BAB V PERENCANAAN JARINGAN PERPIPAAN
5.5 Jaringan Distribusi
Faktor yang sangat penting dalam suatu sistem penyediaan air minum adalah sistem perpipaan distribusi. Rancangan sistem pipa distribusi dilakukan di Kelurahan Sungai Jawi Luar untuk melayani kebutuhan air masyarakat daerah tersebut. Sistem distribusi ini juga terdapat kriteria-kriteria yang harus dipenuhi sehingga sistem tersebut bisa berjalan lancar dan masyarakat sebagai pengguna air mendapat pelayanan yang baik. Sistem distribusi air bersih adalah pendistribusian
atau pembagian air melalui sistem perpipaan dari bangunan pengolahan (reservoir) ke daerah pelayanan (konsumen). Pipa distribusi adalah pipa yang membawa air kepada konsumen yang terdiri dari :
1. Pipa Induk : Pipa utama pembawa air yang akan dibagikan kepada konsumen.
2. Pipa Cabang : Pipa cabang dari pipa induk.
3. Pipa Dinas : Pipa pembawa air langsung melayani konsumen
Pola jaringan yang akan digunakan dalam sistem distribusi air bersih di Kelurahan Sungai Jawi Luar ini adalah dengan menggunakan sistem loop. Sistem loop adalah sistem perpipaan melingkar dimana ujung pipa yang satu bertemu kembali dengan ujung pipa yang lain. Sistem ini digunakan karena daerah Kelurahan Sungai Jawi Luar memiliki topografi yang relatif datar dan perkembangan daerah yang cenderung ke segala arah. Sistem loop dipilih sebagai pola jaringan distribusi air bersih di Kelurahan Sungai Jawi Luar karena memiliki beberapa keuntungan. Beberapa keuntungan dari sistem loop ini adalah:
1. Debit terbagi merata karena perencanaan diameter berdasarkan pada jumlah kebutuhan total.
2. Jika terjadi kebocoran, kerusakan, atau perbaikan, maka hanya daerah tertentu yang tidak mendapat pengaliran, sedangkan untuk daerah yang tidak mengalami kerusakan aliran air tetap berfungsi.
3. Pengoperasian jaringan lebih mudah.
Namun, seperti pada sistem lainnya, sistem loop ini juga memiliki kerugian.
Kerugian dari sistem loop ini adalah memerlukan perhitungan dimensi yang cermat agar debit yang masuk pada setiap pipa merata. Pendistribusian air bersih, ada 2 macam pola jaringan sistem distribusi air bersih, yaitu :
a. Sistem Cabang
Sistem Cabang adalah sistem pendistribusian air bersih yang bersifat terputus membentuk cabang-cabang sesuai dengan daerah pelayanan.
Keuntungan :
Tidak membutuhkan perhitungan dimensi pipa yang rumit, karena debit dapat dibagi berdasarkan cabang-cabang pipa pelayanan.
Untuk pengembangan daerah pelayanan lebih mudah, karena hanya tinggal menambah sambungan pipa yang telah ada.
Kerugian :
Jika terjadi kebocoran atau kerusakan pengaliran pada seluruh daerah akan terhenti sehingga air tidak dapat didistribusikan.
Pembagian debit tidak merata.
Operasional lebih sulit karena antara pipa yang satu dengan yang lain saling berhubungan
b. Sistem Loop
Sistem Loop adalah sistem perpipaan melingkar dimana ujung-ujung pipa yang satu bertemu kembali dengan ujung pipa yang lain.
Keuntungan :
Debit terbagi merata karena perencanaan diameter berdasarkan pada jumlah kebutuhan total.
Jika terjadi kebocoran, kerusakan atau perbaikan, maka hanya daerah tertentu yang tidak mendapat pengaliran, sedangkan untuk daerah yang tidak mengalami kerusakan aliran air tetap berfungsi.
Pengoperasian jaringan lebih mudah.
Kerugian :
Perhitungan dimensi perpipaan membutuhkan kecermatan agar debit yang masuk pada setiap pipa merata.
Perencanaan jalur perpipaan distribusi yang dibuat untuk melayani daerah tertentu harus dirancang sedemikian rupa sehingga didapat kondisi yang optimum mungkin dimana diharapkan
Pemakaian energi diusahakan seminimal mungkin dalam pengoperasiannya
Mudah dari segi pemasangan dan pengawasan
Biaya yang digunakan seminimal mungkin dalam hal panjang pipa dan diameter pipa yang dipakai.
Memenuhi syarat-syarat hidrolik untuk mendapatkan keuntungan
Dalam pemasangan pipa, maka hal-hal teknis yang perlu diperhatikan adalah :
Menghindari belokan-belokan tajam pada aliran air diatas garis hidrolik.
Usahakan untuk menghindari melintasi sungai, rel kereta api, untuk memudahkan dalam pengerjaan.
Menghindari tempat - tempat yang memungkinkan dapat mengakibatkan
terjadinya kontaminasi pengaliran
Jalur pipa sebaiknya diusahakan diletakkan pada tanah milik pemerintah atau dipinggir-pinggir jalan umum.
Menghindari tempat-tempat yang kurang stabil (mungkin sering longsor) yang dapat mengakibatkan perubahan tekanan dari luar terhadap pipa, agar pipa tidak cepat rusak atau kemungkinan pecah dapat dihindari.
5.5.1 Perhitungan Reservoir Air Bersih
Bak pengumpul atau reservoir berfungsi untuk menampung air yang sudah diolah atau air bersih yang siap didistribusikan kepada daerah pelayanan.
Kriteria Desain (JWWA, 1978) : Kedalaman (H) = 3 – 5 meter Waktu detensi (td) = ≥ 1,5 menit
Perencanaan Desain
Bentuk bak = Persegi Panjang Perbandingan P : L = 2 : 1
Waktu detensi (td) = 1,5 menit = 90 detik Kedalaman bak (h) = 4 meter
Debit aliran = 0.158 m3/detik (debit jam puncak)
Perhitungan Volume bak (V) :
V = Q x td = 0,158 x 90 = 14,22 m3 Luas permukaan bak (A) :
A = V
h= 14,22
4 = 3,55 m2 Dimensi bak :
A = P x L A = 2L2 Lebar bak :
L = √𝐴
2 = √3,55
2 = 1,33 m Panjang bak :
P = 2 x L = 2 x 1,33 = 2,66 m Freeboard :
F = 15% x kedalaman = 15% x 4 m = 0,60 m
Maka dapat diketahui ukuran reservoir yang dapat dibangun : P = 2,66 m
L = 1,33 m H = 4 m
Freeboard = 0,60 m
Bangunan reservoir ini akan dibangun di atas permukaan tanah dengan ketinggian tertentu sehingga tekanan air pada titik terjauh masih dapat tercapai.
Pada Kelurahan Sungai Jawi Luar digunakan reservoir sebagai penyimpan cadangan air. Fungsi reservoir, yaitu:
Penyimpanan (storage), untuk melayani fluktuasi pemakaian per jam, cadangan air untuk pemadam kebakaran, pelayanan darurat, akibat putus sumber, transmisi atau kerusakan pada bangunan pengolahan air.
Pemerataan aliran dan tekanan (equalizing), biasanya akibat variasi pemakaian di dalam daerah distribusi.
Kapasitas reservoir dapat dihitung dengan memasukan Q jam puncak digunakan untuk pertimbangan meratakan tekanan.
Q jam puncak = 158.000 L/detik x 3600 detik/jam x 24 jam x 1 hari Q jam puncak = 13.651.200 Liter/hari
5.5.2 Perhitungan Pompa Distribusi
Diketahui :
Kerapatan air = 1000 (kg/m3) Debit air yang dipompa= 0,158 m3/detik H total = (S x L) + elevasi
Htotal = (0,013 x 138,04 m) + 3 H total = 4,79 m
Kriteria desain:
Efisiensi pompa 40 – 90 % (Sularso, 2000)
Kecepatan air dalam pipa untuk air baku (0,6 - 2) m/dtk Dimana:
Q = Debit output per pompa (m3/s) H = Head pompa (m) ρ = Massa jenis fluida (kg/m3)
g = Percepatan gravitasi (m/s2) Pw = Daya pompa (Watt)
Pw = 𝑄 𝑥 𝜌 𝑥 𝐻
𝑛
Pw = 0,158 𝑥 1000 𝑘𝑔
𝑚3 𝑥 4,79 𝑚 0,85
Pw = 890,3 w = 0,890 kw
Sehingga daya pompa yang diperlukan untuk mengalirkan air dengan debit 0,158 m³/detik diperlukan pompa dengan daya 0,890 kw.
Tabel 5.3 Klasifikasi Jenis Pompa Sentrifugal Yang Ada Dipasaran Klasifikasi Jenis Pompa Sentrifugal
Jenis Aliran (m3/jam) Head (m) Daya (kW)
MGP 1 – 7,2 5 - 40 0,33 – 7,5
MXM 1 - 66 5,5 - 68 0,33 – 7,5
NR,N 2 – 110 2 - 39 0,25 – 7,5
N, N4 2,4 - 480 1,5 - 95 0,25 – 75
NM4, NMS4 2 - 480 3 - 95 625 - 75
NM, MMS 1 – 480 3 - 95 0,25 – 75
NM, NMD 1 - 66 3,5 - 144 0,37 – 9,2
Sumber: Calpeda Asia Pacific Pte Ltd
Besarnya aliran yang diperlukan yaitu 568 m3/jam (0,158 m3/detik x 3600 x 1 hari) pada tahun 2035. Berdasarkan kriteria pompa yang ada di pasaran, jumlah debit dan daya dapat menggunakan pompa sistem sentrifugal N, N4. Maka jumlah pompa yang digunakan sebanyak 3 unit dengan 1 yang beroperasi dan 2 sebagai cadangan.