aplikasi software watercad untuk studi perencanaan dan
TRANSCRIPT
Aplikasi Software WaterCAD untuk Studi Perencanaan dan
Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih di PDAM Unit Ngajum
Wahyu Nandiar N
1, Ir. Moh. Sholichin, MT., Ph.D.,
2 Rahmah Dara Lufira, ST., MT.
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-mails: [email protected]
ABSTRAK
PDAM Unit Ngajum merupakan salah satu dari 25 Unit PDAM di Kabupaten Malang.
Pada saat ini PDAM Unit Ngajum mengambil sumber dari Sumber Ubalan sebesar 20 l/dtk.
Pada kondisi existing tahun 2014 PDAM Unit Ngajum dapat melayani 1698 SR dari 5598 SR
atau sebesar 30% dari total SR daerah pelayanan dengan panjang jaringan distribusi air bersih
sepanjang 5,7 km.
Pada studi ini akan dilakukan perencanaan dan pengembangan hingga tahun 2030.
Perencanaan pengembangan dengan menambah daerah layanan menuju Desa Jatikerto dengan
panjang jalur distribusi air bersih sepanjang 2,15 km dan penambahan prosentase layanan dari
30% menjadi 40%. Simulasi jaringan distribusi air bersih dibantu oleh program WaterCAD
V8i. Simulasi dengan menggunakan bantuan program WaterCAD V8i direncanakan dengan
kondisi tidak permanen dan waktu simulasi 24 jam dengan interval 1 jam.
Dari Hasil simulasi yang dibantu oleh program WaterCAD V8i didapatkan bahwa sistem
jaringan distribusi air bersih PDAM Unit Ngajum hingga tahun 2030 telah memenuhi syarat
kecepatan sebesar 0,1-2,5 m/s, tekanan sebesar 0,5-8 atm, dan headloss gradient sebesar 0-15
m/km. Besarnya rencana anggaran biaya untuk pengembangan ke Desa jatikerto sebesar
sebesar Rp. 1.112.900.000,00 (Satu Miliyar Seratus Dua Belas Juta Sembilan Ratus Ribu
Rupiah)
Kata kunci: air bersih, jaringan pipa, jaringan perpipaan, simulasi program, WaterCAD V8i
ABSTRACT
PDAM Unit Ngajum is one of 25 units of PDAM Malang Regency. At this time PDAM
Unit Ngajum take resources from Source Ubalan of 20 l / sec. In 2014 the existing condition of
PDAM Unit Ngajum can serve 1698 SR from SR 5598 or 30% of the total SR service area with
a network distribution of clean water is 5,7 km.
In this study will done planning and the development until the year 2030. The
development planning is increase the service area to Jatikerto Village with a long line of 2,15
km and increase the precentage of the servise from 30% to 40%. Simulation of network
distribution of clean water carried out with the aid of WaterCAD V8i program. Simulation of
network distribution of clean water by using WaterCAD V8i program were conducted under
not permanent condition and simulation time 24 hours with intervals 1 hour.
From the analysis using WaterCAD V8i program found that the network distribution of
clean water in PDAM Unit Ngajum until the year 2030 has been fulfilled the standard, that is
the velocity of 0,1 – 2,5 m /sec, headloss gradient of 0-15 m / km, and pressure of 0,5 - 8 atm.
The cost to the development for Jatikerto Village of Rp. 1.112.900.000,00 (one billion one
hundred and twelve million nine hundred thousand rupiah)
Keywords: clean water, pipelines, piping, simulation program, WaterCAD v8i
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan pokok bagi
manusia yang dibutuhkan setiap waktu,
sehingga ketersediaannya harus selalu ada
dan berkelanjutan. Penyediaan air bersih
untuk masyarakat mempunyai peranan
yang sangat penting dalam meningkatkan
kesejahteraan dan kesehatan masyarakat.
Kebutuhan air bersih merupakan
kebutuhan yang tidak terbatas dan
berkelanjutan. Sedangkan kebutuhan akan
penyediaan dan pelayanan air bersih dari
waktu ke waktu semakin meningkat yang
terkadang tidak diimbangi oleh
kemampuan pelayanan.
PDAM Unit Ngajum adalah salah satu
dari 25 unit PDAM Kabupaten Malang.
Saat ini PDAM Unit Ngajum
memanfaatkan air dari Sumber Ubalan
dengan debit terpasang sebesar 20 l/dtk
dan debit maksimum yang diambil sebesar
25 l/dtk. PDAM Unit Ngajum pada saat ini
melayani tiga desa yaitu Desa Ngajum,
Desa Palaan, dan Desa Talangagung.
1.2 Identifikasi Masalah
Dengan berkembangnya jumlah
penduduk tiap tahunnya akan memberikan
dampak untuk pengembangan penyediaan
air bersih.
Permasalahan yang ada pada PDAM
Unit Ngajum dalam pelayanan distribusi
air bersih yaitu cakupan pelayanan masih
sekitar 30% dari jumlah penduduk desa
pelayanan. Tingkat kebocoran yang terjadi
sebesar 27,85% dari total produksi.
Pada studi ini akan dilakukan
pengembangan ke Desa Jatikerto dengan
dilakukan penambahan jaringan pipa baru,
kemudian akan dihitung besarnya RAB
yang bertujuan untuk memberikan
masukan kepada PDAM untuk menetukan
besarnya biaya yang harus dikeluarkan dan
besarnya tarif harga air dimasa akan
datang.
Pengembangan dilakukan dengan
menambah pelayanan ke desa baru, hal ini
karena penduduk di desa pelayanan
sebelumnya masih lebih memilih alternatif
sumur dan swadaya masyarakat untuk
memenuhi kebutuhan air bersih mereka.
1.3 Tujuan
Tujuan dari diadakannya studi ini
adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui hasil evaluasi kondisi
existing menggunakan WaterCAD V8i.
2. Mengetahui proyeksi jumlah penduduk
di daerah pelayanan PDAM Unit
Ngajum hingga tahun 2030.
3. Mengetahui proyeksi kebutuhan air
bersih di PDAM Unit Ngajum hingga
tahun 2030.
4. Mengetahui kondisi jaringan distribusi
air bersih hingga tahun 2030 pada tahap
perencanaan dan pengembangan dengan
bantuan WaterCAD V8i.
5. Mengetahui besarnya Rencana
Anggaran Biaya (RAB) yang harus
dikeluarkan pada tahap pengembangan.
2. KAJIAN PUSTAKA
2.1 Proyeksi Pertumbuhan Jumlah
Penduduk
Penentuan 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
memproyeksikan jumlah penduduk di
masa mendatang yaitu:
1. Metode Aritmatik
2. Metode Geometrik
3. Metode Eksponensial
Uji kesesuaian metode dilakukan
dengan perhitungan standar deviasai yang
terkecil dan perhitungan koefisien korelasi
yang mendekati satu.
2.2 Analisa Hidrolika Pada Sistem
Jaringan Pipa Air Bersih
a. Hukum Bernoulli
Aliran dalam pipa memiliki
tigamacam 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
darihukum Bernoulli yaitu apabila tidak
adaenergi yang lolos atau diterima antara
duatitik 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)
Adapun Persamaan Bernoulli dalam
gambar diatas dapat ditulis sebagai berikut
(Priyantoro, 1991:8):
dengan:
w
1
γ
p,
w
2
γ
p =Tinggi tekan di titik 1 dan 2
(m)
2g
V2
1,
2g
V2
2=Tinggi energi dititik 1 dan 2
(m)
p1, p2 =Tekanan di titik 1 dan 2
(kg/m2)
w =Berat jenis air (kg/m3)
V1,V2 =Kecepatan aliran di titik 1 dan
2 (m/dt)
g =Percepatan gravitasi (m/det2);
h1, h2 =Tinggi elevasi di titik 1 dan 2
dari garis yang ditinjau (m);
hl =Kehilangan tinggi tekan dalam
pipa (m)
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)
Pada aliran percabangan pipa juga
berlaku hukum kontinuitas dimana debit
yang masuk pada suatu pipa sama dengan
debit yang keluar pipa. Hal tersebut
diilustrasikan sebagai berikut:
Q1 = Q2 + Q3
A1.V1 = (A2.V2) + (A3.V3)
dengan:
Q1,Q2,Q3 =Debit yang mengalir pada
penampang 1, 2 dan 3
(m3/det)
V1, V2, V3 =Kecepatan pada penampang
1,2 dan 3 (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
tinggitekan 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)
HGL
EGLV1
2
2g
a
P1
V2
2
2g
P 2
a
b b
V1
V2h1
h 2
h L
L 2
2
2 2
2 1
1 1 h
2g v
γ P
h 2g v
γ p
h
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.
Pada pipa yang panjang, kehilangan
minor sering diabaikan tanpa kesalahan
yang berarti (L/D >>1000), tetapi dapat
menjadi cukup penting pada pipa yang
pendek (Priyantoro,1991:37).
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)
- 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
Perubahan
1. Kecepatan 0,1-2,5 m/detik
- Kecepatan kurang dari 0,1 m/detik
a. Diameter pipa diperkecil
b. Ditambahkan pompa
c. Elevasi hulu pipa hendaknya lebih tinggi
(disesuaikan di lapangan)
- Kecepatan lebih dari 2,5 m/detik
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
c. Pemasangan Pressure Reducer Valve
(PRV)
Sumber: Peraturan Menteri Pekerjaan
Umum Penyelenggaraan Pengembangan
SPAM, 2007
2.4 RAB (Rencana Anggaran Biaya) RAB merupakan perkiraan atau estimasi
biaya sebelum bangunan atau proyek
dilaksanakan. Hal-hal yang mencakup dalam
perhitungan RAB antara lain: Harga material bangunan.
Upah Tenaga.
Peralatan (beli atau sewa).
Metode pelaksanaan.
Waktu penyelesain.
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:
a. Melakukan pengumpulan data-data
sekunder berupa data teknis dan data
pendukung lainnya yang digunakan
dalam analisa sistem jaringan distribusi
air bersih.
b. Melakukan evaluasi kondisi existing
jaringan distribusi air bersih.
c. Mengolah data penduduk dan jumlah
layanan.
d. Menghitung kebutuhan air bersih.
e. Merencanakan pengembangan jaringan
yang dilakukan sampai tahun 2030.
f. Melakukan simulasi sistem jaringan
distribusi air bersih menggunakan
program WaterCAD V8i.
Tahapan simulasi sistem jaringan
distribusi air bersih pada WaterCAD V8i
sebagai berikut:
a. Membuka dan memberi nama filebaru
sistem jaringan distribusi airbersih
dalam format WaterCAD(xxx.wtg).
b. Mengisi tahap pembuatan file
barudengan cara:
- Memilih Satuan yang digunakan
dalam sistem operasi program.
- Memilih rumus kehilangan tinggi
tekan dengan Hazen-Williams
padaSoftwareWaterCAD V8i
- Penggambaran pipa dapat secara
Schematic (skema) dan Schalatic
(sebenarnya sesuai dengan skala).
c. Menggambar sistem jaringan distribusi
air bersih dengan memodelkan
komponen seperti sumber, tandon, titik
simpul, dan pipa.
d. Melakukan simulasi sistem jaringan
distribusi air bersih serta menganalisa
hasil yang diperoleh dan apabila hasil
yang didapat tidak sesuai maka dapat
dilakukan perbaikan pada komponen
sistem jaringan distriusi air bersih
sehingga didapatkan hasil yang sesuai.
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Evaluasi Kondisi Existing
Pada kondisi existing PDAM Unit
Ngajum mampu melayani tiga desa yaitu
Desa Ngajum, Desa Palaan, dan Desa
Talangagung dengan panjang jaringan
distribusi sepanjang 5,7 km dan dapat
melayani 1698 SR dari 5598 SR atau
sebesar 30% dari total SR. Debit terpasang
dari Ubalan sebesar 20 l/dtk. Asumsi
kebutuhan air adalah 80 l/org/hari.
Besarnya kebutuhan air bersih rata-rata
sebesar 9,25 l/dtk. Dari hasi running WaterCAD diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat
pukul 00.00 sebesar 4,43 atm.
Sedangkan tekanan minimum terjadi
pada pukul 07.00 sebesar 4,06 atm.
Hasil tersebut sesuai dengan kriteria
perencanaan (maksimum tekanan 8
atm).
Gambar 4.1 Grafik Fluktuasi Tekanan
Kondisi Existing
Headloss gradient terbesar terjadi pada
pukul 07.00 sebesar 0,144 m/km dan
headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,006 m/km.
Gambar 4.2 Grafik Fluktuasi Headloss
Gradient Kondisi Existing
Kecepatan tertinggi terjadi pada saat
pukul 07.00 sebesar 0,14 dan kecepatan
terendah terjadi pada pukul 00.00
sebesar 0,02 m/detik .
Gambar 4.3 Grafik Fluktuasi Kecepatan
Kondisi Existing
4.2 Proyeksi Jumlah Penduduk
Perhitungan proyeksi penduduk
dilakukan dengan 3 metode, yaitu metode
aritmatik, geometrik, dan eksponensial
dengan proyeksi hingga tahun 2030.
Setelah dilakukan perhitungan dengan
ketiga metode kemudian dilakukan uji
kesesuaian menggunakan uji standar
deviasi dengan hasil terkecil dari ketiga
metode dan koefisien korelasi dengan hasil
mendekati satu.
Tabel 4.1 Perhitungan Standar Deviasi
Desa Metode Proyeksi
Geometrik Aritmatik Eksponensial
Ngajum 3675,534 2629,261 3768,081
Palaan 240,865 216,275 242,457
Talangagung 510,479 463,281 513,569
Jatikerto 792,011 685,450 799,411
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 4.18 Perhitungan Koefisien Korelasi
Desa Metode Proyeksi
Geometrik Aritmatik Eksponensial
Ngajum 0,736 0,739 0,736
Palaan 0,993 0,993 0,993
Talangagung 0,890 0,945 0,890
Jatikerto 0,773 0,773 0,773
Sumber : Hasil Perhitungan
Dari ketiga metode tersebut
didapatkan hasil uji standar deviasi yang
terkecil dan koefisien korelasi mendekati
satu adalah metode aritmatik.
Tabel 4.3 Proyeksi Penduduk dengan
Metode Aritmatik Tahun Ngajum Palaan Talangagung Jatikerto
2010 10928 3230 6660 6849
2011 10932 3283 6660 6773
2012 10946 3312 6657 6688
2013 10960 3341 6784 6603
2014 12122 3392 6874 7081
2015 12906 3407 7014 7213
2016 13301 3442 7085 7318
2017 13697 3478 7156 7424
2018 14092 3513 7226 7529
2019 14488 3548 7297 7634
2020 14883 3584 7368 7739
2021 15279 3619 7439 7844
2022 15674 3654 7510 7949
2023 16070 3690 7580 8054
2024 16465 3725 7651 8159
2025 16861 3761 7722 8264
2026 17256 3796 7793 8369
2027 17652 3831 7864 8474
2028 18047 3867 7934 8579
2029 18443 3902 8005 8684
2030 18839 3937 8076 8789
Sumber : Hasil Perhitungan
4.3 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih
Perhitungan Proyeksi kebutuhan air
bersih pada PDAM Singosari:
a. Kebutuhan Domestik dan Non
Domestik
Kebutuhan air bersih terdiri dari 2
macam yaitu kebutuhan domestik dan
kebutuhan non domestik. Berdasarkan
asumsi PDAM Singosari, kebutuhan air
bersih sebesar 80 l/org/hari. Berdasarkan
Permen PU Tentang Penyelenggaraan
Pengembangan SPAM tingkat pelayanan
air untuk kebutuhan non domestik sebesar
15% dari kebutuhan domestik.
b. Fluktuasi Kebutuhan Air
Besarnya pemakaian air pada daerah
studi berbeda pada setiap jamnya karena
terjadinya fluktuasi pada setiap jam
dipengaruhi oleh pemakaian/faktor beban
konsumen.
c. Kehilangan Air
Kehilangan air terdiri atas 2 jenis,
yaitu: kehilangan fisik dan kehilangan
nonfisik. Angka kehilangan air yang
dianggap wajar atau dalam batas toleransi
adalah 30%.
4.4 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 dengan peningkatan prosentase
pelayanan pertahap sebesar meningkat 5%.
Dari perhitungan didapat perhitungan
kebutuhan air bersih sebagai berikut:
Kebutuhan air bersih rata-rata tahun
2020 sebesar 12,37 l/dtk.
Kebutuhan air bersih rata-rata tahun
2025 sebesar 15,97 l/dtk.
Kebutuhan air bersih rata-rata tahun
2030 sebesar 17,42 l/dtk.
4.5 Evaluasi Kondisi Tahap
Pengembangan Sistem Jaringan
Distribusi Air Bersih
Pada tahap pengembangan terjadi
penambahan jumlah pelanggan, sehingga
pengembangan daerah yang dikaji
direncanakan berdasarkan kondisi daerah
existing yang ada, dengan tahap
pengembangan lima tahun yaitu tahap I
pada tahun 2020, tahap II pada tahun 2025,
dan tahap III pada tahun 2030.
4.5.1 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tahun 2020
Perencanaan pengembangan sistem
jaringan distribusi air bersih PDAM Unit
Ngajum pada Tahap I (Tahun 2020)
adalah penambahan jumlah pelayanan dari
30% menjadi 35% dari total penduduk,
penggantian diameter pipa dengan yang
lebih kecil, serta penambahan jaringan
untuk daerah pelayanan Desa Jatikerto
dengan jumlah pelayanan 10% dari total
penduduk dengan jalur pipa sepanjang
2,15 km mulai dari P-115 sampai P-157.
Penggantian pipa yang lebih kecil
dilakukan pada pipa yang memiliki
kecepatan yang tidak memenuhi nilai
kecepatan minimal sebesar 0,1 m/detik. Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada pukul
00.00 yaitu sebesar 4,41 atm.
Sedangkan tekanan minimum terjadi
pada pukul 07.00 sebesar 3,73 atm.
Gambar 4.4 Grafik Fluktuasi Tekanan
Tahap Pengembangan I
Headloss gradient terbesar terjadi pada
pukul 07.00 sebesar 5,295 m/km dan
headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,224 m/km.
Gambar 4.5 Grafik Fluktuasi Headloss
Gradient Tahap Pengembangan I
Kecepatan tertinggi terjadi pada saat
pukul 07.00 sebesar 0,62 dan kecepatan
terendah terjadi pada pukul 00.00
sebesar 0,11 m/detik .
Gambar 4.6 Grafik Fluktuasi Kecepatan
Tahap Pengembangan I
4.5.2 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tahun 2025
Perencanaan tahap II adalah
penambahan prosentase pelayanan akan
ditambahkan dari 35% menjadi 40% untuk
daerah pelayanan sebelum pengembangan,
dan penambahan prosentase untuk desa
pengembangan (Desa Jatikerto)
ditambahkan dari 10% menjadi 17,5%.
Dari hasil simulasi diketahui pipa
pengembangan tahap I masih layak untuk
digunakan pada tahap pengembangan II. Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada pukul
00.00 yaitu sebesar 4,40 atm.
Sedangkan tekanan minimum terjadi
pada pukul 07.00 sebesar 3,35 atm.
Gambar 4.7 Grafik Fluktuasi Tekanan
Tahap Pengembangan II
Headloss gradient terbesar terjadi pada
pukul 07.00 sebesar 7,210 m/km dan
headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,305 m/km.
Gambar 4.8 Grafik Fluktuasi Headloss
Gradient Tahap Pengembangan II
Kecepatan tertinggi terjadi pada saat
pukul 07.00 sebesar 0,73 dan kecepatan
terendah terjadi pada pukul 00.00
sebesar 0,13 m/detik .
Gambar 4.9 Grafik Fluktuasi Kecepatan
Tahap Pengembangan II
4.5.3 Analisis Jaringan Distribusi Air
Bersih Tahun 2030
Pada Tahap III akan dilakukan
penambahan debit sebesar 5 l/dtk,
sehingga debit yang terpasang menjadi 25
l/dtk. Pada Tahap III tidak dilakukan
penambahan prosentase jumlah pelayanan,
hal ini dikarenakan debit yang diambil
hanya dapat memenuhi 40% dari jumlah
penduduk tahun 2030 untuk daerah
pelayanan sebelum pengembangan dan
17,5% dari jumlah penduduk tahun 2030
untuk desa pengembangan (Desa Jatikerto)
dan jaringan distribusi PDAM Unit
Ngajum juga tidak dapat memenuhi syarat
untuk tekanan, kecepatan, dan headloss
gradient apabila dilakukan penambahan
prosentase daerah layanan.
Dari hasil simulasi Tahap
Pengembangan II yang telah dilakukan
dapat diketahui beberapa pipa yang tidak
sesuai lagi untuk digunakan pada Tahap
Pengembangan Tahap III. Penggantian
dilakukan pada P-62 sampai P-106 dari
diameter 4 in menjadi 6 in. Dari hasil running WaterCAD
diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada pukul
00.00 yaitu sebesar 4,87 atm.
Sedangkan tekanan minimum terjadi
pada pukul 07.00 sebesar 3,67 atm.
Gambar 4.10 Grafik Fluktuasi Tekanan
Tahap Pengembangan III
Headloss gradient terbesar terjadi pada
pukul 07.00 sebesar 2,241 m/km dan
headloss gradient terkecil terjadi pada
pukul 00.00 sebesar 0,095 m/km.
Gambar 4.11 Grafik Fluktuasi Headloss
Gradient Tahap Pengembangan III
Kecepatan tertinggi terjadi pada saat
pukul 07.00 sebesar 0,60 dan kecepatan
terendah terjadi pada pukul 00.00
sebesar 0,11 m/detik .
Gambar 4.12 Grafik Fluktuasi Kecepatan
Tahap Pengembangan III
4.6 Rencana Anggaran Biaya untuk
Perencanaan Jaringan Distribusi ke
Desa Jatikerto Studi ini membahas rencana anggaran
biaya untuk rencana pengembangan. Hal
ini bertujuan untuk mempermudah
menentukan besarnya biaya yang harus
dikeluakan dn untuk menentukan tarif
harga yang sesuai.
Perencanaan pengembangan ke Desa
Jatikerto dilakukan penambahan pipa
sepanjang 2150 m dengan material pipa
PVC.
Untuk pengadaan pipa dan aksesoris
pipa didapatkan jumlah anggaran biaya
yang harus dikeluarkan adalah Rp.
164.188.625,00 dan untuk Pekerjaan
Galian, Urugan Tanah & Pemadatan dan
Pemasangan Pipa adalah Rp.
948.698.000,00.
Jadi total rencana anggaran biaya yang
harus dikeluarkan adalah Rp.
1.112.900.000,00 (Satu Miliyar Seratus
Dua Belas Juta Sembilan Ratus Ribu
Rupiah).
5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisa yang telah
Berdasarkan rumusan masalah dan hasil
analisa yang telah dilakukan, maka dapat
diambil beberapa kesimpulan sebagai
berikut:
1. a. Hasil evaluasi kebutuhan air bersih
pada kondisi existing dengan
debit sebesar 20 l/dtk PDAM Unit
Ngajum hanya mampu melayani
30% dari jumlah SR di daerah
pelayanan PDAM Unit Ngajum yaitu
dapat melayani 1698 SR dari total
SR sebesar 5598 SR.
b. Hasil evaluasi sistem jaringan pipa
pada kondisi existing (tahun 2014)
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
pada pukul 00.00. Namun pada
pukul 07.00 syarat kecepatan
minimal dapat terpenuhi. Tekanan
dan headloss gradient pada kondisi
existing (tahun 2014) telah
memenuhi syarat tekanan sebesar
0,5-8 atm dan syarat headloss
gradient sebesar 0-15 m/km.
2. Proyeksi jumlah penduduk untuk
daerah pelayanan PDAM Unit Ngajum
hingga tahun 2030 menggunakan
metode aritmatik, dengan hasil proyeksi
sebagai berikut:
Jumlah penduduk Desa Ngajum
tahun 2030 sebesar 18839 jiwa.
Jumlah penduduk Desa Palaan
tahun 2030 sebesar 3937 jiwa.
Jumlah penduduk Desa
Talangagung tahun 2030 sebesar
8076 jiwa.
Jumlah penduduk Desa Jatikerto
tahun 2030 sebesar 8789 jiwa.
3. Proyeksi kebutuhan air bersih untuk
daerah pelayanan PDAM Unit Ngajum
hingga tahun 2030 adalah sebagai
berikut:
Kebutuhan air bersih rata-rata
sebesar 17,42 l/dtk.
Kebutuhan air bersih harian
maksimum sebesar 20,03 l/dtk.
Kebutuhan air bersih jam puncak
sebesar 26,35 l/dtk.
4. a. Untuk tahap pengembangan jaringan
distribusi air bersih PDAM Unit
Ngajum direncanakan berdasarkan
kondisi daerah existing yang ada,
dengan tahap pengembangan lima
tahun yaitu tahap I pada tahun 2020,
tahap II pada tahun 2025, dan tahap III
pada tahun 2030, berikut adalah tahap
pengembangan yang dilakukan:
Pada tahap pengembangan tahap I
(tahun 2020) dilakukan
penambahan jumlah pelayanan dari
30% menjadi 35% dari total
penduduk, penggantian diameter
pipa dengan yang lebih kecil dari
diameter 6 in dan 4 in menjadi 3 in
untuk pipa yang memiliki
kecepatan kurang dari 0,1 m/s,
serta penambahan jaringan untuk
daerah pelayanan Desa Jatikerto
dengan jumlah pelayanan 10% dari
total penduduk dengan jalur pipa
sepanjang 2,15 km (P115 – P157)
Pada tahap pengembangan tahap II
(tahun 2025) dilakukan
penambahan prosentase pelayanan
dari 35% menjadi 40% untuk
daerah pelayanan sebelum
pengembangan, dan penambahan
prosentase untuk desa
pengembangan (Desa Jatikerto)
ditambahkan dari 10% menjadi
17,5%. Pada tahap II juga tidak
dilakukan penggantian pipa karena
pipa yang ada sudah memenuhi
syarat untuk tekanan, kecepatan,
dan Headloss Gradient.
Pada tahap pengembangan tahap III
(tahun 2030) dilakukan
penggantian diameter pipa dengan
yang lebih besar yaitu dari pipa
berdiameter 4 in diganti menjadi 6
in, penggantian pipa dilakukan
karena Headloss Gradient pada
pipa tidak memenuhi syarat
maksimum sebesar 15 m/km. Pada
Tahap III akan dilakukan
penambahan debit sebesar 5
liter/detik, sehingga debit yang
terpasang menjadi 25 liter/detik.
5. Hasil evaluasi sistem jaringan pipa
pada kondisi pengembangan tahap I
(tahun 2020), tahap II (tahun 2025)
dan tahap III (tahun 2030) setelah
direncanakan pengembangan jaringan
dan penggantian pipa dengan diameter
lebih kecil atau lebih besar dengan
bantuan program Watercad V8i
didapatkan bahwa sistem jaringan
distribusi pada daerah studi layak dan
dapat berfungsi dengan baik sehingga
mampu memenuhi kebutuhan
pelanggan.
6. Besarnya anggaran biaya yang harus
dikeluarkan PDAM untuk membuat
jalur distribusi air bersih untuk Desa
Jatikerto adalah sebesar Rp.
1.112.900.000,00 (Satu Miliyar
Seratus Dua Belas Juta Sembilan
Ratus Ribu Rupiah)
5.2. Saran
Pada perencanaan suatu sistem
jaringan distribusi air bersih hendaknya
dilakukan pendataan kebutuhan secara
rinci dan akurat untuk setiap titik
pengambilan agar mempermudah
pengembangan jaringan distribusi air
bersih di masa akan datang. Untuk
mendapatkan hasil yang optimal akan
lebih baik untuk mempertimbangkan suatu
program seperti WaterCAD.
Seiring dengan pertambahan jumlah
penduduk maka akan dibarengi dengan
pertambahan kebututuhan air bersih, oleh
karena itu PDAM Unit Ngajum harus
mencari alternatif sumber air baru dan
jaringan distribusi air bersih baru agar
dapat memenuhi kebutuhan air bersih bagi
penduduk.
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 1990. Analisa Upah dan Bahan
(Analisa BOW), Jakarta: Bumi Aksara
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.
Linsley, Ray K, dan Yoseph B. Franzini.
1996. Teknik Sumber Daya
Air.Terjemahan Oleh Djoko Sasongko
Jilid I. Jakarta: Erlangga.
Priyantoro, Dwi. 1991. Hidraulika Saluran
Tertutup. Malang: Jurusan Pengairan
Fakultas Teknik Universitas
Brawijaya.
Triatmojdo, Bambang. 1996. Hidraulika I.
Edisi kedua. Yogyakarta: Beta Offset