STUDI EVALUASI DAN PERENCANAAN SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH UNTUK DESA PLANDIREJO KECAMATAN BAKUNG KABUPATEN BLITAR

(1)

STUDI EVALUASI DAN PERENCANAAN SISTEM PENYEDIAAN

AIR BERSIH UNTUK DESA PLANDIREJO

KECAMATAN BAKUNG KABUPATEN BLITAR

Haenur Rofita1, Ery Suhartanto2, Dian Chandrasasi2

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 Jl. MT. Haryono 167 Malang 65145 Indonesia

e-mail: haenurrofita26@gmail.com ABSTRAK

Desa Plandirejo belum terlayani jaringan PDAM. Penduduk Desa Plandirejo mengandalkan air dari jaringan yang perkembangannya dilakukan secara swadaya oleh masyarakat. Sumber Ngembag memiliki debit 4 liter/detik. Debit Sumber Ngembag dievaluasi dengan program WaterCAD V8 XM Edition. Studi ini bertujuan untuk mengevaluasi kondisi jaringan saat ini dan mengoptimalkan debit untuk pengembangan, yang ditinjau dari segi hidraulika dengan permodelan simulasi kondisi tidak permanen.

Simulasi kondisi existing menunjukkan nilai headloss tinggi dan kekurangan debit. Hal ini ditunjukkan dengan tinggi air dalam tandon tidak dapat kembali pada H initial simulasi operasi pompa apabila dilakukan penambahan tandon, sehingga Sumber Ngembag tidak digunakan dalam pengembangan jaringan.

Alternatif lain untuk perencanaan pengembangan yaitu menggunakan sumur dengan potensi debit 4 liter/detik dan kedalaman 124 m. Tingkat pelayanan direncanakan 100% dan kehilangan air 25% dari total produksi.

Hasil akhir simulasi menunjukkan analisa kondisi hidraulika yang memenuhi persyaratan teknis perencanaan sistem jaringan distribusi pada umumnya. Nilai tekanan pipa transmisi 4,048-4,161 bars dan 0,545-3,589 bars untuk pipa distribusi, kemiringan garis hidrolis 5,348-8,682 m/km, dankecepatan 0,300-0,466 m/detik. Operasi pompa direncanakan selama 12 jam, pompa menyala per 4 (empat) jam.

Kata kunci: air bersih, pompa, tandon, jaringan pipa, simulasi program

ABSTRACT

Pandirejo village has not been supplied by the PDAM network yet. The villagers of Plandirejo rely on independent water network managed by the community. Ngembag spring has the discharge of 4 liters/second. The discharge of Ngembag spring was evaluated by WaterCAD V8 XM Edition program. This study aimed to evaluate the current network condition and optimize the discharge for the development, that assessed by the hydraulics with simulation modelling of non-permanent condition.

The simulation result showed that the existing condition had high headloss and also water shortage. It showed with the water height in the reservoir that fails to reach the initial water height of pump operation simulation even after the addition of reservoir volume, so that Ngembag spring did not used for the development stage.

Another alternative on the development stage used a well that has the potential discharge of 4 liters/second and the depth of 124 m. The service level was planned 100% and the water losses was considered 25% of the total production.

The final simulation result showed that the analysis of hydraulic condition fulfills the general technical requirement of water distribution systems. The value of pipe transmission pressure was 4,048-4,161 bars and 0,545-3,589 bars for the distribution pipe, the headloss gradient was 5,348-8,682 m/km, and the velocity was 0,300-0,466 m/second. The pump was planned to operate for 12 hours, pump was turned on every 4 hours.

(2)

1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Meningkatnya pertumbuhan penduduk pada suatu daerah akan berdampak terhadap

meningkatnya kebutuhan air bersih.

Beberapa masalah yang timbul dalam pemenuhan kebutuhan air bersih adalah jumlah atau ketersediaan air bersih,

pengolahan sumber air, dan sistem

pendistribusian air bersih yang tidak merata. Sehingga diperlukan adanya usaha-usaha pemenuhan kebutuhan produksi air bersih. Salah satu usaha tersebut adalah dengan peningkatan pelayanan sistem jaringan distribusi yang baik dan mampu

melayani kebutuhan air bersih bagi

penduduk di daerah tersebut dengan memanfaatkan kapasitas debit sumber air yang ada di sekitar penduduk.

Desa Plandirejo Kecamatan Bakung merupakan wilayah administratif dari Kabupaten Blitar. Secara geografis, Desa Plandirejo yang terletak pada bagian selatan Kabupaten Blitar ini merupakan daerah dataran tinggi berupa pegunungan berbatu dan berdasarkan kondisi geologi termasuk dalam jenis batuan kapur. Kondisi ini membuat struktur tanah pada wilayah ini menjadi kurang subur, kering, dan tandus.

Berdasarkan kondisi tersebut maka

diperlukan penanganan segera dengan melakukan penyediaan air bersih yang

sasaran utamanya adalah memenuhi

kebutuhan air bersih untuk masyarakat baik secara kuantitas, kualitas, dan kontinuitas.

Evaluasi pada kondisi existing

bertujuan untuk mengevaluasi kondisi

jaringan saat ini, serta untuk

mengembangkan debit yang dapat

digunakan dengan penambahan daerah studi sebagai daerah studi.

Dalam “Studi Evaluasi dan

Perencanaan Sistem Penyediaan Air Bersih Untuk Desa Plandirejo Kecamatan Bakung Kabupaten Blitar”, kajiannya secara teknis merupakan suatu sistem jaringan yang melayani Desa Plandirejo Kabupaten Blitar.

1.2. Identifikasi Masalah

Dengan belum adanya jaringan PDAM, penduduk Desa Plandirejo selama ini mengandalkan air dari jaringan distribusi

yang perkembangannya dilakukan secara swadaya oleh masyarakat dalam memenuhi kebutuhan air baku. Namun air baku yang didapatkan dari jaringan tersebut masih belum dapat memenuhi semua kebutuhan masyarakat di Desa Plandirejo.

Sumber Belik Kosel yang saat ini dimanfaatkan sebagai pemasok air untuk Dusun Sidorejo Desa Plandirejo memiliki debit relatif kecil yang tidak dapat mencukupi kebutuhan air bersih di daerah studi. Sumber Ngembag yang memiliki debit lebih besar dari Sumber Belik Kosel yaitu sebesar 4 liter/detik dilakukan evaluasi untuk memenuhi kebutuhan air bersih dengan melakukan pengembangan jaringan distribusi air bersih untuk daerah studi yaitu Dusun Sidorejo sebanyak 60 KK dari Sumber Ngembag. Daerah yang memanfaatkan air dari Sumber Ngembag saat ini adalah sebagian Dusun Miribanteng dan Dusun Gledug Desa Pulerejo, serta sebagian Dusun Sidorejo yang terletak di Desa Plandirejo. Jumlah penduduk terlayani Dusun Miribanteng adalah 70 KK, Dusun Gledug 80 KK, dan 158 KK untuk Dusun Sidorejo dengan prosentase layanan sebesar 24,13% untuk Dusun Miribanteng, 27,26% untuk Dusun Gledug, dan 43,86% untuk Dusun Sidorejo dari total jumlah penduduk masing-masing dusun.

Jika dalam analisa evaluasi kondisi

existing Sumber Ngembag tidak dapat

digunakan dalam perencanaan distribusi air bersih ke daerah layanan, maka digunakan alternatif lain dalam penyediaan air bersih di Dusun Sidorejo Desa Plandirejo yaitu

dengan menggunakan sumur dengan

kedalaman 124 m berdasarkan pengukuran geolistrik dan memiliki potensi debit 4 liter/detik.

Dengan kondisi tersebut, maka

pengadaan penyediaan air bersih di daerah studi sangat diperlukan. Pembahasan dalam studi ini merupakan evaluasi jaringan

existing Sumber Ngembag dan perencanaan

jaringan pipa ke daerah pelayanan.

1.3. Tujuan

Tujuan dari diadakannya studi ini adalah sebagai berikut:

(3)

1. Mengetahui proyeksi kebutuhan air bersih di daerah studi sampai tahun 2029.

2. Mengetahui hasil evaluasi kondisi sistem jaringan distribusi air bersih dengan menggunakan program WaterCad V8

XM Edition pada kondisi existing.

3. Mengetahui kondisi hidrolis sistem jaringan distribusi air bersih dengan menggunakan program WaterCad V8

XM Edition tahap pengembangan.

2. KAJIAN PUSTAKA

2.1. Proyeksi Pertumbuhan Jumlah Penduduk

Agar dapat menentukan kebutuhan air bersih pada masa mendatang perlu terlebih dahulu diperhatikan keadaan yang ada pada saat ini dan proyeksi jumlah penduduk di masa mendatang Metode yang digunakan untuk memproyeksikan jumlah penduduk di masa mendatang yaitu:

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

2.2. Kebutuhan Air Bersih

Kebutuhan air adalah jumlah air yang dipergunakan secara wajar untuk keperluan pokok mausia (domestik) dan kegiatan-kegiatan lainnya yang memerlukan air.

Pemakaian air oleh masyarakat tidak terbatas pada keperluan domestik, namun untuk keperluan industri dan keperluan

perkotaan. Besarnya pemakaian oleh

masyarakat dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti tingkat hidup, pendidikan, tingkat ekonomi dan kondisi sosial. Dengan demikian, dalam perencanaan suatu sistem penyediaan air, kemungkinan penggunaan air dan variasinya haruslah diperhitungkan secermat mungkin (Linsley, 1996:91).

Macam kebutuhan air bersih umumnya dibagi atas dua kelompok yaitu:

1. Kebutuhan Domestik 2. Kebutuhan Non Domestik

2.3. Hidrolika Pada Sistem Jaringan Pipa Air Bersih

a. Hukum Bernoulli

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

1. Energi kinetik 2. Energi tekanan 3. Energi ketinggian

Hal tersebut dikenal dengan prinsip Bernoulli bahwa tinggi energi total pada sebuah penampang pipa adalah jumlah energi ketinggian, energi kecepatan, dan energi tekanan.

ETot = Energi ketinggian + Energi

kecepatan + Energi tekanan

ETot = h + 2g V2 + w γ p

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

Gambar 2.1. Garis tenaga dan tekanan pada zat cair

Sumber: Priyantoro (1991:7)

Adapun Persamaan Bernoulli dalam gambar diatas dapat ditulis sebagai berikut (Priyantoro, 1991:8): dengan: w 1 γ p , w 2 γ p

= tinggi tekan di titik 1 dan 2 (m)

2g V₁2

,

2g V₂2

= tinggi energi dititik 1 dan 2 (m)

p1, p2 = tekanan di titik 1 dan 2 (kg/m2)

w = berat jenis air (kg/m3)

V1,V2 = kecepatan aliran di titik 1 dan 2

(m/dt)

g = percepatan gravitasi (m/det2)

h1, h2 = tinggi elevasi di titik 1 dan 2 dari garis yang ditinjau (m)

Hf = kehilangan tinggi tekan dalam

pipa (m) HGL EGL V1 2 2 g a P1  V2 2 2 g P2  a b b V1 V2 h1 h2 hL L 2 2 2 2 2 1 1 1 h 2g v γ P h 2g v γ p h      

(4)

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)

Pada aliran percabangan pipa juga berlaku hukum kontinuitas dimana debit yang masuk pada suatu pipa sama dengan debit yang keluar pipa. Hal tersebut diilustrasikan sebagai berikut:

Q1 = Q2 + Q3

A1.V1 = (A2.V2) + (A3.V3) dengan:

Q1, Q2, Q3 = debit yang mengalir pada

penampang 1, 2 dan 3 (m3_/det)

V1, V2, V3 = kecepatan pada penampang

1,2 dan 3 (m/det)

c. Kehilangan Tekanan (Head Loss)

Secara umum didalam suatu instalasi

jaringan pipa dikenal dua macam

kehilangan energi:

- Kehilangan Tinggi Tekan Mayor

Ada 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 (Bentley, 2007) 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

Ada berbagai macam kehilangan tinggi tekan minor sebagai berikut:

1. Pelebaran pipa

2. Penyempitan mendadak pada pipa 3. Mulut pipa

4. Belokan pada pipa

5. Sambungan dan katup pada pipa

Pada pipa-pipa yang panjang,

kehilangan minor ini sering diabaikan tanpa kesalahan yang berarti (L/D >>1000), tetapi dapat menjadi cukup penting pada pipa

yang pendek (Priyantoro,1991:37).

Kehilangan minor pada umumnya akan lebih besar bila terjadi perlambatan kecepatan aliran didalam pipa dibandingkan

peningkatan kecepatan akibat adanya

pusaran arus yang ditimbulkan oleh pemisahan aliran dari bidang batas pipa (Linsley, 1989:273).

2.4. Kriteria Jaringan Pipa Air Bersih

Dalam perencanaan jaringan pipa harus memenuhi kriteria-kriteria agar pada saat pengoperasian dapat berjalan sesuai dengan standar yang ada. Adapun kriteria jaringan pipa ditampilkan pada tabel di bawah ini:

Tabel 2.1. Kriteria Jaringan Pipa PVC

Sumber: Peraturan Menteri PU No: 18/PRT/M/2007

1. Kecepatan 0,3 m/detik-4,5 m/detik  Kecepatan kurang dari 0,3 m/detik

a. Diameter pipa diperkecil b. Ditambahkan pompa

c. Elevasi hulu pipa hendaknya lebih tinggi (disesuaikan di lapangan)  Kecepatan lebih dari 4,5 m/detik

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 0,506 bars (0,5 atm)-8,106 bars (8 atm)

1 bar = 0,986923 atm

 Tekanan kurang dari 0,506 bars (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 8,106 bars (8 atm) a. Diameter pipa diperkecil

b. Ditambahkna bangunan bak pelepas tekan c. Pemasangan Pressure Reducer Valve (PRV)

(5)

2.5. Spesifikasi Teknis Pompa

Perencanaan pompa dilakukan dengan melihat nilai head total pompa dan debit

yang tersedia, serta data-data yang

mendukung. Berikut ini spesifikasi teknis pompa yang digunakan dalam studi ini: Pompa Submersible Grundfos SP14A-25

Material : stainless steel

Debit : 14 m3/jam

Head : 168 m

Power : 7,5 kW

Efisiensi : 70%

Tabel 2.2. Spesifikasi Pompa Grundfos

Sumber: (http://www.webpumps.com)

3. METODOLOGI PENELITIAN

Adapun langkah-langkah pengerjaan studi sebagai berikut:

Tabel 3.1. Tahapan Metodologi Penelitian

Sumber: Hasil Analisa

4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Proyeksi Jumlah Penduduk

Perhitungan proyeksi penduduk dapat dilakukan dengan 3 metode, yaitu metode geometrik, metode aritmatik, dan metode eksponensial. Kemudian ditentukan pula nilai dari standart deviasi dan koefisien korelasi dari masing-masing metode, untuk menentukan metode yang akan di pakai untuk menghitung proyeksi kebutuhan air.

Kriteria penentuan metode dipilih

berdasarkan pada nilai standart deviasi yang terkecil dan koefisien korelasi yang terbesar mendekati +1.

Pada studi ini perhitungan proyeksi penduduk dilakukan sampai dengan 15 tahun kedepan mulai dari tahun 2014

sampai dengan tahun 2029 dengan

menggunakan metode aritmatik.

Tabel 4.1. Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Dusun Sidorejo Tahun 2012-2029

Sumber: Hasil Perhitungan

Tabel 4.2. Uji Kesesuaian Metode Proyeksi dan Standart Deviasi Dusun Sidorejo

4.2. Proyeksi Kebutuhan Air Bersih

A. Kebutuhan Domestik dan Non Domestik Berdasarkan beberapa faktor dari letak geografis maupun kondisi sosial ekonominya, daerah studi termasuk dalam golongan desa kecil (jumlah penduduk pada tahun 2029 sebesar 1198 jiwa untuk Dusun Miribanteng, 1399 jiwa untuk Dusun

Type Capasitas Head (m) Power SP14A-10 14 m3_/jam ₆₇ _{3,0 KW/ 415 V} SP14A-13 14 m3_/jam ₈₈ _{4,0 KW/ 415 V} SP14A-18 14 m3 /jam 122 5,5 KW/ 415 V SP14A-25 14 m3 /jam 168 7,5 KW/ 415 V SP14A-5 14 m3_/jam ₃₄ _{1,5 KW/ 415 V} SP14A-7 14 m3_/jam ₄₇ _{2,2 KW/ 415 V} No . Tahapan Keterangan Hasil 1. Pengumpulan data Digunakan dalam analisa sistem jaringan

distribusi air bersih.

Data-data teknis, primer, dan sekunder pada Tabel 3.2. 2. Perhitungan proyeksi penduduk  Proyeksi penduduk menggunakan Metode Geometrik, Aritmatik, Eksponensial  Uji kesesuaian metode proyeksi

Perhitungan nilai standar deviasi (Persamaan 2-4) dan koefisien korelasi (Persamaan 2-5) masing-masing metode.

Penentuan metode proyeksi penduduk yang akan dipakai untuk menghitung proyeksi kebutuhan air bersih yakni nilai koefisien korelasi yang terbesar mendekati +1.

Data proyeksi penduduk sampai tahun 2029. 3. Perhitungan proyeksi kebutuhan air bersih  Kondisi existing  Tahap pengembangan

Perhitungan kebutuhan air bersih berdasarkan jumlah pelanggan pada kondisi existing tahun 2014.

Perhitungan kebutuhan air bersih berdasarkan jumlah pelanggan yang akan dilayani sampai tahun 2029.

Analisa kebutuhan air bersih antara debit ketersediaan dan debit kebutuhan air rata-rata, kebutuhan air harian maksimum, kebutuhan air saat jam puncak.

Geometrik Aritmatik Eksponensial

1 2012 1403 1403 1403 2 2013 1428 1428 1428 3 2014 1441 1441 1441 4 2015 1461 1460 1461 5 2016 1481 1479 1481 6 2017 1501 1498 1501 7 2018 1521 1517 1522 8 2019 1542 1536 1543 9 2020 1562 1555 1564 10 2021 1584 1574 1585 11 2022 1605 1593 1606 12 2023 1627 1612 1628 13 2024 1649 1631 1651 14 2025 1671 1650 1673 15 2026 1694 1669 1696 16 2027 1717 1688 1719 17 2028 1740 1707 1742 18 2029 1763 1726 1766

Tahun Jumlah Penduduk (jiwa)

No.

Geometrik Aritmatik Eksponensial

Standart Deviasi 112,718 100,945 113,602

(6)

Rata-Rata Harian Maksimum Jam Puncak l/dtk l/dtk l/dtk Miribanteng 0,28 0,32 0,44 Gledug 0,32 0,37 0,50 Sidorejo 0,63 0,73 0,98 Jumlah 1,23 1,41 1,92 Dusun

Kebutuhan Air Baku

Gledug, dan 1726 untuk Dusun Sidorejo) dengan asumsi kebutuhan air bersih sebesar 60 liter/orang/hari.

Sedangkan kebutuhan non domestik ditujukan untuk berbagai fasilitas umum,

berdasarkan Permen PU Tentang

Penyelenggaraan Pengembangan SPAM tingkat pelayanan air untuk kebutuhan non domestik sebesar 15% dari kebutuhan domestik.

B. Fluktuasi Kebutuhan Air

Besarnya pemakaian air pada daerah studi berbeda pada setiap jamnya, hal ini dikarenakan terjadinya fluktuasi pada setiap

jam yang dipengaruhi oleh

pemakaian/faktor beban konsumen. Dalam perhitungan proyeksi kebutuhan air bersih ini didapat:

- Kebutuhan air rata-rata

= Kebutuhan domestik+Kebutuhan non domestik

- Kebutuhan air maksimum = 1,15 x Kebutuhan air rata-rata - Kebutuhan jam puncak

= 1,56 x Kebutuhan air rata-rata C. Kehilangan Air

Kehilangan air dapat didefinisikan sebagai suatu angka prosentase yang menunjukkan perbandingan antara volume penyediaan air (supplied water) dengan volume air yang dikonsumsi (consumed

water) atau pemakaian air yang terjual (revenued water).

Berdasarkan jumlah penduduk

terlayani Dusun Miribanteng 70 KK, Dusun Gledug 80 KK, dan 158 KK untuk Dusun Sidorejo dengan prosentase layanan sebesar 24,13% untuk Dusun Miribanteng, 27,26% untuk Dusun Gledug, dan 43,86% untuk Dusun Sidorejo dari total jumlah penduduk masing-masing dusun diperoleh besar kebutuhan air kondisi existing sebagai berikut.

Tabel 4.3. Rekapitulasi Perhitungan

Kebutuhan Air Bersih Kondisi Existing (2014)

Prosentase layanan pada tahap

pengembangan direncanakan sebesar 100% dengan kehilangan air sebesar 25% dari

total produksi. Berikut rekapitulasi

perhitungan kebutuhan air bersih Dusun Sidorejo sampai dengan tahun 2029.

Tabel 4.4. Rekapitulasi Perhitungan

Kebutuhan Air Bersih Dusun Sidorejo Tahap Pengembangan (2014-2029)

4.3. Evaluasi Kondidi Existing Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih (2014)

4.3.1. Analisis Kondisi Existing Tandon

Pada kondisi existing dilakukan

evaluasi dari Sumber Ngembag. Sumber Ngembag dialirkan menuju tandon 1 pada ketinggian +238 m, beda tinggi antara sumber dan tandon adalah +63 m dengan jarak ± 1692 m, kemudian dari tandon 1 dialirkan secara gravitasi menuju tandon 2 pada ketinggian +227 m dengan jarak ± 1090 m. Dengan jarak yang relatif jauh

dari sumber ke daerah layanan,

digunakan tandon 2 untuk menampung air dari tandon 1 untuk selanjutnya didistribusikan ke masyarakat. Pada Sumber Ngembag menggunakan 1 (satu)

pompa dengan operasi pompa 12

jam/hari, pompa menyala selama 12 jam tanpa berhenti.

Gambar 4.1. Grafik fluktuasi muka air dalam tandon 1 kondisi existing

Sumber: Hasil Perhitungan Rata-Rata Harian Maksimum Jam Puncak

l/dtk l/dtk l/dtk 2014 1,44 1,65 2,24 2019 1,53 1,76 2,39 2024 1,63 1,87 2,54 2029 1,72 1,98 2,69 Tahun

(7)

Gambar 4.2. Grafik debit pompa tandon 1 kondisi existing

Gambar 4.3. Grafik fluktuasi muka air dalam tandon 2 kondisi existing

Gambar 4.4. Grafik debit inflow dan

outflow tandon 2 kondisi existing

4.3.2. Hasil Simulasi Program

WaterCAD V8 XM Edition untuk

Kondisi Existing

Dari hasil simulasi, secara keseluruhan terdapat junction yang tidak memenuhi kriteria perencanaan yaitu tekanan kurang dari 0 bars. Hal ini disebabkan debit yang mengalir dan diameter pipa yang digunakan

kurang sesuai (diameter pipa yang

digunakan kecil) dan head pompa yang ada di lapangan juga kecil.

- Contoh titik simpul J-62. Tekanan

maksimum terjadi pada saat kebutuhan air minimal pukul 00.00 yaitu sebesar

0,684 bars. Sedangkan tekanan

minimum terjadi pukul 07.00 sebesar 0,668 bars.

Gambar 4.5. Grafik fluktuasi tekanan J-62

Sumber: Hasil Analisa Program WaterCAD

- Contoh kemiringan garis gradien hidrolis

pada pipa 87 (P-87) mengalami

peningkatan pada pukul 04.00-07.00 yaitu dari 0,268 m/km menjadi 0,735 m/km. Penurunan terjadi pukul 07.00-13.00 dari headloss gradient 0,735 m/km menjadi 0,429 m/km. Headloss gradient terbesar terjadi pada pukul 07.00 sebesar 0,735 m/km, hal ini terjadi seiring dengan menurunnya tekanan pada titik simpul tersebut yang disebabkan karena jumlah permintaan air bersih yang meningkat dibandingkan pada jam-jam sebelumnya.

Gambar 4.6. Grafik fluktuasi headloss

gradient P-87

- Contoh kecepatan yang terjadi pada pipa 87 (P-87). Kecepatan tertinggi terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 0,210 m/detik dan kecepatan terendah terjadi pada pukul 23.00-01.00 sebesar 0,040 m/detik dimana kebutuhan akan air bersih paling rendah..

Gambar 4.7.Grafik fluktuasi kecepatan P-87

(8)

Berdasarkan hasil analisa kondisi

existing (2014), Sumber Ngembag dengan

debit sebesar 4 liter/detik mendistribusikan air melalui tandon 1 dan tandon 2 tidak dapat mencukupi kebutuhan air bersih pada daerah layanan. Hal ini ditunjukkan dengan tinggi air dalam tandon yang tidak dapat kembali pada H initial simulasi operasi pompa apabila dilakukan penambahan tandon. Sehingga daerah existing Sumber

Ngembag tidak digunakan dalam

perencanaan. Maka dilakukan alternatif lain untuk perencanaan pengembangan jaringan distribusi air bersih.

4.4. Perencanaan Pengembangan Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih (2029)

4.4.1. Alternatif Skenario Operasi Jaringan Distribusi Air Bersih

Perencanaan pengembangan jaringan direncanakan dengan memakai jaringan baru dari titik sumur yang ditentukan berdasarkan pengukuran geolistrik. Air dari sumur sedalam 124 m dengan elevasi +77,00 m dipompa menuju tandon +202,00 m yang ada disekitar sumur. Dari tandon langsung didistribusikan ke daerah layanan +191,00 m dengan sistem gravitasi.

- Alternatif 1: Skenario 1 Pompa, Operasi Pompa 18 Jam (Pompa Menyala per 6 jam)

Gambar 4.8. Grafik fluktuasi muka air dalam tandon alternatif 1

Gambar 4.9. Grafik debit pompa alternatif 1

(9)

4.4.2. Hasil Simulasi Program

WaterCAD V8 XM Edition untuk

Tahap Pengembangan

Dari hasil simulasi nilai tekanan, kecepatan dan kemiringan garis gradien hidrolis secara keseluruhan memenuhi kriteria perencanaan.

Alternatif 1: Skenario 1 Pompa, Operasi Pompa 18 Jam (Pompa Menyala per 6 jam)

maksimum terjadi pada saat kebutuhan air minimal yaitu pukul 00.00 yaitu sebesar 0,778 bars. Sedangkan tekanan minimum terjadi pada saat jam puncak yaitu pukul 07.00 sebesar 0,655 bars.

peningkatan yang cukup besar pada pukul 04.00-07.00 yaitu dari 3,159 m/km menjadi 8,682 m/km. Penurunan terjadi

pukul 07.00-13.00 dari headloss

gradient 8,682 m/km menjadi 5,065

m/km.

-

gradient P-5

- Contoh kecepatan yang terjadi pada pipa 5 (P-5). Kecepatan tertinggi terjadi pada pukul 07.00 sebesar 0,369 dan kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,067 m/detik dimana kebutuhan akan air bersih paling rendah.

Gambar 4.16.Grafik fluktuasi kecepatan P-5

Sumber: Hasil Analisa Program WaterCAD V

m/km.

gradient P-11

- Contoh kecepatan yang terjadi pada pipa 11 (P-11). Kecepatan tertinggi terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 0,369 dan kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,067 m/detik dimana kebutuhan akan air bersih paling rendah.

(10)

Gambar 4.19. Grafik fluktuasi kecepatan P-11

m/km.

gradient P-17

- Contoh kecepatan yang terjadi pada pipa 17 (P-17). Kecepatan tertinggi terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 0,369 dan kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,067 m/detik dimana kebutuhan akan air bersih paling rendah.

Gambar 4.22. Grafik fluktuasi kecepatan P-17

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan rumusan masalah dan hasil analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu: 1. Dari hasil perhitungan kebutuhan air

bersih, besarnya debit kebutuhan rata-rata daerah studi Dusun Sidorejo Desa Plandirejo sebesar 1,723 liter/detik. 2. a. Hasil evaluasi kebutuhan air bersih

pada kondisi existing (tahun 2014) Sumber Ngembag dengan debit 4 lt/dt yang mendistribusikan air melalui tandon 1 dan tandon 2 tidak dapat mencukupi kebutuhan air bersih pada daerah layanan. Hal ini ditunjukkan dengan tinggi air dalam tandon yang tidak dapat kembali pada H initial

simulasi operasi pompa apabila

dilakukan penambahan tandon.

b. Hasil evaluasi sistem jaringan pipa pada kondisi existing (tahun 2014) dengan bantuan program Watercad

V8 XM Edition diperoleh jaringan

tidak berfungsi dengan baik sehingga tidak mampu memenuhi kebutuhan. Hal ini ditunjukkan dengan nilai tekanan di beberapa junction yang menunjukkan angka negatif (-) untuk standar nilai tekanan minimum yang berarti aliran air tidak mengalir 24 jam/hari dengan tekanan yang kurang.

3. a. Tahap pengembangan jaringan

direncanakan alternatif penggunaan sumur dengan kedalaman 124 m dengan potensi debit sebesar 4 liter/detik dengan prosentase terlayani sebesar 100% dengan kehilangan air 25%.

(11)

b. Terdapat 3 (tiga) alternatif skenario yang dianalisa untuk mendapatkan pola operasi yang paling sesuai. 1. Alternatif 1: skenario 1 pompa,

operasi pompa 18 jam (pompa menyala per 6 jam-an)

2. Alternatif 2: skenario 1 pompa, operasi pompa 15 jam (pompa menyala per 5 jam-an)

3. Alternatif 3: skenario 1 pompa, operasi pompa 12 jam (pompa menyala per 4 jam-an)

Dari ketiga alternatif tersebut,

alternatif 3 merupakan skenario yang paling sesuai karena menggunakan 1 pompa dan lama operasi pompa

paling pendek yang dapat

memperingan kerja pompa.

c. Hasil simulasi pada ketiga alternatif menunjukkan kondisi hidrolis yang sama. Dimana hasil simulasi running

WaterCAD V8 XM Edition pada

alternatif 3 sebagai berikut.

- Pressure atau tekanan berkisar antara 0,545-3,589 bars sesuai kriteria perencanaan.

- Headloss gradient atau kemiringan garis hidrolis berkisar antara

5,348-8,682 m/km sesuai kriteria

perencanaan.

- Velocity atau kecepatan berkisar antara 0,300-0,466 m/detik sesuai kriteria perencanaan.

5.2. Saran

Kualitas pada suatu perencanaan sistem jaringan pipa ditentukan oleh tingkat

akurasi data-data pendukung yang

diperlukan. Guna mendapatkan hasil yang lebih baik, maka sebaiknya pihak yang bertanggung jawab serta penduduk sekitar untuk menjaga sumber air dan fasilitas yang ada untuk menjaga kontinuitas dan kualitas mata air tersebut.

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, 2013. Kecamatan Bakung Dalam

Angka. BPS dan BAPPEDA Kabupaten

Blitar.

Anonim, 2014. Pompa Grundfos. http://www.webpumps.com

Bentley Methods. 2007. User’s Guide

WaterCAD v8 for Windows