BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Desa Mimi Baru Distrik Jagebob merupakan dataran yang memiliki ketinggian rata-rata 16 meter di atas permukaan air laut dengan pertambahan penduduk 4% per tahunnya, dengan tingkat jumlah penduduk pada tahun 2018 sebesar 1490 jiwa. Pertumbuhan penduduk yang terus berkembang Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi memerlukan sistem penyediaan air minum yang memadai dan dapat menghasilkan air yang berkualitas. Dengan demikian direncanakan sistem penyediaan air minum dengan proyeksi 10 tahun mendatang yaitu hingga tahun 2027.
Menyediakan suatu sistem penyediaan air yang sanggup memenuhi kebutuhan air dalam jumlah yang cukup merupakan suatu hal yang penting di Kecamatan Cileungsi. Dalam pengembangan penyediaan air bagi masyarakat, jumlah dan mutu air merupakan prioritas utama. Kedua faktor tersebut memiliki unsur fungsional yang saling terkait. Unsur-unsur fungsional tersebut, antara lain :
a. Sumber air baku
Yaitu sumber-sumber yang layak dimanfaatkan dan memenuhi standar baku mutu, misalnya danau, waduk, rawa, sungai, dan air tanah.
b. Penampungan
Sarana untuk menampung air dan pada umumnya terletak pada atau dekat sumber air.
c. Penyaluran
Sarana untuk menyalurkan air dari tampungan ke sarana-sarana pengolahan. d. Pengolahan
Sarana yang dipergunakan untuk memperbaiki atau merubah mutu air sehingga air layak untuk dikonsumsi.
f. Distribusi
Sarana yang dipergunakan untuk membagi air ke masing-masing pemakai yang terkait di dalam sistem.
Dari unsur-unsur tersebut, semuanya harus disediakan dalam sistem penyediaan air bersih yang nantinya akan tercipta suatu sistem penyediaan yang baik dan berkualitas. Perancangan sistem penyediaan air di Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi harus sesuai dengan air yang dibutuhkan oleh masyarakat dengan perhitungan secermat mungkin.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari perencanaan sistem penyediaan air minum adalah untuk memenuhi kebutuhan air secara kuantitas, kualitas, dan kontinuitas dengan didistribusikan dari satu kawasan ke kawasan lain agar dapat dimanfaatkan masyarakat untuk kebutuhan rumah tangga dan keperluan lainnya.
Tujuan dari perencanaan sistem penyediaan air minum adalah :
1. Adanya pengolahan kualitas air yang bertujuan untuk menjamin kualitas air yang diinginkan sesuai peruntukanya agar tetap dalam kondisi alamiah. 2. Mencegah distribusi air bersih terhadap masyarakat tidak terputus.
3. Memberikan aksesibilitas masyarakat dalam mendapatkan pelayanan air bersih.
4. Meningkatkan kinerja penyelenggara dalam pengenbangan Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM).
1.3 Ruang Lingkup
Tugas perencanaan sistem penyediaan air minum Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi. Adapun ruang lingkup perencanaan tersebut meliputi :
1) Penentuan daerah pelayanan
2) Perencanaan jaringan distribusi air minum
3) Proyeksi penduduk dan fasilitas umum, proyeksi penduduk dengan metode : 1. Geometrik
2. Eksponensial 3. Aritmatik
4. Proyeksi penduduk berdasarkan PERMEN No. 18 Tahun 2007, antara lain Geometrik, Aritmatik, dan Least Square.
4) Menghitung kebutuhan air minum daerah Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi dari tiap kelurahan yang mencakup beberapa hal antara lain :
1. Jumlah penduduk di wilayah administrasi
2. Cakupan pelayanan (daerah-daerah yang akan dilayani) 3. Presentase pelayanan dengan sambungan rumah
4. Presentase pelayanan dengan Hydrant Umum
5. Tingkat pelayanan dengan sambungan rumah (l/org/hari) 6. Tingkat pelayanan dengan Hydrant Umum (l/org/hari) 7. Koefisien pelayanan non domestik terhadap domestik 8. Jumlah pelanggan non domestik
9. Kebutuhan pemadam kebakaran 10. Koefisien kehilangan air
5) Menghitung kebutuhan pipa, reservoir, pompa, dan bangunan pelengkap 6) Membuat detail junction
7) BOQ (Bill of Quantity)
8) Rencana Anggaran Bangunan (RAB)
3) Profil hidrolis perpipaan
4) Detail junction dan bangunan pelengkap
1.4 Landasan Hukum
1. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No. 18 tahun 2008 tentang penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum. 2. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumhan Rakyat No. 27/
PRT/M/2026 tentang Penyelenggaraan Sistem Penyediaan Air Minum. 3. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 122 Tahun 2015 tentang
Sistem Penyediaan Air Minum.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi dan Persyaratan Air Bersih
Air bersih adalah air yang digunakan untuk kebutuhan sehari-hari dan akan menjadi air minum setelah dimasak terlebih dahulu. Sebagai batasannya, air bersih adalah air yang memenuhi persyaratan bagi sistem penyediaan air minum. Adapun persyaratan yang dimaksud adalah persyaratan dari segi kualitas air yang meliputi kualitas fisik, kimia, biologi dan radiologis, sehingga apabila dikonsumsi tidak menimbulkan efek samping (Ketentuan Umum Permenkes No. 416/Menkes/PER/IX/1990 (Dalam Modul Gambaran Umum Penyediaan dan Pengolahan Air Minum Edisi Maret 2003.
Dalam perencanaan suatu Sistem Penyediaan Air Minum diperlukan beberapa kriteria sebagai kriteria perencanaan. Tujuannya dalah untuk mendapatkan suatu hasil perencanaan yang tepat dan sesuai dengan kondisi daerah perencanaan. Perencanaan sistem penyediaan air minum, Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi didesain untuk periode 10 tahun ke depan (2027) dengan wilayah pelayanan 80%.
2.2 Kebutuhan Air
Target cakupan pelayanan perencanaan adalah 80% dengan asumsi jumlah konsumen untuk SR 5 jiwa dan HU melayani 30 jiwa. Berdasarkan jumlah penduduk tahun 2017 Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi termasuk daerah pedesaan (2.895 jiwa). Sedangkan kebutuhan air untuk domestic dan non domestic antara lain :
2.3 Tata Guna Lahan (Aspek Penduduk dan Fasilitas Umum)
Jumlah penduduk pada tahun 2017 adalah 2.895 jiwa. Pemanfaat wilayah untuk kepentingan umum antara lain :
Aspek Fasilitas Umum : reservoir. Elevated reservoir dilakukan secara fill dan draw, diartikan bahwa air dipompa langsung dari ground reservoir keelevated reservoir dan air bersih mengalir secara gravitasi menuju area pelayanan. Elevated reservoir ini berfungsi untuk menampunng air pada saat kebutuhan air minum dan mendistribusikan pada saat dibutuhkan.
2.5 Sistem Distribusi Air
2.6 Ketentuan Lokasi
Mengaju pada PERMEN PU No 18 Tahun 2007, lokasi pembangunan SPAM yang dipilih adalah lokasi yang bermasalah terhadap ketersediaan air bersih. Dimana dalam perencanaan ini mampu melayani kawasan perumahan atau lingkungan yang sulit ketersediaan air bersihnya.
2.7 Sistem Jaringan SPAM
Sistem jaringan induk yang digunakan adalah sistem melingkar atau loop dengan mempertimbangan bahwa sistem ini air didalam jaringan mengalir tidak hanya satu arah, keadaan berhenti (stagnant) tidak akan segera terhenti seperti yang terjadi pada sistem cabang. Selain itu, apabila terjadi kerusakana pada suatu ruas jaringan, dan selama waktu perbaikan, jaringan tetap dapat teraliri air, dari arah berlawanan. Hanya akan terjadi sedikit pengaruh terhadap suplai air apa bila terjadi fluktuasi pemakaian yang cukup besar. Dalam sistem yang direncanakan ini infestasinya relative besar karena mememrlukan pembangunan skala besar dan biasanya dibagun di daerah perkotaan.
2.7.1 Jenis Pipa
Jenis pipa yang digunakan dalam perencanaan ini adalah jenis pipa steel dan pipa PVC dengan diameter < 400 mm dengan koefisien kekasaran Hazen Williams 150 serta pipa steeluntuk diameter > 400 mm dengan koefisien Hazen Williams 120.
2.7.2 Perlengkapan Pipa
Beberapa perlengkapan pipa yang umumnya dipasang dalam sistem penyediaan air minum meliputi :
1. Gate Valve (GV)
7. Trust block
8. Pressured meter (meter tekanan) 9. Water meter (meter air)
10. Menhole
11. Clamp saddle (saddle tapping)/sambungan pipa dan perlengkapannya 12. Tapping bed
2.7.3 Aliran Air dalam Pipa
Kecepatan air dalam pipa antara 0,3-3 m/det (tidak boleh lebih ataupun kurang). Hal tersebut ditentukan dengan tujuan agar tidak terjadi pengendapan pada saat aliran berkecepatan dibawah 0,3 m/det atau terjadi aliran yang sangat besar (mengakibatkan penggerusan) pada saat aliran air berkecepatan antara lebh dari 3 m/det.
2.7.4 Sisa Tekanan
Nilai sisa tekanan minimum pada setiap titik dalam jaringan sebuah pipa induk yang direncanakan sebesar 10 kolom meter air, agar air dapat sampai ke konsumen dengan tekanan yang cukup. Maka rumus yang digunakan adalah:
Z1 = elevasi pipa 1 dari datum (m)
Head loss pada umumnya yang diijinkan sebesar 10 m, dimana kehilangan tekanan ini ada dua macam yaitu, mayor losses dan minor losses. Untuk mengetahui tekanan aliran dalam pipa, diperlukan pula penentuan elevasi tanah pada titik-titik tertentu, selain besarnya debit dan panjang pipa, titik tertentu ini disebut Node. Kontur sesuai dengan kontur pada peta Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi.
2.8 Dimensi Pipa
Berdasarkan analisis BOW (1998), ada dua cara perhitungan dimensi pipa,yaitu :
2.8.1 Metode Hardy Cross dengan Cara Manual
Agar mendapatkan dimensi pipa yang tepat, effisiens dan ekonomis serta sesuai dengan kriteria perencanaan yang dipakai, maka digunakan metode Hardy Cross, dengan pertimbangan :
1. Keakuratan dalam hasil perhitungan 2. Umum digunakan
3. Kemudahan dalam pemakaian
Beberapa persamaan yang digunakan antara lain :
2) Pers. Kontinuitas
3) Pers. Hazen Williams
4) Koreksi Debit
Keterangan :
L = Panjang pipa (m) Hf = Head loss (m) D = Diameter (m) Q = Debit aliran (l/det)
C = Koefisien kekasaran Hazen Williams 5) Cek Debit
Keterangan :
Qasumsi = Debit asumsi (l/det)
∆Q = Debit koreksi (l/det)
Cara Perhitungan :
1. Mengansumsikan arah, debit dan diameter pipa dalam sistem, dengan jumlah debit yang masuk sama dengan debit keluar dengan kecepatan aliran dalam pipa berkisar antara 0,3-3 m/s.
2. Menghitung headloss masing-masing loop berdasarkan debit asumsi dengan memperhatiakan arah aliran (bila searah jarum jam positif, jika berlawanan arah jarum jam negative).
3. Mengetahui nilai Hf /q atau K.Q (0,25) tanpa mmeperhatikan tanda. 4. Menghitung debit koreksi, dan mengkoreksi setiap loop.
5. Mengulang prosedur diatas untuk setiap loop, sehingga didapat debit koreksi yang sekecil mungkin (mendekati nol).
2.8.2 Menghitung dengan Komputer
Software yang digunakan dalam perencanaan Sistem Penyediaan Air Minum yaitu epanet versi 2.
Langkah awal membuka epanet versi 2 meliputi :
1. Lakukan setting project
- Klik Default
- Klik Ok 2. Mengatur View
- Pilih option, klik view
- Klik notation, beri tanda ceklist pada kotak seperti gambar dibawah
3. Tentukan Sumber Air - Klik reservoir
- Klik disembarang tempat
- Atur ID, Total Head, dan Elevated
Klik 2x pada reservoar maka akan muncul
4. Tentukan Junction - Klik Junction
- Klik disembarang tempat
5. Hubungkan setiap junction dengan menggunakan pipa - Klik
- Atur diameter, panjang, dan kekerasan pipa
6. Setelah semua selesai run hasil dengan klik dan lihat hasilnya pada tabel report, sesuaikan dengan kriteria desain.
PERHITUNGAN PROYEKSI PENDUDUK dan KEBUTUHAN AIR
3.1 Proyeksi Penduduk
Perencanaan Sistem Penyediaan Air Minum dilakukan dengan selang waktu 10 tahun untuk mencakup pelayanan 80% dimulai dari tahun 2014 sampai dengan tahun 2025. Data penduduk masa lampau sangat penting untuk menentukan proyeksi penduduk pada masa yang akan datang. Jadi pada dasarnya proyeksi penduduk pada masa yang akan datang sangat tergantung pada data penduduk saat sekarang ataupun pada masa lampau. Analisa pertambahan penduduk daerah perencanaan dilakukan berdasarkan metode aritmatik, geometric, least square sesuai dengan PERMEN PU No 10 Tahun 2007.
3.2 Data Statistik
Tabel 3.1 Data pertambahan penduduk dan perhitungan r
3.3 Proyeksi Penduduk Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi
Metode Aritmatik digunakan untuk menghitung proyeksi penduduk Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi. Rumus yang digunakan adalah :
Rumus Po + Ka (Ta-To)
Untuk hasil perhitungan proyeksi penduduk dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
3.4 Proyeksi Fasilitas Umum
Untuk mengetahui kebutuhan air di suatu daerah, maka perlu diketahui kebutuhan air domestik. Kebutuhan air domestic dapat dihitung setelah diketahui proyeksi penduduk, sedangkan untuk kebutuhan air non domestic perlu diketahui fasilitas-fasilitas apa saja yang ada di daerah itu baik macamnya maupun jumlahnya. Hasil proyeksi fasilitas yang ada di Perumahan Permata Residence dapat dihitung dengan rumus atau asumsi.
3.5 Daerah Pelayanan
Daerah pelayanan Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi yang akan direncanakan dalam jangka waktu 10 tahun, mulai tahun 2017 sampai dengan tahun 2027.
Data yang diperlukan untuk menghitung kebutuhan air bersih adalah : 1). Data jumlah penduduk untuk menentukan kebutuhan air domestic
2). Data fasilitas umum untuk menentukan kebutuhan air non domestic
3.6.1 Kebutuhan Air Non Domestik
Perhitungan kebutuhan air non domestic disesuaikan dengan jumlah dan banyaknya fasilitas. Untuk kebutuhan masing-masing fasilitas, didasarkan pada kriteria perencanaan (kebutuhan air).
Fasilitas umum Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi berdasarkan peta tugas SPAM contoh perhitungan:
Diketahui masjid di Perumahan Permata Residence Kecamatan Cileungsi ada _ unit.
Kapasitas masjid jiwa
Kebutuhan (lt/org/hari) adalah _ lt/org/hari
Kebutuhan Non Domestik = ❑x
Fasilitas ini ditempatkan didaerah pinggiran//daerah yang tidak terlalu padat penduduk dengan tetap memperhatikan tingkat sosial-ekonomi masyarakat.
Berdasarkan ketentuan, SR= 80% dan HU= 20%
Pemakaian sambungan rumah = 80% x _ jiwa =_jiwa
Pemakaian hydrant umum = 20% x _jiwa = _jiwa
Kebutuhan air SR = ❑j Kecamatan Cileungsi tahun 2025, contoh kebutuhan air total tahun 2025:
Total non domestik + domestik = _ + _ = _ lt/det
Kebocoran tahun 2021 = 15% x _lt/det = _lt/det
Rata-rata harian = _ + _ = _lt/det
Pemakaian maksimum = _ x _ = _ lt/det
Jam maksimal = _ x _ = _ lt/det
PERHITUNGAN DIMENSI PIPA dan POMPA
Pipa transmisi ini menghubungkan dari intake menuju unit operasi dengan ganbaran sebagai beikut:
Perhitungan diameter pipa epanet:
4.2.1 Pemompaan dan Diameter Pipa Transmisi 4.2.1.1 Menentukan Diameter Pipa Transmisi
Dalam perencanaan digunakan pipa suction dan discharge dengan v asumsi 2m/det maka diperoleh:
V = Q x A
A = Q/V = _/1 = _ m2
A = πr2
_ = πr2
r2 = _ x _
r = _ m
d = _ m = _mm d use = _ mm
4.2.1.2 Menentukan Pompa Head Loss
Mayor losses dengan L suction = _ m
Hf = Q1,85× L
Minor Losses
Mayor losses dengan L discharge = _
Hf = Q1,85× L
= Head statis + Hf mayor losses + minor losses + sisa tekan = _ + _ + _ + _
Jenis pompa h = _ = _ m
DETAIL JUNCTION dan BANGUNAN PELENGKAP 5.2 Perencanaan Reservoar
5.2.1. Volume Reservoar
Kapasitas atau Volume reservoir dapat ditentukan berdasarkan Analisa fluktuasi pemakaian air masyarakat dan pendistribusian dalam satu hari. Kapasitas reservoir dihitung dengan menggunakan debit maksimum (kebutuhan total) dalam satu hari.
Reservoir dapat dikontruksikan sebagai tangka ataupun tower air. Reservoir digunakan untuk memenuhi aliran rata-rata dan emergency. Berdasarkan kegunaan, jumlah, tujuan, dan tofografi, maka reservoir dapat berupa dibawah tanah ataupun yang dialirkan dengan gravitasi ( Elevated Reservoar).
Elevated Reservoar dapat dibuat dari tanah ataupun beton. Water tower biasanya terbuat dari baja atau besi.kapasitas reservoir biasanya antara 100-1000 m³.pada umumnya persamaan volume dari water tank sekitar 1/8 hingga 1/3 dari total kebutuhan harian persamaan volume dan jumlah penyimpanan air untuk reservoir dapat ditentukan secara Analisa atau secara grafik, volume total dari reservoir merupakan kebutuhan air bersih dalam satu hari.
5.2.2. Menentukan kapasitas Reservoar
5.2.2.1. Metode Analisa
5.2.2.2 Metode Grafik
Untuk metode grafik ini dihubungkan dengan tabel di atas dimana langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :
Menghitung kumulatif kebutuhan air dari kolom 2. Plotkan hasil kumulatif tersebut terhadap waktu.
Gambarkan garis lurus dari awal pemompaan hingga akhir
pemompaan (kumulatif pemompaan).
Tentukan jarak terjatuh dari titik yang bersinggungan. Titik tersebut merupakan titik dimana air dalam keadaan maksimum dan aliran pada kondisi minimum yang selanjutnya akan digunakan untuk menentukan kapasitas reservoir.
Dari grafik fluktuasi air di atas, dapat diketahui kapasitas reservoar yaitu sebesar 12 %. Untuk mengecek kebenarannya adalah sebagai berikut :
Kapasitas reservoar = (Surplus max – defisit max)% = _ - _ %
= _ %
Besarnya kapasitas reservoar adalah 14,5% dari debit harian maksimum (Qhm) yaitu 10,118 l/det = 874,1952 m3/hari
Kapasitas resevoar = 14,5% x Qhm
= 14,5% x 874,1952 m3/hari
= 126,758 m3
5.2.2.3 Dimensi Reservoir
Dalam perencanaan ini, reservoar yang digunakan adalah ground reservoar dan elevated reservoar dengan ketentuan sebagai berikut :
Volume elevated reservoir = 1/8 volume reservoir
Volume ground reservoir = 7/8 volume reservoir
lebar reservoir maka diperoleh :
Elevasi reservoir = HCL – Elevasi tanah b. Ground Reservoir
Direncanakan ground reservoir berbentuk kubus dengan tinggi rencana _ m dan free board = 0,3 m. Diasumsikan panjang = lebar reservoir maka diperoleh :
l2 = v/t =
b.1 Menentukan diameter pipa ground reservoar menuju elevated reservoar
Dalam perencanaan digunakan pipa suction dan discharge dengan v asumsi 1,5 m/ det dengan 1/8 debit pemakaian maksimal maka diperoleh :
Head Loss
Mayor losses dengan L suction = _ m
Hf = Q1,85× L
Mayor losses dengan L discharge = _
= _ m
Head total pompa
= Head statis + Hf mayor losses + minor losses + sisa tekan = _ + _ + _ + _
= _ m
Jenis pompa h = _ = _ m
Maka didapat tipe dan jenis pompa berdasarkan grafik (lampiran) yaitu tipe _ x _ -_.
BOQ dan RAB
V = Vgalian tanah – (Vurukan pasir + Vpipa)
= _ - ( _ + _ ) = m3
