EVALUASI DAN PENGEMBANGAN JARINGAN PIPA DISTRIBUSI PDAM TIRTA DELI DENGAN APLIKASI EPANET 2.0 UNIT KECAMATAN TANJUNG MORAWA NAILA HAMIDAH

(1)

EVALUASI DAN PENGEMBANGAN JARINGAN PIPA DISTRIBUSI PDAM TIRTA DELI

DENGAN APLIKASI EPANET 2.0 UNIT KECAMATAN TANJUNG MORAWA

TUGAS AKHIR

NAILA HAMIDAH 150407003

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Zaid Perdana Nasution, ST. MT Ph.D Ir. Joni Mulyadi, MT

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULATS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2020

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan judul:

EVALUASI DAN PENGEMBANGAN JARINGAN PIPA DISTRIBUSI PDAM TIRTA DELI DENGAN

APLIKASI EPANET 2.0 UNIT KECAMATAN TANJUNG MORAWA

Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Tugas akhir ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.

Demikian pernyataan ini dibuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.

Medan, Januari 2020

NAILA HAMIDAH NIM. 15 0407 003

(3)

HALAMAN PENGESAHAN

Tugas akhir dengan judul:

EVALUASI DAN PENGEMBANGAN JARINGAN PIPA DISTRIBUSI PDAM TIRTA DELI DENGAN APLIKASI EPANET 2.0 UNIT

KECAMATAN TANJUNG MORAWA

Dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas Akhir ini telah diujikan pada Sidang Tugas Akhir pada 17 Januari 2020 dan dinyatakan telah memenuhi syarat/sah sebagai Tugas Akhir pada Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Medan, 2020

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Zaid Perdana Nasution , S.T, M.T, Ph.D Ir. Joni Mulyadi, M.T NIP. 19780517 200501 1 004

Dosen Penguji I Dosen Penguji II

Muhammad Faisal S.T., M.T Ir. Munir Tanjung, , M.M

NIP. 19800517 201706 1 001 NIP. 19620306 199103 1 002

Mengetahui, Menyetujui,

Koordinator Tugas Akhir Ketua Program Studi Teknik Lingkungan

Isra’ Suryati, S.T., M.Si Ir. Netti Herlina, M.T

NIP. 19790622 201404 2 001 NIP. 19680425 199903 2 004

(4)

ABSTRAK

Lokasi pengamatan berada di PDAM Tirta Deli unit kecamatan Tanjung Morawa, Kabupaten Deli Serdang. Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pengambilan titik sampel yang dipilih secara acak dengan memilih lokasi berdasarkan ketinggian dimulai dari yang titik tertinggi sampai titik terendah dan dimulai dari titik yang paling dekat dengan Instalasi Pengolahan Air sampai ke konsumen yang paling jauh dari unit pengolahan. Data yang telah dikumpulkan diolah dan dianalisis menggunakan EPANET 2.0. Hasil eksekusi dari program EPANET adalah sukses, dimana air mengalir ke seluruh pelanggan yang dilayani. Hasil menunjukan bahwa nilai tekanan tertinggi adalah 28,33 meter dan nilai tekanan terendah adalah 18,46 meter. Setelah itu dilakukan perbandingan hasil analisis EPANET 2.0 dengan metode Hardy Cross, dan hasil yang didapat tidak menunjukkan perbedaan yang sangat signifikan. Dengan jumlah penduduk yang mencapai 66.105 jiwa pada tahun 2018 dengan kapasitas produksi 50 liter/detik, PDAM Tirta Deli unit Kecamatan Tanjung Morawa masih mampu melayani pelanggan dengan target pelayanan di akhir tahun proyeksi mencapai 48 persen atau berjumlah 70.453 jiwa. Di Kecamatan Tanjung Morawa total kebutuhan air 24.288 m³/bulan dengan jumlah pelanggan 1.612 sambungan rumah dan bila dirata-ratakan maka kebutuhan air tiap pelanggan adalah 15,06 m³/bulam. Adapun sistem pengaliran menggunakan pompa dan pipa distribusi yang ada memiliki ukuran 50,8 mm, 76,2 mm, 101,6 mm, 203,2 mm, dan 254 mm dengan jenis pipa PVC (Polyvinil Chloride).

Kata Kunci: EPANET, pelayanan, pipa, pressure, Hardy Cross ABSTRACT

[Evaluation and Development of Distribution Pipe PDAM Tirta Deli Tanjung Morawa District Unit Using EPANET 2.0]. Location of observation was in the Tirta Deli PDAM Tanjung Morawa District Unit, Deli Serdang Regency. The research method used in this study is to take randomly selected sample points by selecting locations based on height starting from the highest point to the lowest point and starting from the point closest to the Water Treatment Plant to the consumers who are furthest from the processing unit. Then, the data that has been collected is processed and analyzed using EPANET 2.0. The result of the execution of the EPANET program was a success, where water flowed to all customers served. The results show that the highest pressure value is 28,33 meters and the lowest pressure value is 18,46 meters. After that a comparison of EPANET 2.0 analysis with Hardy Cross method was conducted, and the results obtained did not show a very significant difference. Then, with a population of 66.105 people in 2018 with a production capacity of 50 liters / second, the PDAM Tirta Deli Tanjung Morawa District Unitis still able to serve customers with service targets at the end of the year projected to reach 48 percent or 70.453 people. In Tanjung Morawa District Unit with a total water demand of 24.288 m3 / month with a total of 1.612 house connections and when averaged, each customer's water demand is 15,06 m3 / Month. The drainage system uses pumps and distribution pipes that have sizes of 50,8 mm, 76,2 mm, 101,6 mm, 203,2 mm, and 254 mm with PVC (Polyvinil Chloride) types.

Keywords : EPANET, service, pipe, pressure, Hardy Cross

(5)

ii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Evaluasi dan Pengembangan Jaringan Pipa Distribusi PDAM Tirta Deli dengan Aplikasi EPANET 2.0 Unit Kecamatan Tanjung Morawa” sebagai persyaratan kelulusan sarjana pada Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Sumatera Utara. Penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada seluruh pihak yang telah membantu serta memberikan dukungan dari awal sampai akhir proses pelaksanaan dan penyusunan Tugas Akhir ini, khususnya kepada :

1. Bapak Zaid Perdana Nasution, S.T. M.T. Ph. D. dan Bapak Ir. Joni Mulyadi, M.T. selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengarahkan dan membantu saya dalam penyusunan tugas akhir ini.

2. Bapak Muhammad Faisal, S.T. M.T dan Bapak Dr.Ir. Munir Tanjung, M.M selaku dosen penguji yang telah menyediakan tenaga, pikiran serta waktu untk memberikan kritik dan saran yang membangun dalam penyusunan tugas akhir ini

3. Ibu Ir. Netti Herlina, M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan USU, atas segala bantuan yang telah diberikan.

4. Ibu Isra’ Suryati, S.T., M.Si. selaku koordinator Tugas Akhir atas segala bimbingan dan bantuan yang telah diberikan.

5. Orang tua, saudara kami dan keluarga besar yang selalu memberikan semangat dan doa yang tak terhingga.

6. Kepada teman-teman seperjuangan Teknik Lingkungan 2015 yang telah memberikan semangat yang sangat luar biasa.

7. Kepada teman yang sangat saya sayangi Ivo Lira H Nasution yang telah sama- sama berjuang sampai pada tahap akhir pengerjaan Tugas Akhir ini, yang selalu mengingatkan saya jikalau ada terdapat kesalahan dalam laporan yang saya kerjakan dan saling mendo’akan satu sama lain.

(6)

iii

8. Kepada teman-teman saya Samuel Evan Firdaus, Muhammad Rayhantara, Hanifah Dan Zulfadjri yang telah membantu saya dalam proses pengambilan data di PDAM Tirta Deli, Kabupaten Deli Serdang.

9. Kepada teman-teman saya Nur Fadilah Ahmad Rangkuti, Putri Husada Batubara, Nada Marwah, Herniawati, Reza Hafifah Nasution, yang selalu memberikan semangat yang tiada henti.

Penulis menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan.

Oleh karena itu, segala kritik, saran, dan masukan yang membangun dari semua pihak sangat diharapkan agar di masa yang akan datang proposal ini lebih sempurna. Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.

Medan, Agustus 2019

NAILA HAMIDAH 15 0407 003

(7)

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR... viii

DAFTAR PERSAMAAN ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... x

BAB I PENDAHULUAN ... I - 1

1.1 Latar Belakang ... I - 1 1.2 Rumusan Masalah ... I - 8 1.3 Tujuan Penelitian ... I - 8 1.4 Manfaat Penelitian ... I – 9 1.5 Ruang Lingkup ... I – 9

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II - 1

2.1 Air Bersih ... II – 1

2.2 Sistem Distribusi Air Bersih ... II – 2 2.3 Persyaratan Dalam Penyediaan Air Bersih ... II – 2 2.3.1 Persyaratan Kuantitas (Debit) ... II – 3 2.3.2 Persyaratan Kontinuitas ... II – 4 2.3.3 Persyaratan Tekanan Air ... II – 5 2.4 Sistem Pengaliran Air Bersih ... II – 5 2.5 Kebutuhan Air Bersih ... II – 6 2.6 Kehilangan Air ... II – 8 2.7 Kehilangan Tinggi Tekan ... II – 8 2.7.1 Kehilangan Tinggi Tekan Mayor (Major Losses) ... II – 8 2.7.2 Kehilangan Tinggi Tekan Minor (Minor Losses)... II – 9 2.8 Kebutuhan Air Total ... II – 9 2.9 Kebutuhan Air Harian Maksimum dan Jam Puncak ... II – 10 2.10 Fluktuasi Kebutuhan Air ... II – 10 2.11 Sistem Penyediaan Air Bersih ... II – 11 2.11.1 Bangunan Pengambilan ... II – 11 2.11 2 Sistem Transmisi Air Bersih ... II – 11 2.11.3 Sistem Distribusi ... II – 11

(8)

2.12 Konsep Dasar Aliran Fluida ... II – 12 2.13 Analisis Jaringan Pipa dengan Metode Hardy Cross ... II – 12 2.14 Metode Proyeksi Penduduk ... II – 13 2.14.1 Metode Aritmatika/Linear ... II – 13 2.14.2 Metode Geometri (Power) ... II – 14 2.14.3 Metode Eksponensial ... II – 14 2.15 Aplikasi EPANET 2.0 ... II – 15 2.16 Analisis Jaringan Pipa Distribusi Air Bersih ... II – 17

BAB III GAMBARAN UMUM WILAYAH STUDI DAN

METODE PENELITIAN ... III –1

3.1 Kondisi Eksisting ... III –1 3.2 Konsep Metode Penelitian ... III – 4 3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian ... III – 6 3.3.1 Lokasi ... III – 6 3.3.2 Waktu ... III – 6 3.4 Pengolahan dan Analisis Data ... III – 6 3.5 Alat ... III – 6

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... IV – 1

4.1 Umum ... IV – 1 4.1. 1 Letak dan Geografis Kecamatan Tanjung Morawa ... IV – 1 4.1.2 Jumlah Penduduk ... IV – 1 4.2 Proyeksi Penduduk ... IV – 3 4.2.1 Metode Aritmatika ... IV – 3 4.2.2 Metode Geometri ... IV – 4 4.2.3 Metode Eksponensial ... IV – 6 4.2.4 Penentuan Metode Proyeksi Penduduk ... IV – 10 4.3 Pelanggan IPA Tanjung Morawa ... IV – 11 4.4 Perhitungan Kebutuhan Air ... IV – 12 4.5 Analisa Jaringan dengan Program EPANET 2.0 ... IV – 15 4.5.1 Tahapan Menggunakan EPANET 2.0 ... IV – 15 4.5.2 Masukan Data (Input) ... IV – 15 4.5.3 Hasil Analisa dengan Program EPANET 2.0 ... IV – 19 4.6 Rencana Pengembangan Jaringan ... IV – 32 4.7 Analisa Perhitungan Dengan Metode Hardy Cross ... IV – 41 4.8 Perbandingan Metode Hardy Cross dan Program EPANET 2.0 ... IV – 55

(9)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... V – 1 5.1 Kesimpulan dan Saran ... V – 1 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Hasil Penelitian Terdahulu ... I – 3 Tabel 2.1 Kebutuhan Air Bersih Berdasarkan Kategori Kota dan Jumlah Penduduk ... II – 6 Tabel 3.1 Data Diameter Pipa, Elevasi dan Panjang Pipa ... III – 3 Tabel 3.2 Rekapitulasi DRD Tahun 2018 ... III – 7 Tabel 3.3 Rata-rata Pelanggan (M3) Tahun 2018 ... III – 7 Tabel 3.4 Jumlah Desa/Kelurahan dan Penduduk di Kecamatan Tanjung Morawa Tahun 2018 ... III – 7 Tabel 4.1 Jumlah Desa/Kelurahan dan Penduduk di Kecamatan Tanjung Morawa pada Tahun 2018 ... IV – 1 Tabel 4.2 Pertumbuhan Penduduk yang Terlayani IPA Tanjung Morawa Tahun 2009- 2018 ... IV – 2 Tabel 4.3 Proyeksi Penduduk dengan Metode Aritmatika ... IV – 3 Tabel 4.4 Proyeksi Penduduk dengan Metode Geometri ... IV – 5 Tabel 4.5 Proyeksi Penduduk dengan Metode Eksponensial ... IV – 7 Tabel 4.6 Metode Proyeksi Penduduk Kecamatan Tanjung Morawa Tahun 2009-2028 ... IV – 9 Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Standar Deviasi dan Faktor Korelasi ... IV – 10 Tabel 4.8 Kebutuhan Air Minum di Kecamatan Tanjung Morawa Tahun 2018-2028 ... IV – 14 Tabel 4.9 Nilai Elevasi dan Pressure Hasil Running EPANET 2.0 ... IV – 23 Tabel 4.10 Data Nilai Flow dan Headloss Hasil Running EPANET 2.0 Jaringan Pipa Distribusi Eksisting ... IV – 29 Tabel 4.11 Data Perpipaan Hasil Running EPANET Pengembangan Jaringan Pipa Distribusi ... IV – 38 Tabel 4.12 Perhitungan Loop 1 Iterasi 1 ... IV – 47 Tabel 4.13 Perhitungan Loop 1 Iterasi 2 ... IV – 47 Tabel 4.14 Perhitungan Loop 2 Iterasi 1 ... IV – 48 Tabel 4.15 Perhitungan Loop 2 Iterasi 2 ... IV – 48 Tabel 4.16 Perhitungan Loop 3 Iterasi 1 ... IV – 49 Tabel 4.17 Perhitungan Loop 3 Iterasi 2 ... IV – 49 Tabel 4.18 Perhitungan Loop 4 Iterasi 1 ... IV – 50 Tabel 4.19 Perhitungan Loop 4 Iterasi 2 ... IV – 50

(11)

Tabel 4.20 Perhitungan Loop 5 Iterasi 1 ... IV – 51 Tabel 4.21 Perhitungan Loop 5 Iterasi 2 ... IV – 51 Tabel 4.22 Perhitungan Loop 6 Iterasi 1 ... IV – 52 Tabel 4.23 Perhitungan Loop 6 Iterasi 2 ... IV – 52 Tabel 4.24 Perhitungan Loop 7 Iterasi 1 ... IV – 53 Tabel 4.25 Perhitungan Loop 7 Iterasi 2 ... IV – 54 Tabel 4.26 Perbandingan Hf Loop 1 dan Loop 2 ... IV – 55 Tabel 4.27 Perbandingan Hf Loop 3 dan Loop 4 ... IV – 55 Tabel 4.28 Perbandingan Hf Loop 5 dan Loop 6 ... IV – 55 Tabel 4.29 Perbandingan Hf Loop 7 ... IV – 56 Tabel 4.30 Perbandingan nilai Q Loop 1 dan Loop 2 ... IV – 56 Tabel 4.31 Perbandingan nilai Q Loop 3 dan Loop 4 ... IV – 56 Tabel 4.32 Perbandingan nilai Q Loop 5 dan Loop 6 ... IV – 56 Tabel 4.33 Perbandingan nilai Q Loop 7... IV – 57 Tabel 4.34 Hasil Rekapitulasi Perbandingan Hf dan Q ... IV – 57

vii

(12)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Peta Kecamatan Tanjung Morawa ... III – 2 Gambar 3.2 Peta Lokasi IPA Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang ... III – 2 Gambar 3.3 Peta Jaringan Pipa Distribusi IPA Tanjung Morawa ... III – 3 Gambar 3.4 Kondisi Eksisting Jaringan Distribusi Air Minum Unit Kecamatan Tanjung Morawa ... III – 3 Gambar 3.5 Diagram Alir Penelitian ... III – 6 Gambar 4.1 Tampilan Map Dimensions ... IV – 15 Gambar 4.2 Tampilan Map Options ... IV – 16 Gambar 4.3 Tampilan Default ... IV – 16 Gambar 4.4 Tampilan Reservoir ... IV – 17 Gambar 4.5 Tampilan Junction ... IV – 18 Gambar 4.6 Tampilan Pipa ... IV – 19 Gambar 4.7 Hasil Eksekusi Jaringan Pipa Distribusi (eksisting) dengan Aplikasi EPANET 2.0 ... IV – 20 Gambar 4.8 Tampilan EPANET 2.0 untuk elevasi pada Jaringan Pipa IPA Tanjung Morawa ... IV – 21 Gambar 4.9 Tampilan EPANET 2.0 untuk Pressure pada Jaringan Pipa IPA Tanjung Morawa ... IV – 22 Gambar 4.10 Tampilan EPANET 2.0 untuk Flow pada Jaringan Pipa IPA Tanjung Morawa ... IV – 27 Gambar 4.11 Tampilan EPANET 2.0 untuk Headloss pada Jaringan Pipa IPA Tanjung Morawa ... IV – 28 Gambar 4.12 Peta Kondisi Eksisting Jaringan Pipa Distribusi PDAM Tirta Deli Unit Kecamatan Tanjung Morawa ... IV – 33 Gambar 4.13 Peta Pengembangan Jaringan Pipa Distribusi PDAM Tirta Deli Unit Kecamtan Tanjung Morawa ... IV – 34 Gambar 4.14 Hasil Running EPANET 2.0 Pengembangan Jaringan Pipa Distribusi PDAM Tanjung Morawa ... IV – 35 Gambar 4.15 Tampilan Flow hasil Running EPANET 2.0 Pengembangan Jaringan Pipa Distribusi PDAM Tirta Deli Unit Kecamatan Tanjung Morawa ... IV – 36 Gambar 4.16 Tampilan headloss hasil Running EPANET 2.0 Pengembangan Jaringan Pipa Distribusi PDAM Tirta Deli Unit Kecamatan Tanjung Morawa ... IV – 37 Gambar 4.17 Loop 1 ... IV – 42

(13)

Gambar 4.18 Loop 2 ... IV – 42 Gambar 4.19 Loop 3 ... IV – 43 Gambar 4.20 Loop 4 ... IV – 44 Gambar 4.21 Loop 5 ... IV – 44 Gambar 4.22 Loop 6 ... IV – 44 Gambar 4.23 Loop 7 ... IV – 44

viii

(14)

DAFTAR PERSAMAAN

Persamaan 2.1 Perhitungan Kontinuitas ... II – 3 Persamaan 2.2 Perhitungan Kontinuitas II ... II – 3 Persamaan 2.3 Persamaan Chezzy-Manning ... II – 8 Persamaan 2.4 Persamaan Darcy-Weisbach ... II – 8 Persamaan 2.5 Persamaan Hazen-Williams ... II – 9 Persamaan 2.6 Kehilangan Tinggi Tekan Minor (Minor Losses) ... II – 9 Persamaan 2.7 Kebutuhan Air Total ... II – 9 Persamaan 2.8 Kebutuhan Air Harian Maksimum dan Jam Puncak ... II – 10 Persamaan 2.9 Kebutuhan Air Jam Puncak ... II – 10 Persamaan 2.10 Kebutuhan Air Rata-rata ... II – 10 Persamaan 2.11 Fluktuasi Pemakaian Air ... II – 11 Persamaan 2.12 Debit Aliran ... II – 12 Persamaan 2.13 Aliran Steady ... II – 12 Persamaan 2.14 Perhitungan Hardy-Cross... II – 12 Persamaan 2.15 Metode Aritmatika/Linear ... II – 13 Persamaan 2.16 Metode Geometri ... II – 14 Persamaan 2.17 Metode Eksponensial ... II – 14

ix

(15)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum (Peraturan Menteri Kesehatan No. 492 Tahun 2010). Kebutuhan air bersih di suatu wilayah kota harus sesuai dengan syarat kuantitas yaitu dapat mencukupi kebutuhan hidup masyarakat dan sesuai syarat kualitas yaitu memenuhi sebagai air yang layak dikonsumsi manusia, serta memenuhi syarat kontinuitas. Maka pengecekan (evaluasi) jaringan sarana air bersih perlu dilakukan sehingga pemenuhan kebutuhan air bersih masyarakat dapat terlayani dengan baik (Admojo dan Sangkawati, 2008).

Berdasarkan kerangka acuan kerja pekerjaan konsultan advisory perencanaan teknis dari RISPAM (Rancangan Induk Sistem Penyediaan Air Minum), penyediaan air minum merupakan salah satu kebutuhan dasar dan hak sosial ekonomi masyarakat yang harus dipenuhi oleh pemerintah, baik itu pemerintah daerah maupun pemerintah pusat. Ketersediaan air minum merupakan salah satu penentu peningkatan kesejahteraan masyarakat yang mana diharapkan dengan ketersediaan air minum dapat meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, dan dapat mendorong peningkatan produktivitas kesehatan masyarakat, sehingga dapat terjadi peningkatan pertumbuhan ekonomi masyarakat. Oleh karena itu, penyediaan sarana dan prasarana air minum menjadi salah satu kunci dalam pengembangan ekonomi suatu wilayah (Satuan Kerja Pengembangan Kinerja Pengelolaan Air Minum, 2014).

Dalam upaya penyediaan air minum, jaringan distribusi merupakan hal yang penting. Jaringan distribusi air yang efisien harus mencakup sistem pipa, stasiun pompa, fasilitas penyimpanan, hidran kebakaran, koneksi servis rumah, meter, pompa penguat dan peralatan lainnya. Inilah yang menyalurkan air dari instalasi produksi menuju ke masyarakat. Kinerja pelayanan PDAM sebagai perusahaan yang mendistribusikan air minum ke masyarakat, tidak lepas dari sistem distribusi yang merupakan suatu jaringan perpipaan yang tersusun atas sistem pipa, pompa, reservoir, dan perlengkapannya. Seiring dengan peningkatan jumlah penduduk, kebutuhan air minum akan semakin meningkat pula. Dengan demikian sistem distribusi akan semakin kompleks, sehingga membutuhkan penanganan khusus (Abubakar et al., 2013).

Menurut (Rossman et al., 2000) dalam mendesain jaringan distribusi air, terdapat suatu metode yang dapat menggantikan metode tradisional, yakni dengan lebih akurat dan cepat yaitu dengan metode perangkat lunak yang berbasis komputer (Sonaje dan Joshi, 2015). Perangkat lunak tersebut adalah EPANET. Pengertian EPANET adalah program komputer yang

(16)

I-2

menggambarkan simulasi hidrolis dan kecenderungan kualitas air yang mengalir di dalam jaringan pipa. Jaringan itu sendiri terdiri dari pipa, node (titik koneksi pipa), pompa, katub, dan tangki air atau reservoir. EPANET menjajaki aliran air di tiap pipa, kondisi tekanan air di tiap titik dan kondisi konsentrasi bahan kimia yang mengalir di dalam pipa selama dalam periode pengaliran. Sebagai tambahan, usia air (water age) dan pelacakan sumber dapat juga disimulasikan.

Seperti hasil yang didapatkan oleh A Saminu, Abubakar, Nasiru, dan L Sagir pada tahun 2013 dalam penelitian mereka yang berjudul Design of NDA Water Distribution Network Using EPANET dengan menggunakan metode menggambar jaringan distribusi, mengedit properti dari objek yang membentuk sistem, menganalisa hidrolik jaringan distribusi dengan EPANET adalah bagus di setiap persimpangan pipa dengan tekanan air yang baik sehingga dapat melayani setiap daerah pelayanan dengan memadai.

Pelayanan air minum di Kabupaten Deli Serdang, dari 22 kecamatan yang ada di Deli Serdang baru 16 kecamatan yang telah mendapatkan pelayanan air minum melalui sistem perpipaan PDAM Tirta Deli dengan cakupan pelayanan air masih sangat rendah yaitu baru mencapai 33%

dar total penduduk kurang lebih 2 juta jiwa. Salah satu kecamatan yang telah mendapatkan pelayanan adalah unit kecamatan Tanjung Morawa. Tetapi masih terdapat berbagai permasalahan diantaranya adalah debit pelayanan yang masih kecil sehingga tidak mampu melayani secara keseluruhan masyaratakat tanjung morawa, daerah pelayanan atau system perpipaan yang harus dievaluasi dan dikembangkan agar nantinya daerah pelayananan ataupun system perpipaan dapat terealisasi dengan baik.

Tidak ada ditemukan penelitian sebelumnya yang dilakukan terkait dengan kondisi sistem distribusi air bersih pada PDAM Tirta Deli Unit Tanjung Morawa, maka dari itu Penulis tertarik untuk membuat suatu analisis terhadap sistem jaringan distribusi air bersih di PDAM Tirta Deli khususnya unit Tanjung Morawa dengan menggunakan EPANET 2.0 dan sebagai rekomendasi pengembangan jaringan distribusi bagi PDAM Tirta Deli apa unit Tanjung Morawa.

(17)

I-3

Tabel 1.1 Hasil Penelitian Terdahulu

No. Nama

Peneliti Tahun Judul

Penelitian Metodologi Hasil

1. Arunkumar M, Nethaji Mariappan V.

E.

2011 Water Demand Analysis Of Municipal Water Supply Using EPANET Software

a. Implementasi model alur kerja Hidrolik pada data area studi kasus dan hasil analisis menggunakan perangkat lunak EPANET Versi 2.0.

b. Analisis merancang jaringan distribusi

untuk zona

Thirumullaivoyal A di Kota Avadi selama 24 jam dengan periode desain 30 tahun.

Dengan menggunakan EPANET Version 2.0 dan ukuran pipa yang dibutuhkan untuk suplai 24 jam.

Selama analisis ditemukan bahwa sistem menunjukkan tekanan negatif saat menjalankan jaringan yang sama untuk suplai terputus- putus. Sejauh Chennai Metropolitan Water Supply dan Sewerage Board dan Avadi Municipality khawatir mereka tidak menyediakan pasokan 24 jam kepada konsumen (Publik, Institusi, industri dll.). Oleh karena itu sebagai perbaikan dari analisis pertama, jaringan yang sama dianalisis dengan menggunakan EPANET versi 2.0 untuk pasokan intermiten misalnya 6 Hrs dengan memperkenalkan vale PB pada link pertama. Sebagai hasil dari ini, jaringan berjalan dengan sukses dengan perbedaan tekanan waktu ke waktu.

2. Bhagvat Zolapara, Neha Joshipura, Jaydeep Patel

2015 Case study on Designing Water Supply Distribution Network using EPANET for Zone-1 of Village Kherali

a. Metodologi yang digunakan untuk pengumpulan data, populasi desa Kherali pada tahun 2043 dan total kebutuhan air adalah dengan pengukuran langsung, perkiraan kuantitatif atau wawancara dengan staf Organisasi Pengelolaan Air dan Sanitasi (WASMO) &

Gujarat Water

Supply and

Sewerage Board (GWSSB).

1. Dalam penelitian ini jaringan distribusi Zona-I Desa Kherali diperoleh dan dianalisis. Terdiri dari 49 pipa bahan PVC, 49 junction, 1 tangki dan 1 sumber reservoir dimana air dipompa ke reservoir permukaan dan kemudian didistribusikan ke jaringan.

2. Pada akhir analisis, ditemukan bahwa tekanan yang dihasilkan pada semua simpul dan arus dengan kecepatan mereka di semua mata rantai cukup memadai untuk menyediakan air ke area studi.

3. M. Selintung, M. P. Hatta, A. Sudiman

2012 Analisa Jaringan Distribusi Air Bersih di Kabupaten Maros dengan menggunakan Software Epanet

a. Mengkaji model Eksisting

b. Input data model simulasi sistem jaringan distribusi air bersih dengan EPANET 2.0

1. Besarnya kebutuhan air rata-rata harian (Qrh)

pelanggan PDAM

Kabupaten Maros yang tersebar di sembilan kecamatan yaitu 116,926 liter/detik masih dibawah

(18)

I-4

No. Nama

2.0 (koeff.kekasaran

Hazen William C, perhitungan kebutuhan air, dan penentuan load loading) c. Simulasi Kondisi

Desain EPANET 2.0 disimulasikan selama 24 jam dengan

memperhitungka n jam puncak.

total produksi air 2 IPA PDAM Kabupaten Maros yaitu IPA Batu Bassi Bantimurung dan IPA Lekopancing Patontongan sebesar 130 liter/detik.

2. Dari hasil simulasi EPANET diperoleh bahwa untuk jam puncak pemakaian air, pressure tertinggi yaitu 68,30 m sedangkan pressure terendah yaitu 1,08 m.

Kecepatan tertinggi yaitu 1,30 m/dtk sedangkan kecepatan terendah yaitu 0,03 m/dtk. Adapun untuk jam terendah pemakaian air, pressure tertinggi yaitu 71,81 m sedangkan pressure terendah yaitu 0,81 m.

Kecepatan tertinggi yaitu 1,6 m/dtk sedangkan kecepatan terendah yaitu 0,02 m/dtk.

4. Nitin P.

Sonaje, Mandar G.

Joshi

2015 A Review Of Modeling And Application OF Water

Distribution Networks (WDN) Software

a. Peninjauan

berbagai perangkat lunak freewares dan komersial b. Peninjauan kembali

aplikasi

1. Tinjauan menyeluruh terhadap softwares untuk merancang dan memodelkan jaringan distribusi air menyimpulkan bahwa pilihan perangkat lunak desain sepenuhnya

bergantung pada

ketersediaan data, waktu, implikasi keuangan, sumber

daya, penerapan,

kompatibilitas dan keseluruhan lingkup proyek.

2. Perancangan Jaringan Distribusi Air (WDNs) yang membutuhkan keakuratan sederhana dapat memilih barang gratis namun untuk perancangan jaringan distribusi air yang cepat dan akurat, perangkat lunak komersial perlu diadopsi.

5. M.Prudhvi Kanth, S.Maanasa, and T. Naga Rupesh

2014 Design Of Water Distribution Network By Using Epanet Software.

a. Geometri jaringan dibuat dengan menggunakan file Google Earth dan KML

telah diubah menjadi file bentuk dengan

menggunakan

1. Di daerah studi ini telah diamati bahwa beberapa daerah kritis telah ada mengidentifikasi dan variasi parameter diamati.

Parameter hidrolik seperti kecepatan, head, dan flow unit head loss untuk setiap node dan link. Seluruh

(19)

I-5

No. Nama

perangkat lunak ARC GIS dan selanjutnya

dikonversi ke file INP EPANET.

b. Ketinggian, diameter dan panjang pipa telah diberikan ke setiap simpul dan pipa untuk analisis hidrolik dengan menggunakan alat skala dari aplikasi Google Earth.

c. Luas total dibagi menjadi beberapa grid dan jalur permintaan yang diperkirakan dengan tergantung pada jumlah rumah yang tinggal di daerah yang diambil di grid.

jaringan memiliki aliran dan kecepatan yang seragam dan setiap simpul menerima tekanan yang cukup dan tidak ada kekurangan permintaan. Namun, beberapa daerah harus ditingkatkan untuk mencapai tingkat tekanan yang diinginkan.

6. A. N. Alkali, S. G. Yadima, U. A. Ibrahim, A. G. Lawan

2017 Design of a water supply distribution Network using EPANET 2.0 : A Case Study Of Maiduguri Zone 3, Nigeria

a. Dilakukan pengkajian

terhadap wilayah studi untuk mengethahui kondisi Maiduguri zona-3

b. Dilakukan analisis dengan

menggunakan EPANET 2.0 untuk mengetahui distribusi air pada zona-3, Maiduguri Nigeria

1. Waktu pemompaan untuk air ke dalam waduk di zona 3 tidak boleh melebihi 7 jam untuk membatasi besarnya biaya untuk membangun tangki overhead

2. Reservoir 1 harus memiliki kapasitas sekitar 700.000 galon, 1.000.000 galon untuk Reservoir 2 dan 800.000 galon untuk Reservoir 3.

3. Instansi yang relevan harus menginformasikan kepada penduduk zona sekitar waktu yang ditentukan untuk memompa air.

4. Penilaian permukaan air dan permukaan air yang tersedia harus dilakukan untuk menentukan kecukupan populasi yang diproyeksikan.

5. Warga harus diberi tahu agar memiliki DAS atau waduk air untuk memenuhi 17 jam yang tersisa tanpa pasokan air.

7. Janki H. Vyas, Narendra J.

Shrimali, Mukesh A.

Modi

2013 Optimization of Shrafad Regiona Water Supply Scheme using EPANET

a. EPANET memodelkan sistem distribusi air sebagai kumpulan

1. secara keseluruhan sekitar 70% dari tekanan seragam diperoleh untuk porsi area commond yang lebih besar.

variasi dalam kepala,

(20)

I-6

No. Nama

tinta yang terhubung ke simpul. tautan tersebut

merepresentasikan pipa, pompa, dan katup kontrol sementara simpul merepresentasikan persimpangan, tangki dan waduk.

d. desain dioptimalkan dilakukan

memberikan output atau hasil dengan minimum head loss dan diameter ekonomis. sesuai dengan kepala yang sesuai ini dicapai dengan bagian dari keinginan yang diinginkan dengan kecepatan yang cukup melalui sistem pipa

kecepatan dan unit healoss selama jam sibuk diamati dalam kriteria standar

8. R.

Sathyanathan, Mozammil Hasan, V.T.

Deeptha

2016 Water Distribution Network Design for SRM University using EPANET

a. menilai kinerja sistem distribusi air

di kampus

Universitas SRM, Kattankulathur menggunakan perangkat lunak EPANET untuk mengendalikan variabilitas air yang

dikirim ke

konsumen.

b. tekanan minimum dan permintaan air selama jam puncak dipastikan untuk suppy kuantitas air yang dibutuhkan

1. tekanan pada semua persimpangan dan arus dengan kecepatannya di semua pipa layak untuk menyediakan air yang cukup untuk seluruh area studi. maka tidak ada kekurangan air secara keseluruhan sepanjang hari

9. Rasooli Ahmaduah, Kang Dongshik

2016 Designing of Hydraulically Balanced Water Distribution Network Based on GIS and EPANET

a. metode hardy-cross digunakan untuk mendekati koreksi dan konsekuensi optimal yang lebih tepat mengenai

WDN yang

1. Hasil dari metode seimbang

efektif akhirnya

dibandingkan dengan simulasi status hidrolik EPANET yang tepat.

Akhirnya mencapai loop yang tepat secara hidrolik

(21)

I-7

No. Nama

seimbang dan optimal secara hidraulik

b. struktur geo- database dari WDN di ArcGIS

c. memasukan data d. analisis jaringan

seimbang WDN dengan melakukan beberapa iterasi secara empiris untuk menemukan aliran inti di sekitar jaringan sampai kehilangan kepala di sekitar setiap loop menjadi nol.

10. D. Savic and G. Ferrari

2014 Design and performance of district metering areas in water distribution systems

a. mengungkap efek yang disebabkan oleh pengenalan sistem dengan metodologi yang mempertimbangka n kriteria desain yang

direkomendasikan dalam literatur b. menentukan yang

mana yang terbaik untuk di adopsi berdasarkan tata letak yang berbeda dalam jumlah dan ukuran kabupaten yang sedang berkembang, dengan menerapkan metode otomatis dan analisis pertunjukan yang ditampilkan

1. Desain DMA, jika dilakukan dengan metodologi yang mempertimbangkan kriteria

desain yang

direkomendasikan dalam literatur, tidak memperburuk kualitas layanan kepada pelanggan baik dalam hal realiabilitas maupun dalam hal kualitas air dikirim 2. Hanya sedikit penurunan

dalam pertunjukan, yang tidak relevan dibandingkan dengan manfaat yang dihasilkan oleh DMA dalam hal pengurangan kebocoran, peningkatan keamanan air, dan kontrol dan pengelolaan jaringan yang lebih baik

11. Shivalingaswa mi S.

Halagalimath, Vijaykumar H, Nagaraj S.

Patil

2016 Hydraulic modeling of water supply network using EPANET

a. mengimpor peta basis masukan dari autocad. untuk jaringan yang kompleks dapat juga menggunakan perangkat lunak yang disebut epacad

b. edit properti dari setiap tautan, simpul, dan tangki seperti diameter, panjang elevasi pipa, permintaan dasar, tinggi pementasan, dll.

1. pandangan utama dari penelitian ini adalah untuk menganalisis jaringan penampung air dan melihat kekurangan (jika ada) di dalamnya adalah analisis,

pembentukan dan

penggunaannya. di ujung node dan kecepatan tinta cukup memuaskan untuk menyediakan air untuk penelitian.

(22)

I-8

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang permasalahan diatas, maka dapat diperoleh rumusan masalah sebagai berikut :

1. Apakah jaringan perpipaan distribusi saat ini mampu mendukung pelayanan air kepada seluruh pelanggan?

2. Apakah jaringan perpipaan distribusi saat ini dapat mendukung pengembangan pelayanan air di PDAM Tirta Deli unit Kecamatan Tanjung Morawa IPA BO?

3. Jika tidak dapat melayani pelanggan air, bagaimana pengembangan yang tepat untuk jaringan distribusi PDAM Tirta Deli unit Kecamatan Tanjung Morawa IPA BO?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penelitian adalah :

1. Mengidentifikasi kemampuan pelayanan yang ada pada jaringan distribusi air minum PDAM Tirta Deli unit Kecamatan Tanjung Morawa, IPA BO.

2. Menganalisis sistem jaringan distribusi air minum PDAM Tirta Deli unit Kecamatan Tanjung Morawa menggunakan EPANET 2.0 untuk melihat kemampuan pengembangan jaringan distribusi air minum.

3. Memberikan rekomendasi pengembangan jaringan yang tepat untuk PDAM Tirta Deli unit Kecamatan Tanjung Morawa IPA BO.

1.4 Ruang Lingkup

Adapun ruang lingkup penelitian dari tugas akhir ini antara lain sebagai berikut :

1. Kondisi eksisting lokasi studi, daerah pelayanan jaringan distribusi PDAM Tirta Deli unit Kecamatan Tanjung Morawa IPA BO.

2. Data jumlah pelanggan, data pompa dan data pipa (jenis pipa, dimensi pipa, tekanan air pada pipa) yang diperoleh dari perusahaan, sebagai data sekunder..

3. Studi lapangan untuk mengetahui kondisi pelayanan jaringan air dan memperoleh data sekunder.

4. Data sekunder yang didapat lalu dibandingkan dengan hasil analisa EPANET 2.0 berdasarkan data yang diperoleh.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari tugas akhir ini adalah :

1. Memberikan hasil analisis sistem jaringan distribusi air minum PDAM Tirta Deli unit Kecamatan Tanjung Morawa IPA BO menggunakan EPANET 2.0 dan membandingkannya dengan kondisi sebenarnya.

(23)

I-9

2. Memberikan rekomendasi pengembangan jaringan yang tepat kepada perusahaan, yaitu

PDAM Tirta Deli unit Lubuk Pakam berdasarkan hasil evaluasi dan analisis yang telah dilakukan.

(24)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air Bersih

Air merupakan kebutuhan yang sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia. Tanpa air tidak akan ada kehidupan di muka bumi. Bumi mengandung sejumlah besar air, lebih kurang 1,4 x 10⁶ km³ yang terdiri atas samudera, laut, sungai, danau, gunung es, dan sebagainya (Selintung et al., 2012). Air adalah sumber utama bagi setiap manusia dan juga untuk organisme hidup. Tidak hanya untuk keperluan domestik, tetapi juga untuk keperluan industri dan irigasi distribusi air dapat dimanfaatkan.

Air melayani manusia dan organisme hidup pada masa lampau melalui lembah sungai dan sungai kecil (Kanth et al., 2011). Air bersih adalah salah satu elemen mendasar yang diperlukan untuk hampir semua komponen biotik untuk menjalankan aktivitas kehidupan fundamental mereka yang berbeda.

Air yang dibutuhkan untuk keperluan minum lebih ditekan dengan terus bertambahnya populasi dan untuk memenuhi permintaan yang terus meningkat di tingkat perkotaan maupun pedesaan, ada kebutuhan untuk menggantikan metode tradisional dan usang dalam mendesain jaringan distribusi air dengan akurat, cepat dan perangkat lunak dan metode berbasis komputer (Sonaje dan Joshi, 2015).

2.2 Sistem Distribusi Air Bersih

Menurut Enri Damanhuri (1989) dalam bukunya yang berjudul Pendekatan Sistem Dalam Pengendalian dan Pengoperasian Sistem Jaringan Distribusi Air Minum, sistem distribusi air bersih adalah sistem yang langsung berhubungan dengan konsumen, yang mempunyai fungsi pokok mendistribusikan air yang telah memenuhi syarat ke seluruh daerah pelayanan. Sistem ini meliputi unsur sistem perpipaan dan perlengkapannya, hidran kebakaran, tekanan tersedia, sistem pemompaan (bila diperlukan), dan reservoir distribusi. Sistem distribusi air adalah kerangka hidraulik yang terdiri dari aspek seperti pipa, tangki, pompa reservoir, katup, dll. Hal ini diperlukan untuk memasok air ke publik, pasokan air yang efisien sangat penting dalam merancang jaringan distribusi air baru atau dalam menjangkau yang sudah ada. Juga perlu untuk menyelidiki dan membangun jaringan yang baik untuk memastikan tekanan yang cukup (Halagalimath et al., 2016). Sistem distribusi air memainkan peranan penting dalam melestarikan dan memberikan kualitas hidup yang diinginkan kepada publik.

Ketahanan penyediaan air dengan melalui sistem adalah suatu karakteristik utama dalam sistem. Suatu sistem distribusi yang dapat dipercaya mampu mengalirkan air kepada konsumen dalam jumlah yang cukup dan kualitas yang baik dalam kondisi tekanan yang memuaskan (Al-Zahrani dan Syed (2005) dalam Tsakiris and Spiliotis, 2012).

Distribusi air juga merupakan salah satunya aspek utama pada kota yang berada dalam tahap pengembangan dan bergantung pada pertumbuhan populasi. Jaringan distribusi air harus memenuhi permintaan peningkatan pertumbuhan populasi. Untuk meningkatkan standar hidup distribusi air

(25)

II-2

memiliki peran yang cukup penting. Kekurangan pasokan air adalah yang utama (Kanth et al., 2011).

Penentuan aliran dan tekanan di jaringan pipa telah menjadi jumlah besar dan perhatian bagi mereka yang bergerak dalam bidang desain, konstruksi dan konservasi sistem distribusi air publik. Analisis dan desain jaringan pipa menciptakan masalah yang relatif kompleks, terutama jika jaringan beristirahat dari berbagai pipa seperti yang sering terjadi dalam sistem distribusi air di daerah perkotaan besar. Dalam kekosongan percepatan cairan yang signifikan, perilaku jaringan dapat ditentukan oleh kelanjutan bahkan kondisi negara, yang membentuk komponen kecil tetapi vital untuk menilai kecukupan jaringan (Halagalimath et al., 2016).

2.3 Persyaratan Dalam Penyediaan Air Bersih

Sebagaimana yang terdapat pada Peraturan Pemerintah Nomor 122 tahun 2015 tentang Sistem Penyediaan Air Minum, bagian kedua mengenai jaringan perpipaan, paragraf pertama dengan judul Umum pasal 4 ayat (2) SPAM jaringan perpipaan yang dimaksud pada ayat satu, yaitu diselenggarakan untuk menjamin kepastian kuantitas dan kualitas air minum yang dihasilkan serta kontinuitas pengaliran air minum. Sehingga, dalam penyediaan air bersih harus memenuhi konsep 3K yaitu:

1. Kualitas air bersih

Air bersih di pengaruhi oleh bahan baku air itu sendiri atau mutu air tersebut baik yang langsung berasal dari alam atau yang sudah melalui proses pengolahan.

2. Kuantitas air

Tergantung jumlah dan ketersediaan air yang akan diolah pada penyediaan air bersih yang dibutuhkan sesuai dengan banyaknya konsumen yang akan dilayani.

3. Kontinuitas air

Menyangkut kebutuhan air yang terus menerus digunakan karena air merupakan kebutuhan pokok manusia apalagi air sangat dibutuhkan pada musim kemarau tiba.

2.3.1 Persyaratan Kuantitas (Debit)

Persyaratan kuantitas dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari banyaknya air baku yang tersedia. Artinya air baku tersebut dapat digunakan untuk memenuhi 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.

Kebutuhan air bersih masyarakat bervariasi, tergantung pada letak geografis, kebudayaan, tingkat ekonomi, dan skala perkotaan tempat tinggalnya.

(26)

II-3

Secara umum penyediaan air bersih berasal dari sumber air permukaan atau air dalam tanah. Untuk wilayah Tanjung Morawa, sumber penyediaan air yang dikelola oleh PDAM berasal dari Sungai Belumai. Karena tujuan utama dari perencanaan jaringan adalah agar kebutuhan masyarakat akan tersedianya air bersih dapat terlayani dangan baik. Untuk hal-hal yang dapat mengurangi jumlah air yang didistribusikan antara lain disebabkan oleh banyaknya sambungan pipa dan panjangnya jalur pipa sedapat mungkin dihindarkan. Persyaratan kuantitas dalam penyediaan air bersih dapat ditinjau dari banyaknya air baku yang tersedia. Artinya air baku tersebut dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah penduduk yang akan dilayani. Persyaratan kuantitas juga bisa ditinjau dari standar debit air bersih yang dialirkan ke konsumen sesuai dengan jumlah kebutuhan air bersih. Dan kuantitas adalah syarat yang terpenting dalam melayani konsumen agar kebutuhannya sehari- hari berjalan sesuai dengan kemampuan konsumen masing – masing.

Untuk membuktikan kondisi tersebut menggunakan rumus kontinuitas :

Q1 = Q2 (2-1)

A1 x V1 = A2 x V2 (2-2)

Dimana :

Q1 = debit didaerah 1 (m³/det) Q2 = debit didaerah 2 (m³/det) A1 = luas penampang didaerah 1 (m²) A2 = luas penampang didaerah 2 (m²) V1 = kecepatan rata-rata didaerah 1 (m/det) V2 = kecepatan rata-rata didaerah 2 (m/det)

Pemakaian air oleh suatu masyarakat bertambah besar dengan kemajuan masyarakat tersebut, sehingga pemakaian air sering kali di pakai sebagai salah satu tolak ukur tinggi rendahnya kemajuan suatu masyarakat.

2.3.2 Persyaratan Kontinuitas

Dalam penyediaan air bersih tidak hanya berhubungan dengan kualitas dan kuantitas air saja, tetapi dari segi kontinuitas juga harus mendukung. Kontinuitas adalah di mana air harus bisa tersedia secara terus-menerus meskipun dimusim kemarau selama umur rencana. Karena tujuan utama dari perencanaan jaringan distribusi air adalah agar kebutuhan masyarakat akan terpenuhi secara terus- menerus walaupun musim kemarau. Salah satu cara menjaga agar kontinuitas air tetap tersedia adalah dengan membuat tempat penampungan air (reservoir) untuk menyimpan air sebagai persediaan air musim kemarau.

(27)

II-4

Persyaratan kontinuitas juga sangat penting untuk menghitung aliran kelanjutan pemakaian air baku untuk air bersih secara terus – menerus setiap harinya. Kontinuitas aliran dapat ditinjau dari dua aspek yaitu aspek kebutuhan konsumen dan aspek reservoir pelayanan air. Aspek kebutuhan konsumen, sebagian besar konsumen memerlukan air untuk kehidupan dan pekerjaannya dalam jumlah yang tidak dapat ditentukan. Karena itu diperlukan aspek ini pada waktu yang tidak ditentukan. Dan aspek pelayanan reservoir diperlukan karena fasilitas energi reservoir yang siap setiap saat.

Sistem pada 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 dapat diartikan bahwa air bersih harus tersedia 24 jam per hari atau setiap saat diperlukan, kebutuhan air harus tersedia. Akan tetapi kondisi ideal tersebut hampir tidak dapat dipenuhi pada setiap wilayah di Indonesia, sehingga untuk menentukan kontinuitas pemakaian air dapat dilakukan dengan cara pendekatan aktifitas konsumen terhadap pemakaian air.

Pemakaian air dapat diprioritaskan, yaitu minimal selama 12 jam per hari pada jam – jam aktifitas kehidupan . jam aktifitas di Indonesia adalah pukul 06.00 sampai dengan 18.00. Sistem jaringan perpipaan dirancang untuk membawa suatu kecepatan aliran tertentu. Kecepatan dalam pipa tidak boleh lebih dari 0,6 – 1,2 m/dt. Ukuran pipa pun harus tidak melebihi dimensi yang diperlukan dan juga tekanan dalam sistem harus tercukupi.

2.3.3 Persyaratan Tekanan Air

Konsumen memerlukan sambungan air dengan tekanan yang cukup, dalam arti dapat dilayani dengan jumlah air yang diinginkan setiap saat. Untuk menjaga tekanan akhir pipa di seluruh daerah layanan, pada titik awal distribusi diperlukan tekanan yang lebih tinggi untuk mengatasi kehilangan tekanan karena gesekan, yang tergantung kecepatan aliran, jenis pipa, diameter pipa, dan jarak jalur pipa tersebut. Menurut standar dari DPU (Departemen Pekerjaan Umum), dalam pendistribusian air, untuk dapat menjangkau seluruh area pelayanan dan untuk memaksimalkan tingkat pelayanan maka hal wajib untuk diperhatikan adalah sisa tekanan air. Sisa tekanan air tersebut paling rendah adalah 10 mka (meter kolom air) atau 1 atm dan paling tinggi adalah 22 mka (setara dengan gedung 6 lantai).

Angka tekanan ini harus dijaga, idealnya merata pada setiap pipa distribusi. Jika tekanan terlalu tinggi akan menyebabkan pecahnya pipa, serta merusak alat-alat plambing (kloset, urinoir, faucet, lavatory, dll). Tekanan juga dijaga agar tidak terlalu rendah, karena jika tekanan terlalu rendah maka akan menyebabkan terjadinya kontaminasi air selama aliran dalam pipa distribusi.

(28)

II-5

2.4 Sistem Pengaliran Air Bersih

Air merupakan hal yang sangat penting dalam kehidupan makhluk hidup umumnya dan manusia khususnya. Air sebagai pemenuh kebutuhan untuk berbagai kebutuhan sehari-hari, diantaranya untuk keperluan aktifitas domestik, keperluan industri, sosial, perkantoran dan kebutuhan-kebutuhan lainnya.

Untuk mendistribusikan air minum kepada konsumen dengan kuantitas, kualitas dan tekanan yang cukup memerlukan sistem perpipaan 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. Menurut Howard S Peavy et.al (1985) 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.

2.5 Kebutuhan Air Bersih

Kebutuhan air bersih berdasarkan kategori kota dan jumlah penduduk dapat dilihat pada Tabel 2.2 berikut ini:

Tabel 2.1. Kebutuhan Air Bersih berdasarkan Kategori Kota dan Jumlah Penduduk Kategori

kota Keterangan Jumlah Penduduk Kebutuhan air (ltr/org/hr)

I Kota Metropolitan Diatas 1 juta 190

II Kota Besar 500.000 – 1 juta 170

III Kota Sedang 100.000 – 500.000 150

IV Kota Kecil 20.000 – 100.000 130

V Desa 10.000 – 20.000 100

VI Desa Kecil 3.000 – 10.000 60

Sumber : Departemen Pekerjaan Umum RI Ditjen Cipta Karya, 2007

(29)

II-6

Perencanaan Pembangunan Daerah merupakan suatu proses penyusunan tahapan kegiatan yang melibatkan berbagai unsur pemangku kepentingan guna pemanfaatan dan pengalokasian sumber daya yang ada, dalam rangka meningkatkan kesejahteraan sosial dalam suatu wilayah/daerah dan dalam jangka waktu tertentu. Berdasarkan Peraturan Menteri Dalam Negeri Nomor 54 Tahun 2010 tentang Pelaksanaan Peraturan Menteri Dalam Negeri Nomor 8 Tahun 2008 tentang Tahapan, Tatacara Penyusunan, Pengendalian dan Evaluasi Pelaksanaan Rencana Pembangunan Daerah mengamanatkan bahwa perencanaan pembangunan daerah dirumuskan secara transparan, responsif, efisien, efektif, akuntabel, partisipatif, terukur,berkeadilan, dan berwawasan lingkungan, serta melalui 5 (lima) pendekatan yaitu pendekatan teknokratik, partisipatif, politik atas bawah (top-down) dan bawah atas (bottom-up).

Perda RPJMD Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016-2020 pada dasarnya merupakan penjabaran visi, misi dan program kerja Bupati dan Wakil Bupati terpilih yang penyusunannya berpedoman pada Recana Pembangunan Jangka Panjang Daerah (RPJPD), memperhatikan Rencana Pembangunan Jangka Menengah Nasional (RPJMN) dan RPJMD Provinsi. Selain itu penyusunan Perda RPJMD tersebut dilakukan melalui berbagai tahapan analisis data dan informasi hasil pembangunan, perumusan permasalahan dan isu strategis, perumusan tujuan, sasaran, strategi dan arah kebijakan serta penetapan indikator daerah. Untuk selanjutnya, Perda RPJMD Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016-2020 dijadikan sebagai pedoman dalam penyusunan Rencana Strategis Satuan Kerja Perangkat Daerah (Renstra SKPD).

2.6 Kehilangan Air

Kehilangan air didefinisikan sebagai jumlah air yang hilang akibat:

1. Pemasangan sambungan yang tidak tepat

2. Terkena tekanan dari luar sehingga menyebabkan pipa retak atau pecah 3. Penyambungan liar

2.7 Kehilangan Tinggi Tekan (Headloss)

Kehilangan tinggi tekan dalam pipa dapat dibedakan menjadi 2 yaitu kehilangan tinggi tekan mayor (major losses) dan kehilangan tinggi tekan minor (minor losses).

2.7.1 Kehilangan Tinggi Tekan Mayor (Major Losses)

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.

Berikut beberapa teori menghitung besarnya kehilangan tinggi tekan mayor :

(30)

II-7

Persamaan Chezzy-Manning

HL = ^{4,66𝑛²𝐿𝑄²}

𝐷⁵³³ (2-3)

Di mana:

HL = headloss (feet) Q =debit aliran (cfs) L = panjang pipa (feet) D = diameter pipa (feet)

n = koefisien kekasaran Manning.

Persamaan Darcy-Weisbach

Menurut Kodoatie (2002), nilai Hf adalah Hf = f ^𝐿𝑣²

𝑑2𝑔 (2-4)

Di mana :

Hf = headloss (m)

g = percepatan gravitasi (m²/s) L = panjang pipa (m)

d =diameter pipa (m) v = kecepatan aliran (m/s) f = faktor gesekan (tanpa satuan).

Persamaan Hazen-Williams HL = 4.727𝐿𝑄¹’⁸⁵²

𝐶¹’⁸⁵²𝐷⁴’⁸⁷¹ (2-5) Di mana:

HL = headloss (feet) Q = debit aliran (cfs) L = panjang pipa (feet) D = diameter pipa (feet)

C = koefisien kekasaran (faktor Hazen Williams)

2.7.2 Kehilangan Tinggi Tekan Minor (Minor Losses)

Pada umumnya kehilangan minor akan lebih besar terjadi apabila perlambatan kecepatan aliran didalam pipa yang dibandingkan dengan tingkat kecepatan dari akibat adanya pusaran arus yang ditimbulkan oleh pemisah aliran dibidang batas pipa.

Secara umum rumus kehilangan tinggi tekan akibat minor losses :

hf = S x L (2-6)

(31)

II-8

Dimana :

S = kemiringan garis energi (m) hf = Kehilangan tinggi tekanan (m) L = Panjang pipa (m)

2.8 Kebutuhan Air Total

Kebutuhan air total adalah total kebutuhan air baik domestik, non domestik ditambahkehilangan air.

Qr = Qd + Qn + Qa (2-7)

Dimana :

Qr = kebutuhan air rata-rata (ltr/hari) Qd = Kebutuhan air domestik (ltr/hari) Qn = Kebutuhan air non domestik (ltr/hari) Qa = kehilangan air (ltr/hari)

2.9 Kebutuhan Air Harian Maksimum dan Jam Puncak

Kebutuhan air harian maksimum adalah kebutuhan air pada hari tertentu dalam setiap minggu, bulan, dan tahun dimana kebutuhan airnya sangat tinggi.

Qm = 1,25 x Qr (2-8)

Dimana:

Qm = debit kebutuhan air harian maksimum (liter/hari) Qt = debit kebutuhan air total (liter/hari)

Kebutuhan air jam puncak adalah kebutuhan air pada jam-jam tertentu dalam satu hari dimana kebutuhan airnya akan memuncak.

Qp = 1,75 x Qt (2-9)

Dimana :

Qm = Debit kebutuhan air jam puncak (liter/hari) Qt = Debit kebutuhan air total (liter/hari) 2.10 Fluktuasi Kebutuhan Air

Jumlah pemakaian air oleh pelanggan berbeda-beda, dikarenakan perbedaan jumlah anggota keluarga, mata pencaharian, dan faktor lainnya. Aktivitas yang berbeda tersebut menyebabkan pemakaian air selama satu hari mengalami perubahan naik dan turun atau dapat disebut fluktuasi kebutuhan air.

Pada umumnya kebutuhan air dibagi dalam tiga kelompok :