BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Konsep Metodologi Penelitian
Langkah penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada diagram alir penelitian pada Gambar 3.1.
Tinjauan Pustaka
Pengumpulan Data
Selesa Mula
Observasi Lapangan
Pengolahan Data: a) Data distribusi air
b) Konsumsi Resmi & Kehilangan air
Penyusunan Neraca Air
Perhitungan
Infrastructure Leakage Index (ILI)
Analisis dan Pembahasan
Simpulan dan Saran Data Primer
a) Pola pemakaian air b) Tekanan
c) Akurasi meter
Data Sekunder a) Kondisi Eksisting b) Panjang Pipa
3.2 Metode Penelitian
Penelitian mengenai analisis tingkat kehilangan air ini merupakan penelitian kuantitatif. Penelitian kuantitatif berupa observasi atau tinjauan langsung ke lapangan berupa wawancara terhadap narasumber yaitu dari pihak PDAM Tirta Uli dan pengukuran langsung di Perumahan Karang Sari Permai. Analisis tingkat kehilangan air disusun berdasarkan studi literatur dengan memanfaatkan data-data di lapangan berupa perhitungan tingkat kehilangan air,penyusunan neraca air,serta menghitung nilai ILI pada kawasan tersebut.
3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian 3.3.1 Lokasi
Penelitian akan dilakukan langsung di PDAM Tirta Uli dan Perumahan Karang Sari Permai. Berupa wawancara langsung terhadap pihak PDAM dan pengukuran di Perumahan Karang Sari Permai.
3.3.2 Waktu
Pengumpulan data primer dilakukan di Perumahan Karang Sari Permai yang mencakup pola pemakaian air, pengukuran tekanan yang dilakukan pada 3 titik yang berbeda pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai serta akurasi meter pelanggan yang dilakukan selama 4 hari. Untuk menghitung pola pemakaian air dilakukan selama 1 hari. Pengukuran tekanan dilakukan selama 1 hari. Dan pengukuran akurasi meteran dilakukan selama 2 hari.
3.4 Pengumpulan Data
Pengumpulan data pada penelitian ini akan dilakukan dengan beberapa cara, yaitu:
1. Observasi Langsung
Kegiatan observasi langsung dilaksanakan untuk mengetahui kondisi eksisting dari instalasi PDAM Tirta Uli.
2. Wawancara
Hasil dari wawancara dicatat dan dijadikan bahan dan sumber informasi mengenai kondisi eksisting di lokasi penelitian.
3. Studi Literatur
Studi literatur atau tinjauan kepustakaan bertujuan untuk mendapatkan dasar teori, rumus, dan data yang mendukung selama pengerjaan penelitian. Adapun studi literatur diperoleh dari berbagai sumber seperti buku, jurnal, internet, dll.
4. Data Primer
Data primer didapat langsung saat melakukan penelitian di lapangan. Adapun data primer yang dibutuhkan dalam penelitian ini antara lain:
a) Pola pemakaian air
Pada penelitian ini dilakukan pengecekan terhadap pola pemakaian air yang bertujuan untuk mengetahui besarnya debit air yang masuk ke wilayah pelayanan Perumahan Karang Sari Permai. Dengan cara melakukan pencatatan pada water meter induk yang terletak sebelum masuk kepada daerah pelayanan setiap 1 jam sekali selama 24jam.
b) Pengukuran tekanan rata-rata
Pengukuran tekanan dilakukan untuk mengetahui besarnya tekanan rata-rata pada daerah pelayanan. Pengukuran tekanan dilakukan dari mulai pukul 09.00 WIB – 23.00 WIB. Pengukuran tekanan dilakukan pada 3 titik yang berbeda dengan menggunakan alat manometer. Pengukuran tekanan dilakukan pada awal (di dekat water meter induk), di tengah pipa distribusi dan di akhir pipa distribusi. Data tekanan rata-rata diperlukan untuk mencari nilai MAAPL (Minimum Achievable Annual Physical Losses)
Gambar 3.3 Pengukuran Tekanan di Perumahan Karang Sari Permai
c) Akurasi meter pelanggan
Gambar 3.4 Wadah Uji Akurasi Meter (105 liter)
Untuk mereduksi sampel akurasi meter,berdasarkan KEPUTUSAN MENTERI PERINDUSTRIAN DAN PERDAGANGAN REPUBLIK INDONESIA NOMOR : 635/MPP/KEP/10/2004 Pasal 6 menyatakan bahwa : masa berlaku tanda tera yang sah untuk meteran air sejak pemasangan adalah 5 tahun 11 bulan.
Sampling uji akurasi meter pelanggan dilakukan dengan cara melakukan pengecekan dengan mengambil sampel sebanyak 1 buah mewakili setiap gang. 1 buah sampel mewakili setiap gang dianggap cukup dikarenakan pengambilan volume air dalam 1 sampel tergolong sangat banyak (105 liter).
5. Data Sekunder
a) Kondisi eksisting
Data kondisi eksisting merupakan data kondisi PDAM Tirta Uli Pematang Siantar berupa data operasi pengolahan,sistem perpipaan dan data site plan daerah pelayanan Perumahan Karang Sari Permai.
b) Debit
Data debit digunakan untuk mengetahui jumlah air yang hilang. Data debit berupa data distribusi air selama tahun 2016. Data distribusi merupakan pencatatan debit/distribusi pada water meter induk selama sebulan sekali selama setahun.
c) Panjang pipa
Data panjang pipa diperlukan untuk menghitung nilai Minimum Achievable Annual Physical Losses (Kehilangan Fisik yang Dapat Dicapai secara Minimal/MAAPL). Data panjang pipa didapatkan pada bagian perencanaan dan pengembangan PDAM Tirta Uli.
d) Jumlah sambungan pelanggan
Data jumlah sambungan pelanggan diperlukan untuk menghitung nilai Minimum Achievable Annual Physical Losses (Kehilangan Fisik yang Dapat Dicapai secara Minimal/MAAPL).
e) Jumlah air yang terjual
Data jumlah air yang terjual digunakan untuk menghitung pemakaian rata-rata air selama 1 tahun. Jumlah air yang terjual merupakan jumlah air yang tercatat dalam rekening tagihan. Dengan demikian dapat dihitung persen kehilangan air berdasarkan rumus sebagai berikut:
... (3.1) Dimana:
H = kehilangan atau kebocoran air (%) D = jumlah air yang didistribusikan (m3)
3.5 Pengolahan dan Analisis Data
Data yang sudah diperoleh kemudian diolah dan dianalisis kemudian dilakukan pembahasan sesuai dengan studi literatur. Adapun pengolahan dan analisis data pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:
1. Penyusunan Neraca Air
Neraca air merupakan metode yang digunakan untuk mengetahui nilai kehilangan air. Data yang diperlukan untuk menghitung neraca air seperti konsumsi berekening, jumlah sambungan dan tekanan rata-rata. Langkah-langkah menyusun neraca air, yaitu:
a) Langkah 1: Menentukan volume input sistem Volume input rata-rata pada sistem tahun 2016.
b) Langkah 2: Menentukan konsumsi resmi
Merupakan jumlah air yang terjual (konsumsi resmi) pada tahun 2016.
c) Langkah 3: Menaksir kehilangan non-fisik
Persen kehilangan air dikali dengan debit rata-rata yang masuk.
d) Langkah 4: Menghitung kehilangan fisik
Kehilangan fisik = Volume input sistem – Konsumsi resmi ... (3.2)
e) Langkah 5: Mengukur komponen-komponen kehilangan fisik
Kehilangan fisik seperti kebocoran pada pipa distribusi dan transmisi kebocoran dan luapan dari tangki-tangki penyimpanan perusahaan air minum kebocoran di pipa dinas hingga ke meter pelanggan.
f) Langkah 6: Analisis kehilangan fisik Penyusunan neraca air sudah terbentuk.
2. Perhitungan Indeks Kebocoran Infrastruktur (Infrastructure Leakage Index/ILI)
a) Langkah 1: Menghitung MAAPL
MAAPL (liter/hari) = [18 x Lm + (0.8 x Nc + 25 x Lp) x P] ... (3.3)
Dimana:
MAAPL = Minimum Achievable Annual Physical Losses (Kehilangan Fisik yang Dapat Dicapai secara Minimal) (liter/hari)
Lm = panjang pipa utama (km)
Nc = jumlah sambungan pipa pelanggan Lp = total panjang pipa pelanggan (km) P = tekanan rata-rata (m)
b) Langkah 2: Menghitung CAPL (dari neraca air)
CAPL (liter/tahun) = Kehilangan Fisik ... (3.4)
Dimana:
CAPL = Current Annual of Physical Losses (Volume Tahunan Kehilangan Fisik) (liter/tahun).
c) Langkah 3: Menghitung ILI (CAPL/MAAPL)
ILI = CAPL/MAAPL ... (3.5)
Dimana:
ILI = Infrastructure Leakage Index (Indeks Kebocoran Infrastruktur)
CAPL = Current Annual of Physical Losses (Volume Tahunan Kehilangan Fisik) (liter/tahun)
MAAPL = Minimum Achievable Annual Physical Losses (Kehilangan Fisik yang Dapat Dicapai secara Minimal) (liter/hari)
Catatan: Karena merupakan satu rasio, ILI tidak mempunyai satuan dan dengan demikian membantu pembandingan antar perusahaan air minum dan negara-negara yang menggunakan berbagai satuan pengukuran yang berbeda (Farley et al., 2008).
Apabila pelayanan didistribusi tidak 24 jam, buat penyesuaian untuk intermittent supply dengan membagi MAAPL dengan angka rata-rata jam pelayanan per hari. Misal, apabila didapatkan MAAPL 600.000 m3/tahun, sedangkan jam operasi hanya 18 jam, maka
MAAPL sebenarnya adalah : (18/24) x 600.000 m3/tahun = 450.000 m3/tahun.
e) Langkah 5: Membandingkan ILI dengan matriks target kehilangan fisik (Tabel 2.2 di Bab II).
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pola Pemakaian Air
Pola pemakaian air pada Perumahan Karang Sari Permai dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut ini:
Tabel 4.1 Pola Pemakaian Air
WAKTU
(PUKUL) STAND METER PEMAKAIAN DEBIT RATA-RATA
Keterangan:
Pada tabel 4.1 dapat dilihat bahwa pola pemakaian air pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai dengan pemakaian air paling banyak pada pukul 17.00 WIB – 18.00 WIB dengan pemakaian sebesar 42,5 m³/jam. Sedangkan pemakaian minimum berada pada pukul 19.00 WIB - 20.00 WIB dengan pemakaian sebesar 6 m³/jam. Pada pukul 00-02.00 WIB pompa dalam keadaan mati dan tidak ada pemakaian sama sekali.
Adapun mencari debit rata-rata adalah:
jam
Kehilangan air dapat dinyatakan sebagai selisih antara volume yang didistribusikan terhadap volume air yang diterima atau dikonsumsi oleh masyarakat berdasarkan data DRD (daftar rekening yang ditagih).
Besarnya volume air yang didistribusikan dihitung berdasarkan pencatatan angka pada water meter induk yang dilakukan secara rutin setiap bulannya. Water meter induk pada Perumahan Karang Sari Permai baru dipasang sejak 25 September 2016 sehingga baru dilakukan 3 kali pencatatan sampai pada 25 Desember 2016.
Data water meter induk dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut ini: = Jam Puncak
Tabel 4.2 Data Water Meter Induk
Tanggal Stand Meter Awal Stand Meter Akhir Jumlah Air yang Disuplai
25/10/2016 0 17121 17121
25/11/2016 17121 36973 19852
25/12/2016 36973 53463 16490
Rata rata Pemakaian 17821
Sumber: PDAM Tirta Uli, 2016
Di Perumahan Karang Sari Permai terdapat 745 SR (sambungan rumah) pelanggan yang harus dilayani. Untuk mencari tingkat kehilangan airnya, maka diperlukan data daftar rekening yang ditagih (DRD). Data daftar rekening yang ditagih dapat dilihat pada Lampiran 2.
4.2.1 Menghitung Tingkat Kehilangan Air
Data distribusi air PDAM Tirta Uli pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut:
Tabel 4.3 Data Distribusi Air
Jumlah Air yang didistribusikan
( m³/bulan )
Jumlah air yang tercatat dalam rekening tagihan ( m³/bulan)
17821 11792
Sumber: PDAM Tirta Uli, 2016
Berdasarkan pada data distribusi air,maka tingkat kehilangan air pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai dapat dicari dengan menggunakan rumus:
100%
Diketahui:
Kehilangan air dalam m³ dapat dinyatakan sebagai berikut: 33,83 % x 17821 (m³/bulan) = 6.029 m³/bulan
4.2.2 Menghitung Kerugian akibat Kehilangan Air
Kehilangan air berdampak terhadap kerugian finansial. Kerugian materil yang dialami oleh PDAM Tirta Uli pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai dinyatakan berdasarkan harga tarif air rata-rata dikali dengan besarnya air yang hilang.
Harga tarif air rata-rata dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut ini:
Tabel 4.4 Data Tarif Air
Total Harga Air Jumlah Air yang didistribusikan (m³/bulan)
43039995 11792
Sumber: PDAM Tirta Uli, 2016
Besarnya kerugian finansial yang dialami dapat dihitung dengan mencari harga tarif rata-rata air pada Perumahan Karang Sari Permai. Harga tarif didapat dengan cara membagi dari total harga air dengan total air yang didistribusikan dikarenakan jenis tarif pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai berbeda-beda.
Harga tarif air rata-rata =
Total Kerugian = Rp.3.649,93/m³ x total kehilangan air
= Rp.3.649,93/m³ x 6.029 m³/bulan
=Rp.22.005.427,97/bulan = Rp.733.514,26/hari
= Rp.264.065.135,64/tahun
Total kerugian yang dialami oleh PDAM Tirta Uli akibat kehilangan air adalah Rp.264.065.135,64/tahun.
4.3 Menyusun Neraca Air
Neraca air merupakan audit air yang paling sederhana. Penyusunan neraca air berdasarkan pada data data,pengamatan serta survei langsung saat berada di lapangan. Neraca air menunjukkan tingkatan ataupun besaran kehilangan air baik fisik maupun non-fisik.
Volume suplai air ke dalam sistem = Jumlah air rata-rata yang didistribusikan selama satu tahun = 17.821 m3/bulan
Konsumsi Resmi = Jumlah air rata rata yang diterima oleh masyarakat = 11.792 m3/bulan
Kehilangan Air = Volume air yang disuplai ke dalam sistem – Konsumsi resmi = 6.029 m3/bulan
Konsumsi Resmi Berekening = Jumlah air yang masuk dan tercatat di meteran pelanggan = 11.792 m3/bulan
Kehilangan Non-teknis = Ketidak akuratan meteran pelanggan
Berdasarkan KEPUTUSAN MENTERI PERINDUSTRIAN DAN PERDAGANGAN REPUBLIK INDONESIA NOMOR: 635/MPP/KEP/10/2004 Pasal 6 menyatakan bahwa: masa berlaku tanda tera yang sah untuk meteran air sejak pemasangan adalah 5 tahun 11 bulan.
Perumahan Karang Sari Permai setiap tahunnya diadakan penggantian meteran pelanggan yang baru.
Untuk pengambilan data akurasi meteran pelanggan dilakukan dengan cara mengecek meteran pelanggan dengan menggunakan wadah 105 liter. Banyaknya sampel diambil dengan cara mengambil 1 sampel di setiap gang perumahan Karang Sari Permai.
Data ketidakakuratan meteran pelanggan dapat dilihat pada tabel 4.5 berikut ini:
Tabel 4.5 Data ketidakakuratan meteran pelanggan
No No.Sambungan Meter Pelanggan (liter) Wadah ukur (liter) Selisih (liter)
1 037108 106 105 1
Besarnya kehilangan air akibat ketidakakuratan meteran pelanggan adalah:
= 0,9523% x volume air yang disuplai
= 0,9523% x 17.821 m3/bulan
= 169,709 m³/bulan
Meteran pelanggan pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai masih tergolong sangat baik, dikarenakan dilakukannya pergantian meteran pelanggan setiap tahunnya.
Kehilangan fisik/teknis = Total Kehilangan Air – Kehilangan Non-Teknis/Komersial= 5.859,29 m³/bulan. Kebocoran pada pipa dinas meter pelanggan dan kebocoran pada pipa transmisi dan pipa induk dihitung berdasarkan hasil wawancara terhadap PDAM Tirta Uli Kota Pematang Siantar beserta hasil survei di lapangan.
Dari hasil olahan data diatas maka dapat dilihat susunan neraca air pada Kawasan Perumahan Karang Sari Permai pada tabel 4.6 berikut ini:
Tabel 4.6 Neraca Air
Konsumsi Bermeter Berekening = 11.792 m³/ bulan
Konsumsi Bermeter Tak Berekening = estimasi meter pelanggan rusak
Konsumsi Resmi Tak Berekening
Konsumsi Bermeter Tak Berekening = pemakaian pada instansi tertentu
Konsumsi Tak Bermeter Tak Berekening = pencucian pipa
Konsumsi Tak Resmi = pemakaian ilegal Ketidakakuratan Meter dan Kesalahan Penanganan
Data = 169,709 m³/ bulan
Kehilangan Fisik/Teknis
= 5.859,29 m³/ bulan
Kebocoran pada pipa transmisi dan pipa induk = 5.689,581 m³/ bulan
Kebocoran dan limpahan pada tanki reservoar Kebocoran pada pipa dinas dan meter pelanggan =
4.4 Menghitung Infrastructure Leakage Index (ILI)
Infrastructure leakage index (ILI) merupakan indikator terhadap kehilangan air fisik. Untuk mencari nilai ILI dapat menggunakan rumus berikut:
ILI = CAPL / MAAPL
Dimana:
CAPL: Current (real) Annual Physical Losses, kehilangan fisik tahunan saat ini (riil), diperoleh dari neraca air.
MAAPL: Minimum Achievable Annual Physical Losses, tingkat kehilangan minimum yang bisa dicapai pada pengelola penyedia air minum yang memiliki jaringan dalam kondisi baik dan melakukan pengendalian kebocoran secara aktif secara intensif.
CAPL = Kehilangan Fisik/ Teknis tahunan saat ini dari neraca air = 5.859,29 m³/bulan = 195.309,66 l/hari
MAAPL (l/hari) =
(18 x LM)(0,8 x NC)(25 x LP)
x P Dimana:LM = panjang pipa induk (km)
NC = Jumlah Sambungan Rumah (SR) P = Tekanan Rata-rata (m)
LP = Panjang rata-rata pipa dinas (km)
Tabel 4.7 Data pipa induk
Panjang Total pipa induk pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai adalah 3231 m
Tabel 4.8 Data Tekanan Perumahan Karang Sari Permai
Waktu Titik 1 ( atm ) Titik 2 ( atm ) Titik 3 ( atm )
09.00 0.4 1.9 0.9
10.00 0.5 2 1
11.00 0.7 2.1 1.3
12.00 0.9 2.5 1.8
13.00 1 2.8 1.6
14.00 0.9 2.5 1.6
15.00 1.1 2.4 1.9
16.00 0.8 2.1 1.4
17.00 0.7 1.9 1.3
18.00 0.6 1.6 1.1
19.00 0.6 1.9 1.2
20.00 0.7 1.9 1.4
21.00 0.9 2.2 1.7
22.00 1.2 2.2 1.6
23.00 1.3 2.5 2
0.82 2.166666667 1.453333333
Tekanan Rata Rata 1.48
Sumber: Perhitungan, 2017
Tekanan rata-rata pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai = 1,48 atm = 14,8 m
MAAPL=
(18 x LM)(0,8 x NC)(25 x LP)
x P=
(18 x 3,231km)(0,8 x 745)(25 x LP)
x 1,48atmDengan nilai LP = 0,008 km x 745 SR
= 5,96
MAAPL=
(18 x 3,231km)(0,8 x 745)(25 x 5,96)
x 14,8m= 11.886,738 l/hari
Dikarenakan jam operasional distribusi air tidak dilakukan selama 24 jam melainkan 22
jam. Maka MAAPL = 2422x11.886,738l/hari
MAAPL = 10.896,1765 l/hari
ILI = CAPL / MAAPL
Dimana : CAPL = 195.309,66 l/hari
MAAPL = 10.896,1765 l/hari
Tabel 4.9 Matriks Target Kehilangan Fisik
KATEGORI
Nilai infrastructure leakage index (ILI) pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai adalah 17,924 dengan sistem tekanan 14,8 m tergolong kepada kategori D pada negara berkembang dengan tingkat kebocoran > 200 ltr/sambungan/hari.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Debit rata-rata pada Perumahan Karang Sari Permai adalah 29,125 m3/jam
- Jam puncak pada pukul 17.00 WIB dengan pemakaian sebesar 42,50 m3/jam
- Jam minimum pada pukul 19.00 WIB dengan pemakaian sebesar 6 m3/jam
- Pompa off pada pukul 00.00 WIB dan 01.00 WIB
2. Tingkat kehilangan air PDAM Tirta Uli pada kawasan Perumahan Karang Sari Permai adalah sebesar 33,83%.
- Kehilangan Non Teknis/Komersial = 169,709 m³/ bulan - Kehilangan Fisik/Teknis = 5.859,29 m³/ bulan.
3. Nilai infrastructure leakage index Perumahan Karang Sari Permai adalah 17,924 dengan sistem tekanan sebesar 14,8 m dan tergolong kepada kategori D dengan tingkat kebocoran fisik > 200 liter/sambungan/hari.
5.2 Saran
Dari hasil analisa dan pembahasan penelitian dari data yang diperoleh,maka dapat diberikan beberapa saran sebagai berikut:
1. Sebaiknya PDAM Tirta Uli melakukan step test dalam rangka menekan tingkat kehilangan air yang terlalu besar di Perumahan Karang Sari Permai. Sehingga dapat menambah pemasukan bagi PDAM Tirta Uli.
