oleh firdaus patau erwin dwy syaputra 105810120810

94
PERENCANAAN PENY AIR TANAH DANGKA FIRDAUS PATAU 105810120810 JURUSAN SIP UNIVERSIT YEDIAAN AIR BERSIH ALTERNATIF D AL DI KELURAHAN KATANGKA, KABU GOWA OLEH ERWIN DWY SYAPUTRA 105810124310 FAKULTAS TEKNIK PIL PENGAIRAN DAN PERENCANAAN TAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2017 DENGAN UPATEN

Upload: others

Post on 02-Nov-2021

15 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

PERENCANAAN PENYEDIAAN AIR BERSIH ALTERNATIF DENGAN

AIR TANAH DANGKAL DI KELURAHAN KATANGKA, KABUPATEN

GOWA

OLEH

FIRDAUS PATAU

105810120810

ERWIN DWY SYAPUTRA

105810124310

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN SIPIL PENGAIRAN DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2017

PERENCANAAN PENYEDIAAN AIR BERSIH ALTERNATIF DENGAN

AIR TANAH DANGKAL DI KELURAHAN KATANGKA, KABUPATEN

GOWA

OLEH

FIRDAUS PATAU

105810120810

ERWIN DWY SYAPUTRA

105810124310

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN SIPIL PENGAIRAN DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2017

PERENCANAAN PENYEDIAAN AIR BERSIH ALTERNATIF DENGAN

AIR TANAH DANGKAL DI KELURAHAN KATANGKA, KABUPATEN

GOWA

OLEH

FIRDAUS PATAU

105810120810

ERWIN DWY SYAPUTRA

105810124310

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN SIPIL PENGAIRAN DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2017

Page 2: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810
Page 3: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810
Page 4: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena rahmat

dan hidayah-Nyalah sehingga penulis dapat menyusun proposal ini, dan dapat kami

selesaikan dengan baik.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan penelitian akademik yang

harus ditempuh dalam rangka menyelesaikan Program Studi pada Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun Judul Tugas akhir kami

adalah:

“PERENCANAAN PENYEDIAAN AIR BERSIH ALTERNATIF DENGAN

AIR TANAH DANGKAL DI KELURAHAN KATANGKA, KABUPATEN

GOWA”

Tugas akhir ini terwujud berkat adanya bantuan, arahan, dan bimbingan dari

berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala ketulusan dan kerendahan hati, kami

mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:

1. Bapak Hamzah Al Imran, ST., MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

2. Bapak Muh. Syafaat S. Kuba, ST. sebagai Ketua Jurusan Sipil Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

3. Ibu Dr.Ir. Hj. Sukmasari Antaria ,M.Sc selaku pembimbing I dan Ibu Hj.

Arsyuni Ali Mustari, ST.,MT selaku pembimbing II, yang telah banyak

meluangkan waktu, memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga

terwujudnya Tugas akhir ini.

Page 5: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

4. Bapak dan Ibu dosen serta staf pegawai Fakultas Teknik atas segala waktunya

telah mendidik dan melayani penulis selama mengikuti proses belajar

mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.

5. Ayahanda, Ibunda dan Saudara-saudaraku yang tercinta, penulis

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya atas segala limpahan kasih

sayang, do’a, dorongan dan pengorbanannya.

6. Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik, terkhusus Saudaraku Angkatan

2010 dengan keakraban dan persaudaraannya banyak membantu dalam

menyelesaikan Tugas akhir penelitian ini.

Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang berlipat ganda

di sisi Allah SWT dan tugas akhir yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi

penulis, rekan-rekan, masyarakat serta bangsa dan negara. Amin.

Makassar,……

Penulis

Page 6: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................i

HALAMAN PENGASAHAN ...............................................................................ii

KATA PENGANTAR ..........................................................................................iii

DAFTAR ISI ........................................................................................................iv

DAFTAR TABEL .................................................................................................v

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................vi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ..............................................................vii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................vii

INTISARI ...........................................................................................................viii

ABSTRACT ........................................................................................................ ix

BAB 1 PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ...............................................................................1

B. Rumusan Masalah ..............................................................................3

C. Tujuan Perencanan ...............................................................................3

D. Batasan Masalah ...................................................................................4

E. Manfaat Perencanaan ............................................................................4

F. Sistematika Penulisan .............................................................................5

BAB II. DASAR TEORI

A. Sumber Air Bersih ...............................................................................6

B. Standar Kualitas Air Bersih ....................................................................8

C. Pengambilan Air Tanah ...........................................................................9

D. Kebutuhan air Bersih .............................................................................12

E. Sistem Penyediaan Air Bersih ...............................................................20

F. Analisis Jaringan Pipa .......................................................................... 21

Page 7: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

G. Sistem Jaringan Transmisi ....................................................................35

H. Sistem Jaringan Distribusi ....................................................................38

I. Pemilihan Pipa ......................................................................................39

BAB III. METODELOGI PERENCANAAN

A. Lokasi Perencanaan ..............................................................................41

B. Pelaksanaan Perencanaan .....................................................................42

1. Tahap Persiapan ....................................................................... 42

2. Pengumpulan Data ................................................................... 42

3. Analisis Data ............................................................................ 43

C. Flow Chart Perencanaan ........................................................................54

BAB IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

A. Perhitungan Debit Potensi Sumber air ...................................................55

B. Analisis Kualitis Sumber Air ................................................................ 58

C. Proyeksi Jumlah Penduduk ...................................................................59

D. Perhitungan Kebutuhan Air Bersih ....................................................... 61

E. Analisis Hidrolika Jaringan Pipa ............................................................63

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ..........................................................................................74

B. Saran ..................................................................................................... ..75

DAFTAR PUSTAKA

Page 8: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Besaran Hubungan Koefesien Korelasi .................................................. 13

Tabel 2 Jumlah Kebutuhan Air Sehari-hari ......................................................... 14

Tabel 3 Kriteria kebutuhan Air Bersih ................................................................ 15

Tabel 4 Kekentalan Kinematik ............................................................................ 24

Tabel 5 Koefesien Kekasaran Pipa Hazen-Williams ........................................... 25

Tabel 6 Koefesien Kekasaran Pipa Hazen-Williams (CH) .................................. 26

Tabel 7 Koefesien Kekasaran Mutlak, ............................................................... 28

Tabel 8 Koefesien Kehilangan Tinggi Tekan (K).............................................. 30

Tabel 9 Nilai keSebagai Fungsi Dari ............................................................... 32

Tabel 10 Koefesien Untuk Kehilangan Penyempitan Tiba-tiba ......................... 33

Tabel 11 Koefesien Kehilangan Pada Belokan Pipa, Kb.................................... 39

Tabel 12 Jenis Pipa, Tanah dan Pemasangan Pipa ............................................. 39

Tabel 13 Dalam air yang dipulihkan sesudah pemompaan berhenti................... 50

Tabel 14 Jumlah Penduduk Kelurahan Katangka RW 07 dan 08 ...................... 52

Tabel 15 Besarnya penurunan Permukaan Air yang tersisa dari Air yang

Semula .................................................................................................. 59

Tabel 16 Hasil Uji Kualitas Air ........................................................................... 60

Tabel 17 Penduduk Derngan Metode Arimatik dan Geometrik .......................... 63

Tabel 18 Kebutuhan Air Bersih Keluarahan Katangka RW 07 dan RW 08........ 66

Tabel 19 Analisis Hidrolika jaringan pipa transmisi (sistem pompa) ................. 71

Tabel 20 Analisis Hidrolika jaringan pipa transmisi (sistem gravitasi) .............. 76

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Garis tenaga dan garis tekanan ............................................................ 21

Page 9: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

Gambar 2 Diagram moody ................................................................................... 29

Gambar 3 Pembesaran penampung berangsur-angsur ......................................... 32

Gambar 4 Belokan pipa sebagai fungsi sebagai sudut belokan a ........................ 33

Gambar 5 Sistem transmisi gravitasi ................................................................... 34

Gambar 6 Sistem transmisi pompa ...................................................................... 35

Gambar 7 Pipa dengan pompa ............................................................................. 36

Gambar 8 Peta lokasi perencaan .......................................................................... 46

Gambar 9 Peta Lokasi Penelitian Keluarahan Katangka...................................... 47

Gambar 10 Laju Penduduk ...................................................................................52

Gambar 11 Flow Chart Penelitian........................................................................ 55

Gambar 12 Foto Sumber Air Rencana................................................................. 57

Gambar 13 Grafik Laju Penduduk....................................................................... 64

Page 10: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

Q : Debit air (m3/det)

K : Koefisien permeabilitas (m/jam)

s : Besar penurunan permukaan air (m)

rw : Jari – jari sumur (m)

R : Jari – jari lingkaran pengaruh (m)

h : Dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan lapisan kedap air di

bawah (m)

hs : Dalam air di sumur pada waktu pemompaan

d : Jarak dari sumur ke tepi sungai (m)

m : Tebal akuifer (m)

α : Kapasitas spesifik yakni banyaknya air yang keluar per-satuan dalam dari sumur

(m2/jam)

Pt : Jumlah penduduk tahun proyeksi

Po : Jumlah penduduk tahun ke 0

t : Periode perencanaan

Pn : Jumlah penduduk pada tahun ke-n

Pn+1 : Jumlah penduduk pada tahun ke-n+1

r : Persen pertambahan penduduk tiap tahun

n : Tahun proyeksi

JP : Jumlah penduduk saat ini (jiwa)

pl% : Prosentase pelayanan yang akan dilayani

qD : Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

Page 11: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

S : Standar kebutuhan air rata-rata (lt/org/hari)

qnD : Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)

nD% : Prosentase kebutuhan air non domestik

qD : Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

qT : Kebutuhan air total (lt/hari)

qHL : Kebocoran atau kehilangan air

Kt% : Prosentase kehilangan atau kebocoran

qRH : Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)

qm : Kebutuhan air maksmum (lt/hari)

F : Faktor hari maksimum (antara 1,15 - 1,7)

z1 : Energi statis batas (m)

h : Kehilangan tenaga selama pengaliran dalam sistem (m)

V : Kecepatan aliran (m/det)

A : Tampang saluran (m2) D : Diameter pipa (m)

Re : bilangan Reynold tak berdimensi,

υ : kekentalan kinematik (m2/dt) (Tabel 2.4)

Rh : Jari-jari hidrolis (m)

I : Kemiringan gradien hidrolis

n : Koefisien kekasaran pipa Manning

hf : Kehilangan tenaga akibat gesekan (m)

L : Panjang pipa (m)

CH : Koefisien gesekan Hazen – Williams

S : Kemiringan garis energi

Page 12: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

f : Koefisien tahananan permukaan pipa atau dikenal dengan koefisien gesekan

Darcy-Weisbach (faktor gesekan) yang nilainya ditentukan oleh bilangan

Reynolds

P : Keliling basah (m)

g : Percepatan gravitasi (m/det2)

K : Koefisien kehilangan tinggi tekan minor (tabel)

hm : Kehilangan tenaga minor akibat lubang masuk pipa (m)

km : Koefisien kehilangan energi minor

he : Kehilangan tenaga minor akibat pembesaran penampang (m)

V1 : Kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)

A1, A2 : Luas penampang pipa pertama dan pipa kedua (m2)

hc : Kehilangan tenaga minor akibat pengecilan penampang (m)

kc : Koefisien kehilangan energi akibat penyempitan

ε : Kekasaran pipa Darcy-Weisbach (mm)

Mu : Momen maksimal penampang struktur (N.m)

Ø/D : Diameter tulangan pada struktur (mm)

h : Ukuran tebal/ tinggi penampang struktur (mm)

b : Ukuran lebar penampang struktur (mm)

be : Ukuran lebar efektif pada balok L/T (mm)

Sb : Tebal selimut beton (mm)

d : Tebal efektif penampang struktur (mm)

a : Tinggi blok tekan ekivalen (mm)

Mn : Momen nominal penampang struktur (N.mm)

K : Faktor momen pikul (Mpa)

As : Luas tulangan tarik (mm2)

Page 13: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

S : Jarak penulangan (mm)

As : Luas tulangan tarik (mm2)

As’ : Luas tulangan tekan (mm2)

As,u : Luas tulangan perlu (mm2)

Mr : Momen rencana (N.mm)

f’c : Kuat tekan beton yang disyaratkan pada umur beton 28 hari (Mpa)

ρ : Ratio penulangan pada struktur

n : Jumlah tulangan (batang)

fy : Kuat tarik atau kuat leleh baja tulangan (Mpa)

Cl : Koefisien momen pelat lapangan dari PBI 1971

Ct : Koefisien momen pelat tumpuan dari PBI 1971

Mlx : Momen lapangan arah x (kg.m)

Mly : Momen lapangan arah y (kg.m)

Mtx : Momen tumpuan arah x (kg.m)

Mty : Momen tumpuan arah y (kg.m)

Page 14: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air bersih merupakan kebutuhan pokok manusia dan setiap

kehidupan lainnya selain makanan. Lebih luas dari sekedar makanan dan

minuman, air diperlukan untuk berbagai kepentingan yang saat ini

merupakan kebutuhan pokok seperti memasak, mandi dan mencuci atau

berbagai bentuk kebersihan lingkungan lainnya. Kesehatan lingkungan

dapat terwujud jika didukung oleh kesehatan air di lingkungan tersebut.

Oleh karenanya air benar-benar menjadi kebutuhan pokok dalam

kehidupan yang sehat.

Bagi daerah permukiman yang permukaan tanahnya lebih rendah

dari sumber air, kebutuhan air bersih mungkin tidak akan menjadi masalah

karena air akan mengalir dari permukaan yang lebih tinggi ke permukaan

yang lebih rendah. Pada daerah permukiman yang permukaan tanahnya

jauh lebih tinggi dari sumber air, tentu akan mengalami kesulitan yang

cukup berarti untuk mensuplai air tersebut ke permukiman penduduk, oleh

karena itu diperlukan suatu rancangan agar mampu menaikkan air

tersebut.

Kondisi seperti ini dialami oleh masyarakat Kecamatan Somba

Opu,Kabupaten Gowa. Tidak adanya sumber air seperti mata air, air

Page 15: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

2

permukaan (air sungai, waduk maupun danau) yang mengalir sehingga

satu-satunya untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih, penduduk

menggunakan air tanah yang diambil dari sumur-sumur gali yang berada

di sekitar rumah mereka . Keberadaan air sumur di daerah ini berfluktuasi

berdasarkan musim, jika pada musim hujan semua sumur-sumur gali

sekitar rumah warga terisi oleh air tanah. Namun ketika musim kemarau,

sumursumur tersebut menjadi kering sehingga penduduk perlu membeli

air sumur dengan harga Rp. 150.000/1100 liter dan air sungai Rp.

100.000/1100 liter untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih. Bagi

masyarakat yang kurang mampu mungkin membeli air akan terasa sangat

sulit sehingga sebagian masyarakat masih harus turun perbukitan menuju

sumur-sumur dangkal yang merupakan satusatunya sumber air terdekat.

Daerah permukiman penduduk yang jauh berada di atas sumber air serta

kondisi topografi yang kurang mendukung, sehingga dimusim kemarau

masyarakat kesulitan mendapatkan pasokan air dan sampai saat ini

masyarakat masih kekurangan air bersih.

Oleh karena itu, perlu ada upaya bagaimana air tersebut dapat

dinaikkan sehingga pengambilannya menjadi lebih mudah dan

operasionalnya sederhana. Untuk kasus ini, perlu ada rancangan

bagaimana air sumur dapat dinaikkan. Selain itu data debit keluaran

sumur perlu direncanakan sebagai data dasar penyediaan air untuk

potensi air baku masyarakat. Data topografi dan jalur pipa juga diperlukan

untuk desain, agar rancangan menjadi lengkap. Dengan data-data

Page 16: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

3

tersebut diharapkan rancangan dapat dimanfaatkan oleh masyarakat

setempat

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka hal ini perlu dicarikan

solusi terbaik didalam merancang suatu pemanfaatan air sumur dangkal

untuk jaringan pipa air bersih dengan menggunakan teknologi yang tepat,

agar distribusi jaringan air bersih bisa mencukupi dan terbagi secara

merata ke permukiman penduduk di Kelurahan Katangka,Kecamatan

Somba Opu,Kabupaten Gowa

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian sebelumnya, dapat dirumuskan permasalahan

sebagai berikut :

1. Berapa besar debit potensi sumur dangkal yang akan dijadikan

sumber air bersih masyarakatkelurahan Katangka?

2. Berapa besar kebutuhan air bersih penduduk di Kelurahan katangka

khususnya RW 07 dan RW 08?

3. Bagaimana sistem jaringan pengambilan dan distribusi air bersih serta

bangunan pelengkap yang akan digunakan di Kelurahan Katangka?

C. Tujuan Perencanaan

Pada dasarnya tujuan dari perancangan ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui besar debit potensi air sumur dangkal untuk

kebutuhan air bersih masyarakat Kecamatan Somba Opu,Kabupaten

Gowa

Page 17: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

4

2. Untuk mengetahui kebutuhan air bersih penduduk Kelurahan Katangka

Kecamatan Somba Opu?

3. Mengetahui sistem jaringan pipa air bersih dan bangunan pelengkap

yang akan digunakan di Kelurahan Katangka Kecamatan Somba Opu.

D. Manfaat Perancanaan

Hasil yang diperoleh dari perencanaan ini nantinya dapat diketahui

tahapan-tahapan dalam menganalisis dan merencanakan sistem jaringan

perpipaan untuk mendistribusi air bersih masyarakat serta memberikan

solusi bagi masyarakat Kelurahan Katangka ,Kecamatan Somba Opu

,Kabupaten Gowa dalam mengatasi masalah kekurangan atau

kelangkaan air bersih secara tepat berdasarkan kondisi topografi daerah

setempat.

E. Batasan Masalah

Untuk membatasi permasalahan yang terlalu luas maka diperlukan

batasan-batasan permasalahan sebagai berikut :

1. Analisis yang dilakukan membahas perencanaan jaringan air bersih.

2. Data debit air bersih yang digunakan untuk perencanaan adalah data

debit pada sumur dangkal existing,

3. Perhitungan kebutuhan air bersih hanya diproyeksi sampai 5 tahun

mendatang yaitu sampai tahun 2021,

4. Perencanaan skema jaringan pipa transmisi dan distribusi dengan

menggunakan pipa konvensional,

Page 18: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

5

5. Pengujian kualitas air yang bersifat fisik dan kimiawi

F. Sistematika Penulisan

Untuk mendapatkan gambaran umum isi tulisan, penulis

membuat sistematika penulisan sebagai berikut :

Bab I Pendahuluan mencakup pembahasan latar belakang, rumusan

masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan, batasan masalah,

metode penulisan dan sistematika penulisan.

Bab II Kajian Pustaka mencakup, pengolahan kualitas air bersih,

hubungan air dengan kesehatan serta pengaruhnya, dan analisa

kualitas air.

Bab III Metodologi Penelitian mencakup lokasi penelitian, jenis

penelitian dan sumber data, teknik analisa data, deskripsi kualitas

air bersih dan peralatan yang dapat digunakan dalam penelitian

tentang pengolahan kualitas air bersih.

Bab IV Hasil Analisa Dan Pembahasan mencakup mengenai isi yang

akan dibahas pada uji model unit pengolahan yang dilaksanakan

sesuai uji laboratorium dan uji model sederhana.

Bab V Penutup mencakup kesimpulan yang diperoleh dari hasil

penelitian, serta harapan yang ditujukan oleh pembaca atau si

penulis.

Page 19: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Sumber Air Bersih

Air yang dapat kita manfaatkan bagian dari daur hidrologi

(Hydrology Cycle) dibagi menjadi 3 golongan sebagai berikut ini.

a. Air permukaan, seperti air danau, air rawa, air sungai dan sebagainya,

b. Air tanah, seperti mata air, air tanah dalam atau air tanah dangkal,

c. Air atmosfer, seperti hujan, es atau salju

Beberapa sumber air baku yang dapat digunakan untuk

penyediaan air bersih dikelompokkan sebagai berikut:

1 Air Hujan Air hujan

disebut dengan air angkasa. Beberapa sifat kualitas dari air hujan

adalah sebagai berikut:

a. Bersifat lunak karena tidak mengandung larutan garam dan zat-zat

mineral dan air hujan pada umumnya bersifat lebih bersih

b. Dapat bersifat korosif karena mengandung zat-zat yang terdapat di

udara seperti , , ataupun .

2 Air Permukaan

Linsley dan Franzini (1991), Air permukaan adalah air yang

mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan akan

mengalami pengotoran selama pengalirannya, pengotoran tersebut

disebabkan oleh lumpur, batangbatang kayu, daun-daun, limbah industri,

Page 20: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

7

kotoran penduduk dan sebagainya. Air permukaan yang biasanya

dimanfaatkan sebagai sumber atau bahan baku air bersih adalah:

a. Air waduk (berasal dari air hujan)

b. Air sungai (berasal dari air hujan dan mata air)

c. Air danau (berasal dari air hujan, air sungai atau mata air)

3 Air tanah

Linsley dan Franzini (1991), Air tanah adalah air yang terdapat

dalam lapisan tanah, yang dibedakan menjadi:

a. Air tanah dangkal

Air ini terdapat pada kedalaman sekitar 15 m dari permukaan tanah

dangkal sebagai sumber air bersih, dari segi kualitas agak baik namun

dari segi kuantitas sangat tergantung pada musim.

b. Air tanah dalam Air ini memiliki kualitas yang agak baik dibandingkan

dengan air tanah dangkal, karena penyaringannya lebih sempurna dan

bebeas dari bakteri, sedangkan kuantitasnya tidak dipengaruhi oleh

musim.

4 Mata air

Dari segi kualitas, mata air sangat baik bila dipakai sebagai air

baku. Karena berasal dari dalam tanah yang muncul ke permukaan

tanah akibat tekanan, sehingga belum terkontaminasi oleh zat-zat

pencemar. Biasanya lokasi mata air merupakan daerah terbuka,

sehingga mudah terkontaminasi oleh lingkungan sekitar. Contohnya

banyak ditemui bakteri E.–coli pada air tanah.

Page 21: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

8

Dilihat dari segi kuantitasnya, jumlah dan kapasitas mata air sangat

terbatas sehingga hanya mampu memenuhi kebutuhan sejumlah

penduduk tertentu.

B. Standar Kualitas Air Bersih

Berdasarkan SNI 6773:2008 tentang Spesifikasi unit paket

Instalasi pengolahan air dan SNI 6774:2008 tentang Tata cara

perencanaan unit paket instalasi pengolahan air pada bagian Istilah dan

Definisi yang disebut dengan Air Baku adalah : “Air yang berasal dari

sumber air pemukaan, cekungan air tanah dan atau air hujan yang

memenuhi ketentuan baku mutu tertentu sebagai air baku untuk air

minum” Sumber air baku bisa berasal dari sungai, danau, sumur air

dalam, mata air dan bisa juga dibuat dengan cara membendung air

buangan atau air laut.

Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor:

492/MENKES/PER/IV /2010 Tentang ”Syarat-syarat Dan Pengawasan

Kualitas Air “ Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-

hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum

apabila telah dimasak. Adapun syarat –syarat air bersih yaitu:

1. Persyaratan Biologis

Persyaratan biologis berarti air bersih itu tidak

mengandungmikroorganisme yang nantinya menjadi infiltran tubuh

manusia. Mikroorganisme itu dapat dibagi dalam empat group, yakni

Page 22: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

9

parasit, bakteri, virus, dan kuman. Dari keempat jenis mikroorganisme

tersebut umumnya yang menjadi parameter kualitas air adalah bakteri

seperti Eschericia coli.

2. Persyaratan Fisik

Persyaratan fisik air bersih terdiri dari kondisi fisik air pada

umumnya,yakni derajat keasaman, suhu, kejernihan, warna, bau. Aspek

fisik ini sesungguhnya selain penting untuk aspek kesehatan langsung

yang terkait dengan kualitas fisik seperti suhu dan keasaman tetapi juga

penting untuk menjadi indikator tidak langsung pada persyaratan biologis

dan kimiawi, seperti warna air dan bau.

3. Persyaratan Kimia

Persyaratan kimia menjadi penting karena banyak sekali kandungan

kimiawi air yang memberi akibat buruk pada kesehatan karena tidak

sesuai dengan proses biokimiawi tubuh. Bahan kimiawi seperti nitrat,

arsenic, dan berbagai macam logam.

C. Pengambilan Air Tanah

Sosrodarsono dan Takeda (2003), menjelaskan bahwa air tanah

dapat diambil melalui sumur atau serambi infiltrasi. Besarnya air yang

keluar dalam sumur dapat diketahui dengan 2 cara yaitu sebagai berikut.

a.Perhitungan dengan rumus

1. Untuk akuifer yang tebal dan air keluar dari dasar sumur. Jika dasar

sumur itu berbentuk bola, maka:

1

9

parasit, bakteri, virus, dan kuman. Dari keempat jenis mikroorganisme

tersebut umumnya yang menjadi parameter kualitas air adalah bakteri

seperti Eschericia coli.

2. Persyaratan Fisik

Persyaratan fisik air bersih terdiri dari kondisi fisik air pada

umumnya,yakni derajat keasaman, suhu, kejernihan, warna, bau. Aspek

fisik ini sesungguhnya selain penting untuk aspek kesehatan langsung

yang terkait dengan kualitas fisik seperti suhu dan keasaman tetapi juga

penting untuk menjadi indikator tidak langsung pada persyaratan biologis

dan kimiawi, seperti warna air dan bau.

3. Persyaratan Kimia

Persyaratan kimia menjadi penting karena banyak sekali kandungan

kimiawi air yang memberi akibat buruk pada kesehatan karena tidak

sesuai dengan proses biokimiawi tubuh. Bahan kimiawi seperti nitrat,

arsenic, dan berbagai macam logam.

C. Pengambilan Air Tanah

Sosrodarsono dan Takeda (2003), menjelaskan bahwa air tanah

dapat diambil melalui sumur atau serambi infiltrasi. Besarnya air yang

keluar dalam sumur dapat diketahui dengan 2 cara yaitu sebagai berikut.

a.Perhitungan dengan rumus

1. Untuk akuifer yang tebal dan air keluar dari dasar sumur. Jika dasar

sumur itu berbentuk bola, maka:

1

9

parasit, bakteri, virus, dan kuman. Dari keempat jenis mikroorganisme

tersebut umumnya yang menjadi parameter kualitas air adalah bakteri

seperti Eschericia coli.

2. Persyaratan Fisik

Persyaratan fisik air bersih terdiri dari kondisi fisik air pada

umumnya,yakni derajat keasaman, suhu, kejernihan, warna, bau. Aspek

fisik ini sesungguhnya selain penting untuk aspek kesehatan langsung

yang terkait dengan kualitas fisik seperti suhu dan keasaman tetapi juga

penting untuk menjadi indikator tidak langsung pada persyaratan biologis

dan kimiawi, seperti warna air dan bau.

3. Persyaratan Kimia

Persyaratan kimia menjadi penting karena banyak sekali kandungan

kimiawi air yang memberi akibat buruk pada kesehatan karena tidak

sesuai dengan proses biokimiawi tubuh. Bahan kimiawi seperti nitrat,

arsenic, dan berbagai macam logam.

C. Pengambilan Air Tanah

Sosrodarsono dan Takeda (2003), menjelaskan bahwa air tanah

dapat diambil melalui sumur atau serambi infiltrasi. Besarnya air yang

keluar dalam sumur dapat diketahui dengan 2 cara yaitu sebagai berikut.

a.Perhitungan dengan rumus

1. Untuk akuifer yang tebal dan air keluar dari dasar sumur. Jika dasar

sumur itu berbentuk bola, maka:

1

Page 23: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

10

dengan :

Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)

K = koefisien permeabilitas (m/jam)

s = besar penurunan permukaan air (m)

= jari – jari sumur (m)

. 2. Rumus Forchheimer : Jika akuifer itu tidak terlalu tebal dan air keluar

dari dasar dan sisi sumur, maka

2

dengan :

Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)

R = jari – jari lingkaran pengaruh (m)

H = tebal akuifer (m)

h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan

lapisan kedap air di bawah (m)

hs = dalam air di sumur pada waktu pemompaan (m)

3.Sumur-sumur lain : jika sumur itu digali dalam dataran banjir di tepi

sungai, maka aliran di dalam tanah dari sungai itu langsung masuk

ke dalam sumur. Banyak air yang keluar untuk air tanah bebas

adalah sebagai berikut:

3

dengan :

10

dengan :

Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)

K = koefisien permeabilitas (m/jam)

s = besar penurunan permukaan air (m)

= jari – jari sumur (m)

. 2. Rumus Forchheimer : Jika akuifer itu tidak terlalu tebal dan air keluar

dari dasar dan sisi sumur, maka

2

dengan :

Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)

R = jari – jari lingkaran pengaruh (m)

H = tebal akuifer (m)

h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan

lapisan kedap air di bawah (m)

hs = dalam air di sumur pada waktu pemompaan (m)

3.Sumur-sumur lain : jika sumur itu digali dalam dataran banjir di tepi

sungai, maka aliran di dalam tanah dari sungai itu langsung masuk

ke dalam sumur. Banyak air yang keluar untuk air tanah bebas

adalah sebagai berikut:

3

dengan :

10

dengan :

Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)

K = koefisien permeabilitas (m/jam)

s = besar penurunan permukaan air (m)

= jari – jari sumur (m)

. 2. Rumus Forchheimer : Jika akuifer itu tidak terlalu tebal dan air keluar

dari dasar dan sisi sumur, maka

2

dengan :

Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)

R = jari – jari lingkaran pengaruh (m)

H = tebal akuifer (m)

h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan

lapisan kedap air di bawah (m)

hs = dalam air di sumur pada waktu pemompaan (m)

3.Sumur-sumur lain : jika sumur itu digali dalam dataran banjir di tepi

sungai, maka aliran di dalam tanah dari sungai itu langsung masuk

ke dalam sumur. Banyak air yang keluar untuk air tanah bebas

adalah sebagai berikut:

3

dengan :

Page 24: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

11

Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)

d = jarak dari sumur ke tepi sungai (m)

H = tebal akuifer (m)

h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan

lapisan kedap air (m).

b. Perhitungan dengan pemompaan langsung

Konsep perhitungan pemompaan langsung yaitu diumpamanya air

keluar dari dasar sumur dan waktu yang diperlukan untuk pemulihan

permukaan air sampai setengahnya setelah pemompaan dihentikan.

Persamaan yang digunakan adalah:

4

dengan :ℎ = Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula

sebelum pemompaan dimulai (m)

h = Dalam air yang dipulihkan sesudah pemompaan berhenti (m)

S = Penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula (m)

α = Kapasitas spesifik yakni banyaknya air yang keluar per-satuan

dalam dari sumur (m2/jam)

t = Waktu yang diperlukan untuk mencapai setengah kedalaman air

sampai ke permukaan semula (jam)

A = Luas dasar sumur (m2) Q = α.H

11

Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)

d = jarak dari sumur ke tepi sungai (m)

H = tebal akuifer (m)

h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan

lapisan kedap air (m).

b. Perhitungan dengan pemompaan langsung

Konsep perhitungan pemompaan langsung yaitu diumpamanya air

keluar dari dasar sumur dan waktu yang diperlukan untuk pemulihan

permukaan air sampai setengahnya setelah pemompaan dihentikan.

Persamaan yang digunakan adalah:

4

dengan :ℎ = Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula

sebelum pemompaan dimulai (m)

h = Dalam air yang dipulihkan sesudah pemompaan berhenti (m)

S = Penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula (m)

α = Kapasitas spesifik yakni banyaknya air yang keluar per-satuan

dalam dari sumur (m2/jam)

t = Waktu yang diperlukan untuk mencapai setengah kedalaman air

sampai ke permukaan semula (jam)

A = Luas dasar sumur (m2) Q = α.H

11

Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)

d = jarak dari sumur ke tepi sungai (m)

H = tebal akuifer (m)

h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan

lapisan kedap air (m).

b. Perhitungan dengan pemompaan langsung

Konsep perhitungan pemompaan langsung yaitu diumpamanya air

keluar dari dasar sumur dan waktu yang diperlukan untuk pemulihan

permukaan air sampai setengahnya setelah pemompaan dihentikan.

Persamaan yang digunakan adalah:

4

dengan :ℎ = Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula

sebelum pemompaan dimulai (m)

h = Dalam air yang dipulihkan sesudah pemompaan berhenti (m)

S = Penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula (m)

α = Kapasitas spesifik yakni banyaknya air yang keluar per-satuan

dalam dari sumur (m2/jam)

t = Waktu yang diperlukan untuk mencapai setengah kedalaman air

sampai ke permukaan semula (jam)

A = Luas dasar sumur (m2) Q = α.H

Page 25: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

12

D Kebutuhan Air Bersih

1 Perhitungan Proyeksi Jumlah Penduduk

Metode proyeksi jumlah penduduk yang digunakan dalam

perencanaan sistem penyediaan air bersih sebagai berikut

a. Metode Rata-rata Aritmatik

Pn=Po+(Tn-To) Ka

5

dengan:

Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n

Po = jumlah penduduk pada tahun dasar

Tn = tahun ke n

To = tahun dasar

Ka = konstanta aritmatik

P1 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun pertama

P2 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir

T1 = tahun ke I yang diketahui

T2 = tahun ke II yang diketahui

B Metode Geometrik

Metode ini banyak dipakai karena mudah dan mendekati

kebenaran. = (1 + ) 6

dengan :

12

D Kebutuhan Air Bersih

1 Perhitungan Proyeksi Jumlah Penduduk

Metode proyeksi jumlah penduduk yang digunakan dalam

perencanaan sistem penyediaan air bersih sebagai berikut

a. Metode Rata-rata Aritmatik

Pn=Po+(Tn-To) Ka

5

dengan:

Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n

Po = jumlah penduduk pada tahun dasar

Tn = tahun ke n

To = tahun dasar

Ka = konstanta aritmatik

P1 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun pertama

P2 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir

T1 = tahun ke I yang diketahui

T2 = tahun ke II yang diketahui

B Metode Geometrik

Metode ini banyak dipakai karena mudah dan mendekati

kebenaran. = (1 + ) 6

dengan :

12

D Kebutuhan Air Bersih

1 Perhitungan Proyeksi Jumlah Penduduk

Metode proyeksi jumlah penduduk yang digunakan dalam

perencanaan sistem penyediaan air bersih sebagai berikut

a. Metode Rata-rata Aritmatik

Pn=Po+(Tn-To) Ka

5

dengan:

Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n

Po = jumlah penduduk pada tahun dasar

Tn = tahun ke n

To = tahun dasar

Ka = konstanta aritmatik

P1 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun pertama

P2 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir

T1 = tahun ke I yang diketahui

T2 = tahun ke II yang diketahui

B Metode Geometrik

Metode ini banyak dipakai karena mudah dan mendekati

kebenaran. = (1 + ) 6

dengan :

Page 26: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

13

Po = jumlah penduduk tahun yang diketahui

r = persen pertambahan penduduk tiap tahun

n = tahun proyeksi

Untuk menentukan pilihan rumus proyeksi jumlah penduduk

yang akan digunakan dengan hasil perhitungan yang paling

mendekati kebenaran harus dilakukan analisis dengan menghitung

koefisien korelasi (Pearson Correlation Coefficient). Rumus

koefisien korelasi adalah sebagai berikut :

7

Pengujian hipotesis atau model mengenai korelasi adalah sebagai

berikut :

r = 0, maka tidak ada hubungan antara dua variabel tersebut

r > 0, maka ada hubungan positif

r < 0, maka ada hubungan negatif

Tabel 1 Besaran hubungan koefisien korelasiNo r (Koefisien korelasi) Ukuran tingkat hubungan

1. 0,0 < r < 0,2 Sangat rendah

2. 0,2 < r < 0,4 Rendah

3. 0,4< r < 0,6 Sedang

4. 0,6< r < 0,8 Kuat

5. 0,8< r < 1,0 Sangat Kuat

Sumber : Dillon dan Goldstein (1984)

13

Po = jumlah penduduk tahun yang diketahui

r = persen pertambahan penduduk tiap tahun

n = tahun proyeksi

Untuk menentukan pilihan rumus proyeksi jumlah penduduk

yang akan digunakan dengan hasil perhitungan yang paling

mendekati kebenaran harus dilakukan analisis dengan menghitung

koefisien korelasi (Pearson Correlation Coefficient). Rumus

koefisien korelasi adalah sebagai berikut :

7

Pengujian hipotesis atau model mengenai korelasi adalah sebagai

berikut :

r = 0, maka tidak ada hubungan antara dua variabel tersebut

r > 0, maka ada hubungan positif

r < 0, maka ada hubungan negatif

Tabel 1 Besaran hubungan koefisien korelasiNo r (Koefisien korelasi) Ukuran tingkat hubungan

1. 0,0 < r < 0,2 Sangat rendah

2. 0,2 < r < 0,4 Rendah

3. 0,4< r < 0,6 Sedang

4. 0,6< r < 0,8 Kuat

5. 0,8< r < 1,0 Sangat Kuat

Sumber : Dillon dan Goldstein (1984)

13

Po = jumlah penduduk tahun yang diketahui

r = persen pertambahan penduduk tiap tahun

n = tahun proyeksi

Untuk menentukan pilihan rumus proyeksi jumlah penduduk

yang akan digunakan dengan hasil perhitungan yang paling

mendekati kebenaran harus dilakukan analisis dengan menghitung

koefisien korelasi (Pearson Correlation Coefficient). Rumus

koefisien korelasi adalah sebagai berikut :

7

Pengujian hipotesis atau model mengenai korelasi adalah sebagai

berikut :

r = 0, maka tidak ada hubungan antara dua variabel tersebut

r > 0, maka ada hubungan positif

r < 0, maka ada hubungan negatif

Tabel 1 Besaran hubungan koefisien korelasiNo r (Koefisien korelasi) Ukuran tingkat hubungan

1. 0,0 < r < 0,2 Sangat rendah

2. 0,2 < r < 0,4 Rendah

3. 0,4< r < 0,6 Sedang

4. 0,6< r < 0,8 Kuat

5. 0,8< r < 1,0 Sangat Kuat

Sumber : Dillon dan Goldstein (1984)

Page 27: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

14

Metode perhitungan proyeksi jumlah penduduk yang paling mendekati 1

adalah metode yang terpilih

2) Macam Kebutuhan Air Bersih

Kebutuhan air per orang menurut SNI :

Lokasi Liter/Hari

Rumah Tinggal 120 Liter / Penghuni / hari

Asrama 120 Liter / Penghuni / hari

Kantor 50 Liter / Pengawai / hari

Stasium , Terminal 3 Liter / Penumpang Tiba & Pergi

Masjid 5 Liter / Orang

Standar Kebutuhan Air SNI

Clark (1977 dalam Radianta Triatmadja,2006), memperkirakan

kebutuhan manusia akan air untuk kegiatan sehari-hari sebagai beriku

Tabel 2 Jumlah kebutuhan air sehari-hari

KegunaanJumlah yang dikomsumsi

liter/orang/hari %total

Minum

Memasak

Ablution

Bersih-bersih

Cucipakaian

WC

Mandi

Lain-lain

5

5

10

10

30

45

70

25

2,5

2,5

5

5

15

22,5

35

12,5

Page 28: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

15

Total 200 100%

Sumber : Radianta Triatmadja (2006)

R.Triatmadja (2006), Kebutuhan air berfluktuasi berdasarkan

musim. Kebutuhan air maksimum pada hari puncak mencapai 20% lebih

banyak dibanding kebutuhan rerata harian. Berikut tabel kriteria

kebutuhan air bersih Dirjen Cipta Karya, 1998 (dalam D. Sumartoro, 2013

Tabel 3 Kriteria Kebutuhan Air Bersih

no Uraian

Kategori Kota Berdasarkan Jumlah Penduduk( Jiwa )

kota Kota kota kotaDesaMetropolita

n Besar sedang kecil

>1.000.000

500.000s/d

100.000s/d

20.000s/d <

20.0001.000.00

0 500.000100.00

0

1

Konsumsi UnitSambungaan

190 170 150 130 100Rumah (SR)(liter/orang/hari)

2

Konsumsi UnitHindranUmum 30 30 30 30 30(HU)(liter/orang/hari)

3Konsumsi unitnon domestika. Niaga Kecil(liter/orang/hari) 600 – 900

600 -900 600

b. Niaga Besar(liter/orang/hari)

1000 -5000

1000 –5000 1500

c. IndustriBesar(liter/orang/hari) 0,2 - 0,8 0,2 - 0,8

0,2 -0,8

Page 29: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

16

d. Pariwisata(liter/orang/hari) 0,1 - 0,3 0,1 - 0,3

0,1 -0,3

4

Persentasekehilangan air(%) 20-30 20-30 20-30 20-30 20-30

5Faktor JamPuncak 1,5 - 1,7 1,5 - 1,7 1,5 - 1,7

1,5 -1,7

1,5 -1,7

6Jumlah JiwaPer SR (Jiwa) 5 5 5 5 5

7Jumlah JiwaPer HU ( Jiwa) 100 100 100 100 100

8Jam Operasi(Jam) 24 24 24 24 24

9 SR : HU

50 : 50 50 : 50

s/d s/d 80 : 2070 :30

70 :30

80 : 20 80 : 2010

CakupanPelayanan (%) 90 90 90 90 90

Sumber : Direktorat Jendral Cipta Karya (1998)

Secara teoritis perbedaan karakter pemanfaatan air dan

kebutuhan air tergantung pada beberapa hal berikut :

1. Usia pengguna (anak, pertumbuhan dan produktifitas, lanjut usia)

2. Adat istiadat, kebiasaan serta agama

3. Ketersediaan air dari jaringan pemberi layanan dan kualitas air

4. Cuaca dan iklim

5. Harga layanan Air

6. Tingkat pendapatan (individual atau keluarga)

7. Tingkat kesadaran masyarakat akan air bersih yang sehat

Untuk mengetahui jumlah kebutuhan air yang harus disediakan

tergantung dari jenis pemakaian air untuk berbagai macam keperluan,

yang pada umumnya terbagi dalam :

Page 30: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

17

1 Kebutuhan air domestik Kebutuhan air domestik adalah kebutuhan air

rumah tangga untuk berbagai keperluan seperti memasak, mandi,

mencuci, dan lain-lain.

2 Kebutuhan air non-domestik Kebutuhan air non-domestik adalah

kebutuhan air yang digunakan untuk beberapa kegiatan meliputi

kebutuhan air untuk:

a. Kebutuhan institusional seperti perkantoran dan tempat pendidikan,

b. Industri dan komersial seperti pasar, rumah makan, hotel dan lain-

lain, c. Kebutuhan fasilitas umum yaitu tempat ibadah, rekreasi dan

terminal

1. Perhitungan Jumlah Kebutuhan Air

Anonim (2005 dalam D. Sumartoro,2013), Langkah-langkah yang

perlu dilakukan dalam menghitung jumlah kebutuhan air bersih, antara

lain:

1. Kebutuhan Air Domestik

Untuk jumlah kebutuhan air domestik dihitung berdasarkan

jumlah penduduk yang dilayani dikalikan dengan standar kebutuhan air

perorang perhari (S), sedangkan jumlah penduduk yang dilayani dapat

dihitung dengan jumlah penduduk dikalikan dengan prosentase pelayanan

yang akan dilayani (pl%), dihitung dengan persamaan berikut:

8

dengan :

JP = Jumlah penduduk saat ini (jiwa)

17

1 Kebutuhan air domestik Kebutuhan air domestik adalah kebutuhan air

rumah tangga untuk berbagai keperluan seperti memasak, mandi,

mencuci, dan lain-lain.

2 Kebutuhan air non-domestik Kebutuhan air non-domestik adalah

kebutuhan air yang digunakan untuk beberapa kegiatan meliputi

kebutuhan air untuk:

a. Kebutuhan institusional seperti perkantoran dan tempat pendidikan,

b. Industri dan komersial seperti pasar, rumah makan, hotel dan lain-

lain, c. Kebutuhan fasilitas umum yaitu tempat ibadah, rekreasi dan

terminal

1. Perhitungan Jumlah Kebutuhan Air

Anonim (2005 dalam D. Sumartoro,2013), Langkah-langkah yang

perlu dilakukan dalam menghitung jumlah kebutuhan air bersih, antara

lain:

1. Kebutuhan Air Domestik

Untuk jumlah kebutuhan air domestik dihitung berdasarkan

jumlah penduduk yang dilayani dikalikan dengan standar kebutuhan air

perorang perhari (S), sedangkan jumlah penduduk yang dilayani dapat

dihitung dengan jumlah penduduk dikalikan dengan prosentase pelayanan

yang akan dilayani (pl%), dihitung dengan persamaan berikut:

8

dengan :

JP = Jumlah penduduk saat ini (jiwa)

17

1 Kebutuhan air domestik Kebutuhan air domestik adalah kebutuhan air

rumah tangga untuk berbagai keperluan seperti memasak, mandi,

mencuci, dan lain-lain.

2 Kebutuhan air non-domestik Kebutuhan air non-domestik adalah

kebutuhan air yang digunakan untuk beberapa kegiatan meliputi

kebutuhan air untuk:

a. Kebutuhan institusional seperti perkantoran dan tempat pendidikan,

b. Industri dan komersial seperti pasar, rumah makan, hotel dan lain-

lain, c. Kebutuhan fasilitas umum yaitu tempat ibadah, rekreasi dan

terminal

1. Perhitungan Jumlah Kebutuhan Air

Anonim (2005 dalam D. Sumartoro,2013), Langkah-langkah yang

perlu dilakukan dalam menghitung jumlah kebutuhan air bersih, antara

lain:

1. Kebutuhan Air Domestik

Untuk jumlah kebutuhan air domestik dihitung berdasarkan

jumlah penduduk yang dilayani dikalikan dengan standar kebutuhan air

perorang perhari (S), sedangkan jumlah penduduk yang dilayani dapat

dihitung dengan jumlah penduduk dikalikan dengan prosentase pelayanan

yang akan dilayani (pl%), dihitung dengan persamaan berikut:

8

dengan :

JP = Jumlah penduduk saat ini (jiwa)

Page 31: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

18

p1% = Prosentase pelayanan yang akan dilayani

=Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

S = Standar kebutuhan air rata-rata

2. Kebutuhan Air Non Domestik

Untuk keperluan air non-domestik dihitung dengan cara

kebutuhan air domestik dikalikan dengan prosentase kebutuhan air non-

domestik. Dihitung menggunakan persamaan berikut :

9

dengan :

= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)

nD% = Prosentase kebutuhan air non domestik

= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

3. Kebutuhan Air Total

Kebutuhan air total adalah kebutuhan air domestik yang

ditambahkan dengan kebutuhan air non domestik, dihitung dengan

persamaan berikut

10

dengan :

= Kebutuhan air total (lt/hari)

= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)

= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

4. Kehilangan dan Kebocoran

18

p1% = Prosentase pelayanan yang akan dilayani

=Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

S = Standar kebutuhan air rata-rata

2. Kebutuhan Air Non Domestik

Untuk keperluan air non-domestik dihitung dengan cara

kebutuhan air domestik dikalikan dengan prosentase kebutuhan air non-

domestik. Dihitung menggunakan persamaan berikut :

9

dengan :

= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)

nD% = Prosentase kebutuhan air non domestik

= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

3. Kebutuhan Air Total

Kebutuhan air total adalah kebutuhan air domestik yang

ditambahkan dengan kebutuhan air non domestik, dihitung dengan

persamaan berikut

10

dengan :

= Kebutuhan air total (lt/hari)

= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)

= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

4. Kehilangan dan Kebocoran

18

p1% = Prosentase pelayanan yang akan dilayani

=Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

S = Standar kebutuhan air rata-rata

2. Kebutuhan Air Non Domestik

Untuk keperluan air non-domestik dihitung dengan cara

kebutuhan air domestik dikalikan dengan prosentase kebutuhan air non-

domestik. Dihitung menggunakan persamaan berikut :

9

dengan :

= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)

nD% = Prosentase kebutuhan air non domestik

= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

3. Kebutuhan Air Total

Kebutuhan air total adalah kebutuhan air domestik yang

ditambahkan dengan kebutuhan air non domestik, dihitung dengan

persamaan berikut

10

dengan :

= Kebutuhan air total (lt/hari)

= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)

= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

4. Kehilangan dan Kebocoran

Page 32: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

19

Kehilangan air akibat kebocoran dapat dihitung dengan

persamaan berikut:

11

dengan :

= Kebutuhan air total (lt/hari)

= Kebocoran atau kehilangan air% = Prosentase kehilangan atau kebocoran

5.Kebutuhan Air Rata-rata

Dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

dengan :

= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)

= Kebutuhan air total (lt/hari)

= Kebocoran atau kehilangan air (lt/hari)

6. Kebutuhan Air Jam Maksimum/puncak

Kebutuhan air jam maksimum yaitu besar air maksimum yang

dibutuhkan pada jam tertentu pada kondisi kebutuhan air maksimum.

Didapatkan dalam bentuk persamaan sebagai berikut :

12

dengan :

= Kebutuhan air maksmum (lt/hari)

= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)

F = Faktor hari maksimum = 1,2 (Radianta Triadmadja, 2006)

19

Kehilangan air akibat kebocoran dapat dihitung dengan

persamaan berikut:

11

dengan :

= Kebutuhan air total (lt/hari)

= Kebocoran atau kehilangan air% = Prosentase kehilangan atau kebocoran

5.Kebutuhan Air Rata-rata

Dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

dengan :

= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)

= Kebutuhan air total (lt/hari)

= Kebocoran atau kehilangan air (lt/hari)

6. Kebutuhan Air Jam Maksimum/puncak

Kebutuhan air jam maksimum yaitu besar air maksimum yang

dibutuhkan pada jam tertentu pada kondisi kebutuhan air maksimum.

Didapatkan dalam bentuk persamaan sebagai berikut :

12

dengan :

= Kebutuhan air maksmum (lt/hari)

= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)

F = Faktor hari maksimum = 1,2 (Radianta Triadmadja, 2006)

19

Kehilangan air akibat kebocoran dapat dihitung dengan

persamaan berikut:

11

dengan :

= Kebutuhan air total (lt/hari)

= Kebocoran atau kehilangan air% = Prosentase kehilangan atau kebocoran

5.Kebutuhan Air Rata-rata

Dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

dengan :

= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)

= Kebutuhan air total (lt/hari)

= Kebocoran atau kehilangan air (lt/hari)

6. Kebutuhan Air Jam Maksimum/puncak

Kebutuhan air jam maksimum yaitu besar air maksimum yang

dibutuhkan pada jam tertentu pada kondisi kebutuhan air maksimum.

Didapatkan dalam bentuk persamaan sebagai berikut :

12

dengan :

= Kebutuhan air maksmum (lt/hari)

= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)

F = Faktor hari maksimum = 1,2 (Radianta Triadmadja, 2006)

Page 33: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

20

E. Sistem Penyediaan Air Bersih

Anonim (1980 dalam L. Turmuji, 1999), secara garis besar

bangunan dan perlengkapan yang mungkin terdapat pada sistem

penyediaan air bersih sebagai berikut.

1. Bangunan penangkap (pengambilan)

air Bangunan penangkap air adalah suatu bangunan dibuat

sedemikian rupa sehingga dapat menangkap air dari sumber air agar

dapat digunakan sebagai sumber air baku pada sistem penyediaan air

bersih. Secara garis besar bangunan penangkap air ini dapat digolongkan

menjadi 3 yaitu:

a. Bangunan penangkap air dari mata air yang disebut

broundcaptering

b. Bangunan penangkap air dari air permukaan yang disebut intake

c. Bangunan penangkap air dari air tanah dangkal/air tanah dalam

yang disebut sumur dangkal atau sumur bor.

2. Jaringan perpipaan

Jaringan pipa yang umunya terdapat pada sistem penyediaan air

bersih adalah sebagai berikut ini.

a. Jaringan pipa transmisi (pipa pembawa air), yaitu pipa yang

mengalirkan air dari bangunan penangkap air ke bangunan

pengolah air atau reservoir (bila tidak ada bangunan pengolah

air).

Page 34: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

21

b. Jaringan pipa distribusi (pipa pembagi air), yaitu jaringan pipa

yang mengalirkan air dari unit pengolahan atau reservoir

pembagi menuju konsumen dan semua perlengkapan yang ada

untuk menjaga kelancaran pembagian dan kualitas air.

Linsley dan Franzini (1991), syarat pipa untuk sistem distribusi adalah

cukupnya kekuatan dan ketahanan terhadap karat setinggi mungkin. Besi

tuang, baja berlapis semen, plastik dan semen asbes dapat diandalkan

untuk ukuran kecil, sedangkan baja dan beton bertulang lebih kompetitip

untuk ukuran besar.

3. Perlengkapan jaringan pipa

Yang dimaksud dengan perlengkapan jaringan pipa adalah seluruh

peralatan yang dipasang pada jaringan pipa, antara lain sambungan-

sambungan pipa seperti kran, valve (katup pengatur aliran) dan

sebagainya.

4.Fasilitas mesin

Fasilitas mesin pada sistem penyediaan air bersih ini adalah

pompa.

F. Analisis Jaringan Pipa

Robert J. Kodoatie (2001), Perbedaan mendasar antara aliran pada

saluran terbuka dan aliran pada pipa adalah adanya permukaan yang

bebas yang (hampir selalu) berupa udara pada saluran terbuka. Jadi

seandainya pada pipa alirannya tidak penuh sehingga masih ada rongga

Page 35: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

22

yang berisi udara maka sifat dan karakteristik alirannya sama dengan

aliran pada saluran terbuka. Oleh karena itu konsep analisis aliran pada

pipa harus pada kondisi pipa terisi penuh dengan air.

1. Teori kekekalan energi (Hukum Bernoulli)

Bambang triatmodjo (2008), sesuai dengan prinsip bernoulli, tinggi

tenaga total di setiap titik pada saluran pipa adalah jumlah dari tinggi

elevasi, tinggi tekanan, dan tinggi kecepatan.

Gambar 1 Garis tenaga dan garis tekanan

Energi total adalah jumlah energi karena ketinggian elevasi

(potensial energy), energi tekanan (pressure energy), dan energi

kecepatan (velocityhead). Prinsip energi kekal ini lebih dikenal dengan

Theorema Bernoulli dan dengan persamaan dapat ditulis :

13

Persamaan ini berlaku untuk zat cair ideal. Dalam suatu sistem

yang mengalirkan zat cair selalu diikuti dengan kehilangan energi/tenaga.

Dengan memperhitungan kehilangan tenaga ini, maka persamaan

tersebut menjadi :

22

yang berisi udara maka sifat dan karakteristik alirannya sama dengan

aliran pada saluran terbuka. Oleh karena itu konsep analisis aliran pada

pipa harus pada kondisi pipa terisi penuh dengan air.

1. Teori kekekalan energi (Hukum Bernoulli)

Bambang triatmodjo (2008), sesuai dengan prinsip bernoulli, tinggi

tenaga total di setiap titik pada saluran pipa adalah jumlah dari tinggi

elevasi, tinggi tekanan, dan tinggi kecepatan.

Gambar 1 Garis tenaga dan garis tekanan

Energi total adalah jumlah energi karena ketinggian elevasi

(potensial energy), energi tekanan (pressure energy), dan energi

kecepatan (velocityhead). Prinsip energi kekal ini lebih dikenal dengan

Theorema Bernoulli dan dengan persamaan dapat ditulis :

13

Persamaan ini berlaku untuk zat cair ideal. Dalam suatu sistem

yang mengalirkan zat cair selalu diikuti dengan kehilangan energi/tenaga.

Dengan memperhitungan kehilangan tenaga ini, maka persamaan

tersebut menjadi :

22

yang berisi udara maka sifat dan karakteristik alirannya sama dengan

aliran pada saluran terbuka. Oleh karena itu konsep analisis aliran pada

pipa harus pada kondisi pipa terisi penuh dengan air.

1. Teori kekekalan energi (Hukum Bernoulli)

Bambang triatmodjo (2008), sesuai dengan prinsip bernoulli, tinggi

tenaga total di setiap titik pada saluran pipa adalah jumlah dari tinggi

elevasi, tinggi tekanan, dan tinggi kecepatan.

Gambar 1 Garis tenaga dan garis tekanan

Energi total adalah jumlah energi karena ketinggian elevasi

(potensial energy), energi tekanan (pressure energy), dan energi

kecepatan (velocityhead). Prinsip energi kekal ini lebih dikenal dengan

Theorema Bernoulli dan dengan persamaan dapat ditulis :

13

Persamaan ini berlaku untuk zat cair ideal. Dalam suatu sistem

yang mengalirkan zat cair selalu diikuti dengan kehilangan energi/tenaga.

Dengan memperhitungan kehilangan tenaga ini, maka persamaan

tersebut menjadi :

Page 36: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

23

14

dengan :

= energi statis batas (m)

= energi tekanan (m)

= energi kecepatan (m)

h = kehilangan tenaga selama pengaliran dalam sistem (m)

2. Kehilangan Energi Pada Pipa (friction loss)

Douglas (1986 dalam Klaas,2009), menyebut tahanan hf sebagai

kehilangan tinggi besar dan hm sebagai kehilangan tinggi kecil seperti

dalam uraian berikut :

a. Kehilangan tinggi besar (major losses), hf Walau menggunakan

teorema bernoulli untuk kondisi ideal tanpa gesekan (frictionless),

setiap pipa memiliki tahanan gesekan terhadap gerak air (frictional

resistance) oleh karena kekasaran pipa.

b. Kehilangan tinggi kecil (minor losses), hm Kehilangan tinggi ini

disebabkan oleh gangguan lokal terhadap aliran normal dalam pipa.

Beberapa contoh gangguan lokal tersebut adalah:

1. Lubang masuk dan keluar ke dan dari dalam pipa

2. Perubahan bentuk penampang tiba-tiba (pembesaran dan

penyempitan)

3. Belokan pipa

4. Halangan (tirai, pintu air)

23

14

dengan :

= energi statis batas (m)

= energi tekanan (m)

= energi kecepatan (m)

h = kehilangan tenaga selama pengaliran dalam sistem (m)

2. Kehilangan Energi Pada Pipa (friction loss)

Douglas (1986 dalam Klaas,2009), menyebut tahanan hf sebagai

kehilangan tinggi besar dan hm sebagai kehilangan tinggi kecil seperti

dalam uraian berikut :

a. Kehilangan tinggi besar (major losses), hf Walau menggunakan

teorema bernoulli untuk kondisi ideal tanpa gesekan (frictionless),

setiap pipa memiliki tahanan gesekan terhadap gerak air (frictional

resistance) oleh karena kekasaran pipa.

b. Kehilangan tinggi kecil (minor losses), hm Kehilangan tinggi ini

disebabkan oleh gangguan lokal terhadap aliran normal dalam pipa.

Beberapa contoh gangguan lokal tersebut adalah:

1. Lubang masuk dan keluar ke dan dari dalam pipa

2. Perubahan bentuk penampang tiba-tiba (pembesaran dan

penyempitan)

3. Belokan pipa

4. Halangan (tirai, pintu air)

23

14

dengan :

= energi statis batas (m)

= energi tekanan (m)

= energi kecepatan (m)

h = kehilangan tenaga selama pengaliran dalam sistem (m)

2. Kehilangan Energi Pada Pipa (friction loss)

Douglas (1986 dalam Klaas,2009), menyebut tahanan hf sebagai

kehilangan tinggi besar dan hm sebagai kehilangan tinggi kecil seperti

dalam uraian berikut :

a. Kehilangan tinggi besar (major losses), hf Walau menggunakan

teorema bernoulli untuk kondisi ideal tanpa gesekan (frictionless),

setiap pipa memiliki tahanan gesekan terhadap gerak air (frictional

resistance) oleh karena kekasaran pipa.

b. Kehilangan tinggi kecil (minor losses), hm Kehilangan tinggi ini

disebabkan oleh gangguan lokal terhadap aliran normal dalam pipa.

Beberapa contoh gangguan lokal tersebut adalah:

1. Lubang masuk dan keluar ke dan dari dalam pipa

2. Perubahan bentuk penampang tiba-tiba (pembesaran dan

penyempitan)

3. Belokan pipa

4. Halangan (tirai, pintu air)

Page 37: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

24

5. Perlengkapan pipa (sambungan, katup, percabangan, dan lain-lain)

Bilangan Reynolds menunjukkan bahwa aliran dapat

diklasifikasikan berdasarkan suatu angka tertentu. Angka tersebut

diturunkan dengan membagi kecepatan aliran didalam pipa dengan nilai

kekentalan zat cair dibagi rapat massa zat cair dikali diameter pipa. Angka

Reynolds mempunyai bentuk berikut (B. Triatmodjo,2008):

15

dengan :

= bilangan Reynold tak berdimensi,

D = diameter pipa (m),

V = kecepatan rerata aliran (m/dt),

v = kekentalan kinematik (m2/dt)

Nilai batas Reynold untuk kondisi aliran pada saluran tertutup (pipa)

adalah sebagai berikut :

< 2000 = aliran laminer

> 4000 = aliran turbulen

2000 < < 4000 = aliran transisi

Tabel 4 Kekentalan Kinematik (ν)

Kekentalan Kinematik Kekentalan Kinematik(m²/dt) (m²/dt)

0 405 50

10 6015 7020 8025 9030 100

suhu (ºc) suhu (ºc)

24

5. Perlengkapan pipa (sambungan, katup, percabangan, dan lain-lain)

Bilangan Reynolds menunjukkan bahwa aliran dapat

diklasifikasikan berdasarkan suatu angka tertentu. Angka tersebut

diturunkan dengan membagi kecepatan aliran didalam pipa dengan nilai

kekentalan zat cair dibagi rapat massa zat cair dikali diameter pipa. Angka

Reynolds mempunyai bentuk berikut (B. Triatmodjo,2008):

15

dengan :

= bilangan Reynold tak berdimensi,

D = diameter pipa (m),

V = kecepatan rerata aliran (m/dt),

v = kekentalan kinematik (m2/dt)

Nilai batas Reynold untuk kondisi aliran pada saluran tertutup (pipa)

adalah sebagai berikut :

< 2000 = aliran laminer

> 4000 = aliran turbulen

2000 < < 4000 = aliran transisi

Tabel 4 Kekentalan Kinematik (ν)

Kekentalan Kinematik Kekentalan Kinematik(m²/dt) (m²/dt)

0 405 50

10 6015 7020 8025 9030 100

suhu (ºc) suhu (ºc)

24

5. Perlengkapan pipa (sambungan, katup, percabangan, dan lain-lain)

Bilangan Reynolds menunjukkan bahwa aliran dapat

diklasifikasikan berdasarkan suatu angka tertentu. Angka tersebut

diturunkan dengan membagi kecepatan aliran didalam pipa dengan nilai

kekentalan zat cair dibagi rapat massa zat cair dikali diameter pipa. Angka

Reynolds mempunyai bentuk berikut (B. Triatmodjo,2008):

15

dengan :

= bilangan Reynold tak berdimensi,

D = diameter pipa (m),

V = kecepatan rerata aliran (m/dt),

v = kekentalan kinematik (m2/dt)

Nilai batas Reynold untuk kondisi aliran pada saluran tertutup (pipa)

adalah sebagai berikut :

< 2000 = aliran laminer

> 4000 = aliran turbulen

2000 < < 4000 = aliran transisi

Tabel 4 Kekentalan Kinematik (ν)

Kekentalan Kinematik Kekentalan Kinematik(m²/dt) (m²/dt)

0 405 50

10 6015 7020 8025 9030 100

suhu (ºc) suhu (ºc)

Page 38: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

25

Sumber: Radianta Triatmadja (2006:3-39)

a. Kehilangan Energi Primer (Major Losses)

Untuk menentukan besarnya kehilangan tenaga akibat gesekan (Mayor

loss) didasarkan pada persamaan kontinuitas= . = 16

Untuk mengetahui kebutuhan tinggi tekan yang sesuai dengan

karakteristik sistem pemasangan dan dimensi pipa serta bangunan

pelengkap yang diperlukan dengan pendekatan Formulasi Hazen-Williams

(Streeter dan Wylie, 1998) sesuai persamaan berikut

17

dengan :

= Kehilangan tinggi tekan/tenaga (m)

= Koefisien gesekan Hazen – Williams

L = Panjang pipa (m)

D = Diameter pipa (m)

Linsley dan Franzini (1991), debit aliran pada pipa dalam satuan

metrik SI dapat dihitung dengan persamaan berikut.= 0,2785 , , 18

dengan :

Q = Debit aliran pada pipa (m3/dt)

S = ∆h/jarak (2.28)

= Koefisien gesekan Hazen – Williams

25

Sumber: Radianta Triatmadja (2006:3-39)

a. Kehilangan Energi Primer (Major Losses)

Untuk menentukan besarnya kehilangan tenaga akibat gesekan (Mayor

loss) didasarkan pada persamaan kontinuitas= . = 16

Untuk mengetahui kebutuhan tinggi tekan yang sesuai dengan

karakteristik sistem pemasangan dan dimensi pipa serta bangunan

pelengkap yang diperlukan dengan pendekatan Formulasi Hazen-Williams

(Streeter dan Wylie, 1998) sesuai persamaan berikut

17

dengan :

= Kehilangan tinggi tekan/tenaga (m)

= Koefisien gesekan Hazen – Williams

L = Panjang pipa (m)

D = Diameter pipa (m)

Linsley dan Franzini (1991), debit aliran pada pipa dalam satuan

metrik SI dapat dihitung dengan persamaan berikut.= 0,2785 , , 18

dengan :

Q = Debit aliran pada pipa (m3/dt)

S = ∆h/jarak (2.28)

= Koefisien gesekan Hazen – Williams

25

Sumber: Radianta Triatmadja (2006:3-39)

a. Kehilangan Energi Primer (Major Losses)

Untuk menentukan besarnya kehilangan tenaga akibat gesekan (Mayor

loss) didasarkan pada persamaan kontinuitas= . = 16

Untuk mengetahui kebutuhan tinggi tekan yang sesuai dengan

karakteristik sistem pemasangan dan dimensi pipa serta bangunan

pelengkap yang diperlukan dengan pendekatan Formulasi Hazen-Williams

(Streeter dan Wylie, 1998) sesuai persamaan berikut

17

dengan :

= Kehilangan tinggi tekan/tenaga (m)

= Koefisien gesekan Hazen – Williams

L = Panjang pipa (m)

D = Diameter pipa (m)

Linsley dan Franzini (1991), debit aliran pada pipa dalam satuan

metrik SI dapat dihitung dengan persamaan berikut.= 0,2785 , , 18

dengan :

Q = Debit aliran pada pipa (m3/dt)

S = ∆h/jarak (2.28)

= Koefisien gesekan Hazen – Williams

Page 39: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

26

D = Diameter pipa (m)

Sedangkan untuk mengetahui kecepatan aliran dalam pipa dapat

dihitung dengan= 0,85 , , 19

dengan : V = Kecepatan aliran (m/dt)

R = D/4 = Jari-jari hidrolis pipa (m)

= Koefisien gesekan Hazen – Williams

S = ∆h/jarak (2.28)

Nilai CH tergantung pada kekasaran masing-masing jenis pipa

seperti pada Tabel-tabel berikut

Tabel 5 Koefisien Kekasaran Pipa Hazen – Williams

Sumber:SpesifikasiTeknis Konstruksi Bangunan Pengambil Air Baku, Departemen PU 2015

Tabel 6 Koefisien Kekasaran Pipa Hazen-Williams ( )

NO jenis Bahan Pipa Koefisien Kekasara1 AC 1302 Ductile, Cart Iron, GIP 1203 PVC 1304 DICL, MSCL 130

Page 40: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

27

Sumber : Hazen-Williams

Bambang Triatmodjo (2008), kecepatan aliran dalam pipa dapat

dihitung dengan menggunakan rumus Manning yang dalam bentuk

persamaan dapat ditulis sebagai berikut :

= . . 1 20

dengan :

V = kecepatan aliran (m/det)

Rh = radius hidraulik (m) =

n = koefisien kekasaran pipa Manning

Sedangkan untuk kemiringan gradien hidrolis (I) digunakan persamaan :

No Bahan Pipa1 Alumunium 130-1502 Asbes semen 1403 Lapisan aspal 130 - 1404 Polivinil klorida, PVC, CPVC 1305 Pipa halus 1406 HDPE 1307 GIP 1208 Plastik 130 – 1509 Beton 100 – 140

10 Tembaga 130 – 14011 Kuningan 130 – 14012 Cast iron-baru tak bergaris (CIP 13013 Pipa fiber glass (FRP) 15014 Serat 14015 Polyethylene, PE, PEH 14016 Baja baru tak bergari 140 - 15017 Baja bergelombang 6018 Baja dilas dan mulus 100

Page 41: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

28

21

dan untuk pipa lingkaran,

22

Maka persamaan kehilangan tenaga akibat gesekan (mayor loss) menjadi

23

Selain itu juga persamaan yang digunakan untuk menentukan

kehilangan tinggi besar adalah Darcy-Weisbach. Persamaan dasarnya

adalah sebagai berikut (Klaas, 2009) :

Atau

24

dengan :

f = Koefisien tahananan permukaan pipa atau koefisien gesekan

Darcy-Weisbach yang nilainya ditentukan oleh bilangan Reynolds.

Penentuan nilai koefisien gesekan Darcy-Weisbach dapat ditentukan

dengan dua cara yaitu Metode Diagram Moody dan Metode Empiris.

Penentuan nilai f secara langsung dengan persamaan empiris yang

dikembangkan oleh Swamee & Sharma yang berlaku untuk semua kondisi

turbulen, transisi, dan laminer seperti berikut

25 25

Tabel 7 Koefisien kekasaran mutlak,

28

21

dan untuk pipa lingkaran,

22

Maka persamaan kehilangan tenaga akibat gesekan (mayor loss) menjadi

23

Selain itu juga persamaan yang digunakan untuk menentukan

kehilangan tinggi besar adalah Darcy-Weisbach. Persamaan dasarnya

adalah sebagai berikut (Klaas, 2009) :

Atau

24

dengan :

f = Koefisien tahananan permukaan pipa atau koefisien gesekan

Darcy-Weisbach yang nilainya ditentukan oleh bilangan Reynolds.

Penentuan nilai koefisien gesekan Darcy-Weisbach dapat ditentukan

dengan dua cara yaitu Metode Diagram Moody dan Metode Empiris.

Penentuan nilai f secara langsung dengan persamaan empiris yang

dikembangkan oleh Swamee & Sharma yang berlaku untuk semua kondisi

turbulen, transisi, dan laminer seperti berikut

25 25

Tabel 7 Koefisien kekasaran mutlak,

28

21

dan untuk pipa lingkaran,

22

Maka persamaan kehilangan tenaga akibat gesekan (mayor loss) menjadi

23

Selain itu juga persamaan yang digunakan untuk menentukan

kehilangan tinggi besar adalah Darcy-Weisbach. Persamaan dasarnya

adalah sebagai berikut (Klaas, 2009) :

Atau

24

dengan :

f = Koefisien tahananan permukaan pipa atau koefisien gesekan

Darcy-Weisbach yang nilainya ditentukan oleh bilangan Reynolds.

Penentuan nilai koefisien gesekan Darcy-Weisbach dapat ditentukan

dengan dua cara yaitu Metode Diagram Moody dan Metode Empiris.

Penentuan nilai f secara langsung dengan persamaan empiris yang

dikembangkan oleh Swamee & Sharma yang berlaku untuk semua kondisi

turbulen, transisi, dan laminer seperti berikut

25 25

Tabel 7 Koefisien kekasaran mutlak,

Page 42: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

29

Bahan Nilai dalam mm

Kuningan, timah, gelas, semen yang

diaduk secara sentrifugal, lapisan

batu bara

Baja yang diperdagangkan atau besi

tempa, pipa baja yang dilas

Polyvinyl Chloride (PvC)

Besi cor diaspal

Besi berlapis seng (galvanisir)

Besi cor

Papan dari kayu

Beton

Baja dikeling

0,0015

0,046

0,05

0,12

0,15

0,26

0,18 – 0,9

0,3 – 3,0

9

Sumber: Bambang Triatmodjo (2008)

Page 43: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

30

Gambar 2 Diagram Moody

b. Kehilangan Energi Sekunder (Minor Losses)

R. Triatmadja (2006), walaupun disebut minor, kehilangan

ditempattempat tersebut mungkin saja jauh lebih besar debandingkan

dengan kehilangan energi akibat gesekan dengan pipa. Dengan

demikian kehilangan energi tersebut harus diperhatikan dalam

perhitungan. Persamaan kehilangan energi minor:ℎ = 26

dengan :

V = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/dt)

g = percepatan gravitasi = 9,81 (m/dt2)

K = koefisien

kehilangan tinggi tekan minor (tabel) Kehilangan energi sekunder

diabaikan apabila kurang dari 5% kehilangan energi primer.

Tabel 8 Koefisien kehilangan tinggi tekan (K)

Page 44: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

31

Perubahan Bentuk Pipa K Perubahan Bentuk

Pipa

K

Awal masuk ke pipa

Bell

Melengkung

Membelok tajam

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 mengerucu

0,03-0,05

0,12-0,25

0,5

0,8

0,18

0,37

0,49

0,05

0,07

0,08

0,16

0,57

0,92

Belokan

R/D = 4

R/D = 2

R/D = 1

Belokan tertentu

0=150=300=450=600=90T (Tee)

aliran searah

aliran bercabang

Persilangan

aliran searah

aliran bercabang

450 Wye

0,16-0,18

0,19-0,25

0,35-0,40

0,05

0,1

0,2

0,35

0,8

0,30-0,40

0,75-1,80

0,5

0,75

D2/D1 = 0,80

D2/D1 = 0,50

D2/D1 = 0,20

0,03

0,08

0,13

aliran searah

aliran bercabang

0,3

0,5

Sumber: R. Triatmadja (2006)

Page 45: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

32

Lebih jauh klass (2009), mengemukakan bahwa kehilangan

energi sekunder disebabkan oleh beberapa hal seperti:

1. Lubang yang masuk ke pipa (entrance

27

dengan :ℎ = kehilangan tenaga minor akibat lubang masuk pipa (m)

v = kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)

= koefisien kehilangan energi minor

a. Lubang masuk ujung persegi, = 0,5

b. Lubang masuk ujung menonjol ke luar, = 0,8

c. Lubang masuk ujung bulat radius kecil, = 0,4

2. Pembesaran penampang (expansion)

Dimana Kehilangan tenaga pada pembesaran penampang

pipa dapat dicari dengan persamaan berikut

Dengan : 28

32

Lebih jauh klass (2009), mengemukakan bahwa kehilangan

energi sekunder disebabkan oleh beberapa hal seperti:

1. Lubang yang masuk ke pipa (entrance

27

dengan :ℎ = kehilangan tenaga minor akibat lubang masuk pipa (m)

v = kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)

= koefisien kehilangan energi minor

a. Lubang masuk ujung persegi, = 0,5

b. Lubang masuk ujung menonjol ke luar, = 0,8

c. Lubang masuk ujung bulat radius kecil, = 0,4

2. Pembesaran penampang (expansion)

Dimana Kehilangan tenaga pada pembesaran penampang

pipa dapat dicari dengan persamaan berikut

Dengan : 28

32

Lebih jauh klass (2009), mengemukakan bahwa kehilangan

energi sekunder disebabkan oleh beberapa hal seperti:

1. Lubang yang masuk ke pipa (entrance

27

dengan :ℎ = kehilangan tenaga minor akibat lubang masuk pipa (m)

v = kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)

= koefisien kehilangan energi minor

a. Lubang masuk ujung persegi, = 0,5

b. Lubang masuk ujung menonjol ke luar, = 0,8

c. Lubang masuk ujung bulat radius kecil, = 0,4

2. Pembesaran penampang (expansion)

Dimana Kehilangan tenaga pada pembesaran penampang

pipa dapat dicari dengan persamaan berikut

Dengan : 28

Page 46: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

33

ℎ = kehilangan tenaga minor akibat pembesaran penampang (m)

= kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)

= luas penampang pipa pertama (m2)

= luas penampang pipa kedua (m2)

B. Triatmodjo (2008), Kehilangan tenaga pada pembesaran

penampang akan berkurang apabila pembesaran dibuat secara

berangsur-angsur seperti ditunjukkan dalam gambar 2.3.

Gambar 3 Pembesaran penampang berangsur-angsur

Tabel 9 Nilai sebagai fungsi dari α

A 10 20 30 40 50 60 75K` 0,078 0,31 0,49 0,60 0,67 0,72 0,72

3.Pengecilan penampang (contraction)

Dimana kehilangan energinya dihitung dengan persamaan

(kodoatie, 2011):

29

Denganh = kehilangan tenaga minor akibat pengecilan penampang (m)k = koefisien kehilangan energi akibat penyempitan

33

ℎ = kehilangan tenaga minor akibat pembesaran penampang (m)

= kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)

= luas penampang pipa pertama (m2)

= luas penampang pipa kedua (m2)

B. Triatmodjo (2008), Kehilangan tenaga pada pembesaran

penampang akan berkurang apabila pembesaran dibuat secara

berangsur-angsur seperti ditunjukkan dalam gambar 2.3.

Gambar 3 Pembesaran penampang berangsur-angsur

Tabel 9 Nilai sebagai fungsi dari α

A 10 20 30 40 50 60 75K` 0,078 0,31 0,49 0,60 0,67 0,72 0,72

3.Pengecilan penampang (contraction)

Dimana kehilangan energinya dihitung dengan persamaan

(kodoatie, 2011):

29

Denganh = kehilangan tenaga minor akibat pengecilan penampang (m)k = koefisien kehilangan energi akibat penyempitan

33

ℎ = kehilangan tenaga minor akibat pembesaran penampang (m)

= kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)

= luas penampang pipa pertama (m2)

= luas penampang pipa kedua (m2)

B. Triatmodjo (2008), Kehilangan tenaga pada pembesaran

penampang akan berkurang apabila pembesaran dibuat secara

berangsur-angsur seperti ditunjukkan dalam gambar 2.3.

Gambar 3 Pembesaran penampang berangsur-angsur

Tabel 9 Nilai sebagai fungsi dari α

A 10 20 30 40 50 60 75K` 0,078 0,31 0,49 0,60 0,67 0,72 0,72

3.Pengecilan penampang (contraction)

Dimana kehilangan energinya dihitung dengan persamaan

(kodoatie, 2011):

29

Denganh = kehilangan tenaga minor akibat pengecilan penampang (m)k = koefisien kehilangan energi akibat penyempitan

Page 47: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

34

v = kecepatan rata-rata aliran dengan diameter D (yaitu di hilir dari

penyempitan) (m/det)D = diameter pipa hulu (m)D = diameter pipa hilir (m)

Tabel 10 Koefisien kehilangan untuk penyempitan tiba-tibaD /D 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0K 0,50 0,45 0,42 0,39 0,36 0,33 0,28 0,22 0,15 0,06 0,00

Sumber: Bambang Triatmodjo (2008)

4. Belokan pipa

Kehilangan tenaga yang terjadi pada belokan tergantung pada

sudut belokan pipa. Rumus kehilangan tenaga pada belokan, yaitu

30

Gambar 4 Belokan pipa sebagai fungsi sudut belokan α

Tabel 11 Koefisien kehilangan pada belokan pipa,

DindingΑ

15 30 45 60 90Halus 0,042 0,130 0,236 0,471 1,129

Kasar 0,062 0,165 0,320 0,684 1,265

Sumber : Klaas (2009)

34

v = kecepatan rata-rata aliran dengan diameter D (yaitu di hilir dari

penyempitan) (m/det)D = diameter pipa hulu (m)D = diameter pipa hilir (m)

Tabel 10 Koefisien kehilangan untuk penyempitan tiba-tibaD /D 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0K 0,50 0,45 0,42 0,39 0,36 0,33 0,28 0,22 0,15 0,06 0,00

Sumber: Bambang Triatmodjo (2008)

4. Belokan pipa

Kehilangan tenaga yang terjadi pada belokan tergantung pada

sudut belokan pipa. Rumus kehilangan tenaga pada belokan, yaitu

30

Gambar 4 Belokan pipa sebagai fungsi sudut belokan α

Tabel 11 Koefisien kehilangan pada belokan pipa,

DindingΑ

15 30 45 60 90Halus 0,042 0,130 0,236 0,471 1,129

Kasar 0,062 0,165 0,320 0,684 1,265

Sumber : Klaas (2009)

34

v = kecepatan rata-rata aliran dengan diameter D (yaitu di hilir dari

penyempitan) (m/det)D = diameter pipa hulu (m)D = diameter pipa hilir (m)

Tabel 10 Koefisien kehilangan untuk penyempitan tiba-tibaD /D 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0K 0,50 0,45 0,42 0,39 0,36 0,33 0,28 0,22 0,15 0,06 0,00

Sumber: Bambang Triatmodjo (2008)

4. Belokan pipa

Kehilangan tenaga yang terjadi pada belokan tergantung pada

sudut belokan pipa. Rumus kehilangan tenaga pada belokan, yaitu

30

Gambar 4 Belokan pipa sebagai fungsi sudut belokan α

Tabel 11 Koefisien kehilangan pada belokan pipa,

DindingΑ

15 30 45 60 90Halus 0,042 0,130 0,236 0,471 1,129

Kasar 0,062 0,165 0,320 0,684 1,265

Sumber : Klaas (2009)

Page 48: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

35

G. Sistem Jaringan Transmisi

Jaringan transmisi merupakan jaringan perpipaan yang

menghubungkan sumber air bersih dengan jaringan distribusi. Menurut

Klaas,(2009), sistem transmisi merupakan sistem yang terdiri dari pipa

panjang yang membawa air dari penampungan atau reservoir ke jaringan

distribusi di lokasi konsumen. Berdasarkan kondisi tinggi tekan yang

tersedia, maka sistem transmisi dibagi menjadi 2 yaitu:

a. Sistem Transmisi Gravitasi

Gambar 5 Sistem transmisi gravitasi

Klaas (2009), Pada sistem gravitasi, letak penampungan

cukup tinggi sehingga air dapat mengalir dengan prinsip gravitasi

oleh karena tersedia tinggi tekan yang cukup. Persamaan dasar

yang digunakan adalah

31

dengan :ℎ = tinggi air pada penampungan

35

G. Sistem Jaringan Transmisi

Jaringan transmisi merupakan jaringan perpipaan yang

menghubungkan sumber air bersih dengan jaringan distribusi. Menurut

Klaas,(2009), sistem transmisi merupakan sistem yang terdiri dari pipa

panjang yang membawa air dari penampungan atau reservoir ke jaringan

distribusi di lokasi konsumen. Berdasarkan kondisi tinggi tekan yang

tersedia, maka sistem transmisi dibagi menjadi 2 yaitu:

a. Sistem Transmisi Gravitasi

Gambar 5 Sistem transmisi gravitasi

Klaas (2009), Pada sistem gravitasi, letak penampungan

cukup tinggi sehingga air dapat mengalir dengan prinsip gravitasi

oleh karena tersedia tinggi tekan yang cukup. Persamaan dasar

yang digunakan adalah

31

dengan :ℎ = tinggi air pada penampungan

35

G. Sistem Jaringan Transmisi

Jaringan transmisi merupakan jaringan perpipaan yang

menghubungkan sumber air bersih dengan jaringan distribusi. Menurut

Klaas,(2009), sistem transmisi merupakan sistem yang terdiri dari pipa

panjang yang membawa air dari penampungan atau reservoir ke jaringan

distribusi di lokasi konsumen. Berdasarkan kondisi tinggi tekan yang

tersedia, maka sistem transmisi dibagi menjadi 2 yaitu:

a. Sistem Transmisi Gravitasi

Gambar 5 Sistem transmisi gravitasi

Klaas (2009), Pada sistem gravitasi, letak penampungan

cukup tinggi sehingga air dapat mengalir dengan prinsip gravitasi

oleh karena tersedia tinggi tekan yang cukup. Persamaan dasar

yang digunakan adalah

31

dengan :ℎ = tinggi air pada penampungan

Page 49: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

36

= elevasi penampungan

= elevasi titik tinjauan

f = koefisien gesekan Darcy-Weisbach

L = panjang pipa (m)

Q = debit aliran (m/det)

b. Sistem Transmisi Pompa

Gambar 6 Sistem transmisi pompa

Klaas (2009), Dalam sistem pompa elevasi outlet lebih tinggi dari

elevasi bak penampungan, sehingga jika kehilangan tinggi minor

ditiadakan maka persamaan dasar yang digunakan untuk sistem transmisi

pompa adalah

32

Sistem pompa pada umumnya menggunakan pompa sentrifugal

yang mengalirkan air langsung ke pipa distribusi atau bak penampungan

Bambang Triatmodjo (2008), kehilangan tenaga adalah ekivalen

dengan penambahan tinggi elevasi, sehingga efeknya sama dengan jika

pompa menaikkan zat cair setinggi H = + ∑ ℎ . Dalam gambar 2.7.

36

= elevasi penampungan

= elevasi titik tinjauan

f = koefisien gesekan Darcy-Weisbach

L = panjang pipa (m)

Q = debit aliran (m/det)

b. Sistem Transmisi Pompa

Gambar 6 Sistem transmisi pompa

Klaas (2009), Dalam sistem pompa elevasi outlet lebih tinggi dari

elevasi bak penampungan, sehingga jika kehilangan tinggi minor

ditiadakan maka persamaan dasar yang digunakan untuk sistem transmisi

pompa adalah

32

Sistem pompa pada umumnya menggunakan pompa sentrifugal

yang mengalirkan air langsung ke pipa distribusi atau bak penampungan

Bambang Triatmodjo (2008), kehilangan tenaga adalah ekivalen

dengan penambahan tinggi elevasi, sehingga efeknya sama dengan jika

pompa menaikkan zat cair setinggi H = + ∑ ℎ . Dalam gambar 2.7.

36

= elevasi penampungan

= elevasi titik tinjauan

f = koefisien gesekan Darcy-Weisbach

L = panjang pipa (m)

Q = debit aliran (m/det)

b. Sistem Transmisi Pompa

Gambar 6 Sistem transmisi pompa

Klaas (2009), Dalam sistem pompa elevasi outlet lebih tinggi dari

elevasi bak penampungan, sehingga jika kehilangan tinggi minor

ditiadakan maka persamaan dasar yang digunakan untuk sistem transmisi

pompa adalah

32

Sistem pompa pada umumnya menggunakan pompa sentrifugal

yang mengalirkan air langsung ke pipa distribusi atau bak penampungan

Bambang Triatmodjo (2008), kehilangan tenaga adalah ekivalen

dengan penambahan tinggi elevasi, sehingga efeknya sama dengan jika

pompa menaikkan zat cair setinggi H = + ∑ ℎ . Dalam gambar 2.7.

Page 50: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

37

tinggi kecepatan diabaikan sehingga garis tenaga berimpit dengan garis

tekanan.

Gambar 7 Pipa dengan pompa

Kehilangan tenaga terjadi pada pengaliran pipa 1 dan 2 yaitu

sebesar ℎ dan ℎ . Pada pipa 1 yang merupakan pipa isap, garis tenaga

(dan tekanan) menurun sampai di bawah pipa. Bagian pipa dimana garis

tekanan di bawah sumbu pipa mempunyai tekanan negatif. Sedangkan

pipa 2 merupakan pipa tekan. Daya yang diperlukan pompa untuk

menaikkan zat cair adalah

33

dengan :

D = daya pompa (hp/horse power)

Η = efisiensi pompa (%)

Q = debit aliran (m3/det)

y = Bj air = 1000 kg/m3

H = tinggi tekanan total/total head (m)

= + ∑ ℎ

37

tinggi kecepatan diabaikan sehingga garis tenaga berimpit dengan garis

tekanan.

Gambar 7 Pipa dengan pompa

Kehilangan tenaga terjadi pada pengaliran pipa 1 dan 2 yaitu

sebesar ℎ dan ℎ . Pada pipa 1 yang merupakan pipa isap, garis tenaga

(dan tekanan) menurun sampai di bawah pipa. Bagian pipa dimana garis

tekanan di bawah sumbu pipa mempunyai tekanan negatif. Sedangkan

pipa 2 merupakan pipa tekan. Daya yang diperlukan pompa untuk

menaikkan zat cair adalah

33

dengan :

D = daya pompa (hp/horse power)

Η = efisiensi pompa (%)

Q = debit aliran (m3/det)

y = Bj air = 1000 kg/m3

H = tinggi tekanan total/total head (m)

= + ∑ ℎ

37

tinggi kecepatan diabaikan sehingga garis tenaga berimpit dengan garis

tekanan.

Gambar 7 Pipa dengan pompa

Kehilangan tenaga terjadi pada pengaliran pipa 1 dan 2 yaitu

sebesar ℎ dan ℎ . Pada pipa 1 yang merupakan pipa isap, garis tenaga

(dan tekanan) menurun sampai di bawah pipa. Bagian pipa dimana garis

tekanan di bawah sumbu pipa mempunyai tekanan negatif. Sedangkan

pipa 2 merupakan pipa tekan. Daya yang diperlukan pompa untuk

menaikkan zat cair adalah

33

dengan :

D = daya pompa (hp/horse power)

Η = efisiensi pompa (%)

Q = debit aliran (m3/det)

y = Bj air = 1000 kg/m3

H = tinggi tekanan total/total head (m)

= + ∑ ℎ

Page 51: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

38

H. Sistem Jaringan

Distribusi Sistem distribusi air bersih adalah pendistribusian atau

pembagian air melalui sistem perpipaan dari bangunan pengolahan

(reservoir) ke daerah pelayanan (konsumen). Anonim (2011), dalam

perencanaan sistem distribusi air bersih, beberapa faktor yang harus

diperhatikan antara lain adalah:

1) Daerah layanan dan jumlah penduduk yang akan dilayani. Jumlah

penduduk yang dilayani tergantung pada:

a. Kebutuhan

b. Kemauan/minat

c. Kemampuan atau tingkat sosial ekonomi masyarakat

2) Kebutuhan air adalah debit yang harus disediakan untuk distribusi

daerah pelayanan.

3) Letak topografi daerah layanan, yang akan menentukan sistem

jaringan dan pola aliran yang sesuai.

4) Jenis sambungan dalam sistem distribusi air bersih dibedakan

menjadi: a. Sambungan halaman,

b. Sambungan rumah,

c. Hidran umum,

d. Terminal air,

e. Kran umum.

Klaas (2009), jaringan distribusi dapat dikategorikan menjadi 3

jenis, yaitu:

Page 52: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

39

a. Sistem distribusi bercabang

b. Sistem distribusi tertutup (loop)

c. Sistem distribusi campuran.

Pemilihan tergantung dari layout lokasi distribusi. Umumnya di

daerah perkotaan seperti perumahan yang letak rumahnya berdekatan

dan tata letaknya telah didesain dengan baik maka sistem jaringan

distribusi yang sering digunakan adalah sistem tertutup sedangkan daerah

pedesaaan dimana letak rumah biasanya berpencar sistem bercabang

lebih sering dijumpai.

I. Pemilihan pipa

Bahan pipa dipilih atas pertimbangan faktor : keadaan

tanah/topografi, tekanan, diameter, kualitas air, dan kemudahan saat

pemasangan. Pada tanah korosif, diusulkan pemanfaatan Polivynil

Chloride Pipe (PVC) untuk diameter < 150 mm dan Asbeston Ductile Pipe

(ACP) untuk diameter lebih besar. Jika topografi daerah bergelombang

dan tekanan dalam pipa besar, dianjurkan menggunakan Galvanis Iron

Pipe (GIP) atau Dectile Cast Iron Pipe (DCIP), pemilihan jenis pipa

apapun asal dalam jangkauan yang diijinkan, termasuk pemilihan jenis

pipa yang menyangkut kualitas air. Beberapa dari faktor-faktor penting

yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan pipa adalah :

1. Kekuatan pipa terhadap cairan yang akan ditransportasikan

Page 53: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

40

2. Kondisi pipa, ketersediaan, bahan baku dan biaya pemeliharaan

Pemilihan jenis pipa salah satunya didasarkan kandungan yang

terkandung dalam tanah, berikut tabel macam-macam jenis pipa

berdasarkan jenis tanah dan cara pemasangannya.

Tabel 12 Jenis pipa, tanah dan pemasangan pipa

Jenis tanahCara

pemasangan

Tekanan

maks

Diameter (mm)

50 80-100 150 >200

korosif Ditanam 10 PVC PVC PVC PVC

>10 DCIP DCIP DCIP DCIP

Tidak ditanam 10 GIP GIP GIP GIP

Tidak korosif Ditanam 10 PVC PVC PVC PVC

>10 GIP GIP GIP GIP

Tidak ditanam 10 GIP GIP GIP GIP

Sumber : Direktorat Jenderal Cipta Karya 1998

Page 54: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

41

BAB III

METODE PERENCANAAN

A. Lokasi Perencanaan

Lokasi perencanaan ini dilakukan pada Kelurahan

Katangka,Kecamatan Somba Opu,Kabupaten Gowa, Provinsi Sulawesi

Selatan .Sumber air baku yang digunakan berasal dari air sumur

dangkal (sumur gali) existing pada posisi5 11′31.50′′ dan119 27 10.67′′ T, dengan tinggi elevasi 14 m DPL.

Gambar 8 Peta kecamatan somba opu

Page 55: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

42

Gambar 9 Peta Lokasi penilitian Kelurahan katangka

B. Pelaksanaan Perencanaan

Secara garis besar langkah perencanaan yang dilakukan adalah

sebagai berikut ini:

1. Tahap Persiapan

Tahap persiapan yang dimaksud adalah survey lokasi yang

merupakan langkah awal yang dilakukan untuk mendapatkan gambaran

sementara tentang lokasi perencanaan, pengumpulan literatur–literatur

dan referensi yang menjadi landasan teori dalam perencanaan.

2. Pengumpulan Data

Page 56: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

43

Ada dua jenis data yang akan digunakan dalam perencanaan ini

yaitu data primer merupakan data yang diperoleh dari pengamatan

langsung di lapangan dan data sekunder adalah data yang diperoleh

melalui instansi-instansi terkait.

a. Data Primer

Pengambilan data primer meliputi survey lapangan terhadap

sumur-sumur gali (sumur dangkal) untuk mengetahui debit airnya

sebagai data dasar untuk melakukan perhitungan kebutuhan air baku.

Sumur gali tidak banyak di daerah ini, berdasarkan informasi yang

diperoleh dari penduduk sekitar maka sumur penduduk yang berpotensi

cukup yang diukur debit airnya. Data yang akan dikumpulkan sebagai

berikut :

1) Kedalaman air setelah dilakukan pemompaan

2) Waktu yang diperlukan air sumur terisi kembali

3) Dimensi penampang dan kedalaman sumur

b. Data Sekunder

Adapun data-data sekunder yang dibutuhkan dalam perencanaan ini

adalah sebagai berikut:

1) Data kependudukan

Page 57: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

44

Data ini digunakan untuk mengetahui kondisi dan jumlah penduduk

pada dusun tersebut. Data tersebut akan menjadi dasar analisis jumlah

kebutuhan air penduduk.:

2) Data Topografi

Data topografi ini digunakan untuk pelaksanaan desain teknis dari

perencanaan bangunan dan rute atau jalur yang akan digunakan pipa

tranmisi jaringan air baku, dengan adanya data topografi ini dapat

diketahui hambatan apa saja yang berhubungan dengan kondisi alam

yang dapat menghambat kelancaran pembuatan jalur pipa distribusi ke

permukiman penduduk, selain itu mempermudah dalam perencanaan

penentuan lokasi reservoir

3. Analisis Data

Setelah data diperoleh, maka selanjutnya dilakukan analisis.

Adapun langkah-langkah analisis sebagai berikut:

1) Perhitungan Debit

Potensi Sumber Air Langkah–langkah yang dilakukan dalam

perhitungan debit air sumur gali sebagai berikut :

a. Melakukan pemompaan pada kedalaman tertentu,

b. Menghitung waktu air terisi kembali,

Pengukuran debit air sumur dengan menggunakan Metode

Pemompaan Langsung (Sosrodarsono & Takeda, 1993:125). Air dipompa

Page 58: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

45

pada kedalaman tertentu dari sumur dan banyaknya air yang keluar

dihitung berdasarkan besarnya kemampuan pemulihan permukaan air

sumur. Pemulihan permukaan air sesudah pemompaan dihentikan dapat

dilihat pada

Tabel 13 Dalam air yang dipulihkan sesudah pemompaan berhentiLamanya sesudah Dalam Air yang dipulihkan

Pemompaan berhenti sesudah pemompaant (menit) t (jam) berhenti h (m).

1 0,02 0,012 0,03 0,023 0,05 0,0354 0,07 0,0635 0,08 0,116

10 0,17 0,22015 0,25 0,33820 0,33 0,45625 0,42 0,57730 0,50 0,70740 0,67 0,85950 0,83 1,02060 1,00 1,19990 1,50 1,412

120 2,00 1,640174 2,91 1,785

Data primerpengukuran langsung

Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula sebelum

pemompaan dimulai h0 dihitung dari pemulihan dalamnya air h1 dan h2

pada waktu t1 dan t2 sesudah pemompaan berhenti.

Page 59: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

46

h = h(2h − h ) =c. Menghitung debit air sumur.

Diketahui diameter sumur (d) = 1,2 m, maka: Luas dasar sumur (A)

= ¼.π.d2

Jika dalam efektif air sumur H = 1,8 m, maka Debit air sumur

dihitung berdasarkan persamaan

Q = a H

2) Analisis Kualitas Sumber Air

Langkah–langkah yang dilakukan dalam pengujian kualitas sumber

air sebagai berikut :

a. Pengambilan sampel air

b. Pemeriksaan dilakukan di Laboratorium Dinas Kesehatan

3) Proyeksi Jumlah Penduduk

Dalam perencanaan ini proyeksi jumlah penduduk direncanakan untuk 20

tahun yang akan datang yaitu sampai tahun 2037.Data jumlah penduduk yang

digunakan untuk menghitung rerata pertumbuhan penduduk adalah data jumlah

Tabel 5 : Data penduduk dari tahun 2007 - 2016 kelurahan Katangka

Tahunjumlah penduduk

(jiwa)2007 8892008 9022009 915

Page 60: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

47

2010 9212011 9382012 9472013 953

2014 957

2015 962

2016 972Tabel 14 jumlah Penduduk kelurahan katangka Rw 07 dan 08Sumber darikantor kelurahan kaatangka

4) Perhitungan Kebutuhan Air Bersih

Langkah-langkah perhitungan kebutuhan air bersih adalah sebagai

berikut:

a. Menentukan data-data dasar perhitungan, yaitu:

- Jumlah penduduk di daerah pelayanan

- Cakupan pelayanan

- Tingkat pelayanan domestik (rumah tangga),

- Koefisien kehilangan air.

b. Perhitungan jumlah kebutuhan air

- Kebutuhan domestik (Hanya Sambungan hidran umum /HU),

- Kehilangan air (Kebocoran)

- Kebutuhan rata-rata

- Kebutuhan air maksimum

an kehilangan air diambil 20% dari total kebutuhan domestik

Jumlah penduduk = 972 jiwa

Page 61: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

48

Persentase pelayanan = 70 % (tabel 2.3)

Jumlah penduduk terlayani = 70% x jumlah penduduk = jiwa

Kebutuhan domestik

Persentase Hidran Umum (HU) = 100 %

Jumlah penduduk terlayani = 100% x Jumlah penduduk terlayani =

Jumlah jiwa/HU = 100

Jumlah HU = Jumlah penduduk terlayani /100 = unit

Pemakaian air = 70 lt/org/hr

Kebutuhan air = (Jumlah penduduk terlayani x

Pemakaian air) / (24 jam x 3600)

Kehilangan air (20%) = 20% x kebutuhan air

Kebutuhan rata–rata = Kebutuhan air + Kehilangan air

Kebutuhan air maksimum = 1,2 x kebutuhan rata-rata

Kapasitas yang dibutuhkan = 0,562 lt/dt

5) Analisis Hidrolika Jaringan Pipa Air Bersih

Analisis hidrolika menggunakan Microsoft office exel 2016. Adapun

langkah-langkah secara umum analisis jaringan pipa adalah sebagai

berikut :

a. Membuat skema jaringan transmisi dan distribusi,

b. Menentukan elevasi dari tiap titik pengambilan,

c. Menghitung kemiringan hidrolis,

Page 62: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

49

d. Menentukan pembagian debit ke masing-masing daerah layanan,

e. Menentukan sistem jaringan distribusi termasuk bak tampungannya,

f. Merencanakan dimensi pipa pada masing-masing daerah layanan,

g. Menganalisis hidrolika untuk jaringan pipa transmisi dan distribusi

berdasarkan skema hingga sesuai dengan standar yang dibutuhkan

contoh perhitungan untuk jaringan pipa transmisi (Sistem pompa) :

1. Nomor patok (kode posisi)

2. Keterangan Lokasi

3. Q kebutuhan = 0,562l/dt = 2,02 m3/jam

(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk sampai tahun 2018).

Jika dalam satu hari dilakukan pemompaan 3 kali, maka Q keb. = 0,19 l/dt

4. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)

Patok P0 = 14 (Elevasi muka sumur)

Patok P1 = 16, Jenis pompa yang digunakan adalah pompa benam

(submersible).

5. Elevasi dasar air sumur = 14 – kedalaman sumur rencanaan = 14 -

3,05 = 10,95 m

6. Panjang pipa = 40,22 m

7. Beda tinggi (∆h) = 16 – 10,95 = 5,05 m Berdasarkan persamaan 2.28

dihitung kemiringan garis energi (S):

8. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 5,05 / 40,22 = 0,125

Page 63: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

50

9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)

10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch

11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa

HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung

kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.

12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23

dihitung bilangan Reynolds (Re):

13. Re =

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer

14. hf (mayor) =

=

15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder

16. hf (minor) =∑

17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m

18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m

19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75

20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3

50

9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)

10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch

11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa

HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung

kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.

12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23

dihitung bilangan Reynolds (Re):

13. Re =

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer

14. hf (mayor) =

=

15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder

16. hf (minor) =∑

17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m

18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m

19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75

20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3

50

9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)

10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch

11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa

HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung

kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.

12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23

dihitung bilangan Reynolds (Re):

13. Re =

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer

14. hf (mayor) =

=

15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder

16. hf (minor) =∑

17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m

18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m

19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75

20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3

Page 64: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

51

Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)

berikut.

21. Daya pompa (D) =

Untuk jaringan pipa transmisi (Sistem gravitasi) :

1. Nomor patok (kode posisi node/junction)

2. Keterangan Lokasi

3. Q kebutuhan = 0,56 liter/detik

(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk Dusun Lendangguar sampai

tahun 2018 atau kebutuhan air pada masing-masing bak/HU).

4. Q supply = 0,56 liter/detik = 5,6 x 10 /detik (Debit dari bak

tampungan akhir/reservoir dan HU)

5. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)

Patok 8 = 18,25 (Elevasi Reservoir)

Patok 9 = 17,97

6. Elevasi muka air = 18,25 + tinggi air di reservoir

7. Panjang pipa = 20,80 m

8. Beda tinggi (∆h) =18,25 – 17,97 = 0,28 m

Berdasarkan persamaan 2.28 dihitung kemiringan garis energi (S):

9. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 0,28 / 20,80 = 0,013462

10. Diameter pipa (m) = 0,10 m

51

Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)

berikut.

21. Daya pompa (D) =

Untuk jaringan pipa transmisi (Sistem gravitasi) :

1. Nomor patok (kode posisi node/junction)

2. Keterangan Lokasi

3. Q kebutuhan = 0,56 liter/detik

(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk Dusun Lendangguar sampai

tahun 2018 atau kebutuhan air pada masing-masing bak/HU).

4. Q supply = 0,56 liter/detik = 5,6 x 10 /detik (Debit dari bak

tampungan akhir/reservoir dan HU)

5. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)

Patok 8 = 18,25 (Elevasi Reservoir)

Patok 9 = 17,97

6. Elevasi muka air = 18,25 + tinggi air di reservoir

7. Panjang pipa = 20,80 m

8. Beda tinggi (∆h) =18,25 – 17,97 = 0,28 m

Berdasarkan persamaan 2.28 dihitung kemiringan garis energi (S):

9. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 0,28 / 20,80 = 0,013462

10. Diameter pipa (m) = 0,10 m

51

Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)

berikut.

21. Daya pompa (D) =

Untuk jaringan pipa transmisi (Sistem gravitasi) :

1. Nomor patok (kode posisi node/junction)

2. Keterangan Lokasi

3. Q kebutuhan = 0,56 liter/detik

(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk Dusun Lendangguar sampai

tahun 2018 atau kebutuhan air pada masing-masing bak/HU).

4. Q supply = 0,56 liter/detik = 5,6 x 10 /detik (Debit dari bak

tampungan akhir/reservoir dan HU)

5. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)

Patok 8 = 18,25 (Elevasi Reservoir)

Patok 9 = 17,97

6. Elevasi muka air = 18,25 + tinggi air di reservoir

7. Panjang pipa = 20,80 m

8. Beda tinggi (∆h) =18,25 – 17,97 = 0,28 m

Berdasarkan persamaan 2.28 dihitung kemiringan garis energi (S):

9. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 0,28 / 20,80 = 0,013462

10. Diameter pipa (m) = 0,10 m

Page 65: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

52

11. Diameter pipa (inchi) = 4 inchi

(Rumus Hazen-Williams lebih sederhana karena koefisien kehilangan

energinya tidak berubah terhadap Reynold number).

Untuk pipa PVC nilai C = 130 (lihat tabel 2.5)

Selanjutnya, dihitung debit aliran dalam pipa berdasarkan persamaan

2.27.

12. Q aliran (dalam pipa) = 0,279 x C x D2,63 x S0,54

Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan

dalam perencanaan.

Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai

berikut.

13. V (kecepatan) =

Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):

14. Re =

( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan energi

primer berdasarkan persamaan 2.26.

15. hf (mayor) =

16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan

2.38.

52

11. Diameter pipa (inchi) = 4 inchi

(Rumus Hazen-Williams lebih sederhana karena koefisien kehilangan

energinya tidak berubah terhadap Reynold number).

Untuk pipa PVC nilai C = 130 (lihat tabel 2.5)

Selanjutnya, dihitung debit aliran dalam pipa berdasarkan persamaan

2.27.

12. Q aliran (dalam pipa) = 0,279 x C x D2,63 x S0,54

Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan

dalam perencanaan.

Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai

berikut.

13. V (kecepatan) =

Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):

14. Re =

( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan energi

primer berdasarkan persamaan 2.26.

15. hf (mayor) =

16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan

2.38.

52

11. Diameter pipa (inchi) = 4 inchi

(Rumus Hazen-Williams lebih sederhana karena koefisien kehilangan

energinya tidak berubah terhadap Reynold number).

Untuk pipa PVC nilai C = 130 (lihat tabel 2.5)

Selanjutnya, dihitung debit aliran dalam pipa berdasarkan persamaan

2.27.

12. Q aliran (dalam pipa) = 0,279 x C x D2,63 x S0,54

Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan

dalam perencanaan.

Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai

berikut.

13. V (kecepatan) =

Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):

14. Re =

( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan energi

primer berdasarkan persamaan 2.26.

15. hf (mayor) =

16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan

2.38.

Page 66: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

53

17. hf (minor) =

18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m

19. EGL = elevasi air di sumber – total hf =

20. Tinggi kecepatan = /(2. )=21. HGL = EGL – /(2. )22. Residu = HGL – elevasi patok 10

Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat

mengalir.

23. Keterangan (air mengalir).

53

17. hf (minor) =

18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m

19. EGL = elevasi air di sumber – total hf =

20. Tinggi kecepatan = /(2. )=21. HGL = EGL – /(2. )22. Residu = HGL – elevasi patok 10

Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat

mengalir.

23. Keterangan (air mengalir).

53

17. hf (minor) =

18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m

19. EGL = elevasi air di sumber – total hf =

20. Tinggi kecepatan = /(2. )=21. HGL = EGL – /(2. )22. Residu = HGL – elevasi patok 10

Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat

mengalir.

23. Keterangan (air mengalir).

Page 67: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

54

C. Flow Chart Penelitian

Gambar 11 flow chart penelitian

MULAI

PERSIAPAN

STUDI PUSTAKA

PENGUMPULAN DATA

DATA LOKASISUMUR PETA TOPOGRAFI DATA

PENDUDUK

Debit Potensi&Kualitas AirSumur

Kebutuhan Air

PerencanaanJaringanAir Bersih

PerencanaanBangunanPelengkap

Selesai

Page 68: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

55

BAB IV

HASIL PERENCANAAN DAN PEMBAHASAN

A. Perhitungan Debit Potensi Sumber Air

Lokasi sumber air (sumur gali) terletak di kawasan Sub-Das di

kelurahan katangka.

Gambar 12 Foto Sumber Air Rencana

Page 69: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

56

Dalam perhitungan debit potensi sumber air (sumur gali)

mengunakan beberapa perlengkapan, antara lain:

1. Lembar kerja dan alat tulis, untuk mencatat data hasil

pengamatan.

2. Meteran, untuk mengukur tinggi dan diameter sumur.

3. Stopwatch, untuk menghitung waktu air sumur terisi kembali.

4. Pompa hidraulik, untuk menguras air sumur.

Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula

sebelum pemompaan dimulai h0 dihitung dari pemulihan dalamnya air h1

dan h2 pada waktu t1 dan t2 sesudah pemompaan berhenti. Diambil nilai

h1 = 0,96 m dalam t1 = 1 jam dan h2 = 1,305 m dalam t2 = 2 jam.

Perhitungan nilai h0 berdasarkan persamaan

Selanjutnya dilakukan perhitungan sisa penurunan permukaan air s

= (h0 – h) berdasarkan persamaan 2.5, dengan pemulihan permukaan air

dalam setiap waktu. Berikut data penurunan permukaan air yang tersisa

dari air semula pada

56

Dalam perhitungan debit potensi sumber air (sumur gali)

mengunakan beberapa perlengkapan, antara lain:

1. Lembar kerja dan alat tulis, untuk mencatat data hasil

pengamatan.

2. Meteran, untuk mengukur tinggi dan diameter sumur.

3. Stopwatch, untuk menghitung waktu air sumur terisi kembali.

4. Pompa hidraulik, untuk menguras air sumur.

Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula

sebelum pemompaan dimulai h0 dihitung dari pemulihan dalamnya air h1

dan h2 pada waktu t1 dan t2 sesudah pemompaan berhenti. Diambil nilai

h1 = 0,96 m dalam t1 = 1 jam dan h2 = 1,305 m dalam t2 = 2 jam.

Perhitungan nilai h0 berdasarkan persamaan

Selanjutnya dilakukan perhitungan sisa penurunan permukaan air s

= (h0 – h) berdasarkan persamaan 2.5, dengan pemulihan permukaan air

dalam setiap waktu. Berikut data penurunan permukaan air yang tersisa

dari air semula pada

56

Dalam perhitungan debit potensi sumber air (sumur gali)

mengunakan beberapa perlengkapan, antara lain:

1. Lembar kerja dan alat tulis, untuk mencatat data hasil

pengamatan.

2. Meteran, untuk mengukur tinggi dan diameter sumur.

3. Stopwatch, untuk menghitung waktu air sumur terisi kembali.

4. Pompa hidraulik, untuk menguras air sumur.

Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula

sebelum pemompaan dimulai h0 dihitung dari pemulihan dalamnya air h1

dan h2 pada waktu t1 dan t2 sesudah pemompaan berhenti. Diambil nilai

h1 = 0,96 m dalam t1 = 1 jam dan h2 = 1,305 m dalam t2 = 2 jam.

Perhitungan nilai h0 berdasarkan persamaan

Selanjutnya dilakukan perhitungan sisa penurunan permukaan air s

= (h0 – h) berdasarkan persamaan 2.5, dengan pemulihan permukaan air

dalam setiap waktu. Berikut data penurunan permukaan air yang tersisa

dari air semula pada

Page 70: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

57

Tabel15Besarnya penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula

Lamanya sesudahDalam Air yang

dipulihkanBesarnya penurunan

permukaan

pemompaan berhenti sesudah pemompaanair yang tersisa dari air

semula s (m).

t (menit)t

(jam) berhenti h (m). (s = ho - h)1 0,02 0,01 1,882 0,03 0,02 1,873 0,05 0,035 1,8554 0,07 0,063 1,8275 0,08 0,116 1,774

10 0,17 0,22 1,6715 0,25 0,338 1,55220 0,33 0,456 1,43425 0,42 0,577 1,31330 0,50 0,707 1,18340 0,67 0,859 1,03150 0,83 1,02 0,8760 1,00 1,199 0,69190 1,50 1,412 0,478

120 2,00 1,64 0,25174 2,91 1,785 0,105

Dapat dilihat bahwa waktu yang diperlukan untuk mencapai

setengah kedalaman air sampai ke permukaan semula, (1,899/2) =

0,945m adalah t = 0,75 jam. Diketahui diameter sumur (d) = 1,2 m, maka:

Luas dasar sumur (A) = ¼.π.d2

Jadi, besarnya nilai kapasitas spesifik (a) dihitung berdasarkan

persamaan

57

Tabel15Besarnya penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula

Lamanya sesudahDalam Air yang

dipulihkanBesarnya penurunan

permukaan

pemompaan berhenti sesudah pemompaanair yang tersisa dari air

semula s (m).

t (menit)t

(jam) berhenti h (m). (s = ho - h)1 0,02 0,01 1,882 0,03 0,02 1,873 0,05 0,035 1,8554 0,07 0,063 1,8275 0,08 0,116 1,774

10 0,17 0,22 1,6715 0,25 0,338 1,55220 0,33 0,456 1,43425 0,42 0,577 1,31330 0,50 0,707 1,18340 0,67 0,859 1,03150 0,83 1,02 0,8760 1,00 1,199 0,69190 1,50 1,412 0,478

120 2,00 1,64 0,25174 2,91 1,785 0,105

Dapat dilihat bahwa waktu yang diperlukan untuk mencapai

setengah kedalaman air sampai ke permukaan semula, (1,899/2) =

0,945m adalah t = 0,75 jam. Diketahui diameter sumur (d) = 1,2 m, maka:

Luas dasar sumur (A) = ¼.π.d2

Jadi, besarnya nilai kapasitas spesifik (a) dihitung berdasarkan

persamaan

57

Tabel15Besarnya penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula

Lamanya sesudahDalam Air yang

dipulihkanBesarnya penurunan

permukaan

pemompaan berhenti sesudah pemompaanair yang tersisa dari air

semula s (m).

t (menit)t

(jam) berhenti h (m). (s = ho - h)1 0,02 0,01 1,882 0,03 0,02 1,873 0,05 0,035 1,8554 0,07 0,063 1,8275 0,08 0,116 1,774

10 0,17 0,22 1,6715 0,25 0,338 1,55220 0,33 0,456 1,43425 0,42 0,577 1,31330 0,50 0,707 1,18340 0,67 0,859 1,03150 0,83 1,02 0,8760 1,00 1,199 0,69190 1,50 1,412 0,478

120 2,00 1,64 0,25174 2,91 1,785 0,105

Dapat dilihat bahwa waktu yang diperlukan untuk mencapai

setengah kedalaman air sampai ke permukaan semula, (1,899/2) =

0,945m adalah t = 0,75 jam. Diketahui diameter sumur (d) = 1,2 m, maka:

Luas dasar sumur (A) = ¼.π.d2

Jadi, besarnya nilai kapasitas spesifik (a) dihitung berdasarkan

persamaan

Page 71: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

58

/jam

Jika dalam efektif air sumur H = 1,8 m, maka:

Debit air sumur dihitung berdasarkan persamaan

Q = a H

= 0,761 x 1,8 = 0,913 /jam =0,25361lt/d

B. Analisis Kualitas Sumber Air

1. Air Sumur

Tabel 16Hasil uji kualitas air 4.2

No Parameter Satuan Hasil Permenkes

1 Kekeruhan NTU 4,6 5

2 Warna Pt/Co 13 15

3 Bau - Tidak Berbau Tidak Berbau

4 Rasa - Normal Normal

5 PH 8,18 6,5-9

6 Kesadahan Mg/l 155,04 500

7 Besi Mg/l 0,3

8 Mangan Mg/l 0,4

Tabel di atas Menunjukkan bahwa air baku dari sumur p0

kekeruhan katangka (NTU) sebanyak 4,6 NTU, warna 75 mg/l Pt-Co,

58

/jam

Jika dalam efektif air sumur H = 1,8 m, maka:

Debit air sumur dihitung berdasarkan persamaan

Q = a H

= 0,761 x 1,8 = 0,913 /jam =0,25361lt/d

B. Analisis Kualitas Sumber Air

1. Air Sumur

Tabel 16Hasil uji kualitas air 4.2

No Parameter Satuan Hasil Permenkes

1 Kekeruhan NTU 4,6 5

2 Warna Pt/Co 13 15

3 Bau - Tidak Berbau Tidak Berbau

4 Rasa - Normal Normal

5 PH 8,18 6,5-9

6 Kesadahan Mg/l 155,04 500

7 Besi Mg/l 0,3

8 Mangan Mg/l 0,4

Tabel di atas Menunjukkan bahwa air baku dari sumur p0

kekeruhan katangka (NTU) sebanyak 4,6 NTU, warna 75 mg/l Pt-Co,

58

/jam

Jika dalam efektif air sumur H = 1,8 m, maka:

Debit air sumur dihitung berdasarkan persamaan

Q = a H

= 0,761 x 1,8 = 0,913 /jam =0,25361lt/d

B. Analisis Kualitas Sumber Air

1. Air Sumur

Tabel 16Hasil uji kualitas air 4.2

No Parameter Satuan Hasil Permenkes

1 Kekeruhan NTU 4,6 5

2 Warna Pt/Co 13 15

3 Bau - Tidak Berbau Tidak Berbau

4 Rasa - Normal Normal

5 PH 8,18 6,5-9

6 Kesadahan Mg/l 155,04 500

7 Besi Mg/l 0,3

8 Mangan Mg/l 0,4

Tabel di atas Menunjukkan bahwa air baku dari sumur p0

kekeruhan katangka (NTU) sebanyak 4,6 NTU, warna 75 mg/l Pt-Co,

Page 72: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

59

keasaman (Ph 8,18), kesadahan 155,04 mg/l.Secara umum air Sumur

keluarahan katangka di perbolehkan menurut PERMENKES RI

416/MENKES/PER/IX/1990 kandungan air sumur di kelurahan katangka

berang berada standar persyaratan air bersih yang di perbolehkan

C. Proyeksi Jumlah Penduduk

Untuk menentukan kebutuhan air bersih pada masa mendatang

pada masing-masing zona perlu terlebih dahulu diperhatikan keadaan

pertumbuhan penduduk yang ada pada saat ini dan proyeksi jumlah

penduduk pada masa mendatang

a. Metode Aritmetik

Rumus dasar metode aritmetik dari persamaan

Pn = Pₒ + n r

Pt = Jumlah penduduk pada tahun 2009 = 945

Pₒ = Jumlah penduduk pada tahun 2016 = 972

=((972–945))/((2016–2009))

= 3,86

Pn = 976

b. metode geometrik

59

keasaman (Ph 8,18), kesadahan 155,04 mg/l.Secara umum air Sumur

keluarahan katangka di perbolehkan menurut PERMENKES RI

416/MENKES/PER/IX/1990 kandungan air sumur di kelurahan katangka

berang berada standar persyaratan air bersih yang di perbolehkan

C. Proyeksi Jumlah Penduduk

Untuk menentukan kebutuhan air bersih pada masa mendatang

pada masing-masing zona perlu terlebih dahulu diperhatikan keadaan

pertumbuhan penduduk yang ada pada saat ini dan proyeksi jumlah

penduduk pada masa mendatang

a. Metode Aritmetik

Rumus dasar metode aritmetik dari persamaan

Pn = Pₒ + n r

Pt = Jumlah penduduk pada tahun 2009 = 945

Pₒ = Jumlah penduduk pada tahun 2016 = 972

=((972–945))/((2016–2009))

= 3,86

Pn = 976

b. metode geometrik

59

keasaman (Ph 8,18), kesadahan 155,04 mg/l.Secara umum air Sumur

keluarahan katangka di perbolehkan menurut PERMENKES RI

416/MENKES/PER/IX/1990 kandungan air sumur di kelurahan katangka

berang berada standar persyaratan air bersih yang di perbolehkan

C. Proyeksi Jumlah Penduduk

Untuk menentukan kebutuhan air bersih pada masa mendatang

pada masing-masing zona perlu terlebih dahulu diperhatikan keadaan

pertumbuhan penduduk yang ada pada saat ini dan proyeksi jumlah

penduduk pada masa mendatang

a. Metode Aritmetik

Rumus dasar metode aritmetik dari persamaan

Pn = Pₒ + n r

Pt = Jumlah penduduk pada tahun 2009 = 945

Pₒ = Jumlah penduduk pada tahun 2016 = 972

=((972–945))/((2016–2009))

= 3,86

Pn = 976

b. metode geometrik

Page 73: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

60

rumus dasar Metode Geometrik

Pn = Po ( 1 + r )ⁿ

Po = 972

r = 0,41 %

n =

Didapat persamaan forward Projection dari persamaan

Pn = 972 (1+0.004)^7

= 1000

Tabel 17penduduk dengan metode Aritmatik dan Geometrik 4.3

No Tahun nMetode

AritmetikMetode

GeometrikProyeksi Rata-

Rata

1 2017 0 972 972 972

2 2018 1 976 976 976

3 2019 2 980 980 980

4 2020 3 984 984 984

5 2021 4 987 988 988

6 2022 5 991 992 991

7 2023 6 995 996 995

8 2024 7 999 1000 999

9 2025 8 1003 1004 1003

10 2026 9 1007 1008 1007Hasil Perhitungan Laju Penduduk

Page 74: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

61

Gambar 13 Grafik Laju Penduduk

D. Perhitungan Kebutuhan Air Bersih

Tingkat pemakaian air bersih masyarakat difokuskan pada

kebutuhan air rumah tangga (domestik) terutama untuk air minum,

memasak, ablution dan bersih-bersih.Didapatkan tingkat pemakaian air

untuk kegiatan sehari-hari antara lain:

1. Air minum = 20 liter/orang/hari

2. Memasak = 20 liter/orang/hari

3. Ablution = 10 liter/orang/hari

4. Bersih-bersih = 20 liter/orang/hari

Jumlah pemakaian air bersih= 20 + 20 + 10 + 20 = 70

Karena terbatasnya debit sumber air yang digunakan maka

perencanaan kebutuhan air bersih ini tidak direncanakan untuk

900920940960980

100010201040106010801100

2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024

Jum

lah

pend

uduk

Tahun

Perbandingan Proyeksi Penduduk

Metode Aritmatik

Metode Geometrik

Proyeksi Rata-Rata

Page 75: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

62

Sambungan Rumah (SR), tetapi lebih pada perencanaan kebutuhan

Hindran Umum (HU). Berdasarkan Tabel 2.3. (Cipta karya, 1998) untuk

kebutuhan Hindran Umum (HU) sebesar 30 lt/org/hr dimana jumlah ini

sama dengan jumlah pemakaian air seperti pada Tabel 2.2. dan

kehilangan air diambil 20% dari total kebutuhan domestik

Jumlah penduduk = 972 jiwa

Persentase pelayanan = 70 % (tabel 2.3)

Jumlah penduduk terlayani = 70% x 972 = 680 jiwa

Kebutuhan domestik

Persentase Hidran Umum (HU) = 100 %

Jumlah penduduk terlayani= 100% x 680 = 680 jiwa

Jumlah jiwa/HU = 100

Jumlah HU = 680/100 = 7 unit

Pemakaian air = 70 lt/org/hr

Kebutuhan air = (680 x 70) / (24 x 3600) = 0,394 lt/dt

Kehilangan air (20%) = 20% x kebutuhan air

= 20% x 0,394 = 0,0788 lt/dt

Kebutuhan rata–rata = Kebutuhan air + Kehilangan air

= 0,394 + 0,0788 = 0,4725 lt/dt

Kebutuhan air maksimum = 1,2 x kebutuhan rata-rata

Page 76: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

63

= 1,2 x 0,4725 = 0,562 lt/dt

Kapasitas yang dibutuhkan = 0,562 lt/dt

Terlampir di lampiran II L4

E. Analisis Hidrolika Jaringan Pipa

Dalam perencanaan sistem jaringan air bersih ini digunakan

kemampuan model hidraulik untuk mendapatkan hasil berupa dimensi

pipa. Elevasi letak bangunan pelengkap dan panjang pipa diperoleh dari

peta kontur Kecamatan Sekotong serta dilengkapi secara detail dengan

pengukuran langsung di lapangan dengan alat Theodolit yang terlampir

pada lembar Lampiran I. Setelah menghitung besar kebutuhan air bersih

untuk Daerah tersebut, maka dilakukan analisis hidrolika terhadap sistem

jaringan pipa. Untuk pengaliran air bersih dari Bak penampungan kepada

masyarakat direncanakan dengan sistem gravitasi..

a. Sumber air (sumur 1) pada elevasi 14 m DPL

b. Sumber air (sumur 2) pada elevasi 14 m DPL

c. Bak Penampungan sementara pada elevasi 17 m DPL,pada

elevasi 17 m DPL, dan 18 m.

Berikut contoh perhitungan analisis hidrolika sistem perpipaan

jaringan air bersih untuk ruas pipa Sumber Air – Bak Penampungan ––

Page 77: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

64

HU, dalam perencanaan ini BPT tidak direncanakan. Berikut contoh

perhitungan untuk jaringan pipa transmisi (Sistem pompa) :

1. Nomor patok (kode posisi)

2. Keterangan Lokasi

3. Q kebutuhan = 0,562l/dt = 2,02 m3/jam

(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk sampai tahun 2018).

Jika dalam satu hari dilakukan pemompaan 3 kali, maka Q keb. = 0,19 l/dt

4. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)

Patok P0 = 14 (Elevasi muka sumur)

Patok P1 = 16, Jenis pompa yang digunakan adalah pompa benam

(submersible).

5. Elv. dasar air sumur = 14 – kedalaman sumur rencanaan = 14 - 3,05

= 10,95 m

6. Panjang pipa = 40,22 m

7. Beda tinggi (∆h) = 16 – 10,95 = 5,05 m Berdasarkan persamaan 2.28

dihitung kemiringan garis energi (S):

8. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 5,05 / 40,22 = 0,125

9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)

10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch

64

HU, dalam perencanaan ini BPT tidak direncanakan. Berikut contoh

perhitungan untuk jaringan pipa transmisi (Sistem pompa) :

1. Nomor patok (kode posisi)

2. Keterangan Lokasi

3. Q kebutuhan = 0,562l/dt = 2,02 m3/jam

(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk sampai tahun 2018).

Jika dalam satu hari dilakukan pemompaan 3 kali, maka Q keb. = 0,19 l/dt

4. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)

Patok P0 = 14 (Elevasi muka sumur)

Patok P1 = 16, Jenis pompa yang digunakan adalah pompa benam

(submersible).

5. Elv. dasar air sumur = 14 – kedalaman sumur rencanaan = 14 - 3,05

= 10,95 m

6. Panjang pipa = 40,22 m

7. Beda tinggi (∆h) = 16 – 10,95 = 5,05 m Berdasarkan persamaan 2.28

dihitung kemiringan garis energi (S):

8. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 5,05 / 40,22 = 0,125

9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)

10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch

64

HU, dalam perencanaan ini BPT tidak direncanakan. Berikut contoh

perhitungan untuk jaringan pipa transmisi (Sistem pompa) :

1. Nomor patok (kode posisi)

2. Keterangan Lokasi

3. Q kebutuhan = 0,562l/dt = 2,02 m3/jam

(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk sampai tahun 2018).

Jika dalam satu hari dilakukan pemompaan 3 kali, maka Q keb. = 0,19 l/dt

4. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)

Patok P0 = 14 (Elevasi muka sumur)

Patok P1 = 16, Jenis pompa yang digunakan adalah pompa benam

(submersible).

5. Elv. dasar air sumur = 14 – kedalaman sumur rencanaan = 14 - 3,05

= 10,95 m

6. Panjang pipa = 40,22 m

7. Beda tinggi (∆h) = 16 – 10,95 = 5,05 m Berdasarkan persamaan 2.28

dihitung kemiringan garis energi (S):

8. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 5,05 / 40,22 = 0,125

9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)

10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch

Page 78: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

65

11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa

HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung

kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.

12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23

dihitung bilangan Reynolds (Re):

13. Re =

=

= 60212,43

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer

14. hf(mayor)=

=

15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder

16. hf (minor) =∑

=

17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m

65

11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa

HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung

kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.

12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23

dihitung bilangan Reynolds (Re):

13. Re =

=

= 60212,43

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer

14. hf(mayor)=

=

15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder

16. hf (minor) =∑

=

17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m

65

11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa

HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung

kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.

12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23

dihitung bilangan Reynolds (Re):

13. Re =

=

= 60212,43

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer

14. hf(mayor)=

=

15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder

16. hf (minor) =∑

=

17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m

Page 79: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

66

18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m

19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75

20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3

Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)

berikut.

21. Daya pompa (D) =

=

= 1,323677 kg/m/det

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut

66

18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m

19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75

20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3

Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)

berikut.

21. Daya pompa (D) =

=

= 1,323677 kg/m/det

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut

66

18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m

19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75

20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3

Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)

berikut.

21. Daya pompa (D) =

=

= 1,323677 kg/m/det

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut

Page 80: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

67

Tabel 19 Analisis hidrolika jaringan pipa transmisi (Sistem Pompa)Q. Keb. Elv. Pipa Elevasi Jarak AH R V hf. Mayor

l/dt M air (m) M M m inchi m m/dt m1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Po sumur dangkal 14 10,950,00 40,22 5,05 0,125559 0,03125 1,25 0,008 1,721 60212,43 0,14486 0,2

P1 160,00 36,50 6,05 0,165753 0,03125 1,25 0,008 1,999 69954,76 0,131462 0,2

P2 170,00 21,95 3,05 0,138952 0,03125 1,25 0,008 1,817 63599,66 0,079057 0,2

P3 140,00 25,12 6,05 0,240844 0,03125 1,25 0,008 2,446 85594,30 0,090475 0,2

P4 170,00 35,17 6,05 0,172022 0,03125 1,25 0,008 2,040 71371,09 0,126672 0,2

P5 bak penampungan 17158,96

0,00 23,46 6,05 0,257886 0,03125 1,25 0,008 2,538 88813,36 0,084496 0,2P6 17

0,00 19,52 6,05 0,309939 0,03125 1,25 0,008 2,803 98083,59 0,070305 0,2P7 17

0,00 16,48 7,05 0,427791 0,03125 1,25 0,008 0,378 116727,39 0,059356 0,2P8 Reservoir 18

59,46

27,03049577

patok KetØ pipa HDPE

Re Kbs

Page 81: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

68

Dari hasil analisis data di atas diperoleh data sebagai berikut:

Sumur – Reservoir

- Total head : 46,65381 m

-Daya pompa yang dibutuhkan : 11,81896 hp

Pemilihan jenis pompa harus memenuhi syarat sebagai berikut:

1. Harus mempunyai debit ≥ 0,562 liter/detik

2. Pada total head ≥ 46,65381mm

3. Daya (tenaga penggerak) pompa harus ≥ 12,98865hp(water)

Daya pompa = 11,81896Hp = 11,81896x 0,746 kW = 8,816948kW

(Kilowatt)

Efisiensi motor = 90% = 0,9

Daya motor = 8,816948 kW/0,9 = 9,796609 kW

Untuk menjaga kehandalan motor sebaiknya dipilih daya motor sedikit

lebih besar.

Untuk jaringan pipa transmisi (Sistem gravitasi) :

1. Nomor patok (kode posisi node/junction)

2. Keterangan Lokasi

3. Q kebutuhan = 0,56 liter/detik

4. Q supply = 0,56 liter/detik = 5,6 x 10 /detik (Debit dari bak

tampungan akhir/reservoir dan HU)

Page 82: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

69

5. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)

Patok 8 = 18,25 (Elevasi Reservoir)

Patok 9 = 17,97

6. Elevasi muka air = 18,25 + tinggi air di reservoir

= 18,25 + 2

= 20,25 m

7. Panjang pipa = 20,80 m

8. Beda tinggi (∆h) =18,25 – 17,97 = 0,28 m

Berdasarkan persamaan 2.28 dihitung kemiringan garis energi (S):

9. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 0,28 / 20,80 = 0,013462

10. Diameter pipa (m) = 0,10 m

11. Diameter pipa (inchi) = 4 inchi

(Rumus Hazen-Williams lebih sederhana karena koefisien kehilangan

energinya tidak berubah terhadap Reynold number).

Untuk pipa PVC nilai C = 130 (lihat tabel 2.5)

Selanjutnya, dihitung debit aliran dalam pipa berdasarkan persamaan

2.27.

12. Q aliran (dalam pipa) = 0,279 x C x D2,63 x S0,54

= (0,279 x 130 x 0,102,63 x 0,013462 ) x103

= 8,303452 lt/dt

Page 83: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

70

Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan

dalam perencanaan.

Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai

berikut.

13. V (kecepatan) =

= = 0,07 m/dt

Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):

14. Re =

=

= 7988,531 ( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan

energi primer berdasarkan persamaan 2.26.

15. hf (mayor) =

= =0,0019

16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan

2.38.

70

Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan

dalam perencanaan.

Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai

berikut.

13. V (kecepatan) =

= = 0,07 m/dt

Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):

14. Re =

=

= 7988,531 ( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan

energi primer berdasarkan persamaan 2.26.

15. hf (mayor) =

= =0,0019

16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan

2.38.

70

Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan

dalam perencanaan.

Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai

berikut.

13. V (kecepatan) =

= = 0,07 m/dt

Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):

14. Re =

=

= 7988,531 ( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan

energi primer berdasarkan persamaan 2.26.

15. hf (mayor) =

= =0,0019

16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)

Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan

2.38.

Page 84: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

71

17. hf (minor) =

=

18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m

19. EGL = elevasi air di sumber – total hf = 20,25 – 0,001975= 20,24803

m

20. Tinggi kecepatan = =

= = 0,000259 m

21. HGL = EGL – /(2. )= 20,24803 – 0,000259= 20,24777 m

22. Residu = HGL – elevasi patok 10

= 20,24777– 18,25 = 1,997766 m

Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat

mengalir.

23. Keterangan (air mengalir).

Berikut perhitungan hasil analisis hidrolika jaringan pipa transmisi gravitasi

71

17. hf (minor) =

=

18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m

19. EGL = elevasi air di sumber – total hf = 20,25 – 0,001975= 20,24803

m

20. Tinggi kecepatan = =

= = 0,000259 m

21. HGL = EGL – /(2. )= 20,24803 – 0,000259= 20,24777 m

22. Residu = HGL – elevasi patok 10

= 20,24777– 18,25 = 1,997766 m

Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat

mengalir.

23. Keterangan (air mengalir).

Berikut perhitungan hasil analisis hidrolika jaringan pipa transmisi gravitasi

71

17. hf (minor) =

=

18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m

19. EGL = elevasi air di sumber – total hf = 20,25 – 0,001975= 20,24803

m

20. Tinggi kecepatan = =

= = 0,000259 m

21. HGL = EGL – /(2. )= 20,24803 – 0,000259= 20,24777 m

22. Residu = HGL – elevasi patok 10

= 20,24777– 18,25 = 1,997766 m

Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat

mengalir.

23. Keterangan (air mengalir).

Berikut perhitungan hasil analisis hidrolika jaringan pipa transmisi gravitasi

Page 85: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

72

Q. Keb. Q. Sup. Elv. Pipa Elevasi Jarak AH Q. Alir V hf. Mayor hf. Minor hf. Total EGL v²/2.g HGL Residul/dt l/dt M air (m) M M m inchi l/dt m/dt m m m m m m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23p8 Reservoir 0,56 18,25 20,25 20,25 0,000259 20,24777 1,997766

0,56 20,80 0,28 0,013 0,1 4 8,30 0,07 7988,53 0,0019 0,4 0,000104 0,001975p9 17,97 19,97 19,97 0,000259 19,96779 1,997792

0,56 2 17,27 0,08 0,005 0,1 4 4,67 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001949p10 17,89 19,89 19,89 0,000259 19,8878 1,997799

0,56 16,23 0,06 0,004 0,1 4 4,13 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001941p11 17,83 19,83 19,83 0,000259 19,8278 1,997805

0,56 32,42 0,08 0,002 0,1 4 3,32 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001936p12 17,75 19,75 19,75 0,000259 19,74781 1,997812

0,56 2 14,55 0,03 0,002 0,1 4 3,01 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001928 0 0p13 17,72 19,72 19,72 0,000259 19,71781 1,997815

0,56 14,23 0,03 0,002 0,1 3 3,05 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001926p14 17,69 19,69 19,69 0,000259 19,68782 1,997818

0,56 13,93 0,14 0,010 0,1 3 7,09 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001923p15 17,55 19,55 19,55 0,000259 19,54783 1,997831

0,56 12,85 0,07 0,005 0,1 3 5,09 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,00191p16 17,48 19,48 19,48 0,000259 19,47784 1,997837

0,13 0,43 15,67 0,12 0,008 0,1 3 6,12 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001903p17 17,36 19,36 19,36 0,000259 19,35785 1,997848

0,13 0,43 14,63 0,07 0,005 0,1 3 4,75 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001892p18 17,29 19,29 19,29 0,000259 19,28785 1,997855

0,13 0,43 13,88 0,14 0,010 0,1 3 7,11 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001886p19 17,15 19,15 19,15 0,000259 19,14787 1,997868

0,13 0,43 17,89 0,12 0,007 0,1 3 5,70 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001873p20 17,03 19,03 19,03 0,000259 19,02788 1,997879

0,13 0,43 18,63 0,08 0,004 0,1 3 4,48 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001862p21 16,95 18,95 18,95 0,000259 18,94789 1,997886

0,13 0,43 16,77 0,06 0,004 0,1 2 4,06 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001855p22 16,89 18,89 18,89 0,000259 18,88789 1,997892

0,13 0,43 15,34 0,12 0,008 0,1 2 6,19 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001849p23 16,77 18,77 18,77 0,000259 18,7679 1,997903

0,13 0,43 19,38 0,12 0,006 0,1 2 5,46 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001838 0,00 0,000259p24 16,65 18,65 18,65 0,000259 18,64791 1,997914

0,13 0,43 20,24 0,12 0,006 0,1 2 5,33 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001827

Ket.patok Ket sØ pipa PVC

Re Kb

Tabel 20 Analisis hidrolika jaringan pipa transmisi (Sistem Gravitasi )

Page 86: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

73

Lanjutan tabel 20

Sumber Hasil Perhitungan

p25 16,53 18,53 18,53 0,000259 18,52792 1,9979250,13 0,43 16,73 0,05 0,003 0,1 2 3,68 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001816

p26 16,48 18,48 18,48 0,000259 18,47793 1,997930,13 0,43 15,45 0,16 0,010 0,1 2 7,21 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001811 0 0

p27 16,32 18,32 18,32 0,000259 18,31794 1,9979440,13 0,43 21,52 0,04 0,002 0,1 2 2,85 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001796

p28 16,28 18,28 18,28 0,000259 18,27795 1,9979480,13 0,43 19,33 0,15 0,008 0,1 2 6,17 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001793

p29 16,13 18,13 18,13 0,000259 18,12796 1,9979620,13 0,43 15,44 0,08 0,005 0,1 2 4,96 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001779 0 0

p30 16,05 18,05 18,05 0,000259 18,04797 1,9979690,13 0,43 17,45 0,07 0,004 0,1 2 4,32 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001771

p31 15,98 17,98 17,98 0,000259 17,97798 1,9979760,13 0,43 18,76 0,12 0,006 0,1 2 5,56 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001765 0 0

p32 15,86 17,86 17,86 0,000259 17,85799 1,9979870,13 0,43 19,89 0,11 0,006 0,1 2 5,14 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001754

p33 15,75 17,75 17,75 0,000259 17,748 1,9979970,13 0,43 23,19 0,09 0,004 0,1 1,5 4,24 0,07 7988,53 0,0016 0,4 0,000104 0,001744

p34 15,66 17,66 17,66 0,000259 17,65801 1,9980050,13 0,43 15,32 0,07 0,005 0,1 1,5 4,63 0,07 7988,53 0,0016 0,4 0,000104 0,001735

p35 15,59 17,59 17,59 0,000259 17,58801 1,9980120,13 0,43 0,802778 0,11 0,137 0,1 1,5 29,07 0,07 7988,53 0,0016 0,4 0,000104 0,001729

p36 15,48 17,48 17,48 0,000259 17,47974 1,999741

Page 87: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

74

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari perencanaan jaringan air bersih untuk Kelurahan katangka

maka dapat disimpulkan antara lain:

1. Besarnya debit sumur eksisting yang akan dijadikan sumber air bersih

Kelurahan Katangka , sebesar = 0,25361liter/detik.

2. Kebutuhan air bersih sampai 5 tahun mendatang (tahun 2021) sebesar

0,562liter/detik .

3. Sistem jaringan penyediaan air bersih berdasarkan hasil dari

perhitungan manual menggunakan software microsoft exel 2011

sebagai berikut:

a. Sistem jaringan transmisi (pembawa) yang digunakan adalah sistem

transmisi pompa dan sistem transmisi gravitasi.

b. Jenis pipa untuk jaringan transmisi pompa yaitu pipa HDPE diameter

31,25 mm (panjang 288,638 m), sedangkan jaringan transmisi

gravitasi menggunakan pipa PVC diameter 50 mm (panjang 549,777

m, diameter 63 mm (panjang 455,405 m), diameter 75 mm (panjang

900,938 m) dan diameter 100 mm (panjang 245,653 m).

Page 88: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

75

B. Saran

Berdasarkan perencanaan yang telah dilakukan, maka saran yang

dapat disampaikan adalah:

1. Perlu adanya konservasi terhadap hutan di sekitar Sub-Das Pelangan

untuk menjaga daya resapan air tanah. hasil pengujian laju infiltrasi

rata-rata sebesar 18,00 cm/jam, dan menurut Konkhe (1968) laju

infiltrasi pada interval 12,7 – 25,7 cm/jam dikategorikan cepat

2. Dalam perencanaan jaringan air bersih diharapkan agar dapat

dilakukan peninjauan terhadap aspek sosial dan dampak terhadap

lingkungan.

3. Perencanaan jaringan air bersih disarankan untuk meningkatkan derajat

kesehatan masyarakat.

4. Peningkatan sumber daya masyarakat berupa kemampuan teknis, guna

mengurangi permasalahan-permasalahan yang terjadi pada proses

pembagian dan pengaliran air bersih.

Page 89: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

L5

LAMPIRANI

Page 90: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

L5

DOMUMENTASI

FOTO PENGUKURAN SUMUR A GAMBAR LAMPIRAN 1

FOTO PENGUKURAN SUMUR B GAMBAR LAMPIRAN 2

Page 91: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

L5

FOTO PENGUKURAN KE DALAM SUMUR B GAMBAR LAMPIRAN 3

Page 92: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

L5

FOTO SAMPEL AIR SUMUR GAMBAR LAMPIRAN 4

FOTO HASIL UJI LABORATERIUM GAMBAR LAMPIRAN 5

Page 93: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

L5

LAMPIRANII

Page 94: OLEH FIRDAUS PATAU ERWIN DWY SYAPUTRA 105810120810

L5

SKETSA DISTRIBUSI AIR

SKETSA DISTRIBUSI AIR GAMBAR LAMPIRAN 6