PERENCANAAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH WADUK BENDO, DESA NGINDENG, KECAMATAN SAWOO, KABUPATEN PONOROGO, JAWA TIMUR

(1)

TUGAS AKHIR – RC 145501

PERENCANAAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH WADUK BENDO, DESA NGINDENG, KECAMATAN SAWOO, KABUPATEN PONOROGO, JAWA TIMUR

Muhammad Farel Savero 3114030056

Biantoro Pambudi 3114030060

Dosen Pembimbing Ir. Suharjoko, M.T.

19560119 198403 1 001

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK SIPIL DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2018

(2)

FINAL PROJECT – RC 145501

PLANNING OF FRESH WATER DISTRIBUTION NETWORK SYSTEM OF BENDO RESERVOIR, NGINDENG VILLAGE, SAWOO DISTRICT, PONOROGO REGENCY, EAST JAVA

Muhammad Farel Savero 3114030056

Biantoro Pambudi 3114030060

Supervisor

Ir. Suharjoko, M.T.

19560119 198403 1 001

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK SIPIL DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2018

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

iii

“

PERENCANAAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH WADUK BENDO, DESA NGINDENG, KECAMATAN SAWOO, KABUPATEN PONOROGO,

JAWA TIMUR”

.

Nama Mahasiswa : 1. Muhammad Farel Savero

2. Biantoro Pambudi

NRP : 1. 3114030056

2. 3114030060

Jurusan : Teknik Infrastruktur Sipil Fakultas Vokasi - ITS Dosen Pembimbing : Ir. Suharjoko, M.T.

ABSTRAK

Waduk Bendo berada di Desa Ngindeng, Kecamatan Sawoo, Kabupaten Ponorogo, Jawa Timur ini memiliki volume tampungan sebesar 33.938 juta m³. Waduk ini digunakan sebagai pemenuhan kebutuhan air Bersih bagi masyarakat di sekitar kawasan tersebut yang juga digunakan sebagai distribusi air bersih dan untuk 3299 Ha luas lahan pertanian. Tujuan Penelitian ini adalah untuk memproyeksikan kebututuhan air Bersih di kawasan Waduk Bendo hingga tahun 2041 serta merencanakan jaringan distribusi pipa pada daerah tersebut karena pembangunan fasilitas dari Waduk Bendo ini dirasa oleh Penulis kurang optimal disebabkan fungsi Waduk Bendo sebagai penyedia air Bersih belum terfasilitasi dengan baik. Dari hal inilah perlu dilakukan perencanaan sistem distribusi air bersih lebih lagi agar masyarakat mendapat manfaat yang lebih dari pembangunan Waduk Bendo ini. Pembahasan ini akan mencakup: perhitungan kebutuhan air bersih dengan proyeksi penduduk hingga 25 tahun yang akan datang, perencanaan layout jaringan distribusi, serta perencanaan dimensi pipa

Kata kunci: Waduk Bendo, Distribusi air bersih

(8)

v

“

PLANNING OF RIFT WATER DISTRIBUTION NETWORK SYSTEM OF BENDO RESERVOIR, NGINDENG VILLAGE, SAWOO DISTRICT, PONOROGO REGENCY, EAST JAVA

”

.

Student Name : 1. Muhammad Farel Savero

2. Biantoro Pambudi

NRP : 1. 3114030056

2. 3114030060

Major : Teknik Infrastruktur Sipil, Fakultas Vokasi - ITS Supervisor : Ir. Suharjoko, M.T.

ABSTRACT

Bendo Reservoir located in Ngindeng Village, Sawoo District, Ponorogo Regency, East Java has a volume of 33.938 million m³. This reservoir is used as the fulfillment of the raw water requirement for the people around the area which is also used as the distribution of clean water and for 3299 Ha of agricultural land area. The purpose of this research is to project the demand of raw water in Bendo Reservoir area until 2046 and to plan pipeline distribution network in the area because the facility construction from Bendo Reservoir is felt by the author of less opimal due to Bendo Reservoir function as the raw water supply has not been well facilitated. From this, it is necessary to plan the distribution system of clean water more so that the people gets more benefits from the construction of this Bendo Reservoir. This discussion will cover: calculation of fresh water needs with projected population up to 25 years to come, planning of water distribution network layout, and planning of pipe dimension.

Keywords: Bendo Reservoir, Water Distribution

(9)

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan kepada kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayahnya kepada Penulis sehingga dapat menyelesaikan Proposal Tugas Akhir Terapan dengan judul “PERENCANAAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH WADUK BENDO, DESA NGINDENG, KECAMATAN SAWOO, KABUPATEN PONOROGO, JAWA TIMUR”. Proyek akhir ini merupakan salah satu syarat kelulusan bagi seluruh mahasiswa dalam menempuh pendidikan pada program studi Infrastruktur Teknik Sipil Fakultas Vokasi ITS.

Proyek akhir ini disusun dengan tujuan untuk meningkatkan penyediaan air Bersih di Desa Ngindeng Kabupaten Ponorogo, sehingga kebutuhan air Bersih untuk masyarakat terpenuhi.

Penulis ucapkan terimakasih atas bimbingan, arahan, serta bantuan dari:

1. Tuhan Yang Maha Esa, yang telah menyertai dan memperlancarkan Penulis dalam pengerjaan Tugas Akhir ini

2. Bapak Dr. Machsus, S.T., M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik Infrastruktur Sipil ITS

3. Bapak Ir. Suharjoko, M.T. selaku dosen pembimbing Tugas Akhir Terapan,

4. Bapak/Ibu Dosen, seluruh Staf Karyawan Teknik Infrastruktur Sipil ITS Surabaya yang telah membantu dalam proses pengerjaan proyek akhir ini.

5. Kedua orang tua Penulis, saudara - saudara Penulis, yang selalu memberikan motivasi dan mendoakan.

6. Rekan – rekan Teknik Infrastruktur Sipil Fakultas Vokasi ITS, serta semua pihak yang membantu dalam meyelesaikan Proposal Tugas Akhir Terapan ini yang tidak dapat Penulis sebutkan satu persatu.

(10)

viii

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Proposal Tugas Akhir Terapan ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, Penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun demi terciptanya hasil yang lebih baik.

Surabaya, 25 Januari

Penulis

(11)

ix

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... i

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... v

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR GRAFIK ... xv

DAFTAR TABEL... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 2

1.3. Tujuan Penulisan ... 2

1.4. Batasan Masalah ... 3

1.5. Lokasi Studi ... 3

BAB II KONDISI WILAYAH ... 5

2.1. Letak Geografis Waduk Bendo ... 5

2.2. Data Teknis Waduk Bendo ... 5

2.3. Kondisi Topografi Kecamatan Sawoo ... 7

2.4. Kondisi Klimatologi Kecamatan Sawoo ... 8

2.5. Wilayah Perencanaan Daerah Layanan Jaringan Distribusi Air Bersih ... 9

BAB III DASAR TEORI ... 11

3.1. Sumber-Sumber Air ... 11

3.1.1. Air Permukaan ... 11

3.1.2. Air Tanah ... 11

3.2. Definisi Air Bersih ... 12

3.3. Persyaratan dalam Penyediaan Air Bersih ... 12

3.3.1. Persyaratan Kualitatif ... 13

(12)

x

3.3.2. Persyaratan Kuantitatif (Debit) ... 13

3.3.3. Persyaratan Kontinuitas ... 14

3.4. Sistem Distribusi Air ... 15

3.4.1. Continuous System (Sistem Berkelanjutan) ... 15

3.4.2. Intermitten System ... 15

3.5. Kriteria Perencanaan Sistem Distribusi Air Bersih . 16 3.6. Pemilihan Pola Jaringan Perpipaan ... 17

3.6.1. Sistem Jaringan Perpipaan Melingkar ... 17

3.6.2. Sistem Jaringan Bercabang ... 18

3.6.3. Sistem Jaringan Perpipaan Kombinasi ... 19

3.7. Analisis Pertumbuhan Penduduk ... 19

3.7.1. Metode Geometrik ... 20

3.7.2. Metode Aritmatik ... 20

3.8. Analisis Kebutuhan Air Bersih ... 21

3.8.1. Kebutuhan Air Domestik... 21

3.8.2. Kebutuhan Air Non Domestik ... 22

3.9. Perhitungan Pemanfaatan Air ... 23

3.9.1. Untuk Domestik ... 23

3.10. Analisis Hidrolika Dalam Sistem Distribusi Air Bersih ... 24

3.10.1. Hukum Bernoulli ... 24

3.10.2. Kehilangan Tekanan (Head Loss) ... 25

3.10.3. Kecepatan Aliran ... 27

3.10.4. Fluktuasi Kebutuhan Air ... 27

3.10.5. Pompa ... 29

BAB IV METODOLOGI ... 31

4.1. Tahapan Analisis ... 31

4.1.1. Persiapan ... 31

4.1.2. Survey Lapangan Identifikasi ... 31

4.1.3. Studi Literatur... 31

4.1.4. Pengumpulan Data ... 32

4.1.5. Analisis Kebutuhan Air Bersih... 32

4.1.6. Perencanaan Layout Jaringan Distribusi Air Bersih ... 33

4.1.7. Perencanaan Dimensi Jaringan Distribusi ... 33

(13)

xi

4.1.8. Kesimpulan ... 33

4.1.9. Pengerjaan Laporan Akhir... 33

4.2. Flow Chart Pengerjaan ... 34

BAB V PEMBAHASAN ... 37

5.1. Analisa Kebutuhan Air Bersih Proyeksi 25 Tahun . 37 5.1.1. Proyeksi Penduduk Metode Aritmatika ... 38

5.1.2. Proyeksi Penduduk Metode Geometrik ... 42

5.1.3. Kebutuhan Air Bersih Total Rencana ... 48

5.1.4. Fluktuasi Pemakaian Air ... 50

5.1.5. Kebutuhan Air Bersih per Titik Sekunder ... 52

5.2. Desain Layout Jaringan Distribusi ... 76

5.2.1. Pembagian Jenis Pipa ... 78

5.2.2. Titik Pertemuan dan Nama Pipa ... 78

5.3. Perhitungan Dimensi Pipa ... 80

5.3.1. Pipa Tersier dan Sekunder ... 80

5.3.2. Titik Sekunder P6 ... 82

5.3.15. Pipa Primer ... 159

5.3.16. Titik Primer 2 ... 159

5.3.17. Titik Primer 3 ... 165

5.3.18. Titik Primer 1 ... 170

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 175

6.1. Kesimpulan ... 175

(14)

xii

6.2. Saran ... 176

DAFTAR PUSTAKA ... 177

BIODATA PENULIS 1 ... 179

BIODATA PENULIS 2 ... 181

LAMPIRAN ... 1813

(15)

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Peta Lokasi Kecamatan Sawoo, Kabupaten

Ponorogo ... 3

Gambar 1.2. Peta Lokasi Waduk Bendo, Sawoo, Ponorogo ... 5

Gambar 2.1. Gambaran Kondisi Topografi Waduk Bendo ... 8

Gambar 2.2. Peta Lokasi Rencana Daerah Layanan Distribusi Air Waduk Bendo ... 10

Gambar 3.1. Sistem Distribusi Air Bersih Sistem Gravitasi ... 17

Gambar 3.2. Sistem Distribusi Air Bersih Sistem Pompa ... 17

Gambar 4.1. Diagram Alir ... 34

Gambar 4.2. Diagram Alir Lanjutan ... 35

Gambar 5.1. Kebutuhan Air di Titik P1 ... 53

Gambar 5.14. Layout Rencana Jaringan Distribusi ... 77

Gambar 5.15. Pembagian Jenis Pipa Berdasarkan Warna ... 78

Gambar 5.16. Pembagian Titik dan Nama Pipa ... 79

Gambar 5.17. Layout Jaringan Pipa Sekunder P6 ... 82

(16)

xiv

Gambar 5.30. Layout Jaringan Pipa Primer 2 ... 159

(17)

xv

DAFTAR GRAFIK

Grafik 5.1. Pertumbuhan Penduduk Aritmatika 2006 - 2041 .... 41

Grafik 5.2. Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Metode Geometrik ... 45

Grafik 5.3. Fluktuasi Pemakaian Air Bersih ... 52

Grafik 5.4. Grafik Energi Pipa Sekunder P6 ... 86

Grafik 5.7 Grafik Energi Pipa Sekunder P3 ... 103

Grafik 5.17. Grafik Energi Pipa Primer 2 ... 164

(18)

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Standar kebutuhan air domestik ... 21

Tabel 3.2. Standar kebutuhan air domestik (Lanjutan) ... 22

Tabel 3.3. Kebutuhan Air Non Domestik ... 22

Tabel 3.4. Kebutuhan Air Non Domestik (Lanjutan) ... 23

Tabel 3.5. Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori V (Desa) ... 23

Tabel 5.1. Data Penduduk Desa Ngindeng 2006 - 2016 ... 37

Tabel 5.2. Laju Pertumbuhan Penduduk Metode Aritmatika ... 39

Tabel 5.3. Hasil Proyeksi Penduduk Metode Aritmatika ... 40

Tabel 5.4. Hasil Proyeksi Penduduk Metode Aritmatika (Lanjutan) ... 41

Tabel 5.5. Laju Pertumbuhan Penduduk Metode Geometrik ... 43

Tabel 5.6. Perhitungan Proyeksi Penduduk Metode Geometrik 43 Tabel 5.7. Perhitungan Proyeksi Penduduk Metode Geometrik (Lanjutan) ... 44

Tabel 5.8. Hasil perhitungan standar deviasi... 46

Tabel 5.9. Hasil perhitungan standar deviasi (Lanjutan) ... 47

Tabel 5.10. Standar Kebutuhan Air Bersih ... 48

Tabel 5.11. Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Desa Ngindeng ... 49

Tabel 5.12. Fluktuasi Pemakaian Air Desa Ngindeng ... 50

Tabel 5.13. Fluktuasi Pemakaian Air Desa Ngindeng (Lanjutan) ... 51

Tabel 5.14. Kebutuhan Air di Titik Sekunder P1 ... 54

Tabel 5.15. Kebutuhan Air di Titik Sekunder P1(Lanjutan) ... 55

Tabel 5.18. Kebutuhan Air di Titik Sekunder P3 (Lanjutan) ... 58

(19)

xviii

Tabel 5.29. Koefisien Hazen William ... 81

Tabel 5.30. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P6 ... 84

Tabel 5.31. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P6 (Lanjutan) 85 Tabel 5.32. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P5 ... 89

Tabel 5.37. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P3 (Lanjutan) ... 100

(20)

xix

Tabel 5.45. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P1 (Lanjutan) ... 114 Tabel 5.46. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P1 (Lanjutan) ... 115 Tabel 5.47. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P1 (Lanjutan) ... 116 Tabel 5.48. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P1 (Lanjutan) ... 117 Tabel 5.49. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P13 ... 121 Tabel 5.50. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P13 (Lanjutan) ... 122 Tabel 5.51. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P13 (Lanjutan) ... 123 Tabel 5.52. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P12 ... 127 Tabel 5.53. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P12 (Lanjutan) ... 128 Tabel 5.54. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P11 ... 132 Tabel 5.55. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P11 (Lanjutan) ... 133 Tabel 5.56. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P11 (Lanjutan) ... 134 Tabel 5.57. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P10 ... 138 Tabel 5.58. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P10 (Lanjutan) ... 139 Tabel 5.59. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P9 ... 143 Tabel 5.60. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P9 (Lanjutan) ... 144 Tabel 5.61. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P9 (Lanjutan) ... 145 Tabel 5.62. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P8 ... 149

(21)

xx

Tabel 5.63. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P8 (Lanjutan) ... 150 Tabel 5.64. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P7 ... 154 Tabel 5.65. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P7 (Lanjutan) ... 155 Tabel 5.66. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P7 (Lanjutan) ... 156 Tabel 5.67. Perhitungan Dimensi Pipa Sekunder P7 (Lanjutan) ... 157 Tabel 5.68. Perhitungan Dimensi Pipa Primer 2 ... 162 Tabel 5.69. Perhitungan Dimensi Pipa Primer 2 (Lanjutan) .... 163 Tabel 5.70. Perhitungan Dimensi Pipa Primer 3 ... 167 Tabel 5.71. Perhitungan Dimensi Pipa Primer 3 (Lanjutan) .... 168 Tabel 5.72. Perhitungan Dimensi Pipa Primer 1 ... 172

(22)

1

BAB I

PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di Bumi. Air telah menutupi hampir 71% permukaan Bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik air yang tersedia di Bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es.

Air dalam objek-objek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut.

Dalam kegunaannya sehari – hari, sumber daya air ini digunakan dalam berbagai bidang. Mulai dari bidang pertanian, bidang distribusi air bersih, rekreasi, PLTA dan lain sebagainya.

Karena pemakaiannya yang cukup banyak inilah perlu dilakukan pengelolaan sumber daya air yang baik dan tersistematis.

Di Kabupaten Ponorogo, khususnya di Kecamatan Sawoo terdapat sebuah tampungan sumber daya air berupa yang bernama Waduk Bendo. Waduk ini di desain sebagai pemenuhan kebutuhan air untuk air bersih dan irigasi di kawasan sekitar Waduk yang didapat dari laporan akhir pembangunan Waduk Bendo, dikatakan bahwa kapasitas air di Waduk Bendo ini cukup untuk pemenuhan kebutuhan air bersih sebesar 11.73 juta m3 per tahun 370 lt/dtk sesuai dengan Laporan CDMP untuk proyeksi tahun 2025 sedangkan untuk irigasi dapat digunakan untuk 3299 Ha lahan pertanian.

Pada perencanaannya, tercantum salah satu fungsi Waduk Bendo yakni sebagai penyedia air bersih untuk domestik maupun industri bagi masyarakat setempat. Namun hingga kini belum ada fasilitas yang memenuhi fungsi tersebut. Hal ini lah yang melatar belakangi Penulis dalam pengerjaan Tugas Akhir ini. Sehingga judul Tugas Akhir yang Penulis ambil yakni:

(23)

“PERENCANAAN SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR WADUK BENDO, DESA NGINDENG, KECAMATAN SAWOO, KABUPATEN PONOROGO, JAWA TIMUR”.

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari Tugas Akhir Penulis yakni sebagai berikut:

• Berapa jumlah kebutuhan air baku untuk 25 tahun mendatang di Desa Ngindeng, Kecamatan Sawoo, Kabupaten Ponorogo?

• Bagaimanakah desain layout jaringan distribusi air baku di Desa Ngindeng?

• Bagaimanakah rencana dimensi pipa pada jaringan distribusi air bersih di Desa Ngindeng?

1.3. Tujuan Penulisan

Dalam Tugas Akhir ini, Penulis membagi tujuan penulisan Penulis dalam 2 pokok tujuan penulisan yakni Tujuan Penulisan Umum dan Tujuan Penulisan Khusus. Tujuan Penulisan Penulis secara umum yakni sebagai berikut:

• Menghitung jumlah kebutuhan air baku untuk 25 tahun mendatang di Desa Ngindeng, Kecamatan Sawoo, Kabupaten Ponorogo.

• Merencanakan desain layout jaringan distribusi air baku di Desa Ngindeng.

• Menghitung rencana dimensi pipa pada jaringan distribusi air bersih di Desa Ngindeng.

Sedangkan untuk tujuan khusus penulisan dari tugas akhir Penulis yakni:

• Sebagai persyaratan dalam mencapai gelar ahli madya jurusan Teknik Sipil sekaligus telah menyelesaikan pendidikan di ”Institut Teknologi Sepuluh Nopember”

Surabaya.

(24)

3

1.4. Batasan Masalah

Dari latar belakang dan rumusan masalah yang telah Penulis tentukan, maka batasan masalah yang diajukan adalah

• Perencanaan sistem distribusi air bersih dengan proyeksi penduduk hanya hingga 25 tahun yang akan datang.

• Tidak merencanakan ukuran dimensi IPA dan Hidran, namun hanya penentuan lokasi IPA dan Hidran.

1.5. Lokasi Studi

Obyek penelitian dari studi ini terletak di Waduk Bendo, Desa Ngindeng, Kecamatan Sawoo, Kabupaten Ponorogo, Jawa Timur.

Gambar 1.1. Peta Lokasi Kecamatan Sawoo, Kabupaten Ponorogo

(25)

4

Gambar 1.2. Peta Lokasi Waduk Bendo, Sawoo, Ponorogo

Waduk Bendo

(26)

5

BAB II

KONDISI WILAYAH 2.1. Letak Geografis Waduk Bendo

Proyek Pembangunan Waduk Bendo terletak ± 21 km dari kota Ponorogo atau ± 200 km dari kota Surabaya di Jawa Timur.

Waduk Bendo terletak antara garis lintang selatan 7º 49' 33'' dan 7º 59' 36'' dan garis bujur timur 111º 34' 57'' dan 111º 44'. Lokasi bendungan untuk waduk Bendo ± 20 km di hulu pertemuan dengan Kali Madiun, dengan daerah tangkapan air seluas 120,63 km².

2.2. Data Teknis Waduk Bendo

Waduk Bendo ini direncanakan oleh pihak Balai Besar Wilayah Sungai Bengawan Solo dan dilaksanakan oleh beberapa kontraktor yakni Wika, Nindya Karya, dan Hutama Karya. Lalu Waduk Bendo ini dibangun sebagai pemenuhan kebutuhan air baku, air irigasi dan pengendalian banjir, dengan cara memanfaatkan sumber daya air dari Kali Ngindeng, anak Kali Madiun yang merupakan terusan dari Sungai Bengawan Solo Jawa Tengah. Perencanaan Waduk Bendo ini hanya sampai pembangunan infrastruktur yang ada di Waduk Bendo itu sendiri, tanpa merencanakan instalasi pendistribusian air bersihnya.

Sehingga Penulis mencoba memberikan solusi perencanaan sistem pendistribusian air bersih berupa instalasi perpipaan di daerah Waduk Bendo ini. Oleh karena itu, Berikut ini adalah data teknis dari Waduk Bendo yang merupakan sumber air bersih dari masyarakat Desa Ngindeng:

Waduk

Luas daerah aliran = 120,63 km²

Luas permukaan waduk = 1,85 km² pada MAT Muka Air Tinggi (MAT) = EL. 218.600 m Muka Air Rendah (MAR) = EL. 188.000 m Muka Air Banjir (MAB) = EL. 220.89 m

(27)

Kapasitas waduk bruto = 44,197 x 10⁶m³ Kapasitas waduk aktif = 35,805 x 10⁶ m³ Bendungan

Tipe bendungan = Zona urugan batu

dengan inti tegak

Elevasi puncak = EL. 224.0 m

Tinggi bendungan = 88 m

Panjang puncak = 311,90 m

Volume timbunan = 3.088 juta m³

Terowong Pengelak = 5,5 m diameter

Pintu Penutup = 5 m x 5 m

Pengambilan dan Pengeluaran

Tipe pengambilan = Menara miring

Elevasi dasar inlet = EL. 185 & 195 m Jalan air

Hulu penyumbat = Terowong pengelak, D = 5,5 m

Hilir penyumbat = Pipa baja, D = 1.2 m Katup keluaran = Katup pancar, D = 0.9 m Kapasitas keluaran = 10.0 m3/s pada MAT Pelimpah

Peak inflow = 649 m3/s

Type

= Pelimpah samping tanpa pintu, saluran luncur terbuka dan kolam penenang datar

(28)

7

Panjang ambang pelimpah = 65 m

Kapasitas rencana = 472 m3/s

Operasional Waduk

Kebutuhan air bersih = 370 l/detik Volume Kebutuhan air bersih = 11,73 juta m3 Luas lahan Irigasi (Ha) = 7800 Ha

Konservasi sungai = 0,5 m3/detik

(Sumber: Data Perencanaan Waduk Bendo) Dari data teknis di atas dapat diketahui bahwa besar kebutuhan air baku yang direncanakan yakni sebesar 370 l/detik dengan volume kebutuhan air bersih selama satu tahun yakni sebesar 11,73 m3/tahun. Hasil ini didapatkan dari perhitungan proyeksi penduduk hingga tahun 2025 mendatang. Namun dengan volume kebutuhan air bersih sebesar tersebut hanya direncanakan sebagai pemenuhan kebutuhan air bersih pada musim kemarau saja atau pada bulan Mei hingga Oktober saja. Oleh karena itu, dengan volume yang sangat memadai tersebut, Penulis mencoba merencanakan pemenuhan kebutuhan air bersih secara continue yakni mulai dari bulan Januari hingga Desember.

2.3. Kondisi Topografi Kecamatan Sawoo

Morfologi daerah rencana bendungan merupakan daerah perbukitan dengan ketinggian antara EL. +150 m sebagai elevasi dasar sungai sampai EL. +450 m di sisi kiri sungai dan EL. +250 m di sisi kanan sungai. Serta memiliki kemiringan tanah yang bervariasi mulai dari kemiringan 0 derajat hingga >45 derajat. Luas per daerah di Kabupaten Ponorogo sesuai dengan kemiringan lahannya adalah sebagai berikut:

• Kemiringan relative datar (0 – 8 derajat) = 82.257,6 Ha

• Kemiringan berombak (8 – 15 derajat) = 31.057, 43 Ha

• Kemiringan berbukit (15 – 25 derajat) = 22.047, 43 Ha

(29)

• Kemiringan curam (25 – 45 derajat) = 6.865, 08 Ha

• Kemiringan sangat curam (>45 derajat) = 1747, 58 Ha Dan untuk Kecamatan Sawoo sendiri memiliki kemiringan 0–2 derajat, sehingga bisa dikatakan bahwa daerah di Kecamatan Sawoo termasuk relatif datar atau sedikit berombak. Kecamatan Sawoo ini berada di ketinggian 50 - 100 m diatas permukaan laut.

(Sumber: BPBD Kabupaten Ponorogo)

Gambar 2.1. Gambaran Kondisi Topografi Waduk Bendo

2.4. Kondisi Klimatologi Kecamatan Sawoo

Iklim di Kecamatan Sawoo merupakan iklim tropis dengan suhu rata-rata mencapai 21,9 °C, kelembaban 85,06%, kecepatan angin 2 knot, dan curah hujan rata-rata pertahun mencapai 11,08 mm. Wilayah Kecamatan Sawoo memiliki suhu yang relatif sama dengan Kecamatan lainnya di Kabupaten Ponorogo, yaitu:

•Pada bulan Desember-Mei pada siang hari antara 20°C–

25°C

•Pada bulan Juni-Agustus pada siang hari antara 18°C–25°C

(30)

9

•Pada bulan September-Nopember pada siang hari antara 19°C–27°C

2.5. Wilayah Perencanaan Daerah Layanan Jaringan Distribusi Air Bersih

Dalam perencanaan yang akan Penulis lakukan, daerah yang akan Penulis rencanakan sebagai daerah layanan yakni daerah di Kecamatan Sawoo khususnya di daerah kawasan Waduk Bendo.

Sehingga dalam hal ini terdapat 1 desa yang menjadi sasaran Penulis, nama desa tersebut yakni Desa Ngindeng. Namun bukan tidak mungkin juga distribusi air bersih ini dapat melebihi dari 1 desa yang menjadi sasaran Penulis, karena ini semua tergantung dari analisis perencanaan dan perhitungan besar tampungan dari Waduk Bendo sendiri. Lebih rincinya, Penulis sertakan di dalam peta daerah layanan distribusi air bersih sebagai berikut:

(31)

10

Gambar 2.2. Peta Lokasi Rencana Daerah Layanan Distribusi Air Waduk Bendo Waduk Bendo

(32)

11

BAB III DASAR TEORI 3.1. Sumber-Sumber Air

Dalam sistem penyediaan air bersih, sumber air merupakan satu komponen yang mutlak harus ada, karena tanpa sumber air system penyedian air tidak akan berfungsi. Dengan mengetahui karakteristik masing-masing sumber air serta faktor-faktor yang mempengaruhinya, diharapkan dapat membantu di dalam pemilihan air bersih untuk suatu system penyediaan air bersih, serta mempermudah tahapan selanjutnya di salam pemilihan tipe dari pengolahan untuk menghasilkan air yang memenuhi standart kualitas secara fisik, kimiawi dan bakteriologis. Secara umum sumber air sebagai berikut:

3.1.1. Air Permukaan

Air permukaan adalah air yang terdapat pada permukaan tanah. Pada prinsipnya air permukaan terbagi menjadi:

1. Air Sungai

Air sungai adalah air hujan yang jatuh kepermukaan bumi dan tida meresap kedalam tanah akan mengalir secara gravitasi searah dengan kemiringan permukaan tanah dan mengalir melewati aliran sungai. Sebagai salah satu sumber air minum, air sungai harus mengalami pengolahan secara sempurna karena pada umumnya memiliki derajat pengotoran yang tinggi.

2. Air Danau

Air danau adalah air permukaan (berasal dari hujan atau air tanah yang keluar ke permukaan tanah), terkumpul pada suatu tempat yang relatif rendah/

cekung. Termasuk kategori supaya adalah air rawa, air tendon, air waduk/dam.

3.1.2. Air Tanah

Air tanah adalah air yang berasal dari air hujan yang jatuh di permukaan tanah/bumi dan meresap kedalam tanah

(33)

dan mengisi rongga-rongga atau pori didalam tanah. Air tanah terbagi atas:

1. Air Tanah Dangkal

Terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. air tanah lebih banyak mengandung zat kimia berupa garam-garam terlarut meskipun kelihatan jernih karna sudah melewati lapisan tanah yang masing-masing mempunyai unsur-unsur kimia tertentu. Meskipun lapisan tanah disini berfungsi sebagai saringan namun pengotoran juga masih terus berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah. Air tanah dangkal umumnya mempunyai kedalaman kurang dari 50 meter.

2. Air Laut

Air laut adalah salah satu sumber air walaupun tidak termasuk kategori yang bisa dipilih sebagai sumber air bersih untuk untuk air bersih atu air minum, karena memiliki kandungan garam (NaCl) yang cukup besar.

3.2. Definisi Air Bersih

Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan 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.

(Sumber: Ketentuan Umum Permenkes, 1990)

3.3. Persyaratan dalam Penyediaan Air Bersih

Sistem penyediaan air bersih harus memenuhi beberapa persyaratan utama. Persyaratan tersebut meliputi persyaratan kualitatif, persyaratan kuantitatif dan persyaratan kontinuitas.

(34)

13

3.3.1. Persyaratan Kualitatif

Persyaratan kualitas menggambarkan mutu atau kualitas dari air bersih air bersih. Persyaratan ini meliputi persyaratan fisik, persyaratan kimia, persyaratan biologis dan persyaratan radiologis. Syarat-syarat tersebut berdasarkan Permenkes No.416/Menkes/PER/IX/1990 dinyatakan bahwa persyaratan kualitas air bersih adalah sebagai berikut:

1. Syarat-Syarat Fisik

Secara fisik air bersih harus jernih, tidak berbau dan tidak berasa. Selain itu juga suhu air bersih sebaiknya sama dengan suhu udara atau kurang lebih 25⁰C, dan apabila terjadi perbedaan maka batas yang diperbolehkan adalah 25⁰C ± 3⁰C

2. Syarat-Syarat Kimia

Air bersih tidak boleh mengandung bahan-bahan kimia dalam jumlah yang melampaui batas. Beberapa persyaratan kimia antara lain adalah: pH, total solid, zat organik, CO2 agresif, kesadahan, kalsium (Ca), besi (Fe), mangan (Mn), tembaga (Cu), seng (Zn), chlorida (Cl), nitrit, flourida (F), serta logam berat.

3. Syarat-Syarat Bakteriologis dan Mikrobiologis Air bersih tidak boleh mengandung kuman patogen dan parasitik yang mengganggu kesehatan. Persyaratan bakteriologis ini ditandai dengan tidak adanya bakteri E. coli atau Fecal coli dalam air.

4. Syarat-Syarat Radiologis

Persyaratan radiologis mensyaratkan bahwa air bersih tidak boleh mengandung zat yang menghasilkan bahan-bahan yang mengandung radioaktif, seperti sinar alfa, beta dan gamma.

3.3.2. Persyaratan Kuantitatif (Debit)

Persyaratan kuantitas dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari banyaknya air bersih yang tersedia.

Artinya air bersih tersebut dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah

(35)

penduduk yang akan dilayani. Persyaratan kuantitas juga dapat ditinjau dari standar debit air bersih yang dialirkan ke konsumen sesuai dengan jumlah kebutuhan air bersih.

3.3.3. Persyaratan Kontinuitas

Air bersih harus dapat diambil terus menerus dengan fluktuasi debit yang relatif tetap, baik pada saat musim kemarau maupun musim hujan. Kontinuitas juga dapat diartikan bahwa air bersih harus tersedia 24 jam per hari, atau setiap saat diperlukan, kebutuhan air tersedia. Akan tetapi kondisi ideal tersebut hampir tidak dapat dipenuhi pada setiap wilayah di Indonesia, sehingga untuk menentukan tingkat kontinuitas pemakaian air dapat dilakukan dengan cara pendekatan aktifitas konsumen terhadap prioritas pemakaian air. Prioritas pemakaian air yaitu minimal selama 12 jam per hari, yaitu pada jam-jam aktifitas kehidupan, yaitu pada pukul 06.00 – 18.00 WIB.

Kontinuitas aliran sangat penting ditinjau dari dua aspek. Pertama adalah kebutuhan konsumen. Sebagian besar konsumen memerlukan air untuk kehidupan dan pekerjaannya, dalam jumlah yang tidak ditentukan. Karena itu, diperlukan pada waktu yang tidak ditentukan. Karena itu, diperlukan reservoir pelayanan dan fasilitas energi yang siap setiap saat.

Sistem jaringan perpipaan didesain untuk membawa suatu kecepatan aliran tertentu. Kecepatan dalam pipa tidak boleh melebihi 0,3–3 m/dt. Ukuran pipa harus tidak melebihi dimensi yang diperlukan dan juga tekanan dalam sistem harus tercukupi. Dengan analisis jaringan pipa distribusi, dapat ditentukan dimensi atau ukuran pipa yang diperlukan sesuai dengan tekanan minimum yang diperbolehkan agar kuantitas aliran terpenuhi.

(Sumber: Ketentuan Umum Permenkes, 1990)

(36)

15

3.4. Sistem Distribusi Air

Air yang disuplai melalui pipa induk akan didistribusikan melalui dua alternative sistem yakni:

3.4.1. Continuous System (Sistem Berkelanjutan)

Dalam Sistem ini, air minum yang ada akan disuplai dan didistribusikan kepada konsumen secara terus – menerus selama 24 jam. Sistem ini biasanya diterapkan bila pada setiap waktu kuantitas air Bersih dapat mensuplai seluruh kebutuhan konsumen di daerah tersebut.

Keuntungan:

•Konsumen akan mendapatkan air setiap saat

•Air minum yang diambil dari titik pengambilan di dalam jaringan pipa distribusi selalu didapat dalam keadaan segar

Kerugian:

•Pemakaian air cenderung lebih boros

•Jika ada sedikit kebocoran maka jumlah air yang terbuang besar

3.4.2. Intermitten System

Dalam sistem ini, air minum yang ada akan disuplay dan didistribusikan kepada konsumen hanya selama beberapa jam dalam satu hari. Biasanya berkisar antara 2 hingga 4 jam untuk sore hari. Sistem ini biasanya diterapkan bila kuantitas dan tekanan air yang cukup tidak tersedia.

Keuntungan:

•Pemakaian air cenderung lebih hemat

•Jika ada sedikit kebocoran maka jumlah yang terbuang relative kecil

Kerugian:

•Bila terjadi kebakaran pada saat beroperasi maka air untuk pemadam kebakaran tidak dapat disediakan

(37)

•Setiap rumah perlu menyediakan tempat penyimpanan air yang cukup agar kebutuhan air sehari – hari dapat terpenuhi

•Dimensi pipa yang digunakan akan lebih besar karena kebutuhan air yang disuplay dan didistribusikan dalam sehari hanya ditempuh dalam jangka waktu yang pendek

(Sumber: Laporan “sistem pelayanan air minum” Teknik Lingkungan ITS, 2010)

3.5. Kriteria Perencanaan Sistem Distribusi Air Bersih

Kriteria perencanaan teknis jaringan distribusi air bersih digunakan sebagai pedoman dalam merencanakan jaringan distribusi air bersih, sehingga jaringan yang direncanakan dapat memenuhi persyaratan teknis dan hidrolis serta ekonomis. Sistem distribusi air bersih bertujuan untuk mengalirkan/membagikan air bersih ke seluruh daerah pelayanan dengan merata dan berjalan secara terus menerus sesuai dengan kebutuhan konsumen. Untuk kelancaran sistem pendistribusian tersebut, perlu diperhatikan faktor-faktor berikut:

•Tersedianya tekanan yang cukup pada jaringan pipa distribusi, sehingga air masih bisa mengalir ke konsumen dengan sisa tekanan yang cukup.

•Kuantitas air yang mencukupi kebutuhan penduduk/konsumen dan dapat melayani 24 jam.

•Kualitas air bersih terjamin mulai dari pipa distribusi sampai ke konsumen.

Sistem distribusi air bersih merupakan jaringan perpipaan yang mengalirkan air bersih dari sumber/instalasi ke daerah pelayanan.

Secara sederhana suatu sistem distribusi sir bersih dapat dilihat pada ilustrasi gambar berikut:

(38)

17

3.6. Pemilihan Pola Jaringan Perpipaan

Pola jaringan sistem perpipaan distribusi air bersih umumnya, dapat diklasifikasikan menjadi:

• Sistem jaringan melingkar (Grid System/Loop).

• Sistem jaringan cabang (Branch System).

• Sistem kombinasi dari kedua sistem tersebut.

Bentuk sistem jaringan perpipaan tergantung pada pola jalan yang ada dan jalan rencana, topografi, pola perkembangan daerah pelayanan dan lokasi instalasi pengolahan. Gambar berikut dapat memberikan ilustrasi tentang bentuk dan sistem jaringan pipa distribusi tersebut.

(Sumber: Tugas Matkul Sistem Penyediaan Air Minum jurusan ilmu dan teknologi - UNAIR)

3.6.1. Sistem Jaringan Perpipaan Melingkar

Sistem jaringan perpipaan melingkar terdiri dari pipa pipa induk dan pipa cabang yang saling berhubungan satu Gambar 3.1. Sistem Distribusi Air Bersih Sistem Gravitasi

Gambar 3.2. Sistem Distribusi Air Bersih Sistem Pompa

(39)

sama lainnya dan membentuk loop (melingkar), sehingga terjadi sirkulasi air ke seluruh jaringan distribusi. Dari pipa induk dilakukan penyambungan (tapping) oleh pipa cabang dan selanjutnya dri pipa cabang dilakukan pendistribusian untuk konsumen

Dari segi ekonomis sistem ini kurang menguntungkan, karena diperlukan pipa yang lebih panjang, katup dan diameter pipa yang bervariasi. Sedangkan dari segi hidrolis (pengaliran) sistem ini lebih baik karena jika terjadi kerusakan pada sebagian blok dan selama diperbaiki, maka yang lainnya tidak mengalami gangguan aliran karena masih dapat pengaliran dari loop lainnya.

Sistem jaringan perpipaan melingkar digunakan untuk daerah dengan karakteristik sebagai berikut:

• Bentuk dan perluasannya menyebar ke seluruh arah

• Pola jaringan jalannya berhubungan satu dengan lainnya

• Elevasi tanahnya relatif datar

3.6.2. Sistem Jaringan Bercabang

Jaringan bercabang terdiri dari pipa induk utama (main feeder) disambungkan dengan pipa sekunder, lalu disambungkan lagi dengan pipa cabang lainnya, sampai akhirnya pada pipa yang menuju ke konsumen.

Dari segi ekonomis sistem ini menguntungkan, karena panjang pipa lebih pendek dan diameter pipa kecil. Namun dari segi teknis pengoperasian mempunyai keterbatasan, diantaranya:

•Timbulnya rasa, bau akibat adanya ”air mati” pada ujung-ujung pipa cabang. Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan pengurasan secara berkala dan menyebabkan kehilangan air yang cukup banyak.

•Jika terjadi kerusakan akan terdapat blok daerah pelayanan yang tidak mendapatkan suplai air, karena tidak adanya sirkulasi air.

(40)

19

•Jika terjadi kebakaran, suplai air pada hidran kebakaran lebih sedikit, karena alirannya satu arah.

Sistem jaringan perpipaan bercabang digunakan untuk daerah pelayanan

Sistem jaringan perpipaan bercabang digunakan untuk daerah pelayanan dengan karakteristik sebagai berikut:

•Bentuk dan arah perluasan memanjang dan terpisah.

•Pola jalur jalannya tidak berhubungan satu sama lainnya.

•Luas daerah pelayanan relatif kecil.

•Elevasi permukaan tanah mempunyai perbedaan tinggi dan menurun secara teratur.

3.6.3. Sistem Jaringan Perpipaan Kombinasi

Sistem jaringan perpipaan kombinasi merupakan gabungan dari sistem melingkar dan sistem bercabang. Sistem ini diterapkan untuk daerah pelayanan dengan karakteristik:

•Kota yang sedang berkembang.

•Bentuk perluasan kota yang tidak teratur, demikian pula jaringan jalannya tidak berhubungan satu sama lain pada bagian tertentu.

•Terdapat daerah pelayanan yang terpencil dan elevasi tanah yang bervariasi.

(Sumber: Tugas Matkul Sistem Penyediaan Air Minum jurusan ilmu dan teknologi - UNAIR)

3.7. Analisis Pertumbuhan Penduduk

Perhitungan proyeksi jumlah penduduk dilakukan untuk memprediksi kebutuhan air pada masa yang akan datang. Dalam hal ini jumlah penduduk dipandang sebagai kumpulan manusia dan perhitungannya disusun menurut berbagai statistik tertentu. Hal ini biasanya didasarkan pada faktor-faktor vital dalam kependudukan seperti kelahiran, kematian dan migrasi. Faktor- faktor tersebut mengakibatkan pertumbuhan, pengurangan atau tetapnya jumlah penduduk.

(41)

Analisis proyeksi perkembangan jumlah penduduk dihitung berdasarkan pola/tren kecenderungan perkembangan penduduk sebelumnya. Analisis yang umum digunakan adalah sebagai berikut:

3.7.1. Metode Geometrik

Proyeksi dengan metode ini menganggap bahwa perkembangan penduduk secara bertambah secara berkala.

Dengan pertambahan penduduk awal metode ini memperhatikan suatu saat terjadi perkembangan menurun dan kemudian mantap, disebabkan kepadatan penduduk mendekati maksimum. Rumus yang digunakan:

Pn = Po (1 + r)ⁿ r =( ^Po_Pt )^1/t- 1 Dimana :

Pn = Jumlah penduduk pada akhir tahun periode Po = Jumlah penduduk pada awal proyeksi

r = Rata - rata presentase tambahan penduduk tiap tahun n = Jangka waktu tahun proyeksi

3.7.2. Metode Aritmatik

Metode ini sesuai untuk daerah dengan perkembangan penduduk yang selalu naik secara konstan dan dalam kurun waktu yang singkat. Rumus yang digunakan:

Pn = Po + (Po-Pt t ) .n Dimana:

Pn = Jumlah penduduk n tahun yang akan datang Po = Jumlah penduduk pada akhir tahun data Pt = Jumlah penduduk pada awal tahun data.

t = Jangka waktu tahun data n = Jangka waktu tahun proyeksi

(42)

21

3.8. Analisis Kebutuhan Air Bersih

Analisis kebutuhan air bersih untuk masa mendatang menggunakan standar-standar perhitungan yang telah ditetapkan.

Kebutuhan air untuk fasilitas-fasilitas sosial ekonomi harus dibedakan menurut peraturan PDAM dan memperhatikan kapasitas produksi sumber yang ada, tingkat kebocoran dan pelayanan. Faktor utama dalam analisis kebutuhan air adalah jumlah penduduk pada daerah studi. Untuk menganalisis proyeksi 10 tahun kedepan dipakai metode Aritmatik dan Geometrik. Dari proyeksi tersebut, kemudian dihitung jumlah kebutuhan air dari sektor domestik dan sektor non domestik berdasarkan kriteria Ditjen Cipta Karya 1996. Kebutuhan air bersih meliputi atas kebutuhan domestik dan kebutuhan non domestik, kebutuhan non domestik sendiri terdiri atas berbagai kebutuhan.

3.8.1. Kebutuhan Air Domestik

Kebutuhan air domestik adalah kebutuhan air bersih bagi para penduduk untuk kepentingan sehari-hari. Jumlah kebutuhan didasarkan pada banyaknya penduduk, presentase yang diberi air dan cara pembagian air yaitu dengan:

1. Sambungan Rumah Tangga 2. Kran Umum

Jumlah sambungan rumah dihitung dari jumlah pelanggan baru, yaitu 5 orang persambungan, sedangkan jumlah kran umumnya didasarkan atas 100 standar yang biasa digunakan serta kriteria pelayanan berdasarkan pada kategori kotanya.

Tabel 3.1. Standar kebutuhan air domestik

Kategori Kota Jumlah Penduduk

Sambungan Rumah

Sambungan

Umum Kehilangan Energi (L/orang/hari (L/orang/hari)

Metropolitan >1.000.000 190 30 20%

Kota Besar 500.000 –

1.000.000 170 30 20%

Kota Sedang 100.000 –

500.000 150 30 20%

(43)

Tabel 3.2. Standar kebutuhan air domestik (Lanjutan)

Kategori Kota Jumlah Penduduk

Sambungan Rumah

Sambungan

Umum Kehilangan Energi (L/orang/hari (L/orang/hari)

Kota Kecil 20.000 –

100.000 130 30 20%

IKK <20.000 100 30 20%

(Sumber: Direktorat Jenderal Cipta Karya, DPU)

3.8.2. Kebutuhan Air Non Domestik

Kebutuhan air non domestik adalah kebutuhan air bersih untuk sarana dan prasarana daerah yang teridentifikasi ada atau bakal ada berdasarkan rencana tata ruang. Sarana dan prasarana berupa kepentingan sosial/umum seperti untuk pendidikan, tempat ibadah, kesehatan dan juga untuk keperluan komersil seperti untuk perhotelan, kantor, restoran dan lain-lain. Selain itu juga keperluan industry, pariwisata, pelabuhan, perhubungan, dan lain-lain. Besar konsumsi non domestik sampai 2004 ditetapkan 10% dari kebutuhan domestik.

(Sumber: Jurnal “Perencanaan pipa distribusi air bersih di Kel. Sambaliung” – Dr.Ir.Hendrik S.) Tabel 3.3. Kebutuhan Air Non Domestik

Kategori Kebutuhan Air

Umum Masjid 25-40 L/orang/hari

Gereja 5-15 L/orang/hari Terminal 15-20 L/orang/hari

Sekolah 15-30 L/orang/hari Rumah Sakit 220-300 L/tempat

tidur/hari Kantor 25-40 L/orang/hari Industri Peternakan 10-35 L/ekor/hari

Industri Umum 40-400 L/orang/hari

(44)

23

Tabel 3.4. Kebutuhan Air Non Domestik (Lanjutan)

Kategori Kebutuhan Air

Komersil Bioskop 10-15 L/kursi/hari Hotel 80-120 L/orang/hari Rumah Makan 65-90 L/meja/hari

Pasar/Toko 5 L/M²/hari

(Sumber: Ir. Sarwoko, “Penyediaan Air Bersih”)

Tabel 3.5. Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori V (Desa)

Sektor

Nilai

Kebutuhan Satuan

Sekolah Mesjid Musholla Rumah Sakit

Puskesmas Hotel Kawasan Industri

5 3.000 2.000 200 1.200

90 10

Liter/murid/hari Liter/Unit/Hari Liter/Unit/Hari Liter/bed/hari

Liter/hari Liter/hari Liter/hari

(Sumber: Ditjen Cipta Karya DPU)

3.9. Perhitungan Pemanfaatan Air 3.9.1. Untuk Domestik

Kebutuhan air:

Q (DMI) = 365 hari x { ^{𝑔 𝑢} x P(u) + ^{𝑔 𝑟} x P(r)}

Dimana:

Q (DMI) = Kebutuhan air untuk kebutuhan domestik (m³/tahun)

q(u) = Konsumsi air pada daerah perkotaan

(45)

(liter/kapita/hari)

q(r) = Konsumsi air daerah pedesaan (liter/kapita/hari) P(u) = Jumlah Penduduk Kota

P(r) = Jumlah Penduduk Pedesaan

Penggunaan air untuk keperluan domestik diperhitungkan dari jumlah penduduk di daerah perkotaan dan pedesaan yang terdapat di Daerah Aliran Sungai (DAS). Untuk penduduk perkotaan diperlukan 120L/hari/kapita, sedang penduduk pedesaan memerlukan 60L/hari/kapita. Dengan diketahui kebutuhan per hari per kapita penduduk maka dapat diformulasikan:

Kebutuhan air penduduk pedesaan

Σ Penduduk x 365 x 60 L = ... L/Tahun.

Kebutuhan air penduduk perkotaan

Σ Penduduk x 365 x 120 L= …...L/Tahun

3.10. Analisis Hidrolika Dalam Sistem Distribusi Air Bersih

Menurut Bambang Triatmojo (1995) aliran dalam pipa merupakan aliaran tertutup dimana air kontak dengan seluruh penampang saluran.

3.10.1. Hukum Bernoulli

Aliran dalam pipa memiliki 3 macam energi yang bekerja di dalamnya, yaitu:

•Energi ketinggian

•Energi tekanan

• Energi kecepatan

Hal tersebut dikenal dengan prinsip bernoulli bahwa energi total pada sebuah penampang pipa adalah jumlah

(46)

25

energi kecepatan, energi tekanan dan energi ketinggian yang dapat ditulis sebagai berikut:

Etot = energi ketinggian + energi kecepatan + energi tekanan

Etot= Z+ P γw +

v² 2g Dimana:

P

γw = Tinggi tekan

v²

2g = Tinggi energi Z^{= Elevasi}

3.10.2. Kehilangan Tekanan (Head Loss)

Secara umum didalam suatu instalasi jaringan pipa dikenal dua macam kehilangan energi, yaitu:

1. Kehilangan Tinggi Tekan Mayor (Major Losses)

Ada beberapa teori dan formula untuk menghitung besarnya kehilangan tinggi tekan mayor ini, akan tetapi yang sering digunakan adalah persamaan Hazzen Williams, sebagai berikut:

Q = 0.2785 × C_hw × D^2.63 × S^0.54 S = H_f × L

Persamaan kehilangan tekanan diatas dapat ditulis sebagai berikut:

H_f = Q

0.2785 × C_hw × D^2.63

1.85

× L Dimana:

H_f = Kehilangan tekanan akibat gesekan Q = Debit aliran (m³/detik)

L = Panjang pipa

(47)

C_hw = Koefisien kekasaran Hazzen Williams 𝐷 = Diameter pipa

Selain rumus kehilangan tekanan atau kehilangan energi dari Hazzen Williams, terdapat juga rumus kehilangan tekanan dari Darcy – Weisbach.

Persamaannya bisa ditulis sebagai berikut: H_f = f x L

D × v² 2 g Dimana:

f = Faktor gesekan (Darcy friction factor), nilainya dapat diperoleh dari diagram Moody maupun secara persamaan empiris.

L = Panjang Pipa (m) d = Diameter Pipa (m) v = Kecepatan aliran (m/dtk) g = Percepatan Gravitasi (m/s2)

2. Kehilangan Tinggi Tekan Minor (Minor Losses)

Ada berbagai macam kehilangan tinggi tekan minor contohnya sebagai berikut:

• Kehilangan tinggi minor karena pelebaran pipa.

• Kehilangan tinggi minor karena penyempitan mendadak pada pipa.

• Kehilangan tinggi tekan minor karena mulut pipa.

• Kehilangan tinggi minor karena belokan pada pipa.

• Kehilangan tinggi tekan minor akibat sambungan dan katup pipa.

(48)

27

Secara umum rumus kehilangan tekan akibat minor losses adalah:

H_l=K v² 2g Dimana:

H_l = Kehilangan energi minor (m) K = Koefisien karakteristik pipa v = Kecepatan (m/detik)

g = Nilai faktor gravitasi = 9,81 m/detik

3.10.3. Kecepatan Aliran

Nilai Kecepatan aliran dalam pipa yang diizinkan adalah 0,3 – 2,5 m/detik pada debit jam puncak. Kecepatan yang terlalu kecil menyebabkan endapan yang ada dalam pipa tidak bisa terdorong. Selain itu, pemborosan biaya karena diameter pipa yang besar. Sedangkan pada kecepatan terlalu besar mengakibatkan pipa mudah aus dan mempunyai headloss yang tinggi, sehinga biaya pembuatan elevated reservoir naik. Untuk menentukan kecepatan aliran dalam pipa digunakan rumus:

Q = A.v Q = ¼ π D² . v V = ^4.Q

π.D²

Dimana:

Q = debit aliran (m³/detik) V = kecepatan aliran (m/detik) D = diameter pipa (m)

(Sumber: Laporan “sistem pelayanan air minum”

Teknik Lingkungan ITS 2010)

3.10.4. Fluktuasi Kebutuhan Air

Pada umumnya, masyarakat indonesia melakukan aktifitas penggunaan air pada pagi dan sore hari dengan

(49)

konsumsi air yang lebih banyak daripada waktu - waktu lainnya. Dari keseluruhan aktifitas dan konsumsi sehari tersebut dapat diketahui pemakaian rata-rata air. Dengan memasukkan besarnya factor kehilangan air ke dalam kebutuhan dasar, maka selanjutnya dapat disebut sebagai fluktuasi kebutuhan air. Dan di dalam distribusi air minum, tolak ukur yang digunakan dalam perencanaan maupun evaluasinya adalah kebutuhan air hari maksimum dan kebutuhan air jam maksimum dengan mengacu pada kebutuhan air rata-rata.

Pada umumnya kebutuhan air dibagi dalam tiga kelompok:

1. Kebutuhan rata - rata

Pemakaian air rata-rata menggunakan persamaan berikut:

Qh= ^Q_T^d Dimana:

Qh = pemakaian air rata – rata (m³/jam) Qd = Pemakaian air rata – rata sehari (m³) T = jangka waktu pemakaian (jam)

2. Kebutuhan harian maksimum

Kebutuhan air harian dengan menggunakan rumus:

Kebutuhan air per hari = Jml. penduduk x keb.

rata-rata per hari 3. Kebutuhan pada jam puncak

Kebutuhan harian maksimum dan jam puncak sangat diperlukan dalam perhitungan besarnya kebutuhan air Bersih, karena hal ini menyangkut kebutuhan padahari-hari tertentu dan pada jam puncak pelayanan. Sehingga penting mempertimbangkan suatu nilai koefisien untuk keperluan tersebut. Kebutuhan air harian maksimum

(50)

29

dan jam puncak dihitung berdasarkan kebutuhan dasar dan nilai kebocoran dengan pendekatan sebagai berikut:

Qh max = C1 . Qh

Dimana:

C1 = konstanta (1,5 – 2,0)

3.10.5. Pompa

Pompa merupakan suatu alat yang terdiri dari mesin dan motor yang dapat menghasilkan energi untuk memindahkan fluida dari suatu tempat (pada elevasi tertentu) ke tempat lain yang memiliki elevasi lebih tinggi.

Head pompa terdiri dari:

•Total static head (Hs) adalah beda tinggi permukaan fluida pada bagian suction dan discharge

•Pressure difference head = ^{(Pd – Ps)}_γ , terjadi karena adanya perbedaan tekanan pada bagian suction dan discharge.

•Head loss karena gesekan adalah total headloss karena adanya beda gesekan pada pipa, perlengkapan pipa, dll

(Hf) = ^Σv

2

2g

•Beda velocity head = ^(v^d

2- v_s²) 2g

Dimana, vd = kecepatan aliran pada bagian discharge

vs = kecepatan aliran pada bagian suction Jadi head sistem:

HA = Hs + ^{(Pd – Ps)}_γ + ^(v^d

2- v_s²)

2g + ΣHf

Namun, pada prakteknya beda velocity head diabaikan karena ≈ 0

(51)

HA = Hs + ^{(Pd – Ps)}

γ + ΣHf (untuk sistem tertutup)

HA = Hs + ΣHf (untuk sistem terbuka dimana Pd – Ps = Patm) (Sumber: Sularso, Tahara, Haruo, 2000)

(52)

31

BAB IV METODOLOGI 4.1. Tahapan Analisis

Metodologi pembahasan adalah sebuah rangkaian atau susunan sistematis dari rencana kerja yang akan dilakukan dalam pengerjaan Tugas Akhir. Metodologi ini berguna sebagai media arahan dalam penyelesaian Tugas Akhir yang sesuai dengan tujuan atau penyelesaian dari pokok permasalahan yang telah ditetapkan.

Susunan di dalam metodologi pembahasan ini disusun dalam beberapa tahapan pekerjaan. Tahapan – tahapan tersebut yakni sebagai berikut:

4.1.1. Persiapan

Tahap persiapan merupakan rangkaian kegiatan sebelum memulai pengumpulan dan pengolahan data. Dalam tahap awal ini disusun hal-hal penting yang harus segera dilakukan dengan tujuan untuk mengefektifkan waktu dan pekerjaan.

4.1.2. Survey Lapangan Identifikasi

Survey lapangan dan identifikasi lapangan ini digunakan sebagai langkah awal dari pengerjaan dari Proyek Akhir ini. Survey lapangan ini meliputi survey daerah lokasi khususnya Waduk Bendo, Survey daerah penduduk di sekitar Desa Ngindeng dan survey mengenai kondisi pendistribusian air bersih di Desa Ngindeng.

4.1.3. Studi Literatur

Studi literatur ini akan berguna sebagai tambahan informasi yang dapat dipakai ketika pengerjaan Proyek Akhir akan dilaksanakan. Studi literatur ini seperti Literatur yang dipakai dalam kegiatan ini adalah literatur yang berhubungan dan relevan dengan sistem penyediaan air bersih/minum, baik dari segi teknis sarana prasarana ataupun pengelolaannya.

Literatur dapat berupa buku panduan, makalah, tesis, jurnal dan sebagainya termasuk NSPM (Norma Standar Pedoman dan Manual) air bersih.

(53)

4.1.4. Pengumpulan Data

Pengumpulan Data ini dilakukan dalam dua jenis data yang hendak dikumpulkan. Dua jenis data tersebut yakni data Primer dan data Sekunder. Data primer merupakan sumber data yang diperoleh secara langsung dari sumber asli atau pihak pertama. Data primer secara khusus dikumpulkan oleh peneliti untuk menjawab pertanyaan riset atau penelitian.

Dalam Tugas Akhir ini ada beberapa data yang Penulis kelompokkan sebagai data sekunder dan data primer. Data – data tersebut yakni sebagai berikut:

1. Data Primer (data secara langsung di lapangan):

•Kondisi Existing Lapangan (Waduk Bendo)

•Wawancara beberapa penduduk

•Keadaan sekitar Waduk

2. Data Sekunder (data dari instansi terkait):

•Data Hidrologi (curah hujan, banjir, dsb)

•Data Tanah

•Data statistik kependudukan, perekonomian, fasilitas umum, sarana prasarana wilayah studi

•Data kondisi geografis, luas wilayah

•Peta topografi dan Peta situasi di lokasi

•Data perencanaan Waduk Bendo (Kapasitas tampungan, dll)

4.1.5. Analisis Kebutuhan Air Bersih

Analisis data ini dilakukan ketika segala data yang diperlukan telah dikumpulkan. Dalam hal ini data – data yang lebih difokuskan ke data yang berhubungan dengan sumber air atau Waduk, sarana dan prasarana penyediaan air bersih, dan data yang berkaitan dengan kebutuhan air bagi penduduk Desa Ngindeng. Dari analisis data ini nantinya dapat disimpulkan ke beberapa metode yang akan diterapkan dalam perencanaan sistem jaringan distribusi air bersih.

(54)

33

4.1.6. Perencanaan Layout Jaringan Distribusi Air Bersih

Dalam perencanaan sistem jaringan distribusi air bersih ini, Penulis akan membagi dalam 2 alternatif perencanaan. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui sistem jaringan apakah yang pas atau sesuai untuk diterapkan di Waduk Bendo.

Tahapan perencanaan ini dilaksanakan ketika analisis data telah dilakukan dengan baik dan sesuai.

4.1.7. Perencanaan Dimensi Jaringan Distribusi

Dalam tahapan ini perencanaan difokuskan kepada pemilihan dimensi yang sesuai pada masing-masing pipa sehingga didapatkan variabel yang sesuai dengan kaidah- kaidah perencanaan pemipaan.

4.1.8. Kesimpulan

Pada tahapan ini Penulis akan menyimpulkan hasil dari perencanaan yang telah Penulis lakukan. Kesimpulan perencanaan ini akan kita ambil sesuai standarisasi dari perencanaan sistem distribusi air bersih yang layak dan dapat dipakai di Waduk Bendo.

4.1.9. Pengerjaan Laporan Akhir

Tahapan ini berupa penulisan dan pembuatan Tugas Akhir. Harapannya dari Laporan Akhir yang telah dibuat ini dapat menjadi salah satu acuan atau rekomendasi dari perencanaan sistem distribusi air bersih, khususnya untuk daerah Ngindeng dan sekitarnya. Lebih lengkap dan jelasnya, tahapan penyusun dapat dilihat di diagram alir di bawah.

(55)

4.2. Flow Chart Pengerjaan

Gambar 4.1. Diagram Alir Mulai

Persiapan Perizinan

Survey dan Studi literatur

Pengumpulan Data

Data Jumlah Penduduk

Proyeksi Penduduk hingga 2041 Kebutuhan Air Bersih 25 Tahun

A

(56)

35

Gambar 4.2. Diagram Alir Lanjutan A

Perancangan Jaringan Distribuisi Air Bersih

Perencanaan Dimensi Pipa Jaringan

Selesai

(57)

37

PEMBAHASAN

5.1. Analisa Kebutuhan Air Bersih Proyeksi 25 Tahun

Dalam analisa kebutuhan air Bersih ini didasarkan pada hasil proyeksi penduduk di Desa Ngindeng, Ponorogo selama 25 tahun yakni mulai tahun 2016 - 2041. Selanjutnya dalam perhitungan proyeksi penduduk ini digunakan 2 bentuk metode perhitungan yakni metode aritmatika dan metode geometrik. Dari dua metode ini akan dipilih salah satu metode proyeksi yang paling cocok dengan cara melihat hasil faktor korelasi dari 2 metode ini. Jika salah satu metode tersebut memiliki nilai faktor korelasi yang paling mendekati angka 1 maka metode tersebutlah yang akan digunakan dalam perencanaan kebutuhan air Bersih Waduk Bendo.

Dalam perhitungan proyeksi penduduk ini menggunakan data penduduk dari Desa Ngindeng dari tahun 2007 hingga tahun 2016. Berikut ini adalah data penduduk Desa Ngindeng tahun 2007 - 2016: (Tabel 5.1.)

Tabel 5.1. Data Penduduk Desa Ngindeng 2006 - 2016

No Tahun Jumlah

1 2006 2772

2 2007 2783

3 2008 2773

4 2009 2621

5 2010 2618

6 2011 2612

7 2012 2596

8 2013 2598

9 2014 2613

10 2015 2602

11 2016 2601

(Sumber: Badan Pusat Statistik Kabupaten Ponorogo)

(58)

38

Jika dilihat dari data diatas dapat dilihat bahwa terjadi penurunan penduduk yang cukup signifikan pada tahun 2008 – 2009, hal ini dikarenakan beberapa faktor yang mempengaruhi yakni sebagai berikut :

• Kesalahanpahaman administrasi yang dilakukan oleh pihak BPS dengan pihak Kecamatan atau desa perihal data penduduk yang didapatkan

• Di daerah desa Ngindeng terdapat cukup banyak masyarakat yang bekerja sebagai tukang. Sehingga terkadang terdapat perpindahan penduduk yang tiba – tiba sangat signifikan karena penduduk disana harus pindah ke tempat pekerjaan mereka di luar kota

Sehingga dari keadaan berikut ini, penulis menggunakan data penduduk yang mulai mengalami peningkatan setiap tahunnya yakni tahun 2012 - 2013, serta tahun 2015 - 2016.

5.1.1. Proyeksi Penduduk Metode Aritmatika

Perhitungan proyeksi penduduk dengan metode aritmatika ini ditujukan untuk memperkiran jumlah penduduk mendatang di tahun 2041 yang nantinya akan digunakan untuk menentukan kebutuhan air yang disuplai ke tiap rumah-rumah penduduk, dengan mengalikan jumlah penduduk dengan kebutuhan liter/orang/hari.

Perhitungan proyeksi penduduk dengan metode aritmatika ini menggunakan asumsi bahwa penduduk akan berkurang/bertambah sebesar jumlah absolute yang sama/tetap pada masa yang akan datang sesuai dengan kecenderungan yang terjadi pada masa lalu. Menurut Klosterman (1990), mengacu pada Pittengar (1976), mengemukakan bahwa model ini hanya digunakan jika data yang tersedia relatif terbatas, sehingga tidak memungkinkan untuk menggunakan model yang lain. Selanjutnya, Isserman (1997) mengemukakan bahwa model ini hanya dapat diaplikasikan