LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA II
MATERI
JARINGAN PIPA SEDERHANA
NAMA : GILBERT RIZAL FAWWAZI NIM : 215100900111052
KELOMPOK : Y2
ASISTEN :
Abdurrahim 'Azmi M. Wahyu I. Ade P.
Achmad Bayazid Hidayat Mhd Luthfi Zulhaq Azizi Chilyatun Nisa' Mya Rahmi Azizah
Dian Sari Gladys Ni Luh Wayan Yugi Laksmi Dewi Ja'far Tsabit Rabban Naufal Hanif Nur Muhana
Lutfiah Rahmadini Nicky Zendynia Putri
LABORATORIUM TEKNIK SUMBER DAYA ALAM DAN LINGKUNGAN DEPARTEMEN TEKNIK BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG 2022
FOTO BERWARNA 3X4
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Air bersih merupakan kebutuhan dasar manusia, sehingga ketersediannya sangatlah penting. Pemanfaatannya tidak hanya terbatas untuk keperluan rumah tangga, tetapi juga untuk fasilitas umum, sosial maupun ekonomi. Kebutuhan air bersih merupakan kebutuhan yang tidak terbatas dan berkelanjutan. Sedangkan kebutuhan akan penyediaan dan pelayanan air bersih dari waktu ke waktu semakin meningkat yang kadang tidak diimbangi oleh kemampuan pelayanan. Peningkatan kebutuhan ini disebabkan oleh peningkatan jumlah penduduk, peningkatan derajat kehidupan warga serta perkembangan kota/kawasan pelayanan.
Sistem distribusi air bersih umumnya merupakan suatu jaringan pemipaan yang tersusun atas sistem pipa, pompa, reservoir dan perlengkapan lainnya. Sistem penyediaan air bersih yang kompleks sering sekali bermasalah dalam distribusi debit dan tekanan yang berkaitan dengan kriteria hidrolis yang harus terpenuhi dalam sistem pengaliran air bersih. Oleh karena sistem pendistribusian air bersih kepada pelanggan merupakan hal yang penting, dan kita sebagai manusia tidak lepas dari kebutuhan akan air bersih maka diperlukan evaluasi terhadap jaringan sistem penyediaan air, terutama sistem jaringan pipa distribusinya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kendala-kendala yang terjadi pada jaringan pipa distribusinya dalam rangka untuk optimalisasi pasokan air ke konsumen.
1.2 Tujuan
a. Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami komponen-komponen pada jaringan pipa sederhana
b. Mahasiswa dapat membuat jaringan pipa sederhana dengan baik
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Jaringan Pipa Distribusi serta Fungsinya
Jaringan pipa distribusi adalah jaringan pipa yang menghantarkan air bersih dari reservoir (tandon) menuju daerah pelayanan (rumah konsumen) dengan tekanan air yang sesuai dengan yang diperlukan konsumen. Perencanaan suatu sistem distribusi air menurut adanya peta detail dari wilayah bersangkutan, yang memuat garis-garis kontur serta jaringan jalan.
Jaringan pipa distribusi mempunyai beberapa kriteria perencanaan yaitu jumlah penduduk dan sosial ekonomi, topografi, serta pemilihan jalur pipa. Keadaan penduduk suatu daerah perencanaan, baik jumlah, pendapatan dan perkembangannya akan menentukan presentase pelayanan dan jumlah pemakaian rata-rata yang nantinya akan menentukan jumlah dan ukuran pipa terpasang. Pada keadaan topografi yang berbukit-bukit, tidak mungkin menyediakan distribusi air dengan tekanan yang cukup tinggi untuk pelanggan yang berada pada zona yang lebih tinggi. Pemilihan jalur pipa dimaksudkan untuk mempermudah pemasangan sambungan rumah (house conection), mempermudah pelaksanaan instalasi pipa, mempermudah petugas dalam pemeriksaan kondisi pipa dan perlengkapan pipa yang terpasang, serta meminimalkan rintangan yang mungkin ada (Udju, 2014).
Jaringan pipa distribusi adalah sistem yang mampu membagikan air pada setiap konsumen dengan berbagai cara, baik dalam bentuk sambungan langsung rumah (house connection) atau sambungan melalui kran (public tap). Pada zat cair ideal sewaktu mengalir di dalam pipa tidak ada tenaga yang hilang, tetapi pada zat cair biasa yang mempunyai kekentalan terjadi gesekan antara zat cair dengan dinding pipa dan/atau antara zat cair dengan zat cair itu sendiri, sehingga terjadi kehilangan tenaga. Dalam pendistribusian air bersih tekanan air juga bisa mengalami penurunan. Penyebab terjadinya penurunan tekanan yaitu terjadinya gesekan antara aliran air dengan dinding pipa, jangkauan pelayanan, kobocoran pipa, dan konsumen menggunakan mesin hisap (pompa) (Fathony, 2012).
2.2 Jenis Sambungan Pelanggan
Fitting pipa atau sambungan pipa adalah salah satu jenis komponen yang sering digunakan dalam proses instalasi yaitu pada sistem pemipaan. Fitting pun memiliki perbedaan mulai dari ukuran, bentuk sampai karakter. Bagian ini merupakan bagian penting dalam sistem perpipaan, dan tentunya memiliki fungsi yang berbeda-beda. Fitting pipa biasanya terbuat dari billet/baja silinder pejal yang biasa disebut seamless (pipa tanpa sambungan). Terdapat beberapa fitting pipe, yaitu elbow, tee, dan cap. Elbow merupakan jenis fitting pipa yang membungkuk pada sudut atau kurva untuk membuat pipa menjadi lurus sehingga bisa mempermudah menyatu pada sudut. Sedangkan fungsi dari fitting elbow ini adalah untuk mengubah arah aliran, diameter pipa, atau membuat percabangan agar fluida (berupa gas, cairan atau plasma) mengalir lancar. Ada beberapa jenis yang dimiliki elbow, yang tergantung pada kebutuhan konsumen mulai dari dimensi derajat maupun jenis dratnya, seperti elbow 45º, elbow 90º. Reducer memiliki peran yang sesuai dengan namanya, yaitu bertugas untuk me-reduce atau mengurangi aliran fluida. Jadi yang dikurangi adalah ukuran pipanya saja dan yang dimaksud bukanlah valve-nya. Reducer ini akan bertugas untuk menggabungkan dari ukuran yang diameternya yang lebih besar ke yang kecil, atau sebaliknya. Tee berfungsi untuk membelokkan, komponen fitting pipa juga ada yang berguna untuk membagi aliran menjadi dua arah dan disebut sebagai tee. Sesuai dengan namanya “T” maka fitting ini berbentuk seperti huruf T yang memiliki tiga cabang yang dihasilkan berawal dari pipa lurus yang dibelokkan ke kanan dan kekiri. Pada umumnya berbentuk T namun juga ada beberapa jenis tee juga yang berbentuk Y dan disebut Y-Branch tetapi ada juga yang menyebutnya tee. Begitu juga dengan tee dengan ujung yang mengecil, yang biasa disebut dengan tee with reducer, yaitu ujung kanan-kirinya sama tetapi pada bagian tengahnya mengecil. Cap berfungsi untuk
menghentikan aliran pada ujung pipa. Fitting cap fungsinya sama dengan blind flange, penutup aliran fluida yang dapat dibongkar dan dilepas (Malik, 2021).
Jenis sambungan sistem Jenis sambungan dalam sistem distribusi air bersih dibedakan menjadi 5 jenis, yaitu sambungan langsung, sambungan halaman, hidran umum, terminal air, dam kran umum. Sambungan langsung yaitu pelayanan air bersih, dimana tiap pelayanan dimasukkan ke dalam rumah sampai ke plumbing fixture. Sambungan ini melayani untuk domestik (rumah tangga) atau non domestik (non rumah tangga). Sambungan halaman yaitu jenis pelayanan air bersih dimana pipa pelayanan hanya diizinkan sampai di box meter.
Sambungan ini melayani untuk domestik (rumah tangga). Hidran umum yaitu jenis pelayanan pelanggan sistem air minum perpipaan atau non perpipaan dengan sambungan per kelompok pelanggan dan tingkat pelayanan hanya untuk memenuhi kebutuhan air minum, dengan cara pengambilan oleh masing-masing pelanggan ke pusat penampungan. Terminal air merupakan jenis pelayanan air bersih untuk daerah yang memerlukan air tapi tidak terjangkau oleh pipa distribusi. Kran umum merupakan pelayanan air bersih yang digunakan secara komunal pada kelompok masyarakat tertentu, yang mempunyai minat tapi kurang mampu dalam membiayai penyambungan pipa ke masing-masinng rumah. Biasanya 1 kran umum dipakai untuk melayani kurang lebih dari 20 orang.
2.3 Jenis Sistem Jaringan Distribusi Perpipaan
Terdapat beberapa sistem pada jaringan pipa, yaitu distribusi model lingkaran (loop), distribusi model cabang, dan sistem gridiron. Distribusi model lingkaran (loop) merupakan sistem yang memepunyai lebih dari satu arah pengaliran, dimana tidak terdapat titik mati. Pada sistem melingkar ini, pipa-pipa membentuk lingkaran yang dihubungkan satu dengan yang lainnya. Keuntungan dari sistem ini yaitu bila ada kerusakan, misalnya pipa pecah di suatu tempat, maka kerusakan tersebut di lokalisisr dan hanya sebagian kecil dari daerah distribusi yang terganggu, tidak ada kotoran yang mengendap sehingga tak diperlukan kontruksi pembuang lumpur, dan tekanan air dapat dikatakan merata sehingga distribusi air minum dapat merata pula. Kerugian sistem ini yaitu pipa harus melingkar, jadi akan panjang dan diameternya pun harus besar, tekanan dalam pipa rendah, dan bila terjadi kebakaran di suatu tempat, maka air tidak dapat dikerahkan ke kran kebakaran yang letaknya terdekat dengan tempat yang sedang terjadi kebakaran, kecuali bila pemadaman diperlengkapi dengan pompa yang biasanya dibawah oleh mobil kebakaran. Kemudian, distribusi model babang merupakan sistem cabang terdiri dari pipa utama yang disambungkan lagi dengan pipa cabang lainnya sampai pada konsumen. Keuntungan sistem ini yaitu kotoran-kotoran dapat mengendap dan terkumpul di ujung-ujung/akhir pipa cabang dimana endapan ini dapat dibuang, pipa-pipa distribusi dapat lebih pendek, tekanan air labih tinggi, dan bila terjadi kebakaran di suatu daerah, maka air dapat dikerahkan ke tempat tersebut dengan jalan menutup kran-kran penutup pada cabang-cabang pipa yang tak ada kebakaran. Kerugiaan sistem ini yaitu bila terjadi kerusakan pada pipa, maka daerah dibawahnya tak mendapat air, serta ada tambahan kontruksi kran-kran pembuang endapan pada ujung-ujung akhir pipa cabang (Udju, 2014).
Selanjutnya, sistem gridiron dapat terjadi jika pipa induk utama dan pipa induk sekunder terletak dalam kotak, dengan pipa induk utama, pipa induk sekunder, serta pipa pelayanan utama saling terhubung. Pada umumnya sistem ini paling banyak digunakan. Kelebihan sistem ini yaitu air dalam sistem mengalir bebas ke beberapa arah dan tidak terjadi stagnasi seperti bentuk cabang. Ketika ada perbaikan pipa, air yang tersambung dengan pipa tersebut tetap mendapat air dari bagian yang lain. Ketika terjadi kebakaran, air tersedia dari semua arah. Kehilangan tekanan pada semua titik dalam sistem minimum. Kekurangan sistem ini yaitu perhitungan ukuran pipa lebih rumit, membutuhkan lebih banyak pipa, dan sambungan pipa sehingga lebih mahal (Ermawati dan Aji, 2018).
2.4 Komponen Jaringan Perpipaan EPANET
EPANET 2.0 (Environmental Protection Agency Network) adalah sebuah program komputer yang digunakan untuk pemodelan dan simualsi hidrolik dan perilaku kualitas air di dalam suatu jaringan pipa distribusi air minum (pipa bertekanan). Suatu jaringan distribusi air minum terdiri dari pipa-pipa, percabangan pipa (node), pompa, tangki air atau reservoir, dan katup-katup. EPANET 2.0 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 (Rifai et al., 2021).
Komponen fisik program Epanet memodelkan sebuah sistem distribusi air sebagai sebuah kumpulan mata rantai yang terhubungkan dengan node (titik). Penghubung dapat melambangkan pipa, pompa, dan valve control. Node adalah titik yang melambangkan junction, tank, dan reservoir. Junction (sambungan) adalah titik pada jaringan dimana air akan masuk atau keluar dari jaringan data input dasar yang dibutuhkan junction seperti elevasi, kebutuhan air, dan kualitas air awal. Reservoir adalah titik yang dilambangkan sumber air yang tidak terbatas pada jaringan. Reservoir yang digunakan pada model bisa seperti danau, sungai, air tanah, dan lainnya. Reservoir juga bisa memberikan titik sumber kualitas air. Input data yang utama pada reservoir adalah hydraulic head (sama dengan level permukaan airnya jika reservoir tidak dalam keadaan bertekanan) dan kualitas awal untuk analisa kualitas air.
Karena reservoir merupakan titik batas pada jaringan, maka head dan kualitas airnya tidak bisa dipengaruhi oleh apa yang terjadi pada jaringan. Oleh sebab itu reservoir tidak menghasilkan output perhitungan. Walaupun demikian headnya dapat bervariasi terhadap waktu sesuai dengan pola waktu yang telah ditetapkan. Tank adalah titik dengan kapasitas penyimpanan yang volumenya bisa bervariasi terhadap waktu. Input data yang utama untuk tank adalah elevasi dasar tank (dimana level air adalah nol), diameter (atau bentuk lain jika bukan silinder), level air maksimum dan minimum, dan awal kualitas air. Tank dibutuhkan untuk beroperasi sepanjang level minimum dan maksimum. Program Epanet akan menghentikan aliran keluar jika tank pada level minimum dan menghentikan aliran ke dalam pada saat level maksimum. Tank juga bisa memberikan titik sumber kualitas air. Pipa adalah penghubung yang membawa air dari satu titik ke titik yang lain pada jaringan. Program Epanet mengasumsikan bahwa arah aliran adalah dari tekanan yang lebih tinggi ke tekanan yang lebih rendah (Agustianingsih, 2016).
BAB III. CARA KERJA 3.1 Project Setup
3.2 Backdrop
Menu Bar EPANET
Project
ID Labels
Pilih halaman Properties
Halaman Hydraulics
Tandai kotak save pada dasar form
Klik OK
View pada Menu Bar
Pilih Option
Pilih Notation
Pilih Symbol
Buka proyek baru melalui File>>New
Pilih Default untuk membuka form dialog
- Atur pilihan Flow Unit menjadi GMP (gallon per minute) - Atur pilihan ‘headloss formula'
menjad Hazen William (H-W)
Jika ingin disimpan pada proyek selanjutnya
Hapus semua awalan ID Labels dan atur pertambahan ID
dengan angka 1
Lakukan pengaturan jika diperlukan
Dipilih
Untuk menampilkan dialog Map Option
Check semua pilihan yang diinginkan
3.3 Menggambar Jaringan
Klik OK
View pada Menu Bar
Pilih Dimensions
Dimensions Standar
Klik OK
Selesai
Pilih semua kotak
Dipilih
Untuk menampilkan dialog Map Option
Digunakan untuk proyek baru
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Praktikum
4.1.1 Data Node
Tabel 4.1 Data Elevasi dan Debit (Demand) pada Node (Tanpa Background) Node Elevation (ft) Demand (gpm)
1 700 0
2 700 0
3 710 150
4 700 150
5 650 200
6 700 150
7 700 0
8 830 0
Tabel 4.2 Data Elevasi dan Demand (dengan Backgound) Node Elevation (m) Demand (lps)
1 100* 0
2 70 5
3 60 5
4 60 6
5 55 8
Ket: *Total head
4.1.2 Data Links (Pipa)
Tabel 4.3 Data Panjang, Diameter, dan Faktor Kekasaran Pipa (Tanpa Background) Node Length (ft) Diameter (inches) C-factor
1 3000 14 100
2 5000 12 100
3 5000 8 100
4 5000 8 100
5 5000 8 100
6 7000 10 100
7 5000 6 100
8 7000 6 100
Tabel 4.4 Data Panjang, Diameter, dan Faktor Kekasaran Pipa (dengan Background) Node Length (m) Diameter (mm) C-factor
1 500 200 120
2 1200 200 120
3 500 200 120
4 1200 200 120
5 500 200 120
4.1.3 Menggambar Jaringan
Gambar 4.1 Gambar Jaringan Pipa Distribusi Air Minum Tanpa Background Sumber: Data Diolah, 2022
Gambar 4.2 Gambar Jaringan Pipa Distribusi Air Minum dengan Background Sumber: Data Diolah, 2022
Gambar 4.3 Gambar Jaringan Pipa Distribusi Air Minum dengan Background Sumber: Data Diolah, 2022
4.2 Analisis Jaringan
Pada praktikum ini, dilakukan penggambaran dua jaringan pipa distribusi air minum menggunakan software EPANET 2.2, yaitu jaringan pipa distribusi tanpa background dan jaringan pipa distribusi dengan background. Pada pembuatan jaringan pipa distribusi tanpa background, tahapan pertama yang dilakukan yaitu mengatur Project Default. Kosongkan semua ID Prefix Object pada ID Labels dan masukkan nilai 1 pada ID Increment agar node yang dibuat nantinya disimbolkan dengan angka dan berurutan. Kemudian, atur Properties dengan memasukkan nilai 700 pada Node Elevation, 50 pada Tank Diameter, 20 pada Tank Height, 1000 pada Pipe Length, 12 pada Pipe Diameter, dan 100 pada Pipe Roughness. Atur Hydraulics dengan memasukkan GPM pada Flow Units, H-W pada Headloss Formula, 1 pada Spesific Gravity, 1 pada Relative Viscosity, 40 pada Maximum Trials, dan 0,001 pada Accuracy. Setelah itu, atur Notation Map Options dengan mencentang semua opsi. Dalam penggambaran jaringan pipa ini, digunakan 8 nodes (1 reservoir, 6 Junctions, dan 1 Tank) dan 9 links (8 pipa dan 1 pompa). Nodes dan links harus dimasukkan secara berurutan. Setelah semua node terhubung dengan link, masukkan data dengan cara select object yang ingin diatur dan klik edit pada Browser. Masukkan data elevasi, debit, panjang, diameter, dan faktor kekasaran pipa sesuai dengan Tabel 4.1 dan Tabel 4.2. Tahapan selanjutnya yaitu mengatur kurva pompa dengan cara select pompa dan klik edit pada Browser. Masukkan nilai 1 pada Pump Curve. Lalu, pilih Curves dari daftar pada kotak Browser dan klik tombol Add. Setelah muncul Curve Editor, masukkan data aliran pompa design sebesar 600 dan head sebesar 150.
Secara otomatis kurva akan terbentuk. Setelah itu, klik tombol Run pada menu bar.
Tahapan dalam pembuatan jaringan pipa distribusi dengan background hampir sama dengan pembuatan jaringan pipa distribusi tanpa background. Bedanya yaitu pada pengaturan Project Default dan data yang dimasukkan nantinya. Dalam pengaturan Project Default, ID Prefix Object Junctions diganti menjadi J, Reservoirs menjadi R, Tanks menjadi T, Pumpes menjadi PM, dan Valves menjadi V. Kemudian, atur Properties dengan memasukkan nilai 5 pada Node Elevation, 50 pada Tank Diameter, 20 pada Tank Height, 500 pada Pipe Length, 200 pada Pipe Diameter, dan 120 pada Pipe Roughness. Atur hydraulics dengan memasukkan LPS pada Flow Units, H-W pada Headloss Formula, 1 pada Spesific Gravity, 1 pada Relative Viscosity, 40 pada Maximum Trials, dan 0,001 pada Accuracy. Setelah itu, input peta dengan cara klik View→Backdrop→Load→pilih file peta (.dwb)→Open. Peta yang
menjadi background untuk penggambaran jaringan pipa tersebut adalah Peta Kota Pasuruan.
Dalam penggambaran jaringan pipa, digunakan 5 nodes (1 reservoir dan 4 junctions) dan 5 links (5 pipa) yang ditempatkan pada titik yang telah ditentukan. Setelah itu, masukkan data elevasi, debit, panjang, diameter, dan faktor kekasaran pipa sesuai dengan Tabel 4.3 dan Tabel 4.4. Setelah itu, klik tombol Run pada menu bar.
4.3 Komponen Node
Program Epanet memodelkan sebuah sistem distribusi air sebagai sebuah kumpulan mata rantai yang terhubungkan dengan node (titik). Node adalah titik melambangkan junction, tank, dan reservoir. Junction (sambungan) merupakan titik pada jaringan dimana air akan masuk atau keluar dari jaringan perpipaan. Data input dasar yang dibutuhkan junction adalah elevasi, kebutuhan air, dan kualitas air awal. Data output yang dihasilkan dari junction yaitu hydraulic head, tekanan, dan kualitas air. Reservoir adalah titik yang melambangkan sumber air yang tidak terbatas pada jaringan. Reservoir yang digunakan pada model dapat digambarkan seperti danau, sungai, air tanah, dan lainnya. Reservoir juga bisa memberikan titik sumber kualitas air. Input data yang utama pada reservoir adalah hydraulic head (sama dengan level permukaan airnya jika reservoir tidak dalam keadaan bertekanan) dan kualitas awal untuk analisa kualitas air. Oleh sebab itu reservoir tidak menghasilkan output perhitungan. Tank adalah titik dengan kapasitas penyimpanan yang volumenya bisa bervariasi terhadap waktu. Input data yang utama untuk tank yaitu elevasi dasar tank (dimana level air adalah nol), diameter, level air maksimum dan minimum, serta awal kualitas air. Output utama yang dihitung terhadap waktu yaitu tekanan hidraulik dan kualitas air. Tank dibutuhkan untuk beroperasi sepanjang level minimum dan maksimum. Program Epanet akan menghentikan aliran keluar jika tank pada level minimum dan menghentikan aliran ke dalam pada saat level maksimum. Tank juga bisa memberikan titik sumber kualitas air (Agustaningsih, 2016).
Junction memiliki dari beberapa property seperti Junction ID, X-Coordinate, dan lain-lain.
Junction ID merupakan sebuah label unik yang digunakan untuk mengidentifikasikan junction.
Junction ID terdiri dari kombinasi hingga 15 angka atau karakter. X-Coordinate merupakan lokasi secara horisontal dari junction pada peta yang diukur berdasarkan unit jarak dari peta.
Y-Coordinate merupakan lokasi secara vertikal dari junction pada peta yang diukur berdasarkan unit jarak dari peta. Description merupakan tambahan teks yang menjelaskan tentang informasi yang penting tentang junction. Tag adalah tambahan teks (tanpa spasi) yang digunakan untuk menentukan kategori junction, seperti zona tekanan. Elevation adalah elevasi dalam feet (meter) dengan referensi yang telah ditentukan. Elevasi digunakan hanya untuk menghitung tekanan dari junction. Base Demand adalah rata-rata atau kebutuhan nominal dari air. Nilai yang negatif mengindikasikan adanya sumber eksternal yang masuk menuju junction.
Demand Pattern merupakan ID label dari pola waktu (Time Pattern) yang digunakan untuk mengkarakteristikkan variasi waktu pada demand untuk kategori utama dari pelanggan pada junction. Pattern menyediakan faktor pengali yang diaplikasikan kepada kebutuhan dasar (Base Demand) yang menyatakan kebutuhan aktual yang diberikan dalam periode waktu.
Demand Categories adalah banyaknya kategori yang berbeda dari pengguna air yang dijelaskan pada junction. Emitter Coefficient adalah koefisien discharge untuk emitter (spronkler atau nozzle) yang terletak pada junction. Koefisien tersebut menyatakan aliran (dalam unit satuan saat itu) yang muncul pada penurunan tekanan 1 psi (atau meter). Initial Quality adalah level kualitas air pada junction pada awal periode simulasi. Source Quality merupakan kualitas dari air yang memasuki jaringan pada lokasi tersebut.
Reservoir memiliki dari beberapa property, seperti Reservoir ID, X-Coordinate, san lain- lain. Reservoir ID adalah sebuah label unik yang digunakan untuk mengidentifikasikan reservoir. X-Coordinate adalah lokasi secara horisontal dari reservoir pada peta, diukur berdasarkan unit jarak dari peta. Y-Coordinate adalah lokasi secara vertikal dari reservoir pada
peta, diukur berdasarkan unit jarak dari peta. Description adalah tambahan teks yang menjelaskan tentang informasi yang penting tentang reservoir. Tag adalah tambahan teks (tanpa spasi) yang digunakan untuk menentukan kategori reservoir, seperti zona tekanan.
Total Head adalah hydraulic head (elevasi + head pressure) dari air pada reservoir dalam feet (meter). Head Pattern adalah label ID dari pola waktu yang digunakan untuk membuat model dengan variasi waktu terhadap head reservoir. Initial Quality adalah level kualitas air pada reservoir. Source Quality adalah kualitas dari air yang memasuki jaringan pada lokasi tersebut.
Tank memiliki beberapa property seperti Tank ID, X-Coordinate, dan lain-lain. Tank ID adalah sebuah label unik yang digunakan untuk mengidentifikasikan tank. X-Coordinate adalah lokasi secara horisontal dari tank pada peta, diukur berdasarkan unit jarak dari peta.
Y-Coordinate adalah lokasi secara vertikal dari tank pada peta, diukur berdasarkan unit jarak dari peta. Description adalah tambahan teks yang menjelaskan tentang informasi yang penting tentang tank. Tag adalah tambahan teks (tanpa spasi) yang digunakan untuk menentukan kategori tank, seperti zona tekanan. Elevation adalah elevasi di atas datum dalam feet (meter) dari tangki. Initial Level adalah tinggi dalam feet (meter) dari permukaan air di atas elevasi dasar dari tangki pada permulaan simulasi. Minimum dan Maximum Level adalah nilai minimal dan maksimal ketinggian dalam feet (meter) dari permukaan air diatas elevasi dasar yang harus dijaga. Diameter adalah diameter dari tangki dalam feet (meter). Minimum Volume adalah volume dari air dalam tangki pada konsisi minimum, dalam kubik feet (kubik meter).
Volume Curve adalah label ID dari kurva yang digunakan untuk menggambarkan hubungan antara volume tangki dan level air. Mixing Model adalah tipe dari pangadukan kualitas yang muncul dalam tangki. Mixing Fraction adalah fraksi dari total volume tangki yang terdiri dari kompartemen outlet-inlet dari model mixing dua kompartemen. Reaction Coefficient adalah koefisien reaksi bulk untuk reaksi kimia dalam tangki. Initial Quality adalah level kualitas air pada tank. Source Quality adalah kualitas dari air yang memasuki jaringan.
4.4 Komponen Link
Link (penghubung) adalah objek yang menghubungkan antar node. Link melambangkan pipa, pompa, dan valve control. Pipa adalah penghubung yang membawa air dari satu titik ke titik yang lain pada jaringan. Program Epanet mengasumsikan bahwa arah aliran adalah dari tekanan yang lebih tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Input parameter hidraulik yang utama yaitu awal dan akhir titik, diameter, panjang, dan koefisien kekasaran. Pompa adalah penghubung yang memberikan energi pada fluida dengan cara meningkatkan head hidrauliknya. Sistem pompa pada prinsipnya adalah menambah energi pada aliran sehingga dapat mencapai tempat yang lebih tinggi dengan pertimbangan bahwa antara lokasi distribusi dan lokasi sumber tidak mempunyai perbedaan ketinggian yang cukup untuk mengalirkan air (Agustaningsih, 2016). Valve adalah rantai/penghubung yang membatasi tekanan dan debit pada titik tertentu dalam jaringan. Input parameter utamanya yaitu awal dan akhir node, diameter, setting, dan status. Output perhitungan dari valve adalah debit aliran dan headloss.
Pipe memiliki beberapa property, seperti Pipe ID, Start Node, dan lain-lain. Pipe ID adalah sebuah label unik yang digunakan untuk mengidentifikasikan pipa. Start Node adalah ID dari node dimana pipa bermula. End Node adalah ID dari node dimana pipa berakhir. Description adalah tambahan teks yang menjelaskan tentang informasi yang penting tentang pipa. Tag adalah sebuah tambahan teks (tanpa spasi) yang digunakan untuk menentukan kategori pipa, kemungkinan bardasarkan usia atau material. Length adalah panjang pipa aktual dalam feet (meter). Diameter adalah diamter pipa dalam inci (mm). Roughness adalah koefisien kekasaran pipa. Loss Coefficient adalah koefisien minor losses berkaitan dengan bend, fitting, dan lain-lain. Initial Status menjelaskan status pipa apakah terbuka, tertutup, atau mengandung check valve. Bulk Coefficient adalah koefisien bulk dari pipa. Wall Coeffisient adalah koefisien wall dari pipa.
Pump memiliki beberapa property, seperti Pump ID, Start Node, dan lain-lain. Pump ID adalah sebuah label unik yang digunakan untuk mengidentifikasikan pompa. Start Node adalah ID dari node dimana suction pompa bermula. End Node adalah ID dari node dimana discharge pompa berakhir. Description adalah tambahan teks yang menjelaskan tentang informasi yang penting tentang pompa. Tag adalah sebuah tambahan teks (tanpa spasi) yang digunakan untuk menentukan kategori pompa, kemungkinan bardasarkan usia, ukuran atau lokasi. Pump Curve adalah ID label dari curva pompa yang digunakan untuk menjelaskan hubungan antara delivery head pompa dan aliran yang melalui pompa. Power adaalah tenaga yang disupply untuk pompa dalam horsepower (kW). Speed adalah pengaturan kecepatan relatif dari pompa (tidak berunit). Pattern adalah label ID dari pola waktu (time pattern) yang digunakan untuk mengatur operasi pompa. Initial Status adalah konsidi pompa (terbuka atau tertutup) pada permulaan periode simulasi. Efficiency Curve adalah ID label dari kurva yang menjelaskan efisiensi pompa (dalam persen) sebagai fungsi dari laju aliran. Energy Price adalah rata-rata atau harga nominal dari energi per KWH. Price Pattern adalah ID label dari pola waktu yang digunakan, menjelaskan tentang variasi harga energi setiap harinya.
Valve memiliki beberapa property, seperti ID Label, Start Node, dan lain-lain. ID Label adalah sebuah laber unik yang digunakan untuk mengidentifikasikan valve. Start Node adalah ID dari node dimana awal katub bermula. End Node adalah ID dari node dimana katub berakhir. Description adalah tambahan teks yang menjelaskan tentang informasi yang penting tentang valve. Tag adalah sebuah tambahan teks (tanpa spasi) yang digunakan untuk menentukan kategori valve, kemungkinan bardasarkan tipe dan lokasi. Diameter Diameter valve inchi (mm). Type adalah tipe valve (PRV, PSV, PBV, FCV, TCV, atau GPV). Loss Coeffcient adalah koefisien minor losses yang diaplikasikan ketika valve terbuka penuh. Fixed Status adalah status pada saat simulasi awal.
4.5 Pengaplikasian Epanet di Bidang Teknik Lingkungan
Pada bidang Teknik Lingkungan, Epanet dapat diaplikasikan dalam simulasi sistem penyediaan air bersih. Contohnya yaitu untuk mendesain alat dalam mengetahui perkembangan dan pergerakan air serta degradasi unsur kimia yang ada dalam air pipa distribusi. Kemudian, Epanet dapat digunakan sebagai dasar analisa dan berbagai macam sistem distribusi, detail desain, model kalibrasi hidrolik, analisa sisa khlor, dan berbagai unsur lainnya. Epanet juga dapat digunakan untuk membantu menentukan alternatif strategis manajemen dan sistem jaringan pipa distribusi air bersih. Simulasi distribusi air dengan Epanet 2.0 digunakan untuk mengetahui dan membandingkan hasil dari sistem distribusi air bersih yang sudah direncanakan dengan perhitungan manual. Sehingga perbedaan dari besar atau kecilnya pipa yang efektif dapat di ketahui (Wigati et al., 2015).
Contoh lainnya aplikasi EPANET di bidang Teknik Lingkungan yaitu simulasi jaringan perpipaan distribusi air bersih existing di Kelurahan Harapan Baru dilakukan dengan software EPANET 2.0, dengan waktu simulasi 24 jam yang dimulai dari jam 00:00 hingga kembali ke waktu yang sama, dengan memakai data pemakaian air dalam waktu 48 jam oleh PDAM di Perumahan Grand Tamansari, Kelurahan Harapan Baru, Samarinda. Pemakaian air selama 48 jam dirata-ratakan, kemudian ditentukan faktor pengali kebutuhan air, dimana besar kebutuhan debit di jam X dibagi dengan kebutuhan air rata-rata per jamnya. Keunggulan dari penggunaan software EPANET 2.0 untuk analisa jaringan distribusi yaitu laju aliran dalam jaringan diperoleh dengan menggunakan metode linear, dan kehilangan tekanan akibat gesekan dihitung dengan menggunakan rumus Darcy-Weisbach atau Manning. Selain itu software ini juga memiliki kemampuan dalam mempertimbangkan minor loses, dapat menduplikasi tuntutan yang bervariasi dari waktu ke waktu, serta dapat menangani pola permintaan yang berbeda untuk setiap node (Nugroho et al., 2018).
BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan
Tujuan praktikum jaringan pipa sederhana ini yaitu mahasiswa dapat mengetahui dan memahami komponen-komponen pada jaringan pipa sederhana serta mahasiswa dapat membuat jaringan pipa sederhana dengan baik. Jaringan pipa distribusi adalah jaringan pipa yang menghantarkan air bersih dari reservoir (tandon) menuju daerah pelayanan (rumah konsumen) dengan tekanan air yang sesuai dengan yang diperlukan konsumen. Node adalah titik melambangkan junction, tank, dan reservoir. Junction memiliki beberapa property, yaitu Junction ID, X-Coordinate, Y-Coordinate, Description, Tag, Elevation, Base Demand, Demand Pattern, Demand, Categories, Emitter, Coefficient, Initial Quality, dan Source Quality.
Reservoir memiliki beberapa property, yaitu Reservoir ID, X-Coordinate, Y-Coordinate, Description, Tag, Total Head, Head Pattern, Head Pattern, dan Source Quality. Tank memiliki beberapa property, yaitu Tank ID, X-Coordinate, Y-Coordinate, Description, Tag, Elevation, Initial Level, Minimum Level, Maximum Level, Diameter, Minimum Volume, Volume Curve, Mixing Model, Mixing Fraction, Reaction Coefficient, Initial Quality, dan Source Quality.
Sementara itu, Link (penghubung) adalah objek yang menghubungkan antar node. Link melambangkan pipa, pompa, dan valve control. Pipa memiliki beberapa property, yaitu Pipe ID, Start Node, End Node, Description, Tag, Length, Diameter, Roughness, Loss Coefficient, Initial Status, Bulk Coefficient, dan Wall Coefficient. Pompa memiliki beberapa property, yaitu Pump ID, Start Node, End Node, Description, Tag, Pump Curve, Power, Speed, Pattern, Initial Status, Efficiency Curve, Energy Price, dan Price Pattern. Valve memiliki beberapa property, yaitu ID Label, Start Node, End Node, Description, Tag, Diameter, Type, Setting, Loss Coefficient, dan Fixed Status.
5.2 Saran
Saran untuk praktikum ini yaitu praktikan diharapkan membaca dan mempelajari modul terlebih dahulu sebelum praktikum agar praktikum dapat berjalan dengan lancar. Praktikan juga harus membawa laptop pada saat praktikum. Selain itu, praktikum diharapkan dapat selesai tepat waktu.
DAFTAR PUSTAKA
Agustianingsih D. 2016. Perencanaan Jaringan Penyediaan Air Bersih di Desa Lembah Sari Kecamatan Batu Layar Kabupaten Lombok Barat. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Mataram.
Bratawijaya IKG. 2019. Perencanaan Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM) di Desa Selat Kecamatan Sukasada Kabupaten Buleleng. Tugas Akhir. Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Ngurah Rai.
Ermawati R, Aji AS. 2018. Sistem Penyediaan Air Minum (Studi Kasus Kota Ambon). Unimma Press, Mertoyudan, Magelang.
Fathony HH. 2012. Analisis Sistem Distribusi Air Bersih PDAM Karanganyar. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Malik FH. 2021. Kajian Kebutuhan Material Pipa pada Jaringan Pipa Gas Bawah Laut. Skripsi.
Departemen Teknik Kelautan, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin.
Rifai K, Dwinanto MM, Bunganaen W. 2021. Studi karakteristik aliran di jaringan perpipaan menggunakan perangkat lunak Epanet 2.0 (studi kasus di laboratorium teknik mesin).
LTJMU: Lontar Jurnal Teknik Mesin Undana 8(2): 59-67.
Udju JIR. 2014. Evaluasi Jaringan Perpipaan Distribusi Air Bersih Daerah Layanan Kamelimabu Kecamatan Katikutana Selatan Kabupaten Sumba Tengah. Skripsi.
Program Studi Teknik Sipil S-1 Konsentrasi Teknik Sumber Daya Air, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Nasional Malang.
DAFTAR PUSTAKA TAMBAHAN
Nugroho S, Meicahayanti I, Nurdiana J. 2018. Analisa jaringan perpipaan distribusi air bersih menggunakan EPANET 2.0 (studi kasus di Kelurahan Harapan Baru, Kota Samarinda).
Jurnal Teknik 39(1): 62-66.
Wigati R, Maddeppungeng A, Kristianto I. 2015. Studi analisis kebutuhan air bersih pedesaan sistem gravitasi menggunakan software EPANET 2.0. Jurnal Konstruksia 6(2): 1-9.
LAMPIRAN
LAMPIRAN TAMBAHAN
