EVALUASI DAN PENGEMBANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH UTAMA KOTA NIAMEY, NIGER

(1)

No: 12230/0708/D/2008

EVALUASI DAN PENGEMBANGAN

SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH UTAMA

KOTA NIAMEY, NIGER

TUGAS AKHIR

Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana

Oleh :

Muhammad Taufik

NIM : 15303029

Program Studi Teknik Lingkungan

Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2008

(2)

Lembar Pengesahan

Tugas Akhir Sarjana

EVALUASI DAN PENGEMBANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH UTAMA

KOTA NIAMEY, NIGER

Adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat atau diserahkan sebelumnya, baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang lain,

baik di ITB maupun institusi pendidikan lainnya.

Bandung, 24 Juni 2008 Penulis, Muhammad Taufik NIM.15303029 Bandung, 24 Juni 2008 Pembimbing ,

Ir. James Nobelia I, MT. NIP.

Mengetahui,

Program Studi Teknik Lingkungan, Ketua,

Dr. Ir. Agus Jatnika Effendi NIP.132061764

(3)

Evaluasi dan Pengembangan Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih Utama Kota Niamey

Muhammad Taufik-15303029 i

FOREWORDS

Student of the Environmental Engineering program at Bandung Institute of Technology (ITB) made this report about the improvement of water supply condition in Niger, Africa. This project was executed in Witteveen+Bos, as part of the assignment of Saxion Universities of Applied Sciences and is addressed for the company needs.

Hopefully you will enjoy reading this report and that you will not only learn about the solution of the problems caused by inadequate service of water supply system, but also that this report will help you understand the procedure to increase the quality of life by providing better water supply system.

The author would like to thank all those who supported the author during the final thesis project. Appreciation is expressed to Witteveen+Bos for the internship opportunity, the help and assistance provided by the tutors; Marcel Wauben from Witteveen+Bos and Weynand Oostwoud Wijdenes from Saxion Universities of Applied Sciences, support from project leader Robert Kools, help and support from fellow project colleague Marteen van der Wiel and also fellow students. Words of gratitude also go out to Agus Djatnika E, James Nobelia I, Benno Rahardian, Teddy Tedja Kusuma, Herto Dwi A, Gerard de Fraiture, Hans Hasselt, Henk Blokland, Maryam Dewiandratika, Radisti Ayu Praptiwi, Khair Ranggi LW, Soraya Dian Insani, Ratri Indri Hapsari, Ekadewi Permatasari, Pritta Puspitasari, Hariza Djauhari, Muhammad Imadudin Abdul Aziz, Cynthia Viryadhika, Krisantia Nugraha, Dinna Tanzil, Pandu W Sastrowardoyo, Renata Fortuin, Stefanie Bus, Prittam Sallian, Ornulf Wijdeners, Paschal Bongyu, Zhou Dan, Lie Jin Jay, Fitria Kusuma W, Rangga Hotma, Seng-Su Girl, and all those who help the author before, during and after the project.

(4)

Evaluasi Dan Pengembangan Sistem Distribusi Air Bersih Utama Kota Niamey, Niger

Muhammad Taufik-15303029 ii

DAFTAR SINGKATAN

SPEN : Société du Patrimoine des Eaux du Niger

SEEN : Société d’Exploitation des Eaux du Niger

UNDP : United Nation Development Program

ISW : International Secretariat for Water

US-EPA : United States-Environmental Protection Agency

EUWI : European Union Water Initiative

W+B : Witteveen + Bos Engineering Consultant, Netherlands

BP : Branchement Particuliers

(5)

Evaluasi dan Pengembangan Sistem Distribusi Air Bersih Utama Kota Niamey, Niger

Muhammad Taufik-15303029 iii

DAFTAR ISI

Kata Pengantar i

Daftar Istilah ii

Daftar Isi iii

Daftar Tabel vi

Daftar Gambar vii

Abstrak viii

Abstract ix

Bab I PENDAHULUAN

Latar Belakang I-1

Maksud dan Tujuan I-1

Ruang Lingkup I-1

Metodologi I-2

Sistematika Penulisan I-3

Bab II GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI

Umum II-1

Keadaan Wilayah Perencanaan II-3

Topografi II-3

Hidrologi II-3

Curah Hujan II-4

Organisasi Sektor Air II-5

Kependudukan II-5

Jumlah Penduduk II-5

Sarana dan Prasarana II-6

Pendidikan II-6

Kesehatan II-6

Keagamaan II-7

Perniagaan II-7

Transportasi II-8

Bab III KONDISI EKSISTING SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH

Umum III-1

Sumber Air Baku III-1

Lokasi Sumber Air Baku III-1

Kualitas Air Baku III-1

Bangunan Penyadap Air III-2

Jaringan Pipa Distribusi Utama III-2

Stasiun Pompa III-2

Menara Air III-3

Jaringan Distribusi Utama III-4

Kebutuhan Air III-5

Produksi dan Kehilangan Air III-6

(6)

Muhammad Taufik-15303029 iv

Bab IV DASAR PERENCANAAN PENGEMBANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH KOTA NIAMEY

Umum IV-1

Periode Perencanaan IV-1 Rencana Daerah Pelayanan IV-1 Proyeksi Jumlah Penduduk IV-2 Metode Proyeksi Penduduk IV-2 Pemilihan Metode Proyeksi Penduduk IV-4 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih IV-6 Kebutuhan Air Domestik IV-6 Kehilangan Air IV-7 Perkiraan Fluktuasi Pemakaian Air IV-7 Total Kebutuhan Air IV-9

Bab V ANALISIS MODEL HIDROLIS JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH UTAMA KOTA NIAMEY

Umum V-1

Deskripsi Model V-1

Pemodelan Kebutuhan Air V-2 Pemodelan Stasiun Pompa V-3

Model Goudel V-4

Model Yantala V-4

Model Grand Marche V-4 Pemodelan Pipa Distribusi Utama V-5

Refoulement Direct V-5

Refoulement Distributif V-5

Pemodelan Valve V-5

Pemodelan Menara Air V-6

Metode Perhitungan V-8 Kalibrasi Model V-9 Metodologi Kalibrasi V-9 Hasil Kalibrasi V-10 Jaringan Yantala V-10 Jaringan Goudel V-11 Kesimpulan V-11

Bab VI KRITERIA TEKNIS PERENCANAAN JARINGAN PERPIPAAN

Umum VI-1

Rencana Sistem Jaringan Transmisi VI-1 Kapasitas, Diameter dan Kecepatan Aliran VI-1

Tekanan Aliran VI-1

Rencana Jalur Pipa Distribusi Utama VI-2

Sistem Pengaliran VI-3

Perencanaan Klasifikasi Jaringan Perpipaan VI-4 Perencanaan Jenis dan Klasifikasi Perlengkapan Pipa VI-5

Pemilihan Jenis Pipa VI-5

Pipa Induk VI-6

Ductile Iron Pipe VI-6

Asbestos Cemen Pipe VI-8

(7)

Muhammad Taufik-15303029 v

Reinforced Concrete Pipe VI-9

Polyvinyl Chloride Pipe VI-9

Perlengkapan Sistem Perpipaan VI-9

Fitting VI-9

Gate Valve VI-10

Thrust Block dan Anker VI-10

Blow Off VI-11

Air Valve VI-11

Joint VI-12

Manhole VI-12

Meter Air VI-12

Lokasi dan Kedalaman Pipa VI-12 Pemilihan Jenis Pipa VI-13

Reservoir Distribusi VI-16

Pengertian Umum VI-16

Kapasitas Reservoir VI-16

Kriteria Teknis VI-16

Perencanaan Hidrolis Jaringan Perpipaan VI-18 Metode Simulasi Jaringan Pipa VI-19 Kehilangan Tekanan Perpipaan VI-22

Profil Hidrolis VI-24

Bab VII PERHITUNGAN RINCI PENGEMBANGAN SISTEM DISTRIBUSI UTAMA WILAYAH PENGEMBANGAN KOTA NIAMEY

Umum VII-1

Perhitungan Hidrolis Jaringan Perpipaan VII-1

Pengembangan Jaringan VII-3

Lokasi Menara Air R12 VII-3

Pengembangan Jaringan Distribusi Utama Air VII-5

Umum VII-5

Pengembangan Kapasitas Distribusi VII-5 Wilayah Timur Kota Niamey VII-5 Wilayah Barat dan Utara Kota Niamey VII-6 Desain Pengembangan Jaringan VII-7

Alternatif 1 VII-7

Alternatif 2 VII-8

Evaluasi Alternatif VII-9

Biaya Konstruksi VII-10

Biaya Operasional VII-10

Dampak Lingkungan VII-11 Perbandingan Alternatif VII-12 Metode Perbandingan Alternatif VII-12 Perbandingan Alternatif VII-13

LAMPIRAN A Kalibrasi Jaringan Eksisting

LAMPIRAN B Perhitungan Hidrolis Alternatif Terpilih

LAMPIRAN C Profil Tekanan dan Kecepatan Alternatif 1 dan 2 LAMPIRAN D Perhitungan HGL Alternatif Terpilih

LAMPIRAN E Peta Jaringan Eksisting

(8)

Muhammad Taufik-15303029 vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2-3 Karakteristik tiap Commune II -6 Tabel 3-1 Kualitas Air Baku III -2 Tabel 3-2 Menara air di kota Niamey III -4 Tabel 3-3 Produksi air terukur III -5 Tabel 3-4 Kesetimbangan air di Niamey III -6 Tabel 3-5 Prosentase pelayanan SPEN di Niamey III -6 Tabel 4-1 Hasil perhitungan proyeksi penduduk IV -5 Tabel 4-2 Koefisien fluktuasi pemakaian air IV -8 Tabel 4-3 Proyeksi kebutuhan air IV -9 Tabel 5-1 Konsumsi air terukur V -3 Tabel 5-2 Daftar menara air di Niamey V -7 Table 5-3 Koefisien kekasaran pipa Hazen-Williams untuk pipa baru V -8 Tabel 6-1 Jenis-jenis fitting untuk pipa DIP VI -7 Tabel 6-2 Ketebalan semen mortar untuk DIP baru VI -8 Tabel 6-3 Bahan lining untuk DIP baru VI -8 Tabel 6-4 Ketebalan pasir untuk tiap jenis dasar galian VI -14 Tabel 6-5 Perbandingan jenis pipa VI -15 Tabel 6-6 Harga K untuk beberapa Jenis Perlengkapan Pipa VI -24 Tabel 7-1 Hasil perhitungan alternatif 1 VII -7 Tabel 7-2 Jumlah pompa tambahan VII -8 Tabel 7-3 Hasil Perhitungan alternatif 2 VII -8 Tabel 7-4 Jumlah pompa tambahan VII -9 Tabel 7-5 Hasil perhitungan hidrolis kedua alternatif VII -9 Tabel 7-6 Biaya konstruksi alternatif VII -10 Tabel 7-7 Biaya operasional kedua alternatif VII -11 Tabel 7-8 Nilai alternatif VII -13 Tabel 7-9 Nilai kepentingan kriteria VII -13 Tabel 7-10 Pemilihan alternatif jalur VII -14

(9)

Muhammad Taufik-15303029 vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1-1 Metodologi Perencanaan I -3 Gambar 2-1Peta administrasi Niger II -1 Gambar 2-2 Zoning Iklim di Niger II -4 Gambar 2-3 Mesjid di Niamey II -7 Gambar 2-4 Suasana di Pasar Besar Niamey II -7 Gambar 3-1 Stasiun pompa Goudel III-3 Gambar 3-2 Skema penyediaan air di Niamey III-4 Gambar 3-3 Jaringan utama eksisting di Niamey III-5 Gambar 5-1 Konektivitas pada “Noeud 300” V -4 Gambar 5-2 Interkoneksi menara air V -5 Gambar 5-3 Layout jaringan dan lokasi menara air V -6 Gambar 5-4 Menara air R 10 V -8 Gambar 5-5 Lokasi Pengukuran tekanan dan debit V -9 Gambar 7-1 Lokasi Menara air R 12 VII-4 Gambar 7-2 Alternatif pipa transmisi VII-6

(10)

(11)

Muhammad Taufik-15303029 viii

ABSTRAK

Ibukota Niger, Niamey, telah berkembang dengan pesat beberapa tahun ke belakang. Perkembangan kota yang pesat akan membutuhkan lebih banyak air untuk memenuhi kebutuhan air baik dari sektor domestik maupun non-domestik. Daerah pinggiran kota berkembang sangat cepat, sementara suplai air tidak tersedia di kawasan ini. Pengembangan dari jaringan distribusi di Niamey harus dilakukan untuk mengakomodasi peningkatan kapasitas produksi air yang semula sebesar 80.000 m3/hari menjadi 110.000 m3/hari. Peningkatan ini dilakukan untuk menyediakan air bagi pertambahan penduduk yang akan menempati kawasan pengembangan kota bagian barat, utara dan timur Niamey. Perencanaan ini menitikberatkan pada pengembangan jaringan distribusi utama air bersih untuk kawasan timur Niamey. Pengembangan jaringan distribusi baru akan mempengaruhi jaringan distribusi eksisting. Untuk menentukan lokasi terbaik bagi pengembangan jaringan baru tersebut dan untuk memperoleh sisa tekan serta debit yang diinginkan pada sistem, sebuah model jaringan dibuat. Kebutuhan pengembangan jaringan untuk memasok air menuju daerah pelayanan baru dirancang dengan menggunakan model hidrolis jaringan. Model hidrolis jaringan eksisting dirancang dengan menggunakan EPANET, dan model tersebut dikalibrasi dengan menggunakan data yang diperoleh melalui pengukuran di lapangan untuk mendapat kondisi hidrolis yang serupa antara model komputer dengan kondisi sebenarnya di lapangan. Berdasarkan pertimbangan kondisi jaringan distribusi eksisting dan tata kota, maka direncanakan dua buah alternatif jalur perpipaan. Alternatif tersebut dievaluasi berdasarkan aspek teknis jaringan seperti sisa tekan dan debit minimum. Kedua alternatif tersebut kemudian dievaluasi berdasarkan biaya material dan konstruksi serta biaya operasinya. Dampak lingkungan digunakan sebagai salah satu kriteria dalam evaluasi alternatif. Berdasarkan evaluasi, sebuah alternatif akan terpilih sebagai alternatif terbaik pengembangan jaringan.

(12)

Muhammad Taufik-15303029 ix

ABSTRACT

Niger’s capital, Niamey, has grown rapidly in recent years. The city’s rapid development will require more water to fulfil domestic and non-domestic water demand. Peripheral areas grow quickly and water supply is generally non-existent in these areas. Extension of the distribution networks appears to be necessary in order to cover the water needs of Niamey’s population by 2015. The water production capacity is being increased from 80,000 m3/day to 110,000 m3/day, while the water transport with such capacity to the new expanded area in the West, North and East Side of Niamey is not available. In this report the required extension of the water transport network only to the East Side of the city is designed. Extension of the existing transport pipe network is going to influence the existing transport network. In order to determine the best location for the construction of the new transport pipe and to have the desired pressure and flow throughout the system, a network model has been implemented. The required network extensions for supplying water to a new service area have been designed using a hydraulic network model. The existing distribution network model was created using EPANET, and was calibrated with data from field measurement to get a similar network hydraulic condition between the computer model and the actual model. Based on the layout of the existing transport network, and the city map, two network extension alternatives were designed. They were all evaluated whether they met hydraulic requirements such as minimum water pressure and velocity inside the pipe and also assessed whether they are feasible or not. The alternatives have been evaluated based on required pipe and pump cost, construction and operational cost. Environmental impact used as one of the criterion when evaluating the alternatives. Based on this evaluation, one alternative will be addressed as the proposed network extension design.