(Studi Kasus di Kecamatan Koto Tangah Kota Padang)
Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Oleh :
DARMADI
1610024428020
YAYASAN MUHAMMAD YAMIN PADANG
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI PADANG PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
2019
TUGAS AKHIR
“EVALUASI SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH”
Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana
Disusun Oleh : Darmadi 1610024428020
Disetujui :
Pembimbing I
Yaumal Arbi, MT NIDN.1007058407
Ketua Program Studi
Yaumal Arbi, MT NIDN.1007058407
Pembimbing II
Nofriya, ST., M.Si NIDN.1022118701
Ketua STTIND Padang
Riko Ervil, MT NIDN.1014057501
Nama : Darmadi
NPM : 1610024428020
Program Studi : Teknik Lingkungan
Dengan ini menyatakan bahwa tugas akhir yang saya susun dengan judul :
“EVALUASI SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH”
Adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan plagiat dari tugas akhir orang lain. Apabila kemudian dari pernyataan saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi akademis yang berlaku (dicabut predikat kelulusan dan gelar sarjananya).
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, untuk dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Padang, 28 Agustus 2019 Pembuat Pernyataan
DARMADI 1610024428020
ABSTRAK
Air adalah sumber daya alam yang sangat penting bagi manusia. Kebutuhan akan air bersih semakin meningkat tiap harinya, hal ini disebabkan karena jumlah penduduk berbanding lurus dengan kebutuhan air bersih. Kecamatan Koto Tangah memiliki jumlah penduduk 169.730 jiwa berdasarkan data produksi bulan Desember 2018 wilayah utara memproduksi 652.017 m3 total kehilangan air sebanyak 357.378 m3. Dengan meningkatnya populasi penduduk di wilayah tersebut maka kebutuhan air bersih akan terus meningkat. Guna memenuhi kebutuhan air perlu di evaluasi sistem jaringan air bersih. Hasil yang diperoleh menggunakan perhitungan manual dan software epanet. Kebutuhan air yang di dapatkan tahun 2017 dan 2022 adalah 27.564.485,416 ltr/hr dan 35.139.612,504 ltr/hr. Sehingga dari evaluasi sistem jaringan distribusi air bersih di kecamatan koto tangah memerlukan penyesuaian diameter pipa.
Kata kunci: air bersih, epanet, koto tangah
production data for December 2018 in the northern region producing 652,017 m3 with a total water loss of 357,378 m3. With the increasing population in the region, the need for clean water will continue to increase. producing 652,017 m3 with a total water loss of 357,378 m3. With the increasing population in the region, the need for clean water will continue to increase. To meet the needs of water needs to be evaluated in clean water network systems. The results obtained using manual calculations and epanet software.
The water demand obtained in 2017 and 2022 is 27,564,485,416 liters / day and 35,139,612,504 liters / day. So based on the result of the evaluation system of water distribution network in the district of Koto Tangah require repair water netrworks.
Keywords: cleaned water, Epanet 2.0, Koto Tangah
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul
“Evaluasi Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih”. Tugas akhir ini merupakan salah satusyarat untuk kelulusan dalam menyelesaikan jenjang perkuliahan Strata I Teknik Lingkungan Sekolah Tinggi Teknologi Industri ( STTIND) Padang.
Rasa cinta dan bangga penulis persembahkan kepada Ayahanda, Ibunda, serta adik-adik tercinta atas do’a dan semangat yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada : 1. Bapak Antonius, SE., selaku Ketua Yayasan Muhammad Yamin Sekolah
Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan studi di STTIND Padang tercinta ini.
2. Bapak Riko Ervil, MT., selaku Ketua STTIND Padang yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan studi di STTIND Padang tercinta ini,
3. Bapak Yaumal Arbi, MT., selaku Dosen Pembimbing I sekalius Ketua (STTIND) Padang yang telah meluangkan banyak waktu dalam memberikan bantuan moral, spiritual dan material sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini;
4. Bapak Nofriya, MT, M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah meluangkan banyak waktu dalam memberikan bantuan moral, spiritual dan material sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini;
memberikan banyak arahan, masukan, serta motivasi dalam membimbing penulis untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik,
5. Bapak dan ibu dosen yang telah mengajar dan mendidik penulis dengan baik selama belajar di Program Studi Teknik Lingkungan,
6. Kedua orangtua serta saudara-saudara tercinta yang telah memberikan nasihat, do’a, dan dukungan moril maupun materil untuk penulis dalam menuntut ilmu, sehingga penyusunan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan, 7. Teman-teman mahasiswa Teknik Lingkungan, yang selalu bersama-sama
berjuang memberi semangat, dukungan dan perhatian selama masa perkuliahan hingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini, Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna menyempurnakan Tugas Akhir ini. Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis, dunia pendidikan dan bagi pembaca pada umumnya.
Padang, Agustus 2019
Penulis
iv
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR TABEL ... vii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 4
1.3 Batasan Masalah ... 4
1.4 Rumusan masalah... 5
1.5 Tujuan Penelitian ... 5
1.6 Manfaat Penelitian ... 6
1.7 Sistematika Penelitian ... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Landasan Teori ... 8
2.1.1 Talas ... 9
2.1.2 Jenis – jenis Talas ... 13
2.1.3 Selulosa ... 16
2.1.4 Carboxy Methyl Cellulose (CMC) ... 18
2.3 Uji Hipotesis ... 24
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian ... 25
3.2 Lokasi Penelitian ... 25
3.3 Populasi dan Sampel ... 25
3.3.1 Populasi ... 25
3.3.2 Sampel ... 26
3.4 Variabel Penelitian ... 26
3.5 Data dan Sumber Data ... 26
3.6 Teknik Pengolahan Data ... 27
3.6.1 Prosedur Pembuatan CMC ... 29
3.6.2 Penentuan Kadar Air ... 33
3.6.3 Penentuan Derajat Subtitusi ... 33
3.6.4 Pengukuran pH Larutan CMC 1% ... 35
3.6.5 Pengukuran Viskositas Larutan CMC 2% ... 35
3.6.6 Penentuan Kadar NaCl ... 36
3.6.7 Pengukuran Dengan FTIR ... 37
3.7 Kerangka Metodologi... 38
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Produk ... 39
4.2 Karakterisasi CMC ... 39
4.3 Pembahasan ... 40
vi
4.3.1 Kadar NaCl dan Kemurnian NaCl ... 40
4.3.2 Penentuan Derajat Subtitusi (DS) ... 41
4.3.3 Pengukuran Kekentalan ... 43
4.3.4 Rendemen dan Warna CMC ... 43
4.3.5 Pengukuran pH ... 44
4.3.6 Pengukuran Kadar Air ... 44
4.3.7 Pengukuran dengan FTIR ... 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 46
5.2 Saran ... 46 LAMPIRAN
DAFTAR KEPUSTAKAAN LEMBAR KONSULTASI
ix
Gambar 2.1 sitem perpipaan distribusi pola cabang ... 16
Gambar 2.2 sitem perpipaan distribusi pola Grid ... 17
Gambar 2.3 sitem perpipaan distribusi pola kombinasi ... 17
Gambar 2.4 sitem perpipaan distribusi pola Small distribusion sistem ... 18
Gambar 2.5 Kerangka Konseptual ... ` 23
Gambar 3.1 Kerangka Metodologi ... 30
Gambar 4.1 Jaringan Distribusi eksisting tahun 2017 ... 34
Gambar 4.2 Jaringan Distribusi tahun 2022 ... 35
ix
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 4.1 Jumlah penduduk Kecamatan Koto Tangah ... 31
ix
Lampiran II Perhitungan proyeksi kebutuhan air bersih
Lampiran III Gambar pipa primer dan sekunder kecamatan Koto Tangah Tahun 2017 dan 2022
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Air adalah sumber daya alam yang sangat penting bagi manusia. Setiap hari kita membutuhkan air untuk aktifitas keseharian yang kita lakukan mulai dari mandi, minum, memasak, mencuci baju, mencuci piring, dll, kesemuanya membutuhkan air bersih. Oleh karena itu, kebutuhan akan air bersih adalah kebutuhan penting bagi manusia serta menjadi kebutuhan yang tidak terbatas dan berkelanjutan.
Kebutuhan akan air bersih semakin meningkat tiap harinya, hal ini disebabkan karena jumlah penduduk berbanding lurus dengan kebutuhan air bersih. Untuk memenuhi kebutuhan air tersebut diperlukan suatu badan yang berguna untuk mengolah dan mendistribusikan air bersih.
Sesuai undang-undang no 5 tahun 1992 dibentuk Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). Perusahaan Daerah Air Minum berfungsi sebagai perusahaan milik pemerintah daerah yang memberikan jasa pelayanan dalam bidang air minum.
Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) mendistribusikan air bersih dengan sistem perpipaan. Namun, sampai saat ini air bersih yang didapatkan masyarakat umum masih sangat minim. Salah satu faktor yang menghambat proses distribusi air bersih ke masyarakat adalah sistem jaringan pipa distribusi air tersebut.
PDAM Kota Padang didirikan berdasarkan Peraturan Daerah Kota Padang No.05/P.D/1974 tanggal 30 Desember 1974, tentang pendirian Perusahaan Daerah Air Minum Tingkat II Padang. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Kota Padang, ditetapkan untuk melayani masyarakat dalam pemenuhan kebutuhan air minum di Kota Padang. Untuk wilayah pelayanan PDAM Kota Padang membagi wilayah menjadi 3 (tiga) wilayah yaitu wilayah utara, wilayah pusat dan wilayah selatan. Pada pelayanan wilayah utara, terdapat beberapa daerah yang dilayani PDAM Kota Padang, salah satu daerah yang dilayani adalah kecamatan Koto Tangah.
Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik (BPS) pada Tahun 2018 Kecamatan Koto Tangah memiliki jumlah penduduk 169.730 jiwa. Jumlah sambungan rumah (SR) yang dilayani wilayah utara sebanyak 105.069 dengan SR aktif sebanyak 103.724 dan non aktif 1.345. Berdasarkan data produksi bulan Desember 2018 wilayah utara memproduksi 652.017 m3 total kehilangan air sebanyak 357.378 m3. Dengan meningkatnya populasi penduduk di wilayah tersebut maka kebutuhan air bersih akan terus meningkat.
Untuk meningkatkan pelayanan air bersih di wilayah utara, dapat ditingkatkan dengan program atau kegiatan yang dilaksanakan oleh PDAM Kota Padang agar masyarakat wilayah utara, dapat terlayani kebutuhan air bersih hingga masa yang akan datang. Dilihat dari kondisi exsisting di wilayah pelayanan utara, ada beberapa penyebab masih rendahnya tekanan pada wilayah tersebut yaitu ketersedian debit yang belum sesuai dengan kebutuhan, kehilangan air bersih yang masih tinggi, sistem perpipaan yang belum sesuai baik secara dimensi maupun pengaturan dijaringan, serta masih banyaknya daerah di wilayah utara, Kecamatan Koto Tangah yang belum terlayani oleh PDAM Kota Padang. Berdasarkan uraian diatas, maka penulis tertarik melakukan penelitian dengan judul “Evaluasi Sistem Jaringan Distribus Air Bersih Di Kecamatan Koto Tangah Menggunakan Epanet Versi 2.0”.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, dapat diidentifikasi beberapa masalah diantaranya:
1. Masih tingginya tingkat Kehilangan ataupun kebocoran air pada pipa distribusi sebesar 30,47%.
2. Masih banyaknya masyarakat di kecamatan Koto Tangah yang belum terlayani oleh PDAM Kota Padang.
3
1.3 Batasan Masalah
Berdasarkan identifikasi masalah diatas, maka penulis membatasi masalah yaitu:
1. Daerah studi dibatasi hanya pada kecamatan Koto Tangah
2. Menentukan kebutuhan air masyarakat kecamatan Koto Tangah untuk 5 tahun kedepan.
3. Mengevaluasi kondisi eksisting menggunakan Epanet versi 2.0
1.4 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini, adalah sebagai berikut.
1. Bagaimana kondisi eksisting sistem distribusi air bersih di kecamatan Koto Tangah?
2. Berapakah kebutuhan air bersih masyarakat kecamatan Koto Tangah untuk 5 tahun kedepan?
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan yang akan dicapai dalam penelitian ini adalah:
1. Mengetahui kondisi eksisting sistem distribusi air bersih di kecamatan Koto Tangah.
2. Mengetahui kebutuhan air bersih masyarakat kecamatan Koto Tangah untuk 5 tahun kedepan.
1.6 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini, adalah sebagai berikut.
a. Teoritis
Peneliti dapat mengaplikasikan ilmu yang didapat dibangku perkuliahan dalam bentuk penelitian, meningkatkan kemampuan peneliti dalam menganalisa dan memecahkan suatu permasalahan, menambah wawasan dan pengetahuan.
b. Praktis
Hasil penelitian ini dapat menjadi bahan pertimbangan dan perbandingan bagi perusahaan agar dapat meningkatkan pelayanan air bersih menjadi lebih baik lagi di masa mendatang.
c. Akademis
Penelitian ini dapat menambah referensi ilmu pengetahuan dan wawasan bagi mahasiswa yang membacanya, dan dapat dijadikan salah satu acuan dalam pembuatan jurnal, serta menjadi pedoman bagi mahasiswa yang akan melakukan penelitian selanjutnya dibidang yang sama.
5 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Pengertian Air Bersih
Air bersih ini memiliki keterkaitan langsung dengan tingkat kesehatan manusia itu sendiri, air bersih yang tersedia dengan jumlah dan kualitas yang baik akan memastikan derajat Kesehatan disebuah kawasan lingkup menjadi baik. Air bersih adalah suatu jenis sumber daya berbasis air yang bermutu baik dan bisa dimanfaatkan oleh manusia untuk dikonsumsi sehari – hari termasuk diantaranya sanitasi. Air memiliki sifat – sifat yang penting untuk kehidupan yang akan berpengaruh besar terhadap lingkungan
2.2 Persyaratan dalam Penyediaan Air Bersih 2.2.1 Persyaratan Kualitas
Persyaratan kualitas menggambarkan mutu atau kualitas dari air baku air bersih.
Persyaratan ini meliputi persyaratan fisik, persyaratan kimia, persyaratan biologis dan persyaratan radiologis. Syarat-syarat tersebut berdasarkan Permenkes No.416/Menkes/PER/IX/1990 dinyatakan bahwa persyaratan kualitas air bersih adalah sebagai berikut:
1. Syarat-syarat fisik.
Secara fisik air bersih harus jernih, tidak berbau dan tidak berasa.
Selain itu juga suhu air bersih sebaiknya sama dengan suhu udara atau kurang lebih 25°C, dan apabila terjadi perbedaan maka batas yang diperbolehkan adalah 25°C ± 3°C.
a. Bau
Air yang berbau selain tidak estetis juga tidak akan disukai oleh masyarakat. Bau air dapat memberi petunjuk akan kualitas air.
b. Rasa
Air yang bersih biasanya tidak memberi rasa/tawar. Air yang tidak tawar dapat menunjukkan kehadiran berbagai zat yang dapat membahayakan kesehatan.
c. Warna
Air sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetis dan untuk mencegah keracunan dari berbagai zat kimia maupun mikroorganisme yang berwarna. Warna dapat disebabkan adanya tannin dan asam humat yang terdapat secara alamiah di air rawa, berwarna kuning muda, menyerupai urin, oleh karenanya orang tidak mau menggunakannya.
Selain itu, zat organik ini bila terkena khlor dapat membentuk senyawa-senyawa khloroform yang beracun. Warna pun dapat berasal dari buangan industri.
d. Kekeruhan
Kekeruhan air disebabkan oleh zat padat yang tersuspensi, baik yang bersifat anorganik maupun yang organik. Zat anorganik, biasanya berasal dari lapukan batuan dan logam, sedangkan yang organik dapat berasal dari lapukan tanaman atau hewan. Buangan industri dapat juga merupakan sumber kekeruhan.
e. Suhu
Suhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas terutama agar tidak terjadi pelarutan zat kimia yang ada pada saluran/pipa yang dapat membahayakan kesehatan, menghambat reaksi-reaksi biokimia didalam saluran/pipa, mikroorganisme patogen tidak mudah berkembang biak, dan bila diminum air dapat menghilangkan dahaga.
f. Jumlah Zat Padat Terlarut
Jumlah zat padat terlarut (TDS) biasanya terdiri atas zat organik, garam anorganik, dan gas terlarut. Bila TDS bertambah maka kesadahan akan naik pula. Selanjutnya, efek TDS ataupun kesadahan
7
terhadap kesehatan tergantung pada spesies kimia penyebab masalah tersebut.
2. Syarat-syarat kimia.
Dari segi parameter kimia, air yang baik adalah air yang tidak tercemarsecara berlebihan oleh zat-zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan antara lain air raksa (Hg), alumunium (Al), arsen (As), barium (Ba), besi (Fe), flourida (F), tembaga (Cu), derajat keasaman (pH), dan zat kimia lainnya. Kandungan zat kimia dalam air bersih yang digunakan sehari-hari hendaknya tidak melebihi kadar maksimum yang diperbolehkan seperti tercantum dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990. Penggunaan air yang mengandung bahan kimia beracun dan zat-zat kimia yang melebihi ambang batas berakibat tidak baik bagi kesehatan dan material yang digunakan manusia, contohnya antara lain sebagai berikut :
a. pH
Air sebaiknya tidak asam dan tidak basa (netral) untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air. pH yang dianjurkan untuk air bersih adalah 6,5 – 9.
b. Besi (Fe)
Kadar besi (Fe) yang melebihi ambang batas (1,0 mg/l) menyebabkan berkurangnya fungsi paru-paru dan menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, dan kekeruhan.
c. Klorida
Klorida adalah senyawa halogen klor (Cl). Dalam jumlah banyak, klor (Cl) akan menimbulkan rasa asin, korosi pada pipa sistem penyediaan air panas. Sebagai desinfektan, residu klor (Cl) di dalam penyediaan air sengaja dipelihara, tetapi klor (Cl) ini dapat terikat pada senyawa organik dan membentuk halogen hidrokarbon (Cl-HC) banyak
diantaranya dikenal sebagai senyawa-senyawa karsinogenik. Kadar maksimum klorida yang diperbolehkan dalam air bersih adalah 600 mg/l.
d. Tembaga (Cu)
Tembaga (Cu) sebetulnya diperlukan bagi perkembangan tubuh manusia. Tetapi, dalam dosis tinggi dapat menyebabkan gejala GI, SSP, ginjal, hati, muntaber, pusing kepala, lemah, anemia, kramp, konvulsi, shock, koma dan dapat meninggal. Dalam dosis rendah menimbulkan rasa kesat, warna, dan korosi pada pipa.
e. Mangan (Mn)
Mangan (Mn) adalah metal kelabu-kemerahan. Keracunan seringkali bersifat khronis sebagai akibat inhalasi debu dan uap logam.
f. Seng (Zn)
Di dalam air minum akan menimbulkan rasa kesat dan dapat menyebakan gejala muntaber. Seng (Zn) menyebabkan warna air menjadi opalescent dan bila dimasak akan timbul endapan seperti pasir. Kadar maksimum seng (Zn) yang diperbolehkan dalam air bersih adalah 15 mg/l.
3. Syarat-syarat mikrobiologis.
Sumber- sumber air di alam pada umumnya mengandung bakteri.
Jumlah dan jenis bakteri berbeda sesuai dengan tempat dan kondisi yang mempengaruhinya. Oleh karena itu air yang digunakan untuk keperluan sehari hari harus bebas dari bakteri patogen. Bakteri golongan coli tidak merupakan bakteri golongan patogen, namum bakteri ini merupakan indikator dari pencemaran air oleh bakteri patogen.
2.2.2 Persyaratan Kuantitas
Persyaratan kuantitas dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari banyaknya air baku yang tersedia. Artinya air baku tersebut dapat digunakan untuk memenuhi
9
kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah penduduk yang akan dilayani.
Persyaratan kuantitas juga dapat ditinjau dari standar debit air bersih yang dialirkan ke konsumen sesuai dengan jumlah kebutuhan air bersih.
2.2.3 Persyaratan Kontinuitas
Air baku untuk air bersih harus dapat diambil terus menerus dengan fluktuasi debit yang relatif tetap, baik pada saat musim kemarau maupun musim hujan. Kontinuitas juga dapat diartikan bahwa air bersih harus tersedia 24 jam per hari, atau setiap saat diperlukan, kebutuhan air tersedia. Akan tetapi kondisi ideal tersebut hampir tidak dapat dipenuhi pada setiap wilayah di Indonesia, sehingga untuk menentukan tingkat kontinuitas pemakaian air dapat dilakukan dengan cara pendekatan aktifitas konsumen terhadap prioritas pemakaian air. Prioritas pemakaian air yaitu minimal selama 12 jam per hari, yaitu pada jam-jam aktifitas kehidupan, yaitu pada pukul 06.00 – 18.00 WIB.
Kontinuitas aliran sangat penting ditinjau dari dua aspek. Pertama adalah kebutuhan konsumen. Sebagian besar konsumen memerlukan air untuk kehidupan dan pekerjaannya, dalam jumlah yang tidak ditentukan. Karena itu, diperlukan pada waktu yang tidak ditentukan.Karena itu, diperlukan reservoir pelayanan dan fasilitas energi yang siap setiap saat. Sistem jaringan perpipaan di desain untuk membawa suatu kecepatan aliran tertentu. Kecepatan dalam pipa tidak boleh melebihi 0,6–1,2 m/dt. Ukuran pipa harus tidak melebihi dimensi yang diperlukan dan juga tekanan dalam sistem harus tercukupi. Dengan analisis jaringan pipa distribusi, dapat ditentukan dimensi atau ukuran pipa yang diperlukan sesuai dengan tekanan minimum yang diperbolehkan agar kuantitas aliran terpenuhi.
2.3 Kebutuhan Air bersih
Kebutuhan air bersih dan pemakaian air bersih merupakan hal pokok yang harus diketahui dalam sebuah sistem penyedian air minum. Kebutuhan air dipengaruhi oleh besarnya populasi penduduk, tingkat ekonomi, kebudayaan dan skala perkotaan.
Kebutuhan air dapat dibagi menjadi kebutuhan air domestik dan kebutuhan air non domestik.
Kebutuhan domestik meliputi semua kebutuhan air untuk keperluan penghuni rumah.
Tingkat kebutuhannya bervariasi sesuai dengan kondisi pemukiman, banyaknya penghuni rumah, karakteristik penghuni dan tidak adanya perhitungan pemakaian air.
Kebutuhan non domestik adalah kebutuhan air bersih yang digunakan untuk keperluan selain rumah tangga dan sambungan kran umum. Contoh dari kebutuhan non domestik seperti penyedian air bersih untuk perkantoran, perdangan dan fasilitas sosial.
2.4 Fluktuasi Kebutuhan Air
Kebutuhan air akan selalu berfluktuasi sesuai dengan kondisinya dari sumber air yang ada maupun dari aktifitas masyarakat. Pada umumnya kebutuhan air dibagi dalam tiga kelompok.
1. Kebutuhan harian rata-rata
Untuk kebutuhan air rata-rata yakni menyangkut pada kebutuhan domestik maupun non domestik, yang dihitung berdasarkan kebutuhan air rata-rata per orang per hari dihitung dari pemakaian air setiap jam selama 24 jam.
2. Kebutuhan pada jam puncak
Yang dimaksud kebutuhan pada jam puncak adalah pemakaian air tertinggi dalam satu hari. Kebutuhan air pada jam puncak dihitung berdasarkan kebutuhan air rata-rata dengan menggunakan faktor pengali sebagai berikut:
Kebutuhan jam puncak : (1,4 – 2,00 x kebutuhan air bersih) (Dirjen Cipta Karya Departemen Pekerjaan umum 1996 : III-6)
11
3. Kebutuhan harian maksimum
Kebutuhan harian maksimum adalah kebutuhan dari banyaknya air dalam satu tahun yang diambily paling besar. Kebutuhan harian maksimum dihitung berdasarkan kebutuhan harian rata-rata dengan menggunakan faktor pengali sebagai berikut:
harian maksimum dipakai : (1,5 x kebutuhan air bersih) (Dirjen Cipta Karya Pekerjaan Umum 1996 : III-6)
2.5 Kebocoran Air
Kebocoran air merupakan komponen mayor dari kebutuhan air. Dinegara berkembang kebocoran air bisa mencapai lebih dari 50% dari suplai air (produksi) yang ada. Untuk penentuan kebutuhan air maka analisa kebocoran air perlu dilakukan. Karena meningkatnya biaya pengadaan air bersih dan kebutuhan akan air bersih terjadi serentak.
Definisi kebocoran air adalah dimana adanya perbedaan antara jumlah air yang diproduksi oleh produsen air dan jumlah yang terjual. Jenis kebocoran air pada sistem suplai air bersih adalah sebagai berikut:
1. Kebocoran fisik Kebocoran fisik adalah kebocoran dalam sistem pipa penyaluran, kebocoran pada sambungan-sambungan pipa ditempat pemakai dan luapan pada tankitangki distribusi.
2. Kebocoran Administrasi Kebocoran administrasi meliputi kehilangan air yang dipakai oleh konsumen akan tetapi tidak bayar, atau disebabkan oleh meteran air tanpa registrasi, juga temasuk kesalahan didalam sistem pembaca.
2.6 Kehilangan Air
Kehilangan Air adalah selisih antara penyediaan air (water supply) dengan konsumsi/pemakai air (water consumtion). Pengertian mengenai kehilangan air ada tiga macam:
1. Kehilangan air rencana (unaccounted for water)
Dialokasikan untuk kelancaran operasi dan pemeliharaan fasilitas penyediaan air bersih. Yang akan diperhitungkan dengan penetapan harga air yang mana biasanya akan dibebankan kepada pemakai air (konsumen).
2. Kehilangan air percuma (leakage atau wastage)
Kehilangan air percuma adalah penggunaan dan pengelolaan air yang tidak terkendali. Kehilangan air ini diharapkan dapat diperkecil dengan penggunaan fasilitas secara baik dan benar.
3. Kehilangan air insidental
Kehilangan air insidental adalah kehilangan yang diluar kekuasaan manusia, misalnya bencana alam. Besarnya kehilangan air umumnya diambil pada suatu nilai (15-25%) dari total kebutuhan air domestik dan non domestik.
2.7 Sistem distribusi air minum
Sistem distribusi adalah sistem yang langsung berhubungan dengan konsumen, yang mempunyai fungsi pokok mendistribusikan air yang telah memenuhi syarak keseluruh daerah pelayanan. Sistem ini meliputi unsur sistem perpipaan dan perlengkapannya, hidran kebakaran, tekanan tersedia, sistem pemompaan, dan reservoir distribusi.
Sistem distribusi air minum terdiri atas perpipaan, katup-katup dan pompa yang membawa air yang telah diolah dari instalasi pengolahan menuju pemukiman, perkantoran, dan industri yang mengkonsumsi air juga termasuk dalam sistem ini adalah fasilitas penampung air yang telah diolah (reservoir distribusi) yang digunakan saat kebutuhan air lebih besar dari suplai instalasi, meter air untuk menentukan banyak air yang digunakan dan keran kebakaran.
13
Tugas pokok sistem distribusi air bersih adalah menghantarkan air bersih kepada para pelanggan yang akan dilayani dengan tetap memperhatikan faktor kualitas, kuantitas dan tekanan air sesuai dengan perencanaan awal. Faktor yang diinginkan oleh para pelanggan adalah ketersedian air yang memadai setiap waktu.
2.7.1 Reservoar
Menurut (Al-layla,1978) fungsi dari reservoar adalah:
1. Pemetaan aliran;
2. Agar aliran air yang masuk dan keluar seimbang;
3. Tempat penyimpanan air yang sudah diolah;
4. Untuk menutupi kebutuhan saat terjadi gangguan, kebutuhan puncak dan kehilangan air. Penyimpanan harus sebanding dengan pemakaian;
5. Sebagai pengatur tekanan;
6. Muka air yang bebas dipermukaan reservoar berfungsi untuk menghentikan gradien tekanan. Adanya reservoar ini akan dapat digunakan untuk membatasi tekanan diperpipaan.
Berdasarkan elevasinya reservoar dapat dibedakan menjadi:
1. Ground Reservoar
Jika tinggi muka air lebih rendah dari daerah pelayanan diperlukan pompa untuk menaikkan tekanan. Posisi diatur berdasarkan posisi instalasi.
2. Elevated Reservoar
Jika muka air di daerah pelayanan lebih tinggi dan tekanan cukup.
Elevated reservoar ditempatkan pada posisi yang tinggi atau sebagai menara air.
Penentuan kapasitas reservoar berdasarkan grafik fluktuasi pemakaian air dapat dihitung dengan persamaan (Al-layla,1978):
VR = Qrata-rata.fmaks.A%.86400 + Vkebakaran
2
defisit surplus
A%
Dimana: VR = Volume reservoar (m3)
P = Jumlah penduduk (dalam ribuan) Vkebakaran = l/menit
A% = Luas Reservoir
2.7.2 Perpipaan distribusi
Sistem perpipaan yang digunakan biasanya disesuaikan dengan karakteristik daerah pelayanan. Secara umum, pipa-pipa dalam sistem distribusi terdiri dari (Karunia, 2013):
1. Pipa induk
Merupakan pipa distribusi pada jaringan terluar yang menghubungkan blok-blok pelayanan dalam kota dari reservoar ke seluruh jaringan utama.
Dengan demikian dalam pemilihan pipa induk haruslah yang mempunyai ketahanan tinggi terhadap tekanan. Pipa ini tidak bisa dipakai untuk melayani tapping/penyadapan ke rumah-rumah.
2. Pipa cabang
Pipa cabang digunakan untuk menyadap air langsung dari pipa induk untuk dialirkan ke suatu blok pelayanan. Pipa ini berhubungan dengan pipa servis dan diameternya ditentukan berdasarkan banyaknya pipa servis yang berhubungan dengan pipa cabang tersebut. Dalam pemilihan pipa ini, sebaiknya sama dengan mutu pipa induk.
3. Pipa servis
Pipa servis yaitu pipa yang menghubungkan penyadapan air dari pipa induk ke meter air pengguna.
15
Perpipaan sangat diperlukan dalam sisten distribusi untuk mengalirkan air menuju daerah distribusi. Dalam mendesain sistem distribusi yang baru, ukuran sebuah pipa dapat diasumsikan dan disesuaikan dengan kondisi tekanan yang dihasilkan dari berbagai jenis kebutuhan air. Jika tidak memenuhi maka ukuran pipa dapat diganti sehingga sesuai dengan kondisi tekanan yang diinginkan. Jaringan perpipaan distribusi terdiri dari 2 sistem, yaitu (Karunia, 2013):
a. Feeder System
a) Sistem ini berfungsi sebagai pipa transmisi yang menggunakan tapping;
b) Sistem ini digunakan dari titik ke titik, dari rumah ke rumah.
Feeder System ini mempunyai 3 pola, yaitu:
1. Pola Cabang (Branch Pattern) a. Disebut juga open system;
b. Terdiri dari pipa induk (main feeder) yang disambungkan langsung ke secondary feeder dan disambungkan lagi dengan pipa cabang berikutnya;
c. Semakin keujung semakin kecil ukuran diameternya, sehingga kecepatan, dan tekanan air semakin besar;
d. Luas daerah pelayanan relatif kecil;
e. Jalur jalan yang ada tidak berhubungan satu dengan lainnya.
Keuntungan dari pola cabang:
a. Diameternya paling minimum sehingga lebih ekonomis (harganya lebih murah);
b. Perhitungannya mudah dan dihitung percabang.
Kerugian dari pola cabang ini:
a. Dari segi operasi banyak ditemui daerah yang mati aliran;
b. Memerlukan pipa penguras (blow off) dan rutin dilakukan, sehingga banyak terjadi kehilangan air;
Jika terjadi kebakaran secara bersamaan, aliran air tidak mencukupi karena aliran air yang searah. Pola cabang dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Keterangan : R = Reservoar A = Distribusi
Gambar 2.1 Sistem Perpipaan Distribusi Pola Cabang (Sumber: Al-Layla, 1978)
2. Pola Grid (Grid Pattern Loop) a. Disebut juga closed system;
b. Terdiri dari pipa induk dan pipa cabang yang saling berhubungan satu dengan yang lain sehingga membentuk loop (lingkaran) tanpa memiliki ujung yang mati.
c. Biasanya digunakan pada daerah yang:
a) Bentuk dan penyebaran daerah yang merata ke segala arah;
b) Jaringan jalan yang saling berhubungan;
c) Elevasi tanah yang relatif datar.
Keuntungan dari pola grid:
Jika terdapat kerusakan pada suatu bagian jaringan pipa maka pada bagian jaringan yang lain masih mendapat air.
Kerugian dari pola grid:
a. Diameter yang digunakan bukan diameter yang minimal;
b. Membutuhkan banyak katup;
A
A A
R
17
c. Perhitungannya lebih sulit Pola grid dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Sistem Perpipaan Distribusi Pola Grid (Sumber: Al-Layla, 1978)
3. Pola Kombinasi (Combination Pattern) a. Gabungan pola cabang dengan loop.
b. Bisa digunakan pada daerah layanan dengan karakteristik:
a) Kota yang sedang berkembang;
b) Bentuk perluasan/ perkembangan kota tidak teratur;
c) Jaringan jalan yang tidak seluruhnya berhubungan satu dengan yang lainnya;
d) Terdapat daerah pelayanan yang jauh/ terpencil;
e) Elevasi muka tanah bervariasi.
Pola kombinasi dapat dilihat pada Gambar 2.3
Keterangan : R = Reservoar A = Distribusi
Gambar 2.3 Sistem Perpipaan Distribusi Pola Kombinasi (Sumber: Al-Layla, 1978)
R A
A
R
A A
b. Small Distribution System
a) Disebut juga dengan sistem pipa pelayanan.
b) Terdiri dari dua pipa pelayanan, yaitu; main distributor dan secondary distributor.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.4
Keterangan : R = Reservoar
Gambar 2.4 Sistem Perpipaan Distribusi Tipe Small Distribution System (Sumber: Al-Layla, 1978)
2.7.3 Pompa
Pompa dikelompokkan atas 3 jenis yaitu:
1. Jenis putar, seperti pompa sentrifugal, mixed flow axical dan regenerative;
2. Jenis langkah positif, seperti pompa torak, pompa sudut, dan pompa tangan;
3. Jenis khusus, seperti pompa wartex, gelembung uap, dan pompa jet.
Jenis pompa yang paling banyak digunakan adalah pompa jenis putar, karena:
a. Ukurannya lebih kecil dan ringan;
b. Dapat memompa terus menerus;
c. Bekerja tanpa gejolak;
d. Konstruksi sederhana dan mudah dioperasikan.
2.7.4 Sistem Pengaliran Air Bersih
Untuk mendistribusikan air minum kepada konsumen dengan kuantitas, kualitas dan tekanan yang cukup memerlukan sistem perpipaan
main distributor secondary distributor R
19
yang baik, reservoir, pompa dan dan peralatan yang lain. Metode dari pendistribusian air tergantung pada kondisi topografi dari sumber air dan posisi para konsumen berada.
Sistem pengaliran yang dipakai adalah sebagai berikut:
a. Cara Gravitasi
Cara pengaliran gravitasi digunakan apabila elevasi sumber air mempunyai perbedaan cukup besar dengan elevasi daerah pelayanan, sehingga tekanan yang diperlukan dapat dipertahankan. Cara ini dianggap cukup ekonomis, karena hanya memanfaatkan beda ketinggian lokasi.
b. Cara Pemompaan
Pada cara ini pompa digunakan untuk meningkatkan tekanan yang diperlukan untuk mendistribusikan air dari reservoir distribusi ke konsumen. Sistem ini digunakan jika elevasi antara sumber air atau instalasi pengolahan dan daerah pelayanan tidak dapat memberikan tekanan yang cukup.
c. Cara Gabungan
Pada cara gabungan, reservoir digunakan untuk mempertahankan tekanan yang diperlukan selama periode pemakaian tinggi dan pada kondisi darurat misalnya saat terjadi kebakaran, atau tidak adanya energi. Selama periode pemakaian rendah, sisa air dipompakan dan disimpan dalam reservoir distribusi. Karena reservoir distribusi digunakan sebagai cadangan air selama periode pemakaian tinggi atau pemakaian puncak, maka pompa dapat dioperasikan pada kapasitas debit rata-rata.
2.8 Aplikasi Epanet 2.0 dalam Analisa Jaringan Distribusi Air Bersih 2.8.1 Umum
Dalam melakukan analisa jaringan perpipaan distribusi air bersih, dibutuhkan perangkat bantuan untuk mempermudah dalam melakukan analisa. Perangkat yang biasa digunakan seperti program Epanet 2.0, WaterCad 8.0, dan pipe Flow Expert 2010. Namun, diantara software-software tersebut, software Epanet yang paling mudah digunakan karena tidak memerlukan spesifikasi komputer yang tinggi (Al Amin, 2011).
Epanet adalah suatu perangkat lunak yang dikembangkan oleh Divisi Riset Air Minum dari EPA (Environmental Protection Agency) Amerika Serikat yang mensimulasikan pemodelan hidraulik dan kualitas air pada suatu sistem jaringan distribusi. Jaringan distribusi terdiri dari titik/node/junction pipa, pompa, katup dan reservoir. Didalam permodelan jaringan distribusi air, langkah pertama dimasukkan data-data tersebut diatas kemudian kondisi diawalnya, estimasi penggunaan air dan suatu set sitem pengoperasian distribusi air yang diinginkan. Selanjutnya program Epanet akan memprediksi arah dan debit aliran di tiap pipa, tekanan di tiap node, tinggi air di dalam tangki dan konsentrasi bahan kimia di sepanjang jaringan selam periode simulasi dilakukan.
Menurut Ramana, sudheer dan Rajasekhar (2015), keunggulan dari penggunaan software Epanet 2.0 untuk analisa jaringan distribusi adalah laju aliran dalam jaringan diperoleh dengan metode linear dan kehilangan tekanan akibat gesekan dihitung dengan menggunakan rumus Darcy-Weisbach atau Manning. Selain itu Software ini juga memiliki kemampuan dalam mempertimbangkan minor loses, dapat menduplikasi tuntutan yang bervariasi dari waktu ke waktu, serta dapat menangani pola permintaam yang berbeda disetiap node.
21
2.8.2 Kegunaan Program Epanet 2.0
Adapun kegunaan program Epanet yaitu:
1. Didesain sebagai alat untuk mengetahui perkembangan dan pergerakan air serta degradasi unsur kimia yang ada dalam air pipa distribusi.
2. Dapat digunakan sebagai dasar analisa dan berbagai macam sistem distribusi, detail desain, model kalibrasi hidrolik, analisa sisa khlor dan berbagai unsur lainnya.
3. Dapat membantu menentukan alternatif strategis managemen dan sistem jaringan pipa distribusi air bersih seperti:
a. Sebagai penentuan alternatif sumber / instalasi, apabila terdapat banyak sumber / instalasi.
b. Sebagai simulasi dalam menentukan alternatif pengoperasian pompa dalam melakukan pengisian reservoir maupun injeksi ke sistem distribusi.
c. Digunakan sebagai pusat treatment seperti dimana dilakukan proses khlorinasi, baik diinstalasi maupun dalam sistem jaringan.
d. Dapat digunakan sebagai penentuan prioritas terhadap pipa yang akan dibersihkan/ diganti.
Epanet merupakan analisis hidrolis yang terdiri dari:
1. Analisis ini tidak dibatasi oleh letak lokasi jaringan.
2. Kehilangan tekanan akibat gesekan (friction) dihitung dengan menggunakan persamaan Hazen-Williams, Darcy-Weisbach atau Chezy- Manning formula.
3. Disamping mayor losses, minor losses (kehilangan Tekanan di bend, elbow, fitting) dapat dihitung.
4. Model konstanta atau variabel kecepatan pompa.
5. Perhitungan energi dan biaya pompa.
6. Berbagai tipe model valve yang dilengkapi dengan shut off, check.
Pressure regulating dan valve yang dilengkapi dengan kontrol kecepatan.
7. Reservoir dalam berbagai bentuk dan ukuran..
8. Faktor fluktuasi pemakaian air.
9. Sebagai dasar operating system untuk mengontrol level air di reservoir dan waktu.
Epanet juga memberikan analisa kualitas air:
1. Model pergerakan unsur material non reaktif yang melalui jaringan tiap saat.
2. Model perubahan material reaktif dalam proses desinfektan dan sisa khlor.
3. Model unsur air yang mengalir dalam jaringan.
4. Model reaksi kimia sebagai akibat pergerakan air dan dinding pipa.
2.8.3 Input Data dalam Epanet 2.0
Data data yang dibutuhkan dalam Epanet 2.0 sangat penting sekali dalam proses analisa, evaluasi dan simulasi jaringan air bersih berbasis epanet. Input data yang dibutuhkan adalah:
1. Peta jaringan
2. Node/junction/titik dari komponen distribusi.
3. Elevasi
4. Panjang pipa distribusi 5. Diameter dalam pipa 6. Jenis pipa yang digunakan 7. Umur pipa
8. Jenis sumber (mata air, sumur bor, IPAM, dan lain lain) 9. Spesifikasi pompa (bila menggunakan pompa)
10. Bentuk dan ukuran reservoir.
11. Beban masing-masing node (besarnya tapping).
12. Faktor fluktuasi pemakaian air.
13. Konsentrasi khlor di sumber.
23
Output yang dihasilkan diantaranya adalah : 1. Hidrolik head masing - masing titik.
2. Tekanan dan kualitas air. (Epanet 2.0 Users Manual )
Dalam menghitung kehilangan tekanan pada aplikasi ini menggunakan rumus Hazen-William. Secara umum rumus Hazen-William adalah sebagai berikut:
hL =
Keterangan:
C = Koefisien Hazen-William. Untuk pipa Poly Vinyl Chloride (PVC) nilai C adalah 130
d = Diameter pipa dalam (m)
S = Kemiringan lahan hL = Headloss mayor (m) L = Panjang pipa (m)
2.9 Kerangka Konseptual
Adapun kerangka konseptual dalam penelitian ini yaitu input, proses dan output dapat di lihat pada gambar 2.5
Gambar 2.5 kerangka Konseptual PROSES
Melakukan analisa pada jaringan distribusi air bersih di wilayah pelayanan utarat khususnya wilayah
kecamatan Koto Tangah menggunakan Epanet versi 2.0
1. Untuk mengetahui tekanan dan kecepatan terhadap kinerja teknis jaringan distribusi di wilayah pelayanan pusat khususnya kecamatan Koto tangah.
2. Peningkatan cakupan atau jangkauan wilayah pelayanan khusunya wilayah kecamatan Koto Tangah.
3. Melakukan peninjauan ulang dan memberikan solusi terhadap sistem jaringan pipa distribusi air bersih.
OUTPUT 1. Peta jaringan atau peta
wilayah kecamatan Koto Tangah.
2. Kondisi exsisting kecamatan Koto Tangah mencakup elevasi daerah, tekanan awal,debit awal air bersih, sumber air yang digunakan serta jenis pipa yang digunakan.
3. Jumlah sambungan rumah kecamatan Koto Tangah
INPUT
Gambar 2.5 kerangka konseptual
24
Berdasarkan permasalahan dan tujuan, jenis penelitian ini adalah penelitian kuantitatif dengan metode deskriptif yang bertujuan untuk menemukan fakta yang sesuai dengan keadaan yang sebenarnya.
3.2 Lokasi Penelitian
Penelitian ini akan dilakukan di PDAM Kota Padang wilayah pelayanan utara tepatnya di kecamatan Koto Tangah. Waktu Penelitian dilaksanakan pada bulan juni-juli 2019.
3.3 Variabel Penelitian
Variabel penelitian adalah parameter yang akan dikaji didalam melakukan penelitian. Adapun variabel yang dibutuhkan dalam penelitian ini antara lain tekanan air dan debit air pada jaringan distribusi.
3.4 Data dan Sumber Data
Bentuk data-data yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:
3.4.1 Data Primer
Data primer merupakan data yang paling utama dalam penelitian. Data yang tekanan air.
3.4.2 Data sekunder
Data sekunder merupakan data pendukung atau data primer yang telah diolah lebih lanjut. Data dari PDAM Kota Padang yang meliputi data jumlah
25
sambungan rumah, peta jaringan PDAM, peta administratif wilayah kecamatan Koto Tangah dan data teknis PDAM serta data dari sumber lain seperti jurnal penelitian dan buku yang di perlukan dalam kegiatan penelitian ini.
3.5 Teknik Pengolahan Data
Data-data yang dikumpulkan yaitu data topografi, peta jaringan eksisting, jumlah penduduk, kapasitas dan sumber eksisting. Data-data tersebut diolah sehingga bisa didapatkan hasil yang nantinya bisa di proyeksikan menggunakan program Epanet 2.0
3.5.1 Proyeksi Jumlah Penduduk
Laju pertumbuhan penduduk digunakan untuk meninjau pertumbuhan penduduk suatu daerah yang akan digunakan untuk perencanaan kebutuhan air.
Rumus Rasio jumlah penduduk :
r =
n PnPo in
x 100%
Dengan :
r = angka pertumbuhan penduduk per tahun (%) Pn = jumlah penduduk setelah tahun ke-n (jiwa) Po = jumlah penduduk saat ini (jiwa)
n = jumlah tahun proyeksi (tahun)
1. Metoda Geometri
Persamaan yang digunakan untuk memprediksi jumlah penduduk dengan metode Geometrik ialah (Pedoman/Petunjuk Teknik dan Manual Sistem Penyediaan Air Minum Perkotaan) :
Pn = Po (1+r)n Dengan :
Pn = jumlah penduduk setelah tahun ke-n (jiwa) Po = jumlah penduduk saat ini (jiwa)
r = angka pertumbuhan penduduk per tahun (%) o = jumlah tahun proyeksi (tahun)
2. Metode Aritmatika
Prediksi jumlah penduduk dengan metode ini didasarkan pada angka pertambahan penduduk per tahun. Rumusan yang digunakan adalah (Pedoman/Petunjuk Teknik dan Manual Sistem Penyediaan Air Minum Perkotaan) :
Pn = Po (1 + r.n) Dengan :
Pn = jumlah penduduk setelah tahun ke-n (jiwa) Po = jumlah penduduk saat ini (jiwa)
r = angka pertumbuhan penduduk per tahun (%) n = jumlah tahun proyeksi (tahun)
27
3. Metoda eksponensial
Perkiraan jumlah penduduk berdasarkan metode Eksponensial dapat didekati dengan persamaan berikut (Pedoman/Petunjuk Teknik dan Manual Sistem Penyediaan Air Minum Perkotaan) :
Pn = Po.er.n Dengan :
Pn = jumlah penduduk setelah tahun ke-n (jiwa) Po = jumlah penduduk saat ini (jiwa)
r = angka pertumbuhan penduduk per tahun (%) n = jumlah tahun proyeksi (tahun)
e = bilangan logaritma natural (2,7182818)
3.5.2 Perhitungan proyeksi kebutuhan air bersih
Berikut adalah perhitungan kebutuhan air bersih pada Kecamatan Koto Tangah.
1. Jumlah Penduduk tahun n = … jiwa 2. Jumlah SR = jumlah penduduk / 5
2. Persentase layanan tahun n direncanakan sebesar 30%, sehingga jumlah penduduk yang dilayanani adalah :
= h x 30%
= h x 0,3
= ... jiwa
4. Target pelayanan air bersih pada tahun ke- n
= target % layanan tahun ke- n - % target tahun n h
5. Kebutuhan air domestik (Qd) tahunh n
Qd = jumlah penduduk * kebutuhan air* (presentase/100)
= … jiwa * 120 ltr/org/hr * (n/100)
= … ltr/hr
6. Kebutuhan non domestik (Qnd) Qnd = 30%*Qd
= 30* n ltr/hr
= … ltr/hr 7. Kebutuhan sosial (Qs)
Qs =10% *Qd
= 0,1 * n ltr/hr
= … ltr/hr 8. Total kebutuhan air
Q = Qd + Qnd +Qs
= … ltr/hr
9. Total kebutuhan harian rerata dengan tingkat kehilangan air 30%
Qr = total kebutuhan + (kebutuhan total *30%)
= … ltr/hr
9. Kebutuhan air harian maksimum (Qmax) Qmax = 1,2 * Qr
= … ltr/hr
29
10. Kebutuhan air jam puncak (Qpeak) Qpeak = 1,2 * Qr
= 1.2 * n ltr/hr
= n ltr/hr = … ltr /dt 3.6 Kerangka metodologi
co
Pengolahan data
Analisis Data Pengumpulan Data
Data Primer
wawancara dengan pihak terkait dan pengamatan serta pengukuran langsung saat survei lapangan.
Data Sekunder:
data sambungan rumah, peta jaringan PDAM Kota Padang wilayah pelayanan selatan, data pelanggan, data teknis PDAM
Studi Literatur Survey Lapangan
Identifikasi Masalah
Batasan Masalah Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian Mulai
A
Gambar 3.1 Kerangka Metodologi Evaluasi Data
Kesimpulan dan Saran A
31
BAB IV
Analisa Data dan Pembahasan 4.1. Analisa Data
4.1.1. Data jumlah penduduk
Dalam menghitung kebutuhan air diperlukan data jumlah penduduk yang dilayani. Data jumlah penduduk kecamtan Koto Tangah. Data jumlah penduduk kecamatan Koto Tangah adalah sebagai berikut:
Tabel 4.1 jumlah penduduk kecamatan Koto Tangah tahun
2013 2014 2015 2016 2017
173.004 178.456 182.296 186091 189791
Sumber: BPS kecamatan koto tangah dalam angka
4.1.2. Rasio Pertumbuhan Penduduk
Rasio Pertumbuhan penduduk berguna untuk meninjau pertumbuhan penduduk suatu daerah untuk perencanaan kebutuhan air. Rasio pertumbuhan penduduk berdasarkan jumlah penduduk yang ada dari tahun 2013-2017.
Contoh perhitungan rasio pertumbuhan pendudukdi kecamatana Koto Tangah:
Diket:
Jumlah penduduk tahun 2010 = 173044 Jumlah penduduk tahun 2017 = 189791 Jangka waktu = 5 tahun
Rasio pertumbuhan dapat dihitung menggunakan rumus contohnya rumus geometri yaitu Pn=Po(1+r)n ,
Dari perhitungan didapat rasio pertumbuhan penduduk (r)=1,84%
4.1.3. Proyeksi jumlah penduduk
Dalam merencanakan kebutuhan air bersih 5 tahun kedepan dibutuhkan data penduduk 5tahun kedepan.dalam memproyeksikan jumlah penduduk digunakan 3 metode yaitu metoda geometri, aritmatika, dan eksponensial.
Metoda Geometri : Untuk tahun 2017 Pn = 190.133 jiwa, Untuk tahun 2022 Pn = 191.505 jiwa. Metode Aritmatika : Untuk tahun 2017 Pn = 193.207 jiwa, Untuk tahun 2022 Pn = 206.872 jiwa. Metoda eksponensial : Untuk tahun 2017 Pn = 193.238 jiwa.
Untuk tahun 2022 Pn = 207.664 jiwa.
4.1.4. Perhitungan proyeksi kebutuhan air bersih
Berikut adalah perhitungan kebutuhan air bersihpada Kecamatan Koto Tangahuntuk tahun 2017 dan 2022.
A. Proyeksi kebutuhan air bersih tahun 2017 1. Jumlah Penduduk tahun 2017 = 189.791 jiwa 2. Jumlah SR = 37.958 unit
3. Persentase layanan tahun 2017 direncanakan sebesar 30%, sehingga jumlah penduduk yang dilayanani adalah = 56.937 jiwa
4. Target pelayanan air bersih pada tahun 2022 = 6,3%
5. Kebutuhan air domestik (Qd) tahun 2017 Kecamatan Koto Tangah Qd= 15.942.444. ltr/hr
6. Kebutuhan non domestik (Qnd) = 4.782.733 ltr/hr 7. Kebutuhan sosial (Qs) = 478.273,32 ltr/hr
8. Total kebutuhan air = 21.203.450,32 ltr/hr
9. Total kebutuhan harian rerata dengan tingkat kehilangan air 30%
Qr = 27.564.485,416 ltr/hr
33
10. Kebutuhan air harian maksimum (Qmax) Qmax = 33.077.382,50 ltr/hr = 382,84 ltr/dt
11. Kebutuhan air jam puncak (Qpeak) Qpeak = 33.077.382,50 ltr/hr = 382,84 ltr /dt
B. Proyeksi kebutuhan air bersih tahun 2022 1. Jumlah Penduduk tahun 2022 = 201.572 jiwa 2. Jumlah SR=40.314 unit
3. Persentase layanan tahun 2022 direncanakan sebesar 30%, sehingga jumlah penduduk yang dilayanani adalah = 60.472 jiwa
4. Target pelayanan air bersih pada tahun 2022 = 17,5%
5. Kebutuhan air domestik (Qd) tahun 2022 Kecamatan Koto Tangah Qd =16.932.048 ltr/hr
6. Kebutuhan non domestik (Qnd)= 5.079.614 ltr/hr 7. Kebutuhan sosial (Qs) = 507.961 ltr/hr
8. Total kebutuhan air Q= 22.519.623,4 ltr/hr
9. Total kebutuhan harian rerata dengan tingkat kehilangan air 30%
Qr =29.275.510,42 ltr/hr
9. Kebutuhan air harian maksimum (Qmax) Qmax = 35.139.612,504 ltr/hr = 406,604 ltr/dt 10. Kebutuhan air jam puncak (Qpeak)
Qpeak = 35.139.612,504 ltr/hr = 406,604 ltr /dt 4.2. Pembahasan
Berdasarkan pemakaian air bersih pada tahun 2017 , dalam hal ini konsumsi air bersih oleh penduduk ditambah dengan penggunaan air bersih untuk keperluan
Kota Padang wilayah Utara sekitar 302,987 ltr /dt. Oleh karena itu PDAM Kota Padang wilayah Utara harus melakukan penambahan debit sebesar 79,855ltr /dt.
Dalam penentuan perkiraan jumlah penduduk sampai tahun 2017 menggunakan metode Last-Square karena menghasilkan jumlah perkiraan penduduk yang paling besar. Di mana pada kenyataanya untuk menghitung/memperkirakan jumlah penduduk menggunakan metode geometri.
Gambar 4.1 Jaringan Distribusi eksisting tahun 2017.
Berdasarkan hasil perhitungan pemakaian air bersih pada tahun 2022 , dalam hal ini konsumsi air bersih oleh penduduk ditambah dengan penggunaan air bersih untuk keperluan lainnya, maka total kebutuhan air bersih untuk penduduk Koto Tangah sampai tahun 2022 adalah sebesar 406,604 ltr /dt.
35
Gambar 4.2 Jaringan Distribusi pada tahun 2022.
41 5.1. KESIMPULAN
1. Sistiem distribusi untuk eksisting tidak mencukupiTotal Kebutuhan harian rata-rata pada tahun 2017 adalah 27.564.485,416 ltr/hr, kebutuhan maksimum 382,84 ltr/dt.
2. kebutuhan harian rata-rata pada tahun 2022 adalah 29.275.510,42 ltr/hr, kebutuhan maksimum 406,604 ltr/dt. PDAM belum dapat mengalirkan air secara kontinu pada pelanggan karena banyak pelanggan yang tidak mendapat air pada saaat jam puncak.
5.2. SARAN
Dalam Studi ini ada beberapa saran yang dapat direkomendasikan yaitu, PDAM sebaiknya menambahkan IPA baru dan pompa buster untuk mencukupi kebutuhan air maks yang ada di kecamatan Koto Tangah dan mengevaluasi kembali jaringan distribusi yang ada sekarang.
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Anonim 2007.Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No: 18/PRT/M/2007 Tentang Penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum. Jakarta:
Departemen Pekerjaan Umum.
Mays, Lary W. 2000.Water DistributionSystem Hand Book. New ork: Mc.
Graw Hill
.
Ifenceradjaudjujemri. 2014. EvaluasiJaringanPerpipaanDistribusi Air BersihDaerah LayananAmelimabuKecamatanKatikutana SelatanKabupaten Sumba Tengah,TugasAkhir, Malang:
FakultasTeknikSipildanperancanganInstituTeknologiNasional Malang Yulianaarivai, dkk, Evaluasi system distribusi dan rencana peningkatan
pelayanan air bersih PDAM kota Gorontalo, JurnalSMARTek Lowi. A Rosman, 2000. Epanet 2 User Manual, Water suply and water
resources Division National Risk Management Research Laboratory, Cincinati, OH 45268 US
Anonim 2018, Kecamatan Koto Tangah dalam Angka, Badan Pusat statistik Kota Padang. Padang
Linsley, Ray K, dan Yoseph B. Franzini. 1996. Teknik Sumer daya Air. Jakarta:
Erlagga
1. Metoda Geometri
Proyeksi jumlah penduduk pada tahun 2017 dan tahun yang akan datang (Pn) dengan menggunakan rumus metode Geometri adalah sebagai berikut :
Perhitungan proyeksi penduduk kecamatan Koto Tangah tahun 2017 dan tahun 2022:
Diket:
Jumlah penduduk akhir tahun data (Po) = 189791 jiwa
Angka laju pertumbuhan rata-rata (r) = 0,018
Jangka waktu tahun data (n) = 1 dan 5 tahun
Penyelesaian
1. Untuk tahun 2017 Pn = Po (1+r)n
Pn = 189791 (1+0,018)1 Pn = 190.133 jiwa 2. Untuk tahun 2022 Pn = Po (1+r)n
Pn = 189791 (1+0,018)5 Pn = 191.505 jiwa
2. Metode Aritmatika
Proyeksi jumlah penduduk pada tahun 2017 dan tahun yang akan datang(Pn), menggunakan rumus metode Aritmatika adalah sebagai berikut.
Perhitungan proyeksi penduduk kecamatan Koto Tangah tahun 2017 dan tahun 2022.
Diket:
Jumlah penduduk akhir tahun data (Po) = 189791 jiwa Angka laju pertumbuhan rata-rata (r) = 0,018
Jangka waktu tahun data (n) = 1 dan 5 tahun
Penyelesaian :
1. Untuk tahun 2017 Pn = Po (1 + r.n)
Pn = 189791 (1 + 0,018 x 1) Pn = 193.207 jiwa
2. Untuk tahun 2022 Pn = Po (1+r.n)
Pn = 189791 (1+0,018 x 5) Pn = 206.872 jiwa
3. Metoda eksponensial Diket:
Jumlah penduduk akhir tahun data (Po) = 189791 jiwa Angka laju pertumbuhan rata-rata (r) = 0,018
Pn = Po.er.n
Pn = 189791 x 2,71830,018 x 1 Pn = 193.238 jiwa
2. Untuk tahun 2022 Pn = Po.er.n
Pn = 189791 x 2,71830,018 x 5 Pn = 207.664 jiwa
Lampiran II
Perhitungan proyeksi kebutuhan air bersih
A. Proyeksi kebutuhan air bersih tahun 2017 1. Jumlah Penduduk tahun 2017 = 189.791 jiwa 2. Jumlah SR= jumlah penduduk / 5
= 189.791/ 5
= 37.958 unit
3. Persentase layanan tahun 2017 direncanakan sebesar 30%, sehingga jumlah penduduk yang dilayanani adalah :
= h x 30%
=189.791 x 0,3
=56.937 jiwa
4. Target pelayanan air bersih pada tahun 2022
=tareget % layanan 2022 - % target 2017 h
= h-1 = 6,3%
100%-300%
Berdasarkan perhitungan di atas, maka target persentase layanan tiap tahun ditetapkan sebesar 6,3 % sehingga tahun 2022 target persentase proyeksi layanan tercapai.
5. Kebutuhan air domestik (Qd) tahun 2017 Kecamatan Koto Tangah Qd = jumlah penduduk * kebutuhan air* (presentase/100)
= 189.791 jiwa * 120 ltr/org/hr * (70/100)
= 15.942.444. ltr/hr 6. Kebutuhan non domestik (Qnd)
7. Kebutuhan sosial (Qs) Qs =10% *Qd
= 0,1 * 4.782.733 ltr/hr
= 478.273,32 ltr/hr 8. Total kebutuhan air
Q = Qd + Qnd +Qs
= 15.942.444 + 4.782.733 + 478.273,32
= 21.203.450,32 ltr/hr
9. Total kebutuhan harian rerata dengan tingkat kehilangan air 30%
Qr = total kebutuhan + (kebutuhan total *30%)
= 21.203.450,32 + (21.203.450,32 * 0.3)
= 27.564.485,416 ltr/hr 10. Kebutuhan air harian maksimum (Qmax)
Qmax = 1,2 * Qr
= 1,2 * 27.564.485,416 ltr/hr
= 33.077.382,50 ltr/hr = 382,84 ltr/dt 11. Kebutuhan air jam puncak (Qpeak)
Qpeak= 1,2 * Qr
= 1.56 * 27.564.485,416 ltr/hr
=33.077.382,50 ltr/hr = 382,84 ltr /dt
B. Proyeksi kebutuhan air bersih tahun 2022 1.Jumlah Penduduk tahun 2022 = 201.572 jiwa 2. Jumlah SR = jumlah penduduk / 5
= 201.572/ 5
= 40.314 unit
3. Persentase layanan tahun 2022 direncanakan sebesar 30%, sehingga jumlah penduduk yang dilayanani adalah :
= h x 30%
=201.572 x 0,3
=60.472 jiwa
4. Target pelayanan air bersih pada tahun 2022
= target % layanan 2022 - % target 2017 h-1
= 100%-30% = 17,5%
5-1
Berdasarkan perhitungan di atas, maka target persentase layanan tiap tahun ditetapkan sebesar 17,5% sehingga tahun 2022 target persentase proyeksi layanan tercapai.
5. Kebutuhan air domestik (Qd) tahun 2022 Kecamatan Koto TangaH Qd= jumlah penduduk * kebutuhan air* (presentase/100)
= 201.572 jiwa * 120 ltr/org/hr * (70/100)
= 16.932.048 ltr/hr 6. Kebutuhan non domestik (Qnd)
7. Kebutuhan sosial (Qs) Qs =10% *Qd
= 0,1 * 5.079.614 ltr/hr
= 507.961 ltr/hr
8. Total kebutuhan air
R = Qd + Qnd +Qs
= 16.932.048 + 5.079.614 + 507.961
= 22.519.623,4 ltr/hr
9. Total kebutuhan harian rerata dengan tingkat kehilangan air 30%
Qr = total kebutuhan + (kebutuhan total *30%)
= 22.519.623,4+ (22.519.623,4 * 0.3)
= 29.275.510,42 ltr/hr 10. Kebutuhan air harian maksimum (Qmax)
Qmax = 1,2 * Qr
= 1,2 * 29.275.510,42 ltr/hr
= 35.139.612,504 ltr/hr = 406,604 ltr/dt 11. Kebutuhan air jam puncak (Qpeak)
Qpeak = 1,2 * Qr
= 1.2 * 29.275.510,42 ltr/hr
=35.139.612,504 ltr/hr = 406,604 ltr /dt
Pipa jaringan distribusi kecamatan Koto Tangah tahun 2017
Pipa jaringan distribusi kecamatan Koto Tangah tahun 2017
Pipa jaringan distribusi kecamatan Koto Tangah tahun 2017
Pipa jaringan distribusi kecamatan Koto Tangah tahun 2022
Pipa jaringan distribusi kecamatan Koto Tangah tahun 2022
Pipa jaringan distribusi kecamatan Koto Tangah tahun 2022
BIODATA WISUDAWAN/TI
No. Urut :
Nama : Darmadi Jenis Kelamin : Laki-laki
Tempat/Tgl Lahir : Padang / 4 Mei 1966 Nomor Pokok
Mahasiswa
: 1610024428020
Program Studi : Teknik Lingkungan Tanggal Lulus : 15 Juli 2019
IPK : 2,87
Predikat Lulus : Memuaskan
Judul Skripsi : Evaluasis Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih di Kecamatan Koto Tangah
Dosen Pembimbing : 1. Yaumal Arbi, M.T 2. Nofriya, S.T M.Si Asal SMTA : AKATIRTA Magelang Nama Orang Tua : 1. Hasan Basri
2. Mawarni
Alamat /Telp/Hp : Jln. Belakang Akbid gunung panggilun Padang 082170055540
darmadi0405@gmail.com
LEMBARAN KONSULTASI
Nama : Darmadi
NPM : 1610024428020
Program Studi : Teknik Lingkungan
Judul Laporan :“ Evaluasi Sistem Distribusi Air Bersih di Kecamatan Koto Tangah ”
No Tanggal Catatan / Saran / Perbaikan Paraf
1.
2
3
4
5
6
7
5 April 2019
19 April 2019
10 Mei 2019
8 Juni 2019
22 Juni 2019
28 Juni 2019
4 Juli 2019
1. Tambahkan jurnal sesuai judul 2. Tambahkan tujuan penelitian 3. Perbaiki penulisan
1. Tambahkan jurnal untuk revisi 2. Buat ringkasan kelima jurnal
1. Acc Seminar
1. Perbaiki Latar belakang 2. Perbaiki identifikasi masalah 3. Tambahkan landasan teori 4. Perbaiki penulisan
1. Tambahkan landasan teori
Acc Seminar Proposal
1. Tambahkan latar belakang 2. Perbaiki rumusan masalah
Padang, September 2019 Dosen Pembimbing I
( Yaumal Arbi, MT )
LEMBARAN KONSULTASI
Nama : Darmadi
NPM : 1610024428020
Program Studi : Teknik Lingkungan
Judul Laporan :“ Evaluasi Sistem Distribusi Air Bersih di Kecamatan Koto Tangah ”
No Tanggal Catatan / Saran / Perbaikan Paraf
1.
2
3
4
5
6
7
8 April 2019
15 April 2019
15 Mei 2019
10 Juni 2019
17 Juni 2019
28 Juni 2019
4 Juli 2019
1. Tambahkan jurnal sesuai judul 2. Tambahkan tujuan penelitian 3. Perbaiki penulisan
1. Tambahkan jurnal untuk revisi 2. Buat ringkasan kelima jurnal
1. Acc Seminar
1. Perbaiki Latar belakang 2. Perbaiki identifikasi masalah 3. Tambahkan landasan teori 4. Perbaiki penulisan
1. Tambahkan landasan teori
Acc Seminar Proposal
1. Tambahkan latar belakang 2. Perbaiki rumusan masalah
Padang, September 2019 Dosen Pembimbing II
( Nofriya ST, M.Si )
