View of Evaluasi District Metered Area (DMA) pada Zona Air Minum Prima PDAM Kota Padang Panjang

(1)

Jurnal Teknik Pengairan: Journal of Water Resources Engineering, 2022, 13(1) pp. 75-89

____________________________________________________________________________________

Evaluasi District Metered Area (DMA) pada Zona Air Minum Prima PDAM Kota Padang Panjang

The evaluation of district metered area in prima drinking water zone for PDAM Padang Panjang

Wahyu Tanaka ^1*), Puti Sri Komala¹, Denny Helard¹

1Program Studi Magister Teknik Lingkungan, Universitas Andalas, Padang 25163, Indonesia

Article info:

Kata kunci:

DMA; EPANET; ILI; NRW; ZAMP Keywords:

DMA; EPANET; ILI; NRW; ZAMP

Article history:

Received: 09-12-2021 Accepted: 10-05-2022

*) Koresponden email:

[email protected]

Abstrak

Zona Air Minum Prima (ZAMP) Silaing Bawah Kota Padang Panjang memiliki 2 (dua) pipa jaringan distribusi yaitu DMA 01 dan DMA 02.

Untuk menentukan performa DMA maka dilakukan analisis Non Revenue Water (NRW), Infrastructure Leakage Index (ILI) dan Uji Kinerja Hidrolis dengan Epanet. Pada penelitian ini, didapatkan hasil analisis NRW untuk DMA 01 dan DMA 02 sebesar 46,51% dan 54,42 % masing- masing, dimana hasilnya masih diatas PerMen PU No 20/PRT/M/2006 yang dipersyaratkan yaitu 20%. Sedangkan nilai ILI untuk DMA 01 dan DMA 02 adalah sama yaitu ILI > 16, kategori D (buruk). Untuk hasil analisis Epanet, dipantau sebanyak 41 pipa pada DMA 01 dan 21 pipa pada DMA 02 menunjukkan hasil nilai tekanan serta residu chlorine pada aliran DMA 01 dan DMA 02 semua titik memenuhi standar yaitu P > 0,5 bar dan residu chlorine > 0,22 dan 0,23 mg/l masing-masing. Ditinjau dari nilai velocity, pada DMA 01 (9 pipa) dan DMA 02 (8 pipa) dibawah standar yaitu < 0,3 m/s. Untuk nilai head loss sendiri pada DMA 01 (13 pipa) dan DMA 02 (5 pipa) juga melebihi standar yaitu > 10m/km.

Abstract

The Prima Drinking Water Zone (ZAMP) Silaing Bawah, Padang Panjang City has two (2) pipeline distribution networks, namely DMA 01 and DMA 02. To determine the performance of DMA, an analysis of Non-Revenue Water (NRW), Infrastructure Leakage Index (ILI), and Hydraulic Performance Test with Epanet was carried out. In this study, the results of the NRW analysis for DMA 01 and DMA 02 were 46.51%

and 54.42%, respectively, where the results were still above the PerMen PU No. 20/PRT/M/2006, which was required at 20%. At the same time, the ILI values for DMA 01 and DMA 02 are the same, namely ILI > 16, category D (poor). For the Epanet analysis, 41 pipes in DMA 01 and 21 pipes in DMA 02 were monitored. The results showed that the pressure values and residual chlorine in the DMA 01 and DMA 02 streams met the standards, P > 0.5 bar and residual chlorine > 0.22 and 0.23 mg. /l, respectively. Concerning velocity, DMA 01 (9 pipes) and DMA 02 (8 pipes) are below the standard, namely < 0.3 m/s. The head loss value for DMA 01 (13 pipes) and DMA 02 (5 pipes) also exceeds the standard, which is > 10m/km.

Kutipan: Tanaka, W., Komala, P. S., Helard, D. (2022). Evaluasi District Metered Area (DMA) pada Zona Air Minum Prima PDAM Kota Padang Panjang. Jurnal Teknik Pengairan: Journal of Water Resources Engineering, 13(1), 75-89.

https://doi.org/10.21776/ub.pengairan.2022.013.01.07

1. Pendahuluan

Kota Padang Panjang merupakan kota terkecil di Provinsi Sumatera Barat dengan luas wilayah sebesar 23 km² (2.300 Ha) dan terletak pada ketinggian berkisar antara 550-900 meter diatas

(2)

76 Tanaka, Komala, Helard: Evaluasi District Metered Area (DMA) pada Zona Air Minum Prima PDAM

permukaan air laut (dpl) (BPS Kota Padang Panjang 2019). Penduduk Kota Padang Panjang saat ini mencapai 52.994 jiwa dengan total jumlah penduduk laki laki 26.402 jiwa atau lebih sedikit dari jumlah penduduk perempuan yang berjumlah 26.592 jiwa (BPS Kota Padang Panjang 2019). Di Kota Padang Panjang terdapat Perusahaan Daerah Air Minum Kota (PDAM) yang memiliki skema SPAM (Sistem Penyediaan Air Minum) yaitu sistem produksi, sistem distribusi dan sistem pelayanan dengan jumlah pelanggan pada tahun 2020 ini berjumlah 8.686 Sambungan Rumah (SR) (PDAM Tirta Benteng 2020) dengan cakupan pelayanan administratif 79,95%. Air minum berperan dalam meningkatkan standar atau kualitas hidup masyarakat sehingga ketersediaannya harus tetap dijaga.

Pembangunan Zona Air Minum Prima (ZAMP) memiliki peranan penting sebagai langkah awal dalam upaya meningkatkan standar atau taraf kualitas hidup masyarakat, meningkatkan kesehatan lingkungan dan produktivitas masyarakat, serta menurunkan angka penderita penyakit, khususnya penyakit yang berhubungan dengan air (Izquierdo et al. 2009; Natalia 2014). Pemodelan analisa jaringan ini dapat dipermudah dengan pembentukan zona. Pembentukan zona juga memiliki tujuan untuk dapat mengontrol dan mengetahui keluar masuknya air dalam suatu sistem (Haq and Masduqi 2014), sehingga apabila terjadi kehilangan air dapat dengan mudah dilakukan pelacakan dan segera dilakukan penanganan. Pemerintah melalui lembaga Persatuan Perusahaan Air Minum Seluruh Indonesia (PERPAMSI) bekerjasama dengan United State Agency for International Development (USAID) telah mendorong dan membantu PDAM di seluruh Indonesia melakukan inovasi dalam usaha meningkatkan pelayanan air minum untuk pelanggan (Rofida 2018).

Berdasarkan informasi eksisting, PDAM Kota Padang Panjang, memiliki ZAMP Silaing Bawah dengan 2 DMA yang disebut DMA 01 dan DMA 02. Pengaliran DMA ZAMP Silaing Bawah saat ini menggunakan sistem pengaliran secara gravitasi dengan pola jaringan bercabang dengan suplai air dari Lubuk Mata Kucing dan mendistribusikan air langsung dari broncaptering. DMA merupakan pipa jaringan distribusi yang wilayahnya sudah terisolasi dengan satu input aliran dan memiliki flow meter sebagai pengukur aliran serta pressure gauge sebagai pengontrol tekanan air (Alvisi and Franchini 2014). District Meter Area (DMA) merupakan suatu sistem deteksi kebocoran yang lebih permanen berupa bagian daerah atau kawasan sistem jaringan distribusi yang dikhususkan menjadi daerah deteksi kebocoran dalam program penururnan kehilangan air.

DMA pada silaing bawah ini berada pada Zona Air Minum Prima (ZAMP) yaitu sistem pipa jaringan distribusi yang memiliki kriteria pengaliran selama 24 jam (kontinuitas), sisa klor minimal 0,2 ppm (kualitas) serta dapat mempertahankan tekanan aliran minimal 0,5 bar (kuantitas) sehingga dapat menjamin air ke pelanggan secara sehat, aman dan dapat diminum langsung dari kran meter pertama (Lisna 2018; PDAM Tirta Benteng 2020). Zona Air Minum Prima (ZAMP) PDAM Kota Padang Panjang yang dibangun sejak tahun 2018 dengan 663 unit sambungan pada kawasan Silaing Bawah (BPPSPAM 2018) ini belum pernah dievaluasi khusus kinerja dan performa DMA-nya apakah sudah beroperasi dengan optimal. Sistem DMA telah terbukti di banyak negara maju, salah satunya perusahaan Halifax Regional Water Commision (HRWC) di Amerika Utara tahun 1999- 2005 dapat menurunkan nilai Infrastructure Leakage Index (ILI) dengan sangat luar biasa yakni dari 9,0/golongan D menjadi 3,8/golongan B (Macdonald and Yates 2005). Begitu juga dengan Perusahaan Enia Reggio Emilia asal Italia dalam rentang waktu 7 tahun atau tepatnya tahun 1999 hingga tahun 2008 menurunkan nilai ILI dari 3,9 menjadi 3,0 (Fantozzi, Calza, and Lambert 2009).

Implementasi DMA di Indonesia yang terbukti dapat menekan angka Non Revenue Water (NRW) sesuai ketetapan nasional adalah PDAM Kota Malang, PDAM Kota Magelang dan PDAM Kabupaten Kediri (Syahidah and Bintari 2016). NRW didefinisikan sebagai perbedaan antara jumlah air yang dimasukkan ke dalam sistem distribusi dan jumlah air yang ditagihkan kepada konsumen.

Rata-rata NRW ditemukan 35% di kota-kota di wilayah tersebut dan dapat mencapai tingkat yang jauh lebih tinggi (L and Chaudhari 2016). PDAM Kabupaten Kediri sendiri berhasil memperoleh nilai ILI terbaik sebesar 6,78 atau golongan B (Efendi 2018). Sistem DMA membuktikan dapat membantu PDAM sebagai penyedia air minum dalam mengendalikan kehilangan air yang dapat mempertahankan kuantitas dan kontinuitas (2k) pengaliran air ke pelanggan. Oleh karena itu, pada penelitian ini Kawasan Zona Air Minum Prima (ZAMP) Silaing Bawah yang merupakan wilayah pelayanan PDAM Kota Padang Panjang yang telah mengimplementasikan sistem District Metered Area (DMA) akan dilakukan analisis performa terhadap angka Non Revenue Water (NRW), nilai Infrastructure Leakage Index (ILI) dan kinerja hidrolis pipa jaringan untuk masing-masing DMA.

(3)

2. Metode Penelitian

Lokasi penelitian ini ialah 2 (dua) sistem jaringan terDMA yaitu pada kawasan ZAMP Silaing Bawah PDAM Kota Padang Panjang dinamakan DMA 01 ZAMP Silaing Bawah dan DMA 02 ZAMP Silaing Bawah seperti terlihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Peta wilayah studi ZAMP Silaing Bawah PDAM Padang Panjang Keterangan:

= Pipa DMA 1 ZAMP Silaing Bawah = Pipa DMA 2 ZAMP Silaing Bawah

Gambar 1 juga memperlihatkan secara visual layout gambar citra satelit daerah Kota Padang Panjang dalam aplikasi ArcGis 10.4. Lokasi dan atribut pipa beserta atribut pelanggan juga terdigitasi dalam bentuk peta sistem informasi geografis (SIG) ArcGis 10.4.

Pelaksanaan penelitian dimulai dari bulan September-Desember 2020. Pengumpulan data primer dilakukan dengan observasi dan diskusi langsung (interview). Observasi lapangan menggunakan alat HP (smartphone) untuk tracking dan digitasi koordinat rumah pelanggan menggunakan aplikasi Avenza Map, Global Positioning System (GPS) sebagai validasi hasil tracking dan digitasi smartphone (HP) yang sekaligus mengukur elevasi dan panjang pipa, flow meter atau water meter, pengukur tekanan aliran (pressure gauge). Data primer ini dibutuhkan untuk menganalisis neraca air dan simulasi Epanet. Untuk data sekunder seperti Profil Eksisting Kota Padang Panjang meliputi:

batas administrasi, jumlah penduduk, peraturan peraturan terkait sistem penyediaan air minum yang ada di Kota Padang Panjang. Lalu profil eksisting PDAM Kota Padang Panjang meliputi: As built drawing PDAM Kota Padang Panjang, Skema SPAM PDAM Kota Padang Panjang, Sumber Air Baku, Bangunan IPA dan Reservoir, Pipa Jaringan Transmisi dan Distribusi, Jumlah Pelanggan, Debit Produksi, Debit Distribusi, Debit Air Terjual dan Debit Air yang hilang (kehilangan air) diperoleh langsung dari beberapa instansi seperti PDAM, Dinas BAPPEDA, Dinas PUPR, Dinas Badan Pusat Statistik (BPS) dan pihak pihak lain di wilayah penelitian.

(4)

2.1 Tahapan Evaluasi Sistem DMA ZAMP Silaing Bawah

Untuk mengevaluasi sistem DMA ZAMP Silaing bawah, akan dilakukan beberapa tahapan seperti terlihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Analisis sistem DMA ZAMP

Pemetaan Geographical Information System (GIS) atau juga dikenal dengan Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah suatu istilah dalam bidang pemetaan yang memiliki ruang lingkup mengenai bagaimana suatu sistem dapat menghubungkan objek geografis dengan informasinya. Aplikasi SIG berbasis komputer atau program komputer yaitu ESRI, MAPinfo, autodesk, dan mapserver.

Sedangkan untuk aplikasi databasenya seperti Oracle Spatial, PostgreSQL, Infomix, DB2, Ingres, dan Mysql. Aplikasi GIS ini telah banyak diterapkan untuk memetakan sekaligus memonitoring kebocoran pipa pada jaringan PDAM dengan data SIG yang umum terbagi menjadi beberapa kelompok beragam (Hanifatuzzulfah, Sunaryo, and Yulianandha 2019). Peta yang menjadi tampilan dalam penelitian ini adalah peta wilayah studi ZAMP Silaing Bawah PDAM Padang Panjang, peta sebaran hasil pengujian sisa klor dan peta tekanan. Sedangkan untuk neraca air dibutuhkan komponen volume input (pembacaan meter masing-masing DMA ZAMP Silaing Bawah dalam satuan meter kubik (m³), konsumsi resmi (debit yang tercatat secara resmi tiap bulan atau debit yang diterbitkan dalam bentuk tagihan rekening air atau Daftar Rekening Ditagih (DRD), konsumsi tak resmi.

Cara perhitungan neraca air adalah dengan membandingkan selisih antara volume input total pada sistem dengan konsumsi air resmi yang berekening (El-Ahmady and Sembiring 2014).

Rumus % kehilangan air terlihat pada persamaan berikut:

H = ^D−K

D 𝑥 100% (1)

Keterangan:

H = Kehilangan air (%)

D = Jumlah air yang didistribusikan (m³)

K = Jumlah air yang terjual atau jumlah air yang tercatat dalam rekening tagihan (m³)

Hasil perhitungan % kehilangan air ini akan dibandingan dengan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor: 20/PRT/M/ 2006 Tentang Kebijakan dan Strategi Nasional Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum (KSNP-SPAM) dimana tingkat kehilangan air direncanakan hingga pada angka 20% (MenPU RI 2006).

Untuk nilai ILI, dibutuhkan komponen data tambahan berupa panjang pipa keseluruhan, jumlah Sambungan Rumah (SR) dan panjang pipa rata-rata setiap SR (Farley et al. 2008). Tahapan selanjutnya menilai performa DMA ZAMP Silaing Bawah dari perhitungan ILI. ILI dirumuskan sebagai berikut:

ILI = ^CAPL

MAAPL (2)

MAAPL = [(18 x Lm) + (0.8 x Nc) + (25 x Lp)] x P (3) Analisis DMA

ZPAM

2. Neraca Air (Software WB- EasyCalc 4.0)

3.Uji Kinerja Hidrolisis (EPANET) 1. Pemetaan GIS

(ESRI ArcGIS Desktop 10.4)

(5)

Keterangan:

MAAPL = Minimum Achievable Annual Physical Losses (Kehilangan fisik yang dapat dicapai secara minimal, liter/hari)

Lm = Panjang pipa utama utama (km) Nc = Jumlah sambungan pelanggan Lp = Panjang rata2 pipa dinas (km) P = Tekanan rata-rata (m)

CAPL = Kehilangan Fisik (4)

Keterangan:

CAPL = Current Annual of Physical Losses (Volume Tahunan Kehilangan Fisik) (liter/tahun) Hasilnya nanti akan dibandingkan dengan matriks target kehilangan air untuk negara maju seperti pada Tabel 1.

Tabel 1. Matriks target kehilangan air fisik pada negara maju berdasarkan International Water Association (IWA)

Kinerja Teknis

Kategori ILI Keterangan

A Baik 1-2 PDAM/Perusahaan dengan penurunan tingkat kehilangan yang lebih jauh sepertinya tidak ekonomis sebab dibutuhkan analisa yang lebih fokus terhadap perbaikan pada komponen jaringan karena lebih efektif dari segi biaya.

B Berpotensi 2-4 PDAM/Perusahaan dengan potensial untuk penurunan kehilangan air dan menghasilkan perbaikan. Perlu mempertimbangkan pengelolaan tekanan, lebih lagi melakukan penurunan kebocoran aktif dan pemeliharaan pipa.

C Lemah 4-8 PDAM/Perusahaan dengan tingkat kehilangan air yang cukup buruk, namun dapat ditoleransi jika terdapat air baku yang berlimpah dan harga jual yang relatif murah.

Perlu dilakukan upaya penurunan kehilangan air lebih intensif.

D Buruk >8 PDAM/Perusahaan dengan sumber daya yang tidak efisien sehingga harus dilakukan program penurunan tingkat kehilangan air yang sangat intensif.

Sumber : (Farley, Malcolm and Zainuddin, Arie Istandar 2008)

Sedangkan pengujian hidrolis atau simulasi hidrolis ini merupakan serangkaian pemodelan yang merekayasa sistem jaringan pada DMA atau ZAMP Silaing Bawah menggunakan software Epanet.

Program komputer yang berbasis windows ini merupakan simulasi dari hidrolis terhadap perkembangan waktu dan perlakuan kualitas air. Output yang dihasilkan program Epanet antara lain debit aliran, tekanan masing-masing junction yang dapat menentukan operasi instalasi, operasi pompa, operasi reservoir serta besarnya konsentrasi unsur kimia yang terkandung dalam air yang didistribusikan sebagai arah pengembangan.

3. Hasil dan Pembahasan

3.1. Pemetaan GIS

Pemetaan Geographical Information System (GIS) atau juga dikenal dengan Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah suatu istilah dalam bidang pemetaan yang memiliki ruang lingkup mengenai bagaimana suatu sistem dapat menghubungkan objek geografis dengan informasinya.

(6)

Aplikasi (software) yang digunakan untuk pemetaan Geographic Information System (GIS) atau Sistem Informasi Geografis (SIG) pada penelitian ini adalah software versi ESRI ArcGIS Desktop 10.4.

Software GIS (Geographic Information System) versi ESRI ArcGIS Desktop 10.4 memfasilitasi pengumpulan data pelanggan (Sambungan Rumah) yang berada di lingkup jaringan DMA. Software GIS secara visual mampu menampilan citra satelit pada kasus wilayah penelitian, kemudahan informasi yang didapat yaitu diantaranya (a) mudah mentransformasikan peta analog yang diteliti menjadi peta digital sehingga cepat dalam menyajikan ukuran dan skala tiap-tiap pelanggan, (b) lebih mudah menambahkan informasi atribut dan tipe atribut sistem DMA yang diteliti terinformasikan lebih akurat, dan (c) lebih mudah dalam penyajian sehingga DMA diperlihatkan murni gambar citra satelit wilayah yang di teliti.

Pelaksanaan tracking pelanggan merupakan hasil digitasi dengan cara mencatat satu per satu rumah dan selalu mengamati batasan-batasan koneksi serta batasan luas pelayanan setiap jalur DMA.

Layer polygon berwarna biru merupakan pelanggan DMA 01 sebanyak 383 sambungan rumah (SR) sedangkan layer polygon berwarna kuning merupakan pelanggan DMA 02 berjumlah sebanyak 279 sambungan rumah (SR) seperti terlihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Hasil pemetaan data spasial pelanggan menggunakan aplikasi ArcGIS 10.4

Keterangan:

= SR (Rumah) DM01

= SR (Rumah) DM02 3.2. Neraca Air

Perhitungan neraca air menggunakan aplikasi Water Balance Easycalc 10.4 akan membandingkan suplai dengan konsumsi debit tahunan. Tahapan ini bertujuan menghitung dan mengevaluasi kinerja PDAM Kota Padang Panjang terhadap pengelolaan kehilangan air masing- masing sistem jaringan DMA pada ZAMP Silaing Bawah. Indikator yang dievaluasi berupa

(7)

kehilangan air atau Non Revenue Water (NRW) secara fisik maupun kehilangan air non fisik.

Indikator lainnya adalah Infrastructure Leakage Index (ILI) yang memberikan rekomendasi terhadap kinerja serta tindakan yang harus diambil. Software WB-EasyCalc 4.0 merupakan perangkat lunak yang disajikan untuk memberikan gambaran terkait NRW dan ILI. Suatu program untuk menghitung neraca air adalah “WB-EasyCalc” yang diterbitkan oleh Limberger and Partner.

Program ini dapat dipergunakan secara gratis dan bebas. Program ini dijalankan mempergunakan program Microsoft Excel. Software WB-EasyCalc 4.0 digunakan untuk penentuan neraca air yakni mengaudit kesetimbangan debit suplai masing-masing DMA dengan air yang terkonsumsi. Hasil yang diperoleh merupakan selisihnya, terdapat 2 (dua) komponen penting software WB-EasyCalc yaitu (a) hasil perhitungan kehilangan air (Non Revenue Water) berupa akumulasi kehilangan air fisik dan komersil (Non Revenue Water), (b) nilai capaian indeks pengendalian kehilangan air secara fisik (Infrastructure Leakage Index) yang dilakukan pengelola sistem. Untuk neraca air, beberapa data yang diperlukan dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Data perhitungan neraca air

Parameter Units DMA 01 DMA 02

Debit (Qinput) rata²/bulan l/s 5,29 5,45

Debit (Qinput) Total 1 tahun l/s 63,46 65,42

Suplai Q Total 1 tahun m³ 164.492,50 169.559,00

Kebutuhan debit (demand) m³ 87.980 77.285

Tagihan Rp 205.038.500 194.987.200

Berdasarkan data perhitungan untuk neraca air dengan menggunakan Software WB-EasyCalc 4.0, didapatkan hasil perhitungan NRW seperti terlihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil perhitungan neraca air menggunakan WB-EasyCalc Lokasi Meter

Induk

Dia. Non-Revenue Water (NRW)

Air tak berekening (m³)

Rp %

DMA 01 3" 76.513 178.313.346,57 46,51

DMA 02 4" 92.274 232.803.893,29 54,42

Total 1 tahun 168.787 411.117.239,86 50,47

Angka NRW kedua DMA dapat terjadi akibat adanya kebocoran fisik yang tidak teramati.

Rangkuman yang tertera pada Tabel 3 memperlihatkan ZAMP Silaing Bawah menanggung kerugian sebesar 411.117.240 juta rupiah per tahun dengan total NRW sebesar 50,47% selama periode tahun 2020. Hasil Perhitungan praktis dari WB Easycalc dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Hasil perhitungan nilai ILI menggunakan WB-Easycalc Meter Induk

Jumlah Pelanggan

Panjang Pipa

ILI

Rata-rata kebocoran

L/SR/hari

(SR) (m)

DMA 1 386 7,298 D > 16 412 -543

DMA 2 277 3,802 D > 16 622-803

Diperoleh nilai ILI DMA 01 > 16 atau rata-rata kehilangan air persambungan pelanggan > 400 L/hari dengan kategori / golongan D. Untuk DMA 02 nilai ILI memiliki nilai sama yakni > 16 namun rata-rata kehilangan airnya > 600 L/ hari.

(8)

3.3. Uji Kinerja Hidrolisis dengan Simulasi EPANET

Epanet adalah Program komputer yang berbasis windows yang merupakan simulasi dari hidrolis terhadap perkembangan waktu dan perlakuan kualitas air.

Output yang dihasilkan program Epanet antara lain debit aliran, tekanan masing-masing junction yang dapat menentukan operasi instalasi, operasi pompa, operasi reservoir serta besarnya konsentrasi unsur kimia yang terkandung dalam air yang didistribusikan sebagai arah pengembangan.

Epanet di design sebagai alat untuk mewujudkan dan mencapai suatu pemahaman tentang pergerakan dan kandungan bahan kimia dalam air minum di jaringan distribusi. Contohnya untuk pembuatan design, kalibrasi model hidrolis, analisa sisa khlor, dan analisa pelanggan. Epanet dapat membantu dalam memanajemen strategi untuk merealisasikan kualitas air dalam suatu sistem.

Software Epanet berguna untuk melakukan serangkaian skenario perhitungan hidrolis air terhadap instalasi jaringan perpipaan (saluran tertutup). Simulasi yang dinilai dalam penelitian ini adalah mengukur kondisi real lapangan kedalam dashboard berbentuk peta sistem jaringan perpipaan air minum. Simulasi dalam penelitian ini adalah untuk memperoleh perhitungan aliran air pada pipa (kecepatan, tekanan, dan kehilangan tekanan) dan kondisi konsentrasi bahan kimia (sisa klor) di tiap titik selama dalam periode pengaliran.

Tujuan pemodelan (simulasi) ini untuk menguji kinerja pipa jaringan DMA 01 dan DMA 02 ZAMP Silaing Bawah dengan indikator evaluasi seperti tekanan, kecepatan, headloss dan residu klor (Residue Chlorine). Data-data yang diinput ke dalam pemodelan Epanet merupakan data yang dianggap mewakili kondisi eksisting masing-masing jaringan DMA seperti elevasi pipa, kebutuhan air tiap node, jenis pipa, diameter pipa, koefisien pipa dan dosis klor, seperti terlihat pada Tabel 5.

Ukuran dan jenis pipa berdasarkan pembagian menurut wilayah sub yang dimiliki oleh PDAM terlihat seperti pada data penjelasan pipa jaringan ZAMP Silaing Bawah yang tertera dalam Tabel 5.

Tabel 5. Data jaringan pipa ZAMP Silaing Bawah

NO

LOKASI JARINGAN

PIPA

JENIS

PIPA DIA. JARAK BUILD

TIME

UMUR TEKNIS

PIPA

JALUR PIPA

1 DMA 01 ZAMP Silaing Bawah 7.298 M

GI 4" 118 M 1997 23 Tahun Transmisi PVC

4" 2.286 M 1997 23 Tahun Transmisi 3" 2.245 M 2008 12 Tahun Distribusi 2" 1.858 M 1997 23 Tahun Distribusi GI 1" 535 M 1997 23 Tahun Distribusi HDPE 1" 256 M 2017 3 Tahun Distribusi 2 DMA 02 ZAMP Silaing Bawah 3.802 M

GI 6" 1.010 M 2007 13 Tahun Transmisi

PVC

4" 620 M 1990 30 Tahun Transmisi 3" 553 M 1990 30 Tahun Distribusi 2" 1.204 M 2007 13 Tahun Distribusi 1" 65 M 2007 13 Tahun Distribusi HDPE 2" 350 M 2017 3 Tahun Distribusi

Total 11.100 M

3.3.1. Tekanan (Pressure)

Simulasi tekanan yang disyaratkan oleh Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Nomor 27 tahun 2016 memiliki nilai minimal 0,5 bar (MenPUPR RI 2016). Berdasarkan hasil simulasi atau pemodelan Epanet sistem DMA 01 dan DMA 02 masing-masing memiliki tekanan yang masih memenuhi standar kriteria.

(9)

Gambar 4. Simulasi tekanan DMA 01 ZAMP Silaing Bawah menggunakan EPANET Gambar 4 merupakan gambar hasil simulasi DMA 01 dimana Pressure Regulating Valve (PRV) terbukti membantu menjaga tekanan DMA menjadi stabil meskipun secara eksisting wilayah ini terlihat terjal dengan perbedaan elevasi mencapai ± 60 meter lebih. Wilayah DMA 02 secara eksisting terlihat datar dengan perbedaan elevasi mencapai ± 40 meter.

Gambar 5. Simulasi tekanan DMA 02 ZAMP Silaing Bawah menggunakan Epanet

Hasil simulasi Epanet DMA 02 menunjukkan node (junction 2) atau titik warna biru memiliki angka pressure 1,76 meter kolom air atau kecil dari 0,1 bar pada Gambar 5. Namun pada node 2 (junction 2) tersebut masih dikatakan layak sebab belum memiliki tapping atau pelanggan.

Kelemahan yang masih terlihat pada DMA 02 disebabkan oleh kemiringan permukaan pipa eksisting yang cenderung landai dan elevasi yang tidak terlalu tinggi, hal ini perlu pengawasan khusus agar kriteria tekanan kawasan ZAMP dapat dipertahankan.

(10)

Tabel 6. Perbandingan kecepatan DMA 1 dan DMA 2 Silaing Bawah

DMA 01 DMA 02

Diameter Flow Velocity Diameter Flow Velocity

Link ID mm LPS m/s Link ID mm LPS m/s

Pipe 1 110 5,36 0,56 Pipe 1 150 6,80 0,38

Pipe 2 110 5,36 0,56 Pipe 2 150 6,80 0,38

Pipe 3 110 5,36 0,56 Pipe 3 150 6,80 0,38

Pipe 4 80 5,36 1,07 Pipe 4 150 6,80 0,38

Pipe 5 80 5,36 1,07 Pipe 5 110 6,80 0,72

Pipe 6 80 5,36 1,07 Pipe 6 110 6,80 0,72

Pipe 7 80 5,36 1,07 Pipe 7 110 6,80 0,72

Pipe 8 80 5,36 1,07 Pipe 8 110 6,67 0,70

Pipe 9 80 5,36 1,07 Pipe 9 110 5,19 0,55

Pipe 10 80 5,36 1,07 Pipe 10 110 4,81 0,51

Pipe 11 80 5,12 1,02 Pipe 11 80 4,59 0,91

Pipe 12 80 3,90 0,78 Pipe 12 80 3,08 0,61

Pipe 14 80 1,16 0,23 Pipe 13 80 0,39 0,08

Pipe 15 80 0,73 0,15 Pipe 14 80 0,27 0,05

Pipe 16 50 0,50 0,25 Pipe 15 50 2,01 1,02

Pipe 17 50 0,04 0,02 Pipe 16 50 1,41 0,72

Pipe 18 50 0,32 0,16 Pipe 17 50 1,29 0,66

Pipe 19 25 0,18 0,37 Pipe 18 50 0,94 0,48

Pipe 20 50 1,18 0,60 Pipe 19 25 0,23 0,46

Pipe 21 50 0,20 0,10 Pipe 20 50 0,61 0,31

Pipe 22 50 0,38 0,19 Pipe 21 50 0,50 0,25

Pipe 23 50 1,11 0,57

Pipe 24 50 0,72 0,37

Pipe 25 25 0,10 0,20

Pipe 26 25 0,07 0,14

Pipe 27 25 0,20 0,41

Pipe 28 25 0,31 0,63

Pipe 29 25 0,17 0,35

Pipe 34 50 1,06 0,54

Pipe 35 50 1,02 0,52

Pipe 36 50 0,87 0,44

Pipe 37 50 0,41 0,21

Pipe 38 50 0,31 0,16

Pipe 39 50 0,42 0,21

Pipe 40 25 0,11 0,22

Pipe 41 25 0,17 0,35

Pipe 13 120 2,54 0,22

PRV 30 80 2,54 0,51

(11)

3.3.2. Kecepatan Aliran (Velocity)

Kecepatan aliran yang diperbolehkan dalam jalur pipa distribusi antara 0,3 – 6,0 m/s. Velocity terlalu tinggi bisa menyebabkan terjadinya water hammer (palu air). Hasil pemodelan Epanet pada DMA 01 dan DMA 02 beberapa pipa masih terlihat memiliki kecepatan aliran di bawah 0,3 m/detik (Tabel 6).

Untuk hasil pemodelan Epanet pada DMA 01 kecepatan aliran (v) berada di bawah baku mutu 0,3 m/detik berada pada Pipa 13, Pipa 14, Pipa 15, Pipa 16, Pipa 17, Pipa 21, Pipa 22, Pipa 25, Pipa 26, Pipa 37, Pipa 39, dan Pipa 40 sedangkan DMA 02 terlihat pada Pipa 13, Pipa 14, dan Pipa 21.

Hal ini secara eksisting karena wilayah DMA 01 ini terlihat terjal dengan perbedaan elevasi mencapai

± 60 meter lebih sedangkan wilayah DMA 02 secara eksisting terlihat datar dengan perbedaan elevasi mencapai ± 40 meter. Kelemahan yang masih terlihat pada DMA 02 disebabkan oleh kemiringan permukaan pipa eksisting yang cenderung landai dan elevasi yang tidak terlalu tinggi hal ini perlu pengawasan khusus agar kriteria tekanan kawasan ZAMP dapat dipertahankan sehingga kecepatan aliran sesuai. Perkiraan titik kebocoran berada pada valve interkoneksi dikarenakan valve interkoneksi berkemungkinan besar tidak bekerja dengan baik. Hasil pengujian ini menjadi petunjuk kepada petugas PDAM Kota Padang Panjang untuk melakukan evaluasi kembali terhadap valve- valve interkoneksi.

3.3.3. Kehilangan Energi (Unit Head Loss)

Kehilangan energi pada sistem jaringan perpipaan memiliki syarat sebesar 10 meter setiap 1 kilometer panjang pipa. Hasil pemodelan Epanet masing-masing DMA ZAMP Silaing Bawah memiliki nilai kehilangan energi (head loss) yang tinggi di beberapa pipa.

Tabel 7. Perbandingan Headloss DMA 1 dan DMA 2 Silaing Bawah

DMA 01 DMA 02

Flow Unit Headloss Flow Unit Headloss

Link ID LPS m/km Link ID LPS m/km

Pipe 1 5,36 5,14 Pipe 1 6,8 1,76

Pipe 2 5,36 4,38 Pipe 2 6,8 1,76

Pipe 3 5,36 4,38 Pipe 3 6,8 1,76

Pipe 4 5,36 17,8 Pipe 4 6,8 1,76

Pipe 5 5,36 20,65 Pipe 5 6,8 6,79

Pipe 6 5,36 20,65 Pipe 6 6,8 6,79

Pipe 7 5,36 20,65 Pipe 7 6,8 6,79

Pipe 8 5,36 20,65 Pipe 8 6,67 6,57

Pipe 9 5,36 20,65 Pipe 9 5,19 4,12

Pipe 10 5,36 20,65 Pipe 10 4,81 3,59

Pipe 11 5,12 18,97 Pipe 11 4,59 15,49

Pipe 12 3,9 11,46 Pipe 12 3,08 7,38

Pipe 14 1,16 1,21 Pipe 13 0,39 0,16

Pipe 15 0,73 0,51 Pipe 14 0,27 0,08

Pipe 16 0,5 2,96 Pipe 15 2,01 33,13

Pipe 17 0,04 0,03 Pipe 16 1,41 17,18

Pipe 18 0,32 1,29 Pipe 17 1,29 14,57

Pipe 19 0,18 9,58 Pipe 18 0,94 8,19

Pipe 20 1,18 12,35 Pipe 19 0,23 16,8

Pipe 21 0,2 0,46 Pipe 20 0,61 3,7

Pipe 22 0,38 1,52 Pipe 21 0,5 2,47

(12)

DMA 01 DMA 02

Flow Unit Headloss Flow Unit Headloss

Link ID LPS m/km Link ID LPS m/km

Pipe 23 1,11 11,03 Pipe 24 0,72 4,95 Pipe 25 0,1 4,4 Pipe 26 0,07 2,27 Pipe 27 0,2 15,87 Pipe 28 0,31 35,73 Pipe 29 0,17 8,62 Pipe 34 1,06 10,13 Pipe 35 1,02 9,43 Pipe 36 0,87 8,25 Pipe 37 0,41 1,74 Pipe 38 0,31 1,04 Pipe 39 0,42 1,82 Pipe 40 0,11 5,24 Pipe 41 0,17 11,74 Pipe 13 2,54 1,52 PRV 30 2,54 0

Untuk jalur pipa DMA 01 ZAMP Silaing Bawah yang memiliki kehilangan energi di atas 10 m/km adalah Pipa 4, Pipa 5, Pipa 6, Pipa 7, Pipa 8, Pipa 9, Pipa 10, Pipa 11, Pipa 12, Pipa 20, Pipa 23, Pipa 27, dan Pipa 28 seperti yang diperlihatkan pada Tabel 7. Kehilangan energi (head loss) pada jalur pipa DMA 02 ZAMP Silaing Bawah yang memiliki kehilangan energi di atas 10 m/km adalah Pipa 11, Pipa 15, Pipa 16, Pipa 17, dan Pipa 19.

Tindakan yang dapat dilakukan untuk menyesuaikan hasil yang ada di Epanet dengan lapangan adalah mengkalibrasi kembali jalur pipa dengan melihat kriteria pipa dan aksesoris pipa. Kriteria pipa dan aksesoris pipa input Epanet kemungkinan belum sesuai dengan nilai koefisien kekasaran pipa saat pengujian. Kondisi pipa yang telah lama dipakai cenderung memiliki koefisien kekasaran yang berbeda dan cara lain mengatasi kehilangan energi yang begitu besar adalah mengganti ukuran atau diameter pipa sehingga pipa dapat memenuhi standar kehilangan energi yang ditetapkan.

3.3.4. Pemodelan Sisa Klor (Residu Chlorine)

Pemodelan Epanet terhadap sisa klor (residu chlorine) digunakan untuk melihat atau mengamati sisa klor pada rentang minimal 0,2 mg/l dan maksimal 0,5 mg/l. Pada DMA 01, residu chlorine dapat dilihat pada Gambar 6. Sisa klor bertahan 0,20 mg/l pada titik terjauh seperti yang ditunjukkan pada node (junction) 18 dan telah memperhitungkan faktor jam puncak sebesar 1,2 dengan debit rata-rata harian sebesar 5,02 l/detik. Sedangkan Pada DMA 02, residu chlorine dapat dilihat pada Gambar 7.

Sesuai perhitungan dosis klor minimal yang harus diberikan memiliki nilai minimal 0,22 mg/l untuk DMA 01 dan 0,23 mg/l untuk DMA 02. Berdasarkan Gambar 7, Hasil simulasi sisa klor pada DMA 02 memperlihatkan hasil sisa klor juga bertahan dengan nilai residu 0,20 mg/l. Hasil dari penelitian ini sejalan dengan penelitian lain, dimana hal yang dilakukan ini dapat mengidentifikasi titik kebocoran dengan DMA (Syahidah and Bintari 2016). Dimana hasil analisis DMA dapat menentukan langkah yang akan diambil berikutnya untuk memperbaiki kebocoran tersebut.

Untuk hasil rangkuman hasil analisis Epanet dapat dilihat pada Tabel 8 dengan jumlah pipa yang dipantau sebanyak 41 pipa pada DMA 01 dan 21 pipa pada DMA02.

(13)

Gambar 6. Simulasi Chlorine (sisa Klor) DMA 01 ZAMP Silaing Bawah menggunakan Epanet

Gambar 7. Simulasi Chlorine (sisa Klor) DMA 02 ZAMP Silaing Bawah menggunakan Epanet

Tabel 8. Rangkuman Hasil Epanet

Parameter Standar DM01 DM02

Tekanan (Pressure)

Min 0,5 bar

P > 0,5 bar P > 0,5 bar Velocity 0,3 – 6,0

m/s

11 (Pipa No 13,14,15,16,17, 21,22,25,26,37,39 ) < 0,3 m/s

3 (Pipa No 13,14,21 ) < 0,3 m/s

Head Lost 10 m/km 13 (Pipa No

4,5,6,7,8,9,10,11,12,20,23,27,2 8)

5 (Pipa No 11,15,16,17,19)

Chlorine Residual

0,2-0,5 mg/l

0,22 0,23

(14)

3.4. Hasil evaluasi dan tindak lanjut dari hasil Penelitian

Tahapan ini bertujuan menghitung dan evaluasi kinerja PDAM Kota Padang Panjang terhadap pengelolaan kehilangan air masing-masing sistem jaringan DMA pada ZAMP Silaing Bawah.

Indikator yang dievaluasi berupa kehilangan air (Non Revenue Water) secara fisik maupun kehilangan air non fisik. Indikator lainnya adalah nilai Indeks Kebocoran Infrastruktur (Infrastructure Leakage Index/ILI) yang memberikan rekomendasi terhadap kinerja serta tindakan yang harus diambil. Software WB-EasyCalc 4.0 merupakan perangkat lunak yang disajikan untuk memberikan gambaran terkait NRW dan ILI. Menganalisis kondisi real lapangan menggunakan metode step test agar mengetahui penyebab permasalahan kehilangan air dan kualitas air masing- masing DMA kawasan ZAMP Silaing Bawah.

4. Kesimpulan

Persentase kehilangan air (Non-Revenue Water) ZAMP Silaing Bawah milik Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Kota Padang Panjang adalah sebesar 50,47% dengan kerugian komersial sebesar Rp. 411.117.240/tahun. Hal tersebut di atas standar toleransi angka kehilangan air (Non- Revenue Water) bersih PDAM secara nasional menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 20/PRT/M/2006, yaitu kehilangan air maksimal 20%. Nilai Infrastructure Leakage Index (ILI) ZAMP Silaing Bawah di atas 16 atau kategori D Hasil ini menunjukkan bahwa PDAM atau Perusahaan dengan sumber daya yang tidak efisien, sehingga harus dilakukan program penurunan tingkat kehilangan air yang sangat intensif. Performa kawasan ZAMP Silaing Bawah dari simulasi Epanet memperlihatkan tekanan (pressure) setiap junction di atas standar minimal 0,5 bar, begitupun untuk residu chlorine pada rentang 0,2 mg/l. Sedangkan untuk kecepatan aliran (velocity) dan head loss masih berada diluar batas standar. Nilai NRW dan ILI yang tinggi mengidentifikasikan bahwa perlu adanya langkah selanjutnya untuk perbaikan menemukan kebocoran air.

Daftar Pustaka

Alvisi, S., and M. Franchini. 2014. “A Procedure for the Design of District Metered Areas in Water Distribution Systems.” Procedia Engineering 70: 41–50.

http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2014.02.006.

BPPSPAM. 2018. “BPPSPAM Dampingi PDAM Padang Panjang Terapkan ZAMP.”

http://sim.ciptakarya.pu.go.id/bppspam/detail_berita/170.

BPS Kota Padang Panjang. 2019. “Proyeksi Penduduk (Jiwa), 2018-2020.”

https://padangpanjangkota.bps.go.id/subject/12/kependudukan.html#subjekViewTab3 (March 30, 2020).

Efendi, Fery Dwi Cahyo. 2018. “Evaluasi Kehilangan Air Pada Jaringan Pipa PDAM Unit Grogol

Kabupaten Kediri.” Universitas Jember.

http://repository.unej.ac.id/bitstream/handle/123456789/89465/Fery Dwi Cahyo Efendi- 141910301010_1.pdf?sequence=1&isAllowed=y.

El-Ahmady, Imanullah Imsawan, and Emenda Sembiring. 2014. “Pemilihan Program Pengendalian Kehilangan Air Peningkatan Pendapatan PDAM.” Jurnal Teknik Lingkungan 20(Oktober 2014): 142–51.

Fantozzi, M, F Calza, and a Lambert. 2009. “Experience and Results Achieved in Introducing District Metered Areas (DMA) and Pressure Management Areas (PMA) at Enia Utility (Italy).”

Proceedings of the 5th IWA Water Loss Reduction Specialist Conference (April): 153–60.

Farley, Malcolm, Wyeth Gary, and dan Sher Singh Zainuddin, Arie Istandar. 2008. “Buku Pegangan Tentang Air Tak Berekening (NRW) Untuk Manajer, Panduan Untuk Memahami Kehilangan Air.” : 60 hal.

Hanifatuzzulfah, Resiyana., Dedy Kurnia Sunaryo, and M.Adkha Yulianandha. 2019.

“KEBOCORAN PIPA PDAM (Studi Kasus : PDAM Unit Randublatung I , Kabupaten Blora).”

Haq, Bariqul, and Ali Masduqi. 2014. “Sistem Distribusi Air Siap Minum PDAM Kota Malang.”

Jurnal Teknik Pomits 3(2): 182–87. http://ejurnal.its.ac.id/index.php/teknik/article/view/7865.

(15)

Izquierdo, J., M. Herrera, I. Montalvo, and R. Pérez-García. 2009. “Agent-Based Division of Water Distribution Systems into District Metered Areas.” ICSOFT 2009 - 4th International Conference on Software and Data Technologies, Proceedings 2: 83–90.

L, Gaikwad Prashant, and Pravin S Chaudhari. 2016. “Assessment of Non-Revenue Water in District Meter Area ( DMA ).” : 300–303.

Lisna, Fatma. 2018. Analisis Kandungan Sisa Klor Dan Escherichia Coli Dalam Jaringan Distribusi Di District Meter Area (DMA) 2 Zona Bukit Surungan Perusahaan Umum Daerah (PERUMDA) Air Minum Kota Padang Panjang. Teknik Lingkungan Universitas Andalas.

http://scholar.unand.ac.id/95274/5/TUGAS AKHIR FULL TEXT..pdf.

Macdonald, Graham, and Carl D Yates. 2005. “DMA Design and Implementation , a North American Context.” Leakage: 1–8.

MenPU RI. 2006. “PERATURAN MENTERI PEKERJAAN UMUM NOMOR: 20/PRT/M/2006 TENTANG KEBIJAKAN DAN STRATEGI NASIONAL PENGEMBANGAN SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM (KNSP-SPAM).” (September).

MenPUPR RI. 2016. “PERATURAN MENTERI PEKERJAAN UMUM DAN PERUMAHAN RAKYAT REPUBLIK INDONESIA TENTANG PENYELENGGARAAN SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM.”

Natalia, Benita. 2014. “Implementasi Program Zona Air Minum Prima (ZAMP) Untuk Memenuhi Kebutuhan Air Minum Masyarakat (Studi Pada PDAM Kota Malang).” Jurnal Administrasi Publik Mahasiswa Universitas Brawijaya 2(1): 11–15.

PDAM Tirta Benteng. 2020. “BPPSPAM: Ini Kriteria Teknis Pembentukan ZAMP Di PDAM.”

http://www.pdamtirtabenteng.co.id/berita/bppspam-ini-kriteria-teknis-pembentukan-zamp-di- pdam (March 30, 2020).

Rofida, Rona. 2018. “Pemetaan Kualitas Air Siap Minum Di Pelanggan PDAM Kota Malang.”

Syahidah, Zahra Aulia, and Suprapti Bintari. 2016. “Identifikasi Kebocoran Pipa PDAM Kota Malang Dengan Metode Step Test.” Jurnal Infrastruktur Direktorat Jenderal Cipta Karya 02(02).