada pipa (m/det)
Chw = koefisien kekasaran pipa Hazen-
Williams
A = luas penampang aliran (m2)
Q = debit aliran pada pipa (m3/det)
L = panjang pipa (m)
S = kemiringan hidraulis
R = jari-jari hidrolis (m)
= D
D
P
A
2
41
R = 4
D
Hf = kehilangan tekanan (m)
Dari persamaan Q = V.A, maka
didapatkan persamaan kehilangan tinggi
tekan mayor menurut Hazen-Williams
sebesar (Sularso, 2000:31): 85,1Qkh f
dengan:
87,485,1
666,10
DC
Lk
hw
dengan:
hf = kehilangan tinggi tekan mayor (m)
k = koefisien karakteristik pipa
D = diameter pipa (mm)
L = panjang pipa (m)
Chw = koefisien kekasaran pipa Hazen-
Williams (Tabel 2.)
Q = debit aliran pada pipa (m3/det)
Tabel 2. Koefisien Kekasaran Pipa
Hazen-Williams (Chw)
No Bahan Pipa Nilai Koefisien
Hazen-Williams (Chw)
1 Asbestos Cemen 140
2 Brass 130 – 140
3 Brick sewer 100
4 Cast iron :
- New unlined 130
5
No Bahan Pipa Nilai Koefisien
Hazen-Williams (Chw)
- 10 years old 107 – 113
- 20 years old 98 – 100
- 30 years old 75 – 90
- 40 years old 64 – 83
5 Concrete or Concrete lined
- Steel forms 140
- Wooden forms 120
- Sentrifugally spun 135
6 Copper 130 – 140
7 Galvanized iron 120
8 Glass 140
9 Lead 130 – 140
10 Plastic 140 – 150
11 PVC 130 – 150
12 Steel
- Coal-tarenamel lined 145 – 150
- New unlined 140 – 150
- Riveted 110
13 Tin 130
14 Vitrified clay (Good
condition) 110 – 140
15 Wood stave (Average
condition) 120
Sumber : Haestad, 2001 : 290
Kehilangan Tinggi Minor (Minor Losses) Kehilangan energi minor diakibatkan
oleh adanya belokan pada pipa sehingga
menimbulkan turbulensi. Selain itu juga
dikarenakan adanya penyempitan maupun
pembesaran penampang secara mendadak.
Hal tersebut umumnya dibangkitkan oleh
adanya katup dan sambungan pipa atau
fitting (Haestad, 2001).
Pada pipa-pipa yang panjang,
kehilangan minor ini sering diabaikan tanpa
kesalahan yang berarti (L/D >>1000), tetapi
dapat menjadi cukup penting pada pipa yang
pendek (Priyantoro, 1991:37). Kehilangan
minor pada umumnya akan lebih besar bila
terjadi perlambatan kecepatan aliran di
dalam pipa dibandingkan peningkatan
kecepatan akibat adanya pusaran arus yang
ditimbulkan oleh pemisahan aliran dari
bidang batas pipa (Linsley, 1989:273).
Adapun kehilangan tinggi tekan minor dapat
dihitung dengan persamaan berikut:
g
VkhLm
2
.
dengan:
hLm = kehilangan tinggi minor (m)
V = kecepatan rata-rata dalam pipa
(m/det)
g = percepatan gravitasi (m/det2)
K = koefisien kehilangan tinggi tekan
minor (Tabel 2)
Besarnya nilai koefisien K sangat
beragam, tergantung dari bentuk fisik
pengecilan, pembesaran, belokan, dan katup.
Namun nilai K ini masih merupakan
pendekatan karena dipengaruhi bahan,
kehalusan sambungan, dan umur
sambungan. Adapun nilai K dapat dilihat
pada Tabel 3.
Tabel 3. Koefisien Kehilangan Tinggi
Tekan Berdasarkan Perubahan Bentuk
Pipa (K) Jenis
Perubahan
Bentuk Pipa
K Jenis
Perubahan
Bentuk Pipa
K
Inlet
Bell mounth
Rounded
Sharp Edged Projecting
Pengecilan Tiba-
tiba
D2/D1 = 0,80
D2/D1 = 0,50
D2/D1 = 0,20
Pengecilan
Mengerucut
D2/D1 = 0,80 D2/D1 = 0,50
D2/D1 = 0,20
Pembesaran
Tiba-tiba
D2/D1 = 0,80
D2/D1 = 0,50 D2/D1 = 0,20
Pembesaran
Mengerucut
D2/D1 = 0,80
D2/D1 = 0,50 D2/D1 = 0,20
0,03 –
0,05
0,12-0,25
0,50
0,80
0,18
0,37 0,49
0,05 0,07
0,08
0,16
0,57
0,92
0,03
0,08 0,13
Belokan 90o
R/D = 4
R/D = 2
R/D = 1
Belokan
Tertentu
θ = 15o
θ = 30o
θ = 45o
θ = 60o
θ = 90o
T (Tee)
Aliran
searah
Aliran
bercabang
Persilangan
Aliran
searah
Aliran
bercabang
45o Wye
Aliran
searah
Aliran
bercabang
0,16-0,18
0,19-0,25
0,35-0,40
0,05
0,10
0,20
0,35
0,80
0,03-0,04
0,75-1,80
0,50
0,75
0,30
0,50
Sumber : Haestad, 2001
6
III. Hasil dan Pembahasan
a. Analisis Kebutuhan Air Bersih.
Besar debit yang tersedia pada saat
ini adalah sebesar antara 1.5 liter/detik – 3
liter/detik untuk sekarang ini debit yang di
pompa ke tendon sebesar 1,5 liter/detik yang
terletak di RW IX kelurahan Blimbing dan
akan ditampung di tandon, dengan dimensi
L = 3,5 meter P = 5 meter dan T = 2 meter,
dengan demikian kapasitas 26,25 m3. Letak
tendon berada pada elevasi + 468, adapun
gambar kontruksi sumur bor akan
ditunjukkan pada gambar 4.3. Jumlah rumah
yang akan didistribusi pada saat ini adalah
74 rumah dengan rata-rata jumlah anggota
keluarga tiap rumah adalah 5 jiwa/rumah.
Ada pun debit dari pompa pada saat ini
adalah 1,5 liter/detik, Untuk mengetahui
jumlah kebutuhan air pada daerah studi
menggunakan tahapan perhitungan dibawah
ini:
1. Menghitung jumlah penduduk dengan
rumus:
Jumlah penduduk =
Jumlah pelanggan air bersih x rata-rata
anggota keluarga
2. Menghitung kebutuhan air bersih dengan
rumus:
Kebutuhan air bersih =
Jumlah penduduk x standart kebutuhan air
bersih
Kebutuhan distribusi air bersih
dihitung berdasarkan jumlah penduduk
dikali standar kebutuhan air bersih yaitu 100
liter/orang/hari(Kriteria Perencanaan Ditjen
Cipta Karya Dinas PU). Dalam penelitian ini
jumlah penduduk dihitung berdasar jumlah
pelanggan air bersih dikalikan rata-rata
anggota keluarga. Rata-rata jumlah anggota
keluarga di RW IX Kelurahan Blimbing
adalah 5 jiwa/keluarga (Hasil interview
ketua RW).
Contoh perhitungan kebutuhan air bersih
adalah sebagai berikut:
Jumlah penduduk =
Jumlah pelanggan air bersih x rata-rata
anggota keluarga
= 74 x 5
= 350 jiwa
Kebutuhan air bersih domestik =
Jumlah penduduk x standart kebutuhan air
bersih
= 350 jiwa x 100 liter/hari
= 35000 liter/hari
= 0,405 liter/detik
Kebutuhan non domestik =
Sekolahan SD= jumlah murid 133 x 5
liter/hari = 665 liter/ hari
Taman kanak-kanak = jumlah murid 24 x
5 liter/hari= 120 liter/hari
Mushola = 2000 liter/unit/hari
Jadi jumlah kebutuhan non domestic =
= 665 liter/hari + 120 liter/ hari + 2000
liter/hari
= 2785 liter/hari
= 0,0322 liter/detik
Kebutuhan air bersih = kebutuhan air bersih
domestik + kebutuhan air bersih non
domestic
= 35000 liter/hari + 2785 liter/hari
= 37785 liter/hari
= 0,437 liter/detik
Berdasarkan perhitungan diatas dapat
diketahui bahwa jumlah debit yang tersedia
sebesar 1,50 liter/detik tidak akan menjadi
masalah dalam perencanaan distribusian air
bersih karena jumlah debit outflow lebih
kecil dari jumlah debit inflow yaitu 0,437
liter/detik untuk jumlah debit outflow dan
1,50 liter/detik untuk debit inflow.
b. Analisa Hidrolika
Kehilangan tinggi tekan mayor
Kehilangan tinggi tekan pada pipa
akibat gesekan (major losses), dapat
dihitung dengan persamaan. Pada studi ini
didesain menggunakan perencanaan sesuai
dengan data berikut yang menggunakan
contoh perhitungan pada pipa P5.
7
Gambar 1. Tampilan jaringan pipa P5
Sumber : Hasil pengerjaan mengunakan program
WaterCAD ver 8XM
Pada studi ini didesain menggunakan
perencanaan sesuai dengan data berikut:
Debit (Q) = 0,0005661
m3/det
Panjang pipa (L) = 17 m
Koefisien kekasaran pipa (Chw) =
150 (pipa PVC)
Diameter pipa (D) = 0,0381 m
(1,5”)
Dari data tersebut sehingga didapatkan,
87,485,1.
.67,10
DC
Lk
hw
87,185,1 0381,0.150
)17.(67,10k
k = 7,2133
sehingga dari nilai tersebut, dengan
menggunakan persamaan didapatkan
kehilangan tinggi tekan mayor sebagai
berikut:
85,1.Qkh f
85,10005661,0).7,2133(fh
hf = 7,095x10-6 m
Kehilangan tinggi tekan minor
Dalam menghitung besarnya
kehilangan tinggi tekan minor dapat
menggunakan persamaan. sebagai berikut:
g
vkhLm
2.
2
Pada studi ini kehilangan tinggi tekan minor
disebabkan oleh 3 (tiga) faktor, yaitu: pada
inlet, belokan, dan pada outlet.
Direncanakan menggunakan pipa sesuai
dengan data perencanaan sebagai berikut:
Debit (Q) = 0,0005661
m3/det
Diameter pipa (D) = 0,0381 m
(1,5”)
Koefisien kehilangan tinggi tekan minor
disesuaikan dengan bentuk pipa. Berikut
merupakan analisa perhitungannya.
20381,014,34
1xA
A = 0,001395 m2
001395,0
0005661,0v
v = 0,4058 m/det
Sehingga dengan g sebesar 9,81 m/detik2
didapatkan:
a. pipa inlet, dengan k = 0,5 (bell mounth)
81,92
4058,05,0
2
xxhLm
hlm = 0,004196 m
b. akibat belokan, dengan k = 0,8 (belokan
900)
81,92
4058,08,0
2
xxhLm
hlm = 0,006713 m
c. pipa outlet, k = 1 (ujung keluar pipa)
81,92
4058,01
2
xxhLm
hlm = 0,008393 m
Didapatkan total kehilangan tinggi tekan
(minor losses) sebesar 0,0193 m
c. Analisa Tampungan Air
Analisa tampungan air membahas
tentang dimensi dari pola operasi
perhitungan kebutuhan air baku. Kapasitas
maupun dimensi tandon tergantung dari
rencana lamannya pengoperasian pompa.
Dari analisa kebutuhan air baku didapatkan
bahwa kebutuhan penduduk rata-rata per
hari sebesar 0.437 liter/detik. Dengan
8
kemampuan pompa 1,50 liter/detik, untuk
analisa tandon ada 2 simulasi yang pertama
pola operasi pompa selama 14 jam mulai
start jam 2 dan yang kedua pola operasi
pompa 13 jam mulai start jam 1 untuk
memenuhi kebutuhan air baku penduduk
tersebut. Untuk lebih jelasnya berikut
merupakan contoh perhitungan simulasi
volume tandon dengan prosentase penduduk
terlayani sebesar 100% dan kehilangan air
sebesar 15%, pada jam ke-3.
Contoh perhitungan volume tandon I :
1. Pola operasi pompa on
2. Faktor beban konsumen (multiplier) =
0,45
3. Debit inflow = 1,50 liter/detik
4. Debit outflow (kebutuhan rerata
penduduk sebesar 0,437 liter/detik)
437,045,0 xQoutflow = 0,197
liter/detik
5. Volume inflow = 1,5 liter/detik
= 1000
60605,1 xx= 5,4 m3
6. Volume outflow = 0,197 liter/detik
= 1000
6060197,0 xx= 0,71
m3
7. Volume
= volume jam ke-2 + volume
inflow – volume outflow
= 4,33 m3 + 5,4 m3 – 0,71 m3 =
9,02 m3
8. Volume air total
= volume jam ke 3 + volume
tampungan mati
= 9,02 m3 + 1,75 m3 = 10,77 m3
9. Kedalaman air
= volume air total jam ke 3 / luas
tandon
= 10,77 m3 / 17,5 m2 = 0,62 m
Contoh perhitungan volume tandon II :
Pola operasi pompa on
1. Faktor beban konsumen (multiplier) =
0,45
2. Debit inflow = 1,50 liter/detik
3. Debit outflow (kebutuhan rerata
penduduk sebesar 0,437 liter/detik)
437,045,0 xQoutflow = 0,197
liter/detik
4. Volume inflow = 1,5 liter/detik
= 1000
60605,1 xx= 5,4 m3
5. Volume outflow
= 0,197 liter/detik
= 1000
6060197,0 xx= 0,71 m3
6. Volume
= volume jam ke-2 + volume inflow –
volume outflow
= 9,73 m3 + 5,4 m3 – 0,71 m3 = 14,42
m3
7. Volume air total
= volume jam ke 3 + volume
tampungan mati
= 14,42 m3 + 1,75 m3 = 16,17 m3
8. Kedalaman air
= volume air total jam ke 3 / luas
tandon
= 16,17 m3 / 17,5 m2 = 0,92 m
Nilai volume tergantung dari
kebutuhan fluktuatif volume outflow dan
volume inflow yang masuk. Nilai volume
terbesar merupakan nilai volume efektif
yang digunakan dalam acuan perencanaan
tandon. Berikut merupakan rekapitulasi hasil
perhitungan volume tandon dalam satu hari.
9
Gambar 2. Grafik hubungan kebutuhan air
bersih, inflow dan outflow pada simulasi I Sumber: Hasil perhitungan
Gambar 3. Grafik hubungan kebutuhan air
bersih, inflow dan outflow pada simulasi II Sumber: Hasil perhitungan
Analisa hasil dari operasi pompa tersebut
dapat dijelaskan bahwa dalam satu hari total
volume debit inflow yang dihasilkan
simulasi I sebesar 75,60 m3/hari dengan 14
jam pompa on pada gambar grafik 2
bahwasan nya banyak air terbuang pada jam
tidak efektif karena kebutuhan air menurun
sedang debit inflow meningkat dan simulasi
II sebesar 70,20 m3/hari dengan 13 jam
pompa on gambar grafik 3 menunjukan
bahwa pada waktu kebutuhan menurun
maka pasokan air ditandon juga menurun
maka kelebihan air tidak akan terjadi.
Artinya bahwa kedua simulasi lebih dari
cukup untuk pemenuhan kebutuhan air baku,
yaitu sebesar 37,00 m3/hari.
Pada perhitungan tersebut juga
didapatkan volume efektif tandon sebesar 37
m3. Mengacu pada hasil volume efektif
tandon, selanjutnya dianlisa dimensi
tampungan yang dibutuhkan dalam
penyediaan air baku. Dalam studi ini
direncanakan dimensi tampungan berbentuk
balok (non-silindris).
Vol.eff.hitung ≥ volume efektif tandon,
maka didapatkan:
Heff = 2,00 m
Hjagaan = 0,1 m dan Hmati = 0.1 m
Htotal = 2,20 m
Panjang = 5 m dan lebar = 3,5 m
Vol.eff = (5 x 3,5) x 2,0 m
= 35 m3
Vol.mati = (5 x 3,5) x 0,1 m
= 1,75 m3
Vol.total = (5 x 3,5) x (2,0m + 0,1m +
0,1m)
= 38,5 m3
Dari hasil tersebut dapat diketahui
dimensi tampungan dalam studi penyediaan
air baku, ini yaitu: panjang 5 m, lebar 3,5 m
dan Heff 2,2 m sangat aman untuk
menampung volume efektif tandon 37 m3.
10
Gambar 4. Peta jaringan perpipaan
Hasil Simulasi Pada Pipa
Penentuan diameter pipa dilakukan
dengan sistem trial and error menyesuaikan
dengan kondisi lapangan dan hasil running
program. Berikut merupakan perencanaan
jenis pipa dan diameternya.
Menggunakan pipa GI untuk jaringan
perpipaan dari sumber ke tendon, dan
dari pipa sekunder ke SR ( Sambungan
Rumah) dan pipa PVC dari tandon ke
daerah layanan (junction).
Diameter untuk pipa GI adalah 2 inc
dan 0,5 inc.
Diameter pipa PVC adalah 1,5 inc dan
1 inc
Diameter pipa yang digunakan hanya
untuk memenuhi kebutuhan dari yang
direncanakan, sifatnya bisa berubah
tergantung kondisi di lapangan.
Hasil simulasi pipa khususunya pada jam
minimum (pukul 00.00) dan jam puncak
(pukul 06.00) dapat diketahui pada tabel
berikut.
Tabel 4. Hasil Simulasi I Pada Pipa 5
Time Flow Velocity Kontrol Headloss
Gradient Kontrol
(hours) (ltr/s) (m/s) (0,2 ≥ v
≥ 4,5) (m/km)
(hf ≤
15)
01.00 0.20 0.10 TIDAK 0.28 OK
02.00 0.26 0.13 TIDAK 0.48 OK
03.00 0.44 0.22 OK 1.19 OK
04.00 0.62 0.31 OK 2.30 OK
05.00 0.71 0.35 OK 2.97 OK
06.00 0.75 0.37 OK 3.27 OK
07.00 0.72 0.36 OK 3.04 OK
08.00 0.68 0.33 OK 2.71 OK
09.00 0.64 0.32 OK 2.46 OK
10.00 0.60 0.30 OK 2.17 OK
11.00 0.57 0.28 OK 1.96 OK
12.00 0.56 0.28 OK 1.91 OK
13.00 0.57 0.28 OK 1.97 OK
14.00 0.58 0.29 OK 2.05 OK
15.00 0.61 0.30 OK 2.26 OK
16.00 0.65 0.32 OK 2.53 OK
17.00 0.64 0.32 OK 2.43 OK
18.00 0.54 0.27 OK 1.79 OK
19.00 0.39 0.19 OK 0.97 OK
20.00 0.26 0.13 TIDAK 0.46 OK
21.00 0.20 0.10 TIDAK 0.28 OK
22.00 0.15 0.07 TIDAK 0.17 OK
23.00 0.14 0.07 TIDAK 0.14 OK
24.00 0.17 0.08 TIDAK 0.20 OK
Gambar 5. Pipa 5 pada denah perencanaan
distribusi air bersih program water cad
Sumur
+ 456,30+ 468,00
+ 461,00
+ 4
60
,90
+ 460,65
+ 460,70 + 460,35
+ 460,00
+ 460,30
+ 460,45
+ 460,50+ 460,05
+ 460,40
+ 460,15+ 460,30+ 4
60
,00
+ 460,20
+ 460,90
+ 460,60
+ 460,35
+ 460,70
+ 460,70
+ 460,65
+ 460,55
+ 460,50
+ 460,45
+ 4
60
,50
+ 4
60
,50
+ 4
60
,45+ 4
60
,45
+ 460,55
+ 460,45 + 460,35 + 460,25
+ 460,55
+ 460,45 + 460,35 + 460,25
+ 460,35 + 460,25 + 460,15
+ 460,15+ 460,25+ 460,35+ 460,45
+ 4
60
,20
+ 4
60
,15
+ 4
60
,10
+ 4
60
,05
+ 460,25
+ 460,20+ 460,15 + 460,10 + 460,05 + 460,00
+ 460,00+ 460,05+ 460,10+ 460,15+ 460,20
+ 460,75
+ 460,70+ 460,65
+ 460,55 + 460,45 + 460,35 + 460,25 + 460,15
+ 460,15+ 460,25+ 460,35+ 460,45+ 460,55+ 460,65+ 460,75
+ 460,05 + 459,95
+ 460,05 + 459,95
+ 460,60 + 460,50 + 460,45 + 460,35
+ 460,45 + 460,35
+ 460,35+ 460,30
+ 460,25+ 460,20
+ 4
60,1
5
+ 4
60,1
5
+ 460,45
+ 4
60
,30
TANDON
SDN
TK
MUSHOLA
MCK UMUM
KOLAM
RESAPAN AIR
2''
1.5''
1''
1/2''
SKEMA JARINGAN DISTRIBUSIAIR BERSIH
DIGAMBAR OLEH :
TANGGAL
Perencanaan Jaringan Distribusi Air Bersih
Denah Perencanaan Distribusi Air Bersih
Judul skripsi :
Kota MalangDi RW IX kelurahan Blimbing
Judul gambar :
SKALA
DOSEN PEMBIMBING :
1. Prof. Dr. Ir. Mohammad Bisri, MS.
2. Ir. M. Janu Ismoyo
Muhammad Hasanudin (0810643026)
PIPA
11
IV. KESIMPULAN
Berdasarkan rumusan masalah dan hasil
dari perhitungan yang telah dilakukan maka
dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai
berikut :
1. Berdasarkan hasil survey di lokasi studi
besar kebutuhan pokok penduduk 100
l/hari, jumlah Sambungan rumah (SR)
74 Rumah, Rata-rata per rumah diisi 5
orang dengan demikian jumlah
penduduk ada 350 jiwa. Kebutuhan air
bersih domestic 35000 liter/hari atau
sama dengan 0,405 liter/detik
Serta kebutuhan non domestik, karena di
sekitar terdapat Sekolah dasar, Taman
Kanak-kanak, dan Mushola dengan
jumlah 2785 liter/hari atau 0,0322
liter/detik
Sehingga kebutuhan Air Bersih RW IX
37785 liter/hari atau sama dengan 0,437
liter/detik.
2. Maka neraca kebutuhan penduduk dan
ketersedian air bersih adalah sebagai
berikut dengan kebutuhan penduduk
0,437 liter/detik dan kapasitas pompa 1,5
liter/detik maka kelebihan Air sebesar
1,063 liter/detik, maka dengan
memompa air selama 13 jam akan
menghasilkan air sebesar 70200 liter/hari
sudah cukup untuk memenuhi kebutuhan
penduduk domestik dan non domestik
sebesar 37785 liter/hari maka kelebihan
air sebesar 32415 liter/hari
3. Sedangkan hasil analisa jaringan
perpipaan yang dilakukan dengan
program waterCAD v.8 XM Edition
sebagai berikut:
Pipa Primer dan Sekunder:
Pressure Head pada jam 06.00 WIB
berkisar antara 0,8 – 1,0 atm.
Velocity atau kecepatan pada jam
06.00 WIB 0.193 – 0.768m/detik
Headloss Gradient atau Kemiringan
garis hidrolis berkisar pada jam
06.00 WIB antara 1.032 –
12.636m/km
Pipa Sambungan Rumah (SR):
Pressure Head pada jam 06.00 WIB
berkisar antara 0,8 – 1,0 atm.
Velocity atau kecepatan pada jam
06.00 WIB 0.182 m/detik
Headloss Gradient atau Kemiringan
garis hidrolis berkisar pada jam
06.00 WIB antara 2,317 – 3,721
m/km
DAFTAR PUSTAKA 1. Anonim, 1987. Buku Utama Sistem
Jaringan Pipa. Jakarta : Ditjen Cipta
Karya, Direktorat Air Bersih.
2. Anonim, 2007. Pedoman Penyusunan
Perencanaan Teknis Pengembangan
Sistem Penyediaan Air Minum. Jakarta :
Departemen Pekerjaan Umum, Ditjen
Cipta Karya, Direktorat Air Bersih.
3. Danaryanto, dkk. 2010. “Manajemen Air
Tanah Berbasis CAT”. Bandung:
Kementerian ESDM.
4. Ditjen Cipta Karya. 1994. Sistem
Jaringan Pipa. Jakarta : Ditjen Cipta
Karya.
5. Ditjen Cipta Karya. 2007. Pedoman
Penyusunan Perencanaan Teknis
Pengembangan Sistem Penyediaan Air
Minum Lampiran III. Jakarta : Ditjen
Cipta Karya.
6. Haestad Methods. 2001. Computer
Applications In Hydraulic Engineering.
Waterbury CT, USA : Haestad Press.
7. Linsley, R. K. dan Franzini, J B. 1986.
Teknik Sumberdaya Air. Jilid I dan Jilid
II, Edisi Ketiga, Terjemahan Djoko
Sasongko. Jakarta : Penerbit Erlangga.
8. Mochammad Ibrahim, Aniek
Masrevaniah, Very Dermawan. (Analisa
Hidrolis Pada Komponen Sistem
Distribusi Air Bersih Dengan Waternet
Dan Watercad Versi 8 (Studi Kasus
Kampung Digiouwa, Kampung Mawa
Dan Kampung Ikebo, Distrik Kamu,
Kabupaten Dogiyai)
12
9. https://docs.google.com/viewer?a=v&q=
cache:MZdzWsRzQgJ:jurnalpengairan.u
b.ac.id/index.php/jtp/article/download/1
32/131+&hl=id&gl=id&pid=bl&srcid=
ADGEEShsORfpWyAoGUIci4FjH_Go8
9UQVe4SkTRVDMYoG3_z_BuUCGeP
yTZe4fmqh__9ZrI3MquVKvJfPKRt3fh
mOPOSxgGd7tWn8Lz8IFnxHHw9t_0C
WpsQSNueVcNdWOVmDUTwT&sig=
AHIEtbRPcW5AxQd8YN0bFUBP8Wo
XGlxzg
10. Priyantoro, Dwi. 1991. Hidrolika
Saluran Tertutup (Edisi Pertama). Buku
Tidak Diterbitkan. Malang : Jurusan
Pengairan Fakultas Teknik Universitas
Brawijaya.
11. Sularso, & Tahara, Haruo. 2000. Pompa
dan Kompresor. Jakarta : PT. Pradnya
Paramita.
12. Triatmadja, Radianta. 2009. Hidraulika
Sistem Jaringan Perpipaan Air Minum.
Yogyakarta : Penerbit Beta Offset.
13. Triatmodjo, Bambang. 1993 Hidraulika
I dan Hidraulika II. Yogyakarta :
Penerbit Beta Offset.