Aplikasi Software WaterCAD untuk Evaluasi dan Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Unit Lawang

(1)

Aplikasi Software WaterCAD untuk Evaluasi dan Pengembangan

Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Unit Lawang

Ira Puspita Sari1, Endang Purwati2, Rahmah Dara Lufira2 1)

Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2)

Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia

Jln.MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia e-mail: [email protected]

ABSTRAK

PDAM unit Lawang merupakan perusahaan daerah yang berfungsi untuk menyuplai kebutuhan air bersih untuk Kecamatan Lawang. Pertambahan jumlah penduduk, kehilangan air dan pemanfaatan debit yang belum optimal menjadi kendala dalam pelayanan. Saat ini PDAM unit Lawang mengambil air dari Sumber Polaman sebesar 70 l/dtk dan didistribusikan ke tiga tandon. Pada kondisi existing tahun 2015 pelayanan Sumber Polaman dapat melayani 4988 SR. Masing-masing desa memiliki prosentase pelayanan yang berbeda antara 25 - 65%.

Pada studi ini akan dilakukan perencanaan pengembangan hingga tahun 2030. Simulasi perencanaan pengembangan jaringan distribusi menggunakan program WaterCAD V8i dengan kondisi tidak permanen dan waktu simulasi 24 jam dengan interval 1 jam. Usaha perencanaan pengembangan yaitu dengan meningkatkan pelayanan menjadi 65% untuk Kelurahan Lawang dan Desa Bedali, 85% untuk Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi. Selain itu, sangat penting untuk meminimalkan kehilangan air menjadi 20% dari total produksi, meningkatkan pengambilan debit Sumber Polaman yang semula sebesar 70 l/dtk hingga 80 l/dtk pada tahun 2030, pemasangan jaringan pipa baru dengan cara paralel pada pipa exsting yang memiliki kecepatan yang besar.

Berdasarkan hasil akhir simulasi menggunakan program WaterCAD v8i menunjukkan sistem jaringan distribusi air bersih di PDAM unit Lawang hingga tahun 2030 telah memenuhi persyaratan teknis perencanaan. Besar rencana anggaran biaya untuk pengembangan tahap I sebesar Rp 2.173.000.000,00 dan untuk pengembangan tahap III sebesar Rp 2.011.500.000,00. Kata kunci: air bersih, jaringan pipa, WaterCAD V8i

ABSTRACT

PDAM Lawang is a region company that has a function to supply clean water for Lawang sub-district. The percentage of service, loss of water and the unoptimal utilization of discharge be the problems about service. At this time PDAM unit Lawang take water from Polaman Source of 70 l/s and distributed to three tanks. In the existing condition on 2015 Polaman Source’s service can serve 4988 SR. Every village has different percentage of service between 25 – 65%.

In this study will done planning an the development until 2030. Simulation of the development distribution network using WaterCAD v8i program were conducted under not permanent condition and simulation time 24 hours with intervals 1 hour. The effort to develop this planning is to improve service up to 65% for Lawang Village and Bedali Village, up to 85% for Kalirejo Village and Sidodadi Village. More over, it is important to minimize the water losses only for 20% of total production, increase Polaman Source’s discharge from 70 liters/s up to 80 liters/s in 2030, the installation of new pipelines with parallel method to the existing pipeline which have large velocity

Based on the simulation result of WaterCAD v8i, it has been shown that the network distribution of clean water in PDAM unit Lawang until 2030 has been fulfilled the requirement for the technical planning of distribution systems.The cost of the development step I is 2.173.000.000 IDR and for the development step III is 2.011.500.000 IDR.

(2)

1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan pokok makhluk hidup yang dibutuhkan setiap waktu. Kebutuhan air bersih seiring waktu semakin meningkat, namun pemanfaatan air bersih masih belum optimal. Hal ini mengakibatkan suplai air bersih ke masyarakat belum terpenuhi secara maksimal.

PDAM unit Lawang merupakan instansi yang berwenang dalam menyuplai kebutuhan air bersih masyarakat Lawang. Saat ini PDAM unit Lawang memanfaatkan lima mata air salah satunya adalah Sumber Polaman. Pada kondisi

existing debit Sumber Polaman adalah 125

l/dtk dan dimanfaatkan oleh PDAM unit Lawang sebesar 70 l/dtk. Sumber Polaman melayani empat desa dengan total pelayanan 4988 SR.

1.2 Identifikasi Masalah

Cakupan wilayah pelayanan PDAM unit Lawang saat ini baru mencapai 25% - 65% dari seluruh desa yang ada di Kecamatan Lawang. Oleh karena itu, dengan mengandalkan sisa debit pada Sumber Polaman maka dilakukan perencanaan pengembangan jaringan distribusi di zona pelayanan Sumber Polaman. Permasalahan lain yang dialami PDAM unit Lawang adalah adanya kehilangan air yang mencapai 30% dari total produksi. Sedangkan harapan dari PDAM untuk kehilangan air maksimal adalah 20%.

1.3 Tujuan

Tujuan dari diadakannya studi ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui proyeksi jumlah penduduk dan kebutuhan air bersih di PDAM unit Lawang zona pelayanan Sumber Polaman hingga tahun 2030.

2. Mengetahui hasil evaluasi jaringan distribusi air bersih PDAM unit Lawang zona pelayanan Sumber Polaman menggunakan WaterCAD V8i pada kondisi existing.

3. Merencanakan pengembangan jaringan distribusi air bersih Sumber Polaman dengan program WaterCAD V8i

hingga tahun 2030

4. Mengetahui rencana anggaran biaya pada tahap pengembangan hingga tahun 2030.

2. KAJIAN PUSTAKA

2.1 Proyeksi Pertumbuhan Jumlah Penduduk

Untuk menghitung kebutuhan air bersih di masa mendatang perlu memperhatikan keadaan yang ada pada saat ini dan proyeksi jumlah penduduk di masa mendatang. Metode yang digunakan untuk menghitung proyeksi jumlah penduduk di masa mendatang yaitu:

1. Metode Aritmatik 2. Metode Geometrik 3. Metode Eksponensial

Uji kesesuaian metode dilakukan dengan perhitungan standar deviasi.

2.2 Analisa Hidrolika Pada Sistem Jaringan Pipa Air Bersih

a. Hukum Bernoulli

Aliran dalam pipa memiliki tiga macam energi yang bekerja didalamnya, yaitu :

1. Energi kecepatan 2. Energi tekanan 3. Energi ketinggian

Hal tersebut dikenal dengan prinsip Bernoulli bahwa tinggi energi total pada sebuah penampang pipa adalah jumlah energi kecepatan, energi tekanan, dan energi ketinggian yang dapat ditulis sebagai berikut :

ETot =Energi kecepatan + Energi tekanan+ Energi ketinggian ETot = 2g V2 + w γ p + h

Menurut teori kekekalan energi dari hukum Bernoulli yaitu apabila tidak ada energi yang lolos atau diterima antara dua titik dalam satu sistem tertutup, maka energi totalnya tetap konstan. Hal tersebut

(3)

dapat dijelaskan pada gambar di halaman berikutnya:

Gambar 2.1Garis Tenaga dan Tekanan Sumber: Priyantoro (1991:7)

b. Hukum Kontinuitas

Hukum kontinuitas yang dituliskan : Q1 = Q2

A1.V1 = A2.V2 dengan:

Q1 = debit pada potongan 1(m3/det) Q2 = debit pada potongan 2 (m3/det) A1 = luas penampang pada potongan 1

(m2)

A2 = luas penampang pada potongan 2 (m2)

V1 = kecepatan pada potongan 1 (m/det) V2 = kecepatan pada potongan 2 (m/det) c. Kehilangan Tekanan ( Head Loss)

Secara umum didalam suatu instalasi jaringan pipa dikenal dua macam kehilangan energi :

- Kehilangan Tinggi Tekan Mayor Terdapat beberapa teori dan formula untuk menghitung besarnya kehilangan tinggi tekan mayor ini yaitu dari

Hazen-Williams, Darcy-Weisbach, Manning,

Chezy, Colebrook-White dan

Swamme-Jain. Dalam kajian ini digunakan

persamaan Hazen-Williams (Haestad, 2001:278) yaitu: 54 , 0 63 , 0 354 . 0 C A R S Q  _hw   54 , 0 63 , 0 354 . 0 C R S V   _hw  dengan:

V = Kecepatan aliran pada pipa (m/det) Chw = Koefisien kekasaran

A = Luas penampang aliran (m2) Q = Debit aliran pada pipa (m3/det) S = Kemiringan hidraulis

= h_f / L

R = Jari-jari hidrolis (m)

Untuk Q = V/A, didapat Kehilangan Tinggi Tekan Mayor menurut

Hazen-Williams sebesar (Webber 1971:121)

85 , 1 .Q k h_f  k ₁_,₈₅ ₄_,₈₇ . 7 , 10 D C L hw  dengan: f

h = Kehilangan tinggi tekan mayor (m) D = Diameter pipa (m)

k = Koefisien karakteristik pipa L = Panjang pipa (m)

Q = Debit aliran pada pipa (m3/det) - Kehilangan Tinggi Tekan Minor

Terdapat berbagai macam penyebab kehilangan tinggi tekan minor diantaranya: penyempitan maupun pelebaran mendadak pada pipa,belokan pada pipa, sambungan, dan adanya katup pada pipa.

d. Sistem Perpipaan - Pipa Hubungan Seri

Apabila dalam suatu saluran pipa terdiri dari pipa dengan ukuran yang bebeda-beda yang tersambung dengan diameter yang sama, maka pipa tersebut dalam hubungan seri, pemasangan pipa secara seri akibat adanya dari perbedaan ukuran akan menimbulkan beberapa kehilangan tinggi (Priyantoro, 1991:49)

Gambar 2.2 Pipa Hubungan Seri Sumber: Dake (1958 : 78)

Persamaan kontinuitas pipa seri: Q = Q1 = Q2dengan:

Q = total debit pada pipa yang terpasang seri (m3/det)

Q1, Q2 = debit pada pipa 1dan 2 (m3/det) Total kehilangan tekanan pada pipa yang terpasang seri (Triatmodjo, 1996:74): H = hl1 + hl2

dengan:

H = total kehilangan tekan pada pipa yang terpasang seri (m)

hl1,hl2, = Kehilangan tekan tiap pipa (m)

HGL EGL V1 2 2 g a P1  V2 2 2 g P2  a b b V1 V2 h1 h2 hL

(4)

- Pipa Hubungan Paralel

Apabila dua pipa atau lebih yang terletak sejajar dan pada ujungnya dihubungkan oleh satu simpul maka pipa tersebut dipasang dalam kondisi pararel.

Gambar 2.3 Pipa Hubungan Paralel Sumber: Triadmodjo (1996:79)

Persamaan garis energi pada pipa pararel: H = hl1 =hl2 = hl3 dengan:

hl1,hl2,hl3= Kehilangan tekan tiap pipa (m) Persamaan kontinuitasnya:

Q = Q1 + Q2 +Q3 dengan:

Q = Total debit pada pipa pararel (m3/dt)

Q1,Q2,Q3 = Debit pada tiap pipa (m3/dt) 2.3 Kriteria Jaringan Pipa Air Bersih

Perencanaan jaringan pipa harus memenuhi kriteria sesuai dengan standar yang ada. Adapun kriteria jaringan pipa ditampilkan pada tabel di bawah ini: Tabel 2.1 Kriteria jaringan pipa

Kriteria Perubahan

1. Kecepatan (0,1 - 2,5 m/dtk)

- Kecepatan kurang dari 0,3m/dtk a. Diameter pipa diperkecil b. Ditambahkan pompa

c. Elevasi hulu pipa hendaknya lebih tinggi (disesuaikan di lapangan) - Kecepatan lebih dari 4,5 m/dtk a. Diameter pipa diperbesar

b. Elevasi pipa bagian hulu terlalu besar dibandingkian dengan hilir 2. Headloss

Gradient

(0 – 15 m/km)

- Headloss Gradient lebih dari 15 m/km

a. Diameter pipa diperbesar

b. Elevasi pipa bagian hulu terlalu besar dibandingkan dengan hilir pipa

3. Tekanan ( 0,5 – 8 atm)

- Tekanan kurang dari 0,5 atm a. Diameter pipa diperbesar b. Ditambahkan pompa

c. Pemasangan pipa yang kedua di bagian atas, sebagian atau keseluruhan dari panjang pipa

- Tekanan lebih dari 8 atm a. Diameter pipa diperkecil

b. Ditambahkna bangunan bak pelepas tekan

- Pemasangan Pressure Reducer Valve (PRV)

Sumber: Permen PU Penyelenggaraan Pengembangan SPAM, 2007

2.4 RAB (Rencana Anggaran Biaya)

RAB merupakan perkiraan atau estimasi biaya sebelum bangunan atau proyek dilaksanakan.

Dasar perhitungan RAB pada prinsipnya diperoleh sebagai jumlah seluruh hasil kali volume tiap jenis pekerjaan yang ada dengan harga satuan masing-masing.

RAB = Jumlah seluruh hasil kali volume jenis pekerjaan x Harga satuan masing-masing

3 METODOLOGI PENELITIAN Diperlukan suatu langkah pengerjaan secara sistematis untuk mencapai tujuan yang diharapkan. Adapun langkah-langkah pengerjaan studi sebagai berikut:

1. Melakukan pengumpulan data-data sekunder.

2. Mengolah data penduduk dan jumlah layanan.

3. Melakukan evaluasi kondisi hidrolis dengan bantuan software WaterCAD

V8i.

4. Menghitung kebutuhan air bersih dan kondisi hidrolis dengan bantuan

software WaterCAD V8i.

5. Menghitung rencana anggaran biaya pada tahap pengembangan.

4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi Jumlah Penduduk

Perhitungan proyeksi penduduk dilakukan dengan 3 metode, yaitu metode aritmatik, geometrik, dan eksponensial dengan proyeksi hingga tahun 2030.

Dari hasil perhitungan proyeksi menggunakan 3 metode dilakukan uji kesesuaian menggunakan uji standar deviasi dengan nilai standar deviasi yang terkecil.

Tabel 4.1 Perhitungan Standar Deviasi Desa Metode Proyeksi

Aritmatik Geometrik Eksponensial Kalirejo 445.438 472.540 474.196

Bedali 625.338 662.570 664.930 Sidodadi 974.075 1187.816 1203.502 Sumber : Hasil Perhitungan

Dari ketiga metode tersebut didapatkan hasil uji standar deviasi yang terkecil adalah metode aritmatik.

(5)

Tabel 4.2 Proyeksi Penduduk dengan Metode Aritmatik

Tahun Lawang Kalirejo Bedali Sidodadi 2010 12320 11817 13142 7365 2011 12263 11804 13136 7314 2012 11898 12083 13040 7767 2013 11709 12073 12924 7792 2014 11647 12106 13399 7771 2015 11647 12178 13592 8132 2016 11647 12250 13682 8285 2017 11647 12322 13772 8438 2018 11647 12395 13862 8592 2019 11647 12467 13952 8745 2020 11647 12539 14042 8898 2021 11647 12611 14132 9052 2022 11647 12683 14222 9205 2023 11647 12756 14312 9358 2024 11647 12828 14402 9512 2025 11647 12900 14492 9665 2026 11647 12972 14582 9818 2027 11647 13045 14672 9972 2028 11647 13117 14762 10125 2029 11647 13189 14852 10278 2030 11647 13261 14942 10432 Sumber : Hasil Perhitungan

4.2 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih Perhitungan Proyeksi kebutuhan air bersih pada PDAM unit Lawang:

a. Kebutuhan Domestik dan Non Domestik

Kebutuhan air bersih terdiri dari 2 macam yaitu kebutuhan domestik dan kebutuhan non domestik. Berdasarkan asumsi PDAM unit Lawang, kebutuhan air bersih kondisi existing sebesar 80 l/org/hari, namun pada tahap pengembangan akan ditingkatkan menjadi 100 l/org/hari.

b. Kehilangan Air

Angka kehilangan air yang dianggap wajar atau dalam batas toleransi adalah 20%.

4.2.1 Pehitungan Kebutuhan Air Bersih Kondisi Existing

Dari perhitungan didapat perhitungan kebutuhan air bersih sebagai berikut: Tabel 4.3 Prosentase Pelayanan Existing

Daerah Pelayanan Desa Jaringan

Penduduk Terlayani

(%)

Tandon BNA Lawang

Barat 7,21 Timur 28,95 Kalirejo 58,15 Tandon Bunder Bedali 32,75 Tandon Sidodadi Sidodadi 55,52 Sumber: PDAM Unit Lawang

Tabel 4.4. Kebutuhan Air Bersih Existing Tandon Desa

Kebutuhan Air Bersih Rata-Rata l/dtk Tandon BNA Lawang 5.74 Kalirejo 9.80 Total 15.54

Tandon Bunder Bedali 6.16 Tandon Sidodadi Sidodadi 6.28

Total Pelayanan 27.98 Sumber: Hasil Perhitungan

4.2.2 Pehitungan Kebutuhan Air Bersih Tahap Pengembangan

Rencana pelayanan kebutuhan air bersih pada tahap pengembangan dilakukan dalam tiga tahapan yaitu pengembangan tahun 2020, 2025, dan 2030. Dari perhitungan didapat perhitungan kebutuhan air bersih sebagai berikut:

Tabel 4.5 Prosentase Pelayanan Sumber Polaman Tahap Pengembangan Daerah Layanan Desa Pelayanan Tahun 2020 (%) Pelayanan Tahun 2025 (%) Pelayanan Tahun 2030 (%) Tandon BNA Lawan Barat 7,21 7,21 7,21 Lawang Timur 45 55 65 Kalirejo 65 75 85 Tandon Bunder Bedali 45 55 65 Tandon Sidodadi Sidodadi 65 75 85 Sumber: PDAM Unit Lawang

Tabel 4.6. Kebutuhan Air Bersih Tahap Pengembangan Tandon Distribusi Desa Kebutuhan Air Bersih Rata-rata Tahun 2020 Kebutuhan Air Bersih Rata-rat Tahun 2025 Kebutuhan Air Bersih Rata-rata Tahun 2030 ltr/dtk ltr/dtk ltr/dtk BNA (41 lt/dt) Lawang Barat 1.34 1.34 1.34 Lawang Timur 8.37 10.23 12.09 Kalirejo 13.02 15.45 18.00

∑ Keb. Air Tandon

BNA 22.73 27.03 31.44 Bunder (22 lt/dt) Bedali 10.09 12.73 15.51 Sidodadi (17 lt/dt) Sidodadi 8.23 9.50 10.77 ∑ Kebutuhan 3 Tandon 41.06 49.26 57.72 Sumber: Hasil Perhitungan

4.3 Evaluasi Jaringan Distribusi Air Bersih Kondisi Existing

Pada kondisi existing PDAM unit Lawang zona pelayanan Sumber Polaman memanfaatkan debit sebesar 70 l/dtk dialirkan ke tiga tandon, yaitu tandon BNA sebesar 41 l/dtk untuk melayani Kelurahan

(6)

Lawang dan Kelurahan Kalirejo, tandon Bunder sebesar 15 l/dtk untuk melayani Desa Bedali dan tandon Sidodadi sebesar 14 l/dtk untuk melayani Desa Sidodadi.

Cakupan pelayanan PDAM Unit Lawang kondisi existing untuk pelayanan di Kelurahan Lawang sebesar 36,16% dari total jumlah penduduk Kelurahan Lawang dengan kebutuhan air rata-rata sebesar 5,74 l/dtk, Kelurahan Kalirejo sebesar 58,15% dari total jumlah penduduk Kelurahan Kalirejo dengan kebutuhan air rata-rata sebesar 9,80 l/dtk, Desa Bedali sebesar 32,75% dari total jumlah penduduk Desa Bedali dengan kebutuhan air rata-rata sebesar 6,16 l/dtk, dan Desa Sidodadi sebesar 55,49% dari total jumlah penduduk Desa Sidodadi dengan kebutuhan air rata-rata sebesar 6,28 l/dtk.

4.3.1 Evaluasi Jaringan Distribusi Air Bersih Tandon BNA Kondisi

Existing

Dari hasi running WaterCAD

diperoleh:

 Tekanan maksimum terjadi pada saat kebutuhan air minimal yaitu pukul 00.00 yaitu sebesar 5,57 atm, sedangkan tekanan minimum terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 4,77 atm. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (minimum tekanan 0,50 atm dan maksimum tekanan 8 atm).  Headloss gradient terkecil terjadi pada

pukul 00.00 sebesar 1,23 m/km, sedangkan headloss gradient terbesar terjadi pada pukul 07.00 sebesar 29,07 m/km. Hasil tersebut tidak sesuai dengan kriteria perencanaan (syarat

headloss gradient 0-15 m/km)

 Kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,28 m/dtk dan kecepatan tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar 1,56 m/dtk. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (syarat kecepatan 0,1-2,5 m/dtk)

4.3.2 Evaluasi Jaringan Distribusi Air Bersih Tandon Bunder Kondisi

Existing

 Tekanan maksimum terjadi pada saat kebutuhan air minimal yaitu pukul

00.00 yaitu sebesar 1,15 atm, sedangkan tekanan minimum terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 1,01 atm. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (minimum tekanan 0,50 atm dan maksimum tekanan 8 atm).  Headloss gradient terkecil terjadi pada

pukul 00.00 sebesar 0,02 m/km, sedangkan headloss gradient terbesar terjadi pada pukul 07.00 sebesar 0,55 m/km. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (syarat headloss

gradient 0-15 m/km)

 Kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,05 m/dtk dan kecepatan tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar 0,29 m/dtk. Hasil tersebut tidak sesuai dengan kriteria perencanaan (syarat kecepatan 0,1 - 2,5 m/dtk)

4.3.3 Evaluasi Jaringan Distribusi Air Bersih Tandon Sidodadi Kondisi

Existing

 Tekanan maksimum terjadi pada saat kebutuhan air minimal yaitu pukul 00.00 yaitu sebesar 1,97 atm, sedangkan tekanan minimum terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 0,54 atm. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (minimum tekanan 0,50 atm dan maksimum tekanan 8 atm).  Headloss gradient terkecil terjadi pada

gradient 0-15 m/km)

 Kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,22 m/dtk dan kecepatan tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar 1,20 m/dtk. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (syarat kecepatan 0,1 - 2,5 m/dtk)

4.4 Analisis Jaringan Distribusi Air Bersih Tahap Pengembangan Pada tahap pengembangan terjadi penambahan prosentase pelayanan. Pengembangan daerah yang dikaji direncanakan berdasarkan kondisi daerah

(7)

existing, dengan tahap pengembangan lima

tahun yaitu tahap I pada tahun 2020, tahap II pada tahun 2025, dan tahap III pada tahun 2030.

4.4.1 Analisis Jaringan Distribusi Air Bersih Tahun 2020

Pada pengembangan tahap I tahun 2020 dilakukan perubahan kebutuhan air penduduk dari 80 liter/hari/orang menjadi 100 liter/hari/orang. Pada tahap ini juga dilakukan peningkatan jumlah pelayanan menjadi 45% dari total jumlah penduduk untuk Kelurahan Lawang dan Desa Bedali, Sedangkan untuk Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi menjadi 65% dari total penduduk.

Pengecilan diameter pipa dilakukan pada jaringan tandon BNA mulai dari P-1 sampai P-15 dan P-35. Pembesaran diameter pipa dilakukan pada jaringan BNA mulai dari P-57, P-67 sampai P-70 dan dilakukan pada jaringan tandon Sidodadi mulai dari P-16 sampai P-25.

Penggantian pipa dengan diameter lebih kecil dilakukan pada pipa dengan kondisi aliran yang memiliki kecepatan kurang dari 0,1 m/dtk dan pembesaran diameter pipa dilakukan pada pipa dengan kondisi aliran yang memiliki Headloss

Gradient lebih dari 15 m/km.

Tabel 4.7 Penggantian Diameter Pipa Jaringan Tandon BNA No. Pipa Diameter Lama

(inch) Diameter Baru (inch) Material P1 10 8 PVC P2 4 2,5 PVC P3 4 2,5 PVC P4 4 2,5 PVC P5 4 2,5 PVC P6 4 2,5 PVC P7 4 2,5 PVC P8 4 2,5 PVC P9 4 2,5 PVC P10 4 2,5 PVC P11 4 2,5 PVC P12 4 2,5 PVC P13 4 2,5 PVC P14 4 2,5 PVC P15 4 2,5 PVC P35 10 8 PVC P57 4 6 PVC P67 4 6 PVC P68 4 6 PVC P69 4 6 PVC P70 4 6 PVC

Sumber: Hasil Perhitungan

Tabel 4.8 Penggantian Diameter Pipa Jaringan Tandon Sidodadi No. Pipa Diameter Lama

(inch) Diameter Baru (inch) Material P16 4 6 PVC P17 4 6 PVC P18 4 6 PVC P19 4 6 PVC P20 4 6 PVC P21 4 6 PVC P22 4 6 PVC P23 4 6 PVC P24 4 6 PVC P25 4 6 PVC

Sumber: Hasil Perhitungan

4.4.1.1 Analisis Jaringan Distribusi Air Bersih Tandon BNA Tahun 2020

Dari hasil running WaterCAD

diperoleh:

 Tekanan maksimum terjadi pada saat pukul 00.00 yaitu sebesar 5,56 atm, sedangkan tekanan minimum terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 4,65 atm. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (minimum tekanan 0,50 atm dan maksimum tekanan 8 atm).  Headloss gradient terkecil terjadi pada

gradient 0-15 m/km).

 Kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,13 m/dtk dan kecepatan tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar 0,71 m/dtk. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (syarat kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).

4.4.1.2 Analisis Jaringan Distribusi Air Bersih Tandon Bunder Tahun 2020

diperoleh:

 Tekanan maksimum terjadi pada saat kebutuhan air minimal yaitu pukul 00.00 yaitu sebesar 1,14 atm, sedangkan tekanan minimum terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 0,77 atm. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (minimum tekanan 0,50 atm dan maksimum tekanan 8 atm).

(8)

 Headloss gradient terkecil terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,06 m/km, sedangkan headloss gradient terbesar terjadi pada pukul 07.00 sebesar 1,37 m/km. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (syarat headloss

4.4.1.3 Analisis Jaringan Distribusi Air Bersih Tandon Sidodadi Tahun 2020

diperoleh:

 tekanan maksimum terjadi pada saat kebutuhan air minimal yaitu pukul 00.00 yaitu sebesar 2,00 atm, sedangkan tekanan minimum terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 1,32 atm. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (minimum tekanan 0,50 atm dan maksimum tekanan 8 atm).  Headloss gradient terkecil terjadi pada

Pada tahap ini dilakukan peningkatan jumlah layanan menjadi 55% pada Kelurahan Lawang dan Desa Bedali, 75% pada Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi. Untuk memenuhi kebutuhan air penduduk yang semakin meningkat akibat adanya peningkatan jumlah layanan maka dilakukan penambahan debit pada tandon Bunder menjadi 18 l/dtk.

Dari hasil simulasi menggunakan program WaterCAD V8i kondisi aliran pada sistem jaringan ketiga tandon dianggap masih layak, sehingga tidak dilakukan perubahan jaringan distribusi air bersih.

diperoleh:

 Tekanan maksimum terjadi pada saat kebutuhan air minimal yaitu pukul 00.00 yaitu sebesar 5,54 atm, sedangkan tekanan minimum terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 4,24 atm. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (minimum tekanan 0,50 atm dan maksimum tekanan 8 atm).  Headloss gradient terkecil terjadi pada

diperoleh:

pukul 00.00 sebesar 0,09 m/km, sedangkan headloss gradient terbesar terjadi pada pukul 07.00 sebesar 2,11 m/km. Hasil tersebut sesuai dengan

(9)

kriteria perencanaan (syarat headloss

diperoleh:

Pada pengembangan tahap III tahun 2030 dilakukan lagi peningkatan jumlah layanan menjadi 65% pada Kelurahan Lawang dan Desa Bedali, 85% pada Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih dilakukan penambahan debit pada masing-masing tandon menjadi 43 l/dtk pada tandon BNA, 21 l/dtk pada tandon Bunder, dan 16 l/dtk pada tandon Sidodadi.

Debit yang besar dengan penampang yang kecil mengakibatkan nilai kecepatan besar sehingga untuk mengatasinya dilakukan duplikasi pipa agar jaringan

distribusi air bersih sesuai dengan criteria perencanaan dan dapat berfungsi dengan baik. Upaya ini dilakukan pada jaringan distribusi tandon Bunder dengan percabangan awal mulai dari duplikasi pipa P-30 ditambahkan pada J-18 dan berakhir pada P-39 pada J-28.

Tabel 4.9 Penambahan Jaringan Distribusi Tandon Bunder (Tahun 2030) No. Pipa Diameter

(inch) P-30 8 P-31 8 P-32 8 P-33 8 P-34 8 P-35 8 P-36 8 P-37 8 P-38 8 P-39 8

Sumber: Hasil Perhitungan

Gambar 4.1. Jaringan Distribusi Tandon Bunder Existing

Sumber: Hasil Analisis Program

WaterCAD V8i

Gambar 4.2 Jaringan Distribusi Tandon Bunder Setelah Duplikasi Pipa Sumber: Hasil Analisis Program

WaterCAD V8i

diperoleh:

 Tekanan maksimum terjadi pada saat kebutuhan air minimal yaitu pukul

(10)

00.00 yaitu sebesar 5,52 atm, sedangkan tekanan minimum terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 3,77atm. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (minimum tekanan 0,50 atm dan maksimum tekanan 8 atm).  Headloss gradient terkecil terjadi pada

diperoleh:

4.5 Rencana Anggaran Biaya

Pada studi ini rencana anggaran biaya dihitung tiap tahap pengembangan. Daftar harga bahan dan upah pekerja mengacu pada penetapan HPS (Harga Perhitungan Sendiri) PDAM Kabupaten Malang tahun 2015. Namun seiring dengan perubahan harga untuk waktu yang akan datang, maka dilakukan perhitungan konversi harga dengan acuan suku bunga Bank Indonesia sebesar 6,5%.

4.5.1 Perhitungan Rencana Anggaran biaya tahun 2020

Pada pengembangan tahap I tahun 2020 dilakukan penggantian pipa pada jaringan distribusi tandon BNA mulai P-1 sampai P-15, P-35, P-57, dan P-67 sampai P-70. Pada jaringan distribusi tandon Sidodadi juga dilakukan penggantian diameter pipa mulai P-16 sampai P-25. Berikut ini adalah rencana anggaran biaya pada tahun 2020 :

(11)

Tabel 4.10 Rencana Anggaran Biaya Tahun 2020

No Uraian Kegiatan Total Harga (Rp)

A

Pengadaan Pipa &

Aksesoris Pipa 363.347.550,00

B

Pekerjaan Galian, Urugan Tanah & Pemadatan

dan Pemasangan Pipa

1.222.700.550,00

TOTAL 1.586.048.100,00 DIBULATKAN 1.586.050.000,00 Konversi Harga Tahun 2020 2.173.000.000,00 Sumber: Hasil Perhitungan

4.5.2 Perhitungan Rencana Anggaran Biaya Tahun 2025

Pengembangan tahap II tahun 2025 hanya melakukan penambahan jumlah layanan. Jaringan pada tahap sebelumnya dianggap masih bisa memenuhi kebutuhan layanan.

4.5.3 Perhitungan Rencana Anggaran Biaya Tahun 2030

Pada pengembangan tahap III tahun 2030 dilakukan duplikasi pipa pada jaringan distribusi tandon Bunder mulai dari P-30 sampai P-39 menggunakan pipa PVC diameter 8 inch sepanjang 1000 m. Berikut perhitungan rencana anggaran tahun 2030 :

Tabel 4.11 Rencana Anggaran Biaya Tahun 2030

No Uraian Kegiatan Total Harga (Rp) A Pengadaan Pipa &

Aksesoris Pipa 326.155.000,00

B

Pekerjaan Galian, Urugan Tanah & Pemadatan

dan Pemasangan Pipa

455.990.000,00

TOTAL 782.145.000,00 Konversi harga tahun 2030 2.011.500.000,00 Sumber: Hasil Perhitungan

5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa yang telah dilakukan maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil evaluasi sistem jaringan pipa pada kondisi existing dengan bantuan program Watercad V8i didapatkan ada beberapa pipa pada sistem jaringan distribusi pada daerah studi yang belum memenuhi syarat kecepatan minimal 0,1 m/s dan headloss gradient lebih dari 15 m/km. Tekanan pada kondisi existing telah memenuhi syarat tekanan sebesar 0,5-8 atm.

2. Proyeksi jumlah penduduk untuk daerah pelayanan PDAM unit Lawang hingga tahun 2030 menggunakan metode aritmatik, dengan hasil proyeksi sebagai berikut:

 Kelurahan Lawang = 11.647 jiwa.  Kelurahan Kalirejo = 13.261 jiwa.  Desa Bedali = 14.942 jiwa.

 Desa Sidodadi = 10.432 jiwa. Proyeksi kebutuhan air bersih rata-rata untuk daerah pelayanan PDAM unit Lawang hingga tahun 2030 adalah sebagai berikut:

 Kelurahan Lawang = 23,43 l/dtk.  Kalirejo sebesar 18 l/dtk.

 Desa Bedali sebesar 15,51 l/dtk.  Desa Sidodadi sebesar 10,77 l/dtk. 3. Perencanaan pengembangan jaringan

distribusi air bersih Sumber Polaman PDAM unit Lawang dilakukan hingga tahun 2030 dengan tiga tahap pengembangan, yaitu :

 Pada pengembangan tahap I tahun 2020 dilakukan peningkatan jumlah pelayanan menjadi 45% dari total jumlah penduduk untuk Kelurahan Lawang dan Desa Bedali, sedangkan untuk Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi menjadi 65% dari total penduduk. Pada tahap ini juga dilakukan penggantian pipa dengan diameter lebih kecil pada pipa dengan kondisi aliran yang memiliki kecepatan kurang dari 0,1 m/dtk dan pembesaran diameter pipa pada pipa dengan kondisi aliran yang memiliki Headloss Gradient lebih dari 15 m/km.

 Pada pengembangan tahap II tahun 2025 dilakukan peningkatan jumlah layanan menjadi 55% pada Kelurahan Lawang dan Desa Bedali, 75% pada Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi. Dilakukan penambahan debit pada tandon Bunder menjadi 18 l/dtk. Dari hasil simulasi menggunakan WaterCAD

V8i kondisi aliran pada sistem

jaringan ketiga tandon dianggap masih layak, sehingga tidak

(12)

dilakukan perubahan jaringan distribusi air bersih.

 Pada pengembangan tahap III tahun 2030 dilakukan lagi peningkatan jumlah layanan menjadi 65% pada Kelurahan Lawang dan Desa Bedali, 85% pada Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih dilakukan penambahan debit pada masing-masing tandon menjadi 43 l/dtk pada tandon BNA, 21 l/dtk pada tandon Bunder, dan 16 l/dtk pada tandon Sidodadi. Upaya penambahan pipa paralel dilakukan pada jaringan distribusi tandon Bunder pada pipa dengan kecepatan lebih dari 2,5 m/dtk. Duplikasi pipa menggunakan pipa diameter 8 inch dengan percabangan awal mulai dari pipa P-30 ditambahkan pada J-18 dan berakhir pada P-39 pada J-28.  Hasil evaluasi sistem jaringan pipa

pada kondisi pengembangan hingga tahun 2030 dengan bantuan program

Watercad V8i didapatkan hasil

sistem jaringan distribusi pada daerah studi layak dan dapat berfungsi dengan baik sehingga mampu memenuhi kebutuhan pelanggan.

4. Besar anggaran biaya yang harus dikeluarkan PDAM unit Lawang selama tahap pengembangan sebesar :  Pengembangan tahap I tahun 2020

Biaya yang dikeluarkan pada pengembangan tahap I tahun 2020 sebesar Rp 2.173.000.000

 Pengembangan tahap II tahun 2025 Pada tahap ini tidak dilakukan perubahan maupun penambahan jaringan distribusi air bersih sehingga tidak dilakukan perhitungan rencana anggaran biaya.

 Pengembangan tahap III tahun 2030 Biaya yang dikeluarkan pada pengembangan tahap III tahun 2030 sebesar Rp 2.011.500.000,00.

5.2. Saran

Ketersediaan dan keakurasian data sangat diperlukan dalam menganalisa kondisi jaringan pipa distribusi air bersih. Oleh karena itu pendataan dan pengecekan akan lebih baik jika dilakukan secara berkala. PDAM unit Lawang sebaiknya mencari alternatif sumber air lain untuk memenuhi kebutuhan air konsumen yang semakin meningkat.

Untuk mendapatkan hasil yang optimal dalam merencanakan dan menganalisa sistem jaringan air bersih, akan lebih baik jika PDAM unit Lawang menggunakan bantuan program seperti

WaterCAD.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2007. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No: 18/PRT/M/2007

Tentang Penyelenggaraan

Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum. Jakarta: Departemen Pekerjaan

Umum.

Anonim. 2015. Keputusan Direksi PDAM

Kabupaten Malang No 05 Tahun 2015

Tentang Penetapan Harga

Perhitungan Sendiri Pengadaan

Barang/Jasa PDAM Kabupaten

Malang. Malang: PDAM Kabupaten