ANALISA PERHITUNGAN DEBIT
DAN KEHILANGAN TINGGI TEKANAN (HEAD LOSS) PADA SISTEM JARINGAN PIPA DAERAH LAYANAN
PDAM TIRTANADI CABANG SUNGGAL
TUGAS AKHIR
Disusun oleh :
AIDA NURFADILAH 100424005
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA PERHITUNGAN DEBIT DAN KEHILANGAN TINGGI TEKANAN (HEAD LOSS) PADA SISTEM JARINGAN PIPA DAERAH
LAYANAN PDAM TIRTANADI CABANG SUNGGAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil
Dikerjakan oleh :
AIDA NURFADILAH 100424005 Dosen Pembimbing :
Ir. Terunajaya, M.Sc NIP. 19500817 198411 1 001
Penguji I Penguji II
Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M. Sc Ir. Alferido Malik NIP. 19660417 199303 1 004 NIP. 19530504 198103 1 003
Mengesahkan:
Koordinator PPSE Ketua
Departemen Teknik Sipil FT USU Departemen Teknik Sipil FT USU
Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan NIP. 19560326 198103 1 003 NIP : 19561224 198103 1 002
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Pemakaian jaringan pipa dalam bidang teknik sipil salah satunya terdapat pada sistem jaringan distribusi air minum. Distribusi kebutuhan air minum untuk kebutuhan hidup sehari-hari sangat penting. Begitu juga analisis jaringan pipa cukup komplek dan memerlukan perhitungan yang besar. Dalam sistem jaringan distribusi air minum menggunakan pipa, faktor kehilangan tinggi tekanan perlu diperhatikan. Apabila debit dan kehilangan tinggi tekanan cukup besar dapat mengakibatkan tidak terdistribusinya air dengan baik.
Tahapan-tahapan dalam penyelesain tugas akhir ini yaitu terlebih dahulu mengumpulkan data yang dibutuhkan baik data primer maupun sekunder dari PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal. Tahapan berikutnya adalah menghitung debit dan kehilangan tinggi tekanan yang dilakukan dengan menggunakan Hardy-Cross dengan menggunakan persamaan Darcy Weisbach.
Hasil perhitungan dan analisa kebutuhan air minum untuk salah satu PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal yaitu Komplek Perumahan Taman Setia Budi Indah II, diperoleh total kebutuhan air 822,060 m3 per hari dengan jumlah pelanggan sebanyak 693 NPA. Adapun besarnya kapasitas beban puncak (kebutuhan air pada jam maksimum) sebesar 0,045545 m3/det. Kehilangan tinggi tekanan karena adanya gesekan antara pipa (nilai hf ) sebesar 0,73097 m pada pipa
63-61. Selain itu, kehilangan tinggi tekanan yang terjadi di Komplek Perumahan Taman Setia Budi Indah II berdasarkan analisa debit sebesar 4,67%.
Dari hasil perhitungan disimpulkan bahwa kebutuhan air dalam sehari di Komplek Taman Setia Budi Indah II masih terpenuhi oleh PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal. Pengaliran air yang terjadi di daerah Komplek Perumahan Taman Setia Budi II tergolong cukup baik lebih kecil dari 20%. Kehilangan tinggi tekanan ini disebabkan oleh faktor teknis, non teknis, dan penggunaan pompa ilegal oleh pelanggan.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini. Adapun judul dari Tugas Akhir ini adalah “ANALISA
PERHITUNGAN DEBIT DAN KEHILANGAN TINGGI TEKANAN (HEAD
LOSS) PADA SISTEM JARINGAN PIPA DAERAH LAYANAN PDAM
TIRTANADI CABANG SUNGGAL”.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
pendidikan Strata I (S1) di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini tidak
terlepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak. Penulis hanya
dapat mengucapkan terima kasih atas segala jerih payah, motivasi dan doa yang
diberikan hingga penulis dapat menyelesaikan studi di Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, terutama kepada :
1. Terimakasih teristimewa penulis ucapkan kepada orang tua tercinta,
adik-adikku tersayang dan seseorang yang kusayangi yang selalu mendukung,
membimbing, dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc., sebagai dosen utama yang telah membimbing dan
mengarahkan penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
3. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M. Sc., dan Bapak Ir. Alferido Malik
sebagai dosen pembanding dan penguji.
4. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil
5. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng. Sc., sebagai Koordinator Program
Pendidikan Sarjana Ekstensi.
6. Seluruh Dosen dan pegawai Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan
Teknik Sipil yang telah mendidik dan membina penulis sejak awal hingga
akhir perkuliahan.
7. Pimpinan dan seluruh Staf PDAM Tirtanadi Sumatera Utara dan PDAM
Tirtanadi Cabang Sunggal yang telah membantu dan memberikan bimbingan
dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
8. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada rekan-rekan mahasiswa dan
teman-teman yang memberikan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya,
oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi
penyemurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi
kita semuanya.
Medan, April 2013 Penulis,
AIDA NURFADILAH
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR NOTASI ... x
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Pembatasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan Penelitian ... 3
1.5 Manfaat Penelitian ... 3
1.6 Metodologi Penulisan ………. 4
1.7 Sistematika Penulisan ... 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Umum ... 7
2.2. Kebutuhan Konsumsi Air Bersih ... 9
2.2.1 Kebutuhan Air Domestik ... 9
2.2.2 Kebutuhan Non Domestik ... 10
2.3 Kapasitas dan Kebutuhan Fluktuasi Air Bersih ... 12
2.4 Debit Aliran ... 14
2.6Aliran Laminar dan Turbulen ... 17
2.7Metode Pendistribusian Air ... 19
2.7.1 Cara Gravitasi ... 19
2.7.2 Cara Pepompaan ... 19
2.7.3 Cara Gabungan ... 19
2.8 Kehilangan Tinggi Tekanan (Head Loss) ... 19
2.8.1 Kehilangan Tinggi Tekanan Mayor (Mayor Losses) ... 20
2.8.1.1 Persamaan Darcy–Weisbach ... 20
2.8.1.2 Persamaan Hazen–Williams ... 23
2.8.2 Kehilangan Tinggi Tekan Minor (Minor Losses) ... 24
2.9 Persamaan Empiris Untuk Aliran Di Dalam Pipa ... 25
2.10 Mekanisme Aliran Pada Pipa ... 27
2.10.1 Pipa Hubungan Seri ... 27
2.10.2 Pipa Hubungan Paralel ... 28
2.10.3 Pipa Bercabang ... 29
2.11Analisa Sistem Jaringan Pipa ... 32
2.12 Prosedur Hitungan Metode Hardy–Cross ... 33
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 35
3.1 Gambaran Umum Sistem Jaringan Layanan PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal ... 35
3.2 Metode Pengumpulan Data ... 36
3.3 Rancangan Penelitian ... 37
BAB IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN ... 39
4.1 Penggolongan Pelanggan dan Penentuan Tarif PDAM Tirtanadi ... 39
4.2 Analisa Kebutuhan Air Bersih di Perumahan Taman Setia Budi Indah II 42 4.2.1 Kebutuhan Air Bersih Golongan Non Niaga dan Niaga ... 43
4.2.2 Kebutuhan Air Bersih Golongan Sosial ... 44
4.3Analisa Kebutuhan Air di Perumahan Taman Setia Budi Indah Tahun 2020 ... 49
4.4 Karakteristik Pipa yang Digunakan ... 50
4.5 Analisa Kehilangan Tinggi Tekanan Secara Teknis Dan Non Teknis Pada Sistem Jaringan Pipa Komplek Perumahan Taman Setia Budi Indah II ... 53
4.6 Analisa Kehilangan Tinggi Tekanan Pada Sistem Jaringan Pipa Dengan Hitungan Metode Hardy-Cross ... 54
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 81
5.1 Kesimpulan ... 81
5.2 Saran ... 81
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Standar Kebutuhan Air Bersih ... 9
Tabel 2.2 Rata-Rata Kebutuhan Air Per Orang Per Hari ... 10
Tabel 2.3 Kekasaran Rata-Rata Pipa –Pipa Komersil ... 21
Tabel 2.4 Koefisien Kekasaran Hazen–Wiliam, C ... 23
Tabel 2.5 Kehilangan Tinggi Tekanan pada Katup, Alat Penyesuaian dan Pipa yang Digunakan ... 25
Tabel 4.1 Penggolongan Pelanggan PDAM Tirtanadi dan Blok Harga ... 41
Tabel 4.2 Jumlah Pelanggan Air Minum Komplek Perumahan Taman Setia Budi Indah II PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal ... 43
Tabel 4.3 Estimasi Pemakaian Air Per Hari... 45
Tabel 4.4 Pemakaian Pada Periode I (05.00-08.00) WIB ... 45
Tabel 4.5 Pemakaian Pada Periode II (08.00-11.00) WIB ... 45
Tabel 4.6 Pemakaian Pada Periode III (11.00-14.00) WIB ... 46
Tabel 4.7 Pemakaian Pada Periode IV (14.00-17.00) WIB ... 46
Tabel 4.8 Pemakaian Pada Periode V (17.00-20.00) WIB ... 46
Tabel 4.9 Pemakaian Pada Periode VI (20.00-23.00) WIB ... 46
Tabel 4.10 Pemakaian Pada Periode VII (23.00-02.00) WIB ... 47
Tabel 4.11 Pemakaian Pada Periode VIII (02.00-05.00) WIB ... 47
Tabel 4.12 Total Pemakaian Air Selama 24 Jam ... 47
Tabel 4.13 Data Pipa ... 51
Tabel 4.14 Loop 1 Iterasi 1 ... 60
Tabel 4.16 Loop 3 Iterasi 1 ... 71
Tabel 4.17 Loop 4 Iterasi 1 ... 77
Tabel 4.18 Faktor Koreksi Iterasi 1... 80
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Aliran dengan Persamaan Kontinuitas ... 15
Gambar 2.2 Garis Tenaga dan Tekanan Pada Zat Cair Ideal ... 16
Gambar 2.3 Diagram Moody ... 21
Gambar 2.4 Pipa Hubungan Seri ... 27
Gambar 2.5 Pipa Hubungan Paralel ... 28
Gambar 2.6 Pipa Bercabang ... 30
Gambar 2.7 Skema Jaringan Perpipaan yang Dianalisa ... 33
Gambar 3.1 Lokasi Penelitian ... 36
Gambar 3.2 Diagram Alir Metodologi Penelitian ... 38
Gambar 4.1 Pemakaian Air Per Jam ... 48
Gambar 4.2 Loop 1 Pada Iterasi 1 ... 57
Gambar 4.3 Loop 2 Pada Iterasi 1 ... 62
Gambar 4.4 Loop 3 Pada Iterasi 1 ... 68
DAFTAR NOTASI
Q = Debit/laju aliran dalam pipa (m3/det)
Qmaks = Kebutuhan air harian maksimum (m3/det)
fpeak = Faktor fluktuasi jam maksimum ( 1,5 – 2,5)
A = Luas penampang aliran (m2)
v = Kecepatan aliran (m/det)
hf = Kerugian gesekan dalam pipa (m)
L = Panjang pipa (m)
C = Koefisien kekasaran pipa Hazen – Williams
d = Diameter dalam pipa (m)
g = Percepatan gravitasi (m/det2)
k = Koefisien kerugian
n = Koefisien kekasaran Manning
f = Faktor Gesekan
1
2 P
P
= Perbedaan head tekanan
= Berat jenis air (9810 N/ m3)
Z2 – Z1 = Perbedaan head statis
ε = Kekasaran pipa
μ = viskositas dinamik (Pa.det) Re = Bilangan Reynold
V1 = Kecepatan pada titik awal
ABSTRAK
Pemakaian jaringan pipa dalam bidang teknik sipil salah satunya terdapat pada sistem jaringan distribusi air minum. Distribusi kebutuhan air minum untuk kebutuhan hidup sehari-hari sangat penting. Begitu juga analisis jaringan pipa cukup komplek dan memerlukan perhitungan yang besar. Dalam sistem jaringan distribusi air minum menggunakan pipa, faktor kehilangan tinggi tekanan perlu diperhatikan. Apabila debit dan kehilangan tinggi tekanan cukup besar dapat mengakibatkan tidak terdistribusinya air dengan baik.
Tahapan-tahapan dalam penyelesain tugas akhir ini yaitu terlebih dahulu mengumpulkan data yang dibutuhkan baik data primer maupun sekunder dari PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal. Tahapan berikutnya adalah menghitung debit dan kehilangan tinggi tekanan yang dilakukan dengan menggunakan Hardy-Cross dengan menggunakan persamaan Darcy Weisbach.
Hasil perhitungan dan analisa kebutuhan air minum untuk salah satu PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal yaitu Komplek Perumahan Taman Setia Budi Indah II, diperoleh total kebutuhan air 822,060 m3 per hari dengan jumlah pelanggan sebanyak 693 NPA. Adapun besarnya kapasitas beban puncak (kebutuhan air pada jam maksimum) sebesar 0,045545 m3/det. Kehilangan tinggi tekanan karena adanya gesekan antara pipa (nilai hf ) sebesar 0,73097 m pada pipa
63-61. Selain itu, kehilangan tinggi tekanan yang terjadi di Komplek Perumahan Taman Setia Budi Indah II berdasarkan analisa debit sebesar 4,67%.
Dari hasil perhitungan disimpulkan bahwa kebutuhan air dalam sehari di Komplek Taman Setia Budi Indah II masih terpenuhi oleh PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal. Pengaliran air yang terjadi di daerah Komplek Perumahan Taman Setia Budi II tergolong cukup baik lebih kecil dari 20%. Kehilangan tinggi tekanan ini disebabkan oleh faktor teknis, non teknis, dan penggunaan pompa ilegal oleh pelanggan.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air menjadi kebutuhan manusia yang sangat penting, begitu juga dengan
seluruh mahluk hidup yang ada di bumi ini. Dalam pemenuhan air tersebut
manusia melakukan berbagai upaya untuk mendapatkannya. Dalam hal ini
pemenuhan air bersih untuk dikonsumsi, baik untuk air minum, maupun untuk
kebutuhan rumah tangga lainnya.
Penanganan akan pemenuhan kebutuhan air bersih dapat dilakukan dengan
berbagai cara, disesuaikan dengan sarana dan prasarana yang ada. Sistem
penyediaan air bersih dilakukan dengan sistem perpipaan dan non perpipaan. Sistem perpipaan dikelola oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) dan
sistem non perpipaan dikelola oleh masyarakat baik secara individu maupun
kelompok.
Sistem perpipaan berfungsi untuk mengalirkan zat cair dari satu tempat ke
tempat yang lain. Aliran terjadi karena adanya perbedaan tinggi tekanan di kedua
tempat, yang bisa terjadi karena adanya perbedaan elevasi muka air atau karena
adanya pompa. Pemakaian jaringan pipa dalam bidang teknik sipil terdapat pada
sistem jaringan distribusi air minum.
Sistem jaringan ini merupakan bagian yang paling mahal dari suatu
perusahaan air minum. Oleh karena itu harus dibuat perencanaan yang teliti untuk
mendapatkan sistem distribusi yang efisien. Debit air yang disediakan tergantung
Saat ini kualitas dan daya dukung lingkungan semakin menurun,
ketersediaan air yang dapat langsung dikonsumsi dari alam juga semakin
berkurang. Keadaan ini juga diikuti oleh menurunnya tekanan-tekanan air ke
seluruh daerah pelayanan, sehingga konsumen mempergunakan berbagai cara
untuk memperoleh air sesuai dengan keinginannya.
Oleh karena itu tugas akhir ini membahas tentang debit aliran yang
didistribusikan melalui masing-masing pipa dan kehilangan tinggi tekanan (head
loss) pada sistem jaringan pipa daerah layanan PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal
dengan menggunakan metode Hardy-Cross.
1.2 Perumusan Masalah
Pada sistem jaringan pipa transmisi air minum banyak permasalahan yang
timbul diantaranya adalah permasalahan perhitungan debit dan kehilangan tinggi
tekanan di masing-masing pipa dalam jaringan yang bersangkutan sehingga
ketersediaan air yang dapat dikonsumsi langsung oleh konsumen akan semakin
berkurang.
Oleh karena itu diperlukan cara untuk menganalisa perhitungan debit dan
kehilangan tinggi tekanan pada jaringan pipa transmisi air minum dengan metode
Hardy-Cross dengan menggunakan persamaan Darcy-Weisbach. Metode ini
merupakan suatu metode yang lebih efisien dipergunakan untuk menetapkan
besarnya debit dan kehilangan tinggi tekanan di masing-masing pipa dalam
1.3 Pembatasan Masalah
Adapun pembatasan masalah yang diambil dalam Tugas Akhir ini adalah:
Metode yang digunakan adalah metode Hardy-Cross dengan menggunakan
persamaan Darcy-Weisbach dan jaringan pipa yang akan dianalisa hanya sistem
jaringan pipa daerah layanan PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal yaitu Perumahan
Taman Budi Setia Indah II.
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian Tugas Akhir ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui besarnya debit pada sistem jaringan pipa daerah layanan
PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal di Perumahan Taman Budi Setia
Indah II;
2. Mengetahui besarnya kehilangan tinggi tekanan dengan metode
Hardy-Cross pada sistem jaringan pipa daerah layanan PDAM
Tirtanadi Cabang Sunggal di Perumahan Taman Budi Setia Indah II;
3. Mengetahui penggunaan metode Hardy-Cross dengan menggunakan
persamaan Darcy-Weisbachpada suatu jaringan pipa.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Menambah wawasan dan pengetahuan tentang sistem jaringan pipa
2. Ditinjau dari aspek akademis untuk mengaplikasikan teori yang
selama ini dipelajari pada masa perkuliahan ke dalam pemecahan
suatu masalah terutama masalah di bidang teknik sumber daya air;
3. Memberikan tambahan informasi bagi kalangan perencana instalasi
perpipaan, sehingga dapat membuat jaringan instalasi pipa yang lebih
efektif, efisien, ekonomis dan aman.
1.6 Metodologi Penulisan
Adapun metode penulisan yang dilakukan dalam penyelesain Tugas Akhir
ini adalah:
1. Studi Pustaka/Literatur
Studi pustaka dilakukan untuk mengumpulkan data-data dan informasi
dari buku, serta jurnal-jurnal yang mempunyai relevansi dengan
pembahasan dalam tugas akhir ini dan masukan-masukan dari dosen
pembimbing.
2. Studi Lapangan
a. Pengambilan data sekunder
Dilakukan pengumpulan data-data sekunder yang diperoleh dari
instansi terkait.
b. Pengambilan data primer
Data yang diperoleh dengan mengadakan survei di lapangan.
3. Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari lapangan dan kepustakaan yang sesuai
dilakukan korelasi sehingga diperoleh suatu gambaran umum yang
akan dibahas dalam tugas akhir ini.
4. Analisa Data
Dari hasil pengolahan data akan diperoleh besar distribusi debit aliran
dan kehilangan tinggi tekanan pada setiap masing-masing pipa.
5. Penulisan Laporan Tugas Akhir
Seluruh data dan hasil pengolahannya akan disajikan dalam satu
laporan yang telah disusun sedemikian rupa hingga berbentuk sebuah
laporan tugas akhir.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk memberikan
gambaran secara garis besar isi setiap bab yang akan dibahas sebagai berikut:
Bab I. Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang penelitian, perumusan masalah, pembatasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan dari
tugas akhir ini.
Bab II. Tinjauan Pustaka
Bab ini berisi uraian tentang konsep dasar pada aliran pipa, kebutuhan
konsumsi air bersih, kapasitas dan kebutuhan fluktuasi air bersih, persamaan
Bernoulli, aliran laminer dan turbulen, metode pendistribusian air, kehilangan
tinggi tekanan, persamaan empiris untuk aliran di dalam pipa, jaringan pipa dan
Bab III.Metodologi Penelitian
Bab ini berisi uraian tentang persiapan penelitian mencakup gambaran
umum sistem jaringan layanan PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal, metode
pengumpulan data, rancangan penelitian, dan bagan alir penelitian.
Bab IV.Analisa dan Pembahasan
Bab ini berisi analisa dan pembahasan hasil penelitian kebutuhan air
bersih, karakteristik pipa, analisa kehilangan tinggi tekanan secara teknis dan non
teknis pada sistem jaringan pipa Komplek Perumahan Taman Setia Budi Indah II,
analisa kehilangan tinggi tekanan pada sistem jaringan pipa dengan hitungan
metode Hardy-Cross.
Bab V . Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan yang dapat diambil dari seluruh kegiatan tugas
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Suatu penyediaan air bersih yang mampu menyediakan air yang dapat
diminum dalam jumlah yang cukup merupakan hal penting bagi suatu kota besar
yang moderen. Unsur-unsur yang membentuk suatu sistem penyediaan air yang
moderen meliputi (Djoko, 1986):
1. Sumber-sumber penyediaan;
2. Sarana-sarana penampungan;
3. Sarana-sarana penyaluran;
4. Sarana-sarana pengolahan;
5. Sarana-sarana penyaluran (dari pengolahan) tampungan sementara;
6. Sarana-sarana distribusi.
Dalam hal ini pembahasan lebih dipusatkan pada hal sistem distribusi
jaringan pipa air bersih. Sistem distribusi yang ekstensif diperlukan untuk
menyalurkan air ke masing-masing langganan dalam jumlah yang dibutuhkan
dengan tekanan yang diharapkan. Sistem distribusi seringkali merupakan investasi
utama dalam jaringan air kota. Suatu sistem distribusi seperti pohon dengan
banyak titik-titik ujung yang mati tidaklah baik, karena air dapat berhenti di
ujung-ujung sistem itu. Lebih dari itu bila diperlukan perbaikan, suatu daerah
yang luas harus ditutup penyaluran airnya. Akhirnya dengan kebutuhan lokal yang
besar pada waktu terjadinya kebakaran, kehilangan tinggi tekanan dapat besar
Suatu sistem pipa tunggal adalah sistem dengan sebuah pipa yang
melayani kedua sisi suatu jalan. Suatu sistem pipa rangkap mempunyai sebuah
jaringan pada masing-masing sisi jalan. Keuntungan utama dari sistem dua pipa
ini adalah bahwa perbaikan dapat dikerjakan tanpa mengganggu lalu lintas dan
tanpa merusak lapis penutup jalan. Dalam perencanaan sistem jaringan distribusi
pipa air bersih kebutuhan tekanan haruslah dipertimbangkan.
Perencanaan suatu sistem jaringan pendistribusian air bersih menuntut
adanya peta detail dari kota yang bersangkutan, yang memuat garis-garis kontur
(semua elevasi yang menentukan) serta jalan-jalan dan petak-petak yang ada
sekarang maupun yang ada dibangun di masa depan. Setelah menelaah kondisi
topografi dan menetapkan sumber air bersih untuk distribusi, kota itu dapat dibagi
atas daerah-daerah yang masing-masing harus dilayani oleh sistem distribusi yang
terpisah. Pipa-pipa penyalur haruslah cukup besar mengalirkan kebutuhan yang
diperkirakan dengan tekanan yang memadai. Program-program komputer yang
mempergunakan metode Hardy-Cross atau teknik-teknik matriks yang lebih
efisien dipergunakan untuk menetapkan besarnya debit dan kehilangan tinggi
tekanan di masing-masing pipa dalam jaringan yang bersangkutan.
Pengaruh aliran dalam pipa-pipa pelengkap pada awalnya diabaikan, tetapi
dapat dihitung kemudian. Aliran di dalam jaringan pipa penyalur dianalisis untuk
memenuhi kebutuhan diberbagai wilayah yang berbeda. Dalam memilih pipa-pipa
penyalur, kebutuhan kapasitas masa depan haruslah dipertimbangkan. Setelah
jaringan pipa penyalur ditetapkan, pipa-pipa distribusi ditambahkan ke sistem
karena semua faktor yang mempengaruhi aliran barangkali tidak dapat di
perhitungkan.
2.2 Kebutuhan Konsumsi Air Bersih 2.2.1 Kebutuhan Air Domestik
Pemenuhan kebutuhan air untuk domestik memiliki bagian terbesar dalam
kebutuhan dasar perencanaan unit pengolahan. Faktor kebiasaan, pola dan tingkat
kehidupan yang didukung oleh adanya perkembangan sosial ekonomi
memberikan pengaruh terhadap peningkatan kebutuhan dasar air. Dikenal ada 2
(dua) kategori fasilitas penyediaan air bersih/minum, yaitu :
a. Fasilitas Perpipaan, terdiri dari : Sambungan Rumah (SR), Sambungan
Halaman, dan Sambungan Umum.
b. Fasilitas Non Perpipaan, terdiri dari : Sumur Umum, Hidran Umum/Kran.
Perlu diketahui pula adalah jumlah kebutuhan rata-rata air bersih per orang
per hari, dimana dibedakan atas kategori kota dan perdesaan. Tingkat pemakaian
air bersih secara umum ditentukan berdasarkan kebutuhan manusia untuk
kehidupan sehari-hari. Kebutuhan air menurut jenis kota:
Tabel 2.1 Standar Kebutuhan Air Bersih (Dep. PU, 2007)
Kategori
Kota Jumlah Penduduk
Penyediaan air
(liter/orang/hari) Kehilangan Air (%) SR HU
Metropolitan > 1.000.000 190 30 20
Besar 500.000-1.000.000 170 30 20
Sedang 100.000-500.000 150 30 20
Kecil 20.000-100.000 130 30 20
2.2.2 Kebutuhan Non Domestik
Kebutuhan air non domestik merupakan tahap berikutnya dalam
perhitungan kebutuhan air bersih, besaran pemakaiannya ditentukan oleh jumlah
konsumen non domestik yang terdiri dari fasilitas-fasilitas yang telah disebutkan.
Sebagaimana penjelasan sebelumnya bahwa ada beberapa faktor yang dapat
menentukan perkembangan jumlah fasilitas tersebut, yaitu pertambahan
penduduk, jenis dan perluasan fasilitas serta perkembangan sosial ekonomi.
Perhitungan proyeksi fasilitas dapat dilakukan dengan pendekatan perbandingan
jumlah penduduk.
Tabel 2.2 Rata-Rata Kebutuhan Air Per Orang Per Hari (Ikhwanul, 2011)
No Jenis
2.3 Kapasitas dan Kebutuhan Fluktuasi Air Bersih
Penentuan kebutuhan air mengacu kepada kebutuhan air harian maksimum
(Qmaks) serta kebutuhan air jam maksimum (Qpeak) dengan referensi kebutuhan air
a. Kebutuhan air rata-rata harian (QAv) adalah jumlah air yang diperlukan untuk
memenuhi kebutuhan domestik, non domestik dan kehilangan air.
b. Kebutuhan air harian maksimum merupakan jumlah air terbanyak yang
diperlukan pada satu hari dalam kurun waktu satu tahun berdasarkan nilai Q
rata-rata harian. Diperlukan faktor fluktuasi kebutuhan harian maksimum
dalam perhitungannya.
Qmaks = fmaks x QAv... (2.1)
Dimana :
Qmaks = Kebutuhan air harian maksimum (ltr/det)
fmaks = Faktor harian maksimum (1 < f maks< 1,5 )
QAv = Kebutuhan air rata-rata harian (ltr/det)
c. Kebutuhan air jam maksimum adalah jumlah air terbesar yang diperlukan
pada jam-jam tertentu. Faktor fluktuasi kebutuhan jam maksimum (fpeak)
diperlukan dalam perhitungannya.
Qpeak = fpeakx Qmaks... (2.2)
Dimana :
Qpeak = Kebutuhan air jam maksimum (ltr/detik)
fpeak = Faktor fluktuasi jam maksimum ( 1 ,5 - 2,5 )
Qmax = Kebutuhan air harian maksimum (ltr/detik)
Banyak faktor yang mempengaruhi fluktuasi pemakaian air per jam, dan
untuk mendapatkan data ini diperlukan survei dan penelitian terhadap
aktivitas, kebiasaan serta kebutuhan air konsumen. Selain kapasitas produksi
pada unit pengolahan, perlu diperhitungkan juga faktor-faktor lain yang
berpengaruh terhadap perencanaan unit pengolahan.
d. Kehilangan air yaitu selisih antara jumlah air yang diproduksi di unit
Berdasarkan kenyataan di lapangan, kejadian akan kehilangan air dapat
bersifat teknis dan non teknis.
2.4 Debit Aliran
Jumlah zat cair yang mengalir melalui tampang lintang aliran tiap satu
satuan waktu disebut debit aliran dan diberi notasi Q (Bambang, 1993). Debit
aliran biasanya diukur dalam volume zat cair tiap satuan waktu, sehingga
satuannya adalah meter kubik per detik (m3/detik) atau satuan yang lain
(liter/detik, liter/menit).
Di dalam zat cair ideal, dimana tidak terjadi gesekan. Kecepatan aliran V
adalah sama di setiap titik pada tampang lintang. Apabila tampang aliran tegak
lurus pada arah aliran adalah A, maka debit aliran diberikan oleh bentuk berikut:
Q = V x A ... (2.3)
Dimana : Q = Debit aliran (m3/det)
V = Kecepatan aliran (m/det) A = luas penampang aliran (m2)
Dalam persamaan kontinuitas zat cair yang tak kompresibel mengalir
secara kontiniu melalui pipa atau saluran terbuka, dengan tampang aliran konstan
ataupun tidak konstan maka volume zat cair yang lewat tiap satuan waktu adalah
semua tampang (Bambang, 1993).
Dipandang dari tabung aliran seperti gambar 2.1 untuk aliran satu dimensi
dan mantap, kecepatan rata dan tampang lintang titik 1 dan 2 adalah V1 dan V2.
Sehingga persamaan kontinuitas melalui medan aliran adalah sebagai berikut:
Q1 = Q2... (2.4)
Gambar 2.1 Aliran dengan Persamaan Kontinuitas
2.5 Persamaan Bernoulli
Penurunan persamaan Bernoulli untuk aliran sepanjang garis arus
didasarkan pada hukum Newton II tentang gerak (F=ma). Persamaan ini
diturunkan dengan anggapan bahwa (Bambang, 1993):
1. Zat cair adalah ideal, jadi tidak mempunyai kekentalan (kehilangan energi
akibat gesekan adalah nol);
2. Zat cair adalah homogen dan tidak termampatkan (rapat massa zat cair adalah
konstan);
3. Aliran adalah kontiniu dan sepanjang garis arus;
4. Kecepatan aliran adalah merata dalam suatu penampang;
5. Gaya yang bekerja hanya gaya berat dan tekanan.
Persamaan Bernoulli dapat digunakan untuk menentukan garis tekanan
dan tenaga (gambar 2.2). Garis tenaga dapat ditunjukkan oleh elevasi muka air
pada tabung pitot yang besarnya sama dengan tinggi total dari konstanta
Bernoulli. Sedang garis tekanan dapat ditunjukkan oleh elevasi muka air di dalam
H = z + + ... (2.5)
Dimana: p = tekanan pada titik A dan B (kN/m2)
V = kecepatan aliran pada titik A dan B (m/det) z = perbedaan ketinggian antara titik A dan B (m) γ = berat jenis fluida (kN/m3)
g = percepatan gravitasi = 9,81 m/det2
Pada aliran zat cair ideal, garis tenaga mempunyai tinggi tetap yang
menunjukkan jumlah dari tinggi elevasi, tinggi tekanan dan tinggi kecepatan.
Garis tekanan menunjukkan jumlah dari tinggi elevasi dan tinggi tekanan z + p/
yang bisa naik atau turun pada arah aliran dan tergantung pada luas tampang
aliran. Di titik A dimana tampang aliran lebih kecil dari titik B, mengingat VA
lebih besar daripada VB. Akibatnya tinggi tekanan di A lebih kecil daripada di B.
Gambar 2.2 Garis Tenaga dan Tekanan Pada Zat Cair Ideal
Aplikasi persamaan Bernoulli untuk kedua titik di dalam medan aliran
adalah:
ZA + + = ZB + + ... (2.6)
Dimana: pA dan pB = tekanan pada titik A dan B (kN/m2)
zA dan zB = perbedaan ketinggian antara titik A dan B (m)
γ = berat jenis fluida (kN/m3)
g = percepatan gravitasi = 9,81 m/det2
Persamaan di atas digunakan jika diasumsikan bahwa jumlah tinggi
elevasi, tinggi tekanan dan tinggi kecepatan di kedua titik adalah sama. Dengan
demikian garis tenaga pada aliran zat cair ideal adalah konstan.Untuk zat cair riil
(viskos), dalam aliran zat cair akan terjadi kehilangan tenaga yang harus
diperhitungkan dalam aplikasi persamaan Bernoulli. Kehilangan tenaga hanya
dapat terjadi karena adanya gesekan antara zat cair dan dinding batas (hf) atau
karena adanya perubahan tampang lintang aliran (he). Kehilangan tenaga biasanya
dinyatakan dalam tinggi zat cair. Maka persamaan Bernoulli di atas dapat ditulis
menjadi persamaan baru, dimana dirumuskan sebagai:
ZA + + = ZB + + + hf ... ( 2.7)
Dimana: hf = kehilangan tekanan (m)
pA dan pB = tekanan pada titik A dan B (kN/m2)
VA dan VB = kecepatan aliran pada titik A dan B (m/det)
zA dan zB = perbedaan ketinggian antara titik A dan B (m)
γ = berat jenis fluida (kN/m3)
g = percepatan gravitasi = 9,81 m/det2
2.6 Aliran Laminar dan Turbulen
Aliran viskos dapat dibedakan menjadi dua tipe yaitu aliran laminer dan
turbulen. Dalam aliran laminer partikel-partikel zat cair bergerak teratur
mengikuti lintasan yang saling sejajar. Aliran ini terjadi apabila kecepatan kecil
dan kekentalan besar.
Pengaruh kekentalan adalah sangat besar sehingga dapat meredam
terhadap gangguan akan berkurang, yang sampai pada suatu batas tertentu akan
menyebabkan terjadi perubahan aliran dari laminer ke turbulen. Pada aliran
turbulen gerak partikel-partikel zat cair tidak teratur. Aliran ini terjadi apabila
kecepatan besar dan kekentalan zat cair kecil (Bambang, 1993).
Menurut Reynolds, ada tiga faktor yang mempengaruhi keadaan aliran
yaitu kekentalan zat cair (mu), rapat massa zat cair (rho), dan diameter pipa D.
Hubungan antara , , dan D yang mempunyai dimensi sama dengan kecepatan
adalah / .
Reynolds menunjukkan bahwa aliran dapat diklasifikasikan berdasarkan
suatu angka tertentu. Angka tersebut diturunkan dengan membagi kecepatan
aliran di dalam pipa dengan nilai / , yang disebut dengan angka Reynolds
(Bambang, 1993). Angka Reynolds mempunyai bentuk berikut:
Re = = atau Re = ... (2.8)
Dimana : Re = Reynolds number
µ = viskositas dinamik (Pa.det) = rapat massa zat cair (kg/m3) D = diameter dalam pipa (m)
v = kecepatan aliran dalam fluida (m/det)
Berdasarkan pada percobaan aliran di dalam pipa, Reynolds menetapkan
bahwa untuk angka Reynolds di bawah 2.000, gangguan aliran dapat diredam oleh
kekentalan zat cair dan aliran dalam kondisi tersebut adalah laminer. Aliran akan
turbulen apabila angka Reynolds lebih besar 4.000. Apabila angka Reynolds
berada diantara kedua nilai tersebut (2000<Re<4000) aliran adalah transisi. Angka
Reynolds pada kedua nilai di atas (Re = 2000 dan Re = 4000) disebut dengan
2.7 Metode Pendistribusian Air 2.7.1 Cara Gravitasi
Cara gravitasi dapat digunakan apabila elevasi sumber air mempunyai
perbedaan cukup besar dengan elevasi daerah pelayanan, sehingga tekanan yang
diperlukan dapat dipertahankan. Cara ini diangga cukup ekonomis, karena hanya
memanfaatkan beda ketinggian lokasi (Lelly, 2008).
2.7.2 Cara Pemompaan
Pada cara ini pompa digunakan untuk meningkatkan head (tekanan) yang
diperlukan untuk mendistribusikan air dari reservoir distribusi ke konsumen. Cara
ini digunakan jika daerah pelayanan merupakan daerah yang datar, dan tidak ada
daerah yang berbukit (Lelly, 2008).
2.7.3 Cara Gabungan
Pada cara gabungan, reservoir digunakan untuk mempertahankan tekanan
yang diperlukan selama periode pemakaian tinggi dan pada kondisi darurat,
misalnya pada saat terjadi kebakaran atau tidak adanya energi. Selama periode
pemakaian rendah, sisa air dipompakan dan disimpan dalam reservoir distribusi.
Karena reservoir distribusi digunakan sebagai cadangan air selama periode
pemakaian tinggi atau pemakaian puncak, maka pompa dapat dioperasikan pada
kapasitas debit rata-rata (Lelly, 2008).
2.8 Kehilangan Tinggi Tekanan
Kehilangan tinggi tekanan dapat berupa kehilangan mayor (mayor losses)
2.8.1 Kehilangan Tinggi Tekanan Mayor
Mayor losses terjadi sebagai akibat gesekan air dengan pipa. Kerugian
head akibat gesekan dapat dihitung dengan menggunakan dari beberapa rumus
berikut, yaitu:
2.8.1.1Persamaan Darcy – Weisbach
Dalam dinamika fluida, persamaan Darcy-Weisbach adalah persamaan
fenomenologika yang berkaitan dengan head loss, atau kehilangan tekanan akibat
gesekan sepanjang pipa terhadap kecepatan aliran rata-rata. Persamaan ini
terbentuk atas kontribusi Henry Darcy dan Julius Weisbach.
Rumus Darcy-Weisbach merupakan dasar menghitung head turun untuk
aliran fluida dalam pipa-pipa dan saluran (Herman, 1984). Persamaannya adalah:
hf = f ... (2.9)
Dimana: hf = kerugian head karena gesekan (m)
f = faktor gesekan (diperoleh dari diagram Moody) D = diameter pipa (m)
L = panjang pipa (m)
Tabel 2.3 Kekasaran Rata-Rata Pipa-Pipa Komersil (Frank, 1986) Bahan (dalam keadaan baru) Kekasaran (ε)
ft mm Baja Keling
Beton
Bilah tahang kayu Besi Cor
0,003–0,03 0,001-0,01 0,0006-0,003
0,00085
0,9-9,0 0,3-3,0 0,18-0,9
0,26
Besi bersalut-seng 0,0005 0,15
Besi-cor beraspal 0,0004 0,12
Baja komersial atau besi tempa 0,00015 0,046
Tabung/pipa tarik 0,000005 0,0015
Kaca “halus” “halus”
Diagram Moody telah digunakan untuk menyelesaikan permasalahan aliran
fluida di dalam pipa dengan menggunakan faktor gesekan pipa (f) dari rumus
Darcy –Weisbach. Untuk aliran laminar dimana bilangan Reynolds kurang dari
2000, faktor gesekan dihubungkan dengan bilangan Reynolds, dinyatakan dengan
rumus:
f = ... (2.10)
Untuk aliran turbulen dimana bilangan Reynolds lebih besar dari 4000, maka
hubungan antara bilangan Reynolds, faktor gesekan dan kekasaran relatif menjadi
lebih kompleks. Faktor gesekan untuk aliran turbulen dalam pipa didapatkan dari
hasil eksperimen antara lain (Herman, 1986) :
1. Untuk daerah complete roughness, rough pipes yaitu :
...(2.11)
2. Untuk pipa sangat halus seperti gelas dan plastik, hubungan antara bilangan
Reynolds dan faktor gesekan yaitu :
a. Blasius : f= ... (2.12)
untuk Re = 3000 – 100.000
b. Von Karman : ... (2.13)
= 2,0 log ,Untuk Re sampai dengan 3,106
3. Untuk pipa kasar, yaitu :
Von Karman : 1,74 ... (2.14)
Dimana harga f tidak tergantung pada bilangan Reynolds.
Corelbrook – White : ... (2.15)
Dimana: Re = Bilangan Reynolds f = faktor gesekan
= kekasaran pipa d = diameter pipa
2.8.1.2 Persamaan Hazen – Williams
Rumus ini pada umumnya dipakai untuk menghitung kerugian head
dalam pipa yang relatif sangat panjang seperti jalur pipa penyalur air minum.
Bentuk umum persamaan Hazen–Williams, yaitu:
hf = L ... (2.16)
Dimana: hf = kerugian gesekan dalam pipa (m)
Q = laju aliran dalam pipa (m3/det) L = panjang pipa (m)
C = koefisien kekasaran pipa Hazen – Williams d = diameter pipa (m)
Tabel 2.4 : Koefisien Kekasaran Hazen–Wiliam, C (Bambang,1993)
Jenis Pipa Koefisien C
Pipa sangat halus 140
Pipa halus, semen, besi tuang 130 Pipa baja dilas halus 120 Pipa baja dikeling halus 110
Pipa besi tuang tua 100
Pia baja dikeling tua 95
2.8.2 Kehilangan Tinggi Tekan Minor
Rerugi kecil disebabkan (Frank, 1986) oleh:
1. Lubang masuk atau lubang keluar pipa;
2. Pemuaian atau penyusutan tiba-tiba;
3. Kelokan, siku, sambungan T, dan piting lain;
4. Katup yang terbuka atau sebagian tertutup;
5. Pemuaian atau penyusutan berangsur.
Rerugi di atas mungkin tidak begitu kecil, misalnya katup yang
tertutupsebagian dapat menyebabkan penurunan tekanan yang lebih besar daripada
pipa yang panjang. Karena pola aliran dalam piting dan katup cukup rumit,
teorinya sangat lemah. Rerugi ini biasanya diukur secara eksperimental dan
dikorelasikan dengan parameter-parameter aliran pipa.
Besarnya kerugian minor dirumuskan sebagai berikut:
hm =∑ k ... (2.17)
Dimana: g = percepatan gravitasi (9,81 m/det2)
Tabel 2.5 Kehilangan Tinggi Tekanan pada Katup, Alat Penyesuaian dan Pipa yang Digunakan (J.M.K Dake, 1985)
Harga K dalam h= K - Jari-jari pendek - Jari-jari pertengahan - Jari-jari panjang
0.9 0.75
0.6
5. Lengkungan pengembalian 180o 2.2
6. Bengkokan 45o 0.42
7. Bengkokan 22 ½ o (45cm) 0.13
8. Sambungan T 1.25
9. Sambungan pengecil (katup pada ujung yang keci) 0.25
10.Sambungan pembesar 0.25 (
11.Sambungan pengecil mulut lonceng 0.10
12.lubang terbuka 1.80
2.9 Persamaan Empiris Untuk Aliran Di Dalam Pipa
Seperti yang diuraikan sebelumnya bahwa permasalahan aliran fluida
dalam pipa dapat diselesaikan dengan menggunakan persamaan Darcy-Weisbach
menyelesaikan permasalahan aliran. Dalam hal ini digunakan dua model rumus
yaitu persamaan Hazen Williams dan persamaan Manning.
1. Persamaan Hazen-Williams dengan menggunakan satuan international yaitu
(Robert, 2002):
V= ... (2.18)
Dimana : v = kecepatan aliran (m/det)
C = koefisien kekasaran pipa Hazen-Williams R = jari-jari hidrolis ; d/4 untuk pipa bundar s = slope dari gradient energi (Hl/L)
2. Persamaan Manning dengan satuan international yaitu (Robert, 2002):
V = ...
(2.19)
Dimana : n = koefisien kekasaran pipa Manning R = jari-jari hidrolis ; d/4 untuk pipa bundar s = slope dari gradient energi (Hl/L)
Persamaan Hazen-Williams umumnya digunakan untuk menghitung head
loss dalam pipa yang sangat panjang seperti jalur pipa penyedia air minum.
Persamaan ini tidak dapat digunakan untuk zat cair lain selain air dan digunakan
khusus untuk aliran yang bersifat turbulen. Persamaan Darcy-Weisbach secara
teoritis tepat digunakan untuk semua rezim aliran dan semua jenis zat cair.
Persamaan Manning biasanya digunakan untuk saluran terbuka (open channel
2.10 Mekanisme Aliran Pada Pipa 2.10.1 Pipa Hubungan Seri
Gambar 2.4 Pipa Hubungan Seri
Jika dua buah pipa atau lebih dihubungkan secara seri maka semua pipa akan
dialiri oleh aliran yang sama (Bambang, 1993). Total kerugian head pada seluruh
sistem adalah jumlah kerugian pada setiap pipa dan perlengkapan pipa yang
dirumuskan sebagai :
Pada gambar 2.4, jika H diketahui, Q dapat dihitung dengan persamaan 2
energi (Bernoulli) Q = Q1 = Q2 = Q3
Persamaan Bernoulli pada titik 1 dan 2 :
Z1+ + = Z2+ + + hf1 + hf2 + hf3... (2.20)
Tinggi tekanan di 1, H1, di 2,H2 :V1 = V2 = 0
Z1 + H1 = Z2 + H2 + hf1 + hf2 + hf3
H= hf1 + hf2 + hf3 ... (2.21) Dengan menggunakan persamaan Darcy–Weisbach persamaan tersebut menjadi:
H = f1 +f2 +f3 ... (2.22)
V1= ; V2 = ; V3 =
H = (
Maka Q= ...(2.23)
Keterangan : H = besarnya head (m)
Q = debit (m3/det)
V = kecepatan aliran (m/det) Z = elevasi (m)
D = diameter pipa (m) L = panjang pipa (m)
g = percepatan gravitasi (m/det2) hf = kerugian head
f = faktor gesekan
2.10.2 Pipa Hubungan Paralel
Jika ada dua buah pipa atau lebih yang dihubungkan secara pararel, total
laju aliran sama dengan jumlah laju aliran yang melalui setiap cabang dan rugi
head pada sebuah cabang sama dengan yang lain yang dirumuskan sebagai
(Bambang, 1993):
Q0 = Q1 + Q2 + Q3 ... (2.24) Q0 = A1V1 + A2V2 + A3V3
Q = π/4 ( V1 + V1 + V1) ... (2.25)
H = hf1 = hf2 = hf3
H = f1 = f2 = f3 ... (2.26)
V1 = ; V2 = ; V3 =
karena H untuk masing-masing pipa adalah sama maka:
H = . ... (2.27)
Maka untuk mencari Q ekivalen:
Qe = . ... (2.28)
Keterangan : H = besarnya head (m) Qe = debit ekivalen (m3/det) V = kecepatan aliran (m/det) Z = elevasi (m)
De = diameter ekivalen (m) Le = panjang pipa ekivalen (m) g = percepatan gravitasi (m/det2) hf = kerugian head
f = faktor gesekan
2.10.3 Pipa Bercabang
Sering suatu pipa menghubungkan tiga atau lebih kolam. Gambar 2.6
kolam. Akan dicari debit aliran melalui tiap-tiap pipa yang menghubungkan ketiga
kolam tersebut apabila panjang, diameter, macam pipa (kekasaran k), diberikan
dan rapat massa serta kekentalan zat cair diketahui. Garis tekanan akan berada
pada muka air di tiap-tiap kolam, dan akan bertemu pada satu titik di atas titik
cabang T. Debit aliran melalui tiap pipa ditentukan oleh kemiringan garis tekanan
masing-masing. Arah aliran sama dengan arah kemiringan (penurunan) garis
tenaga (Bambang, 1993).
Gambar 2.6 Pipa Bercabang
Persamaan kontinuitas pada titik cabang, yaitu aliran menuju titik cabang T
harus sama dengan yang meninggalkan T. Pada gambar tersebut terlihat bahwa
aliran akan keluar dari kolam A dan masuk ke kolam C. Aliran keluar atau masuk
ke dalam kolam B tergantung pada sifat pipa 1 dan 2 serta elevasi muka air kolam
A, B, dan C. Persamaan kontinuitas adalah salah satu dari kedua bentuk berikut:
Q1 = Q2 + Q3 atau Q1 + Q2 = Q3... (2.29)
Yang tergantung apakah elevasi garis tekanan di titik cabang lebih besar atau lebih
garis tekanan di T lebih tinggi dari elevasi muka air kolam B, dan sebaliknya.
Prosedur hitungan adalah sebagai berikut :
1. Anggap garis tekanan di titik T mempunyai elevasi hT;
2. Hitung Q1, Q2, dan Q3 untuk keadaan tersebut;
3. Jika persamaan kontinuitas dipenuhi, maka nilai Q1, Q2, dan Q3 adalah benar;
4. Jika aliran menuju T tidak sama dengan aliran meninggalkan T, di buat
anggapan baru elevasi garis tekanan di T, yaitu dengan menaikkan garis
tekanan di T apabila aliran masuk lebih besar daripada aliran keluar dan
menurunkannya apabila aliran masuk lebih kecil dari aliran keluar.
5. Ulangi prosedur tersebut sampai dipenuhinya persamaan kontinuitas.
Pada keadaan seperti yang ditunjukkan dalam gambar 2.6 dengan menganggap
bahwa elevasi muka air kolam C sebagai bidang referensi dan dianggap bahwa
elevasi garis tekanan di T di bawah elevasi muka air kolam B (hT< zB) maka
persamaan aliran mempunyai hubungan sebagai berikut ini.
Persamaan energi :
zA – hT = hf1 = f1 ... (2.30)
zB – hT = hf2 = f2 ... (2.31)
hT = hf3 = f3 ... (2.32)
Dimana: hT = besarnya head total (m)
V = kecepatan aliran (m/det) Z = elevasi (m)
D = diameter pipa (m) L = panjang pipa (m)
g = percepatan gravitasi (m/det2) hf = kerugian head
Persamaan kontinuitas :
Q1 + Q2 = Q3... (2.33)
Dimana: Q = debit (m3/det)
Dari persamaan di atas, jika zA, zB, dan sifat-sifat pipa diketahui maka hT, Q1, Q2,
dan Q3 dapat dihitung.
2.11 Analisa Sistem Jaringan Pipa
Pemakaian jaringan pipa dalam bidang teknik sipil terdapat pada sistem
jaringan distribusi air minum. Sistem jaringan ini merupakan bagian yang paling
mahal dari suatu perusahaan air minum. Oleh karena itu harus dibuat perencanaan
yang teliti untuk mendapatkan sistem distribusi yang efisien. Jumlah atau debit air
yang disediakan tergantung pada jumlah penduduk dan macam industri yang
dilayani. Analisis jaringan pipa ini cukup rumit dan memerlukan perhitungan yang
besar, oleh karena itu pemakaian komputer untuk analisis ini akan mengurangi
kesulitan. Untuk jaringan kecil, pemakaian kalkulator untuk hitungan masih
dilakukan. Ada beberapa metode untuk menyelesaikan perhitungan sistem jaringan
pipa, diantaranya adalah metode Hardy-Cross dan metode matriks.
Aliran keluar dari sistem biasanya dianggap terjadi pada titik-titik simpul.
Metode Hardy-Cross ini dilakukan secara iteratif. Pada awal hitungan ditetapkan
debit aliran melalui masing-masing pipa secara sembarang. Kemudian dihitung
debit aliran di semua pipa berdasarkan nilai awal tersebut. Prosedur hitungan
diulangi lagi sampai persamaan kontinuitas di setiap titik simpul dipenuhi. Pada
jaringan pipa harus dipenuhi persamaan kontinuitas dan tenaga (Bambang
1. Aliran di dalam pipa harus memenuhi hukum-hukum gesekan pipa untuk
aliran dalam pipa tunggal.
hf = Q2 ... (2.34) 2. Aliran masuk ke dalam tiap-tiap simpul harus sama dengan aliran yang keluar.
∑ Qi = 0 ... (2.35)
3. Jumlah aljabar dari kehilangan tenaga dalam satu jaringan tertutup harus sama
dengan nol
hf = 0 ... (2.36)
2.12 Prosedur Hitungan Metode Hardy–Cross
Gambar 2.7 Skema Jaringan Perpipaan yang Dianalisa
Prosedur perhitungan dengan metode Hardy-Cross adalah sebagai berikut
(Bambang, 1993):
1. Pilih pembagian debit melalui tiap-tiap pipa Qo hingga terpenuhi
kontinuitas;
3. Jaringan pipa dibagi menjadi sejumlah jaringan tertutup (tiap pipa minimal
masuk dalam satu jaringan);
4. Hitung ∑hf tiap jaringan, jika pengaliran seimbang, ∑hf = 0 5. Hitung nilai ∑ |2kQ| untuk tiap jaringan
6. Hitung koreksi debit ... (2.37)
Dimana : Qo = debit permisalan
7. Koreksi debit, Q = Qo + ∆Q, prosedur 1–6 diulangi hingga diperoleh
≈0
Pada suatu jaringan perpipaan harus dipenuhi ketentuan berikut:
Perjumlahan tekanan disetiap circuit = 0 (nol)
Aliran yang masuk pada setiap titik simpul = aliran keluar
Persamaan Darcy–Weisbach atau rumus eksponensial berlaku untuk
masing-masing pipa.
Analisis jaringan pipa ini cukup rumit dan memerlukan perhitungan yang
besar, oleh karena itu pemakaian komputer untuk analisis ini akan mengurangi
kesulitan. Untuk jaringan kecil, pemakaian kalkulator untuk hitungan masih bisa
dilakukan. Perhitungan analisa ini menggunakan program Microsoft Office Excel
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Gambaran Umum Sistem Jaringan Layanan PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal
PDAM Tirtanadi merupakan Badan Usaha Milik Daerah Provinsi Sumatera
Utara yang telah berdiri pada zaman pemerintahan Belanda, 23 September 1905
dengan nama NV. Waterleiding Maatschappij Ayer Beresih dan berkantor pusat di
Amsterdam, Belanda.
PDAM Tirtanadi telah banyak mengalami perubahan-perubahan dan
kemajuan, sebagai gambaran bahwa pada tahun 2000 jumlah pelanggan sebanyak
280.486 sambungan rumah dan pada akhir Desember 2003 jumlah pelanggan telah
mencapai 322.757 sambungan atau sebesar 51,1% dari jumlah penduduk pada
wilayah pelayanan Sumatera Utara, sedangkan cakupan pelayanan khusus wilayah
Kota Medan dan sekitarnya sudah mencapai 86,5%.
Salah satu wilayah pelayanan PDAM Tirtanadi adalah PDAM Tirtanadi
Cabang Sunggal. Wilayah pelayanan PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal
diantaranya meliputi Komplek Taman Setia Budi Indah 1 dan 2, Komplek Waikiki,
Komplek Setiabudi Flamboyan, Komplek Somerset Regency, Komplek Graha
Sunggal, Komplek Torganda dan Komplek Asoka Asri. Dengan jumlah pelanggan
± 4060 NPA.
Besarnya produksi rata-rata air baku yang didistribusikan untuk melayani
daerah pelayanan ini sebesar 147.508 m3. Dalam penelitian ini daerah pelayanan
Taman setia Budi Indah II. Untuk daerah Komplek Perumahan Taman setia Budi
Indah II ini besar produksi air baku 25.870 m3 per bulan.
Untuk dapat mengetahui sistem jaringan PDAM Tirtanadi pada Komplek
Taman Setia Budi Indah II dapat dilihat pada gambar jaringan perpipaan
(Lampiran 1).
Pada sistem jaringan perpipaan daerah layanan Komplek Taman Setia Budi
Indah II menggunakan:
1. Jenis pipa : PVC
2. Dimensi Pipa : Ø 160 mm (6”), Ø 100 mm (4”), Ø 80 mm (3”) dan
Ø 50 mm (2”)
3.2 Metode Pengumpulan Data
Penelitian ini dilakukan bulan Januari 2013 di kawasan sistem jaringan pipa
daerah layanan PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal yaitu Perumahan Taman Setia
Budi Indah II Medan.
Gambar 3.1 Lokasi Penelitian Taman Setia
Penulis memperoleh data dari PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal. Adapun
data-data tersebut yaitu:
a. Data Primer
Data primer merupakan data yang diperoleh dengan mengadakan kunjungan
langsung di daerah studi sehingga diperoleh kondisi eksisting penyaluran dan
pendistribusian air bersih. Daerah yang ditinjau yaitu Taman Setia Budi Indah II.
b. Data Sekunder
Data tersebut yaitu:
Peta jaringan pipa distribusi;
Jumlah pelanggan;
Jumlah pemakaian air;
Produksi air baku yang diolah oleh Clearator yang akan disuplai oleh IPA
Sunggal;
Spesifikasi pipa yang digunakan pada lokasi survei yang ditinjau;
Spesifikasi pompa distribusi yang digunakan;
3.3 Rancangan Penelitian
Rancangan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah berupa
studi literatur yaitu mencari dan mempelajari pustaka yang berhubungan dengan
Analisa Distribusi Air Bersih pada Komplek Perumahan Taman Setia Budi Indah
II menggunakan metode Hardy-Cross dengan persamaan Darcy-Weisbach dan
menggunakan Program Microsoft Excel 2007 berupa buku, jurnal, artikel, maupun
3.4 Bagan Alir Penelitian
Berdasarkan alir penelitian dari penyusunan laporan tugas akhir ini dapat
dijelaskan seperti gambar di bawah ini:
Gambar 3.2 Diagram Alir Metodologi Penelitian
SPESIFIKASI PIPA
ANALISA ALIRAN DALAM PIPA; ANALISA LOOP HARDY-CROSS DENGAN BANTUAN SOFTWARE
MS.EXCEL
SELESAI MULAI
PENGUMPULAN DATA
KESIMPULAN DAN SARAN PETA
JARINGAN
KETERSEDIAAN DAN KEBUTUHAN
AIR
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Penggolongan Pelanggan dan Penentuan Tarif PDAM Tirtanadi
Dalam melakukan penggolongan pelanggan dan penentuan tarif PDAM
Tirtanadi mempunyai penggolongan sebagai berikut:
1. Sosial
Golongan sosial terdiri dari:
a. Sosial Khusus
Golongan ini adalah golongan pelanggan yang memberikan pelayanan
untuk kepentingan umum khususnya bagi masyarakat yang berpenghasilan
rendah, antara lain: hydran umum, WC umum, dan rumah-rumah ibadah.
b. Sosial Umum
Golongan ini adalah golongan pelanggan yang setiap harinya memberikan
pelayanan kepentingan umum dan masyarakat serta mendapatkan sumber
dana sebagian dari kegiatannya, antara lain: sekolah negeri/swasta, panti
asuhan, rumah sakit, dan perguruan tinggi.
2. Non Niaga
Non niaga terdiri dari:
a. Rumah Tangga
Golongan pelanggan rumah tangga dibagi menjadi:
1) Rumah Tangga A (RT-1)
Rumah tangga ini memiliki luas bangunan sebesar 36 m2.
Memiliki luas bangunan di atas 36 m2 sampai 54 m2.
3) Rumah Tangga C (RT-3)
Rumah permanen dengan luas bangunan di atas 54 m2 sampai 100 m2.
4) Rumah Tangga D (RT-4)
Rumah permanen dengan luas di atas 100 m2 sampai 200 m2.
5) Rumah Tangga E (RT-5) dan Rumah Tangga F (RT-6)
Rumah permanen dengan luas di atas 200 m2, rumah ini termasuk
golongan mewah.
b. Instansi Pemerintah/ABRI
3. Niaga
Niaga terdiri dari:
a. Niaga Kecil (N-1)
Golongan ini adalah golongan yang rumah tempat tinggalnya terdapat
kegiatan usaha yang mendatangkan keuntungan, antara lain: kios, pedagang
kaki lima, rumah makan, penjahit, losmen, apotik dan lain-lain.
b. Niaga Besar
Golongan pelanggan yang rumah tempat tinggalnya dominan kegiatan
usaha, antara lain: restoran, hotel, supermarket, rumah sakit swasta, mall
dan lain-lain.
c. Industri Kecil (IN-1)
Golongan pelanggan yang dalam kegiatan usahanya mengubah suatu
barang menjadi barang yang lebih tinggi nilainya, antara lain: usaha
d. Industri Besar ( IN-2)
Golongan pelanggan yang dalam kegiatan usahanya mengubah suatu
barang menjadi barang yang lebih tinggi lagi nilainya dan berskala besar,
antara lain pabrik, pertambangan dan lain-lain.
Dalam melakukan penetapan harga PDAM Tirtanadi menggunakan blok
konsumsi dengan harga yang berbeda. Penggunaan blok konsumsi berdasarkan
kubikasi air yang digunakan pelanggan dan perhitungan harganya dilakukan
dengan sistem progresif. Berikut tabel blok konsumsi dan tarif harga.
Tabel 4.1 Penggolongan Pelanggan PDAM Tirtanadi dan Blok Harga
NO GOLONGAN PELANGGAN
HARGA BERDASARKAN BLOK (Rp)
0– 10 m3 11 – 20 m3 > 20 m3 A Sosial
1. Sosial Umum (SU) 2. Sosial Khusus (SK)
575 2. Niaga Menengah (N-2) 3. Niaga Besar (N-3) 4. Industri Kecil (IN-1) 5. Industri Besar (IN-2)
4.2 Analisa Kebutuhan Air Bersih di Perumahan Taman Setia Budi Indah II
Sistem distribusi air bersih umumnya merupakan suatu jaringan perpipaan
yang tersusun atas sistem pipa, pompa, reservoir, dan perlengkapan lainnya. Sistem
penyediaan air bersih yang kompleks sering sekali bermasalah dalam distribusi
debit dan tekanan yang berkaitan dengan kriteria hidrolis yang harus terpenuhi
dalam sistem pengaliran air bersih.
Sistem penyediaan air bersih di Perumahan Taman Setia Budi Indah II
dikelola oleh PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal. Air yang berasal dari sungai
Belawan diproses melalui Water Treatment Plant (WTP) dan didistribusikan
kepada pelanggan-pelanggan PDAM. Pada proses pendistribusiannya dilakukan
pengukuran terhadap penggunaan air pada tiap-tiap rumah di seluruh area
perumahan tersebut, sehingga dapat ditentukan kebutuhan air pada tiap-tiap titik
layanan di area tersebut.
Dalam merencanakan suatu sistem jaringan pipa yang digunakan untuk
mendistribusikan air bersih pada perumahan, ada beberapa hal yang perlu
diperhatikan yaitu kebutuhan air secara keseluruhan yang meliputi kebutuhan
perumahan itu sendiri dan fasilitas lainnya. Dalam hal ini di Komplek Perumahan
Taman Setia Budi Indah II terdiri dari 693 pelanggan yang terdiri dari beberapa
golongan pelanggan.
Berdasarkan data yang diperoleh dari PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal,
Tabel 4.2 Jumlah Pelanggan Air Minum Komplek Perumahan Taman Setia Budi Indah II PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal (PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal)
NO GOLONGAN PELANGGAN JUMLAH
PELANGGAN A Sosial
1. Sosial Umum (SU) 2. Sosial Khusus (SK)
- 7. Instansi Pemerintahan/ABRI
- 2. Niaga Menengah (N-2) 3. Niaga Besar (N-3)
2 39
-
4.2.1 Kebutuhan Air Bersih Golongan Non Niaga dan Niaga
Jumlah anggota keluarga setiap pelanggan untuk golongan non niaga
berkisar antara 4 – 6 orang. Dalam hal ini diambil rata-rata setiap rumah berjumlah
5 orang yang terdiri dari 1 ayah, 1 ibu dan 3 anak.
Pemakaian air rata-rata per orang dalam sehari (tabel 2.2) untuk keperluan
rumah tangga sebesar 250 liter/hari/orang. Jadi jumlah penduduk non niaga
diperkirakan = 5 x 650 = 3250 orang. Sehingga total kebutuhan air golongan non
niaga pada perumahan Taman Setia Budi Indah II dalam sehari adalah:
Kebutuhan Air Penduduk = jumlah penduduk x kebutuhan air rata-rata perhari
= 3250 x 250 liter
= 812.500 liter/hari
Untuk golongan niaga jumlah pelanggan air sebanyak 41 pelanggan dan
pemakaian air rata-rata dalam sehari sebesar 160 liter (tabel 2.2). Jadi jumlah
kebutuhan air menjadi:
Kebutuhan Air Bersih = jumlah pelanggan x kebutuhan air rata-rata perhari
= 41 x 160 liter
= 6.560 liter/hari
= 0,000076 m3/det
Total Kebutuhan air bersih golongan non niaga dan niaga di Perumahan
Taman Setia Budi Indah II adalah:
Qtotal = 812.500 liter/hari + 6560 liter/hari
= 819.060 liter/hari
= 0,009479 m3/det
4.2.2 Kebutuhan Air Bersih Golongan Sosial
Golongan sosial terdiri dari sosial umum dan sosial khusus. Di Perumahan
Taman Setia Budi Indah II terdapat golongan sosial khusus yaitu hydran umum,
WC umum, dan rumah ibadah .
Jumlah pelanggan yaitu 2 NPA, dengan jumlah pemakaian rata-rata per hari
adalah 10 liter (tabel 2.2). Jumlah rata-rata jemaah tiap hari berkisar 30 orang.
Maka kebutuhan air adalah:
Kebutuhan Air Bersih = jumlah pelanggan x kebutuhan air rata-rata perhari
= 2 x 30 x 5 x10 liter
= 3.000 liter/hari
Jadi total kebutuhan air bersih dalam 24 jam adalah:
= 812.500 liter + 6.560 liter + 3.000 liter
= 822.060 liter
= 822,060 m3 per hari
Persentase pemakaian air selama 24 jam dapat dihitung sebagai berikut:
Tabel 4.3 Estimasi Pemakaian Air Per Hari
Fasilitas
Periode Pemakaian Air (%)
05.00-Tabel 4.4 Pemakaian pada periode I (05.00-08.00) WIB
Fasilitas
Niaga 40,00 819.060,00 327.624,00 109.208,00
Sosial Khusus 10,00 3.000,00 300,00 100,00
327.924,00 109.308,00
Tabel 4.5 Pemakaian pada periode II (08.00-11.00) WIB
Fasilitas
Niaga 5,00 819.060,00 40.953,00 13.651,00
Sosial Khusus 30,00 3.000,00 900,00 300,00
Tabel 4.6 Pemakaian pada periode III (11.00-14.00) WIB
Niaga 5,00 819.060,00 40.953,00 13.651,00
Sosial Khusus 25,00 3.000,00 750,00 250,00
41.703,00 13.901,00
Tabel 4.7 Pemakaian pada periode IV (14.00-17.00) WIB
Fasilitas
Niaga 5,00 819.060,00 40.953,00 13.651,00
Sosial Khusus 25,00 3.000,00 750,00 250,00
41.703,00 13.901,00
Tabel 4.8 Pemakaian pada periode V (17.00-20.00) WIB
Fasilitas
Niaga 40,00 819.060,00 327.624,00 109.208,00
Sosial Khusus 10,00 3.000,00 300,00 100,00
327.924,00 109.308,00
Tabel 4.9 Pemakaian pada periode VI (20.00-23.00) WIB
Fasilitas
Niaga 2,00 819.060,00 16.381,20 5.460,40
Sosial Khusus 0,00 3.000,00 0,00 0,00
Tabel 4.10 Pemakaian pada periode VII (23.00-02.00) WIB
Niaga 2,00 819.060,00 16.381,20 5.460,40
Sosial Khusus 0,00 3.000,00 0,00 0,00
16.381,20 5.460,40
Tabel 4.11 Pemakaian pada periode VIII (02.00-05.00) WIB
Fasilitas
Niaga 1,00 819.060,00 8.190,60 2.730,20
Sosial Khusus 0,00 3.000,00 0,00 0,00
8.190,60 2.730,20
Tabel 4.12 Total pemakaian selama 24 jam
Periode Pemakain air
liter/det m3/det liter/hari liter/jam
I 327.924,00 109.308,00 30,363333 0,030363
II 41.853,00 13.951,00 3,875278 0,003875
III 41.703,00 13.901,00 3,861389 0,003861
IV 41.703,00 13.901,00 3,861389 0,003861
V 327.924,00 109.308,00 30,363333 0,030363
VI 16.381,20 5.460,40 1,516778 0,001517
VII 16.381,20 5.460,40 1,516778 0,001517
VIII 8.190,60 2.730,20 0,758389 0,000758
Gambar 4.1 Pemakaian Air Per Jam
Pada Tabel 4.12, didapatkan nilai debit pada low hour sebesar 0,000758
m3/det yaitu pada periode VIII (02.00-05.00 WIB) dan nilai debit peak hour
sebesar 0,030363 m3/det pada periode I (05.00-08.00 WIB) dan periode V
(17.00-20.00 WIB).
Besarnya kapasitas beban puncak (kebutuhan air pada jam maksimum)
dapat dihitung dengan rumus:
Qpeak = fpeak x Qmaks
fpeak = Faktor fluktuasi jam maksimum ( 1 ,5 - 2,5 )
Maka Qpeak = 1,5 x 0,030363 m3/ det
= 0,045545 m3/ det
Jadi kebutuhan beban puncak adalah sebesar 0,045545 m3/ det. Dari
4.3 Analisa Kebutuhan Air di Perumahan Taman Setia Budi Indah Tahun 2020
Dua hal penting yang harus diperhatikan pada sistem distribusi air adalah
tersedianya jumlah air yang cukup dan tekanan yang memenuhi (kontinuitas
pelayanan), serta menjaga keamanan kualitas air yang berasal dari instalasi
pengolahan.
Tugas pokok sistem distribusi air bersih adalah menghantarkan air bersih
kepada para pelanggan yang akan dilayani, dengan tetap memperhatikan faktor
kualitas, kuantitas dan tekanan air sesuai dengan perencanaan awal. Faktor yang
didambakan oleh para pelanggan adalah ketersedian air setiap waktu.
Untuk dapat mengetahui kebutuhan air di Komplek Perumahan Taman
Setia Budi Indah II ini beberapa tahun ke depan dapat dihitung dengan
menggunakan metode geometris. Kebutuhan air pada tahun 2020 dapat dihitung
yaitu menggunakan rumus:
Pn = Po (1+r)n
Pn = 693 (1+ 0,01)7
Pn = 697, 86 pelanggan
Pn = 698 pelanggan
Kebutuhan Air bersih = jumlah penduduk x kebutuhan air rata-rata
= 698 x 1,19 m3/pelanggan/hari
= 830,62 m3/pelanggan/hari
Jadi kebutuhan air bersih untuk satu bulan pada tahun 2020 menjadi
Agar suplai air bersih dapat didistribusikan kepada pelanggan terpenuhi
maka PDAM harus bisa memproduksi air baku lebih besar dari 24.918,6 m3/bulan
untuk tahun 2020. Karena hal yang paling diharapkan oleh masyarakat sebagai
pengguna pelayanan air bersih (customer’s expectation) adalah tersedianya air,
terutama setiap saat dibutuhkan, serta jumlahnya dapat memenuhi kebutuhan air
bersih harian, sehingga kuantitas dan kontinuitas aliran air bersih menjadi hal yang
utama dalam penentuan tingkat kepuasan bagi masyarakat pengguna jasa layanan.
4.4 Karakteristik Pipa yang Digunakan
Jaringan eksisting pipa PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal di Perumahan
Taman Setia Budi Indah II menggunakan pipa jenis PVC (Polyvinyl Chloride)
dengan diameter 6” (160 mm), 4” (100 mm), 3” (80 mm). Dimana kecepatan air
dalam pipa PVC 3,0-4,5 m/detik.
Keunggulan dari pipa PVC ini diantaranya:
1. Tahan terhadap tekanan/beban dari luar;
2. Permukaan dinding dalamnya tidak terlalu kasar sehingga pengaruh
kehilangan tekanannya relatif kecil;
3. Ringan sehingga mudah diangkat ke lokasi pekerjaan;
4. Mudah dalam proses penyambungan;
5. Harga terjangkau dan banyak terdapat di pasaran.
Tabel di bawah ini menunjukkan diameter dan panjang pipa pada sistem
jaringan pipa di Perumahan Taman Setia Budi Indah II.
4.5 Analisa Kehilangan Tinggi Tekanan Secara Teknis Dan Non Teknis Pada Sistem Jaringan Pipa Komplek Perumahan Taman Setia Budi Indah II
Menurut penelitian yang dilakukan kehilangan tinggi tekanan air pada
sistem jaringan pipa dapat disebabkan oleh beberapa faktor yaitu:
a. Faktor teknis
Faktor teknis yang dapat menyebabkan kehilangan tinggi tekanan air adalah
adanya lubang atau celah pada pipa sambungan, pipa pada jaringan distribusi
pecah, meter air yang dipasang pada pipa konsumen kurang baik, pemasangan
perpipaan di rumah kurang baik.
b. Faktor non teknis
Faktor non teknis yang dapat menyebabkan kehilangan tinggi tekanan air
adalah kesalahan membaca meteran air dan pencatatan hasil pembacaan meter
air, kesalahan/pembuatan rekening air, angka yang ditunjukkan oleh meter air
berkurang akibat adanya aliran udara dari rumah konsumen ke pipa distribusi
meter air tersebut.
Dalam hal ini Perumahan Taman Setia Budi Indah II berdasarkan penelitian
yang dilakukan kehilangan tinggi tekanan air yang diperoleh berkisar 4,67 %.
Kehilangan tinggi tekanan ini sebagian kecil disebabkan oleh penggunaan mesin
pompa ilegal oleh pelanggan. Data dari survei yang dilakukan pelanggan yang
memakai mesin pompa ilegal ada 33 pelanggan dari seluruh jumlah pelanggan.
Penggunaan pompa ilegal oleh pelanggan menyebabkan dampak negatif
