TI

PERANCANGAN SISTEM PENDISTRIBUSIAN AIR BERSIH DI PDAM TIRTANADI

TESIS

Oleh

BUDHI SANTRI KUSUMA 087025002/TI

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

Universitas Sumatera Utara

Tesis Nama Mahasiswa Nomor Pokok Program Studi

: PERANCANGAN SISTEM PENDISTRIBUSIAN AIR BERSIH DI PDAM TIRTANADI : Budhi Santri Kusuma : 087025002 : Teknik Industri

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Prof.Dr.Ir. Sukaria Sinulingga.M.Eng) Ketua

Ketua Program Studi

(Prof.Dr.Ir. Sukaria Sinulingga.M.Eng)

(Ir. Nazlina.MT) Anggota

Dekan

(Prof.Dr.Ir. Bustami Syam, MSME)

Tanggal lulus : 25 Agustus 2011


Telah diuji pada Tanggal : 25 Agustus 2011 ____________________________________________________________________

PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof.Dr.Ir.Sukaria Sinulingga, M.Eng Anggota : 1. Ir. Nazlina, MT 2. Prof. Dr.Ir.A.Rahim Matondang, MSIE 3. Ir. Mangara M Tambunan, M.Sc 4. Ir. Rosnani Ginting, MT


ABSTRAK Air bersih adalah sumber daya yang jumlahnya terbatas, sehingga penggunaan air bersih harus memperhatikan prinsip hemat. Dalam mendistribusikan air, Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirtanadi sebagai lembaga resmi yang memberikan pelayanan air bersih perkotaan dihadapkan kepada persoalan yang kompleks. PDAM Tirtanadi harus memperhatikan permintaan yang terus bertambah dari masyarakat yang belum mendapat akses air bersih. Ketidakmampuan PDAM Tirtanadi memenuhi kebutuhan air bersih dikota Medan juga dipengaruhi oleh perilaku masyarakat. PDAM Tirtanadi pada tahun 2011 melakukan peningkatan kapasitas produksi IPA Sunggal (up-rating) sebesar 500 lt/dt dari 4780 liter/sekon menjadi 5280 liter/sekon. Peningkatan ini memberi dampak yang cukup besar bagi terpenuhinya kebutuhan air dengan memperkirakan tingkat pelayanan sebesar kurang lebih 94 %. Kebutuhan air yang meningkat terus menerus dari waktu ke waktu sehingga dengan kapasitas yang tersedia sekarang tidak dapat memenuhi kebutuhan air untuk beberapa tahun kedepan. Maka suatu langkah yang dapat diambil adalah melakukan peningkatan kapasitas sebesar 200 – 300 liter/sekon setiap jangka waktu 2 sampai 3 tahun sekali dan sebisa mungkin mengurangi kehilangan air sewaktu didistribusikan. Dalam mendukung kelancaran distribusi air PDAM Tirtanadi dilakukan perancangan penurunan kehilangan air, perancangan kontinuitas air, perancangan kehandalan sistem penyediaan air bersih, perancangan peningkatan kapasitas produksi, dan perancangan pemasaran air dan perancangan sistem jaringan distribusi. Kata kunci: distribusi air, up-rating, proyeksi, simulasi


ABSTRACT

Potable water is a limited number of resources so that the use of potable water should be closely correlated with the saving energy principle. In distributing the potable water, PDAM Tirtanadi (Potable Water Regional Company) as an authorized institution which gives potable water service in urban areas usually faces complex problems. PDAM Tirtanadi has to pay attention to the increasing demand of the people who have not yet obtained the access of potable water. The inability of PDAM in meeting the need of potable water in Medan is also influenced by people’s behavior. PDAM Tirtanadi conducted the increasing capacity of Sunggal IPA (uprating) production in 2011 to the amount of 500 liters/second, from 4780 liters/second to 5280 liters/second. This increase had significant impact on the need of water by the assumption that the service level would reach about 94%. The need for water is continuously increasing from time to time so that the capacity available cannot meet the need for water in a few years ahead. Therefore, one step which can be taken is to increase the capacity to the amount of 200 to 300 liters/second for the periods of two to three years, and, if it is possible, PDAM Tirtanadi should avoid the loss of water when it is distributed. In order that the water distribution of PDAM Tirtanadi can run smoothly, it is recommended that it should make the program of reducing the loss of water, the program of the continuity of water, the program of the reliability of potable water distribution, and the program of increasing the capacity of production.

Keywords: Water Distribution, Up-Rating, Projection, Simulation


RIWAYAT HIDUP

Budhi Santri Kusuma, lahir di Medan tanggal 6 Januari 1969, Sumatera Utara. Pada tahun 1987 setelah tamat di SMA Negeri 1 Medan, penulis menyelesaikan pendidikan S1 di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin di Universitas Syiah KualaBanda Aceh. Tahun 1995, penulis di bawah arahan Prof.Dr.Ing. B J Habibie bekerja di PT Industri Pesawat Terbang Nusantara (IPTN) di Bandung selama hampir 9 tahun sebagai engineer di Aircraft and Technology Division. Tahun 2008, pemerintah memberikan beasiswa BPPS kepada penulis untuk mengikuti pendidikan di program magister teknik di sekolah pascasarjana USU di program magister teknik industri. Saat ini penulis aktif mengajar di berbagai perguruan tinggi swasta dan beberapa karya ilmiah sudah dimuat di jurnal ilmiah serta pernah dipercaya menjadi Direktur III Kemahasiswaan di beberapa politeknik swasta. Selain itu, penulis juga aktif di kegiatan sosial sebagai konselor pencegahan penyalahgunaan narkoba dan mendirikan Perhimpunan Penyuluh Anti Narkoba (PPAN) Sumatera Utara.


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada

Allah SWT

yang senantiasa

memberikan rahmat-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan tesis ini dengan baik. Tesis ini merupakan salah satu syarat bagi penulis untuk mengikuti sidang dalam memperoleh gelar Magister Teknik di Program Magister Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Peneliti melaksanakan penelitian di PDAM Tirtanadi yaitu suatu perusahaan yang bergerak di bidang penyediaan air bersih untuk daerah Medan dan sekitarnya. Laporan ini membahas tentang perancangan sistem distribusi air bersih khusus untuk daerah pelayanan zona I. Adapun judul dari penelitian ini

adalah “Perancangan

Sistem Pendistribusian Air Bersih di PDAM Tirtanadi”. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada berbagai pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis yaitu: Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME selaku Dekan Fakultas Teknik USU, Bapak Prof. Dr. Ir. Sukaria Sinulingga, M. Eng selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Industri USU dan sebagai pembimbing I, Ibu Ir. Rosnani Ginting, MT., selaku Sekretaris Magister Teknik Industri dan dosen pembanding yang telah memberikan arahan kepada penulis, Ibu Ir. Nazlina, MT., selaku dosen pembimbing II penulis yang telah


memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis, Bapak Ir. Mangara M. Tambunan, M. Eng, selaku dosen pembanding yang telah memberikan arahan dan saran yang membangun, Para staf pengajar program magister Teknik Industri USU. Pihak perusahaan PDAM Tirtanadi, terutama Bapak Ir. Yusmansyah, MT., selaku kepala divisi zona I PDAM Tirtanadi yang telah banyak memberikan informasi dan arahan mengenai hal yang berkaitan dengan topik penelitian. Kedua orang tua penulis, Papa Syamsul Akbar Hasibuan dan ibu Hj Alawiyah, saudara-saudara penulis dan pihak keluarga lainnya yang telah memberikan dukungan sepenuhnya baik moral maupun materil. Sahabat-sahabat penulis, terutama rekan mahasiswa angkatan VIII program magister Teknik Industri USU yang telah banyak memberikan semangat dan dukungan dalam menyelesaikan Laporan Tesis ini. Penulis juga menyadari bahwa laporan tesis ini masih belum sempurna, maka penulis sangat mengharapakan saran ataupun kritis yang membangun dari pembaca demi penyempurnaan tesis ini. Akhir kata, penulis berharap agar Laporan ini bermanfaat bagi semua pihak.

Medan, 25 Agustus 2011

Budhi Santri Kusuma


DAFTAR ISI Halaman

ABSTRAK ......................................................................................................

i

ABSTRACT .....................................................................................................

ii

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ......................................................................

iii

KATA PENGANTAR ....................................................................................

iv

DAFTAR ISI...................................................................................................

vi

DAFTAR TABEL .........................................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR .....................................................................................

xiii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................

xiv

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ..........................................................

1

1.2. Rumusan Permasalahan ...........................................................

6

1.3. Tujuan Penelitian .....................................................................

7

1.4. Manfaat Penelitian ...................................................................

7

1.5. Batasan Masalah dan Asumsi ..................................................

7

1.6. Sistematika Penulisan Laporan ................................................

8


Halaman BAB 2 GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1. Sejarah Perusahaan ..................................................................

10

2.2. Letak Geografis Perusahaan ....................................................

13

2.3. Wilayah Administratif .............................................................

14

2.4. Visi dan Misi............................................................................ 2.4.1. Visi PDAM Tirtanadi ..................................................... 2.4.2. Misi PDAM Tirtanadi ....................................................

14 14 15

2.5. Struktur Organisasi .................................................................

17

2.6. Instalasi Pengolahan Air .......................................................... 2.6.1. IPA Sibolangit ................................................................ 2.6.2. IPA Sunggal ................................................................... 2.6.3. IPA Deli Tua .................................................................. 2.6.4. Belumai I .....................................................................

19 19 19 20 20

2.7. Sumber Air Baku .....................................................................

21

2.8. Proses Produksi ........................................................................

23

2.9. Sistem Transmisi dan Distribusi Sekarang (Existing) ............. 2.9.1. Sistem Transmisi ........................................................... 2.9.2. Sistem Distribusi ............................................................

27 27 28

BAB 3 STUDI LITERATUR 3.1. Landasan Teori ........................................................................ 3.1.1. Definisi Sistem............................................................... 3.1.2. Perencanaan Sistem Distribusi Air Bersih .....................

30 30 32


Halaman 3.1.3. Perencanan Jaringan Perpipaan Air Bersih di Green Area ............................................................................... 3.1.3.1. Pembuatan Zone Pelayanan ............................. 3.1.4. Sistem Distribusi dan Sistem Pengaliran Air Bersih ..... 3.1.4.1.Sistem Distribusi Air Bersih ............................. 3.1.4.2.Sistem Pengaliran Air Bersih ............................ 3.1.5. Sistem Pemipaan ............................................................ 3.1.5.1.Perencanaan Jalur Jaringan Pemipaan............... 3.1.6. Perilaku Pengguna Terhadap Air Bersih ....................... 3.1.6.1.Kebutuhan Air Domestik................................... 3.1.6.2.Kebutuhan Air Non Domestik ........................... 3.1.6.3.Kebutuhan Air untuk Keperluan Kota............... 3.1.6.4.Tingkat kehilangan Air ...................................... 3.1.6.5.Fluktuasi Kebutuhan Air ................................... 3.1.7. Perhitungan yang Digunakan dalam Perancangan Distribusi Air ................................................................. 3.1.7.1.Metode Perhitungan Proyeksi ............................ 3.1.7.2.Dasar Pemilihan Metode Proyeksi ..................... 3.1.8. Metode Perhitungan Hidrolisis....................................... 3.1.8.1.Aplikasi EPANET 2.0 ......................................... 3.1.8.2.Simulasi Hidrolisis ............................................. 3.1.8.3.Perhitungan Hidrolisis Jaringan Perpipaan Distribusi ............................................................ 3.2. Kerangka Konseptual............................................................... 3.2.1.Variabel Operasional ...................................................... 3.2.2.Kerangka Konseptual Penelitian.....................................

32 33 35 35 37 38 40 42 43 46 46 47 48 49 49 52 54 54 56 57 59 59 60

BAB 4 . METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Rancangan Penelitian............................................................... 4.1.1. Lokasi dan Objek Penelitian .......................................... 4.1.2.Waktu Penelitian ............................................................. 4.1.3 Bentuk Penelitian ............................................................ 4.1.4.Metode Pengumpulan Data............................................. 4.1.5.Metode Pengolahan dan Analisis Data ........................... 4.1.6.Metode Perancangan .......................................................

62 62 62 62 63 64 65


Halaman 4.2. Pengumpulan Data .................................................................. 4.2.1. Data Jumlah Penduduk ................................................... 4.2.2. Data Jumlah Kebutuhan Domestik ................................. 4.2.3. Data Kebutuhan Air Non Domestik ............................... 4.2.4. Kapasitas Produksi Air Bersih ....................................... 4.2.5. Data Jumlah Sambungan Pelanggan .............................. 4.2.6. Data Pipa Transmisi ....................................................... 4.2.7. Skematisasi Eksisting dan Sistem Jaringan Pipa............

66 66 66 68 69 70 72 74

BAB 5. PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA 5.1. Pengolahan Data ....................................................... 5.1.1.Sistem Distribusi Existing .............................................. 5.1.2.Perhitungan Proyeksi ...................................................... 5.1.2.1.Proyeksi Jumlah Penduduk ................................ 5.1.2.2.Pemilihan Metode Proyeksi ............................... 5.1.3.Perhitungan Kebutuhan Air ............................................ 5.1.3.1.Perhitungan Kebutuhan Air Domestik ............... 5.1.3.2.Perhitungan Kebutuhan Air Non Domestik ....... 5.1.3.3.Perhitungan Kebutuhan Air untuk Hidran ......... 5.1.3.4.Kebutuhan Air untuk Tata Kota ......................... 5.1.3.5.Rekapitulasi Kebutuhan Air di Wilayah Perencanaan ........................................................ 5.1.3.6.Tingkat Kehilangan Air ...................................... 5.1.3.7.Fluktuasi Kebutuhan Air .................................... 5.1.4.Kebutuhan Air Bersih Terlayani .................................... 5.1.5.Simulasi Hidrolisis......................................................... 5.1.6.Pembuatan Jaringan Distribusi Air Yang Baru .............

77 77 80 80 87 89 89 93 97 98 99 99 99 101 103 108

5.2. Analisis Data ............................................................................ 5.2.1. Analisis Kebutuhan Air ................................................. 5.2.2. Analisis Simulasi Hidrolisis ..........................................

110 110 112


Halaman BAB 6. PERANCANGAN 6.1. Perancangan Penurunan Kehilangan Air ...............................

114

6.2. Perancangan Kontinuitas Aliran Air .....................................

115

6.3. Perancangan Kehandalan Sistem Penyediaan Air Bersih…..

116

6.4. Perancangan Peningkatan Kapasitas Produksi…………….

117

6.5. Perancangan Pemasaran Air………………………………

118

6.6. Perancangan Sistem Pemipaan…………………………….

119

6.7. Perancangan Prosedur Permohonan Baru………………….

124

BAB 7. KESIMPULAN SARAN 7.1 Kesimpulan ..............................................................................

128

7.2.Saran

129

...................................................................................

DAFTAR PUSTAKA

……

………………………………………

LAMPIRAN……………………………………………………… ……..

131 133


DAFTAR TABEL Nomor 1.1

Judul

Halaman

Kapasitas Produksi Instalasi Pengolahan Air ......................................

4

1.2. Jumlah Calon Pelanggan yang Mengantri ...........................................

5

3.1

Standar Kebutuhan Air Bersih Domestik ............................................

45

3.2

Standar Kebutuhan Air Bersih Non Domestik ....................................

46

4.1. Jumlah Penduduk Wilayah Medan ......................................................

66

4.2

Kebutuhan Air Domestik .....................................................................

68

4.3

Kebutuhan Air Non Domestik .............................................................

69

4.4

Kapasitas Produksi Air Bersih Tahun 2010 ........................................

69

4.5

Data Jumlah Sambungan Daerah Pelayanan I Kota Medan ................

71

4.6

Pipa Transmisi Air Bersih Wilayah Pelayanan I .................................

72

5.1

Perhitungan Proyeksi dengan Metode Geometrik ...............................

80

5.2

Hasil Proyeksi Metode Geometrik ......................................................

81

5.3

Rekapitulasi Hasil Proyeksi Jumlah Sambungan Kelas Sosial ..............

82

5.4

Rekapitulasi Hasil Proyeksi Jumlah Sambungan Kelas Instansi ............

83

5.5

Rekapitulasi Hasil Proyeksi Jumlah Sambungan Kelas Niaga...............

84

5.6

Rekapitulasi Hasil Proyeksi Jumlah Sambungan Kelas Industri ............

85

5.7

Rekapitulasi Hasil Proyeksi Jumlah Sambungan Kelas Umum .............

86

5.8

Perhitungan Nilai Korelasi Berdasarkan Metode Linier ........................

88

5.9

Rekapitulasi Nilai Korelasi (R2) .............................................................

88


Nomor

Judul

Halaman

5.10 Kebutuhan Air Rumah Tangga A ...........................................................

89

5.11 Kebutuhan Air Rumah Tangga B ...........................................................

90

5.12 Kebutuhan Air Rumah Tangga C ...........................................................

91

5.13 Kebutuhan Air Rumah Tangga D ...........................................................

91

5.14 Rekapitulasi Kebutuhan Air Rumah Tangga ..........................................

92

5.15 Kebutuhan Air untuk Kebutuhan Sosial .................................................

93

5.16 Kebutuhan Air untuk Kebutuhan Instansi ..............................................

94

5.17 Kebutuhan Air untuk Kebutuhan Niaga .................................................

94

5.18 Kebutuhan Air untuk Industri .................................................................

95

5.19 Kebutuhan Air untuk Umum ..................................................................

96

5.20 Total Kebutuhan Air Non Domestik ......................................................

96

5.21 Kebutuhan Air Bersih untuk Hidran Kebakaran ....................................

98

5.22 Rekapitulasi Kebutuhan Air di Kota Medan ..........................................

100

5.23 Perhitungan Kebutuhan Air Pelanggan yang Mengantri ........................

101

5.24. Proyeksi Kebutuhan Air Pada Cabang Utama ........................................

102

5.25 Proyeksi Tingkat Pertumbuhan ..............................................................

103

5.26 Rekapitulasi air terlayani sesudah up-Rating…………………………..

104

5.27 Kebutuhan air bersih daerah palayanan 1……………………………… 105 5.28 Hasil Simulasi Hidrolisis PDAM Menggunakan EPANET 2.0. ............

106

5.29 Jumlah Sambungan Minimum ................................................................

110


DAFTAR GAMBAR Nomor

Judul

Halaman

2.1

Struktur Organisasi PDAM Tirtanadi ..................................................

18

2.2

Diagram Pengolahan Air .....................................................................

26

3.1

Sistem Penyediaan Air Minum ............................................................

31

3.2

Kerangka Konseptual Penelitian .........................................................

61

4.1

Tahapan Pelaksanaan Penelitian..........................................................

67

4.2

Skematisasi Eksisting Sistem Jaringan Pipa........................................

75

4.3

Jaringan Pipa Transmisi Eksisting.......................................................

76

5.1

Sistem Transmisi Air PDAM Tirtanadi ...............................................

79

5.2

Proyeksi Jumlah Penduduk untuk Tahun 2011 sampai 2020 ..............

82

5.3

Proyeksi Jumlah Sambungan Kelas Sosial ..........................................

83

5.4

Proyeksi Jumlah Sambungan Kelas Instansi .......................................

84

5.5

Proyeksi Jumlah Sambungan Kelas Niaga ..........................................

85

5.6

Proyeksi Jumlah Sambungan Kelas Industri .......................................

86

5.7

Proyeksi Jumlah Sambungan Kelas Umum ........................................

87

5.8

Tampilan Simulasi Hidrolisis PDAM Tirtanadi Menggunakan EPANET 2.0 ........................................................................................

106


DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1.

Halaman

Perhitungan Proyeksi .....................................................................

133


TI

Recommend Documents