perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERENCANAAN SISTEM TRANSMISI AIR BERSIH UNTUK PELAYANAN MASYARAKAT KECAMATAN BOYOLALI DARI SUMBER MATA AIR UMBUL TLATAR DESA KEBONBIMO KECAMATAN BOYOLALI PADA TAHUN 2020 TUGAS AKHIR Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md.) pada Program Studi DIII Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh : ARIF SETIAWAN NIM I8712005
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 2015to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO Tegaklah atas empat landasan : Hidupkanlah hatimu dengan kesediaan menerima nasehat; Matikan hatimu terhadap sifat ingin bermewah-mewah;
Kuatkan hatimu dengan keyakinan; Terangilah hatimu dengan tuntunan hikmah (ilmu).
Jika kamu menyatakan sesuatu atau menyembunyikannya, maka sesungguhnya Allah akan mengetahui segala sesuatu (Al Ahzaab : 54).
Barang siapa masuk pada suatu tempat yang tidak diperuntukannya, niscaya ia dapati sesuatu yang tidak dikehendakinya.
Jika ada engkau berakal maka utamalah engkau; jika ada engkau bersopan maka Budimanlah engkau; jika ada engkau berharta maka bergengsilah engkau; dan Jika ada engkau taqwa maka beragamalah engkau.
Sebarkanlah ilmu dan ajarilah orang yang tidak mengerti sehingga dia mengerti. Karena ilmu itu tidak akan lenyap kecuali kalau ia dibiarkan rahasia (tersembunyi) pada seseorang.
Allah SWT akan meninggikan orang-orang yang beriman diantaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah mengetahui apa yang kamu kerjakan (QS. Al-mujadalah :11)
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN Tugas akhir ini penyusun persembahkan untuk : Bapak + Ibu dan Keluarga yang dengan kesabarannya menjaga dan mendidikku, Yang takhenti – hentinya memberikan dukungan, kasih sayang, Nasehat dan do’a dengan tulus ’ kebahagiaan kalian adalah kebahagiaanku.
Kakak- kakakku yang tercinta yang selalu memberikan dukungan dan Semangat dalam setiap langkah hidupku. Keluarga Besar Fakultas Teknik UNS. Terimakasih sudah banyak membantu dan mengajari saya tentang banyak hal di lingkungan Fakultas Teknik ini, semoga semua kebaikannya di balas oleh ALLAH SWT. Amin Ya Rabbal alamin.
Sahabat-sahabat Infras 2012. Kalian adalah sahabat yang berharga dan saya merasa terhormat dan bahagia memiliki keluarga seperti kalian.
Almamaterku, akan kuberikan yang terbaik bagimu, walupun aku bukanlah yang terbaik untukmu.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK Arif Setiawan, 2015, “Perencanaan Sistem Transmisi Air Bersih untuk Pelayanan Masyarakat Kecamatan Boyolali dari Sumber Mata Air Umbul Tlatar Desa Kebonbimo Kecamatan Boyolali pada Tahun 2020” Air merupakan kebutuhan yang sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia. Kebutuhan air bersih di Kecamatan Boyolali mengalami peningkatan setiap tahunnya seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk. Salah satu cara pemenuhan kebutuhan air bersih di Kecamatan Boyolali yaitu melalui PDAM TIRTA DHARMA Kabupaten Boyolali, dengan merencanakan sistem transmisi air bersih dari Sumber Mata Air Umbul Tlatar Desa Kebonbimo Kecamatan Boyolali. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui prediksi jumlah pertambahan penduduk di Kecamatan Boyolali sampai pada tahun 2020, mengetahui prediksi jumlah kebutuhan air bersih di Kecamatan Boyolali sampai pada tahun 2020, mengetahui persentase kebutuhan air bersih yang tercukupi dari kapasitas sumber mata air yang ada dan mengetahui perencanaan sistem transmisi khususnya untuk dimensi pipa transmisi beserta kelengkapannya. Penelitian ini menggunakan studi metode deskriptif kuantitatif. Data yang diperlukan antara lain data jumlah penduduk Kecamatan Boyolali dari tahun 2009 sampai tahun 2013, jarak antara sumber mata air Umbul Tlatar dengan Kecamatan Boyolali, elevasi ketinggian antara sumber mata air Umbul Tlatar dengan Kecamatan Boyolali, data debit sumber mata air Umbul Tlatar. Hasil perhitungan dari penelitian ini menunjukkan sampai pada tahun 2020 prediksi jumlah penduduk di Kecamatan Boyolali sebesar 62.895 jiwa. Prediksi kebutuhan air bersih di Kecamatan Boyolali sampai pada tahun 2020 berdasarkan jumlah pertambahan penduduk sebesar 108,274 lt/dt. Persentase kebutuhan air bersih yang tercukupi dari kapasitas sumber yang ada sebesar 64,65%. Besar volume reservoir yang direncanakan untuk menampung air bersih dari sumber mata air Umbul Tlatar di Kecamatan Boyolali adalah 1700 . Perencanaan sistem transmisi air bersih ini menggunakan pipa PVC Wavin AW, dengan diameter 232 mm lengkap dengan asesorisnya. Panjang pipa sebesar 10.137,27 m dan beda tinggi 278,263 m dengan elevasi ketinggian sumber mata air Umbul Tlatar 695,500 m dan elevasi Kecamatan Boyolali 407,237 m. Serta Rencana Anggaran Biaya (RAB) pipa transmisi senilai Rp 9.550.000.000,00.
Kata kunci : jumlah penduduk, kebutuhan air, volume reservoir, diameter pipa, perencanaan sistem transmisi, Rencana Anggaran Biaya (RAB).
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang merupakan syarat untuk meraih gelar Ahli Madya Program Studi DIII Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam penyusunan laporan ini penyusun banyak menerima bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Dr. Ir Raden Rara Rintis Hadiani, MT. selaku dosen pembimbing akademik.
2.
Bapak Ir. Suyanto, MM. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pengarahan selama penyusunan tugas akhir.
3.
Seluruh rekan-rekan mahasiswa D-III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan UNS angkatan 2012.
4.
Seluruh staf dan karyawan PDAM TIRTA DHARMA Kabupaten Boyolali khususnya Bapak Aris Wibowo, SE.
5.
Seluruh pihak yang tidak dapat penyusun sebutkan satu persatu yang telah membantu kelancaran penyusunan tugas akhir ini.
Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak sekali kekurangan dan keterbatasan pengetahuan serta masih kurangnya pemahaman yang penyusun miliki, sehingga dalam penyusunan laporan ini masih banyak kekurangan, maka penyusun berharap dengan segala kerendahan hati untuk kritik dan saran yang bersifat membangun. Akhir kata penyusun berharap semoga laporan ini berguna dan bermanfaat bagi semua yang memerlukannya. Surakarta,
commit to user
vii
Agustus 2015
Penyusun
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i LEMBAR PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING ................................. ii LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii MOTTO ............................................................................................................ iv PERSEMBAHAN ............................................................................................ v ABSTRAK ........................................................................................................ vi KATA PENGANTAR...................................................................................... vii DAFTAR ISI..................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii DAFTAR GAMBAR........................................................................................ xiv DAFTAR GRAFIK ......................................................................................... xv DAFTAR NOTASI........................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1 1.1. Latar Belakang Masalah............................................................. 1 1.2. Rumusan Masalah ...................................................................... 3 1.3. Batasan Masalah ........................................................................ 3 1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................... 4 1.5. Manfaat Penelitian ..................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................ 5 2.1. Tinjauan Pustaka ........................................................................ 5 2.1.1. Pengertian Air ………………………………………… . 2.1.2. Sumber – Sumber Air Bersih ........................................... 2.1.3. Sistem Distribusi Air Bersih ............................................ 2.1.3.1. Sistem Pengaliran ............................................... 2.1.3.2. Jaringan Distribusi.............................................. 2.1.3.3. Perpipaan Distribusi .......................................... commit to user.............................................. 2.1.3.4. Hidran Kebakaran
viii
5 6 6 7 7 9 13
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2. Dasar Teori................................................................................ 14 2.2.1. Proyeksi Jumlah Penduduk .............................................. 14 2.2.2. Proyeksi Kebutuhan Air .................................................. 17 2.2.3. Teori Reservoir ............................................................... 23 2.2.4. Aliran Air Dalam Pipa .................................................... 24 2.2.4.1. Aliran Gravitasi ................................................. 24 2.2.4.1.1. Pendimensian Pipa ............................ 25 2.2.5. Rencana Anggaran Biaya ................................................ 26 2.2.5.1. Analisa Harga Satuan Pekerjaan ....................... 26 2.2.5.2. Rencana Anggaran Biaya .................................. 27 2.2.5.3. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya ............. 27
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................. 28 3.1. Waktu dan Tempat Kerja Penelitian .......................................... 28 3.2. Jenis Penelitian........................................................................... 28 3.3. Variabel Penelitian .................................................................... 29 3.4. Teknik Pengumpulan Data........................................................... 29 3.4.1. Tahap Persiapan ............................................................... 29 3.4.2. Studi Pustaka.................................................................... 29 3.4.3. Pembuatan Proposal......................................................... 29 3.5. Pengumpulan Data ..................................................................... 29 3.6. Analisis Data ............................................................................. 30 3.7. Penyusunan Laporan ................................................................. 30
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN................................................... 32 4.1. Hasil Pengumpulan Data............................................................ 32 4.1.1. Data Jumlah Penduduk .................................................... 32 4.2. Analisis Data dan Pembahasan ................................................. 32 4.2.1. Prediksi Pertumbuhan Penduduk Kecamatan Boyolali Tahun 2020...................................................................... 32 commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.2.2. Prediksi Kebutuhan Air Bersih Kecamatan Boyolali Tahun 2020...................................................................... 41 4.2.3. Perhitungan Persentase Kebutuhan Air Bersih yang Tercukupi dari Kapasitas Sumber Mata Air Umbul Tlatar................................................................................ 43 4.2.4. Perhitungan Volume Reservoir ...................................... 44 4.2.5. Dimensi Pipa Berdasarkan Debit ..................................... 46 4.2.5.1. Perhitungan Kemiringan Hidrolis....................... 46 4.2.5.2. Perhitungan Diameter Pipa................................. 47 4.2.6. Asesoris Pipa ................................................................... 48 4.2.7. Rencana Anggaran Biaya (RAB) .................................... 49 4.2.7.1. Perhitungan Volume Pekerjaan ......................... 49 4.2.7.2. Daftar Harga Satuan Upah dan Bahan ............... 50 4.2.7.3. Analisa Harga Satuan Pekerjaan ....................... 54 4.2.7.4. Rencana Anggaran Biaya .................................. 56 4.2.7.5. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya ............. 56 4.3. Pembahasan................................................................................ 57 4.3.1. Prediksi Pertumbuhan Penduduk Kecamatan Boyolali Tahun 2020...................................................................... 57 4.3.2. Prediksi Kebutuhan Air Bersih Kecamatan Boyolali Tahun 2020...................................................................... 57 4.3.3. Perhitungan Persentase Kebutuhan Air Bersih yang Tercukupi dari Kapasitas Sumber Mata Air Umbul Tlatar................................................................................ 58 4.3.4. Perhitungan Volume Reservoir ...................................... 58 4.3.5. Dimensi Pipa Berdasarkan Debit..................................... 58 4.3.5.1. Perhitungan Kemiringan Hidrolis....................... 58 4.3.5.2. Perhitungan Diameter Pipa ................................ 59 4.3.6. Kehilangan Energi .......................................................... 59 4.3.7. Asesoris Pipa .................................................................. 59 4.3.8. Rencana Anggaran commitBiaya to user................................................ 59
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 60 5.1. Kesimpulan ............................................................................... 60 5.2. Saran .......................................................................................... 61 PENUTUP......................................................................................................... 62 DAFTAR PUSTAKA....................................................................................... 63 LAMPIRAN...................................................................................................... 64
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tebal Galian Penutup Pipa............................................................ 9 Tabel 2.2. Kebutuhan Air Domestik .............................................................. 18 Tabel 2.3. Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori I , II , III , IV ........ 19 Tabel 2.4. Kebutuhan Air Non Domestik Kota Kategori V........................... 19 Tabel 2.5. Koefisien ch untuk Berbagai Kondisi Pipa ................................... 25 Tabel 4.1. Jumlah Penduduk Kecamatan Boyolali ........................................ 32 Tabel 4.2. Persentase Pertambahan Jumlah Penduduk Kecamatan Boyolali. 33 Tabel 4.3. Perhitungan Pertambahan Jumlah Penduduk dengan Metode Regresi Linier............................................................................................. 35 Tabel 4.4. Hasil Perhitungan Mundur Jumlah Penduduk Boyolali................ 36 Tabel 4.5. Hasil Perhitungan Standar Deviasi untuk Perhitungan dengan Metode Geometrik ........................................................................ 37 Tabel 4.6. Hasil Perhitungan Korelasi ( r ) untuk Perhitungan dengan Metode Geometrik ..................................................................................... 38 Tabel 4.7. Hasil Perhitungan Standar Deviasi untuk Perhitungan dengan Metode Aritmatik.......................................................................... 38 Tabel 4.8. Hasil Perhitungan Korelasi ( r ) untuk Perhitungan dengan Metode Geometrik ..................................................................................... 39 Tabel 4.9. Hasil Perhitungan Standar Deviasi untuk Perhitungan dengan Metode Regresi Linier................................................................................ 39 Tabel 4.10. Hasil Perhitungan Korelasi ( r ) untuk Perhitungan dengan Metode Regresi Linier................................................................................ 40 Tabel 4.11. Tabel Hasil Perhitungan Deviasi Standar (s) dan Korelasi (r ) dari Ketiga Metode diatas ................................................................... 40 Tabel 4.12. Prediksi Kebutuhan Air Bersih Kecamatan Boyolali .................. 42 Tabel 4.13. Pola Pemakaian Air dalam Sehari................................................. 44 Tabel 4.14. Perhitungan Persentase Volume Reservoir ................................... 45 Tabel 4.15. Daftar Harga Satuan Upah dan Bahan .......................................... 50 Tabel 4.16. Analisa Harga Satuan Pekerjaan ................................................... 54 Tabel 4.17. Rencana Anggaran Biaya.............................................................. 56 commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.18. Hasil Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya ............................... 56 Tabel 4.19. Prediksi Kebutuhan Air Bersih Kecamatan Boyolali ................... 57
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Sistem Cabang (Branch ) ........................................................... 7 Gambar 2.2. Sistem Gridion ......................................................................... 8 Gambar 2.3. Sistem Melingkar (loop) ........................................................... 9 Gambar 2.4. Water Meter .............................................................................. 10 Gambar 2.5. Flow Meter ............................................................................... 10 Gambar 2.6. Pressure Gauges ....................................................................... 11 Gambar 2.7. Katup Isolasi ............................................................................. 11 Gambar 2.8. Regulating Valves ..................................................................... 12 Gambar 2.9. Air Valve ................................................................................... 12 Gambar 2.10. Float Valve ............................................................................... 13 Gambar 2.11. Flange socket ............................................................................. 13 Gambar 2.12. Aliran gravitasi .......................................................................... 24 Gambar 3.1. Peta Lokasi Penelitian ............................................................... 28 Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian ............................................................ 31 Gambar 4.1. Skema Elevasi Sumber Mata Air Umbul Tlatar - Kec Boyolali 46
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GRAFIK Grafik
4.1. Hasil Perhitungan Mundur Proyeksi Jumlah Penduduk Kecamatan Boyolali dengan Ketiga Metode ....................................................... 37
commit to user
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI Pn
= Jumlah penduduk pada tahun n proyeksi (jiwa)
Po
= Jumlah penduduk pada awal proyeksi (jiwa)
r
= Rata-rata pertumbuhan penduduk pertahun
n
= Jumlah interval waktu (tahun).
tahunn = tahun ke n tahuno = tahun dasar Ka
= konstanta aritmatik
P1
= jumlah penduduk yang diketahui pada tahun ke 1 (jiwa)
P2
= jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir ( jiwa )
T1
= tahun ke 1 yang diketahui
T2
= tahun ke 2 yang diketahui.
Ŷ
= nilai variabel berdasarkan garis regresi
X
= variabel independen
a
= konstanta
b
= koefisien arah regresi linear
s
= Standart Deviasi = Variabel independen Y ( Jumlah Penduduk ) = rata – rata Y
n
= Jumlah Data
r
= Korelasi
Cp
= Cakupan pelayanan air bersih (liter/detik),
SI
= Konsumsi air dengan sambungan langsung (lt/dt)
Sb
= Konsumsi air bak umum (lt/dt)
Kn
= Konsumsi air untuk non rumah tangga (lt/dt)
Lo
= Kehilangan air (lt/dt)
Ss
= Kebutuhan harian maksimum (lt/dt) commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Sr
= Jumlah total kebutuhan air domestik dan non domestik (lt/dt)
f1
= Faktor maksimum day 1,15.
f2
= Faktor peak hour 1,5. = volume reservoir (
)
= debit rerata (
)
t
= waktu (24jam ) = 86.400 detik
hL
= Kehilangan energi total
hf
= Gesekan air dengan pipa selama pengaliran (major losses)
hm
= Perubahan besar dan arah kecepatan aliran selama perjalanan (minor losses) = Kehilangan Energi
D
= diameter pipa (m)
L
= panjang pipa (m)
ch
= Faktor kekasaran pipa
s
= Kemiringan hidrolis (Hf / l)
Q
= Debit (meter3/detik)
commit to user
xvii
