Aplikasi Software WaterCAD untuk Studi Perencanaan dan Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih di PDAM Unit Ngajum Wahyu Nandiar N1, Ir. Moh. Sholichin, MT., Ph.D.,2 Rahmah Dara Lufira, ST., MT.2 1) Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2) Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jln.MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia e-mails:
[email protected] ABSTRAK PDAM Unit Ngajum merupakan salah satu dari 25 Unit PDAM di Kabupaten Malang. Pada saat ini PDAM Unit Ngajum mengambil sumber dari Sumber Ubalan sebesar 20 l/dtk. Pada kondisi existing tahun 2014 PDAM Unit Ngajum dapat melayani 1698 SR dari 5598 SR atau sebesar 30% dari total SR daerah pelayanan dengan panjang jaringan distribusi air bersih sepanjang 5,7 km. Pada studi ini akan dilakukan perencanaan dan pengembangan hingga tahun 2030. Perencanaan pengembangan dengan menambah daerah layanan menuju Desa Jatikerto dengan panjang jalur distribusi air bersih sepanjang 2,15 km dan penambahan prosentase layanan dari 30% menjadi 40%. Simulasi jaringan distribusi air bersih dibantu oleh program WaterCAD V8i. Simulasi dengan menggunakan bantuan program WaterCAD V8i direncanakan dengan kondisi tidak permanen dan waktu simulasi 24 jam dengan interval 1 jam. Dari Hasil simulasi yang dibantu oleh program WaterCAD V8i didapatkan bahwa sistem jaringan distribusi air bersih PDAM Unit Ngajum hingga tahun 2030 telah memenuhi syarat kecepatan sebesar 0,1-2,5 m/s, tekanan sebesar 0,5-8 atm, dan headloss gradient sebesar 0-15 m/km. Besarnya rencana anggaran biaya untuk pengembangan ke Desa jatikerto sebesar sebesar Rp. 1.112.900.000,00 (Satu Miliyar Seratus Dua Belas Juta Sembilan Ratus Ribu Rupiah) Kata kunci: air bersih, jaringan pipa, jaringan perpipaan, simulasi program, WaterCAD V8i
ABSTRACT PDAM Unit Ngajum is one of 25 units of PDAM Malang Regency. At this time PDAM Unit Ngajum take resources from Source Ubalan of 20 l / sec. In 2014 the existing condition of PDAM Unit Ngajum can serve 1698 SR from SR 5598 or 30% of the total SR service area with a network distribution of clean water is 5,7 km. In this study will done planning and the development until the year 2030. The development planning is increase the service area to Jatikerto Village with a long line of 2,15 km and increase the precentage of the servise from 30% to 40%. Simulation of network distribution of clean water carried out with the aid of WaterCAD V8i program. Simulation of network distribution of clean water by using WaterCAD V8i program were conducted under not permanent condition and simulation time 24 hours with intervals 1 hour. From the analysis using WaterCAD V8i program found that the network distribution of clean water in PDAM Unit Ngajum until the year 2030 has been fulfilled the standard, that is the velocity of 0,1 – 2,5 m /sec, headloss gradient of 0-15 m / km, and pressure of 0,5 - 8 atm. The cost to the development for Jatikerto Village of Rp. 1.112.900.000,00 (one billion one hundred and twelve million nine hundred thousand rupiah) Keywords: clean water, pipelines, piping, simulation program, WaterCAD v8i
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan kebutuhan pokok bagi manusia yang dibutuhkan setiap waktu, sehingga ketersediaannya harus selalu ada dan berkelanjutan. Penyediaan air bersih untuk masyarakat mempunyai peranan yang sangat penting dalam meningkatkan kesejahteraan dan kesehatan masyarakat. 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 terkadang tidak diimbangi oleh kemampuan pelayanan. PDAM Unit Ngajum adalah salah satu dari 25 unit PDAM Kabupaten Malang. Saat ini PDAM Unit Ngajum memanfaatkan air dari Sumber Ubalan dengan debit terpasang sebesar 20 l/dtk dan debit maksimum yang diambil sebesar 25 l/dtk. PDAM Unit Ngajum pada saat ini melayani tiga desa yaitu Desa Ngajum, Desa Palaan, dan Desa Talangagung. 1.2 Identifikasi Masalah Dengan berkembangnya jumlah penduduk tiap tahunnya akan memberikan dampak untuk pengembangan penyediaan air bersih. Permasalahan yang ada pada PDAM Unit Ngajum dalam pelayanan distribusi air bersih yaitu cakupan pelayanan masih sekitar 30% dari jumlah penduduk desa pelayanan. Tingkat kebocoran yang terjadi sebesar 27,85% dari total produksi. Pada studi ini akan dilakukan pengembangan ke Desa Jatikerto dengan dilakukan penambahan jaringan pipa baru, kemudian akan dihitung besarnya RAB yang bertujuan untuk memberikan masukan kepada PDAM untuk menetukan besarnya biaya yang harus dikeluarkan dan besarnya tarif harga air dimasa akan datang. Pengembangan dilakukan dengan menambah pelayanan ke desa baru, hal ini karena penduduk di desa pelayanan sebelumnya masih lebih memilih alternatif
sumur dan swadaya masyarakat untuk memenuhi kebutuhan air bersih mereka. 1.3 Tujuan Tujuan dari diadakannya studi ini adalah sebagai berikut : 1. Mengetahui hasil evaluasi kondisi existing menggunakan WaterCAD V8i. 2. Mengetahui proyeksi jumlah penduduk di daerah pelayanan PDAM Unit Ngajum hingga tahun 2030. 3. Mengetahui proyeksi kebutuhan air bersih di PDAM Unit Ngajum hingga tahun 2030. 4. Mengetahui kondisi jaringan distribusi air bersih hingga tahun 2030 pada tahap perencanaan dan pengembangan dengan bantuan WaterCAD V8i. 5. Mengetahui besarnya Rencana Anggaran Biaya (RAB) yang harus dikeluarkan pada tahap pengembangan. 2. KAJIAN PUSTAKA 2.1 Proyeksi Pertumbuhan Jumlah Penduduk Penentuan kebutuhan air bersih di masa mendatang perlu memperhatikan keadaan yang ada pada saat ini dan proyeksi jumlah penduduk di masa mendatang. Metode yang digunakan untuk memproyeksikan jumlah penduduk di masa mendatang yaitu: 1. Metode Aritmatik 2. Metode Geometrik 3. Metode Eksponensial Uji kesesuaian metode dilakukan dengan perhitungan standar deviasai yang terkecil dan perhitungan koefisien korelasi yang mendekati satu. 2.2 Analisa Hidrolika Pada Sistem Jaringan Pipa Air Bersih a. Hukum Bernoulli Aliran dalam pipa memiliki tigamacam energi yang bekerja didalamnya, yaitu : 1. Energi kecepatan 2. Energi tekanan 3. Energi ketinggian Hal tersebut dikenal dengan prinsip Bernoulli bahwa tinggi energi total pada
sebuah penampang pipa adalah jumlah energi kecepatan, energi tekanan, dan energi ketinggian yang dapat ditulis sebagai berikut : ETot =Energi kecepatan + Energi tekanan+ Energi ketinggian
V2 p = + +h 2g γw
ETot
Menurut teori kekekalan energi darihukum Bernoulli yaitu apabila tidak adaenergi yang lolos atau diterima antara duatitik dalam satu sistem tertutup, maka energi totalnya tetap konstan. Hal tersebut dapat dijelaskan pada gambar di halaman berikutnya: a 2
V1 2g
EGL
hL a
HGL
P1
2
V2 2g V1 P2
V2
h1
h2 b
b
Gambar 2.1Garis Tenaga dan Tekanan Sumber: Priyantoro (1991:7) Adapun Persamaan Bernoulli dalam gambar diatas dapat ditulis sebagai berikut (Priyantoro, 1991:8): 2 2 h 1 p1 v1 h 2 P2 v 2 h L γ 2g γ 2g dengan: p1 p 2 , =Tinggi tekan di titik 1 dan 2 γw γw (m) 2
2
V1 V2 , =Tinggi energi dititik 1 dan 2 2g 2g (m) p1, p2 (kg/m2) w V1,V2 g h1, h2 hl
b. Hukum Kontinuitas Hukum kontinuitas yang dituliskan : Q1 = Q2 A1.V1 = A2.V2 dengan: Q1 = debit pada potongan 1(m3/det) Q2 = debit pada potongan 2 (m3/det) A1 = luas penampang pada potongan 1 (m2) A2 = luas penampang pada potongan 2 (m2) V1 = kecepatan pada potongan 1 (m/det) V2 = kecepatan pada potongan 2 (m/det) Pada aliran percabangan pipa juga berlaku hukum kontinuitas dimana debit yang masuk pada suatu pipa sama dengan debit yang keluar pipa. Hal tersebut diilustrasikan sebagai berikut: Q1 = Q2 + Q3 A1.V1 = (A2.V2) + (A3.V3) dengan: Q1,Q2,Q3 =Debit yang mengalir pada penampang 1, 2 dan 3 (m3/det) V1, V2, V3 =Kecepatan pada penampang 1,2 dan 3 (m/det) c. Kehilangan Tekanan ( Head Loss) Secara umum didalam suatu instalasi jaringan pipa dikenal dua macam kehilangan energi : - Kehilangan Tinggi Tekan Mayor Terdapat beberapa teori dan formula untuk menghitung besarnya kehilangan tinggitekan mayor ini yaitu dari HazenWilliams, Darcy-Weisbach, Manning, Chezy, Colebrook-White dan SwammeJain. Dalam kajian ini digunakan persamaan Hazen-Williams (Haestad, 2001:278) yaitu: Q 0.354 C hw A R 0,63 S 0,54
=Tekanan di titik 1 dan 2
V 0.354 C hw R 0,63 S 0,54
=Berat jenis air (kg/m3) =Kecepatan aliran di titik 1 dan 2 (m/dt) =Percepatan gravitasi (m/det2); =Tinggi elevasi di titik 1 dan 2 dari garis yang ditinjau (m); =Kehilangan tinggi tekan dalam pipa (m)
dengan: V = Kecepatan aliran pada pipa (m/det) Chw = Koefisien kekasaran A = Luas penampang aliran (m2) Q = Debit aliran pada pipa (m3/det) S = Kemiringan hidraulis = hf / L R = Jari-jari hidrolis (m)
Untuk Q = V/A, didapat Kehilangan Tinggi Tekan Mayor menurut HazenWilliams sebesar (Webber 1971:121) h f k.Q1,85 k
10,7 L 1,85
C hw .D 4,87
dengan: h f = Kehilangan tinggi tekan mayor (m) D = Diameter pipa (m) k = Koefisien karakteristik pipa L = Panjang pipa (m) Q = Debit aliran pada pipa (m3/det) Kehilangan Tinggi Tekan Minor Terdapat berbagai macam penyebab kehilangan tinggi tekan minor diantaranya: penyempitan maupun pelebaran mendadak pada pipa,belokan pada pipa, sambungan, dan adanya katup pada pipa. Pada pipa yang panjang, kehilangan minor sering diabaikan tanpa kesalahan yang berarti (L/D >>1000), tetapi dapat menjadi cukup penting pada pipa yang pendek (Priyantoro,1991:37). d. Sistem Perpipaan - Pipa Hubungan Seri Apabila dalam suatu saluran pipa terdiri dari pipa dengan ukuran yang bebeda-beda yang tersambung dengan diameter yang sama, maka pipa tersebut dalam hubungan seri, pemasangan pipa secara seri akibat adanya dari perbedaan ukuran akan menimbulkan beberapa kehilangan tinggi (Priyantoro, 1991:49)
Total kehilangan tekanan pada pipa yang terpasang seri (Triatmodjo, 1996:74): H = hl1 + hl2 dengan: H = total kehilangan tekan pada pipa yang terpasang seri (m) hl1,hl2, = Kehilangan tekan tiap pipa (m) -
Pipa Hubungan Paralel Apabila dua pipa atau lebih yang terletak sejajar dan pada ujungnya dihubungkan oleh satu simpul maka pipa tersebut dipasang dalam kondisi pararel.
-
Gambar 2.2 Pipa Hubungan Seri Sumber: Dake (1958 : 78) Persamaan kontinuitas pipa seri: Q = Q1 = Q2dengan: Q = total debit pada pipa yang terpasang seri (m3/det) Q1, Q2 = debit pada pipa 1dan 2 (m3/det)
Gambar 2.3 Pipa Hubungan Paralel Sumber: Triadmodjo (1996:79) Persamaan garis energi pada pipa pararel: H = hl1 =hl2 = hl3 dengan: hl1,hl2,hl3= Kehilangan tekan tiap pipa (m) Persamaan kontinuitasnya: Q = Q1 + Q2 +Q3 dengan: Q = Total debit pada pipa pararel (m3/dt) Q1,Q2,Q3 = Debit pada tiap pipa (m3/dt) 2.3 Kriteria Jaringan Pipa Air Bersih Perencanaan jaringan pipa harus memenuhi kriteria sesuai dengan standar yang ada. Adapun kriteria jaringan pipa ditampilkan pada tabel di bawah ini:
Tabel 2.1 Kriteria jaringan pipa 1.
2. Perubahan 3.
Kecepatan 0,1-2,5 m/detik Kecepatan kurang dari 0,1 m/detik a. Diameter pipa diperkecil b. Ditambahkan pompa c. Elevasi hulu pipa hendaknya lebih tinggi (disesuaikan di lapangan) Kecepatan lebih dari 2,5 m/detik a. Diameter pipa diperbesar b. Elevasi pipa bagian hulu terlalu besar dibandingkian dengan hilir Headloss Gradient 0 – 15 m/km Headloss Gradient lebih dari 15 m/km a. Diameter pipa diperbesar b. Elevasi pipa bagian hulu terlalu besar dibandingkan dengan hilir pipa Tekanan 0,5-8 atm Tekanan kurang dari 0,5 atm a. Diameter pipa diperbesar b. Ditambahkan pompa c. Pemasangan pipa yang kedua di bagian atas, sebagian atau keseluruhan dari panjang pipa Tekanan lebih dari 8 atm a. Diameter pipa diperkecil b. Ditambahkna bangunan bak pelepas tekan c. Pemasangan Pressure Reducer Valve (PRV)
Sumber: Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Penyelenggaraan Pengembangan SPAM, 2007 2.4 RAB (Rencana Anggaran Biaya) RAB merupakan perkiraan atau estimasi biaya sebelum bangunan atau proyek dilaksanakan. Hal-hal yang mencakup dalam perhitungan RAB antara lain: Harga material bangunan. Upah Tenaga. Peralatan (beli atau sewa). Metode pelaksanaan. Waktu penyelesain. Dasar perhitungan RAB pada prinsipnya diperoleh sebagai jumlah seluruh hasil kali volume tiap jenis pekerjaan yang ada dengan harga satuan masing-masing. RAB = Jumlah seluruh hasil kali volume jenis pekerjaan x Harga satuan masing-masing
3
METODOLOGI PENELITIAN Diperlukan suatu langkah pengerjaan secara sistematis untuk mencapai tujuan yang diharapkan. Adapun langkah-langkah pengerjaan studi sebagai berikut: a. Melakukan pengumpulan data-data sekunder berupa data teknis dan data pendukung lainnya yang digunakan dalam analisa sistem jaringan distribusi air bersih. b. Melakukan evaluasi kondisi existing jaringan distribusi air bersih.
c. Mengolah data penduduk dan jumlah layanan. d. Menghitung kebutuhan air bersih. e. Merencanakan pengembangan jaringan yang dilakukan sampai tahun 2030. f. Melakukan simulasi sistem jaringan distribusi air bersih menggunakan program WaterCAD V8i. Tahapan simulasi sistem jaringan distribusi air bersih pada WaterCAD V8i sebagai berikut: a. Membuka dan memberi nama filebaru sistem jaringan distribusi airbersih dalam format WaterCAD(xxx.wtg). b. Mengisi tahap pembuatan file barudengan cara: - Memilih Satuan yang digunakan dalam sistem operasi program. - Memilih rumus kehilangan tinggi tekan dengan Hazen-Williams padaSoftwareWaterCAD V8i - Penggambaran pipa dapat secara Schematic (skema) dan Schalatic (sebenarnya sesuai dengan skala). c. Menggambar sistem jaringan distribusi air bersih dengan memodelkan komponen seperti sumber, tandon, titik simpul, dan pipa. d. Melakukan simulasi sistem jaringan distribusi air bersih serta menganalisa hasil yang diperoleh dan apabila hasil yang didapat tidak sesuai maka dapat dilakukan perbaikan pada komponen sistem jaringan distriusi air bersih sehingga didapatkan hasil yang sesuai. 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Evaluasi Kondisi Existing Pada kondisi existing PDAM Unit Ngajum mampu melayani tiga desa yaitu Desa Ngajum, Desa Palaan, dan Desa Talangagung dengan panjang jaringan distribusi sepanjang 5,7 km dan dapat melayani 1698 SR dari 5598 SR atau sebesar 30% dari total SR. Debit terpasang dari Ubalan sebesar 20 l/dtk. Asumsi kebutuhan air adalah 80 l/org/hari. Besarnya kebutuhan air bersih rata-rata sebesar 9,25 l/dtk. Dari hasi running WaterCAD diperoleh:
Tekanan maksimum terjadi pada saat pukul 00.00 sebesar 4,43 atm. Sedangkan tekanan minimum terjadi pada pukul 07.00 sebesar 4,06 atm. Hasil tersebut sesuai dengan kriteria perencanaan (maksimum tekanan 8 atm).
Setelah dilakukan perhitungan dengan ketiga metode kemudian dilakukan uji kesesuaian menggunakan uji standar deviasi dengan hasil terkecil dari ketiga metode dan koefisien korelasi dengan hasil mendekati satu. Tabel 4.1 Perhitungan Standar Deviasi Desa Ngajum Palaan Talangagung Jatikerto
Geometrik 3675,534 240,865 510,479 792,011
Metode Proyeksi Aritmatik Eksponensial 2629,261 3768,081 216,275 242,457 463,281 513,569 685,450 799,411
Sumber : Hasil Perhitungan Tabel 4.18 Perhitungan Koefisien Korelasi Gambar 4.1 Grafik Fluktuasi Tekanan Kondisi Existing Headloss gradient terbesar terjadi pada pukul 07.00 sebesar 0,144 m/km dan headloss gradient terkecil terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,006 m/km.
Gambar 4.2 Grafik Fluktuasi Headloss Gradient Kondisi Existing Kecepatan tertinggi terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 0,14 dan kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,02 m/detik .
Gambar 4.3 Grafik Fluktuasi Kecepatan Kondisi Existing 4.2 Proyeksi Jumlah Penduduk Perhitungan proyeksi penduduk dilakukan dengan 3 metode, yaitu metode aritmatik, geometrik, dan eksponensial dengan proyeksi hingga tahun 2030.
Desa Ngajum Palaan Talangagung Jatikerto
Geometrik 0,736 0,993 0,890 0,773
Metode Proyeksi Aritmatik Eksponensial 0,739 0,736 0,993 0,993 0,945 0,890 0,773 0,773
Sumber : Hasil Perhitungan Dari ketiga metode tersebut didapatkan hasil uji standar deviasi yang terkecil dan koefisien korelasi mendekati satu adalah metode aritmatik. Tabel 4.3 Proyeksi Penduduk dengan Metode Aritmatik Tahun 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
Ngajum 10928 10932 10946 10960 12122 12906 13301 13697 14092 14488 14883 15279 15674 16070 16465 16861 17256 17652 18047 18443 18839
Palaan 3230 3283 3312 3341 3392 3407 3442 3478 3513 3548 3584 3619 3654 3690 3725 3761 3796 3831 3867 3902 3937
Talangagung 6660 6660 6657 6784 6874 7014 7085 7156 7226 7297 7368 7439 7510 7580 7651 7722 7793 7864 7934 8005 8076
Jatikerto 6849 6773 6688 6603 7081 7213 7318 7424 7529 7634 7739 7844 7949 8054 8159 8264 8369 8474 8579 8684 8789
Sumber : Hasil Perhitungan 4.3 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih Perhitungan Proyeksi kebutuhan air bersih pada PDAM Singosari: a. Kebutuhan Domestik dan Non Domestik
Kebutuhan air bersih terdiri dari 2 macam yaitu kebutuhan domestik dan kebutuhan non domestik. Berdasarkan asumsi PDAM Singosari, kebutuhan air bersih sebesar 80 l/org/hari. Berdasarkan Permen PU Tentang Penyelenggaraan Pengembangan SPAM tingkat pelayanan air untuk kebutuhan non domestik sebesar 15% dari kebutuhan domestik. b. Fluktuasi Kebutuhan Air Besarnya pemakaian air pada daerah studi berbeda pada setiap jamnya karena terjadinya fluktuasi pada setiap jam dipengaruhi oleh pemakaian/faktor beban konsumen. c. Kehilangan Air Kehilangan air terdiri atas 2 jenis, yaitu: kehilangan fisik dan kehilangan nonfisik. Angka kehilangan air yang dianggap wajar atau dalam batas toleransi adalah 30%. 4.4 Pehitungan Kebutuhan Air Bersih Tahap Pengembangan Rencana pelayanan kebutuhan air bersih pada tahap pengembangan dilakukan dalam tiga tahapan yaitu pengembangan tahun 2020, 2025, dan 2030 dengan peningkatan prosentase pelayanan pertahap sebesar meningkat 5%. Dari perhitungan didapat perhitungan kebutuhan air bersih sebagai berikut: Kebutuhan air bersih rata-rata tahun 2020 sebesar 12,37 l/dtk. Kebutuhan air bersih rata-rata tahun 2025 sebesar 15,97 l/dtk. Kebutuhan air bersih rata-rata tahun 2030 sebesar 17,42 l/dtk. Evaluasi Kondisi Tahap Pengembangan Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih Pada tahap pengembangan terjadi penambahan jumlah pelanggan, sehingga pengembangan daerah yang dikaji direncanakan berdasarkan kondisi daerah existing yang ada, dengan tahap pengembangan lima tahun yaitu tahap I pada tahun 2020, tahap II pada tahun 2025, dan tahap III pada tahun 2030.
4.5.1 Analisis Jaringan Distribusi Air Bersih Tahun 2020 Perencanaan pengembangan sistem jaringan distribusi air bersih PDAM Unit Ngajum pada Tahap I (Tahun 2020) adalah penambahan jumlah pelayanan dari 30% menjadi 35% dari total penduduk, penggantian diameter pipa dengan yang lebih kecil, serta penambahan jaringan untuk daerah pelayanan Desa Jatikerto dengan jumlah pelayanan 10% dari total penduduk dengan jalur pipa sepanjang 2,15 km mulai dari P-115 sampai P-157. Penggantian pipa yang lebih kecil dilakukan pada pipa yang memiliki kecepatan yang tidak memenuhi nilai kecepatan minimal sebesar 0,1 m/detik. Dari hasil running WaterCAD diperoleh: Tekanan maksimum terjadi pada pukul 00.00 yaitu sebesar 4,41 atm. Sedangkan tekanan minimum terjadi pada pukul 07.00 sebesar 3,73 atm.
Gambar 4.4 Grafik Fluktuasi Tekanan Tahap Pengembangan I Headloss gradient terbesar terjadi pada pukul 07.00 sebesar 5,295 m/km dan headloss gradient terkecil terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,224 m/km.
4.5
Gambar 4.5 Grafik Fluktuasi Headloss Gradient Tahap Pengembangan I Kecepatan tertinggi terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 0,62 dan kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,11 m/detik .
Kecepatan tertinggi terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 0,73 dan kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,13 m/detik .
Gambar 4.6 Grafik Fluktuasi Kecepatan Tahap Pengembangan I 4.5.2 Analisis Jaringan Distribusi Air Bersih Tahun 2025 Perencanaan tahap II adalah penambahan prosentase pelayanan akan ditambahkan dari 35% menjadi 40% untuk daerah pelayanan sebelum pengembangan, dan penambahan prosentase untuk desa pengembangan (Desa Jatikerto) ditambahkan dari 10% menjadi 17,5%. Dari hasil simulasi diketahui pipa pengembangan tahap I masih layak untuk digunakan pada tahap pengembangan II. Dari hasil running WaterCAD diperoleh: Tekanan maksimum terjadi pada pukul 00.00 yaitu sebesar 4,40 atm. Sedangkan tekanan minimum terjadi pada pukul 07.00 sebesar 3,35 atm.
Gambar 4.7 Grafik Fluktuasi Tekanan Tahap Pengembangan II Headloss gradient terbesar terjadi pada pukul 07.00 sebesar 7,210 m/km dan headloss gradient terkecil terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,305 m/km.
Gambar 4.8 Grafik Fluktuasi Headloss Gradient Tahap Pengembangan II
Gambar 4.9 Grafik Fluktuasi Kecepatan Tahap Pengembangan II 4.5.3 Analisis Jaringan Distribusi Air Bersih Tahun 2030 Pada Tahap III akan dilakukan penambahan debit sebesar 5 l/dtk, sehingga debit yang terpasang menjadi 25 l/dtk. Pada Tahap III tidak dilakukan penambahan prosentase jumlah pelayanan, hal ini dikarenakan debit yang diambil hanya dapat memenuhi 40% dari jumlah penduduk tahun 2030 untuk daerah pelayanan sebelum pengembangan dan 17,5% dari jumlah penduduk tahun 2030 untuk desa pengembangan (Desa Jatikerto) dan jaringan distribusi PDAM Unit Ngajum juga tidak dapat memenuhi syarat untuk tekanan, kecepatan, dan headloss gradient apabila dilakukan penambahan prosentase daerah layanan. Dari hasil simulasi Tahap Pengembangan II yang telah dilakukan dapat diketahui beberapa pipa yang tidak sesuai lagi untuk digunakan pada Tahap Pengembangan Tahap III. Penggantian dilakukan pada P-62 sampai P-106 dari diameter 4 in menjadi 6 in. Dari hasil running WaterCAD diperoleh: Tekanan maksimum terjadi pada pukul 00.00 yaitu sebesar 4,87 atm. Sedangkan tekanan minimum terjadi pada pukul 07.00 sebesar 3,67 atm.
Gambar 4.10 Grafik Fluktuasi Tekanan Tahap Pengembangan III Headloss gradient terbesar terjadi pada pukul 07.00 sebesar 2,241 m/km dan headloss gradient terkecil terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,095 m/km.
Gambar 4.11 Grafik Fluktuasi Headloss Gradient Tahap Pengembangan III Kecepatan tertinggi terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar 0,60 dan kecepatan terendah terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,11 m/detik .
Gambar 4.12 Grafik Fluktuasi Kecepatan Tahap Pengembangan III 4.6 Rencana Anggaran Biaya untuk Perencanaan Jaringan Distribusi ke Desa Jatikerto Studi ini membahas rencana anggaran biaya untuk rencana pengembangan. Hal ini bertujuan untuk mempermudah menentukan besarnya biaya yang harus dikeluakan dn untuk menentukan tarif harga yang sesuai. Perencanaan pengembangan ke Desa Jatikerto dilakukan penambahan pipa
sepanjang 2150 m dengan material pipa PVC. Untuk pengadaan pipa dan aksesoris pipa didapatkan jumlah anggaran biaya yang harus dikeluarkan adalah Rp. 164.188.625,00 dan untuk Pekerjaan Galian, Urugan Tanah & Pemadatan dan Pemasangan Pipa adalah Rp. 948.698.000,00. Jadi total rencana anggaran biaya yang harus dikeluarkan adalah Rp. 1.112.900.000,00 (Satu Miliyar Seratus Dua Belas Juta Sembilan Ratus Ribu Rupiah). 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil analisa yang telah Berdasarkan rumusan masalah dan hasil analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. a. Hasil evaluasi kebutuhan air bersih pada kondisi existing dengan debit sebesar 20 l/dtk PDAM Unit Ngajum hanya mampu melayani 30% dari jumlah SR di daerah pelayanan PDAM Unit Ngajum yaitu dapat melayani 1698 SR dari total SR sebesar 5598 SR. b. Hasil evaluasi sistem jaringan pipa pada kondisi existing (tahun 2014) dengan bantuan program Watercad V8i didapatkan ada beberapa pipa pada sistem jaringan distribusi pada daerah studi yang belum memenuhi syarat kecepatan minimal 0,1 m/s pada pukul 00.00. Namun pada pukul 07.00 syarat kecepatan minimal dapat terpenuhi. Tekanan dan headloss gradient pada kondisi existing (tahun 2014) telah memenuhi syarat tekanan sebesar 0,5-8 atm dan syarat headloss gradient sebesar 0-15 m/km. 2. Proyeksi jumlah penduduk untuk daerah pelayanan PDAM Unit Ngajum hingga tahun 2030 menggunakan metode aritmatik, dengan hasil proyeksi sebagai berikut:
Jumlah penduduk Desa Ngajum tahun 2030 sebesar 18839 jiwa. Jumlah penduduk Desa Palaan tahun 2030 sebesar 3937 jiwa. Jumlah penduduk Desa Talangagung tahun 2030 sebesar 8076 jiwa. Jumlah penduduk Desa Jatikerto tahun 2030 sebesar 8789 jiwa. 3. Proyeksi kebutuhan air bersih untuk daerah pelayanan PDAM Unit Ngajum hingga tahun 2030 adalah sebagai berikut: Kebutuhan air bersih rata-rata sebesar 17,42 l/dtk. Kebutuhan air bersih harian maksimum sebesar 20,03 l/dtk. Kebutuhan air bersih jam puncak sebesar 26,35 l/dtk. 4. a. Untuk tahap pengembangan jaringan distribusi air bersih PDAM Unit Ngajum direncanakan berdasarkan kondisi daerah existing yang ada, dengan tahap pengembangan lima tahun yaitu tahap I pada tahun 2020, tahap II pada tahun 2025, dan tahap III pada tahun 2030, berikut adalah tahap pengembangan yang dilakukan: Pada tahap pengembangan tahap I (tahun 2020) dilakukan penambahan jumlah pelayanan dari 30% menjadi 35% dari total penduduk, penggantian diameter pipa dengan yang lebih kecil dari diameter 6 in dan 4 in menjadi 3 in untuk pipa yang memiliki kecepatan kurang dari 0,1 m/s, serta penambahan jaringan untuk daerah pelayanan Desa Jatikerto dengan jumlah pelayanan 10% dari total penduduk dengan jalur pipa sepanjang 2,15 km (P115 – P157) Pada tahap pengembangan tahap II (tahun 2025) dilakukan penambahan prosentase pelayanan dari 35% menjadi 40% untuk daerah pelayanan sebelum pengembangan, dan penambahan prosentase untuk desa pengembangan (Desa Jatikerto)
5.
6.
ditambahkan dari 10% menjadi 17,5%. Pada tahap II juga tidak dilakukan penggantian pipa karena pipa yang ada sudah memenuhi syarat untuk tekanan, kecepatan, dan Headloss Gradient. Pada tahap pengembangan tahap III (tahun 2030) dilakukan penggantian diameter pipa dengan yang lebih besar yaitu dari pipa berdiameter 4 in diganti menjadi 6 in, penggantian pipa dilakukan karena Headloss Gradient pada pipa tidak memenuhi syarat maksimum sebesar 15 m/km. Pada Tahap III akan dilakukan penambahan debit sebesar 5 liter/detik, sehingga debit yang terpasang menjadi 25 liter/detik. Hasil evaluasi sistem jaringan pipa pada kondisi pengembangan tahap I (tahun 2020), tahap II (tahun 2025) dan tahap III (tahun 2030) setelah direncanakan pengembangan jaringan dan penggantian pipa dengan diameter lebih kecil atau lebih besar dengan bantuan program Watercad V8i didapatkan bahwa sistem jaringan distribusi pada daerah studi layak dan dapat berfungsi dengan baik sehingga mampu memenuhi kebutuhan pelanggan. Besarnya anggaran biaya yang harus dikeluarkan PDAM untuk membuat jalur distribusi air bersih untuk Desa Jatikerto adalah sebesar Rp. 1.112.900.000,00 (Satu Miliyar Seratus Dua Belas Juta Sembilan Ratus Ribu Rupiah)
5.2. Saran Pada perencanaan suatu sistem jaringan distribusi air bersih hendaknya dilakukan pendataan kebutuhan secara rinci dan akurat untuk setiap titik pengambilan agar mempermudah pengembangan jaringan distribusi air bersih di masa akan datang. Untuk mendapatkan hasil yang optimal akan
lebih baik untuk mempertimbangkan suatu program seperti WaterCAD. Seiring dengan pertambahan jumlah penduduk maka akan dibarengi dengan pertambahan kebututuhan air bersih, oleh karena itu PDAM Unit Ngajum harus mencari alternatif sumber air baru dan jaringan distribusi air bersih baru agar dapat memenuhi kebutuhan air bersih bagi penduduk. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 1990. Analisa Upah dan Bahan (Analisa BOW), Jakarta: Bumi Aksara Bentley Methods. 2007. User’s Guide WaterCAD v8 for Windows WATERBUY CT. USA: Bentley. Press. Dake. JMK. 1985. Hidrolika Teknik. Terjemahan Oleh Endang P. Tacyhan dan Y. P. Pangaribuan. Jakarta: Erlangga. Linsley, Ray K, dan Yoseph B. Franzini. 1996. Teknik Sumber Daya Air.Terjemahan Oleh Djoko Sasongko Jilid I. Jakarta: Erlangga. Priyantoro, Dwi. 1991. Hidraulika Saluran Tertutup. Malang: Jurusan Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. Triatmojdo, Bambang. 1996. Hidraulika I. Edisi kedua. Yogyakarta: Beta Offset
