ANALISIS SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH
DI PERUMAHAN TAMAN YASMIN SEKTOR ENAM
BOGOR, JAWA BARAT
TITIEK UJIANTI KARUNIA
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Sistem Distribusi Air Bersih di Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam, Bogor, Jawa Barat adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
TITIEK UJIANTI KARUNIA. Analisis Sistem Distribusi Air Bersih di Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam, Bogor, Jawa Barat. Dibimbing oleh Nora H. Pandjaitan.
Sistem distribusi air bersih berfungsi untuk mendistribusikan air bersih keseluruh daerah pelayanan. Penelitian bertujuan untuk menganalisis sistem distribusi air bersih di Perumahan Taman Yasmin sektor enam. Analisis dilakukan berdasarkan hasil kuesioner dan Epanet 2.0. Berdasarkan uji kualitas diketahui bahwa air bersih yang disalurkan sesuai dengan baku mutu Permenkes No. 492/Menkes/Per/IV/2010. Demikian pula berdasarkan hasil wawancara mengenai aspek kualitas fisik air, lebih dari 40 responden menyatakan air yang diterima layak. Debit air yang masuk ke inlet sebesar 7,05 l/dt sehingga total kebutuhan air sebesar 2,67 l/dt dapat terpenuhi. Tetapi dari hasil wawancara responden menyatakan bahwa debit air pada pagi dan sore hari kecil. Tekanan rata-rata sebesar 1,9 bar dan tekanan di inlet sebesar 3,56 bar, sesuai dengan peraturan PDAM bahwa besarnya tekanan untuk pipa primer dan sekunder sebesar 2-4 bar. Berdasarkan simulasi menggunakan aplikasi Epanet 2.0 terdapat 4 node yang memiliki tekanan lebih dari 2 bar pada pipa tersier. Untuk itu dibutuhkan pemasangan PRV untuk mengurangi tekanan pada keempat node tersebut karena pada pipa tersier besar tekanan maksimum adalah 2 bar. Dapat disimpulkan bahwa sistem distribusi air bersih di perumahan Taman Yasmin sektor enam cukup baik dan PDAM Tirta Pakuan perlu mengatasi masalah debit pada pagi dan sore hari.
Kata kunci: sistem distribusi, tekanan, debit, Perumahan Taman Yasmin sektor enam, Epanet 2.0
ABSTRACT
TITIEK UJIANTI KARUNIA. Analysis of Water Distribution Systems at Taman Yasmin Residence Sector Six, Bogor, West Java. Supervised by Nora H. Pandjaitan.
at tertiary pipe. So it was necessary to install PRV to reduce the pressure on those nodes because the maximum pressure on tertiary pipe was 2 bar. Based on the result of the research it can be concluded that the water distribution system at Taman Yasmin Residance sector six was good and PDAM Tirta Pakuan was expected to increased the discharge in the morning and in the afternoon.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
ANALISIS SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH
DI PERUMAHAN TAMAN YASMIN SEKTOR ENAM
BOGOR, JAWA BARAT
TITIEK UJIANTI KARUNIA
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Analisis Sistem Distribusi Air Bersih di Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam, Bogor, Jawa Barat
Nama : Titiek Ujianti Karunia NIM : F44090052
Disetujui oleh
Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA Pembimbing
Diketahui oleh
Prof .Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr.
Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan April-Agustus 2013, dengan judul Analisis Sistem Distribusi Air Bersih di Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam, Bogor, Jawa Barat.
Terima kasih diucapkan kepada Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA selaku pembimbing dan Bapak Dani Rakhmawan selaku pembimbing lapang dari PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo, M.T dan Dr. Ir. Erizal, M.Agr selaku penguji luar. Kepada rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan IPB angkatan 2009 juga disampaikan ucapan terima kasih atas bantuan yang diberikan selama penelitian.
Kritik dan saran sangat diharapkan untuk perbaikan penulisan selanjutnya. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pihak yang membutuhkan.
DAFTAR ISI
Ruang Lingkup Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
Air Bersih 2
Kebutuhan Air 3
Sistem Distribusi Air Bersih 4
Aplikasi Epanet 2.0 5
METODE 6
Lokasi dan Waktu 6
Bahan dan Alat 6
Prosedur Analisis Data 7
HASIL DAN PEMBAHASAN 9
Sistem Distribusi 9
Keadaan Umum Responden 10
Kinerja Sistem Distribusi 11
Sistem Distribusi Berdasarkan Epanet 2.0 17
SIMPULAN DAN SARAN 22
Simpulan 22
Saran 22
DAFTAR PUSTAKA 23
LAMPIRAN 24
DAFTAR TABEL
1 Klasifikasi kelas mutu air 3
2 Input data dalam Epanet 2.0 6
3 Konsumsi air berdasarkan kategori kota 13
DAFTAR GAMBAR
1 Sistem percabangan pada sistem distribusi air 4
2 Sistem loop pada sistem distribusi air 5
3 Diagram alir penelitian 8
4 Ball Valve 10
5 Waktu penggunaan air bersih 10
6 Jangka waktu pemberhentian pasokan air bersih 11
7 Jenis penyebab kebocoran 11
8 Jawaban responden untuk air PDAM Tirta Pakuan jernih 12 9 Jawaban responden untuk air PDAM Tirta Pakuan tidak berbau 12 10 Jawaban responden untuk air PDAM Tirta Pakuan tidak berasa 12
11 Kestabilan debit air 14
12 Aliran air selama 24 jam 15
13 Frekuensi kebocoran 15
14 Tekanan rata-rata di setiap jalan 16
15 Kurva hubungan tekanan dan debit pemakaian air di inlet 16
16 Contoh tekanan pada pengukuran lapang 17
17 Peta jaringan pipa 17
18 Pola jaringan pipa pada aplikasi epanet 2.0 18
19 Jaringan pipa pada epanet 2.0 19
20 Hasil simulasi pada pukul 09.45 WIB 19
21 Pola pemakaian air pada epanet 2.0 20
22 Tekanan pada pukul 09.45 WIB 20
23 Grafik kecepatan dan headloss pada pukul 09.45WIB 21
24 Sisa khlor pada pukul 09.45WIB 22
DAFTAR LAMPIRAN
1 Peta jaringan distribusi PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor 24
2 Rata-rata kebutuhan air 25
3 Lokasi Perumahan Taman Yasmin sektor enam 26
4 Penampang melintang reservoir Padjajaran 27
5 Klasifikasi mutu air berdasarkan PP No 82 Tahun 2001 28
6 Hasil uji kualitas air 30
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air merupakan material yang menjadi salah satu sumber kehidupan bagi manusia. Air tawar yang digunakan hanya berjumlah 3% dari total air yang terkandung di bumi. Air tersebut terdapat dalam sungai, danau dan di bawah permukaan tanah. Pemanfaatan air tawar harus dilakukan secara berkesinambungan. Kuantitas air yang dimanfaatkan harus mencapai jumlah yang minimal sementara kualitas air yang dimanfaatkan harus memenuhi standar kualitas tertentu (Dharmasetiawan, 2004).
Air bersih merupakan kebutuhan pokok untuk menunjang berbagai kegiatan manusia, yang mencakup air bersih domestik dan non domestik. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih maka sesuai Undang-Undang No.5 Tahun 1962 dibentuk Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). PDAM berfungsi sebagai perusahaan milik pemerintah daerah yang memberikan jasa pelayanan dalam bidang air minum. PDAM mendistribusikan air bersih dengan sistem perpipaan (Akhmad, 2012).
Kinerja pelayanan PDAM tidak lepas dari sistem distribusi yang merupakan suatu jaringan perpipaan yang tersusun atas sistem pipa, pompa, reservoir, dan perlengkapannya. Kebutuhan air bersih akan semakin meningkat seiring dengan peningkatan jumlah penduduk. Dengan demikian sistem distribusi akan semakin kompleks dan membutuhkan penanganan khusus. Sistem distribusi air bersih sering bermasalah dalam hal kuantitas, tekanan, kontinuitas dan kualitas air (Brebbia dan Ferrante, 1983).
Perumusan Masalah
Pada tahun 2010 kota Bogor memiliki penduduk sebanyak 950.334 jiwa. Kebutuhan air bersih Kota Bogor dikelola oleh PDAM Tirta Pakuan. Aktivitas PDAM dimulai dengan mengumpulkan air dari sumber air dan kemudian mengolah serta mendistribusikannya ke pelanggan (Surya, 2012). Penelitian dilaksanakan di Taman Yasmin sektor enam yang secara administratif termasuk dalam Kelurahan Curug, Kecamatan Bogor Barat, Kota Bogor. Di perumahan ini tercatat sebanyak 577 pelanggan. Peta Jaringan Distribusi padat dilihat pada Lampiran 1.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis sistem distribusi air bersih di Perumahan Taman Yasmin sektor enam. Analisis dilakukan untuk mengetahui kinerja pelayanan PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor dalam hal kualitas, kuantitas, kontinuitas dan tekanan air. Dalam melakukan analisis, dilakukan simulasi menggunakan aplikasi Epanet 2.0.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini bermanfaat untuk memberikan informasi tentang kondisi sistem distribusi air bersih PDAM Tirta Pakuan di Taman Yasmin sektor enam. Selain itu juga bermanfaat untuk memberi informasi bagi pengelola PDAM Tirta Pakuan dalam meningkatkan pelayanannya.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini mengambil permasalahan mengenai sistem distribusi air bersih PDAM Tirta Pakuan di Taman Yasmin sektor enam. Ruang lingkup penelitian adalah kualitas, kuantitas, kontinuitas dan tekanan air bersih yang menjadi tolak ukur dari kinerja sistem distribusi air bersih. Analisis dilakukan dengan menggunakan aplikasi Epanet 2.0
TINJAUAN PUSTAKA
Air Bersih
Secara umum, air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari dan akan menjadi air minum setelah dimasak terlebih dahulu. Pada tahun 2000 pelayanan air bersih di Indonesia baru mencapai 47% atau sekitar 42 juta penduduk dengan rincian untuk daerah perkotaan sebesar 39% atau sekitar 33 juta penduduk, dan di pedesaan hanya menjangkau 8% atau sekitar 9 juta penduduk (Sutrisno, 2004).
Sebagian besar masyarakat di daerah perkotaan masih menggunakan air sungai sebagai sumber air. Air sungai umumnya telah tercemar limbah hasil industri dan rumah tangga. Peningkatan permasalahan air di perkotaan sebanding dengan kebutuhan air bersih yang terus meningkat, karena adanya pertumbuhan penduduk dan perkembangan kota. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih di perkotaan maka Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) didirikan untuk mengelola sistem penyediaan air bersih dengan sistem perpipaan. Penyediaan air bersih harus memperhatikan sumber, kualitas, kuantitas dan kontinuitas air agar dapat memenuhi kebutuhan dan layak bagi kesehatan (Sutrisno, 2004).
Tabel 1. Klasifikasi kelas mutu air
Kelas mutu air Penjelasan
Kelas 1
Air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut
Kelas 2
Air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut
Kelas 3
Air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut
Kelas 4
Air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut
Sumber: PP No 82 Tahun 2001
Kebutuhan Air
Sistem Distribusi Air Bersih
Sistem distribusi merupakan sistem yang berfungsi untuk mendistribusikan air yang telah memenuhi syarat penyediaan air bersih ke seluruh daerah pelayanan. Sistem ini merupakan sistem yang berhubungan langsung dengan pelanggan sehingga harus optimal dalam pengoperasiannya. Sistem perpipaan merupakan rangkaian pipa yang menghubungkan reservoir dengan pelanggan. Berdasarkan banyaknya jumlah air yang dialirkan, pipa pada sistem distribusi dibagi menjadi pipa primer, pipa sekunder dan pipa tersier. Pipa primer digunakan untuk mendistribusikan air bersih dari outlet reservoir ke daerah pelayanan melalui titik-titik penyadapan (tapping) sambungan sekunder. Pipa sekunder digunakan untuk menyalurkan air dari pipa utama sampai ke pipa tersier, dan pipa tersier digunakan untuk menyalurkan air sampai ke pelanggan (Enri, 1989).
Dalam sistem distribusi air terdapat beberapa faktor yang harus diperhatikan, yaitu luas daerah pelayanan dan jumlah penduduk yang akan dilayani, kebutuhan air, topografi daerah pelayanan, dan jenis sambungan jaringan pipa distribusi. Jaringan perpipaan merupakan faktor penting dalam sistem distribusi air bersih. Pada jaringan ini pipa-pipa saling dihubungkan sehingga dapat mengalirkan air dari beberapa rangkaian menuju keluaran tertentu. Menurut Djoko (1991) ada dua sistem jaringan perpipaan distribusi air yang biasa diterapkan di PDAM, yaitu:
1. Sistem percabangan
Pada sistem ini pipa-pipa distribusi tidak saling berhubungan sehingga air mengalir dalam satu arah dan hanya disuplai dari satu jalur pipa utama. Ujung pipa dari pipa utama biasanya tertutup sehingga menyebabkan tertumpuknya kotoran yang dapat mengganggu pendistribusian air.
2. Sistem loop
Pada sistem ini ujung-ujung pipa disambungkan satu dengan lain. Dengan demikian aliran air lebih baik. Kecil kemungkinan aliran menjadi tertutup apabila terdapat kotoran, karena air di dalam pipa terus mengalir dan selalu terjadi pergantian air.
Gambar 2. Sistem loop pada sistem distribusi air
Metode penyaluran air yang digunakan dalam sistem distribusi air bersih tergantung pada kondisi topografi wilayah pelayanan. Menurut Dharmasetiawan (2004), sistem pengaliran yang dipakai adalah:
1. Metode gravitasi
Metode ini digunakan apabila perbedaan elevasi sumber air cukup besar dengan elevasi daerah pelayanan sehingga tekanan yang diperlukan dapat dipertahankan. Metode ini sangat ekonomis dan biasanya menghasilkan tekanan yang besar sehingga perlu adanya alat untuk mengurangi tekanan.
2. Metode pemompaan
Pada metode ini pompa digunakan untuk meningkatkan tekanan yang diperlukan untuk mendistribusikan air dari reservoir ke pelanggan. Pompa digunakan apabila elevasi antara sumber air dan daerah pelayanan tidak terlalu besar sehingga tidak terdapat tekanan yang cukup untuk mendistribusikan air. 3. Metode gabungan
Pada metode gabungan, saat pemakaian tinggi atau debit puncak yang digunakan untuk distribusi air adalah sistem gravitasi dengan mengalirkan air dari reservoir. Air yang dialirkan memiliki tekanan yang besar sehingga diharapkan dapat mengalirkan air secara merata keseluruh pelanggan pada pemakaian tinggi. Pada pemakaian normal atau kapasitas debit rata-rata distribusi air menggunakan pompa.
Kehilangan air merupakan masalah utama yang dihadapi oleh hampir seluruh PDAM di Indonesia. Tingkat kehilangan air di PDAM secara nasional rata-rata 38%. Kategori kehilangan dan pemborosan ini sebesar 75 lt/kapita per hari. Jika jaringan pipa distribusi tepat dan pemeliharaan yang cermat, kehilangan air dapat diturunkan hingga 20 lt/kapita per hari (PDAM, 2010).
Aplikasi Epanet 2.0
Epanet adalah salah satu software yang banyak digunakan untuk menganalisa jaringan distribusi air. Program komputer yang berbasis windows ini melakukan simulasi profil hidrolis dan perlakuan kualitas air bersih dalam suatu jaringan pipa yang terdiri dari titik/node pipa, pompa, valve, dan reservoir. Aplikasi ini dapat juga menjadi dasar analisa dari berbagai macam sistem distribusi, detail desain, model kalibrasi hidrolik, analisa sisa khlor dan beberapa unsur lainnya (Lewis, 2000).
Dalam menghitung kehilangan tekanan pada aplikasi ini menggunakan rumus Hazen-William. Secara umum rumus Hazen-William adalah sebagai berikut (Lewis, 2000):
Keterangan:
C = Koefisien Hazen-William. Untuk pipa Poly Vinyl Chloride (PVC) nilai C adalah 130
d = Diameter pipa dalam (m) S = Kemiringan lahan
hL = Headloss mayor (m) L = Panjang pipa (m)
Epanet 2.0 juga dapat membantu menentukan alternatif strategis manajemen dalam sistem jaringan pipa distribusi air bersih. Sebagai contoh Epanet 2.0 digunakan sebagai penentu alternatif sumber apabila terdapat banyak sumber. Epanet 2.0 juga digunakan sebagai penentu pioritas terhadap pipa yang akan dibersihkan atau diganti. Output dari Epanet 2.0 antara lain gambaran debit yang mengalir dalam pipa, tekanan air pada masing-masing titik/node dan besarnya konsentrasi unsur kimia yang terkandung di dalam air bersih yang didistribusikan (Soufyan dan Morimura, 2005).
Tabel 2. Input data dalam Epanet 2.0
Input Output
Peta jaringan pipa Jenis sumber air
Node dari komponen distribusi Elevasi
Jenis pipa distribusi Panjang pipa distribusi Diameter pipa distribusi Beban masing-masing node Faktor fluktuasi pemakaian air Konsentrasi sisa khlor di sumber
Hidrolik head masing-masing titik Tekanan dan kualitas air
Sumber: Soufyan dan Morimura (2005)
METODE
Lokasi dan Waktu
Penelitian “Analisis Sistem Distribusi Air Bersih di Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam” dilaksanakan selama 5 bulan dari bulan April-Agustus 2013. Pengambilan data dilaksanakan mulai dari reservoir perumahan (inlet) sampai pipa pelayanan di rumah pelanggan. Perumahan Taman Yasmin sektor enam terletak pada koordinat 6°33’38.03’’ S dan 106°00’53.04’’ T, dengan elevasi 212 m dpl. Perumahan Taman Yasmin sektor enam mempunyai luas kurang lebih 10 ha. Lokasi Perumahan Taman Yasmin sektor enam dapat dilihat padaLampiran 3.
Bahan dan Alat
Data sekunder yang digunakan berupa peta wilayah pelayanan, peta jaringan pipa pelayanan air bersih, jumlah pelanggan PDAM Tirta Pakuan, data indikator kinerja PDAM Tirta Pakuan. Alat yang digunakan, yaitu notebook dengan program Microsoft Excell, Epanet 2.0, alat tulis, kalkulator, Global Positioning System (GPS) tipe Garmin Oregon-550, dan manometer.
Prosedur Analisis Data
a. Pengumpulan data
Data yang dibutuhkan berupa data primer dan data sekunder. Data primer dikumpulkan melalui pengukuran dan pengamatan yang dilakukan pada wilayah penelitian. Pengumpulan data sekunder bertujuan untuk mendapatkan data-data yang membantu dalam menganalisis sistem distribusi PDAM Tirta Pakuan. b. Sampling pelanggan
Metode ini digunakan untuk mengetahui jumlah sampel yang digunakan untuk mewakili jumlah pelanggan yang ada di wilayah penelitian. Penentuan jumlah sampel dari jumlah populasi pelanggan menggunakan rumus Slovin (Junadi, 1995): c. Pengolahan dan analisis data
Kegiatan yang dilakukan mencakup identifikasi peta wilayah pelayanan dan peta jaringan pipa pelayanan air bersih. Setelah itu dilakukan analisis tentang kualitas, kuantitas, dan kontinuitas air bersih, serta menghitung debit air dan tekanan pada wilayah pelayanan. Selain itu juga diidentifikasi kendala-kendala yang timbul pada sistem distribusi air bersih, dan dilanjutkan dengan membuat simulasi sistem distribusi air bersih dengan menggunakan aplikasi Epanet 2.0. d. Studi pustaka
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem Distribusi
Sistem distribusi merupakan sistem yang berhubungan langsung dengan pelanggan. Fungsi pokok adalah mendistribusikan air yang telah memenuhi syarat kualitas air bersih dari reservoir ke daerah pelayanan menggunakan sistem perpipaan. Sistem distribusi air meliputi unsur perpipaan dan perlengkapannya, perpompaan, tekanan yang tersedia, hidran kebakaran, dan reservoir distribusi. Taman Yasmin sektor enam mendapatkan air dari reservoir Padjajaran yang kapasitas 12000 m3. Jumlah air yang diproduksi setiap bulannya sekitar 6.000.000 m3. Pendistribusian air dibagi menjadi 6 zone dimana Taman Yasmin sektor enam berada di zone 4 (PDAM, 2010).
PDAM Tirta Pakuan menggunakan setidaknya 7 jenis pipa, yaitu Asbestos Cement Pipe (ACP), Cast Iron Pipe (CIP), Cast Iron Cement Lined (CICL), Galvanize Iron Pipe (GIP), Steel Pipe, Poly Vinyl Chloride (PVC), dan High Density Poly Ethylene (HDPE). Jaringan pipa di Taman Yasmin sektor enam hanya menggunakan jenis pipa PVC yang mulai dioperasikan pada tahun 1997. Diameter pipa yang digunakan mulai dari 63-100 mm. PVC digunakan karena tahan terhadap korosi, tidak merusak sifat air, ringan, pemasangannya mudah menggunakan rubbering. Kekurangan dari pipa PVC antara lain mudah pecah, tidak tahan terhadap sinar matahari sehingga koefisien muai panasnya besar.
Tipe aliran air dalam pipa pada umumnya pada kondisi aliran mantap (steady state) yaitu aliran dianggap mempunyai kecepatan dan tekanan yang tidak berubah terhadap waktu. Pada kenyataan di Taman Yasmin sektor enam tidak selalu mencapai kondisi tersebut. Hal ini dikarenakan adanya belokan, katup, atau penyempitan pipa yang menyebabkan adanya tekanan dalam pipa PVC sehingga pipa pecah. Kejadian seperti ini merupakan salah satu faktor tingginya nilai kebocoran di PDAM Tirta Pakuan.
Sistem gabungan digunakan dalam jaringan perpipaan dimana sistem bercabang digunakan pada jaringan yang berada di jalan utama perumahan. Sistem loop terdapat pada jaringan pipa sekunder sampai pada jaringan pipa tersier. Air yang berasal dari outlet reservoir Padjajaran mengalir ke inlet Taman Yasmin sektor enam secara gravitasi. Sistem gravitasi dipilih karena adanya perbedaan elevasi yang cukup jauh sekitar 78 m dpl. Reservoir Padjajaran terletak pada elevasi 290 m dpl sementara Taman Yasmin sektor enam terletak pada elevasi 212 m dpl. Selain itu, sisitem gravitasi dipilih karena lebih ekonomis dibandingkan sistem perpompaan yang membutuhkan biaya operasional. Pipa yang menghubungkan reservoir Padjajaran dan inlet Taman Yasmin sektor enam memiliki panjang 9,51 km. Penampang melintang dari reservoir Padjajaran dapat dilihat pada Lampiran 4.
6%
digunakan untuk mengatur tekanan aliran dengan gerakan tegak lurus dari dudukannya. Ball valve merupakan pengatur tekanan aliran yang berbentuk bulat dan tahan terhadap suhu yang tinggi. Diameter dari bulatan pada valve ini bisa sama dengan diameter pipa atau satu ukuran lebih rendah dari diameter pipa.
Gambar 4. Ball valve
Keadaan Umum Responden
Berdasarkan rumus Slovin didapatkan jumlah responden sebanyak 85 responden untuk mewakili total pelanggan PDAM Tirta Pakuan di lokasi penelitian yang berjumlah 577 pelanggan. Hasil wawancara menunjukkan bahwa hampir setengah dari responden telah lebih dari 3 tahun menggunakan air bersih dari PDAM Tirta Pakuan. Sebanyak 85% responden memanfaatkan air bersih tersebut unntuk kegiatan rumah tangga dan 15% responden menggunakannya untuk keperluan usaha (niaga).
Gambar 5. Waktu penggunaan air bersih
23%
Gambar 6. Jangka waktu pemberhentian pasokan air bersih
Gambar 7. Jenis penyebab kebocoran
Kinerja Sistem Distribusi
Kualitas
Kualitas merupakan salah satu persyaratan yang menggambarkan mutu air bersih. Berdasarkan Permenkes No 492/Menkes/Per/IV/2010, air minum aman bagi kesehatan apabila memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologis, kimiawi dan radioaktif. Pada persyaratan fisika, air bersih harus jernih, tidak berbau, dan tidak berasa. Suhu air bersih sebaiknya sama dengan suhu udara (25°-30°C). Air bersih tidak boleh mengandung bakteri E.coli atau fecal coli sebagai syarat mikrobiologis. Pada persyaratan kimiawi, air bersih tidak boleh mengandung bahan kimia dalam jumlah yang melampaui batas. Terdapat 9 bahan kimia yang menjadi standar persyaratan di PDAM Tirta Pakuan. Persyaratan radioaktif mengharuskan air bersih tidak mengandung zat yang menghasilkan bahan yang mengandung radioaktif seperti alfa, beta dan gamma.
6% Gambar 8. Jawaban responden untuk air PDAM Tirta Pakuan jernih
Gambar 9. Jawaban responden untuk air PDAM Tirta Pakuan tidak berbau
Gambar 10. Jawaban responden untuk air PDAM Tirta Pakuan tidak berasa
menanggulanginya, konsumen dapat menggunakan filter penyaring kotoran di mengandung besi atau koagulan yang digunakan untuk menjernihkan air. Berdasarkan Gambar 10 terdapat 68% pelanggan yang merasa bahwa air bersih tidak berbau. Untuk mengurangi bau dan rasa dapat dilakukan pencucian pipa dan pemeliharan pipa agar tidak terjadi kebocoran.
Berdasarkan pengujian sampel air bersih dari Perumahan Taman Yasmin sektor enam di laboratorium dapat dikatakan bahwa air bersih di lokasi tersebut aman bagi kesehatan. Kualitas air baik dari segi mikrobiologi, kimiawi maupun fisika telah memenuhi syarat baku mutu Permenkes No. 492/Menkes/Per/IV/2010. Pada Lampiran 6 terdapat perbedaan hasil pengujian pada tanggal 20 Juni 2013 dan tanggal 1 Agustus 2013 di lokasi penelitian. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan lokasi pengambilan sampel air. Setiap lokasi memiliki kondisi pipa yang berbeda-beda.
Kuantitas
Menurut [DPU DCK] (2000), persyaratan kuantitas ditinjau dari banyaknya air yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan air dari setiap penduduk yang dilayani. Kebutuhan air bersih bervariasi tergantung kepada letak geografis, tingkat ekonomi, kebudayaan dan skala perkotaan. Besarnya konsumsi air berdasarkan kategori kota dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Konsumsi air berdasarkan kategori kota
Kategori Jumlah Penduduk (orang)
Konsumsi air (lt/org/hari)
Kota Metropolitan > 1.000.000 190
Kota Besar 500.000 – 1.000.000 170
Kota Sedang 100.000-500.000 130
Kota Kecil
38%
didapatkan rata-rata kebutuhan air di Taman Yasmin sektor enam sebanyak 2,67 l/dt.
Jumlah air di inlet Taman Yasmin sektor enam harus mencukupi kebutuhan pelanggan. Nilai debit rata-rata digunakan sebagai acuan jumlah air yang tersedia. Pada Lampiran 7 debit rata-rata yang diperoleh sebesar 7,05 l/dt. Nilai ini masih berada di atas nilai rata-rata kebutuhan air pelanggan sebesar 2,67 l/dt. Berdasarkan kedua nilai tersebut dapat diketahui bahwa kebutuhan pelanggan di lokasi ini dapat dipenuhi. Pada Lampiran 7 juga terlihat adanya fluktuasi debit pemakaian air bersih selama 1 hari. Debit pemakaian maksimum terjadi pada pukul 09.45 sebesar 10,89 l/dt sedangkan debit pemakaian minimum terjadi pada pukul 01.45 sebesar 3,22 l/dt.
Melalui kuesioner juga ditanyakan tentang kestabilan debit air yang diterima pelanggan setiap hari. Hasil wawancara menunjukan 38% responden menyatakan bahwa pada pagi dan sore hari debit air kecil. Hal ini terjadi karena adanya pemakaian air secara bersamaan sehingga terjadi kenaikan jumlah pemakaian air tetapi jumlah air yang masuk ke inlet tetap sama.
Gambar 11. Kestabilan debit air
Kontinuitas
Kontinuitas dapat diartikan bahwa air bersih terus mengalir selama 24 jam per hari, atau dapat juga diartikan bahwa setiap saat air selalu tersedia (Djoko, 1991). Hasil pengamatan di lokasi penelitian didapatkan bahwa kontinuitas air bersih baik karena tetap mengalir selama 24 jam walaupun ada perbedaan debit air pada pagi dan sore hari. Kondisi air yang mengalir selama 24 jam sering kali menjadi masalah sehingga ditinjau dari kebutuhan minimum pelanggan, air bersih harus mengalir minimal selama 12 jam sehari, yaitu pukul 06.00–18.00 karena adanya peningkatan pemakaian pada jam tersebut. Kehilangan air merupakan salah satu penyebab tidak mengalirnya air. Tingkat kehilangan air yang dialami PDAM Tirta Pakuan sebesar 30% pada jaringan pipa distribusi. Penyebab utama kehilangan air adalah banyaknya kerusakan pada pipa baik yang berusia tua maupun akibat kebocoran.
27%
Gambar 12. Aliran air selama 24 jam
Gambar 13. Frekuensi kebocoran
Tekanan
Tekanan yang dibutuhkan dalam sistem distribusi adalah tekanan yang stabil setiap saat. Pada awal jaringan perpipaan dibutuhkan tekanan yang lebih tinggi untuk mengatasi kehilangan tekanan karena gesekan. Gesekan ini tergantung kepada kecepatan aliran, jenis pipa, diameter pipa, dan daerah jangkauan.
Berdasarkan Gambar 14 didapatkan total nilai tekanan rata-rata untuk perumahan Taman Yasmin sektor enam sebesar 1,909 bar. Besarnya tekanan rata-rata pada inlet Taman Yasmin sektor enam disajikan pada Lampiran 8 sebesar 3,56 bar. Menurut PDAM Tirta Pakuan (2010), tekanan yang ada di dalam jaringan pipa primer dan sekunder berkisar 2-4 bar, sehingga dapat dipastikan bahwa tekanan di inlet dan di pelanggan masih memenuhi persyaratan tersebut.
Tekanan sangat erat hubungannya dengan debit aliran. Aliran dapat mengalir dengan baik apabila mempunyai tekanan yang cukup. Hubungan nilai tekanan dan debit pemakaian air dapat dilihat pada Gambar 15. Pada Lampiran 7 juga terlihat adanya fluktuasi tekanan selama 1 hari. Tekanan maksimum terjadi pada pukul 01.45 sebesar 6,16 bar sedangkan tekanan minimum terjadi pada pukul 06.45 sebesar 1,05 bar. Tekanan maksimum yang tinggi berbahaya karena dapat menyebabkan kebocoran. Untuk itu diperlukan alat untuk mengurangi tekanan terutama pada malam hari saat pemakaian air bersih berkurang.
1,5
Gambar 14. Tekanan rata-rata di setiap jalan
Gambar 15. Kurva hubungan tekanan dan debit pemakaian di Inlet
Gambar 16. Contoh tekanan pada pengukuran lapang
Sistem Distribusi Berdasarkan Epanet 2.0
Aplikasi Epanet 2.0 dapat digunakan untuk simulasi aliran air dalam pipa. Untuk menjalankan simulasi dibutuhkan peta jaringan perpipaan yang menjadi lokasi penelitian seperti pada Gambar 17. Pada aplikasi Epanet 2.0 jaringan pipa simulasi dibuat mengikuti peta jaringan pipa seperti Gambar 18. Dalam simulasi dibuat 1 inlet yang berperan sebagai reservoir pada titik awal jaringan pipa. Selain itu dibuat 23 node dan 23 pipa yang saling berhubungan mencakup semua pelanggan yang ada di perumahan Taman Yasmin sektor enam seperti pada Gambar 19.
G
amba
r
18
. Pola
ja
rin
ga
n pipa
pa
da
a
plika
si e
p
an
inlet
Gambar 19. Jaringan pipa pada Epanet 2.0
Dengan menggunakan aplikasi Epanet 2.0 dapat diketahui keadaan pada node maupun pada pipa untuk setiap jam. Berdasarkan perhitungan pada Lampiran 7 diketahui bahwa jam puncak terjadi pada pukul 09.45 WIB. Pada Gambar 20 dan Lampiran 9 terlihat tekanan pada setiap node dan headloss di setiap pipa pada pukul 09.45 WIB.
Gambar 20. Hasil simulasi pada pukul 09.45 WIB
Gambar 21. Pola pemakaian air pada Epanet 2.0
Pada jam puncak terdapat 4 node yang memiliki tekanan lebih dari 20 m atau 2 bar, yaitu node 12, 13, 14 dan 23. Hal ini terjadi karena lokasi node cukup curam atau berada di elevasi yang rendah. Persyaratan maksimum tekanan untuk pipa tersier yang berlaku di PDAM Tirta Pakuan sebesar 2 bar. Untuk mengurangi besarnya tekanan pada pipa dapat digunakan PRV. Tekanan terendah berada di node 7. Tekanan yang rendah pada node ini disebabkan jarak node yang cukup jauh dari inlet dan berada di elevasi yang tinggi. Hasil simulasi pada setiap node di jam puncak dapat dilihat pada Lampiran 8.
Gambar 22. Tekanan pada pukul 09.45WIB
dapat dikatakan bahwa debit aliran berbanding lurus dengan kecepatan aliran. Ini sesuai dengan rumus debit dimana:
Q = V . A (3)
Keterangan:
Q = Debit (m3/dt); V = Kecepatan (m/dt); A = Luas (m2)
Tingginya kecepatan juga disebabkan pipa berada dekat dengan inlet sehingga memiliki aliran yang lancar. Kecepatan terendah ada pada pipa 16 sebesar 0,01 m/dt. Hal ini disebabkan pipa berada di topografi yang datar. Besarnya headloss di tiap pipa dapat diketahui menggunakan Epanet 2.0. Headloss dipengaruhi oleh kecepatan aliran. Hal ini sesuai dengan Gambar 23 dimana grafik headloss berbanding lurus dengan grafik kecepatan. Menurut Linsey and Franzini (1986), pada pipa yang mempunyai kecepatan tinggi, headloss yang timbul pun semakin besar. Penyebabnya karena adanya gesekan antara aliran dan dinding pipa atau karena adanya belokan. Headloss berbanding terbalik dengan diameter pipa, semakin kecil diameter pipa maka headloss yang dihasilkan akan semakin besar. Kecepatan dan headloss pada jam puncak dapat dilihat pada Lampiran 9.
Gambar 23.Grafik kecepatan dan headloss pada pukul 09.45WIB
0,00
Gambar 24. Sisa khlor pada pukul 09.45WIB
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa sistem distribusi di Taman Yasmin sektor enam cukup baik. Kualitas air bersih yang didistribusikan telah memenuhi persyaratan Permenkes No. 492/Menkes/Per/IV/2010 dan jumlahnya mencukupi kebutuhan konsumsi air per orang. Kontinuitas aliran air di lokasi penelitian baik, air mengalir selama 24 jam walaupun debitnya bervariasi. Besarnya tekanan di inlet dan di rumah pelanggan masih memenuhi persyaratan PDAM Tirta Pakuan untuk pipa primer dan sekunder yaitu berkisar antara 2-4 bar. Pada simulasi distribusi air bersih menggunakan Epanet 2.0 didapatkan bahwa kualitas, kuantitas dan kontinuitas air bersih yang dialirkan memenuhi persyaratan. Untuk tekanan, didapatkan 4 titik node yang memiliki tekanan lebih dari persyaratan PDAM untuk pipa tersier yaitu sebesar 2 bar. Hal ini disebabkan letak topografi yang curam.
Saran
DAFTAR PUSTAKA
Akhmad, AF. 2012. Mempelajari kehilangan head pada pipa distribusi jaringan suplai air bersih PDAM Tirta Pakuan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanaian Bogor
Brebbia, C. Ferrante, A. 1983. Numerical Methods in Flud Dynamics. New York (US): Pentech Press
[DPU DCK] Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Cipta Karya. 2000. Konsumsi Air Berdasarkan Kategori Kota. Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Cipta Karya
Dharmasetiawan, M. 2004. Sistem Perpipaan Distribusi Air Minum. Jakarta (ID): Yayasan Ekamitra Nusantara.
Djoko, S.1991. Teknik Sumber Daya Air. Jakarta(ID): Erlangga.
Enri, D. 1989. Pendekatan Sistem Dalam Pengendalian dan Pengoperasian Sistem Jaringan Distribusi Air Minum [tesis]. Bandung (ID): FTSP-ITB. Junadi, P. 1995. Pengantar Analisis Data. Jakarta (ID): Rineka Cipta.
Kindler, J dan Russel, CS. 1984. Modelling Water Demands. Orlando, Florida (US): Academic Press
Lewis, A.R. 2000. User Manual Epanet 2.0 Versi Bahasa Indonesia. Ekamitra Engineering, penerjemah. Ohaio (US): Ekamitra Engineering
Linsey, R.K. dan Franzini, J.B. 1986. Teknik Sumber Daya Air jilid I. Sasongko, D., penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga.
[PDAM] Perusahaan Daerah Air Minum. 2010. Company Profile. Bogor (ID): PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor
Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Tertanggal 19 April 2010.
Peraturan Pemerintah No 82 Tahun 2001 mengenai Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Tertanggal 14 Desember 2001
Soufyan, M. dan Morimura, T. 2005. Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plambing. Jakarta (ID): Pradnya Paramita.
Surya. 2012. Profil Kecamatan Bogor Barat. [Internet]. Bogor (ID). Tersedia pada:http://bewarapamor.blogspot.com/2012/02/profil-kecamatan-bogor-barat.html (diunduh 14 Februari 2013).
Lampiran 1. Peta jaringan distribusi PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor
Lampiran 2. Rata-rata kebutuhan air Staff/pegawai = 120 ltr Keluarga pasien = 160 ltr
6 SD 40 5 Guru = 100 ltr
Perorang, setiap waktu kerja (lebih dari 8 jam/hari)
13 Stasiun/terminal 3 15 Setiap penumpang
14 Restoran 30 5 Penghuninya = 160 ltr
15 Restoran umum 15 7
Penghuni = 160 ltr Pelayan = 100 ltr
15 ltr/org untuk kakus dan cuci tangan
19 Hotel/penginapan 250-300 10
Untuk setiap tamu, staff 120-150 liter, penginapan 200 liter
perkumpulan 150-200 - Setiap tamu
Lampiran 3. Lokasi Perumahan Taman Yasmin sektor enam
Lampiran 4. Penampang Melintang reservoir Pajajaran
Sumber : PDAM Tirta Pakuan 27
Tinggi muka air maks
Tinggi muka air min
Lampiran 5. Lanjutan
Lampiran 6. Hasil uji kualitas air
Lampiran 7. Debit dan tekanan air pada 27 September 2012
Lampiran 8. Simulasi di setiap node dengan aplikasi Epanet 2.0 pada pk 09.45
Keterangan:
[1] = Identitas dari node yang dapat dikombinasikan hingga 15 angka atau karakter. Tidak dapat disamakan dengan node lainnya.
[2] = Tinggi elevasi yang diperlukan untuk perhitungan sisa tekan.
[3] = Kebutuhan rata-rata atau kebutuhan nominal air untuk suplai (debit pelayanan).
[4] = Total kebutuhan air untuk setiap node. Nilai negatif pada reservoir menunjukan total kebutuhan air pada inlet untuk memenuhi semua node. [5] = Tinggi tekanan pada setiap titik yang biasanya diisikan dengan tinggi
elevasi titik tersebut
Lampiran 9. Simulasi di setiap pipa dengan aplikasi Epanet 2.0 pada pk 09.45
Keterangan:
[1] = Identitas dari pipa yang dapat dikombinasikan hingga 15 angka atau karakter. Tidak dapat disamakan dengan pipa lainnya.
[2] = Panjang pipa dalam meter. [3] = Diameter pipa yang digunakan.
[4] = Koefisien kekasaran pipa yang digunakan.
[5] = Jumlah air yang mengalir dalam satuan volume per detik. [6] = Perpindahan air pada setiap detik.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, Jawa Barat pada tanggal 27 Juni 1991. Penulis adalah anak tunggal dari Bapak Yakub dan Ibu Halimah. Penulis diterima di Sekolah Menengah Pertama SBI (Sekolah Berwawasan Internasional) Madania pada tahun 2003. Pada tahun 2009 penulis lulus dari Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Depok dan pada tahun yang sama penulis masuk Institut Pertanian Bogor (IPB). Penulis diterima di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian melalui jalur Ujian Talenta Mandiri IPB (UTMI).
Selama menjadi mahasiswa IPB, penulis menjadi asistan praktikum Ilmu Ukur Tanah pada tahun ajaran 2010/2011 dan 2011/2012. Pada tahun 2010 penulis aktif menjadi anggota Departemen Hubungan Eksternal (Hubeks) Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL). Pada tahun 2011 penulis menjabat sebagai ketua Departemen Hubungan Eksternal (Hubeks) Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL). Penulis juga aktif dalam kepanitian acara yang diselenggarakan oleh himpunan mahasiswa selama tahun 2010-2012.
Penulis melaksanakan praktik lapangan pada bulan Juni-Agustus 2012 di
PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor dengan judul “Sistem Distribusi Air Bersih Di
Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Pakuan Kota Bogor, Jawa Barat.” Pada bulan
September 2013 penulis menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Analisis Sistem Distribusi Air Bersih Di Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam, Bogor, Jawa
