5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Secara ilmiah zat air dapat mengalir dari tempat yang lebih tinggi ke tempat

yang lebih rendah. Hal ini bisa terjadi karena adanya pengaruh gaya gravitasi

Bumi. Ilmu teknik mengenal dua jenis pengaliran ditinjau dari segi tekanan, yaitu

pengaliran sistem terbuka dan sisitem tertutup.

SPAM dapat dilakukan melalui jaringan terbuka dan jaringan tertutup

(perpipaan), jaringan terbuka dapat meliputi sumur dangkal, sumur pompa

tangan, bak penampungan air hujan, terminal air, mobil tangki air atau bangunan

perlindungan mata air (Permen RI Nomor 16 tahun 2005).

Khusus untuk pengaliran air bersih oleh semua PDAM yang ada di

Indonesia menggunakan sistem pengaliran tertutup, dengan jenis saluran yang

digunakan adalah pipa.

2.2 Sistem jaringan Tertutup (Perpipaan)

Jenis saluran tertutup ini juga digunakan untuk debit yang besar, saluran

tertutup pada umumnya menggunakan pipa baik untuk air baku, air setengah

olahan maupun air bersih. Bahan pipanya bisa bermacam – macam seperti

besi/baja, beton, asbes, PVC, HDPE, dan lain-lain. Sistem penyediaan air minum

meliputi 5 (lima) sistem, yaitu :

1. Sistem sumber air baku (collection system)

2. Sistem pengolahan (treatment system)

3. Sistem reservoir (storage system)

4. Sistem transmisi (transmission)

5. Sistem distribusi (distribution)

Kelima sistem tersebut dapat berdiri sendiri atau digabungkan dan/atau

dikombinasikan hal ini sesuai kualitas air bakunya, bila kualitas telah memenuhi

syarat maka hanya perlu dilakukan chloor injection atau pembubuhan kaporit

(Cahyana, 2006)

6

2.1.1 Sistem Sumber Air Baku (Collection System)

Sumber air baku dapat berupa air permukaan, danau, sungai, mata air, atau

air tanah dalam (aquifer). Untuk mengambil dan mengalirkan air dari sumber air

tanah dalam (deep well) umumnya digunakan Sumur Bor (SB), reservoir dapat

berupa sistem gravitasi atau sistem pemompaan. Hal ini sangat tergantung dari

letak dan elevasi pelayanan terhadap sumber air.

2.1.2 Sistem Tranmision (Transmission System)

Fungsi transmisi (transmission) adalah mengalirkan air dari sumber mata

air yang di tangkap pada bak penangkap (broncaptering) ke awal sistem

distribusi, kualitas air yang ditransmisikan bisa berupa air baku, air bersih

setengah olahan atau air yang telah selesai diolah. Jenis salurannya dikelompokan

menjadi 3 (tiga) macam yaitu saluran terbuka (open channel, free flow condoit),

saluran tertutup (aquiduct,close condoit) dan pipa. Sepanjang jalurnya disediakan

fasilitas bangunan seperti jembatan pipa, sifon, terowongan (tunnel), pintu air,

beragam jenis valve, dan lain - lain.

Ditinjau dari cara pengalirannya, transmisi air dapat dilakukan secara

gravitasi dengan saluran terbuka, saluran tertutup, dan pipa atau saluran tertutup

bertekanan. Yang patut diperhatikan dalam sisitem transmisi ialah kecepatan

alirnya agar jangan terlalu tinggi. Caranya dengan menghitung beda ketinggian

antara sumber air daerah distribusinya. Beda tinggi ini disebut tekanan yang

tersedia (potential atau available head). Diantara dua cara tersebut, sistem

gravitasi jauh lebih unggul, murah, dan mudah dalam operasional serta

perawatannya.

2.1.3 Sistem Reservoir (Storage System)

Reservoir (dibaca: rezervoar) berasal dari bahasa Prancis yang berarti

tempat penampungan (persediaan) air. Dilihat dari penempatan reservoir, dapat

dibedakan atasa dua yaitu :

7

1. Reservoir bawah tanah (ground reservoir) adalah reservoir yang

ditempatkan di permukaan tanah, baik yang dibawah atau muncul sebagian

maupun di atas permukaan tanah.

2. Menara air (elevated reservoir) adalah reservoir yang ditempatkan di suatu

bangunan atau penyangga yang mempunyai ketinggian dari permukaan

tanah.

Gambar 2.1 Reservoir Tertanam

Sumber : Dep. Pempraswil PU (2003)

8

Gambar 2.2 Reservoir Menara

Sumber : Dep. Pempraswil PU (2003)

Sesuai dengan fungsinya reservoir dapat dibedakan atas dua jenis yaitu :

1. Reservoir distribusi adalah bangunan penampung air bersih dari instalasi

pengolahan air atau mata air untuk kemudian didistribusikan ke daerah

pelayanan melalui jaringan pipa distribusi.

2. Reservoir penyeimbang adalah reservoir yang menampung kelebihan air

pada saat pemakaian air oleh konsumen relatif lebih kecil dari air yang

masuk, kemudian didistribusikan kembali pada saat pemakaian air oleh

konsumen relatif lebih besar dari pada air yang masuk.

Secara umum fungsi reservoir adalah (Dirjen pemukiman dan prasarana

wilayah departemen PU,2003) yaitu :

1. Sebagai cadangan air bersih dikala terjadi kerusakan/ perbaikan jaringan

distribusi.

2. Sebagai cadangan untuk memenuhi fluktuasi pemakaian ekualisasi.

3. Dapat berfungsi sebagai bak pelepas tekanan.

4. Sebagai cadangan air untuk pemadam kebakaran.

Pada bangunan sistem reservoir terdapat beberapa perlengkapan yaitu

lubang inspeksi (manhole), pipa inlet, pipa outlet, flow meter, ventilasi udara, pipa

peluap (over flow), ruang lumpur untuk menampung lumpur yang terbentuk pada

9

dasar reservoir, pipa penguras untuk mengeluarkan air pencucian dan endapan

lumpur, dan pipa by pass sebagai sistem pengaliran langsung dari sistem transmisi

ke sistem distribusi pada saat reservoir dicuci.

SPAM yang melakukakan setengah pengolahan air baku menjadi air

minum, dalam bak penampung dilakukan sterilisasi reservoir untuk membunuh

kuman atau jamur dalam reservoir, melalui chlor injection atau berupa

pembubuhan kaporit sesuai ketentuannya.

Seringkali untuk waktu yang bersamaan, debit produksi air tidak dapat

selalu sama besarnya dengan debit pemakaian air. Pada saat jumlah produksi air

lebih besar dari jumlah pemakaian air, maka kelebihan air tersebut untuk

sementara disimpan dalam reservoir, dan digunakan kembali untuk memenuhi

kekurangan air pada saat jumlah produksi air lebih kecil dari pada jumlah

pemakaian air.

Gambar 2.3. Fluktuasi Produksi Air dan Debit Pemakaian Pada Reservoir

Sumber: Dep. Pempraswil PU (2003)

Kapasitas reservoir awalnya ditentukan melalui grafik fluktuasi estimasi

pemakaian air per hari. Volume surplus (Vs) adalah volume pada saat jam di

bawah rata-rata, sedangkan volume defisit (Vd) adalah volume pada saat jam

puncak.

10

Untuk menentukan volume efektif reservoir ada tiga macam metode yang

digunakan yaitu perhitungan secara grafis, secara matematis, dan berdasarkan

pendugaan empiris (rule of thumb). Perhitungan volume secara matematis adalah

dengan menyatakan cara grafis dalam bentuk angka. Dengan bantuan tabulasi

dapat dilihat fluktuasi kebutuhan air sesuai load factor, volume pemakaian dalam

24 jam di bagi 24 jam. Menunjukan pemakaian komulatif atau jumlah pemakaian

dalam jam-jam tertentu, dan selisih antara fluktuasi pemakaian maksimum dan

minimum merupakan volume reservoir. Berdasarkan model fluktuasi yang pernah

diamati dilapangan secara empiris kebutuhan reservoir adalah berkisar 15-53 %

dari kebutuhan 1 hari atau antara 3,6 jam sampai 7,2 jam pemakaian air rata-rata.

2.1.4 Sistem Distribusi (Distribution System)

Sistem distribusi adalah sistem penyaluran air bersih menuju ke daerah

pelayanan melalui sistem perpipaan dari bangunan pengolahan. Jaringan pipa

distribusi ini merupakan jaringan perpipaan yang terkoneksi satu dengan yang

lainnya membentuk loop, sistem distribusi bercabang (dead-end distribution

system), atau kombinasi dari kedua system tersebut (grade system ). Bentuk

jaringan pipa distribusi ditentukan oleh kondisi topografi, lokasi reservoir, luas

wilayah pelayanan, jumlah pelanggan dan jaringan jalan dimana pipa akan

dipasang (BPPSPAM Kementrian PU, 2009).

Masalah utama pada sistem distribusi adalah tekanannya rendah atau

tinggi, air mandek (stagnated water), dan kebocoran. Masalah tekanan dan

kebocoran bisa dievaluasi dengan analisa gradien hidrolis (HGL) atau

disimulasikan dengan komputer, dengan mengubah diameternya, diperbesar atau

di perkecil. Air mandek bisa ditanggulangi dengan meniadakan ujung-ujung pipa

dijadikan loop semua.

Sisa tekanan air maksimum pada umumnya ditentukan pada saat tidak ada

aliran dan dapat dihitung berdasarkan selisih antara tinggi air paling atas reservoir

distribusi dengan titik terendah. Tekanan maksimum pada jaringan distribusi

umumnya dibatasi sekitar 60 meter kolom air (6 Kg/cm2 ) untuk alasan ekonomis.

Tekanan air yang tinggi dapat mempercepat kerusakan-kerusakan di sistem

11

perpipaan dan dapat menyebabkan angka kebocoran tinggi. Tekanan minimum

yang diisyaratkan adalah 0,6 meter kolom air (0,6 kg/cm2), untuk menjaga air

dapat mengalir ke rumah pelanggan.

2.2.4.1 Sistem Distribusi Berdasarkan Tipenya.

Berdasarkan tipenya sistem distribusi dibedakan menjadi tiga, yaitu

sistem gravitasi, pompa dan gabungan keduanya.

1. Sistem Gravitasi

Sistem ini digunakan menurut topografi. Pada sistem ini distribusi

air ke konsumen dapat dilakukan tanpa pompa. Keuntungan sistem ini

adalah tidak ada energi yang hilang, pengoprasian sedikit menggunakan

mekanik, tidak tergantung persediaan listrik, dan biaya pemeliharaan

rendah.

2. Sistem Pompa

Sistem penyediaan air dengan pompa kemungkinan dengan atau

tidak adanya reservoir pada sistem distribusi. Ketika tidak ada reservoir

persediaan air menuju ke tempat perhentian pompa kerusakan atau

kekuatan kerusakan. Secara umum sistem pompa dengan kapasitas

penyimpanannya yang terbatas yang mana biasanya lebih diandalkan.

Penyimpanan air di tangki layanan digunakan sebagai penyangga untuk

kerusakan pompa atau kekuatan pengerusakan.Reservoir juga mengontrol

tekanan di sistem distribusi.

3. Sistem Gabungan

Sistem gabung kapasitas yang dibutuhkan di aliran dalam dan luar

lokasi dari unit penyimpanan biasanya ditentukan oleh topografi.

2.2.4.2 Sistem Distribusi Berdasarkan Polanya

Dalam sistem distribusi terdapat tiga pola sistem, yaitu sistem pola

cabang (Branch) sistem pola lingkaran (loop), dan sistem pola Gridiron

(BPPSPAM Kementrian PU, 2009) :

1. Sistem Cabang (Branch)

12

Sistem cabang memiliki ciri-ciri, yaitu merupakan sistem terbuka,

memiliki satu arah pengaliran, gradasi ukuran pipa terlihat jelas dan

memerlukan banyak blow off karena terdapat banyak dead-end. Bentuk

cabang dengan jalur buntu (dead-end) menyerupai cabang sebuah pohon.

Pada pipa induk utama (primary feeders), tersambung pipa induk

sekunder (secondary feeders) dan pipa induk sekunder tersambung

dengan pipa pelayanan utama (small distribution mains) yang terhubung

dengan penyediaan air minum dalam gedung. Bentuk ini dapat digunakan

untuk daerah pegunungan mengikuti konturnya, juga dapat dipakai pada

daerah yang baru berkembang sebagai bentuk sementara atau pada

daerah yang sudah tidak mungkin lagi berkembang. Keuntungan sistem

ini adalah:

a. Sangat baik untuk daerah menurun.

b. Ekonomis karena jalurnya relatif pendek, dimensi pipa lebih kecil

karena melayani populasi terbatas,mudah dalam pengembangan

jaringan.

c. Mudah dalam oprasi dan perbaikan.

d. Disain jaringan pipanya sederhana.

e. Pengambilan dan tekanan pada titik manapun dapat dihitung dengan

mudah.

f. Membutuhkan beberapa katup untuk pengoprasian sistem.

Kerugian sistem ini adalah :

a. Bila aliran daerah hilir terputus karena kerusakan, otomatis titik yang

ada dibawahnya terganggu.

b. Tidak bisa melayani peningkatan lonjakan kebutuhan secara tiba-

tiba, dan tidak mencukupi suplai untuk pemadam kebakaran.

13

Gambar 2.4. Sistem Cabang (Branch)

Sumber : BPPSPAM Kementrian PU (2009)

2. Sistem lingkaran (Loop)

Ciri-ciri utama sistem ini terletak mengelilingi daerah layanan.

Pengambilan dibagi menjadi dua dan masing-masing mengelilingi batas

daerah layanan dan keduanya bertemu kembali diujung. Pipa perlintasan

(cross) menghubungkan kedua pipa induk utama. Didalam daerah

layanan pipa pelayanan utama terhubung dengan pipa induk utama.

Sistem ini dipakai untuk daerah yang relatif datar, dan paling ideal

digunakan. Keuntungan sisitem ini adalah :

a. Dapat dilayani daerah yang luas dan memungkinkan

pengembangan jaringan sesuai yang diinginkan.

b. Jika terjadi kerusakan di suatu tempat, kerusakan dapat dilokalisir

sehingga tidak mengganggu keseluruhan sistem.

c. Setiap titik mendapat suplai dari dua arah.

d. Desain pipa mudah.

Kerugian sistem ini yaitu dari segi ekonomi, biaya yang dibutuhkan

untuk sistem ini lebih besar dari pada sistem branch, karena lebih banyak

membutuhkan pipa.

14

Gambar 2.5. Sistem Lingkaran (Loop)

Sumber: BPPSPAM Kementrian PU (2009)

3. Sistem Gridiren

Pipa induk utama dan pipa induk sekunder terletak dalam kotak,

dengan pipa induk utama, pipa induk sekunder, serta pipa pelayanan

utama saling terhubung. Sistem ini paling banyak digunakan.

Keuntungan sistem ini adalah :

a. Air dalam sistem pengaliran bebas ke beberapa arah dan tidak

terjadi stagnasi seperti bentuk cabang.

b. Ketika pada perbaikan pipa, air yang tersambung dengan pipa

tersebut tetap mendapat air dari bagian lain.

c. Kehilangan tekanan pada semua titik dalam sistem minimum.

Kerugian sistem ini adalah :

a. Perhitungan ukuran pipa lebih rumit.

b. Membutuhkan lebih banyak pipa dan sambungan pipa sehingga

lebih mahal.

15

Gambar 2.6. Sistem Cabang (Gridiron)

Sumber : BPPSPAM Kementrian PU (2009)

2.3 Kebutuhan dan Pelayanan Air Minum.

Kebutuhan air penduduk (demand) sangat mempengaruhi pelayanan air

minum (supply) ke daerah pelayanan, antara kebutuhan dan suplay haruslah

seimbang, bila hal ini tidak terpenuhi terjadi gangguan pelayanan baik secara

kualitas, kwantitas maupun kontinuitas.

2.3.1 Kebutuhan Air Penduduk

Besarnya kebutuhan air bersih pada suatu daerah tidaklah konstan, apalagi

penggunaan air oleh setiap penduduk antara satu dan lainnya tidak sama dan akan

selalu mengalami fluktuasi serta semakin hari semakin meningkat. Hal ini sangat

dipengaruhi oleh pertambahan jumlah penduduk, dan peningkatan taraf hidup

serta tingkat aktifitas manusia. Pada umumnya tingkat kebutuhan air pada

masyarakat dibagi menjadi :

a. Kebutuhan air rata-rata

Yaitu kebutuhan air rata-rata yang dikonsumsi penduduk setiap

harinya (liter/hr/jiwa). Perhitungannya dapat dilakukan melalui data

16

konsumsi/pemakaian air di suatu daerah pelayanan, menggunakan

perhitungan sebagai berikut (Departemen Pempraswil PU, 2002):

JiwaJumlah

) ( AIRPemakaian TotalPemakaian hari

lt

= (2.1)

b. Kebutuhan harian maksimum

Yaitu kebutuhan air terbesar rata-rata harian dalam seminggu,

diperlukan untuk perhitungan besarnya kebutuhan air baku penduduk.

Sehingga dipertimbangkan suatu nilai koefisien kebutuhan harian

maksimum ialah 1.15 x kebutuhan air rata-rata penduduk (Departemen

Pempraswil PU, 2002).

c. Kebutuhan air pada jam puncak

Yaitu kebutuhan puncak pada jam-jam tertentu dalam satu hari,

kebutuhan jam puncak pada suatu daerah pelayanan berbeda satu dengan

yang lainnya yang dipengaruhi oleh faktor karakteristik penduduk, lokasi,

dan waktu pelayanan. Sehingga dipertimbangkan suatu nilai koefisien

kebutuhan jam puncak ialah 1.75 - 2.0 x kebutuhan air rata-rata penduduk.

Dalam hitungan jam, jumlah pemakaian air bersih pada jaringan

distribusi tidak sama, begitu juga antara hari yang satu dengan yang lain.

Untuk itu berdasarkan hasil studi Direktur Jendral Cipta Karya

Departemen Pekerjaan Umum dibuat ketentuan faktor beban (load factor)

terhadap estimasi kebutuhan air penduduk dalam satu hari.

Tabel 2.1. Faktor Beban (Load Factor) Terhadap Kebutuhan Air Bersih

Jam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Load Faktor 0.30 0.37 0.45 0.64 1.15 1.40 1.53 1.58 1.41 1.38 1.27 1.20

Jam 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Load Faktor 1.14 1.17 1.18 1.22 1.31 1.38 1.25 0.98 0.62 0.45 0.37 0.25

Sumber: Departemen Pempraswil PU (2002)

17

d. Konsumsi Jaringan Perpipaan Domestik (KJPD) /Kebutuhan air

domestik

Kebutuhan Air domestik adalah kebutuhan air bersih atau air minum

untuk kegiatan rumah tangga. Jumlah kebutuhan tersebut ditentukan

berdasarkan karakteristik dan perkembangan konsumen pengguna air

bersih. Menurut Permen PU No. 18/2007 kebutuhan air domestik adalah

air yang didistribusikan (Qd) oleh pengelola SPAM ( m3/bulan

dijadikan m3/hari ), dikurangi volume kebocoran ( prosentase kebocoran (

A%)xQd ), di bagi dengan jumlah jiwa yang terlayani (Pt). Pt pada SR di

asumsikan berapa jumlah jiwa yang terdapat pada sambungan rumah

tersebut. Pt yang terkait hidran umum (HU) diasumsikan 1 HU = ± 100

jiwa.

Contoh :

���� = Qd − (A% x Qd)Pt (2.2)

Hasil yang didapat berupa m3/Orang/Hari. Kebutuhan air dianggap

kebutuhan air domestik perkotaan jika pemakaian air mulai dari 120-150

liter/orang/hari dan di anggap kebutuhan air domestik pedesaan jika

pemakaian airnya minimal 60 liter/orang /hari (Permen PU No.18,2007)

e. Kebutuhan air non domestik

Kebutuhan air non domestik adalah kebutuhan air bersih atau air

minum untuk menunjang kegiatan perkotaan, yang terdiri dari kegiatan

komersial seperti industri, perkantoran, perdagangan, pelayanan,

transportasi dan lain-lain serta kegiatan sosial seperti rumah sakit, sekolah

dan tempat ibadah. Standar kebutuhan air non domestik yaitu tambahan

15% dari kebutuhan air domestik (Permen PU No.18,2007).

18

2.3.2 Pelayanan Air Minum

Tingkat pelayanan air minum penduduk dilihat dari cakupan pelayanannya

yaitu prosentase jumlah penduduk yang dilayani dari jumlah total penduduk di

daerah pelayanan. Pelayanan yang memberikan kepuasan dan handal adalah

pelayanan prima yang kriterianya meliputi:

a. Kuantitas adalah ukuran dari suatu pelayanan dimana debit permintaan

dan tekanan air yang ada terjaga sesuai jam operasi sistem serta tingkat

higienis air baku tersebut

b. Kualitas adalah jumlah besaran debit yang konstan saat pelayanan ke

konsumen sepanjang jam operasi

c. Kontinyuitas adalah pelayanan yang terus menerus tanpa ada gangguan

kecuali adanya perbaikan sistem atau gangguan daya PLN

Semua kriteria tersebut diatas merupakan acuan yang dipakai dasar untuk

melihat kinerja pengelola penyediaan air bersih dalam hal ini PDAM.

2.4 Kehilangan Air (Non Revenue Water, NRW)

Kehilangan air sering juga disebut Air Tak Berekening (ATR), Non

Revenue Water (NRW), atau Un Accounted For Water adalah perbedaan antara

volume air yang didistribusikan dengan volume air yang dikonsumsi yang

tercatat. Dalam hal ini sama dengan jumlah air yang tidak terbayar yang besarnya

dihitung dari jumlah air yang didistribusikan dikurangi jumlah air yang

terbayar/terjual dan terjadi dalam jangka waktu lama sebagai hasil dan analisa

laporan. Secara sederhana kehilangan air dihitung dengan formula sebagai berikut

(Dep. Pempraswil, 2002):

100% x air Produksi

terjualyangAir -air Produksi KA = (2.3)

2.5 Garis Tenaga dan Garis Tekanan (Kekekalan Energi)

Sesuai prinsip Bernoulli, tinggi tenaga total di setiap titik (node) pada

saluran pipa adalah jumlah dari tinggi elevasi, tinggi tekanan, dan tinggi

19

kecepatan. Garis yang menghubungkan titik-titik tersebut dinamakan garis tenaga,

garis tenaga selalu menurun secara teratur kearah aliran yang digambarkan di atas

tampang memanjang pipa, sedangkan garis tekanan merupakan garis yang

menggambarkan tekanan yang ada dalam pipa dan saling menyammbung dengan

pipa berikutnya seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.7 (Triatmojo, 1993).

Gambar 2.7. Garis Tenaga dan Tekanan

Sumber: Triatmojo (1993)

Dari gambar diatas persamaan Bernoulli antara dua tampang aliran (titik 1

dan 2) (Kerta Arsana, 2013) :

�� + ��� + ���

2� = �� + ��� + ���

2� + � ℎ → � ℎ = � ℎ� + � ℎ� (2.4)

Kehilangan tenaga (ℎ) = ! × #$�% (2.5)

a. Mayor / primer (hf) = kehilangan akibat gesekan,dengan ! = � × &'

b. Minor / primer (he) = kehilangan akibat perubahan tampang,dengan

! = (1 − )*)$

)�

20

Dengan :

k = Konstanta

V = Kecepatan aliran

F = koefisien gesekan

L = Panjang pipa

D = Diameter pipa

A1 = Luas penampang lintang pipa 1

A2 = Luas penampang lintang pipa 2

Untuk pipa yang sangat panjang kehilangan tenaga primer jauh lebih besar

dari kehilangan tenaga sekunder, sehingga kehilangan tenaga skunder sering

diabaikan. Kehilangan tenaga biasanya dinyatakan dalam tinggi zat cair, dengan

memperhitungkan kehilangan kedua tenaga tersebut (Triatmojo, 1993).

2.6 Kekentalan Zat Cair, Nilai CHW dan Nilai K

Kekentalan zat cair (viscositas) sangat dipengaruhi oleh temperatur air,

dimana nilai viscositas selengkapnya sesuai tabel berikut ini.

Tabel 2.2 Nilai Viscositas Dari Air

Temperatur

°C

Viscositas Dinamik ( + )

(Nd/m2)

Viscositas Kinetik (v)

(m2/d)

0 1,792 x 10-3 1,792 x 10-6

5 1,519 1,519

10 1,308 1,308

20 1,005 1,007

30 0,801 0,804

40 0,656 0,661

50 0,549 0,556

60 0,469 0,477

70 0,406 0,415

80 0,357 0,367

90 0,317 0,328

100 0,284 x 10-3 0,296 x 10-6

Sumber: Triatmodjo (1993)

21

Tabel 2.3 Nilai CHW pada pipa

Jenis Pipa CHW

Pipa PVC 140

Pipa sangat halus 140

Pipa CI/baja baru 130

Pipa CI / PVC biaya sudah tua 120

Pipa Beton Kayu 110

Pipa Tanah Liat 100

Pipa beton, baja, Cl yang sangat jelek 80

Sumber: Analiysis of flow in pipe network, 2000.

Tabel 2.4 Nilai K pada aksesoris pipa

Jenis Fitting Nilai

(K)

Globe Valve (bukaan penuh)

Gate Valve (bukaan penuh)

Gate Valve (bukaan ¾ )

Gate Valve (bukaan ½ )

Ball Check (bukaan penuh)

Outlet Pipe

T e e

Elbow Small Sweep

Elbow Medium Sweep

Elbow Long Sweep

10

0,25

1

5,6

7,0

0,5

1,8

1,5

1

0,8

Sumber : Analysis of flow pipe network, 2000.

2.7 Pengenalan Program Epanet 2.0

Analisa jaringan air bersih merupakan suatu perencanaan yang rumit.

Karena membutuhkan proses trial and error. Jumlah trial dan error dan tingkat

kerumitannya dipengaruhi oleh banyaknya komponen yang berupa junction,

simpul, kebutuhan dan jumlah pipa. Untuk membantu perhitungannya yang rumit

dibutuhkan program komputer yang dapat menghitung perencanaan jaringan pipa

22

dengan kesalahan yang relatif kecil dan proses perhitungan yang cepat. Salah satu

program yang mendukung perhitungan ini adalah program Epanet 2.0

Program ini dirancang untuk simulasi aliran air atau fluida lainnya dalam

pipa, baik loop maupun tidak. Epanet 2 dirancang untuk pengguna dengan

pengetahuan minimal namun memadai dalam jaringan pipa. Inputn dan output

dalam Epanet 2.0 dibuat interaktif sehingga memudahkan pengguna dan

memperkecil kesalahan.

2.7.1 Fasilitas EPANET 2.0

Kemampuan dan fasilitas Epanet 2.0 dalam melakukan simulasi jaringan

adalah sebagai berikut.

1. Menghitung debit dan tekanan di seluruh jaringan pipa dengan suatu pipa

dengan satu node merupakan titik dengan elevasi tidak berubah (reservoir)

dengan berbagai fasilitas seperti pompa, katup dan tangki.

2. Fasilitas pompa dengan debit dan tekanan pompa pada tipe daya tetap.

3. Fasilitas default diberikan untuk pengguna dalam input data. Data default

akan digunakan untuk setiap pompa, pipa, node yang akan digunakan oleh

penggunaannya.

4. Dalam Epanet 2.0 juga terdapat fasilitas untuk menghitung fluktuasi

kebutuhan air di setiap node yang dapat ditentukan oleh pengguna.

Fasilitas ini membuat simulasi jaringan distribusi menjadi lebih realistis

karena kebutuhan setiap node dapat diatur sesuai kebutuhan sebenarnya di

lapangan.

Pembuatan lembar kerja baru dalam program Epanet 2.0 dapat dilakukan

dengan menggunakan pilihan new pada menu file. Sebelum proses penggambaran

dan simulasi dilakukan, terlebih dahulu pengguna harus menentukan satuan

analisis option sesuai pilihannya. Dalam layar editor hydraulic options pengguna

diberikan beberapa pemilihan satuan, yaitu satuan debit (Flow Units), formula

kehilangan energy (Head loss Formula), gravitasi, viskositas, maksimum trial,

dan lainnya. Selanjutnya melakukan penggambaran dan data yang ditampilkan

kemudian diisikan, termasuk data panjang dan diameter pipa, dimensi tangki,

23

elevasi, pompa, katup-katup, demand, koefisien kekasaran pipa, dan data lain

yang tersedia pada layer editor Epanet 2.0

Bila data keseluruhan telah diisi, dilakukan simulasi (Running Analisis)

jaringan pipa air bersih dengan pilihan berbagai periode. Hasil analisis tersebut

dapat dicetak (hard copy), baik itu berupa grafik, kurva dan berbagai uraian

analisis hidraulikanya. Contoh kertas kerja Epanet 2.0 seperti pada gambar 2.8

berikut ini.

Gambar 2.8. Tampilan Kertas Kerja Epanet 2.0

Sumber: Rossman (2000)

24

2.7.2 Fungsi Icon Pada Program EPANET 2.0

Analisa jaringan air bersih merupakan suatu perencanaan yang rumit.

Karena membutuhkan proses trial and error. Jumlah trial dan error dan tingkat

kerumitannya dipengaruhi oleh banyaknya komponen yang berupa junction,

simpul, kebutuhan dan jumlah pipa. Untuk membantu perhitungannya yang rumit

dibutuhkan program komputer yang dapat menghitung perencanaan jaringan pipa

dengan kesalahan yang relatif kecil dan proses perhitungan yang cepat. Salah satu

program yang mendukung perhitungan ini adalah program Epanet 2, software ini

dikembangkan oleh Water Supply and Water Resource Division USEPA's

National Risk Management Research Laboratory.

Program ini dirancang untuk simulasi aliran air atau fluida lainnya dalam

pipa, baik loop maupun tidak. Epanet 2 dirancang untuk pengguna dengan

pengetahuan minimal namun memadai dalam jaringan pipa. Input dan output

dalam Epanet 2.0 dibuat interaktif sehingga memudahkan pengguna dan

memperkecil kesalahan. Dalam Toolbar EPANET 2.0 terdapat icon – icon yang

akan membantu kita dalam menyelesikan proyek pembuatan jaringan perpipaan

yang kita inginkan, adapun icon – icon tersebut beserta fungsinya yaitu :

Select Object berfungsi untuk memilih obyek pada peta.

Select Vertex berfungsi untuk point vertex link.

Select Region berfungsi untuk memilih wilayah pada peta

Pan berfungsi untuk menggeser – geser peta.

Zoom In berfungsi untuk memperbesar Peta.

Zoom Out bersungsi untuk memperkecil peta.

Full Extent berfungsi untuk menampilkan full extent.

Add Junction berfungsi menambahkan Junction / Node pada peta.

Add Reservoir berfungsi menambah reservoir pada peta jaringan

Add Tank berfungsi untuk menambahkan tangki pada peta.

25

Add Pipe berfungsi untuk menambahkan pipa pada peta.

Add Pump berfungsi untuk menambahkan pompa pada peta.

Add Valve berfungsi untuk menambahkan valve / katup pada peta.

Add Label berfunsi menambahkan keterangan / label dalam peta.