Perencanaan Sistem Distribusi Air Bersih di Desa Pulosari, Kecamatan Pengalengan, Kabupaten Bandung - Jawa Barat

PERENCANAAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH DI DESA

PULOSARI, KECAMATAN PENGALENGAN, KABUPATEN

BANDUNG - JAWA BARAT

AHMAD AZIS RITONGA

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 Perencanaan Sistem Distribusi Air Bersih di Desa Pulosari, Kecamatan Pengalengan, Kabupaten Bandung - 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.

Bogor, Juli 2013

Ahmad Azis Ritonga

ABSTRAK

AHMAD AZIS RITONGA. Perencanaan Sistem Distribusi Air Bersih di Desa Pulosari, Kecamatan Pengalengan, kabupaten Bandung - Jawa Barat. Dibimbing oleh YULI SUHARNOTO.

Air merupakan kebutuhan pokok dalam kehidupan sehari-hari. Tanpa air manusia tidak dapat melaksanakan aktivitas mereka sehari-hari. Dalam usaha memenuhi kebutuhan air bersih, diperlukan tata cara pendistribusian air bersih agar sampai ke masyarakat, antara lain dengan sistem perpipaan. Dengan semakin banyaknya penduduk maka semakin banyak pula air yang dibutuhkan. Jumlah penduduk Desa Pulosari pada RW 05, 06, 11 dan 14 tahun 2012 adalah 2950 jiwa. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang sistem distribusi air bersih melalui pemanfaatan sumber air baku dari reservoir di Desa Pulosari, Kecamatan Pengalengan, Kabupaten Bandung – Jawa Barat. Parameter utama yang perlu dievaluasi adalah geometrik pipa, debit, tekanan, dan headloss. Penelitian ini dilakukan menggunakan data primer dan sekunder, sementara untuk analisa data menggunakan software Epanet 2.0. Dari pengukuran yang dilakukan, pada musim hujan air yang mengalir ke reservoir hanya sebesar 1,37 LPS, jumlah ini masih belum mampu memenuhi kebutuhan air masyarakat untuk 10 tahun yang akan datang yaitu sebesar 2,87 LPS. Untuk itu dibutuhkan perencanaan sistem distribusi yang lebih baik yaitu dengan menaikkan kapasitas dari bangunan intake sehingga debit yang disalurkan ke reservoir akan meningkat menjadi sebesar 4,5 LPS, debit ini mampu memenuhi kebutuhan air hingga tahun 2022. Nilai HGL yang diperoleh berada diatas permukaan tanah sehingga menghasilkan residual head positif, hal ini menyebabkan air dapat mengalir dari reservoir ke bak-bak penampung. Selain itu dibutuhkan perancangan pipa yang baru pada jaringan distribusi air dari reservoir ke bak penampung dengan mengganti diameter pipa dari 1,5” menjadi 2” untuk memperbesar aliran yang terjadi pada jaringan distribusi.

Kata kunci: air, perencanaan sistem distribusi air bersih, Epanet 2.0

ABSTRACT

AHMAD AZIS RITONGA. Designing Water Distribution System In Pulosari Village, Pengalengan Sub District, Bandung District-West Java. Supervised by YULI SUHARNOTO.

Pulosari village, Pengalengan sub district, Bandung district - west java. The main parameters that need to be evaluated is the pipe, discharge, pressure, and headloss. The main parameters that need to be evaluated is the geometric pipe, discharge, pressure, and headloss. This research was conducted with the primary and secondary data collection which is then proceeded with data analysis using the Epanet 2.0 software. From measurement performed, during rainy season flowing water to a reservoir only reachedto 1,37 LPS, For that required planning distribution system better namely by increasing the capacity of a building intake so as to discharge distributed to a reservoir will increase the size of 4,5 LPS, Discharge is able to meet the needs of water until 2022 year. HGL acquired value is above the soil surface so as to produce a positive residual head, this causes the water can flow from the reservoir into the water tank. Besides the new design of the pipe is needed on the distribution networks of water from the reservoir into the sump by replacing the pipe diameter of 1.5 inches to 2 inches to enlarge the flow which occurred in the distribution network.

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

pada

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

PERENCANAAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH DI DESA

PULOSARI, KECAMATAN PENGALENGAN, KABUPATEN

BANDUNG - JAWA BARAT

AHMAD AZIS RITONGA

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Judul Skripsi : Perencanaan Sistem Distribusi Air Bersih di Desa Pulosari, Kecamatan Pengalengan, Kabupaten Bandung - Jawa Barat

Nama : Ahmad Azis Ritonga NIM : F44090001

Disetujui oleh

Dr. Ir. Yuli Suharnoto, M.Eng Pembimbing

Diketahui oleh

Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr. Ketua Departemen

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya, sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2013 ini ialah pengolahan air, dengan judul Perencanaan Sistem Distribusi Air Bersih di Desa Pulosari, Kecamatan Pengalengan, Kabupaten Bandung - Jawa Barat.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Yuli Suharnoto, M.Eng selaku pembimbing yang telah memberikan saran dan bantuan selama penulis melakukan penelitian ini. Di samping itu, penulis menyampaikan penghargaan kepada pihak-pihak yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada orang tua, seluruh keluarga, dan teman-teman, atas segala doa dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi pengembangan khasanah pengetahuan di bidang pengolahan air minum. Saran dan masukan sangat diharapkan guna memperbaiki kualitas dari karya ilmiah saya.

Bogor, Juli 2013

DAFTAR ISI

Sistem Distribusi Air Bersih 2

Perencanaan Distribusi Air Bersih 4

DAFTAR TABEL

1 Standar Kebutuhan Air Rumah Tangga Berdasarkan Jenis Kota dan

Jumlah Penduduk 4

2 Koefisien Hazen William 6

3 Alat dan bahan penelitian 7

4 Proyeksi pertumbuhan penduduk 12

5 Kebutuhan air tahun 2013 hingga 2022 13

DAFTAR GAMBAR

1 Sistem penyaluran air dengan gravitasi, b. Sistem penyaluran air dengan pompa, dan c. Sistem penyaluran air gabungan 3

2 Diagram alir penelitian 8

3 Intake 10

4 Reservoir induk 10

5 Denah Jaringan Perpipaan Distribusi Air Bersih di Desa Pulosari 11 6 Proyeksi pertumbuhan penduduk di Desa Pulosari 12 7 Jaringan distribusi air bersih exsisting dari intake ke reservoir 14 8 Jaringan distribusi reservoir induk ke bak penampung RW 05, RW 06,

RW 11, dan RW 14 15

9 Pressure pada jaringan intake ke reservoir 16

DAFTAR LAMPIRAN

1 Jalur penanaman pipa pada kondisi existing di Desa Pulosari 20 2 Hasil simulasi jaringan distribusi exsisting, intake-reservoir induk 21 3 Hasil simulasi jaringan distribusi exsisting, reservoir induk ke bak-bak

penampung 24

4 Hasil simulasi jaringan distribusi baru dari intake-reservoir induk 27 5 Hasil simulasi jaringan distribusi baru dari reservoir induk – bak-bak

penampung 29

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan pokok manusia untuk melangsungkan kehidupan hari. Tanpa air manusia tidak dapat melaksanakan aktivitas mereka sehari-hari. Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk, maka kebutuhan air bersih juga semakin meningkat. Peningkatan kebutuhan air bersih tersebut tidak diiringi dengan ketersediaan air baku baik air permukaan, air hujan, maupun airtanah diakibatkan oleh pembangunan dan perubahan tata guna lahan yang kurang mempertimbangkan kelestarian ekosistem di sekitarnya. Dalam usaha memenuhi kebutuhan akan air bersih maka diperlukan tata cara pendistribusian air bersih tersebut agar sampai ke masyarakat yang ditunjang dengan sistem perpipaan. Pada dasarnya fungsi dari perpipaan ini adalah untuk menyediakan air bersih ke tempat-tempat yang dikehendaki dengan tekanan yang cukup.

Sistem distribusi air bersih umumnya merupakan suatu jaringan perpipaan yang tersusun atas sistem pipa, pompa, reservoir dan perlengkapannya. Kebutuhan air bersih akan selalu meningkat seiring dengan pertumbuhan populasi penduduk. Dengan demikian maka sistem distribusi air bersih juga akan semakin kompleks dan membutuhkan penanganan khusus agar menjamin kecukupan air bersih untuk kebutuhan masyarakat. Sistem penyediaan air bersih yang kompleks sering bermasalah dalam distribusi debit, tekanan, kontinuitas dan kualitas air bersih (Brebbia dan Ferrante, 1983).

Dalam merancang suatu sistem jaringan sebagai pendistribusian air bersih biasanya pipa yang tersusun dari beberapa buah pipa yang disusun secara seri maupun paralel maka persoalan yang dihadapi belumlah begitu rumit, namun banyak juga jalur pipa yang ada bukanlah suatu rangkaian yang sederhana melainkan suatu sistem jaringan pipa yang sangat kompleks, sehingga memerlukan penyelesaian yang lebih teliti. Dalam perencanaan itu hal-hal yang perlu diperhitungkan adalah besarnya kapasitas dan kecepatan aliran dari fluida yang melalui sistem jaringan.

2

Perumusan Masalah

Air merupakan kebutuhan pokok manusia untuk melangsungkan kehidupan sehari-hari. Air sebagai kebutuhan dasar bagi kehidupan makhluk hidup akan selalu meningkat dalam artian akan meningkat berdasarkan peningkatan jumlah penduduk. Peningkatan jumlah penduduk akan mempengaruhi jumlah kebutuhan air sehingga dibutuhkan pengelolaan sumberdaya air yang terpadu agar kebutuhan air akan selalu tersedia dan dapat dimanfaatkan secara efisien dan merata.

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah mengevaluasi sistem distribusi air bersih yang sudah ada serta saran peningkatannya dengan memanfaatkan sumber air baku dari intake di Desa Pulosari, Kecamatan Pengalengan, Kabupaten Bandung – Jawa Barat. Parameter utama yang perlu dievaluasi adalah geometrik pipa, debit, tekanan, dan headloss.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk mengatasi permasalahan yang terjadi di Desa Pulosari dalam memenuhi kebutuhan air bersih bagi masyarakat khususnya rumah tangga.

Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini difokuskan pada perencanaan distribusi air bersih mulai dari intake sampai dengan penyaluran ke rumah warga. Selain itu penelitian ini difokuskan pada penentuan hidrolik pipa, junction/note, pressure,

head, headloss yang disimulasikan pada software Epanet.

TINJAUAN PUSTAKA

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 distribusi air bersih mempunyai beberapa komponen penting, diantaranya yaitu reservoir atau penampungan air, sistem perpipaan, dan sistem sambungan pelanggan. Reservoir merupakan bangunan yang digunakan untuk menampung air sementara sebelum didistribusikan kepada pelanggan. Kontruksi reservoir juga dibuat sedemikian rupa sehingga air ditampung tidak mengalami kontaminasi.

3 meter air, dan reducer. Katup digunakan untuk kegiatan penyambungan baik sesama pipa induk, pipa retikulasi, pipa pelayanan, maupun menghubungkan antar jenis pipa. Fungsi serupa juga terdapat pada reducer. Meter air digunakan untuk kegiatan pengukuran. Pemasangan meteran air dapat diletakan setelah pompa atau

outlet gravitasi, dan pada zona pelayanan. Keakuratan meter air dipengaruhi oleh tingkat turbulensi aliran sehingga pemasanganya harus sedemikian rupa agar tidak terganggu. 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

Houghtalen et all (2010), pola jaringan distribusi terdiri atas dua jenis, yaitu sistem bercabang (branch) dan sistem loop. Sistem bercabang mengalirkan air pada arah yang sama, jaringan pipa tidak berhubungan, dan mempunyai dead-end. Pada sistem loop, air mengalir dalam dua arah, pipa saling berhubungan, dan tidak memiliki dead-end. Sistem jaringan perpipaan air bersih merupakan salah satu upaya untuk memenuhi kebutuhan air bersih masyarakat. Dalam perencanaan dan pengoperasianya, sistem perpipaan digunakan apabila kondisi topografi tidak memungkinkan untuk dibangun open channel. Meskipun demikian, jaringan perpipaan harus memperhatikan daya tahan pipa terhadap tekanan, kemudahan pemasangan, lokasi jalur pipa, peletakan pipa, dan biaya investasi.

Metode pendistribusian air dibedakan menjadi tiga berdasarkan kondisi topografi dari sumber air dan posisi para konsumen berada. Metode yang dipakai adalah cara gravitasi, cara pemompaan, dan cara gabungan. Cara gravitasi digunakan apabila elevasi sumber air mempunyai perbedaan cukup besar dengan elevasi daerah pelayanan, sehingga tekanan yang diperlukan dapat dipertahankan. Cara pemompaaan digunakan untuk menaikan tekanan sehingga air dapat terdistribusi. Sistem ini digunakan apabila elevasi antara sumber air dan daerah pelayanan tidak memberikan tekanan yang cukup. Cara gabungan digunakan untuk mempertahankan tekanan yang diperlukan selama periode pemakaian tinggi dan pada kondisi darurat.

4

Perencanaan Distribusi Air Bersih

Pada umumnya dalam perancangan sistem air bersih memperhatikan dua hal yaitu kebutuhan air dan pasokan air. Kebutuhan air akan memberikan dampak pada pasokan air sehingga dari sisi pasokan air harus memperhatikan debit yang sampai pada pelanggan. Sistem penyediaan air bersih merupakan salah satu sistem infrastruktur yang dapat menjadi faktor penentu kebijakan perkembangan suatu daerah atau kawasan. Sistem jaringan air bersih dibuat untuk memenuhi kebutuhan air bersih penduduk suatu kota sehingga dapat dilihat bahwa pemenuhan kebutuhan air bersih memegang peranan penting dalam perkembangan suatu kota. Sebelum melakukan perencanaan sistem distribusi air bersih dibutuhkan kriteria perencanaan. Dasar-dasar yang digunakan sebagai patokan dalam perencanaan sistim distribusi air minum yaitu:

a. Pembagian wilayah : untuk mempermudah perhitungan kebutuhan air minum konsumen domestik maupun non domestik, maka diperlukan pembagian wilayah untuk memperhatikan hal-hal seperti kepadatan penduduk, topografi, tata guna lahan dan batas wilayah.

b. Proyeksi penduduk : kebutuhan air bersih semakin lama semakin meningkat seiring bertambahnya jumlah penduduk di masa yang akan datang. Untuk itu diperlukan proyeksi penduduk agar jumlah kebutuhan air yang dikonsumsi dapat diperkirakan.

c. Kebutuhan air : kebutuhan air adalah jumlah air yang diperlukan bagi kebutuhan dasar atau besarnya konsumsi air yang dilakukan masyarakat dalam memenuhi kebutuhan.

Dalam merancang pipa distribusi memerlukan pengetahuan tentang hubungan antara debit yang mengalir dalam pipa dan kaitanya dengan diameter pipa sehingga dapat diketahui gejala-gejala timbulnya tekanan, kehilangan energi, dan gaya-gaya lain yang timbul. Menurut Dharmasetiawan (2004), dalam menelaah aspek hidrolika kita beranggapan bahwa air adalah fluida yang mempunyai sifat incompresibel atau diasumsikan tidak mengalami perubahan

Jumlah Penduduk Jenis Kota Jumlah Kebutuhan Air (l/org/hari) >2.000.000 Metropolitan >210

5 volume apabila terjadi tekanan. Selain mengetahui karakterisik hidrolika diatas, karakteristik aliran juga perlu diperhatikan. Karakteristik aliran merupakan dasar hidrolika yang selanjutnya digunakan untuk kegiatan perancangan maupun kegiatan evaluasi.

Beberapa prinsip hidrolika pipa yang diperlukan untuk merangcang sistem perpipaan, seperti energi yang diperlukan untuk mengalirkan air, baik mendaki, menurun, atau horizontal. Jumlah energi pada sistem ditentukan oleh elevasi semua titik pada sistem. Selain itu, tekanan (head) air pada kedalaman tertentu berhubungan langsung dengan jarak vertikal dari kedalaman tersebut ke permukaan air, tidak terpengaruh jarak horizontalnya. Hydraulic Grade Line

(HGL) mewakili level energi pada tiap titik sepanjang pipa, untuk tiap aliran yang konstan, maka HGL yang dihasilkan pun konstan. Jarak vertikal dari pipa ke HGL merupakan pressure head (energi), dan perbedaan antara HGL dan static level adalah jumlah energi yang hilang karena adanya gesekan aliran.

Besarnya energi yang hilang karena gesekan ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu faktor mayor berupa kekasaran saluran, dan kecepatan aliran, sedangkan faktor minornya mencakup temperatur, suspended particle, gas terlarut, dan lain-lain. Kehilangan energi sepanjang satu satuan panjang akan konstan selama kekasaran dan diameter tidak berubah. Diameter pipa dan debit yang melewatinya menentukan kecepaan aliran. Semakin besar aliran, semakin tinggi kecepatan, dan semakin besar pula kehilangan tekanannya. Demikian juga, semakin kasar salurannya, semakin besar kehilangan tekanannya.

Salah satu faktor yang penting dalam menghitung hidrolika perpipaan adalah dalam hal perhitungan kehilangan tekanan. Rumusan yang dapat dipakai dalam menghitung kehilangan tekanan, yaitu persamaan Hazen-William.

Persamaan Hazen-William umum digunakan karena lebih mudah dipakai. Persamaan Hazen-William secara empiris menyatakan bahwa debit yang mengalir didalam pipa adalah sebanding dengan diameter pipa (d) dan kemiringan hidrolis (S) yang dinyatakan sebagai rasio antara kehilangan tekanan (hL) terhadap panjang pipa (L) atau S= (hL/L). Faktor C yang menggambarkan kondisi fisik dari pipa seperti kehalusan dinding dalam pipa yang menggambarkan jenis pipa dan umur. Secara umum rumus Hazen-William adalah sebagai berikut:

Q = 0.2785.C.d2.63.S0.54 (1)

S = (2)

Apabila kehilangan tekanan atau HL yang akan dihitung, maka :

(3)

6

Tabel 2 Koefisien Hazen William

Jenis pipa _C

Corruoated Steeltube ₆₀ Galvanized tubina ₁₂₀

Glass fube ₁₃₀

Lead pipinq ₁₃₀

Plastic pipe ₁₄₀

PVC pipe ₁₅₀

General smooth pipe ₁₄₀

Steel oioe ₁₂₀

Sfee/ riveted pipe ₁₀₀ Tar coated cast iron tube ₁₀₀

Tin tubino ₁₃₀

Wood sfave ₁₀₀

Sumber: Nurcholis, Luthfi. 2008

Program Epanet 2.0

7

METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian “Perencanaan Sistem Distribusi Air Bersih di Kecamatan Pengalengan, Kabupaten Bandung – Jawa Barat” dilaksanakan selama 3 bulan terhitung mulai bulan April-Juni 2013. Lokasi penelitian ini dilakukan di desa Pulosari, Kecamatan Pengalengan, Kabupaten Bandung – Jawa Barat.

Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini bisa dilihat pada table 3. Tabel 3 Alat dan bahan penelitian

Alat Bahan

Current Meter Jumlah penduduk

Kalkulator dan alat tulis Debit air baku

Seperangkat computer Elevasi wilayah

Software Microsoft Office, Peta wilayah

Software Epanet 2.0 Denah jaringan distribusi eksisting

Software surfer 9 Dimensi tiap unit

Pita ukur Kompas GPS

Autolevel

8

Metodologi Penelitian

Gambar 2 Diagram alir penelitian

Prosedur Analisis Data

9 Prosedur analisis pada penelitian ini adalah:

1. Menentukan jumlah penduduk sekarang dan masa mendatang

Dalam merencanakan penyediaan air bersih harus diperhitungkan perkembangan jumlah penduduk masa mendatang. Ada beberapa metode untuk memperhitungkan jumlah penduduk masa yang akan datang, salah satu cara adalah “Metode Geometrik”

Mn = Mo ( 1 + p%) n (1)

Keterangan :

Mn = jumlah penduduk setelah n tahun Mo = jumlah sekarang

P = presentase kenaikan jumlah penduduk n = jumlah tahun yang direncanakan 2. Perhitungan kebutuhan air

Besaran jumlah kebutuhan air dalam satu wilayah digunakan persamaan yang merupakan perkalian antara jumlah pengguna dengan standar kebutuhan air untuk setiap jenis penggunaan. Berikut adalah persamaan umum yang digunakan dalam perhitungan :

Simulasi dilakukan menggunakan software Epanet 2.0 untuk mengelola keadaan eksisting aliran perpipaan distribusi desa Pulosari kecamatan pengalengan. Dari simulasi ini dapat diketahui ragam aliran yang terjadi, tekanan dalam pipa, kecepatan aliran, tekanan pada node, head dan debit aliran secara kontinu. Program ini dapat digunakan untuk menghitung semua kondisi diatas. Selain itu juga digunakan untuk menghitung hanya jaringan hidrolik dan hasilnya dapat disimpan dalam file. Langkah awal penerapan epanet yaitu memilih metode yang akan digunakan seperti metode Hazen William, Darcy-Weiscbach dan Chezy Manning beserta satuan yang akan digunakan. Pada penelitian ini simulasi Epanet menggunakan metode Hazen William.

4. Desain

10

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sistem Distribusi Eksisting

Sistem pengaliran pada jaringan distribusi di desa pulosari dilakukan dengan sistem gravitasi, baik langsung dari intake (Gambar 3) ke reservoir maupun dari reservoir ke daerah pelayanan. Sistem gavitasi ini dilakukan karena daerah desa pulosari ini merupakan daerah yang memiliki perbedaan ketinggian dan lokasi intake berada pada elevasi yang lebih tinggi dari daerah pelayanan.

Gambar 3 Intake

Sistem transmisi air di desa pulosari dilakukan melalui intake (mata air di pondok hoe) yang kemudian dialirkan ke reservoir (Gambar 4) induk yang ada. Dari reservoir ini air akan dialirkan menuju bak-bak penampung air di tiap-tiap RW, dan dari bak penampung akan disalurkan dengan menggunakan pipa distribusi ke masyarakat. Adapun gambar skema sistem transmisi sekarang ini dapat dilihat pada Gambar 5 dan untuk gambar skema sistem transmisi distribusi air bersih yang akan direncanakan dapat dilihat pada lampiran 2. Dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk maka jumlah kebutuhan air bersih juga akan meningkat. Namun pada kenyataannya, pendistribusian air di pulosari masih belum mampu dalam memenuhi kebutuhan air bersih. Beberapa kendala yang dihadapi seperti, besarnya persentase air yang hilang sewaktu didistribusikan yang disebabkan oleh kebocoran air, kapasitas air yang diproduksi tidak seimbang dengan demand, ini disebabkan karena debit yang ada belum mampu memenuhi kebutuhan air bersih penduduk yang tinggi.

11 Ketersediaan dan jaminan pasokan air baku untuk desa Pulosari ditentukan oleh ketersediaan debit yang memadai dari sumber mata air Pondok Hoe. Saat ini, debit yang tersedia pada reservoir induk yang ada sebesar 1,37 liter/detik. Apabila masyarakat tidak memperhatikan pengelolaan sumber mata air maka akan berdampak merugikan bagi ketersediaan sumber air baku di Pulosari secara signifikan dan sekaligus meningkatkan ancaman kekeringan dan kerusakan lingkungan di desa pulosari. Jalur penanaman pipa existing di desa pulosari dapat dilihat pada Lampiran 1.

Gambar 5 Denah Jaringan Perpipaan Distribusi Air Bersih di Desa Pulosari

Proyeksi Penduduk

12

Tabel 4 Proyeksi pertumbuhan penduduk

Gambar 6 Proyeksi pertumbuhan penduduk di Desa Pulosari

Berdasarkan Gambar 6, pertumbuhan penduduk tertinggi terdapat pada RW 14 yaitu sebesar 1.416 jiwa pada tahun 2022. Persentase pertambahan penduduk RW 14 sebesar 0,07% setiap tahunnya. Pertumbuhan penduduk terkecil terdapat pada RW 11 dengan persentase pertambahan penduduk hanya 0,01% setiap tahunnya.

Kebutuhan Air

Kebutuhan air di masa yang akan datang dilakukan pendekatan eksponensial untuk mengetahui perubahan jumlah pengguna air, sehingga diketahui jumlah kebutuhan air di masa yang akan datang dimana faktor-faktor utama yang mempengaruhi kebutuhan air tersebut telah mengalami perubahan. Hasil dan analisa perkembangan jumlah pengguna air akan digunakan sebagai dasar dalam perhitungan perencanaan sistem distribusi air bersih untuk memenuhi kebutuhan air saat ini dan masa yang akan datang. Pada penelitian kali ini, kebutuhan air yang dihitung dikhususkan pada kebutuhan air domestik saja. Total penduduk di keempat RW yang berada di desa pulosari pada tahun 2013 berjumlah 3.044 jiwa. Menurut Departemen Pekerjaan Umum, Direktorat Pengairan dan Irigasi Bappenas 2006 kebutuhan air bersih untuk kategori kota kecil, yaitu 60 liter/detik sampai dengan 100 liter/detik sehingga dapat diketahui kebutuhan air penduduk per tahun. Debit air yang tersedia saat ini masih kurang untuk memenuhi

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

13 kebutuhan air bersih hingga tahun 2022 dengan asumsi paling rendah yaitu sebesar 2,87 liter/detik, dan untuk asumsi maksimal yaitu sebesar 4,5 liter/detik sehingga dibutuhkan perencanaan sistem distribusi air bersih dengan debit 4,5 liter/detik agar kebutuhan air pada desa pulosari, khususnya RW 05, 06, 11 dan 14 dapat terpenuhi. Kebutuhan air tahun 2013 hingga 2022 dapat dilihat pada Tabel 5

Tabel 5 Kebutuhan air tahun 2013 hingga 2022

tahun

Setelah melakukan perhitungan jumlah kebutuhan air untuk desa Pulosari secara keseluruhan maka selanjutnya dilakukan analisis terhadap sistem distribusi air sekarang (existing). Analisis sistem distribusi yang telah ada, kemudian merancangan atau memperbaiki sistem jaringan distribusi air yang lebih baik.

Analisis dan perancangan sistem distribusi air menggunakan bantuan

software EPANET 2.0 merupakan salah satu software jaringan distribusi yang dikembangkan oleh water supply and water resources division USEPA’s National

14

Gambar 7 Jaringan distribusi air bersih exsisting dari intake ke reservoir

Pada Gambar 7, ditampilkan hubungan antara satu node dengan node lainnya yang merupakan hubungan antara pipa-pipa. Terdapat satu reservoir yang digunakan sebagai tempat penampungan air sementara dari sumber air yang berasal dari intake (mata air). Pada jaringan distribusi yang telah ada dengan simulasi Epanet 2.0 digunakan pipa transmisi sepanjang 2.062 m dengan diameter pipa yaitu 152,4 mm dan kekasaran pipa dalam hal ini pipa yang digunakan adalah pipa PVC sebesar 150. Kehilangan tekanan sepanjang pipa yang terlalu tinggi akan menghasilkan sisa tekanan yang kecil. Oleh karena itu, umumnya kehilangan tekanan dibatasi sampai dengan 10 m/km atau sampai pada sisa tekanan yang memungkinkan untuk pengaliran. Kecepatan aliran mempengaruhi nilai kehilangan tekanan. Semakin besar kecepatan aliran, maka semakin besar pula kehilangan tekanan. Kecepatan aliran dibatasi sekitar 1,5 m/detik. Hasil simulasi pada program epanet dalam jaringan intake ke reservoir pada kondisi

15

Gambar 8 Jaringan distribusi reservoir induk ke bak penampung RW 05, RW 06, RW 11, dan RW 14

Pada Gambar 8, ditampilkan hubungan antara satu node dengan node lainnya yang merupakan hubungan antara pipa-pipa yang menyalurkan air dari reservoir induk ke bangunan penampung air yang terdapat pada RW 05, RW 06, RW 11, dan RW 14. Jaringan distribusi pada kondisi existing dievaluasi dengan menggunakan simulasi Epanet 2.0 Pipa transmisi yang digunakan untuk RW 05 adalah 308 m, RW 06 sepanjang 209,2 m, RW 11 sepanjang 425 m, dan untuk RW 14 sepanjang 27,6 m dengan menggunakan diameter pipa yaitu 38,1 mm dan kekasaran pipa PVC sebesar 150. Hasil yang diperoleh dari simulasi, kecepatan aliran dari reservoir ke bak penampung RW 05 kurang dari 0,3 m/detik. Kecepatan aliran yang dihasilkan terlalu kecil yang menyebabkan aliran rawan terhadap pengendap pada saluran pipa sehingga harus dilengkapi dengan penguras agar air dapat mengalir dengan baik. Begitu pula pada hasil kecepatan aliran dari reservoir ke bak penampung RW 11 dan RW 14, sedangkan hasil kecepatan aliran dari reservoir ke bak penampung RW 06 telah sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Darmasetiawan (2001). Hasil simulasi dari reservoir ke bak penampung dapat dilihat pada Lampiran 3.

16

air dengan asumsi terendah adalah sebesar 2,87 liter/detik dan untuk asumsi tertinggi yaitu sebesar 4,5 liter/detik dan untuk air yang tersedia saat ini memiliki debit sebesar 1,37 liter/detik. Pengukuran yang dilakukan pada intake, ditemukan bahwa masih banyaknya air yang terbuang percuma akibat adanya kebocoran ataupun rembesan dari bak penampung air, debit yang terbuang adalah sebesar 88 liter/detik. Oleh karena itu perlu dilakukan perencanaan ulang pada daerah intake dengan memperbesar volume intake dan mengatasi permasalahan kebocoran yang ada. Perencanaan desain ini diperoleh debit sebesar 4,5 LPS untuk memenuhi kebutuhan air dimasa yang akan datang yaitu pada tahun 2022. Dari besarnya debit yang akan dirancang, kebutuhan air didesa pulosari sebesar 4,5 liter/detik akan terpenuhi. Hasil perhitungan dan perancangan dapat dilihat pada lampiran 4.

Jaringan distribusi yang dirancang dengan menggunakan simulasi Epanet 2.0. Pipa transmisi yang digunakan untuk RW 05 adalah 308,0 m, RW 06 sepanjang 209,2 m, RW 11 sepanjang 425 m, dan untuk RW 14 sepanjang 27,6 m dengan menggunakan diameter pipa yaitu 50,8 mm dan kekasaran pipa PVC sebesar 150. Hasil yang diperoleh dari simulasi, kecepatan aliran dari reservoir ke bak penampung RW 05 dan RW 11 kurang dari 0,3 m/detik. Kecepatan aliran yang dihasilkan terlalu kecil yang menyebabkan aliran rawan terhadap pengendap pada saluran pipa sehingga harus dilengkapi dengan penguras agar air dapat mengalir dengan baik, sedangkan pada hasil kecepatan aliran dari reservoir ke bak penampung RW 14 sebesar 0,35 m/detik dan RW 06 sebesar 0,9 m/detik telah sesuai. Pada jaringan di RW 06 kecepatan aliran mencapai 0,9 m/detik yang menyebabkan besarnya nilai kehilangan tekanan. Hasil simulasi dari reservoir ke bak penampung yang akan dirancang dapat dilihat pada Lampiran 5.

Gambar 9 Pressure pada jaringan intake ke reservoir

Hasil simulasi Epanet 2.0 pada kondisi exsisting diperoleh nilai pressure

17 yaitu sebesar 78,6, 72,2 dan 65,8 m head sedangkan pressure pada jaringan baru yang telah dirancang dengan mengggunakan debit 4,5 liter/detik mempunyai tekanan yang lebih kecil dibandingkan dengan kondisi exsisting yaitu sebesar 77,9, 71,5 dan 65,1 m head. Pipa dengan jenis PVC yang disimulaikan pada program tersebut hanya mampu menahan tekanan hingga 60 m head. Oleh karena itu, pipa pada junction yang memiliki tekanan lebih dari tekanan maksimum PVC tidak dapat menahan tekanan tersebut sehingga pipa akan mengalami kerusakan atau pecah. Permasalahan yang terjadi dapat diatasi dengan mengganti pipa pada

junction 9, 10, dan 11 dengan menggunakan pipa yang lebih kuat, seperti menggunakan pipa besi.

Nilai Hydraulic Grade Line (HGL) yang mewakili level energi pada tiap titik sepanjang pipa diperoleh hasil yang baik yaitu semua HGL berada diatas permukaan tanah atau lebih tinggi dari elevasi sehingga menghasilkan positif residual head, yaitu menandakan kelebihan energi gravitasi, dengan kata lain ada cukup energi yang membawa aliran, bahkan aliran yang lebih besar. Jika dibiarkan mengalir bebas, positif residual head berarti gravitasi akan mencoba menaikkan debit, jika debit naik gaya gesek akan mengurangi residual head, debit akan naik hingga residual head menjadi nol. Oleh sebab itu, dapat disimpulkan bahwa air akan mengalir dari intake menuju reservoir induk yang dilanjutkan dari reservoir induk sampai dengan bak-bak penampung yang ada di tiap RW yang berada pada desa pulosari. Untuk grafik nilai HGL dapat dilihat pada Lampiran 6.

SIMPULAN DAN SARAN

penduduk sehingga dibutuhkan debit yang lebih besar yaitu 4,5 liter/detik dengan asumsi kebutuhan air maksimal, dengan debit ini kebutuhan air penduduk dapat terpenuhi hingga 10 tahun yang akan datang. Selain itu dibutuhkan perancangan pipa yang baru pada jaringan distribusi air dari reservoir ke bak penampung dengan mengganti diameter pipa dari 1,5” menjadi 2” untuk memperbesar aliran (flow) yang terjadi pada jaringan distribusi.

Saran

1. Perlu ada stasiun pengukuran pada setiap sektor sehingga pemantauan terhadap sistem lebih mudah.

2. Perlu adanya penggantian pipa pada jalur pipa induk yang berada pada elevasi paling rendah yaitu pada sungai, dengan menggunakan pipa yang lebih kuat agar pressure yang tinggi dapat teratasi.

18

DAFTAR PUSTAKA

Agustina, Dian Vitta. 2007. Analisa Kinerja Sistem Distribusi Air Bersih PDAM Kecamatan Banyumanik di Perumnas Banyumanik. Thesis. Semarang: Program Pasca Sarjana Magister Teknik Sipil Universitas Diponegoro eprints.undip.ac.id/15472/1/Dian_Vita_Agustina.pdf [12 Mei 2013]

Andika, Rahmat Danu. 2009. Permodelan Distribusi Air Minum : Studi Kasus Distrik Majasem, Cirebon. [Jurnal]. Bandung. Institut Teknologi Bandung. Bappenas. 2006. Pedoman Konstruksi dan Bangunan. Departemen Pekerjaan

Umum Pengairan dan Irigasi

Brebbia, C.A., Ferrante. 1983. Numerical Methods in Fluida Dynamics. New York (US): Pentech Press.

Darmasetiawan, Martin. 2001. Teori dan Perencanaan Instalasi Pengolahan Air. Bandung: Yayasan Suryono.

Houghtalen, Robert J., Hwang, Ned H. C., dan Akan, A. Asman. 2010. Fundamentals of Hydrolic Engineering Systems.Upper Suddle River:Pierson Jordan, Thomas D. 1980. Handbook Of Gravity-flow Water System. UNICEF

Box 1187. Kathmandu, Nepal.

Nurcholis, Luthfi. 2008. Perhitungan Laju Aliran Fluida Pada Jaringan Pipa. [Jurnal] Traksi. Vol. 7 No. 1

19

20

22

Lampiran 3 Hasil simulasi jaringan distribusi exsisting, intake-reservoir induk

23

Lampiran 2 (Lanjutan). Hasil simulasi jaringan distribusi exsistin dari intake ke reservoir induk

Junction Elevation (m) base demand (l/s) Demand (l/s) HGL (m) pressure (m)

Intake 1.430 #N/A -18,06 1.430 0

Junc J-1 1.425 1,37 0,07 1.429,27 4,27

Junc J-2 1.426 1,37 0,07 1.428,79 2,79

Junc J-3 1.422 1,37 0,07 1.427,27 6,27

Junc J-4 1.420 1,37 0,07 1.427,96 7,96

Junc J-5 1.415 1,37 0,07 1.427,69 12,69

Junc J-6 1.402 1,37 0,07 1.426,92 24,92

Junc J-7 1.368 1,37 0,07 1.424,58 56,58

Junc J-8 1.369 1,37 0,07 1.424,2 55,2

Junc J-9 1.345 1,37 0,07 1.423,58 78,58

Junc J-10 1.351 1,37 0,07 1.423,22 72,22

Junc J-11 1.357 1,37 0,07 1.422,8 65,8

Junc J-12 1.367 1,37 0,07 1.422,55 55,55

Junc J-13 1.370 1,37 0,07 1.422,33 52,33

Junc J-14 1.382 1,37 0,07 1.421,94 39,94

Junc J-15 1.382 1,37 0,07 1.421,41 39,41

Junc J-16 1.381 1,37 0,07 1.421,04 40,04

Junc J-17 1.397 1,37 0,07 1.420,7 23,7

Junc J-18 1.404 1,37 0,07 1.420,3 16,3

Junc J-19 1.405 1,37 0,07 1.420 15

Junc J-20 1.411 1,37 0,07 1.419,8 8,8

Junc J-21 1.412,5 1,37 0,07 1.417,25 4,68

Junc J-22 1.416,9 1,37 0,07 1.417 0,02

24

26

Junc J-14 1.415,0 0,0225 0 1.416,82 1,51

Junc J-15 1.413,9 0,0225 0 1.416,55 2,58

Junc J-16 1.414,4 0,0225 0 1.416,55 2,1

Junc J-17 1.416,0 0,0225 0 1.416,52 0,48

Junc J-21 1.4,6.4 0,0225 0 1.416,5 0,1

R-4 1.416,5 0,0225 0,19 1.416,5 0

RW 14

Pipa Length (m)

Diameter

(mm) Roughness

Flow (l/s)

Velocity (m/s)

Unit Headloss

(m/km)

Friction

Factor status

P-1 3,87 38,1 150 0,33 0,29 2,92 0,026 open

P-2 23,786 38,1 150 0,33 0,29 2,88 0,026 open

P-22 100 38,1 150 0 0 0 0 open

Junction Elevation (m) Base demand (l/s) Demand (l/s) HGL (m) pressure (m)

reservoir R-1 1.417 #N/A -0,33 1.417 0

Junc J-1 1.416,5 0,469 0 1.416,99 0,41

Junc J-8 1.416 0,469 0 1.416,92 0,92

27 Lampiran 5 Hasil simulasi jaringan distribusi baru dari intake-reservoir induk

28

29 Lampiran 6 Hasil simulasi jaringan distribusi baru dari reservoir induk – bak-bak

32

Lampiran 7 Grafik HGL dan elevasi

1330

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

R

reservoir induk - bak penampung RW 05

elevasi

33

Lampiran 6 (Lanjutan). Grafik HGL dan elevasi

1400

reservoir induk - bak penampung RW 06

elevasi

reservoir induk - bak penampung RW 11

elevasi

34

Lampiran 6 (Lanjutan). Grafik HGL dan elevasi

1415.5 1416 1416.5 1417 1417.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

Re

lati

v

e

el

eva

si

(m

)

Jarak (m)

reservoir induk - bak penampung RW 14

elevasi

34

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan dengan nama Ahmad Azis Ritonga pada 3 Juni 1990 di Desa Padangsidimpuan. Penulis merupakan anak kedua dari empat bersaudara dengan ayah bernama Alimin Ritonga dan ibu Dasmasari Siregar. Penulis merupakan lulusan dari Sekolah Menengah Pertama Nurul Ilmi Padangsisdimpuan dan Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Dolok Batunanggar. Setelah lulus SMA, penulis melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor dengan jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan.

Selama menjadi mahasiswa, penulis juga aktif di organisasi kemahasiswaan seperti Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL) periode 2011/2012, sebagai staf Divisi Internal.

Pada bulan Juni-Agustus 2012, penulis melaksanakan praktik lapang di PT. ERM Indonesia di daerah cawing dengan judul laporan “Integrated Water Recource Study (Hydrogeology) ”. Pada tahun berikutnya, penulis menyeleseikan tugas akhir dengan judul “Perencanaan Sitem Distribusi Air Bersih di Desa Pulosari Kecamatan Pengalengan, Kabupaten Bandung, Jawa Barat” dibawah bimbingan Dr.Ir. Yuli Suharnoto M.Eng.