PENGEMBANGAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH DENGAN TINJAUAN UNSTEADY DI KECAMATAN LOWOKWARU KOTA MALANG (Kasus Tandon Mojolangu)

(1)

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Rencana pengembangan suatu kota pada dasarnya sangat erat kaitannya dengan ketersediaan air bersih di wilayah tersebut, karena air bersih merupakan kebutuhan pokok manusia yang sangat penting untuk dipenuhi. Semakin berkembangnya kota dan makin meluasnya lahan permukiman dan fasilitas – fasilitas lain yang ada berdampak pada makin meningkatnya kebutuhan air bersih sebanding dengan makin meningkatnya jumlah penduduk dan perkembangan wilayah tersebut. Berdasarkan data perkembangan penduduk selama lima tahun terakhir diketahui bahwa laju pertumbuhan penduduk di kecamatan Lowokwaru kota Malang rata – rata sebesar 0,5 % per tahunnya Mengingat peranan pelayanan air bersih yang begitu besar terhadap pertumbuhan penduduk yang sangat pesat berimplikasi pada peningkatan kebutuhan air bersih di kecamatan Lowokwaru kota Malang, maka perlu diusahakan adanya peningkatan pelayanan system jaringan distribusi serta penyediaan air bersih secara memadai baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya.

(2)

2

jangkauan pelayanannya masih kurang optimal terhadap jumlah penduduk dari beberapa desa di kecamatan Lowokwaru.

Di kawasan kecamatan Lowokwaru kota Malang PDAM memiliki sistem tersendiri pada jaringan distribusi air bersih yaitu dengan sebuah tandon yang salah satunya terdapat di desa Mojolangu. Kapasitas Tandon tersedia adalah 3200 m3 pada tahun 2010 yang melayani 10 kelurahan yaitu Bale Arjosari, Arjosari, Polowijen, Purwodadi, Blimbing, Pandanwangi, Purwantoro, Tunjungsekar, Mojolangu dan Tulusrejo tetapi hanya 3 kelurahan yang termasuk dalam kecamatan Lowokwaru. Maka study ini hanya dilakukan pada 3 kelurahan saja yaitu Kelurahan Tunjungsekar, Kelurahan Mojolangu, Kelurahan Tulusrejo. Sistem penyediaan air bersih memanfaatkan sumber mata air wendit III yang di salurkan ke Tandon Mojolangu sebesar 4700 m3/hari. Kapasitas pengambilan dari Tandon Mojolangu 2900 m3/hari dan mendistribusikannya kepada pelanggan melalui pipa – pipa transmisi dan distribusi dengan jumlah sambungan 6526 , dengan jumlah pelanggan PDAM mencapai 18.169 jiwa.

(3)

3

sejauh mana sistem jaringan yang ada dapat mengantisipasi peningkatan kebutuhan air bersih di wilayah tersebut.

1.2. Identifikasi Masalah

1. Seiring dengan lajunya pertumbuhan penduduk serta berkembangnya aktifitas masyarakat maka tuntutan kebutuhan air bersih semakin diperlukan baik dari sisi kualitas maupun kuantitasnya.

2. Terjadinya penyusutan muka air tanah pada sumber – sumber air bersih (sumur gali) penduduk dimusim kemarau.

3. Unit – unit pengelolaan air bersih yang ada saat ini kurang memadai dan untuk menjaga kuantitas air bersih dimasa yang akan datang maka perlu diadakan Perencanaan Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih yang lebih luas agar seluruh masyarakat dapat terlayani secara optimal. 4. Tingkat kebocoran pipa relatif besar sejalan dengan usia guna pipa.

1.3.Rumusan Masalah

Dari identifikasi masalah maka penulis dapat merumuskan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana Fluktuasi Kebutuhan Air Bersih yang ada dan tingkat layanan PDAM di kecamatan Lowokwaru ( khususnya desa Tunjungsekar, desa Mojolangu, desa Tulusrejo pada tahun 2009 ?

(4)

4

3. Sejauh mana kinerja sistem jaringan distribusi air bersih sub sistem mojolangu tahun 2009 di tinjau pada Unsteady Flow?

4. Bagaimana strategi yang efisien akibat permasalahan yang timbul setelah dilakukannya peninjauan?

1.4.Batasan Masalah

Dalam penulisan ini agar tidak melebar, maka penulis memberi batasan sebagai berikut :

1. Kebutuhan air dihitung berdasarkan kebutuhan penduduk pada tahun 2009, yang meliputi kebutuhan penduduk air domestik, non domestic dan perkiraan untuk mengatasi kebocoran.

2. Perhitungan menggunakan Software WaterNet.

3. Fluktuasi kebutuhan air bersih menggunakan pola distribusi air harian di pemukiman menurut Dirjen Cipta Karya Departemen PU (Anonim,1994 : 24), karena berdasarkan data pelanggan PDAM yang sebesar 90 % adalah pemukiman.

1.5.Maksud dan Tujuan

Sistem penyediaan air bersih berupa sistem pengolahan dan jaringan perpipaan yang dikelola secara benar mempunyai maksud antara lain :

(5)

5

2. Menganalisa kinerja sistem pompa dan sub sistem (Tandon) Mojolangu tahun 2009 di tinjau pada Unsteady Flow.

3. Menganalisa kinerja sistem jaringan distribusi air bersih sub sistem (Tandon) Mojolangu tahun 2009 di tinjau pada Unsteady Flow.

Sedangkan tujuan dari penelitian sistem jaringan distribusi air bersih dengan tinjauan Unsteady flow ini adalah:

1. Mengetahui fluktuasi kebutuhan air bersih dan tingkat layanan PDAM kecamatan Lowokwaru ( khususnya desa Tunjungsekar, desa Mojolangu, desa Tulusrejo) pada tahun 2009 sampai tahun 2020.

2. Memperoleh hasil dari evaluasi kinerja sistem pompa & sub sistem (Tandon) Mojolangu tahun 2009 di tinjau pada Unsteady Flow.

3. Memperoleh hasil dari evaluasi kinerja sistem jaringan distribusi air bersih sub sistem Mojolangu tahun 2009 di tinjau pada Unsteady Flow. 4. Memperoleh strategi yang efisien akibat permasalahan yang timbul

(6)

PENGEMBANGAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI

AIR BERSIH DENGAN TINJAUAN UNSTEADY DI

KECAMATAN LOWOKWARU KOTA MALANG

(Kasus Tandon Mojolangu)

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan

Akademik dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Oleh ;

PHY GAMMA CAPADA MULYADI 06520010

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

(7)

(8)

(9)

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan Tugas Akhir.

Penulisan Tugas Akhir yang berjudul “ Pengembangan sistem jaringan distribusi air bersih dengan tinjauan unsteady Di Kecamatan Lowokwaru kota Malang ” ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik pada jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

Dalam penyusun Tugas Akhir ini, penulis tidak lepas dari bantuan dan motivasi yang kuat dari beberapa pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Kepada yang sangat saya hormati dan sayangi yaitu kedua orang tua yang telah banyak memberikan dukungan melalui doa dan memberikan spirit untuk tidak perna putus asa sehingga penulis dapat berhasil meraih gelar Sarjana.

2. Bapak Ir. Khoirul Abadi, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.

3. Bapak Ir. Ernawan Setiono, MT. Selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, sekaigus Dosen Pembimbing II yang selalu membimbing dan memberikan arahan kepada penyusun dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

(10)

serta pikirannya untuk membantu menyelesaikan tugas akhir ini tepat waktu.

5. Bapak Ir. Sulianto, MT. Selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan arahan dalam judul tugas akhir ini dan meluangkan waktu serta pikirannya untuk membantu menyelesaikan tugas akhir ini tepat waktu. akademik mahasiswa angkatan 2004 B.

6. Bapak Zamzami Septiropa, ST, MT. Selaku dosen pembimbing akademik mahasiswa angkatan 2006 A.

7. Teman – teman Teknik Sipil angkatan 2006 B, yang telah memberikan dorongan semangat dan kerjasama ”Salam Seperjuangan”.

8.Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir. Penulis menyadari bahwa penulisan laporan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan, mengingat keterbatasan wawasan penulis. Untuk itu besar harapan akan adanya masukan yang membangun demi kesempurnaan hasil penyusunan laporan selanjutnya.

Akhirnya semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya, amien.

Malang, Oktober 2010

(11)

vi

LEMBAR PERSEMBAHAN

Segala puji dan syukur yang teramat dalam kupanjatkan kepada Allah SWT atas segala nikmat dan karuniaNya yang tak terhingga selama ini. Sehingga aku dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dan memperoleh gelar sarjana yang telah lama kuimpikan.

Semua ini aku persembahkan :

- Papa Mulyadi dan Mama Suparmi orang tua terbaiku Terima Kasih yang tak terhingga atas semua, kasih sayang, dukungan, nasehat dan motivasi akhirnya saya dapat lulus sesuai waktu yang diinginkan.

- Kakakku Phy Gantara Capada Mulyadi yang telah memberi dukungannya. - Special thanks to Tunanganku Mas Taufiki Ardi makasih atas kasih sayang

dan dukungannya selama ini itu modal penting bagiku, dan yang telah banyak membantu baik itu melalui motivasi dan materi untuk melancarkan jalannya skripsiku ini.

- Elyarsih widya ningsih, Lelian sekar merah dan Mba’ Ayu yang telah selama beberapa tahun menjadi My Best Sister’s di jurusan teknik sipil, dan tak lupa ucapan terima kasih banyak atas semua support kalian. Satu kata untuk kalian ”SEMANGAT”.

- Tsurayya ilmi, Mitha, dan Virlika sahabat - sahabatku yang telah menjadi semangatku untuk kita bisa wisuda dalam waktu yang bersamaan. Akhirnya doa kita di KKN dulu bisa terwujud.

- Teman – teman civil 06 B yang banyak membantu proses belajarku selama kuliah, makasih kebersamaan kita, tetap kompak dan sukses buat kita semua, Amin. ”Salam Perjuangan”

(12)

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... i

SURAT PERNYATAAN... ii

KATA PENGANTAR ... iii

LEMBAR PERSEMBAHAN... v

ABSTRAKSI ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 3

1.3 Rumusan Masalah ... 3

1.4 Batasan Masalah ... 4

1.5 Maksud dan Tujuan ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum ... 6

2.2 Kebutuhan Air Bersih ... 6

2.2.1 Kebutuhan Domestik ... 7

2.2.2 Kebutuhan Non Domestik ... 8

2.2.3 Fluktuasi Kebutuhan Air ... 8

1. Kebutuhan harian rata – rata ... 8

(13)

viii

3. Kebutuhan harian maksimum ... 9

3. Kebutuhan air pada tiap titik simpul ... 9

2.2.4 Perhitungan Kebutuhan Air ... 10

2.3 Kualitas Air Baku ... 11

2.4 Kehilangan Air ... 12

a. Kehilangan air rencana (unaccounted for water) ... 12

b. Kehilangan air percuma (leakage atau wastage) ... 12

c. Kehilangan air incidental ... 12

2.5 Sistem Hidrolika dan Perpipaan ... 12

a. Sistem pengaliran gravitasi ... 13

b. Sistem pemompaan ... 13

c. Sistem pengaliran kombinasi ... 13

2.5.1 Sistem Air Disuplai Melalui Pipa Induk ... 13

a. Conuntinous sistem ... 13

b. Intermitten sistem ... 14

2.5.2 Sistem Jaringan Induk Distribusi ... 15

1. Sistem cabang ... 15

2. Sistem melingkar ... 16

2.6 Perpipaan Distribusi ... 18

1. Pipa primer atau pipa induk ... 18

2. Pipa sekunder ... 18

3. Pipa tersier ... 18

4. Pipa service ... 18

(14)

2.8.1. Jenis Pipa ... 19

2.8.2. Perlengkapan ... 20

2.8 Kecepatan Aliran ... 24

2.9 Sisa Tekanan ... 24

2.10 Hidrolika Aliran Pada Sistem Jaringan Air Bersih ... 25

2.10.1 Aliran Melalui Elemen Pipa ... 25

2.10.2 Kehilangan Tekanan ... 27

2.10.2.1 Kehilangan Tinggi Mayor ( Mayor Losses )... 28

2.10.2.2 Kehilangan Tinggi Minor ( Minor Losses ) ... 30

2.11 Dimensi Pipa ...30

2.11.1 Metode Hardy Croos Dengan Cara Manual ... 30

a. Persamaan MassBalance ... 30

b. Persamaan Kontinuitas ... 31

c. Persamaan Williams ... 31

d. Koreksi Debit (∆Q) ... 31

e. Persamaan Debit Sebenarnya ... 32

2.12 Instalasi Pengolahan Air Baku... 33

2.12.1 Bangunan Pengambilan ... 33

2.12.2 Sumur Pengumpul ... 33

2.12.3 Reservoir ... 34

2.13 Waternet ... 35

2.13.1 Deskripsi ... 35

2.13.2 Konsep Perhitungan Menggunakan Waternet ... 36

(15)

x

2.13.2.2 Pembuatan lembar kerja baru ... 37

2.13.2.3 Menggambarkan jaringan pipa ... 38

2.13.2.4 Editing Pipa, Node ... 38

2.13.2.5 Perubahan Flow Type ... 38

2.13.2.6 Melakukan simulasi sistem jaringan distribusi air bersih ... 39

2.13.2.7 Data hasil simulasi sistem jaringan distribusi air bersih ... 40

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Kondisi Umum Daerah Studi ... 41

3.2 Potensi Sumber Air ... 42

3.2.1 Sistem Yang Ada (Existing)... 42

3.3 Jumlah Penduduk ... 43

3.4 Jumlah Konsumsi Air ... 43

3.5 Data Pipa ... 44

3.6 Data Teknik Pipa ... 65

3.8 Jalur Pipa Transmisi ... 65

3.9 Fasilitas Kecamatan ... 66

3.10 Penelitian Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih Unsteady Flow ... 67

3.11 Jaringan Pipa Distribusi Air bersih ... 69

3.12 Diagram Alur ... 70

(16)

4.1.1 Kebutuhan Domestik ... 72

4.1.2 Kebutuhan Non Domestik ... 73

4.1.3 Kehilangan Air ... 73

4.1.4 Fluktuasi Kebutuhan Air Bersih ... 73

4.1.5 Kebutuhan Air Pada Tiap Titik Simpul ... 76

4.2 Analisis Kinerja Pompa... 100

4.3 Analisis Kinerja Tandon ... 102

4.4 Analisis Kinerja per Jam SUB 1 ... 105

4.8 Pembahasan Hasil Analisa ... 119

4.8.1 Analisa Kinerja Pompa dan Tandon ... 119

4.8.2 Analisa Kinerja per Jam SUB 1 ... 119

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 126

5.2 Saran ... 127 DAFTAR PUSTAKA

(17)

xii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Standart Kebutuhan Air Bersih ... 7

2.2 Faktor Pengali (load faktor) Kebutuhan Titik Simpul ... 10

2.3 Kebutuhan Air Bersih Untuk Berbagai Tujuan ...11

2.4 Nilai C Hazem William Setiap Jenis Pipa ...29

3.1. Sumber Penyediaan Air Bersih ...42

3.2. Jumlah Penduduk ...43

3.2. Jumlah Konsumsi Air ...43

3.3. Data Teknik Pipa existing Sub 1 ...44

3.7. Ukuran & Standart Ketebalan Pipa ...65

3.8. Fasilitas Kecamatan Lowokwaru...66

4.1. Kebutuhan Air Bersih Masing - masing Titik Tahun 2009 Bagian SUB 1 ...78

(18)

(19)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1. Fluktuasi Pemakaian Harian... 9

2.2. Jaringan Pipa Bercabang ... 15

2.3. Jaringan Pipa Sistem Melingkar ... 17

2.4. Diagram Energi Pada Dua Tempat ... 26

2.5. Tampilan Selamat Datang pada Waternet ... 36

2.6. Jendela Password pada Waternet... 37

2.7. Jendela default Pipa pada Waternet ... 37

2.8. Jaringan Pipa Sederhana ... 38

2.9. Flow Type sistem Jaringan ... 39

2.10. Laporan Singkat Hasil Running ... 39

3.1. Peta kecamatan Lowokwaru... 42

3.2. As Built Resorvir Mojolangu ... 69

3.3. Alur Penyelesaian Skripsi ... 70

3.4. Alur Simulasi jaringan Distribusi Air Bersih Dengan WaterNet ... 71

4.1. Jaringan Pipa Existing... 100

4.2. Grafik Distribusi Debit dari Pompa... 100

4.3. Jaringan Pipa Existing... 102

4.4. Grafik Kedalaman Tangki... 102

4.5. Tandon ... 104

4.6. Jaringan Pipa Existing SUB 1 ... 105

(20)

4.8. Tekanan Energi Pada Tiap Node ... 106

4.9. Grafik Tekanan Energi Relatif Tiap Node ... 106

4.10. Grafik Debit (l/s) di Masing-Masing Node per Jam... 107

4.11. GrafikGrafik Discharge (lt/s) di Masing - Masing Pipa per Jam...107

4.12. Grafik Kehilangan Energi (m/100m) di Masing - Masing Pipa per Jam ... 108

4.14. Laporan Hasil Running ... 109

4.16 Grafik Tekanan Energi Relatif Tiap Node ... 110

4.17 Grafik Debit (l/s) di Masing-Masing Node per Jam... 110

4.18 GrafikGrafik Discharge (lt/s) di Masing - Masing Pipa per Jam...111

4.19. Grafik Kehilangan Energi (m/100m) di Masing - Masing Pipa per Jam ... 111

4.25. GrafikGrafik Discharge (lt/s) di Masing - Masing Pipa per Jam...114

4.26. Grafik Kehilangan Energi (m/100m) di Masing - Masing Pipa per Jam ...115

(21)

xvi

4.32 GrafikGrafik Discharge (lt/s) di Masing - Masing Pipa per Jam...118

4.33. Grafik Kehilangan Energi (m/100m) di Masing - Masing Pipa per Jam ...118

4.34. Tekanan Energi Relatif Node 4 ... 120

(22)

DAFTAR LAMPIRAN

 Gambar Peta Topografi Daerah Study

 Gambar Peta Tata Guna Lahan Kelurahan Tunjungsekar

 Gambar Peta Tata Guna Lahan Kelurahan Mojolangu

 Gambar Peta Tata Guna Lahan Kelurahan Tulusrejo

 Gambar Jaringan Pipa Existing Bagian SUB 1

(23)

xviii

DAFTAR PUSTAKA

 Ali, Moh. Abdullah, 2010. Pengembangan Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih di Kecamatan Turen. Skripsi Tidak Diterbitkan, Malang, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Malang.

 Anggrahini, 1983, Hidrolika, ITS, Surabaya.

 Giles V, Ronal, Joseph, Soemitro, 1986, Mekanika Fluida dan Hidrolika, Angkasa, Erlangga, Jakarta.

 Kodoatie, Robert J, 2002, Hidrolika Terapan Aliran Pada Saluran

Terbuka dan Pipa, Andi, Yogyakarta.

 Lucio Canonica, 1991, Memahami Hidrolika, Angkasa, Bandung.

 Ray K, Linsley, Joseph B Franzini, Teknik Sumber Daya Air, Jilid I dan II,

Terjemahan oleh Sasongko, PT Erlangga, Jakarta.

 Sutrisno Totok L, Sucias Tuti Eni, Teknologi Penyediaan Air Bersih,

Aneka Cipta.