bab iv hasil dan pembahasan 4.1 proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/bab_iv.pdfsumber: hasil...

20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Perhitungan proyeksi penduduk merupakan dasar dari analisa kebutuhan air bersih. Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk menghitung jumlah penduduk antara lain metode Geometrik, Aritmatik dan Eksponensial. Sebelum perhitungan dengan metode tersebut, perlu diketahui data pertumbuhan penduduk. Berikut merupakan data pertumbuhan penduduk pada kecamatan Sukun. Tabel 4.1 Data Pertumbuhan Penduduk Tahun Jumlah penduduk Pertumbuhan penduduk Jiwa Jiwa % 2010 181.513 2011 182.451 938 0.517 2012 185.245 2.794 1.531 2013 193.227 7.982 4.309 2014 195.963 2.736 1.416 rerata 3.612,5 1.943 Sumber: Hasil perhitungan Berdasarkan data pertumbuhan penduduk, dilakukan perhitungan kembali mulai tahun 2010 hingga tahun 2014 yang disebut dengan perhitungan mundur. Nilai angka pertumbuhan penduduk adalah 1.943%. Berikut merupakan perhitungannya dengan tiga metode proyeksi penduduk. Diketahui data berikut: Angka pertumbuhan penduduk (r) = 1.943% Tahun proyeksi (n) = 4 Jumlah penduduk pada tahun akhir tahun (Pn) = 195.963 jiwa Angka eksponensial = 2,718 Dari data tersebut, selanjutnya dapat dianalisa sebagai berikut. 1. Metode geometrik Pn = Po (1+r) n P2010 = P2014/ (1 + 0,01943) 4 = 195.963 / 1,081 = 181.279

Upload: others

Post on 08-Nov-2020

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk

Perhitungan proyeksi penduduk merupakan dasar dari analisa kebutuhan air bersih.

Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk menghitung jumlah penduduk antara

lain metode Geometrik, Aritmatik dan Eksponensial. Sebelum perhitungan dengan metode

tersebut, perlu diketahui data pertumbuhan penduduk. Berikut merupakan data pertumbuhan

penduduk pada kecamatan Sukun.

Tabel 4.1 Data Pertumbuhan Penduduk

Tahun Jumlah penduduk

Pertumbuhan

penduduk

Jiwa Jiwa %

2010 181.513

2011 182.451 938 0.517

2012 185.245 2.794 1.531

2013 193.227 7.982 4.309

2014 195.963 2.736 1.416

rerata 3.612,5 1.943

Sumber: Hasil perhitungan

Berdasarkan data pertumbuhan penduduk, dilakukan perhitungan kembali mulai tahun

2010 hingga tahun 2014 yang disebut dengan perhitungan mundur. Nilai angka pertumbuhan

penduduk adalah 1.943%. Berikut merupakan perhitungannya dengan tiga metode proyeksi

penduduk.

Diketahui data berikut:

Angka pertumbuhan penduduk (r) = 1.943%

Tahun proyeksi (n) = 4

Jumlah penduduk pada tahun akhir tahun (Pn) = 195.963 jiwa

Angka eksponensial = 2,718

Dari data tersebut, selanjutnya dapat dianalisa sebagai berikut.

1. Metode geometrik

Pn = Po (1+r)n

P2010 = P2014/ (1 + 0,01943)4

= 195.963 / 1,081

= 181.279

Page 2: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

47

2. Metode aritmatik

Pn = Po (1+r.n)

P2014 = P2010 (1 + 0,01943 x 4)

P2010 = P2014 / (1 + 0,01943 x 4)

= 195.963 / 1,078

= 181.784

3. Metode eksponensial

Pn = Po.e. r.n

P2010 = P2014 / (2,718)0,01943x4

= 195.963 / 1,081

= 181.279

Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Tahun 2010 - 2014

Tahun Jumlah penduduk asli Jumlah penduduk (metode)

Aritmatik Geometrik Eksponensial

Jiwa Jiwa Jiwa Jiwa

2010 181.513 181.829 181.443 181.308

2011 182.451 185.168 184.969 184.866

2012 185.245 188.632 188.563 188.493

2013 193.227 192.228 192.228 192.192

2014 195.963 195.963 195.963 195.963

Jumlah 938.399 943.820 943.166 761.513

Sumber: Hasil perhitungan

Dalam menentukan metode proyeksi penduduk yang mendekati kebenaran harus

dilakukan uji kesesuain proyeksi berdasarkan standar deviasi dan koefisien korelasi. Berikut

merupakan contoh perhitungan uji kesesuaian proyeksi penduduk dengan menggunakan

metode aritmatik.

1. Standar deviasi

Standar deviasi dihitung dengan persamaan (2-4) berikut.

1

)(1

2

n

XX

S

n

i

i

X merupakan nilai rata-rata jumlah penduduk metode aritmatik yang didapat dengan

cara:

tahun

pendudukX

Page 3: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

5

943.820X = 188.764

Hasil dari perhitungan tersebut, selanjutnya dapat ditabelkan sebagai berikut.

Tabel 4.3 Perhitungan Standar Deviasi Proyeksi Penduduk

Tahun Jumlah penduduk Rata-rata

( X - ) ((X - ))² metode aritmatik (X) penduduk

Jiwa Jiwa

2010 181.829 188.764 -6.935 48.088.192

2011 185.168 188.764 -3.596 12.929.887

2012 188.632 188.764 -132 17.466

2013 192.228 188.764 3.464 11.996.141

2014 195.963 188.764 7.199 51.825.533

Jumlah 943.820 124.857.219

Sumber: Hasil perhitungan

Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi sebagai berikut,

1

)(1

2

n

XX

S

n

i

i

15

9124.857.21

S = 5586.976

2. Koefisien korelasi

Diketahui data perhitungan seperti pada tabel berikut.

Tabel 4.4 Perhitungan Koefisien Korelasi

Tahun Jumlah penduduk

(X) x (Y) (X)² (Y)²

data (X) geometrik (Y)

Jiwa Jiwa

2010 181.513 181.829 33.004.407.088 32.946.969.169 33.061.945.141

2011 182.451 185.168 33.784.121.357 33.288.367.401 34.287.258.433

2012 185.245 188.632 34.943.106.154 34.315.710.025 35.581.973.004

2013 193.227 192.228 37.143.552.661 37.336.673.529 36.951.430.695

2014 195.963 195.963 38.401.497.369 38.401.497.369 38.401.497.369

jumlah 938.399 943.820 17.727.668.462.947 17.628.921.749.300 17.828.410.464.106

Sumber: Hasil perhitungan

“X” merupakan data jumlah penduduk asli dan “Y” merupakan data jumlah penduduk hasil

proyeksi. Untuk menghitung koefisien korelasi digunakan persamaan (2-5) berikut.

2

11

2

1

2

1

2

1 1 1

...

...

n

i

i

n

i

i

n

i

n

i

ii

n

i

n

i

n

i

iiii

YYnXXn

YXYXn

r

Page 4: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

49

))820.943(106.464.410.828.175())399.938(300.749.921.628.175(

)820.943399.938().462.94717.727.6685(

22

xxx

xxr

.= 0,964

Dengan cara yang sama, didapatkan hasil nilai standar deviasi dan koefisien korelasi metode

geometrik dan eksponensial. Berikut merupakan tabel hasil rekapitulasi uji kesesuaian

proyeksi penduduk.

Tabel 4.5 Uji Kesesuaian Proyeksi Penduduk

No. Uji kesesuaian Metode

geometrik aritmatik eksponensial

1 Standar deviasi 5739.683 5586.976 5793.143

2 Koefisien korelasi 0.962 0.964 0.962

Sumber: Hasil perhitungan

Berdasarkan perhitungan uji kesesuaian proyeksi penduduk, metode aritmatik yang

mendekati kebenaran karena memiliki standar deviasi terkecil dan koefisien korelasi

mendekati 1. Metode tersebut akan digunakan untuk menghitung proyeksi penduduk selama

20 tahun. Pada perencanaan ini diasumsikan 1 (satu) KK terdapat 6 jiwa penduduk. Sehingga

jumlah penduduk wilayah studi didapatkan 195.963 jiwa penduduk. Jumlah penduduk inilah

yang digunakan dalam perhitungan proyeksi penduduk. Berikut merupakan hasil proyeksi

penduduk selama 20 tahun.

Tabel 4.6 Proyeksi Penduduk Metode Aritmatik

No. Tahun Jumlah

penduduk No. Tahun

Jumlah

penduduk

Jiwa

Jiwa

1 2014 195.963 12 2025 237.851

2 2015 199.771 13 2026 241.659

3 2016 203.579 14 2027 245.468

4 2017 207.387 15 2028 249.276

5 2018 211.195 16 2029 253.084

6 2019 215.003 17 2030 256.892

7 2020 218.811 18 2031 260.700

8 2021 222.619 19 2032 264.508

9 2022 226.427 20 2033 268.316

10 2023 230.235 21 2034 272.124

11 2024 234.043

Sumber: Hasil perhitungan

Dari Tabel 4.6., dapat diketahui bahwa untuk proyeksi penduduk selama 20 tahun dapat

diketahui jumlah penduduk sebanyak 272.124 jiwa penduduk yang nantinya digunakan

sebagai dasar dalam perhitungan kebutuhan air bersih.

Page 5: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

4.1.1 Perhitungan Kebutuhan Air Bersih

Perhitungan kebutuhan air bersih wilayah studi dapat dianalisa sebagai berikut.

1. Parameter yang ditetapkan

Parameter ini merupakan tetapan dan merupakan data untuk dasar perhitungan.

a. Faktor pemakaian:

- kebutuhan harian maksimum = 1,15

- kebutuhan jam puncak = 1,56 (Kriteria Perencanaan Ditjen Cipta Karya

Dinas PU, 1996)

b. Tingkat kehilangan air akibat kebocoran sebesar 20%

c. Kebutuhan domestik di daerah pelayanan adalah 100 liter/jiwa/hari. Nilai ini diambil

berdasarkan Tabel 2.1 untuk Kota dengan penduduk 1.000.000 jiwa.

d. Kebutuhan non domestik sebesar 20%

2. Jumlah penduduk dan tingkat pelayanan.

a. Proyeksi jumlah penduduk pada tahun 2034 adalah 272.124 jiwa penduduk

b. Tingkat pelayanan 100%

Persentase ini didasarkan pada kemampuan debit yang tersedia.

c. Jumlah penduduk berdasarkan tingkat pelayanan

= 100% x 272.124

= 272.124 jiwa penduduk

3. Kebutuhan air bersih

a. Kebutuhan domestik

= jumlah penduduk terlayani x kebutuhan air bersih daerah layanan

=86400

100 x 272.124

= 314,958 lt/dt

b. Kebutuhan non domestik

= 20% x kebutuhan domestik

= 0,2 x 314,958

= 62,992 lt/dt

c. Kehilangan air akibat kebocoran

= 20 % x (kebutuhan domestik + kebutuhan non domestik)

= 0,2 x (314,958 + 62,992)

= 75,59 lt/dt

d. Kebutuhan air rata-rata (dengan kebocoran 20%)

Page 6: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

51

= kebutuhan domestik + kebutuhan non domestik + kehilangan air akibat

kebocoran

= 314,958 + 62,992 + 75,59

= 453,54 lt/dt

e. Kebutuhan harian maksimum

= kebutuhan air rata-rata x 1,15

= 453,54 x 1,15

= 521,571 lt/dt

f. Kebutuhan jam puncak

= kebutuhan air rata-rata x 1,56

= 453,54 x 1,56

= 813,651 lt/dt

Berikut merupakan hasil rekapitulasi perhitungan kebutuhan air bersih akan tersajikan pada

tabel berikut.

Tabel 4.7 Rekapitulasi Kebutuhan Air Bersih Tiap 5 Tahun

No Uraian Satuan Tahun

2014 2019 2024 2029 2034

1 Jumlah penduduk Jiwa 199771 215003 234043 253084 272124

2 Jumlah jiwa/rumah Jiwa 6 6 6 6 6

3 Tingkat pelayanan % 100 100 100 100 100

4 Jumlah penduduk berdasarkan

tingkat pelayanan Jiwa 199771 215003 234043 253084 272124

5 Kebutuhan air untuk tiap 1 orang

per hari lt/jiwa/hari 100 100 100 100 100

6 Kebutuhan air domestik lt/dt 231.216 248.846 270.884 292.921 314.958

7 Kebutuhan air non domestik

(20% dari kebutuhan domestik) lt/dt 46.243 49.769 54.177 58.584 62.992

8 Kebutuhan air bersih rata-rata

(dengan kebocoran 20%) lt/dt 332.952 358.339 390.072 421.806 453.540

9 Kebutuhan harian maksimum =

1,15 x kebutuhan air baku lt/dt 382.894 412.089 448.583 485.077 521.571

10 Kebutuhan air pada jam puncak

= 1,56 x kebutuhan air baku lt/dt 519.405 559.008 608.513 658.017 707.522

Sumber: Hasil perhitungan

Page 7: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

Gambar 4.1 Grafik Kebutuhan Air Bersih pada tahun 2014 - 2034

Sumber: Hasil perhitungan

Dari perhitungan yang telah dilakukan, disimpulkan bahwa untuk tahun 2034 debit yang

tersedia (1.000 lt/dt) masih mencukupi untuk memenuhi kebutuhan penduduk pada wilayah

studi sebesar (453,540 lt/dt). Sehingga alternatif-alternatif untuk menambah debit tersedia

masih belum dibutuhkan.

Gambar 4.2 Grafik Neraca Air Tahun 2014 – 2034 Sumber: Hasil perhitungan

4.2 Kebutuhan Air Bersih Daerah Layanan Pada Kondisi Existing

Penentuan daerah pelayanan ditentukan berdasarkan jaringan pipa primer yang ada tanpa

mengurangi jumlah pelanggan pada kondisi saat ini. Daerah layanan dibuat untuk

mempermudah distribusi kebutuhan air pada titik simpul yang dibutuhkan pada masing-

Page 8: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

53

masing pelayanan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui, tekanan, headloss gradient, maupun

kecepatan air didalam pipa sesuai dengan kriteria perencanaan yang telah ditetapkan.

Perhitungannya diawali dengan membagi saluran sekunder menjadi beberapa junction,

mengetahui jumlah pelanggan pada setiap daerah (junction) layanan. Sehingga dengan

jumlah pelanggan dikalikan dengan kebutuhan per orang, maka diperoleh kebutuhan air pada

masing-masing daerah layanan.

Gambar 4.3 Skema Jaringan Distribusi Air Bersih Pada Kondisi Eksisting

Tabel 4.8 Pembagian Daerah Layanan dan Kebutuhan Air Pada Kondisi Eksisting

Junction Jumlah Jumlah Kebutuhan Kebutuhan Kebutuhan air

Daerah Layanan pelanggan Pelanggan per orang per orang Bersih

(SR) (orang) (lt/hari) (lt/dt) (lt/dt)

Junction 2 2804 16825 100 0.001 16.825

Junction 3 2756 16534 100 0.001 16.534

Junction 4 2545 15268 100 0.001 15.268

Junction 5 2691 16147 100 0.001 16.147

Junction 6 2535 15211 100 0.001 15.211

Junction 7 2645 15871 100 0.001 15.871

Junction 8 2507 15043 100 0.001 15.043

Page 9: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

Junction 9 2619 15712 100 0.001 15.712

Junction 10 2456 14736 100 0.001 14.736

Junction 11 2518 15107 100 0.001 15.107

Junction 12 2421 14523 100 0.001 14.523

Junction 13 2113 12680 100 0.001 12.680

Junction 14 2051 12306 100 0.001 12.306

Jumlah 32661 195963 195.963 Sumber: Hasil perhitungan

Contoh perhitungan pada daerah layanan Junction 3 kondisi eksisting

Diketahui data berikut:

Jumlah Pelanggan (SR) = 2.756 x 6 = 16.534 orang

Kebutuhan per orang (lt/hari) = 100 x 86400 = 0.001 (lt/dt)

Kebutuhan air bersih = Jumlah pelanggan (orang) x Kebutuhan per orang (lt/dt)

= 16.534 x 0.001

= 16,534 lt/dt

4.2.1 Analisa Hidrolika Dalam Sistem Jaringan Pipa Kondisi Eksisting

Analisis hidrolika dilakukan bertujuan untuk mengetahui karakteristik aliran didalam

pipa, tetapi sebagai contoh perhitugan maka hanya salah satu pipa saja yang digunakan yaitu

pipa pada area perencanaan.

4.2.2 Kehilangan Tekanan (Head Losses)

Secara umum didalam suatu instalasi jaringan pipa dikenal dua macam kehilangan

energi yaitu :

4.2.2.1 Kehilangan tinggi tekan mayor

Kehilangan tinggi tekan pada pipa akibat gesekan (major losses), dapat dihitung

dengan Persamaan (2-14) dan (2-15). Pada studi ini didesain menggunakan perencanaan

sesuai dengan data berikut yang menggunakan contoh perhitungan pada pipa 3 :

Page 10: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

55

Gambar 4.4 Tampilan Jaringan Pipa 3 Sumber: Program Epanet v2.0

Debit (Q) = 5 l/det = 0.005 m3/dt

Panjang pipa (L) = 150 m

Koefisien kekasaran pipa (Chw) = 140 (pipa PE)

Diameter pipa (D) = 0,15 m

Dari data tersebut sehingga didapatkan,

87,485,1

.

.67,10

DC

Lk

hw

k 87,485,1 15,0.140

)150.(67,10

k = 1.763,414

sehingga dari nilai tersebut, dengan menggunakan persamaan (2-14) didapatkan kehilangan

tinggi tekan mayor sebagai berikut.

85,1.Qkh f

85,1005,0).414,1763(fh

hf = 0.098 m

4.2.2.2 Kehilangan tinggi tekan minor

Dalam menghitung besarnya kehilangan tinggi tekan minor dapat menggunakan

persamaan (2-17) sebagai berikut.

g

vkh f

2.

2

Page 11: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

Pada studi ini kehilangan tinggi tekan minor disebabkan oleh 3 (tiga) faktor, yaitu: pada inlet,

belokan, dan pada outlet. Direncanakan menggunakan pipa sesuai dengan data perencanaan

sebagai berikut.

Debit (Q) = 0,005 m3/dt

Diameter pipa (D) = 0,15 m

Koefisien kehilangan tinggi tekan minor disesuaikan dengan bentuk pipa

215,014,34

1xA

A = 0,018 m2

018,0

005,0v

v = 0,278 m/dt

Sehingga dengan g sebesar 9,81 m/dt2 didapatkan:

a. pipa inlet, dengan k = 0,5 (bell mounth)

81,92

0,2785,0

2

xxh f

hlm = 0,002 m

b. pipa outlet, k = 1 (ujung keluar pipa)

81,92

0,2781

2

xxh f

hf = 0,004 m

Didapatkan total kehilangan tinggi tekan (minor losses) sebesar 0,006 m

4.2.3 Simulasi Jaringan Perpipaan

Simulasi jaringan perpipaan menggunakan program Epanet v2.0. Program ini berisi

tentang cara menganalisis jaringan perpipaan dari komponen perpipaan yang direncanakan.

Dengan menggunakan program ini, maka kita dapat mengetahui berhasil tidaknya kondisi

jaringan yang direncanakan. Sehingga kesimpulan terkait hasil sebuah perencanaan jaringan

perpipaan menjadi tepat guna.

Komponen perpipaan yang digunakan dalam perencanaan ini meliputi reservoir, pipa

dan junction. Pengaliran air distribusi dari reservoir ke daerah layanan (junction) dilakukan

secara gravitasi. Jumlah konsumen disesuaikan dengan jumlah pelanggan yang tersedia.

Besarnya pembebanan kebutuhan air tiap junction yang berfluktuasi berdasarkan waktu dan

dilakukan pada kondisi normal dimana variasi kebutuhan junction hanya disebabkan oleh

fluktuasi kebutuhan pelanggan tiap jam.

Page 12: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

57

Pada Gambar 4.3. merupakan skema jaringan perpipaan pada kondisi eksisting. Dan

pada jaringan perpipaan tersebut dapat dikatakan memenuhi syarat jika memenuhi kondisi

berikut.

Tekanan sisa di tiap-tiap titik simpul (junction) maksimal 34 atm atau 350 m.

Kecepatan dalam pipa yang ideal maksimal 5,5 m/dt

Kemiringan garis hidrolis (headloss gradient) maksimal 25 m/km

1. Hasil simulasi pada titik simpul

Kondisi aliran yang terjadi didasarkan pada kondisi pengaliran penuh dengan kecepatan

aliran v (m/dt) yang ditentukan berdasarkan debit aliran Q (lt/dt) di setiap luas penampang A

(m2). Pada simulasi kondisi tidak permanen terjadi corak permintaan yang berubah-ubah

maka dengan luas penampang yang tetap sementara debit berubah pada setiap jamnya maka

kecepatan aliran yang terjadi dalam setiap jamnya berubah.

Hasil dari simulasi kondisi tidak permanen dengan bantuan EPANET v.2.0 untuk

tekanan sisa pada setiap titik simpul dalam sistem jaringan distribusi air bersih, didapati

bahwa tekanan pada seluruh titiksimpul telah cukup tinggi dan dapat diterima dalam kriteria

perencanaan sistem distribusi air bersih. Oleh karena pada saat jam-jam tertentu, yaitu jam-

jam puncak terjadi penggunaan air yang besar, maka terjadi penurunan tekanan pada tiap titik

simpul, dan terjadi peningkatan tekanan pada saat penggunaan air dalam jumlah sedikit.

Gambar 4.5 Grafik Fluktuasi Tekanan Titik Simpul Terjauh J13 Tahun 2014

Sumber: Program Epanet v2.0

Pada gambar 4.5 terlihat pola tekanan dalam jangka waktu satu hari dimana tekanan

pukul 05.00 pagi pada saat tersebut dimulainya aktifitas yang menuntut

Page 13: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

penggunaan air sehingga tekanan pada titik simpul turun dari 48,12 m menjadi 17,38 m dan

terus menurun hingga pukul 07.00 pagi yaitu sebesar 10,14 m. Pada siang hari tekanan

kembali meningkat pada pukul 12.00 hingga mencapai 27,70 m. Memasuki pukul 17.00

tekanan kembali menurun menjadi 18,23 m. Sedangkan pada pukul 18.00 hingga tengah

malam terjadi peningkatan tekanan menjadi 23,55 – 48,12 m sebagai akibat berkurangnya

penggunaan oleh masyarakat.

Time Pressure Time Pressure Time Pressure

(Jam) (m) (Jam) (m) (Jam) (m)

0:00 48.12 9:00 18.23 18:00 23.55

1:00 47.23 10:00 22.76 19:00 33.15

2:00 46.01 11:00 25.48 20:00 42.78

3:00 42.34 12:00 27.70 21:00 46.01

4:00 27.34 13:00 26.60 22:00 47.23

5:00 17.38 14:00 26.23 23:00 48.66

6:00 11.54 15:00 24.72 24:00 48.12

7:00 10.14 16:00 21.15 8:00 16.94 17:00 18.23 Tabel 4.9. Contoh Hasil Simulasi Titik Simpul Jaringan Distribusi Eksisting (J13)

Hasil dari simulasi kondisi tidak permanen untuk kondisi eksisting selengkapnya

disajikan pada lampiran.

2. Hasil Simulasi pada Pipa Distribusi

Berikut disajikan contoh hasil simulasi pada distribusi jaringan pipa no 8 untuk

kondisi eksisting pada pukul 07.00 (jam puncak).

Gambar 4.6 Grafik Kecepatan Pada Pipa 8 Sumber: Program Epanet v2.0

Page 14: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

59

Gambar 4.7 Grafik Headloss Gradient Pada Pipa 8

Sumber: Program Epanet v2.0

Link

ID Flow Velocity

Unit

Headloss

Link

ID Flow Velocity

Unit

Headloss

l/dt m/dt m/km

l/dt m/dt m/km

Pipe 1 101.4 2.07 13.97 Pipe 10 27.45 1.55 14.96

Pipe 2 93.6 5.3 145.03 Pipe 11 -8.83 0.5 1.83

Pipe 3 42.75 2.42 33.97 Pipe 12 28.48 1.61 16.01

Pipe 4 26.12 1.48 13.65 Pipe 13 0.44 0.02 0.01

Pipe 5 18.76 1.06 7.39 Pipe 14 20.24 1.15 8.5

Pipe 6 12.02 0.68 3.24 Pipe 15 1.05 0.06 0.04

Pipe 7 7.8 0.44 1.46 Pipe 16 11.38 0.64 2.93

Pipe 8 7.8 0.44 1.45 Pipe 17 3.58 0.2 0.34

Pipe 9 35.25 1.99 23.77 Tabel 4.10. Contoh Hasil Simulasi Pipa Distribusi Eksisting pada jam 07.00 (jam puncak)

Untuk keterangan selengkapnya dapat dilihat pada halaman lampiran (output simulasi

kondisi tidak permanen jaringan pipa distribusi kondisi eksisting).

4.3 Kebutuhan Air Daerah Layanan Pada Daerah Pengembangan

Dalam tahap pengembangan, kapasitas air bersih yang tersedia saat kondisi eksisting

dipergunakan seluruhnya hingga kebutuhan pada tahap pengembangan terpenuhi. Jika terjadi

kekurangan air bersih pada tahap pengembangan, maka perlu dilakukan upaya-upaya dalam

memenuhi kebutuhan air bersih tersebut, yaitu antara lain dengan perubahan maupun

penggantian elemen-elemen sistem jaringan distribusi air bersih.

Page 15: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

Gambar 4.8 Skema Pelayanan Pengembangan Wilayah Studi Sumber: Peta RBI

Pengembangan jaringan direncanakan memakai jaringan yang ada dan evaluasi

dilakukan hingga tahun 2034. Untuk pengembangan sistem jaringan distribusi air bersih pada

daerah yang ditinjau tahun 2034 adalah penggantian diameter pipa dengan yang lebih besar

dan juga penambahan pipa baru di beberapa sektor. Hal ini dilakukan karena diameter pipa

yang kecil menyebabkan HGL dalam pipa besar. Oleh karena itu dengan adanya penggantian

pipa diharapkan dapat mengurangi besarnya HGL dan kecepatan dalam pipa.

Penggantian diameter pipa yang lebih besar dilakukan pada pipa yang memiliki

kehilangan tinggi tekan yang besar. Dari hasil simulasi pada kondisi eksisting yang telah

dilakukan, dapat diketahui beberapa pipa yang tidak sesuai lagi untuk digunakan pada tahap

pengembangan. Berikut tabel penggantian diameter pipa dan penambahan pipa baru.

Page 16: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

61

No

Pipa

Diameter

Lama

Diameter

Baru Keteran

gan

No

Pipa

Diameter

Lama

Diameter

Baru Keteran

gan (mm) (mm) (mm) (mm)

P1 250 400

P10 150 300

P2 150 350 P11 150 250

P3 150 350 P12 150 200

P4 150 250 P13 150 250

P5 150 200 P14 150 200

P6 150 200 P15 150 200

P7 150 200 P16 150 200

P8 250 Baru P17 150 200

P9 150 200 P18 150 200

Tabel 4.11. Tabel keterangan pergantian dan penambahan pipa distribusi

4.3.1. Analisis Tekanan Sisa pada Titik Simpul Pengembangan

Tekanan sisa pada titik simpul merupakan selisih antara elevasi tinggi tekan pada titik

simpul (HGL) dengan elevasi titik simpul tersebut. Faktor Utama penyebab menurunnya

tekanan sisa pada titik simpul adalah jumlah debit pada titik simpul dan elevasi titik simpul.

Setelah dilakukan perubahan diameter pada beberapa pipa, didapatkan pressure yang

memenuhi criteria perencanaan (tidak lebih dari 350 m). Berikut disajikan hasil flutuasi

tekanan sisa titik simpul terjauh dalam grafik dan angka:

Gambar 4.9 Grafik Fluktuasi Tekanan Titik Simpul J13 Tahun 2034

Sumber: Hasil Perhitungan

Pada gambar 4.9 terlihat pola tekanan dalam jangka waktu satu hari dimana tekanan

pukul 05.00 pagi pada saat tersebut dimulainya aktifitas yang menuntut penggunaan air

sehingga tekanan pada titik simpul turun dari 49,44 m menjadi 40,23 m

Page 17: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

dan terus menurun hingga pukul 07.00 pagi yaitu sebesar 38,06 m. Pada siang hari tekanan

kembali meningkat pada pukul 12.00 hingga mencapai 43,32 m. Memasuki pukul 17.00

tekanan kembali menurun menjadi 42,42 m. Sedangkan pada pukul 18.00 hingga tengah

malam terjadi peningkatan tekanan menjadi 42,08 – 49,44 m sebagai akibat berkurangnya

penggunaan oleh masyarakat.

Time Pressure Time Pressure Time Pressure

Jam m Jam m Jam m

0:00 49.44 9:00 40.48 18:00 42.08

1:00 49.17 10:00 41.84 19:00 44.95

2:00 48.81 11:00 42.65 20:00 47.84

3:00 47.71 12:00 43.32 21:00 48.81

4:00 43.21 13:00 42.99 22:00 49.17

5:00 40.23 14:00 42.88 23:00 49.60

6:00 38.48 15:00 42.42 24:00 49.44

7:00 38.06 16:00 41.36 8:00 40.10 17:00 40.48 Tabel 4.12. Contoh Hasil Simulasi Titik Simpul Jaringan Distribusi Pengembangan tahun 2034

pada J13

Sumber: Hasil Perhitungan

Hasil dari simulasi kondisi tidak permanen untuk kondisi pengembangan

selengkapnya disajikan pada lampiran.

4.3.2. Hasil Simulasi pada Pipa Distribusi Pengembangan

Kondisi aliran yang terjadi didasarkan pada kondisi pengaliran penuh dengan

kecepatan aliran V (m/dt) yang ditentukan berdasarkan debit aliran Q (lt/dt) di setiap luas

penampang A (m2). Pada simulasi kondisi tidak permanen terjadi corak permintaan yang

berubah-ubah maka dengan luas penampang yang tetap sementara debit berubah pada setiap

jamnya maka kecepatan aliran yang terjadi dalam setiap jamnya berubah.

Berikut disajikan contoh hasil simulasi pada distribusi jaringan pipa no 2 untuk

kondisi pengembangan pada pukul 07.00 (jam puncak):

Page 18: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

63

Gambar 4.10 Grafik Kecepatan Pada Pipa 2 Sumber: Program Epanet v2.0

Gambar 4.11 Grafik Headloss Gradient Pada Pipa 2

Sumber: Program Epanet v2.0

Link ID Flow Velocity

Unit

Headloss Link ID Flow Velocity

Unit

Headloss

l/dt m/dt m/km l/dt m/dt m/km

Pipe 1 262.08 2.09 8.22 Pipe 10 71.24 1.01 2.99

Pipe 2 205.92 2.14 10.07 Pipe 11 52.52 1.07 4.13

Pipe 3 115.96 1.21 3.48 Pipe 12 -27.69 0.88 3.74

Pipe 4 69.54 1.42 6.95 Pipe 13 61.5 1.25 5.53

Pipe 5 45.26 1.44 9.30 Pipe 14 -5.56 0.18 0.19

Pipe 6 28.85 0.92 4.04 Pipe 15 48.34 1.54 10.5

Pipe 7 18.72 0.60 1.81 Pipe 16 2.31 0.07 0.04

Pipe 8 37.44 1.19 6.54 Pipe 17 27.31 0.87 3.65

Pipe 9 18.72 0.60 1.81 Pipe 18 8.59 0.27 0.43

Tabel 4.13. Contoh Hasil Simulasi Pipa Distribusi Pengembangan pada jam 07.00

Page 19: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

Secara umum kehilangan tinggi pada jaringan pipa tahap pengembangan tahun 2034

telah memenuhi syarat yaitu tidak didapati adanya headloss yang cukup besar. Keterangan

selengkapnya dapat dilihat pada halaman lampiran (output simulasi kondisi tidak permanen

jaringan pipa distribusi kondisi rencana).

4.4 Anggaran Biaya Perencanaan Pengembagan Jaringan Distribusi Air Bersih

Dalam studi ini juga membahas tentang rencana anggaran biaya untuk melaksanakan

pengembangan jaringan distribusi air bersih di Kecamatan Sukun Kota Malang.

4.4.1. Volume Pekerjaan pada Jaringan Pipa

Pekerjaan : Pemasangan Jaringan Pipa Distribusi Baru

Pipa PE100 – PN 12,5/GP-MS sepanjang 2.400 m

Lokasi : Jalan Raya Langsep, Kecamatan Sukun, Kota Malang

(Tabel di halaman 65)

4.4.2. Biaya Pekerjaan Jaringan Pipa

Pekerjaan : Pemasangan Jaringan Pipa Distribusi Baru

Pipa PE100 – PN 12,5 sepanjang 2.400 m

Lokasi : Jalan Raya Langsep, Kecamatan Sukun, Kota Malang

(Tabel di halaman 67)

4.4.3. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya

Pekerjaan : Pemasangan Jaringan Pipa Distribusi Baru

Pipa PE100 – PN 12,5 sepanjang 2.400 m

Lokasi : Jalan Raya Langsep, Kecamatan Sukun, Kota Malang

(Tabel di halaman 70)

Page 20: BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi ...repository.ub.ac.id/143929/6/BAB_IV.pdfSumber: Hasil perhitungan Dari hasil tabel 4.3 dan persamaan (2-4) sehingga didapatkan standar deviasi

4.5. Pemasangan Teknis Jaringan Distribusi Air Bersih

Pemasangan teknis pipa jaringan distribusi air bersih bergantung pada jenis

pipa dan jenis permukaan tanah. Setiap jenis pipa memerlukan perlakuan berbeda

dalam penanamannya di dalam tanah. Hal ini disebabkan setiap pipa memiliki

spesifikasi berbeda terhadap paparan sinar matahari dan temperature tertentu.

Berikut merupakan contoh pemasangan teknis Pipa PE :

Gambar 4.12. Pemasangan teknis Pipa PE