Skripsi
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
CITRA HARISMAH 201710340311164
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2022
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayah-Nya kepada kita semua, sehingga pada kesempatan yang berbahagia ini penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “EVALUASI KINERJA JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH KECAMATAN MOJOAGUNG KABUPATEN JOMBANG” ini disusun untuk menyelesaikan studi strata 1 di jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang
Penulisan tugas akhir ini merupakan syarat yang harus ditempuh untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik di jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang. Dengan penuh rasa bahagia penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini tak lepas dari bantuan serta bimbingan dari banyak pihak. Oleh karena itu dengan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada :
1. Allah SWT, Tuhan yang maha esa yang maha pengasih lagi maha penyayang, atas segala nikmat dan karunia, kesehatan dan kemudahan.
2. Kedua Orang Tua, Bapak Mukromin dan Ibu Ifa Mahsunah serta mbak dan mas saya yang telah memberikan doa, dukungan serta motivasi dan kegembiraan untuk saya.
3. Bapak Dr. Ir. Sulianto, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
4. Bapak Ir. Ernawan Setyono, MT. Selaku Dosen Pembimbing 1 dan Ibu Lourina Evanale Orfa, S.T., M. Eng. Selaku Dosen Pembimbing 2 yang selalu meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian penulisan tugas akhir ini.
5. Seluruh jajaran dari pihak PDAM Kecamatan Mojoagung maupun Kabupaten Jombang yang telah memberikan izin untuk mendapatkan data yang diperlukan dalam penyusunan tugas akhir ini.
6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang yang telah mengajar penulis dari awal sampai akhir, semoga menjadi ilmu yang bermanfaat kelak.
7. Abdurrahman Najib M. yang selalu ada dan sudah memberikan support dalam keadaan apapun, terimakasi kesabaran, ketulusan, dan segalahal.
8. Novita Rahma Dewi dan Nova Pradana, yang sudah menjadi teman rasa saudara teman berbagi keluh kesah semasa kuliah, uda sampe gaada rahasia kalau sama mereka, terimakasi semangat dan kebaikannya semoga Allah membalas kebaikan kalian dan diberi kemudahan dalam segala hal.
9. Teman teman Teknik Sipil 2017 Kelas D terutama Dinda dan Suci yang telah memberikan semangat dan sudah masakin tiap pagi, untuk teman teman kelas D yang sudah memberikan ilmu akademik maupun kehidupan, Terimakasi cerita dan canda tawanya semoga kita semua bisa bertemu lagi.
10. Semua pihak yang sudah membantu dalam penyelesaian tugas akhir yang tak bisa penulis sebutkan satu persatu.
Akhir kata penulis menyadari bahwa tiada yang sempurna karena sempurna itu hanya milik-Nya, dengan demikian segala bentuk kritik dan saran yang membangun senantiasa penulis terima, semoga di kemudian hari penulisan tugas akhir ini memberikan manfaat kepada para pembacanya.
Malang, 19 Januari 2022
Citra Harismah
ABSTRAK
Penduduk Kecamatan Mojoagung membutuhkan air bersih untuk kelangsungan hidup serta aktivitas sehari - hari mereka dari mencui baju, mandi serta minum.
Seiring dengan berjalannya waktu pertumbuhan laju jumlah penduduk mempengarui kuantitas air bersih di daerah tersebut. dari kondisi tersebut perlu dilakukan evaluasi guna mengoptimalkan pendistribusian air bersih untuk melayani konsumen secara keseluruhan. Tujuan dari studi ini adalah menghitung kebutuhan air pada lokasi studi dan merencanakan pengembangan sistem jaringan distribusi air bersih di Kecamatan Mojoagung. Untuk proses perencanaan jaringan pipa maka digunakan perangkat software yaitu Waternet. Kebutuhan rata – rata air bersih pada tahun 2021 mencapai 4,93 lt/dt serta 7,40 lt/dt pada kebutuhan air jam puncak dengan total kapasitas air sumber mencapai 17 lt/dt. Sedangkan untuk periode tahun pengembangan kebutuhan air rata – rata mencapai 10,69 lt/dt dan kebutuhan jam puncak sebesar 16,04 lt/dt. Hasil Simulasi dan evaluasi untuk kinerja jaringan distribusi tahun 2021 mendapatkan hasil energi relatif antara 16,14 m – 20,10 m. Kemudian ditahun rencana (2031) mendapatkan hasil Energi Relative 16,14 m – 20,10 m dan mengalami penambahan nodal untuk mencapai daerah konsumen baru yaitu daerah Mojotrisno dan Miagan sebanyak 9 nodal serta 9 jaringan pipa dengan total panjang 1289 m diameter 2,5 inch.
Kata Kunci : Air Bersih, Distribusi, Jaringan.
ABSTRACT
The residents of Mojoagung Subdistrict need clean water for their survival and their daily activities from washing clothes, bathing and drinking. Over time, the population growth rate affects the quantity of clean water in the area. From these conditions it is necessary to evaluate in order to optimize the distribution of clean water to serve consumers as a whole. The purpose of this study is to calculate the water demand at the study site and to plan the development of a clean water distribution network system in Mojoagung District. For the pipeline network planning process, a software device, namely Waternet, is used. The average need for clean water in 2021 will reach 4.93 lt/sec and 7.40 lt/sec at peak hours with a total source water capacity of 17 lt/sec. Meanwhile, for the period of development, the average water demand is 10.69 lt/sec and the peak hour requirement is 16.04 lt/sec. The results of the simulation and evaluation for the performance of the distribution network in 2021 get the relative energy results between 16.14 m – 20.10 m. Then in the planning year (2031) the results obtained Relative Energy of 16.14 m - 20.10 m and experienced additional nodes to reach new consumer areas, namely the Mojotrisno and Miagan areas as many as 9 nodes and 9 pipelines with a total length of 1289 m with a diameter of 2.5 inches.
.
Keywoard : Water Supply, Distribution, Networks.
DAFTAR ISI
COVER ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN ... Error! Bookmark not defined. KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
BAB I ... 17
PENDAHULUAN ... 17
1.1 Latar Belakang ... 17
1.2 Rumusan Masalah ... 18
1.3 Tujuan Studi ... 18
1.4 Batasan Masalah ... 19
1.5 Manfaat Studi ... 19
BAB II ... 20
LANDASAN TEORI ... 20
2.1 Pengetahuan Umum ... 20
2.2 Sumber - Sumber Air Bersih ... 21
2.2.1 Air Permukaan ... 21
2.2.2 Air Tanah ... 21
2.2.3 Air Hujan ... 22
2.2.4 Air Laut ... 22
2.3 Perkembangan Penduduk ... 22
2.3.1 Metode Regresi Linear (Aritmatika) ... 23
2.3.2 Metode Eksponensial ... 23
2.3.1 Metode Geometrik ... 24
2.41 Kebutuhan Air ... 24
2.4.1 Kebutuhan Air Domestik ... 25
2.4.2 Kebutuhan Air Non Domestik ... 25
2.5 Fluktuasi Kebutuhan Air ... 25
2.6 Kualitas Air ... 26
2.7 Kehilangan Air ... 27
2.7.1 Kehilangan Air Fisik (Nyata) ... 28
2.7.2 Kehilangan Air Non Fisik (Tidak Nyata) ... 28
2.8 Sistem Pendistribusian ... 29
2.9 Sistem Pengaliran ... 29
2.9.1 Jaringan Distribusi ... 30
2.10 Aliran Perpipaan ... 34
2.10.1 Pipa Transmisi ... 34
2.10.2 Perencanaan Teknis Distribusi ... 38
2.10.3 Distribusi Pipa ... 38
2.11 Hukum Kontinuitas ... 40
2.12 Kecepatan rata-rata ... 40
2.13 Kehilangan Tenaga Aliran Melalui Pipa ... 41
2.14 Kehilangan Energi Utama (Mayor) ... 41
2.14.1 Mayor Losses ... 41
2.14.2 Kehilangan Tenaga Skunder Dalam Pipa ... 42
2.15 Aplikasi Program WaterNet ... 43
2.15.1 Gambaran Umum Aplikasi Waternet ... 43
2.15.2 Cara Menggoprasikan Program Waternet ... 44
BAB III ... 48
METODE PENELITIAN ... 48
3.1 Kondisi Umum Daerah Studi ... 48
3.2 Letak Geografis ... 48
3.3 Data Yang Diperlukan / Tahapan Studi Perencanaan ... 49
3.4 Metode Pengolahan Data ... 50
3.5 Diagram Alir ... 51
BAB IV ... 52
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 52
4.1 Pertumbuhan Penduduk ... 52
4.1.1 Proyeksi Pertumbuhan dengan Metode Aritmatika ... 53
4.1.2 Proyeksi Pertumbuhan Dengan Metode Eksponensial ... 54
4.1.3 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Dengan Metode Geometrik 56 4.1.4 Perbandingan Pertumbuhan Penduduk Dengan Beberapa Metode Proyeksi ... 57
4.2 Perhitungan Kebutuhan Air ... 62
4.2.1 Kebutuhan Air Domestik ... 63
4.2.2 Kebutuhan Air Non Domestik ... 63
4.2.3 Kehilangan Air ... 63
4.2.4 Perhitungan Kebutuhan Air ... 63
4.3 Skema Jaringan Existing ... 69
4.4 Fluktasi Kebutuan Air Bersih ... 77
4.5 Kebutuhan Tiap Node Sebelum Pengembangan ... 78
4.6 Perhitungan Kebutuhan Air Tiap Node Tahun Rencana 2031 ... 83
4.7 Analisa Jaringan Existing Menggunakan Program Waternet ... 97
4.7.1 Input Data ... 97
4.7.2 Simulasi Program ... 97
4.8 Pembahasan ... 122
BAB V ... 124
PENUTUP ... 124
5.1 Kesimpulan ... 124
5.2 Saran ... 125
DAFTAR PUSTAKA ... 126
LAMPIRAN ... 127
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Kebutuhan Minum Air Bersih Domestik ... 21
Tabel 2. 2 Koefisien Tingkat Pemakaian Air Tiap Jam ... 22
Tabel 2. 3 Kriteria Pipa Distribusi... 34
Tabel 4. 1 Jumlah penduduk Kecamatan Mojoagung Tahun 2017 – 2021 ... 47
Tabel 4. 2 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Dengan Metode Aritmatika ... 49
Tabel 4. 3 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk dengan Metode Eskponensial ... 50
Tabel 4. 4 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Dengan Metode Geometrik ... 52
Tabel 4. 5 Perbandingan Pertumbuhan Penduduk dengan 3 Metode ... 53
Tabel 4. 6 Menghitung Standart Deviasi dan Koefisien Correlasi Perhitungan Aritmatika dan Exponensial ... 54
Tabel 4. 7 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Dengan Metode Proyeksi ... 57
Tabel 4. 8 Perhitungan Proyeksi Kebutuhan Air Bersih PDAM unit Mojoagung periode 2021 - 2031 ... 62
Tabel 4. 9 Prosentase Kenaikan Jumlah Pelayanan pada Tahun 2021 - 2031 ... 63
Tabel 4. 10 Rekapitulasi Data Skema Jaringan Existing PDAM unit Mojoagung ... 65
Tabel 4. 11 Koefisien Tingkat Pemakaian Air Tiap Jam ... 72
Tabel 4. 12 Kebutuhan Air Tiap Node Unit Mojoagung 2021 ... 74
Tabel 4. 13 Kebutuhan Air Tiap Node Unit Mojoagung 2031 ... 79
Tabel 4. 14 Rekapitulasi Input Program Waternet Setelah Pengembangan ... 84
Tabel 4. 15 Energi Absolute dan Relative Kecamatan Mojoagung 2021 ... 96
Tabel 4. 16 Tabel Debit Dan Kehilangan Energi Kecamatan Mojoagung 2021 ... 98
Tabel 4. 17 Energi Absolute dan Relative Kecamatan Mojoagung 2031 ... 105
Tabel 4. 18 Debit Dan Kehilangan Energi Kecamatan Mojoagung 2031 ... 108
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Sistem Cabang ... 27
Gambar 2. 2 Sistem Gridiron ... 28
Gambar 2. 3 Sistem Melingkar ... 29
Gambar 2. 4 Tampilan Selamat Datang Di Program Waternet ... 40
Gambar 2. 5 Jendela Default Pipa Pada Watrnet... 41
Gambar 2. 6 Contoh Jaringan Pipa Sederhana ... 41
Gambar 2. 7 Hasil Running Program Jaringan Waternet ... 42
Gambar 3. 1 Peta Kecamatan Mojoagung ... 43
Gambar 3. 2 Diagram Alir ... 46
Gambar 4. 1 Data Pertumbuhan Penduduk ... 48
Gambar 4. 2 Pertmbuhan Penduduk Secara Aritmatika ... 49
Gambar 4. 3 Pertumbuhan Penduduk Secara Eksponensial ... 51
Gambar 4. 4 Pertumbuhan Penduduk Secara Geometrik ... 52
Gambar 4. 5 Perbandingan Pertumbuhan Penduduk dengan 3 Metode ... 53
Gambar 4. 6 Pertumbuhan penduduk Tahun Proyeksi 2021 – 2031 ... 57
Gambar 4. 7 Presentasi Pengembangan PDAM unit Mojoagung ... 64
Gambar 4. 8 Jaringan Pipa Existing unit Mojoagung Tahun 2021... 93
Gambar 4. 9 Jaringan Pipa Existing unit Mojoagung Tahun 2031... 94
Gambar 4. 10 Grafik Energi Absolute Kecamatan Mojoagung 2021 ... 102
Gambar 4. 11 Grafik Energi Relative Kecamatan Mojoagung 2021... 102
Gambar 4. 12 Grafik Variasi Kebutuhan Tiap Jam Pada Node 5 ... 103
Gambar 4. 13 Grafik Kehilangan Tekanan (Head Loss) pada Pipa Kecamatan Mojoagung 2021 ... 103
Gambar 4. 14 Grafik Pipa Discharge Kecamatan Mojoagung 2021 ... 104
Gambar 4. 15 Grafik Energi Absolute Kecamatan Mojoagung 2031 ... 114
Gambar 4. 16 Grafik Energi Relative Kecamatan Mojoagung 2031... 114
Gambar 4. 17 Grafik Variasi Kebutuhan Tiap Jam Pada Node 10 ... 114
Gambar 4. 18 Grafik Kehilangan Tekanan (Head Loss) pada Pipa Kecamatan Mojoagung 2031 ... 114
Gambar 4. 19 Grafik Pipa Discharge Kecamatan Mojoagung 2031 ... 116
DAFTAR PUSTAKA
Departemen Pekerjaan Umum. 2007. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum.Nomor:
18/PRT/M/2007, tentang Penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum, 2007.
Direktorat Jenderal Cipta Karya. 2011. Peraturan Menteri Pekerja Umum Nomor:
21/PRT/M/2006, tentang Kebijakan dan Strategi Nasional Pengembangan Sistem Pengelolaan Persampahan, 2006.
Joko, Tri. 2010, Unit Air Baku Dalam Sistem Penyediaan Air Minum, Graha Ilmu, Yogyakarta.
Badan Pusat Statistik, 2021. Laju Pertumbuhan Penduduk Jawa Timur, Kabupaten Jombang.
Laboratorium Teknik Sipil. 2010 Buku Petunjuk Praktikum Waternet. Universitas Muhammadiyah Malang.
Peraturan Pemerintah. 1990. No 20 : Tebntang Penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air.
Sutrisno, Totok dan Suciastuti, Eny 1987. Teknologi Penyediaan Air Bersih, PT Rineka Cipta, Jakarta
Triatmadja, Radianta 2016. Teknik Penyediaan Air Minum Perpipaan, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Triatmadja, Radianta 2020. Waternet Flow in Pipe Network Software V3 User Manual, Nafiri Offset, Yogyakarta.
Triatmodjo, Bambang. 1993. Hidraulika I, Beta Offset. Yogyakarta.
Triatmodjo, Bambang. 2008. Hidraulika II, Beta Offset. Yogyakarta.
