1
Jurnal Ilmiah
EVALUASI SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH PDAM DESA
LABUHAN HAJI KECAMATAN LABUHAN HAJI KABUPATEN LOMBOK TIMUR
Evaluation of Water Supply Distribution Network System in Labuhan Haji Village Sub
Districts Labuhan Haji East Lombok District
Tugas Akhir
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknik Sipil
Oleh :
SUBURIAH
F1A 112 056
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MATARAM
4 KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya, sehingga dengan
usaha yang maksimal akhirnya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Tugas akhir ini mengambil judul “ Evaluasi Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Desa Labuhan Haji Kecamatan Labuhan Haji Kabupaten Lombok Timur ”. Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan wajib akademis yang harus ditempuh oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Mataram untuk memperoleh gelar sarjana (S-1).
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, dengan
kerendahan hati penulis menerima segala kritik dan saran yang membangun dari pembaca. Akhir kata
semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada
umumnya. Terimakasih.
Mataram, September 2018
5 EVALUASI SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH PDAM DESA LABUHAN HAJI
KECAMATAN LABUHAN HAJI KABUPATEN LOMBOK TIMUR
EVALUATION OF PDAM WATER SUPPLY DISTRIBUTION NETWORK SYSTEM IN LABUHAN HAJI VILLAGE SUB DISTRICTS LABUHAN HAJI EAST LOMBOK DISTRICT
Suburiah¹, Agustono Setiawan, dan Lalu Wirahman W²
¹ Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Mataram ² Dosen Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Mataram
ABSTRACT
Dalam setiap aktifitasnya manusia mutlak membutuhkan air. Namun dalam perkembangannya, penyediaan air bersih tidak luput dari masalah. Salah satu masalah pokok yang dihadapi di Desa Labuhan Haji masyarakat Labuhan Haji tidak mendapatkan suplai air selama berhari-hari dari Reservoir Sebelumnya yaitu Reservoir Tembeng Putik dikarenakan adanya penambahan jaringan air bersih di Desa lain yaitu Desa Korleko, Desa Ijobalit sehingga debit air berkurang. Pihak PDAM Kabupaten Lombok Timur melakukan pemindahan zona pengaliran untuk desa Labuhan Haji ke Reservoir Workshop Selong, yang mana air dari Reservoir Selong didistribusikan dari Reservoir Rempung guna untuk memenuhi kebutuhan air. Oleh karena itu jaringan pipa yang ada di Desa Labuhan Haji yang berfungsi mendistribusikan air bersih untuk memenuhi kebutuhan masyarakat perlu untuk di evaluasi kembali dalam rangka peningkatan sistem jaringan air bersih Desa Labuhan Haji.
Evaluasi ini menghitung proyeksi laju pertumbuhan penduduk dan kebutuhan air bersih sampai tahun 2027. Selanjutnya menganalisis hidrolika sistem penyediaan air bersih menggunakan program Epanet 2.0, yaitu meliputi dimensi pipa, tekanan aliran,kecepatan aliran dan debit yang mengalir ke lokasi sasaran.
Berdasarkan hasil evaluasi diperoleh jumlah kebutuhan air bersih untuk Desa Labuhan Haji, Kecamatan Labuhan Haji, Kabupaten Lombok Timur pada tahun 2027 sebesar 19,63 liter/detik dari kondisi eksisting besar debit yang tersedia adalah 20 liter/detik. Hal tersebut artinya bahwa debit yang ada sudah cukup memadai untuk melayani daerah cakupan pelayanan. Nilai tinggi tekanan yang dihasilkan pada node (junction), secara keseluruhan tekanan yang terjadi di semua Junction berkisar antara 43,84 m sampai 81,66 m. Nilai tinggi kecepatan didapatkan semua ruas pipa masuk kriteria Jenderal Cipta Karya yaitu antara 0,3 m/s sampai 5 m/s Secara keseluruhan kecepatan yang terjadi di semua Junction berkisar antara 0,35 m/dt sampai 1,11 m/dt.
Kata kunci: jaringan air bersih, program Epanet 2.0
1. Pendahuluan
Air merupakan sumber kehidupan, setiap makhluk hidup membutuhkan air untuk kelangsungan hidupnya. Manusia membutuhkan air untuk minum, mandi mencuci dan keperluan lainya. Pentingnya peranan air bagi manusia membuat pengadaannya harus memenuhi beberapa syarat, diantaranya sehat, bersih dan berkelanjutan. Ketiga syarat tersebut merupakan syarat mutlak yang harus di penuhi bagi instansi penyedia jasa layanan air bersih seperti Perusahaan Daerah Air Minum ( PDAM ).
Desa Labuhan Haji merupakan daerah pedesaan yang mengalami pemekaran daerah. Oleh karena itu segala kegiatan pembangunan, dan lain sebagainya bekembang. Pekembangan tersebut tentu saja diiringi dengan pertumbuhan penduduk. Dengan petumbuhan penduduk yang terus meningkat maka kebutuhan air besih akan terus meningkat pula. Kondisi eksisting Desa Labuhan Haji sebagian besar adalah wilayah
perumahan, fasilitas social (sekolah, puskesmas, kantor), fasilitas perdagangan (toko, pasar), fasilitas peribadatan (masjid), dan selain itu juga adanya pelabuhan (yang lebih dimanfaatkan untuk pariwisata). Keadaan seperti ini dapat mempengaruhi ketersediaan air bersih yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat Desa Labuhan Haji.
6
jaringan air bersih di Desa Korleko,Ijobalit sehingga debit air berkurang. serta adanya beberapa ruas pipa yang tidak dapat mengalirkan air secara kontinyu sehingga menyebabkan kelancaran pendistribusian air mengalami gangguan yang sangat signifikan, sering kali masyarakat Labuhan Haji tidak mendapatkan suplai air selama berhari-hari. Sehingga pihak PDAM Kabupaten Lombok Timur melakukan pemindahan zona pengaliran untuk desa Labuhan Haji ke Reservoir Selong, yang mana air dari Reservoir Selong didistribusikan dari Reservoir Rempung guna untuk memenuhi kebutuhan air. Hingga dari akhir tahun 2016 sampai saat ini air bersih distribusikan dari Reservoir Selong ke Desa Labuhan Haji.
Oleh karena itu jaringan pipa yang ada di Desa Labuhan Haji yang berfungsi mendistribusikan air bersih untuk memenuhi kebutuhan masyarakat perlu untuk di evaluasi kembali dalam rangka peningkatan system jaringan air bersih Desa Labuhan Haji.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut diatas dapat diambil suatu rumusan masalah yaitu:
1. Berapa kebutuhan air bersih eksisting desa Labuhan Haji sampai 10 tahun kedepan?
2. Bagaimana kemampuan jaringan yang ada saat ini dalam memenuhi kebutuhan air bersih penduduk Desa Labuhan Haji?
3. Bagaimana sistem jaringan air bersih desa Labuhan Haji hingga tahun 2027?
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang ingin dicapai dari studi ini adalah :
1. Untuk mengetahui kebutuhan air bersih eksisting di desa Labuhan Haji 10 tahun kedepan.
2. Untuk mengetahui kemampuan jaringan air bersih PDAM yang ada saat ini untuk memenuhi kebutuhan air bersih penduduk Desa.Labuhan Haji
3. Untuk mengetahui system jaringan air bersih di Desa Labuhan Haji hingga tahun 2027.
1.4 Manfaat Penelitian
Sesuai dengan tujuan yang akan dicapai, maka penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
1. Dapat memberikan masukan serta alternatif pemecah permasalahan
yang terjadi mulai dari kebutuhan air bersih sampai dengan analisis hidrolika mengenai sistem jaringan air bersih PDAM Kabupaten Lombok Timur
2. Dapat memberikan pertimbangan dalam perencanaan system pendistribusian air bersih PDAM Kabupaten Lombok Timur
3. Sebagai bahan pembelajaran studi kasus permasalahan mengenai sistem jaringan penyediaan air bersih
4. Untuk membantu dalam mengevaluasi jaringan pipa air bersih.
1.5 Batasan Masalah
Untuk memudahkan penyelesaian masalah sesuai dengan tujuan yang diinginkan maka batasan masalah pada analisis ini adalah :
1. Analisis kebutuhan air bersih dihitung berdasarkan data pertumbuhan pelanggan sampai tahun 2027 di Desa Labuhan Haji. 2. Evaluasi dilakukan pada daerah
layan yang bersumber dari Reservoir Selong yaitu Desa Labuhan Haji.
3. Pembahasan dibatasi pada aspek pemanfaatan dan evaluasi sistem jaringan penyediaan air bersih Desa Labuhan Haji.
4. Model evaluasi sistem jaringan distribusi menggunakan software program Epanet 2.0
5. Jaringan yang dimaksud adalah jaringan distribusi utama.
6. Tidak membahas analisa ekonomi. 2. Landasan Teori
2.1 Definisi Air Bersih
Kementrian Kesehatan mempunyai definsi tentang air bersih. Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari dan akan menjadi air minum setelah dimasak terlebih dahulu. Sebagai batasannya, air bersih adalah air yang memenuhi persyaratan bagi sistem penyediaan air minum.).
2.2 Sumber Air Bersih a. Air Laut
b. Air Hujan c. Air Permukaan
2.3 Persyaratan dalam Penyediaan Air Bersih
Sistem penyedian air bersih harus memenuhi beberapa persyaratan utama.Persyaratan tersebut meliputi persyaratan kualitatif, persyaratan kuantitatif dan persyaratan kontinuitas.
7
b. Persyaratan Kuantitatif (Debit). c. Persyaratan Kontinuitas
2.4 Kebutuhan Air Bersih
Kebutuhan air bersih adalah banyaknya air yang diperlukan untuk melayani penduduk yang dibagi dalam dua klasifikasi pemakaian air, yaitu untuk keperluan domestik (rumah tangga) dan non domestik..
Tabel 2.0 Kriteria Kebutuhan Air Bersih
Sumber : Direktorat Jendral Cipta Karya 1998 a. Kebutuhan Air Bersih Untuk Domestik
(Rumah Tangga)
b. Kebutuhan Air Bersih Untuk Non Domestik .Sistem Distribusi dan Sistem Jaringan Perpipaan Air Bersih
a. Sistem Distribusi Air Bersih
Menurut Damanhuri (1989) sistem distribusi adalah sistem yang langsung berhubungan dengan konsumen, yang mempunyai fungsi pokok mendistribusikan air yang telah memenuhi syarat ke seluruh daerah pelayanan.
b. Sistem Jaringan Perpipaan Air Bersih. Sistem jaringan perpipaan berfungsi untuk mengalirkan zat cair dari satu tempat ke tempat yang lain.
1. Pengaliran dalam pipa
Pendistribusian air minum kepada konsumen dengan kuantitas, kualitas dan tekanan yang cukup memerlukan sistem jaringan perpipaan yang baik, reservoir, pompa dan dan peralatan yang lain.
a. Cara Gravitasi. b. Cara Pemompaan.
2. Komponen sistem jaringan perpipaan a. Sistem Sumber
b. Sistem Transmisi c. Sistem Distribusi
3. Perencanaan Sistem Distribusi Air Bersih.
Kegiatan perencanaan untuk sistem distribusi air bersih/minum pada dua kategori yaitu (Martin, 2004)
1. Perencanaan pada daerah yang belum ada sistem distribusi perpipaan sama sekali atau biasa disebut sebagai Green Area. 2. Perencanaan pada daerah yang
sudah ada sistem distribusi sebelumnya dan sifat perencanaan adalah mengembangkan sistem yang sudah ada.
2.6 Proyeksi Jumlah Penduduk
Ada beberapa metode yang dapat digunakan dalam memproyeksi jumlah penduduk yaitu:
a. Metode Geometrik dengan:
Pn =jumlah penduduk pada tahun ke n perencanaan (jiwa)
Po =jumlah penduduk pada awal tahun perencanaan (jiwa)
r = ratio angka pertumbuhan tiap tahun (%)
n = reriode tahun perencanaan b. Metode Aritmatik
dengan :
Pn =jumlah penduduk pada tahun ke n perencanaan (jiwa).
Po =jumlah penduduk pada awal tahun perencanaan (jiwa).
r = ratio angka pertumbuhan tiap tahun (%).
n = periode tahun perencanaan. c. Metode Eksponensial
Perkembangan penduduk berdasarkan metode eksponensial dapat didekati dengan persamaan berikut :
dengan :
Pn =jumlah penduduk pada tahun ke n
perencanaan (jiwa).
Po =jumlah penduduk pada awal tahun
perencanaan (jiwa).
e = bilangan logaritma natural besarnya sama dengan 2,7182818
r = ratio angka pertumbuhan tiap tahun (%).
n = jumlah tahun proyeksi (tahun) d. Pemilihan Metode Proyeksi Penduduk
Kriteria pemilihan dari ketiga metode diatas berdasarkan uji korelasi sederhana pada nilai koefisien korelasi terbesar.
8
Dengan :
k = koefisien korelasi x = tahun proyeksi
y = jumlah penduduk hasil proyeksi 2.7 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih
a. Kebutuhan air domestik (qD)
qD = kebutuhan air domestik (lt/org/hari) S = standar kebutuhan air rata-rata a. Kebutuhan air non domestik (qnD)
qD = kebutuhan air domestik (lt/org/hari) b. Kebutuhan air total(qT)
dengan :
qT = kebutuhan air total (lt/hari)
qD = kebutuhan air domestik (lt/org/hari) qnD = kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)
c. Kehilangan dan kebocoran qHL = qT x (Kt%) Dengan :
qHL = kebocoran atau kehilangan air qT = kebutuhan air total (lt/hari)
Kt% = prosentase kehilangan atau kebocoran
d. Kebutuhan air rata-rata qRH = qT+ qHL dengan :
qRH = kebutuhan air rata-rata (lt/hari) qT = kebutuhan air total (lt/hari)
qHL = kebocoran atau kehilangan air (lt/hari) e. Kebutuhan air jam maksimum
qm = qr x F dengan :
qm = kebutuhan air maksmum (lt/hari) qr = kebutuhan air rata-rata (lt/hari) F = faktor hari maksimum antara 1,15 - 1,7
2.8 Hidrolika Jaringan Perpipaan
Beberapa sifat zat cair yang dapat dibahas dalam bentuk persamaan sebagai berikut
1. Persamaan Kontinuitas
Hukum kontinuitas menyatakan bahwa pada suatu aliran air di dalam pipa, jumlah air yang masuk sama dengan jumlah air yang keluar, seperti terlihat pada Gambar 2.0 berikut :
Gambar 2.0 Kontinuitas pengaliran dalam pipa Q1 = Q2
A1 V1 = A2 V2
2. Persamaan Energi
Tinggi energi pada sistem hidraulika diwakili dengan tiga bagian, yaitu tekanan, elevasi, dan kecepatan. Keseimbangan energi antara dua titik dalam sistem diterangkan dalam persamaan Bernaulli (Triatmodjo, 1993) :
Gambar 2.1. Garis tenaga dan tekanan Dimana:
Z = Energi potensial = Tinggi tekanan tahanan hf sebagai kehilangan tinggi besar dan hm sebagai kehilangan tinggi kecil seperti dalam uraian berikut :
a. Kehilangan Energi Primer (Major Losses)
Untuk menentukan besarnya kehilangan tenaga akibat gesekan (Major Losses) didasarkan pada persamaan kontinuitas.
Q = A x V V =
Hazen-Williams ( Streeter dan Wylie, 1998) sesuai persamaan berikut :
hf =
dengan :
hf = kehilangan tinggi tekan / tenaga (m) CH = koefisien kekasaran Hazen-Williams (tabel)
9
S = kemiringan garis energi
Sedangkan untuk mengetahui kecepatan aliran dalam pipa dapat dihitung dengan persamaan berikut :
dengan :
V = kecepatan aliran (m/dt) R = = jari-jari hidrolis pipa (m)
Nilai CH tergantung pada kekasaran
masing-masing jenis pipa seperti pada tabel berikut : Tabel 2.1. Koefisien Kekasaran Pipa Hazen-Williams (CH)
Sumber : user manual Epanet 2.0 b. Kehilangan Tinggi Kecil (minor losses)
Kehilangan tinggi ini disebabkan oleh gangguan lokal terhadap aliran normal dalam pipa. Beberapa contoh gangguan local tersebut adalah:
1. Lubang masuk dan keluar ke dan dari dalam pipa
2. Perubahan bentuk penampang tiba-tiba (pembesaran dan penyempitan)
3. Belokan pipa
4. Halangan (turai,pintu air)
5. Perlengkapan pipa (sambungan, katup, percabangan dan lain-lain)
saat pipa sangat panjang, kehilangan minor atau sekunder mungkin menjadi tidak signifikan terhadap kehilangan energi utama (Triatmadja, R., 2006) :
dengan :
= kehilangan tinggi minor (m)
V = kecepatan rat-rata dalam pipa (m/dt) g = percepatan gravitasi (m2/dt)
K =koefisien kehilangan tinggi tekan minor (tabel)
Tabel 2.2. Koefisien kehilangan tinggi tekan berdasarkan perubahan bentuk (K)
Sumber : Triatmadja, R., 2006 4. Sistem Jaringan Distribusi
Sistem distribusi air bersih adalah pendistribusian atau pembagian air melalui sistem perpipaan dari bangunan pengolahan (Reservoir) ke daerah pelayanan (konsumen). Klaas (2009), jaringan distribusi dapat dikategorikan menjadi 3 jenis, yaitu:
a. Sistem distribusi bercabang b. Sistem distribusi tertutup c. Sistem distribusi campuran 2.9 Program Epanet
Epanet adalah program komputer yang menggambarkan simulasi hidrolis dan
Ruang kerja dasar Epanet dapat dilihat pada gambar berikut.Terdiri dari dari elemen-elemen : Menu bar, dua buah tool bar, status bar, Network map windows, browser window, dan property Editor window. Penjelasan masing-masing elemen ada pada penjelasan berikut ini.
No Bahan Pipa CH
1 New Cast Iron 130-140 2 Poly Vinil Chlorine (PVC) 120-140 3 Galvanized Iron 120
4 Plastic 140-150
5 Stell 140-150
10
Gambar 2.2 Ruang Kerja Epanet 2.0 3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
Lokasi studi ini dilakukan di Desa Labuhan Haji sebagai lokasi sumber air serta sebagai tujuan dari sistem jaringan air bersih.
Lokasi Penelitian
Gambar 3.0 Peta Lokasi Penelitian
3.1 Pelaksanaan Penelitian
3.2.1 Tahap Persiapan
3.2.2 Pengumpulan Data
3.2.3 Analisis Data
1). Analisis Proyeksi Jumlah Penduduk 2). Analisis Kebutuhan Air Bersih 3). Evaluasi Analisa Hidrolika Jaringan
Pipa Air Bersih
4). Analisa Hidrolika Menggunakan Program Epanet
3.2.4 Bagan Alir Penelitian
Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Perhitungan Kebutuhan Air Bersih
4.1.1 Perhitungan Jumlah Pengguna Air
Bersih Eksisting
Berikut data jumlah penduduk di Desa Labuhan Haji tahun 2013-2017 disajikan pada Tabel 4.0.
Tabel 4.0Jumlah Penduduk Desa Labuhan Haji
Sumber : Data kependudukan Desa Labuhan Haji (2017)
Dari Tabel 4.0 diatas maka dapat diketahui rerata jumlah pertumbuhan jumlah penduduk tiap dusun dari tahun 2013 sampai dengan 2017. Untuk mengetahui rerata pertumbuhan penduduk masing-masing dusun, terlebih dahulu dihitung laju pertumbuhan penduduk untuk menentukan berapa tingkat pertambahan pengguna layanan air bersih yang akan datang. a. Laju Pertumbuhan Penduduk
Tabel 4.1 Laju pertumbuhan penduduk masing-masing dusun Desa Labuhan Haji
Sumber : Hasil Analisa Data (2018)
11
Selanjutnya menentukan metode yang akan digunakan (eksponensial, geometrik, aritmatik) untuk perhitungan proyeksi jumlah penduduk untuk masing-masing Dusun.
c. Uji Korelasi
Nilai koefisien korelasi dapat dihitung dengan bantuan Microsoft Excel 2007 yaitu dengan fungsi ’’=CORREL(array1;array2)’’. Dimana nilai koefisien korelasi (r) yang mendekati angka 1 yang digunakan.
Hasil uji korelasi dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 4.6 Proyeksi jumlah penduduk Dusun Mandar
Sumber : Hasil Analisa Data (2018)
Berdasarkan tabel 4.6 diatas diketahui bahwa koefisien korelasi yang paling mendekati angka 1adalah proyeksi dengan menggunakan metode Aritmatik. Maka untuk proyeksi jumlah penduduk Dusun Mandar ditentukan dengan menggunakan metode Aritmatik.
Untuk perhitungan penentuan metode yang akan digunakan untuk memproyeksikan jumlah penduduk tiap-tiap dusun dapat dilihat pada tabel 4.7.
Tabel 4.7 Metode yang digunakan untuk masing-masing Dusun
Sumber : Hasil Analisa Data (2018)
d. Proyeksi Jumlah Penduduk
Menghitung besar jumlah penduduk sampai dengan tahun yang direncanakan.
Tabel 4.8 Proyeksi jumlah penduduk tiap Dusun dari tahun 2017-2027
Sumber : Hasil Analisa Data (2018)
Proyeksi jumlah penduduk setiap dusun lainnya menggunakan perhitungan yang sama seperti pada perhitungan Dusun Mandar. Langkah-langkah perhitungan pada lampiran dengan hasil seperti pada tabel 4.8.
Dari tabel 4.8 didapatkan proyeksi masing-masing dusun. Berdasarkan proyeksi tersebut daerah layanan sumber air Reservoir Workshop Selong dikategorikan kedalam “ Desa” dengan total jumlah penduduk 10032 jiwa.
4.1.2 Perhitungan Kebutuhan Air Bersih
Proyeksi Tahun 2027
Tabel 4.9 Total kebutuhan air bersih desa labuhan haji 2027
Sumber : Hasil analisa data (2018)
Berdasarkan perhitungan pada tabel 4.9 diatas, kebutuhan air bersih untuk Desa Labuhan Haji pada tahun rencana yaitu tahun 2027 sebesar 19,63 lt/dt dan debit ketersediaan pada Reservoir Workshop Selong sebesar 20 lt/dt, sehingga debit sumber air masih dapat memenuhi kebutuhan air bersih untuk Desa Labuhan Haji.
Mandar Ambengan Paok Pampang Labuaji Sisik Esot Gelumpang Montong Meong Dasan Baru 1 996 1009 995 1006 917 962 969 966 878 2 1008 1021 1006 1018 936 981 982 977 902 3 1020 1032 1017 1030 954 1000 995 987 927 4 1032 1044 1027 1042 973 1020 1009 998 951 5 1044 1056 1038 1055 992 1039 1022 1008 976 6 1057 1068 1049 1067 1010 1058 1035 1019 1000 7 1069 1079 1060 1080 1029 1077 1048 1029 1025 8 1081 1091 1071 1093 1048 1096 1061 1040 1049 9 1093 1103 1081 1105 1067 1115 1075 1051 1074 10 1105 1115 1092 1119 1085 1135 1088 1061 1098 11 1117 1126 1103 1132 1104 1154 1101 1072 1123
ke-12 4.1.3 Analisa Hidrolika Jaringan Air Bersih
dengan Program Epanet 2.0
Setelah menghitung besar kebutuhan air bersih untuk kudua dusun tersebut, maka dilakukan analisa hidrolika terhadap sistem jaringan pipa. Untuk pengaliran air bersih dari sumber air kepada para pelanggan direncanakan dengan sistem gravitasi.
Untuk merencenakan jaringan perpipaan digunakan program Epanet. Program Epanet dapat memodelkan sebuah sistem distribusi air sebagai sebuah kumpulan mata rantai yang terhubung dengan node (titik). Penghubung dapat melambangkan pipa, pompa dan valve kontrol. Node adalah titik yang melambangkan junction, tang dan bak penampung. Dari hasil analisa Epanet diperoleh jaringan air bersih berserta fasilitas yang efektif yang dapat digunakan di Desa Labuhan Haji.
Dari gambar 4.3 disajikan rencana skema jaringan pipa berdasarkan peta topografi daerah layanan, jenis dan panjang pipa serta debit yang dibutuhkan untuk masing-masing daerah layanan. Dari peta topografi ditentukan jalur perpipaan dan elevasi dari bangunan pelengkap serta daerah layanan. Setelah itu melakukan penggambaran skema yang telah dibuat pada program Epanet 2.0.
Air bersih untuk wilayah lingkup pelayanan PDAM Desa Labuhan Haji berasal dari Reservoir Workshop Selong kelurahan Selong kecamatan Selong. Sistem penyediaan air bersih pada daerah pelayanan ini menggunakan sistem cabang (branch sistem) dimana terdapat titik akhir (dead end). Evaluasi untuk analisa hidrolika dengan menggunakan program Epanet 2.0 dilihat pada gambar 4.3. Dalam evaluasi sistem jaringan air bersih ini digunakan analisa dimensi pipa eksisting, elevasi, panjang, diameter dan debit yang dialirkan dari sumber air yaitu Reservoir Workshop Selong.
Gambar 4.4 Skema Perencanaan Jaringan air bersih dengan program Epanet (input data) Gambar 4.4 menggambarkan skema perencanaan jaringan air bersih di Desa Labuhan Haji dengan pemodelan menggunakan program Epanet 2.0. Setelah menggambarkan skema perencanaan jaringan air bersih dilakukan input data-data yang diperlukan untuk masing-masing node (junction) dan pipa.
Input data pada node (junction) adalah :
1. Elevasi (m)
2. Base Demand (kebutuhan air dasar ) (m3/dt)
Input data pada pipa (pipe) adalah : 1. Panjang Pipa (Length) (m) 2. Diameter Pipa (diameter) (m) 3. Kekasaran Pipa (roughness)
Data-data yang harus di input untuk memodelkan system distribusi air bersih yaitu :
13
Tabel 5.0 Data Masukan Node (input data)
Sumber : Hasil pengolahan data menggunakan epanet 2.0 (2018)
Pada Pipa
Tabel 5.1 Data masukan pada pipa (input data)
Sumber : Hasil pengolahan data menggunakan epanet 2.0 (2018)
Setelah melakukan input data kemudian melakukan pemodelan sistem distribusi air bersih menggunakan program Epanet 2.0 sehingga didapatkan data hasil running pemodelan seperti Gambar 4.5.
Gambar 4.3 Hasil running program epanet untuk pemodelan sistem jaringan air bersih (hasil analisa data epanet)
4.1.4 Hasil Running Program Epanet 2.0 Dalam sistem distribusi jaringan air bersih ini memakai system cabang (branch). Sistem ini merupakan sistem jaringan perpipaan dimana pengaliran air hanya menuju ke satu arah saja dan terdapat titik akhir (dead end) yang merupakan ujung jaringan pipa. Yang menjadi node ujung terjauh dalam sistem ini adalah 8 (dusun dasan baru). Adapun hasil Running dari program Epanet 2.0 ini adalah berupa tekanan dan kecepatan aliran dalam pipa.
1. Tekanan Air Tiap Node
Tekanan didalam pipa harus diperhatikan karena dapat berpengaruh pada kemampuan mengalirkan air. Untuk itu perlu dilakukan simulasi guna mengetahui besaran sisa tekanan yang terdapat disetiap Junction. Besaran sisa tekanan yang dianjurkan berdasarkan Permen PU tentang Penyelenggaraan Pengembangan SPAM Nomor : 18/PRT/M/2007 yaitu antara 10 m sampai 100 m untuk pipa PVC. Berdasarkan simulasi yang dilakukan Epanet didapat sisa tekanan pada masing-masing Junction seperti yang disajikan pada table 5.2.
Tabel 5.2 Tekanan yang terjadi dimasing-masing node (input data)
Length Diameter
Junc Montong Meong
20
2,1
Junc Dasan Baru
20
2,197
Resv. Workshop Selong
160
#N/A
No Node
Elevasi
(m)
Kebutuhan
Air Bersih
14 Sumber : Hasil pengolahan data
menggunakan epanet 2.0 (2018)
Berdasarkan Tabel 5.2 diatas dapat dilihat bahwa tekanan terendah terletak di junction 12 sebesar 43,84 m, Sedangkan tekanan tertinggi terletak di Junction Dusun Labuaji sebesar 81,66 m. Secara keseluruhan tekanan yang terjadi di semua Junction berkisar antara 43,84 m sampai 81,66 m, hal ini menandakan tekanan yang terjadi sudah sesuai dengan Permen PU tentang Penyelenggaraan SPAM Nomor :18/PRT/M/2007.
2. Kecepatan Aliran Pada Pipa
Kecepatan aliran air yang rendah dapat menyebabkan terjadinya pengendapan sedimen dalam pipa, menimbulkan efek korosi dalam pipa, sedangkan bila kecepatan aliran air yang terlalu tinggi menyebabkan terjadinya penggerusan pipa sehingga mempercepat usia pipa. Untuk itu perlu dilakukan simulasi untuk mengetahui kecepatan air dalam pipa. kecepatan yang dianjurkan sesuai Permen PU tentang Penyelenggaraan Pengembangan SPAM Nomor : 18/PRT/M/2007 yaitu antara 0,3 m/dt sampai 5,0 m/dt. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table 5.3
Tabel 5.3 Kecepatan yang terjadi dimasing-masing node (input data)
Sumber : Hasil pengolahan data menggunakan epanet 2.0 (2018)
Berdasarkan Tabel 5.3 diatas dapat dilihat bahwa kecepatan terendah yaitu sebesar 0,11 m/dt yaitu terjadi pada pipa 7 dan 0,24 m/dt pada pipa 6 hal ini terjadi karena pipa terpasang pada topografi yang relative datar.
Jadi kecepatan yang terjadi pada pipa 6 dan pipa 7 belum memenuhi kriteria Permen PU tentang Penyelenggaraan Pengembangan SPAM Nomor : 18/PRT/M/2007. Sedangkan kecepatan tertinggi yaitu sebesar 1,11 m/dt pada pipa 1, hal ini terjadi karena pipa ini dekat dan terhubung langsung ke bak penampung, banyaknya air yang disuplai dari bak penampung ini menyebabkan aliran menjadi lancar. Keseluruhan kecepatan yang terjadi didalam pipa masih ada yang tidak sesuai dengan Permen PU tentang Penyelenggaraan Pengembangan SPAM Nomor : 18/PRT/M/2007.
Selain itu, berdasarkan hasil simulasi diatas didapatkan diameter pipa yang sudah sesuai dengan debit kebutuhan untuk masing-masing daerah pelayan. Berikut disajikan Tabel 5.4 perbandingan diameter pipa eksisting dengan hasil program
Tabel 5.4 Perbandingan diameter pipa eksisting dan hasil dari program Epanet
Sumber : Hasil pengolahan data menggunakan epanet 2.0 (2018)
15 4.2.5 Hasil Hidrolika Jaringan Air Bersih
Proyeksi 2027
Dari penyajian hasil analisa data pada sistem jaringan distribusi diketahui bahwa untuk kondisi eksisting sistem jaringan distribusi masih ada yang belum memenuhi Standar Direktorat Jendral Cipta Karya yaitu antara 0,3 m/dt sampai 5 m/dt yaitu kecepatan air pada pipa 6 sebesar 0,25 m/dt dan pipa 7 sebesar 0,12 m/dt.
Alternatif penyelesaian yang akan dilakukan untuk permasalahan yang terjadi yaitu dengan mengurangi dimensi pipa. Tabel 5.5 Perubahan dimensi jaringan pipa air
bersih PDAM Kabupaten Lombok Timur
Sumber : Hasil analisa data, (2018)
Setelah melakukan perubahan pada diameter pipa jaringan, input data yang dimasukkan yaitu kebutuhan air dan dimensi pipa yang baru. Kemudian dilakukan analisa hidrolika kembali menggunakan program Epanet 2.0. Hasil running dari program epanet disajikan dalam Tabel berikut.
Tabel 5.6 Tekanan yang terjadi di masing-masing node
Sumber : Hasil analisa data, (2018)
Berdasarkan Tabel 5.6 diatas dapat dilihat bahwa Tekanan yang terjadi berkisar antara 43,84 m sampai 81,66 m, hal tersebut berarti nilai tekanan yang terjadi sudah sesuai dengan Standart Direktorat Jenderal Cipta Karya yaitu antara 10 m sampai 100 m.
Tabel 5.7 Kecepatan yang terjadi di masing-masing node
Sumber : Hasil analisa data, (2018)
Berdasarkan Tabel 5.7 diatas dapat dilihat bahwa kecepatan yang terjadi berkisar antara 0,35 m/dt sampai 1,11 m/dt, hal tersebut berarti nilai kecepatan yang terjadi sudah sesuai dengan Standart Direktorat Jenderal Cipta Karya yaitu antara 0,3 m/dt sampai 5 m/dt.
Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan
Dari hasil evaluasi yang telah dilakukan pada jaringan air besih PDAM Desa Labuhan Haji, maka dapat disimpulkan antara lain : 1.Kebutuhan air bersih pada daerah layanan air bersih Desa Labuhan Haji 10 tahun kedepan adalah sebesar 19,63 l/dt, dari kondisi eksisting besar debit yang tersedia adalah 20 l/dt. Hal tersebut artinya bahwa debit yang ada sudah cukup memadai untuk melayani daerah cakupan pelayanan, yaitu Sembilan dusun. 2.Berdasarkan hasil evaluasi menggunakan simulasi program Epanet 2.0 dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
•Nilai tinggi tekanan yang dihasilkan pada node (junction) ujung (dead end) yaitu node Dusun Sisik sampai node Dusun Dasan Baru dalam simulasi masih sesuai dengan standart Jenderal Cipta Karya yaitu antara 10 m sampai 100 m. Secara keseluruhan tekanan yang terjadi di semua Junction berkisar antara 43,84 m sampai 81,66 m. Sehingga daerah tersebut masih mampu mensuplai air.
No Link Panjang
Pipa 6 785.97 150 125
16 sesuai dengan Standar Direktorat Jenderal Cipta Karya yaitu antara 0,3 m/dt sampai 5 m/dt. Artinya kondisi jaringan distribusi tidak ideal karena masih dibawah kriteria.
•Berdasarkan hasil simulasi, dikatakan bahwa kondisi jaringan distribusi tidak ideal dikarenakan adanya beberapa pipa yang memiliki kecepatan aliran yang masih dibawah kriteria, maka alternatif pemecah permasalahan adalah penentuan kembali diameter pipa yang cocok.
3.Dari hasil proyeksi 10 tahun kedepan didapatkan total jumlah kebutuhan air bersih untuk daerah pelayanan PDAM Desa Labuhan Haji sebesar 19,63 l/dt. Untuk sistem jaringan Desa Labuhan Haji terdiri dari Sembilan dusun dengan diameter pipa utama sebesar 6 inch (150 mm) dan perencanaan jaringan baru dengan diameter sebesar 3 inch (75 mm). 5.2 Saran
Berdasarkan hasil evaluasi jaringan air bersih yang telah dilakukan, maka disarankan PDAM Kabupaten Lombok Timur menambah jaringan pipa air bersih ke dusun-dusun di Desa Labuhan Haji yang belum mendapatkan jaringan air bersih saat ini.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2005. Petunjuk Teknis Pelaksanaan Air Minum Sederhana, Cipta Karya NTB, Jakarta
Anonim, 2010, Koefisien Hazen-Williams, http://www.engineeringtoolbox.com/ hazen-williams-coeficients-d_html. Diakse tanggal 12 November 2017 Anonim, 2014, Sistem Distribusi Air Bersih,
www.repository.usu.ac.id/bitsream.pdf. Diunduh tanggal 8 November 2017 Badan Pusat Statistik, Selong Lombok Timur Kamulyan, B., 2003, Kebutuhan Air, Program
Pasca Sarjana UGM, Yogyakarta
Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia, 1990, Syarat-syarat Dan Pengawasan Kualitas Air Minum, Departemen Kesehatan RI, Jakarta Klass, Dua, K.S.Y., 2009, Desain Jaringan
Pipa, Bandung
Linsley, R.K. dan Franzini, J.B., 1991, Teknik Sumber Daya Air I dan II, Erlangga, Jakarta
Lubis, Padeli., 2014, Evaluasi Sistem Jaringan Air Bersih Desa Jurit Kecamatan Pringgasela Lombok Timur, Skripsi S-1 Jurusan Teknik Sipil Universitas Mataram, Mataram
Meryjae, Hamzan., 2013, Evaluasi dan Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih Pamdes Desa Wajageseng Kecamatan Kopang Kabupaten Lombok Tengah, Skripsi S-1 Jurusan Teknik Sipil Universitas Mataram, Mataram
Peraturan Menteri Kesehatan RI No.416/MENKES/PER/IX/1990 Tentang: Syarat-Syarat Dan Pengawasan Kualitas Air, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta
Respati, Ryan., 2015, Evaluasi Sistem Jaringan Penyediaan Air Bersih Rora Pada Sistem Jaringan Distribusi PDAM Kecamatan Dompu Kabupaten Dompu, Skripsi S-1 Jurusan Teknik Sipil Universitas Mataram, Mataram
Riezkiarrosyadie, putrie., 2013, Evaluasi Sistem Jaringan Penyediaan Air Bersih Pada Sistem Jaringan Distribusi PDAM Cabang Utama Tanjung, Kabupaten Lombok Utara. Skripsi S-1 Jurusan Teknik Sipil Universitas Mataram, Mataram
Sudirman, Andry., 2012, Analisa Pipa Jaringan Distribusi Air Bersih Di Kabupaten Maros Dengan Menggunakan Software Epanet 2.0, Skripsi S-1 Jurusan Teknik Sipil Universitas Hasanuddin, Makassar Triatmadja, Radianta., 2006, Draft Jaringan Air Bersih, Jakarta
Triatmodjo, Bambang., 1993, Hidrolika I, Beta Offset, Yogyakarta
Triatmodjo, Bambang., 2008, Hidrolika II, Beta Offset, Yogyakarta
