Download - Tinjauan Pustaka.docx
SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUMKECAMATAN NOGOSARI, KABUPATEN BOYOLALI TAHUN 2013
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 UMUM
2.1.1Air Minum
Pengertian air minum di dalam menurut Permen PU No.18 PT M 2007 ,
air minum adalah air minum rumah tangga yang melalui proses pengolahan
atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat
langsung diminum.
2.1.2Sistem Penyediaan Air Minum
Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.16 Tahun
2005 tentang pengembangan sistem penyediaan air minum pasal 1 ayat (2),
yang dimaksud dengan air minum adalah air yang melalui proses
pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan
dan dapat langsung diminum. Sedangkan air bersih merupakan air yang
telah memenuhi persyaratan kesehatan, tetapi belum dapat digunakan untuk
minum. Sistem penyediaan air biasanya terdiri dari :
1. Aktivitas pengumpulan air.
2. Aktivitas pengolahan air.
3. Aktivitas sistem transmisi.
4. Aktivitas sistem distribusi.
Aktivitas pengolahan air sangat dibutuhkan ketika kualitas dari air yang
disadap tidak memenuhi standar kualitas air minum, sehingga tujuan dari
pelayanan air minum masih dapat terpenuhi. Aktivitas sistem transmisi
adalah mengumpulkan dan menyalurkan air dari sumber atau dari
pengolahan air ke daerah pelayanan. Sedangkan aktivitas ditribusi adalah
mendistribusikan air tersebut kepada pelanggan yang membutuhkan dengan
volume dan tekanan yang memenuhi.
II-1
II-2
Sistem penyediaan air bersih harus dapat menyediakan jumlah air yang
cukup untuk kebutuhan suatu kota. Unsur-unsur sistem yang modern terdiri
atas : sumber air baku, fasilitas penyimpanan, fasilitas transmisi ke unit
pengolahan, fasilitas pengolahan, fasilitas transmisi dan penyimpanan, dan
fasilitas distribusi.
2.1.3Pengembangan SPAM
Menurut Peraturan Pemerintah No.16 Tahun 2005 tentang
pengembangan sistem penyediaan air minum pasal 1 ayat (6) dan ayat (7),
Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM) merupakan satu kesatuan sistem
fisik (teknik) dan non fisik dari prasarana dan sarana air minum. Sedangkan
pengembangan SPAM adalah kegiatan yang bertujuan membangun,
memperluas dan/atau meningkatkan sistem fisik (teknik) dan non fisik
(kelembagaan, manajemen, keuangan, peran serta masyarakat, dan hukum)
dalam kesatuan yang utuh untuk melaksanakan penyediaan air minum
kepada masyarakat menuju keadaan yang lebih baik.
Menurut Peraturan Pemerintah No.16 Tahun 2005 tentang
Pengembangan Sistem Penyediaan air Minum pasal 5 ayat (1), (2), dan (3),
SPAM dapat dilakukan dengan jaringan perpipaan dan/atau jaringan non
perpipaan. SPAM dengan jaringan perpipaan meliputi unit air baku, unit
produksi, unit distribusi, unit pelayanan, dan unit pengelolaan sedangkan
SPAM dengan jaringan non perpipaan meliputi sumur dangkal, sumur
pompa tangan, bak penampungan air hujan, terminal air, mobil tangki air
instalasi air kemasan, atau bangunan perlindungan mata air.
Dalam rangka mengatasi permasalahan dalam bidang air bersih,
diperlukan adanya suatu kriteria perencanaan untuk menjaga mutu sistem
yang akan dibangun dengan strategi dan pengembangan kota. Suatu sistem
penyediaan air bersih harus direncanakan dan dibangun sedemikian rupa
agar dapat memenuhi 3 (tiga) tujuan, yaitu :
1. Tersedianya air dalam jumlah yang cukup dengan kualitas yang
Muhamad Hibban 21080111140100
II-3
memenuhi persyaratan air bersih.
2. Tersedianya air setiap waktu atau berskesinambungan.
3. Tersedianya air dengan harga yang terjangkau oleh masyarakat.
2.1.4Sumber Air Baku
Air terdapat di alam dalam bentuk padat (es), cair (air), dan gas (uap
air). Variasi dari jumlah energi yang diserap dari matahari merubah bentuk
air yang menyebabkan terjadinya siklus air. Karena evaporasi, air dalam
jumlah besar mencapai atmosfer dari permukaan bumi, daun-daun
pepohonan, permukaan tempat-tempat penampungan air, dan sebagainya.
Uap air akan kembali ke bumi dalam bentuk hujan, hujan es, dan salju.
Sebagian air hujan akan kembali menguap, sebagian terinfiltrasi ke dalam
tanah, dan sisanya mengalir pada permukaan bumi. Air yang terinfiltrasi ke
dalam tanah dan mengalir di atas permukaan bumi selanjutnya akan menjadi
sumber air. Dalam memilih sumber air baku perlu diperhatikan
pertimbangan sebagai berikut (Al-Layla, 1978 : 20) :
1. Kualitas air baku.
2. Volume / debit air baku.
3. Kontinuitas air baku.
4. Elevasi muka air terhadap area yang akan disuplai.
5. Kelayakan keuangan
Beberapa sumber air baku yang dapat digunakan untuk
penyediaan air bersih dikelompokkan pada tabel 2.1
Tabel 2.1 Sumber Air Baku
Sumber Kualitas Kuantitas Kontinuitas Harga
Air Hujan
Sedikit terpolusi
oleh polutan
pencemar udara
Tidak memenuhi
untuk persediaan
umum
Tidak dapat
terus menerus
diambil
Murah
Muhamad Hibban 21080111140100
II-4
Lanjutan Tabel 2.1 Sumber Air Baku
Air PermukaanTidak baik karena
tercemarMencukupi
Mencukupi Relatif
mahal
Air Tanah Dangkal
(<10 m)
Air Tanah Dalam
(>60 m)
Terpolusi
Relatif baikRelatif cukup Relatif cukup
Relatif
mahal
Relatif
mahal
Mata Air Relatif baik sedikit
Tidak dapat
diambil terus
menerus
Murah
(Sumber : Ibnu, 1997 : 34)
2.1.5Air Hujan
Air hujan disebut juga dengan air angkasa. Beberapa sifat kualitas air
hujan adalah sebagai berikut :
Bersifat lunak karena tidak mengandung larutan garam dan zat-zat
mineral.
Dapat bersifat korosif karena mengandung zat-zat yang terdapat di
udara seperti NH3, CO2 agresif, ataupun SO2. Adanya konsentrasi SO2
yang tinggi di udara yang bercampur dengan air hujan akan
menyebabkan terjadinya hujan asam.
Air hujan pada umumnya bersifat lebih bersih.
Dari segi kuantitas, air hujan tergantung pada besar kecilnya curah
hujan di wilayah tersebut. Sehingga air hujan tidak mencukupi untuk
persediaan umum karena jumlahnya berfluktuasi. Begitu pula dilihat
dari segi kontinuitasnya air hujan tidak dapat diambil secara terus
menerus karena tergantung musim. (Ibnu, 1997 : 32).
Muhamad Hibban 21080111140100
II-5
2.1.6Air Permukaan
Air permukaan adalah air berada diatas permukaan bumi, baik yang
mengalir maupun tergenang, contohnya adalah air sungai, air danau dan air.
Beberapa keuntungan dan kerugian dari air permukaan, yaitu :
1. Keuntungan
a. Mudah didapat
b. Harganya murah (ekonomis)
c. Cara pengambilan sederhana
2. Kerugian
a. Pengolahannya lebih kompleks karena biasanya kualitas air
jauh dari standar baku mutu kualitas air bersih.
b. Biaya pengolahannya mahal.
2.1.7Air Tanah
Air tanah banyak mengandung garam dan mineral yang terlarut pada
waktu air melalui lapisan-lapisan tanah. Secara praktis air tanah adalah
bebas dari polutan karena berada di permukaan tanah. Pada umumnya air
tanah bersih, tidak berwarna, bebas dari bakteri dan oragnisme lainnya,
karena tersaring saat perkolasi melalui bawah tanah. Dari segi kontinuitas,
pengambilan air tanah harus dibatasi, karena pengambilan secara terus
menerus akan menyebabkan penurunan muka air tanah. (Ibnu, 1997 : 33).
a) Air tanah dangkal
Air tanah ini terdapat pada kedalaman 15 meter. Sebagai sumur air
minum, air tanah dangkal ini ditinjau dari segi kualitas agak baik, dari
segi kuantitas kurang cukup, dan tergantung pada musim.
b) Air tanah dalam
Terdapat setelah lapis rapat air yang pertama dengan kedalaman 100-
300 meter. Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur
ke luar yang disebut dengan sumur artesis. Kualitas dari air tanah dalam
lebih baik dari air tanah dangkal kerana penyaringannya lebih sempurna
Muhamad Hibban 21080111140100
II-6
dan bebas dari bakeri sedangkan kuantitasnya pada umumnya
mencukupi dan sedikit pengaruh oleh perubahan musim.
2.1.8Mata Air
Mata air berasal dari dalam tanah yang muncul ke permukaan tanah
akibat adanya tekanan dalam tanah, sehingga belum terkontaminasi oleh zat-
zat pencemar. (Ibnu, 1997 : 33).
2.1.9 Persyaratan Penyediaan Air Bersih
Pada dasarnya ada dua segi yang harus diperhatikan dalam penyediaan
air bersih, yaitu:
a) Segi Kualitas
Persyaratan kualitas air minum diambil dari SK Menkes RI No.
907/Menkes/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan
kualitas air minum yaitu:
1. Persyaratan fisik
Air bersih tidak berwarna atau jernih. Suhu air bersih harus sejuk,
suhu yang tinggi tidak dapat menghilangkan dahaga, menghambat
reaksi biokimia dan dapat melarutkan zat kimia dalam saluran. Bau
yang terdapat dalam air minum (misal bau amis yang dapat
disebabkan karena tumbuhnya algae) akan menimbulkan kesan
tidak estetis.
2. Parameter kimia
Berkaitan erat dengan sifat racun, mengganggu kesehatan dan
sistem, sebagai indikator pencemaran, dan lain-lain.
3. Parameter biologis
Meliputi mikroorganisme patogen dan non patogen, adanya bakteri
coli sebagai indikator adanya bakteri patogen yang berkaitan
dengan kesehatan manusia.
4. Parameter Radiologis
Muhamad Hibban 21080111140100
II-7
Meliputi radioaktivitas yang merusak sel yang terpapar sinar dan
.
b) Segi Kuantitas
Hal-hal yang harus diperhatikan antara lain :
1. Pemakaian air dalam kondisi apapun. Pemakaian air dibatasi oleh
persediaan air dalam sistem yang telah dibuat dan sering tidak
mencukupi.
2. Kebutuhan air yang diperlukan konsumen untuk beraktivitas.
Jumlah keseluruhan air menentukan besaran system penyediaan air.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemakaian :
Faktor sosial-ekonomi, antara lain: populasi, luas wilayah,
komposisi penduduk, iklim, tingkat pendidikan, tingkat
ekonomi, dan lain-lain.
Faktor teknis: keadaan sistem, penyediaan air bersih itu, antara
lain: kualitas, kuantitas, operasional, perawatan, harga
penggunaan sistem, dan lain-lain.
4. Fluktuasi Penggunaan air
Pemakaian air tiap waktu itu berbeda, hal ini disebabkan perbedaan
kebiasaan hidup dan iklim suatu wilayah. Fluktuasi pemakaian air
dibedakan menjadi 4 macam, yaitu:
Pemakaian harian rata-rata : pemakaian rata-rata dalam 1 hari
atau pemakaian dalam 1 tahun dibagi dengan banyaknya hari
dalam 1 tahun.
Pemakaian harian maksimum (peak day) pemakaian terbanyak
dalam 1 hari.
Pemakaian jam rata-rata: pemakaian air rata-rata dalam 1 jam
atau pemakaian air satu hari dibagi 24 jam.
Pemakaian jam puncak (peak hour): pemakaian terbesar pada
suatu jam dalam 1 hari.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-8
c) Persyaratan Kontinuitatif
Arti kontinuitatif disini adalah bahwa air baku untuk air bersih tersebut
dapat diambil secara terus menerus dengan fluktuasi debit yang relatif
tetap, baik pada musim hujan maupun musim kemarau. Sehingga
persyaratan kontinuitas ini erat sekali hubungannya dengan persyaratan
kuantitas. Fluktuasi debit sumber air adalah sebagai berikut :
1. Pada musim hujan aliran air sungai mungkin mencapai bibir
dinding sungai tetapi pada musim kemarau sungai tersebut sama
sekali tidak berair. Demikian juga sumur dangkal pada musim
hujan akan mengandung air yang cukup banyak dan pada waktu
musim kemarau yang tidak terlalu panjang mungkin sumur tersebut
masih berair, tetapi pada musim kemarau panjang mungkin tidak
berair sama sekali.
2. Pada waktu musim hujan debit mata air cukup besar dan debit ini
akan mengecil pada musim kemarau. Hal ini terjadi karena air
tanah pada musim hujan lebih banyak dari pada musim kemarau,
sehingga permukaan air tanah pada musim hujan lebih tinggi
daripada musim kemarau.
2.2 MODEL TRANSMISI DAN DISTRIBUSI
2.2.1 Tranmisi
Pola pelayanan air bersih kepada penduduk memanfaatkan sistem
gravitasi. Dari sumur dalam, air baku dialirkan menuju ke reservoir.
Dalam hal ini terdapat dua metode jaringan pipa transmisi (pipa yang
mengalirkan air dari sumber ke reservoir atau tempat penampungan),
yaitu:
1. Dengan menggunakan gaya gravitasi
Cara ini digunakan apabila daerah pengambilan sumber air berada
lebih tinggi dari daerah layanan sehingga air dapat dialirkan secara
gravitasi. Keuntungan dari cara gravitasi ini adalah murah dan tidak
membutuhkan banyak biaya.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-9
2. Dengan menggunakan pompa
Cara ini digunakan bila daerah pengambilan sumber air berada lebih
rendah dari daerah pelayanan sehingga air harus dipompa naik agar
dapat melayani permintaan. Jika menggunakan cara ini, terdapat
beberapa kendala antara lain mahal karena terjadi banyak kehilangan
tinggi tekan (headloss) akibat perbedaan tinggi.
Sementara jenis saluran yang digunakan dalam penyaluran
dibedakan menjadi dua, yaitu:
a. Saluran terbuka
Merupakan saluran yang terbuka dan biasanya berukuran besar
untuk mengalirkan air dari sumber menuju reservoir atau
tempat penampungan. Membutuhkan air dengan debit dan
kecepatan yang besar agar tidak terjadi sedimentasi di saluran.
Memiliki kerugian antara lain air dapat menjadi kotor karena
terkontaminasi dan tercampur air buangan, air diambil oleh
masyarakat sekitar sebelum sampai ke reservoir, air tercampur
dengan air irigasi, dll.
b. Saluran tertutup (perpipaan)
Merupakan saluran tertutup atau dalam pipa. Terdiri dari
jaringan pipa primer, sekunder, dan tersier. Memerlukan
perencanaan yang matang dalam penggunaannya, harus
memperhatikan besarnya tekanan, headloss, kecepatan air,
debit, dan elevasi daerah agar air dapat mengalir sampai ke
konsumen sesuai kriteria yang telah direncanakan ( dimensi
pipa, faktor kekasaran, tekanan minimum, dll). Kerugian dari
sistem ini adalah seringnya terjadi kebocoran pipa, terjadi
pencurian air di dalam perjalanan, kurangnya tekanan yang
sampai ke konsumen, dll.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-10
2.2.2 Distribusi
Model pendistribusian yang digunakan untuk menyalurkan air dari
reservoir ke konsumen dapat dibedakan menjadi :
1. Sistem cabang
Gambar 2.1
Sistem ini bekerja dengan baik jika memiliki tekanan yang cukup
untuk sampai ke konsumen terakhir. Dibutuhkan tekanan yang besar.
Kerugian dari sistem ini adalah besarnya headloss yang terjadi.
cocok digunakan untuk daerah yang berpenduduk sedikit dan di kota
linier (kota yang keramaiannya disepanjang jalur utama). Untuk
menambah jaringan dapat langsung menyambung dari pipa primer
dan sekunder selama tinggi tekan masih memenuhi kriteria. Jika
tinggi tekan kurang dapat di gunakan pompa untuk menaikkan
tekanannya.
2. Sistem Grid (Loop)
Gambar 2.2
Muhamad Hibban 21080111140100
II-11
Dalam sistem ini terdapat titik-titik pengambilan air (node) yang
melayani daerah per blok yang kebutuhan airnya sudah diketahui.
Aliran bersifat tertutup. Cocok digunakan untuk daerah yang
pembangunannya sudah direncanakan dan untuk kota yang
keramaiannya konsentris. Jika menggunakan sistem ini dapat
dideteksi titik yang mengalami kebocoran. Terdiri dari jaringan pipa
primer dan sekunder. Tiap titik pengambilan (node) melayani
kebutuhan per blok. Jika tekanan kurang maka digunakan pompa
untuk menaikkannya.
3. Sistem Gabungan
Merupakan gabungan dari keduanya untuk menyempurnakan
pelayanan sehingga konsumen dapat menikmati pelayanan secara
kontinu dan mendapatkan kuantitas air serta kualitas air yang
memenuhi kriteria.
2.3 Kriteria Desain
Dalam sistem penyediaan air bersih suatu daerah yang memenuhi
syarat, air yang ada harus tersedia setiap saat dengan debit dan tekanan
yang mencukupi serta keamanan dan kualitas air sampai ke konsumen.
Maka diperlukan asumsi dasar dalam desain sistem penyediaan air minum
yang dibuat. Kriteria dasarnya mengacu pada kriteria yang sudah ada.
Secara umum kriteria perencanaan yang digunakan dalam perencanaan
sistem penyediaan air bersih meliputi hal-hal sebagai berikut :
1. Penentuan service area atau daerah pelayanan di sesuaikan dengan
kondisi setempat berdasarkan kepadatan penduduk .
2. Service lebel atau penyampaian air ke konsumen
Usaha pelayanan air bersih dilakaukan dengan dua cara yaitu
sambungan rumah dan hidran umum. Ketentuan perbandingan antara
SR dan HU dipertimbangakan sedemkian rupa, dimana faktor recovery
cost merupakan faktor yang perlu dipertimbangkan.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-12
3. Consumplan rate.
Consumplan atau besarnya pemakaian perhari, tergantung jenis
sambungan seperti hidran umum dan sambungan rumah dari kalangan
kota, seperti kota kecil, kota sedang , kota metropolitan.
4. Pelayanan fasilitas non domestik.
Pelayanan air bersih untuk fasilitas non domestik diperhitungkan
besarnya kebutuhan air untuk fasilitas pendidikan, perkantoran, niaga,
maupun fasilitas sosial.
5. Kebocoran atau kehilangan air.
Dalam perencanaan kebocoran ditekankan seminimal mungkin dan
untuk standar kebocoran air diperhitungkan sebesar 20 % dari
kebutuhan rata-rata.
6. Fluktuasi pemakaian air
Pemakaian pada hari maksimum total = ( 1.10 – 1.25 ) x Q total
Pemakaian pada jam puncak = ( 1.75 – 2.00 ) x Q total
7. Pipa distribusi
Pengaliran air bersih kepada penduduk dilakukan dengan jaringan
perpipaan sistem loop, diperhitungkan dapat mengalirkan debit dengan
waktu pengaliran selama 24 jam / hari untuk memenuhi kebutuhan air.
8. Sistem tekanan dan kecepatan aliran dalam pipa
Tekanan statis maksimum sebesar = 60 m. k. a
Tekanan hidrolis sebesar = 15 m. k. a
9. Koefisien kekasaran pipa
Untuk memperhitungkan hidrolis, baik pipa tranmisi air baku, pipa
transmisi atau distribusi, koefisien kekasaran (koefisien Hazen –
William) untuk pipa ialah sebesar 130.
Untuk lebih jelasnya mengenai kriteria perenacaan sistem penyediaan
air minum di daerah pelayanan dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-13
Tabel 2.2 Kriteria Perencanaan Proyek Air Bersih
No Uraian Kriteria Perencanaan
BNA IKK Pedesaan
1. Klasifikasi 20.000 < P < 1 juta 3.000 < P < 20.000 P < 3.000
2. Tingkat
Pelayanan
80% 75 % 60 %
3. Kebutuhan Air
-SR(l/0/h)
-HU (l/o/h)
130
30
100
30
100
30
4. Perbandingan
SR : HU
(80%:20%)
s.d
(100%:0%)
(60%:40%)
s.d
(100%:0%)
(50%:50%) s.d
(100%:0%)
5. Kebutuhan Air
Non Domestik :
-Daerah pantai
-Daerah
pedalaman
(15% – 30%)
(15% – 25%)
10 %
10 %
-
-
6. Kehilangan Air 20% 20 % 20 %
7. Faktor hari
maksimum
1,1 – 1,5 1,1 1,1
8. Faktor jam
puncak
1,6 – 2 1,6 1,6
9. Jumlah SR/jiwa 5 – 7 5 – 7 5 – 7
10. Jumlah HU/jiwa 7 – 100 100 – 200 100 – 200
11. Kapasitas
Reservoir
(17 – 20%)
dari Debit hari
Maksimum
(17 – 20%)
dari Debit hari
Maksimum
(17 – 20%) dari
Debit
hari Maksimum
Muhamad Hibban 21080111140100
II-14
Lanjutan Tabel 2.2 Kriteria Perencanaan Proyek Air Bersih
12 Lama Operasi
- Pompa
- Grafitasi
24
24
12
24
12
24
13 Umur Rencana
- Struktur &
jaringan pipa
- Mekanikal &
Elektrikal
30
10
30
10
30
10
14 Tekanan air
dalam pipa
distribusi
10 – 60 mkl 10 – 60 mkl 10 – 60 mkl
15 Kualitas air Baku mutu
Dep.Kes RI
Baku mutu Dep.Kes
RI
Baku mutu
Dep.Kes RI
(Sumber : Dirjen. PU Cipta Karya.)
2.3.1 METODE PROYEKSI PERTAMBAHAN PENDUDUK
Proyeksi pertumbuhan penduduk sampai akhir tahun perencanaan
merupakan salah satu faktor utama dalam perencanaan teknis sistem
penyediaan air bersih. Analisa proyeksi jumlah penduduk Kecamatan
Weru sampai dengan tahun 2014 dilakukan berdasarkan metode aritmetik,
geometrik dan eksponensial.
1. Metode Aritmetik
Pn = Po + rn
Dimana :
Pn = Jumlah penduduk pada tahun n
Po = Jumlah penduduk pada awal
n = Periode perhitungan
r = Angka pertambahan penduduk
Muhamad Hibban 21080111140100
II-15
2. Metode Geometrik
log Pt = log Pi + Kg (tf – ti)
Kg =
log pf −log pitf −ti
Dimana :
Pt = jumlah penduduk akhir tahun proyeksi
Pi = jumlah penduduk awal tahun proyeksi
Kg = konstanta geometrik
tf - ti = jumlah tahun proyeksi Metode Geometrik
3. Metode Eksponensial
Pn = ern + Po
Dimana :
Pn = Jumlah penduduk pada tahun n
Po = Jumlah penduduk pada awal
n = Periode perhitungan
r = Rasio pertambahan penduduk pertahun
Untuk menentukan metode mana yang dipakai yang perlu diperhatikan
adalah nilai R2 . Semakin besar nilai R2 dan semakin mendekati angka 1
maka metode itulah yang digunakan.
2.3.2 PROYEKSI KEBUTUHAN AIR
Proyeksi kebutuhan air sangat tergantung pada pertambahan
penduduk, perkembangan kota dan fasilitas-fasilitas yang diperkirakan
akan ikut berkembang pula. Penggolongan kebutuhan air berdasarkan
kelompok pemakaian dan kebutuhannya :
Muhamad Hibban 21080111140100
II-16
1. Kebutuhan air untuk kebutuhan domestik
Kebutuhan air domestik adalah produk dari sejumlah populasi yang
dilayani dan unit pemakaian air domestik. Jumlah populasi yang
dilayani adalah produk dari total populasi di area pelayanan dan faktor
yang mempercepat persentase dari populasi yang berhubungan dengan
system distribusi. Unit kebutuhan air domestik adalah kuantitas air
untuk penggunaan domestik yang diambil dari jaringan oleh
konsumen individu. Unit kebutuhan air biasanya dinyatakan dalam
l/org/hr. Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan air domestik
antara lain :
a) Pendapatan
b) Kebiasaan sosial-budaya
c) Tipe dari sambungan air
d) Karakteristik air, seperti kuantitas, kualitas dan harga
e) Tersedianya sumber alternatif
Faktor paling penting untuk menentukan kebutuhan air yang akan
datang adalah : persentase converage populasi dari system penyediaan
air, pertumbuhan populasi dan tipe sambungan pelayanan. Bila dilihat
dari dari banyaknya dan kepadatan penduduk serta fasilitas-fasilitas
yang tersedia maka Kecamatan Weru termasuk kota kecil. Dibawah
ini terlampir kebutuhan air domestik rata-rata sesuai dengan jumlah
penduduk atau jenis kotanya.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-17
Tabel 2.3 Kriteria Penyediaan Air minum
No Jenis Kota Jumlah Penduduk (jiwa) Kebutuhan Air Domestik
Rata-rata (l/org/hr)
1
2
3
4
5
Metropolitan
Kota Besar
Kota Sedang
Kota Kecil
Kota Kecamatan
Po > 1.000.000
500.000 < Po < 1.000.000
100.000 < Po < 500.000
20.000 < Po < 100.000
Po < 20.000
190
170
150
130
100
(Sumber : Dirjen Cipta Karya)
Macam-macam sambungan PDAM pada rumah pelanggan adalah
sebagai berikut :
Sambungan Rumah Langsung
Sambungan rumah (SR) digunakan oleh penduduk yang menempati
rumah permanen dan semipermanen, dengan asumsi:
- Pada umumnya rumah permanen dan semipermanen
beranggotakan 5 orang.
- Asumsi kebutuhan air rata-rata sebesar 120 l/org/hr.
Hidran Umum
Hidran Umum (HU) disediakan untuk masyarakat yang menempati
rumah nonpermanen. Kebutuhan air untuk dapat hidup dengan
layak dan hiegenis adalah 30 l/unit/hr. Jumlah inilah yang dijadikan
acuan didalam pelayanan kebutuhan air melalui hidran umum.
Tabel 2.4 Standar Kebutuhan Air Domestik
(Sumber : Dirjen Cipta Karya)
Muhamad Hibban 21080111140100
Jenis Kebutuhan Standar
Sambungan Langsung
Sambungan Halaman
Kran Umum
100 -200 l/org/hr
40 – 100 l/org/hr
20 -40 l/org/hr
II-18
2. Kebutuhan air untuk kebutuhan non domestik
Pemakaian air non-domestik meliputi pemakaian air untuk komersial,
pemakaian air untuk sekolah, rumah sakit, lempat ibadah, fasilitas
pedagangan dan industri serta prasarana umum lainnya. Pemakaian
air non-domestik kemungkinan dari 20% - lebih dari 100% dari
pemakaian air.
Masyarakat membutuhkan air dalam jumlah yang berbeda-beda pada
setiap waktu. Hal ini menyebabkan terjadinya fluktuasi pemakaian air.
Dan besarnya pemakaian air tersebut dipengaruhi oleh :
a. Kebiasaan penduduk
b. Besarnya kelengkapan kota
c. Suhu atau cuaca
d. Standar Kebutuhan Air Non Domestik
Tabel 2.5 Standar Kebutuhan Air Non Domestik
Jenis Kebutuhan Standar
Perkantoran
Pasar
Daerah komersil
Hotel
SD ,SMP
SLTA
Rumah Sakit
Tempat Ibadah
Terminal
40 -80 l/org/hr
1.200 l/org/hr
6.000 l/org/hr
70 – 150 l/org/hr
30 – 50 l/org/hr
80 l/org/hr*)
200-250 l/bed/hr
200 l/m2/hr
100 – 150 l/bus/hr
(Sumber : Dirjen Cipta Karya)
Mengenai fluktuasi pemakaian air terdapat empat macam pengertian,
yaitu:
Muhamad Hibban 21080111140100
II-19
1. Pemakaian sehari rata-rata (Qavg-day), pemakaian rata-rata
dalam sehari dan pemakaian setahun dibagi 365 hari.
2. Pemakaian sehari terbanyak (Qmax-day), pemakaian terbanyak
dalam satu hari dalam setahun.
3. Pemakaian sejam rata-rata (Qavg-hour), pemakaian rata-rata
dalam satu jam atau pemakaian satu hari dibagi 24 jam.
4. Pemakaian sejam terbanyak (Qmax-hour), pemakaian sejam
terbesar dalam sehari.
Faktor maksimum harian menyatakan perbandingan antara Qmax-day
terhadap Qavg-day, digunakan dalam sistem transmisi yaitu untuk
menentukan kapasitas maksimum harian. Kemudian Qmax-day ini
digunakan sebagai acuan dalam penentuan dimensi pipa transmisi dan
instalasi serta pengolahan air baku.
Besarnya faktor maksimum harian pada setiap harinya tidak sama., hal
ini disebabkan karena dipengaruhi oleh suhu. Harga faktor maksimum
harian pada:
Daerah tropis = 1,1-1,5
Daerah empat musim = 1,4-1,7
Faktor maksimum jam (fp) menyatakan perbandingan antara Qavg-
hour terhadap Qavg-day digunakan dalam sistem distribusi yaitu
untuk menentukan kapasitas maksimum jam. Qmax-hour digunakan
sebagai acuan dalam penentuan dimensi pipa distribusi. Besarnya
faktor maksimum jam dipengaruhi oleh pemakaian secara bersamaan
oleh penduduk. Sehingga harga faktor maksimum jam pada:
Daerah tropis = 1,5-2 ,5
Daerah empat musim = 1,7-3
Muhamad Hibban 21080111140100
II-20
Berdasarkan Draft Guidelines For Design and Construction of Public
Supply System In Indonesia, faktor maksimum (fh) untuk kota kecil
sebesar 1,3, untuk kota sedang bernilai 1,5, dan untuk kota besar
bernilai 2,0.
2.3.3 Kebocoran
Dari tugas dan pengalaman yang luas, itu diketahui bahwa kuantitas
air sering hilang baik karena kebocoran atau terbuang di system distribusi
dan di instalasi domestik. Di persiapan proyeksi pemakaian air, kebocoran
adalah salah satu criteria dasar desain.
Itu harus disadari bahwa semua air yang hilang karena kebocoran dan
terbuang telah diproduksi, dipompa, ditrasportasikan dan didistribusikan
tanpa menghasilkan pendapatan untuk organisasi penyediaan air.
Persentase kebocoran antara 10 % - 60 % dari total penyediaan tergantung
dari kondisi tanah daerah tersebt dan tergantung umur dan operasi dan
pemeliharaan system distribusinya.
2.3.4 Fluktuasi Kebutuhan Air
Masing-masing komponen individu dari system penyediaan air harus
didesain supaya dapat sesuai dengan criteria desain dibawah kondisi aliran
maksimum yang diharapkan oleh semua elemen diakhir periode desain.
Bermacam-macam komponen dari system kemungkinan atau tidak
menjadi subjek untuk fluktuasi kebutuhan air. Derajat suatu komponen
adalah subjek untuk fluktuasi kebutuhan tergantung pada lokasi dari
elemen pada total system penyediaan air. Secara umum, fluktuasi
kebutuhan dibedakan secara musiman, bulanan, mingguan, harian, per
jam, atau seketika itu juga. Faktor yang pasti biasanya digunakan pada
desain system distribusi yang menyatakan hasil bagi dari aliran yang
berlaku di waktu dan rata-rata kondisi aliran.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-21
Pada jalan ini factor-faktor yang berbeda kemungkinan menegaskan
pernyataan kebutuhan harian sampai rata-rata kebutuhan harian, kebutuhan
per jam sampai rata-rata kebutuhan per jam.
Perkalian antara factor maksimum harian dengan factor maksimum
jam disebut factor peak (sebagai catatan bahwa pernyataan factor peak
kadang-kadang beda penggunaannya).
2.3.5 PERPIPAAN
Penjelasan ini digunakan sebagai pedoman dalam merencanakan
jaringan pipa, misalnya untuk pemasangan sampai penyelesaian yang bisa
dilakukan dengan cepat bila timbul masalah. Masalah-masalah yang sering
terjadi antara lain mengenal debit aliran, kecepatan aliran dan tekanan
pada pipa. Berikut ini dasar-dasar dan kriteria perencanaan untuk
perpipaan yang dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu :
Perpipaan transmisi yang berfungsi untuk mengalirkan air dari sumber
ke reservoir atau pengolahan air.
Perpipaan distribusi yang berfungsi untuk mengalirkan air reservoir
distribusi sampai di sambungan pelanggan.
1. BAHAN PIPA
Bahan pipa yang akan dipergunakan dipilih dengan beberapa faktor
pertimbangan antara lain :
Diameter
Tekanan
Kondisi tanah / topografi
Kualitas air
Kemudahan pemasangan
Selain itu ada juga faktor harga, ketahanan / keawetan dan kemudahan
untuk mendapatkan pipa tersebut akan dipertimbangkan. Berdasarkan
Muhamad Hibban 21080111140100
II-22
faktor-faktor di atas, maka diusulkan untuk mempergunakan pipa
seperti di bawah ini :
Tabel 2.6 Usulan Bahan Pipa Sesuai dengan Diameter
Kondisi Tekanan Kerja
(M)
Diameter (mm)
50 80-100 150 200
Tertanam 100
>100
PVC
GIP
PVC
STEEL/GIP
PVC
STEEL/GIP
AC
STEEL
Tak Tertanam - GIP STEEL/GIP STEEL/GIP STEEL
(Sumber : Dirjen Cipta Karya 1999)
2. KOEFISIEN KEKASARAN PIPA
Untuk memperhitungkan hidrolis, baik pipa tranmisi air baku, pipa
tranmisi atau distribusi, koefisien kekasaran (koefisien Hazen-
William) yang diperlukan tergantung pada jenis dan kondisinya. Dan
besarnya terlihat pada tabel berikut :
Tabel 2.7 Harga koefisien kekasaran pipa
NO JENIS PIPA C
1 AC 130
2 DUCTILE, COST IRON, GIP 120
3 PVC 140
4 DICL, MSCL 130
(Sumber : Dirjen Cipta Karya 1999)
a. Karasteristik Pipa Distribusi
Pipa distribusi adalah pipa yang dimulai dari reservoir distribusi,
tower distribusi, atau pipa distribusi yang mensuplai air minum di
daerah pelayanan. Pipa distribusi terdiri dari distribusi jaringan
Muhamad Hibban 21080111140100
II-23
pipa utama dan distribusi cabang dari pipa utama dan
menghubungkannya dengan pipa pelayanan.
Karakteristik pipa distribusi berdasarkan materialnya :
1. Pipa Besi Cor (didalam semen)
Keuntungannya :
1) Intensive dan tahan karat.
2) Mudah dipotong.
3) Sambungan mekanisnya flexibel,luas, dan mudah untuk
disambung.
Kerugiannya :
1) Kurang kuat terhadap gangguan.
2) Berat.
3) Memerlukan Perlindungan khusus pada saat melepas
sambungan.
4) Permukaan dan sambungan mudah terkorosi pada daerah
yang tinggi kandungan humusnya.
(Ishibashi.1978)
2. Ductile cast iron pipe
Keuntungannya :
1) Intensive dan tahan karat.
2) Kuat terhadap gangguan.
3) Sambungan mekanisnya flexibel, luas.
4) Mudah untuk disambung .
5) Banyak jenis sambungannya.
Kerugiannya :
1) Berat
2) Memerlukan Perlindungan khusus pada saat melepas
sambungan.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-24
3) Membutuhkan lining dibagian luar pada daerah berhumus.
4) Pipa dengan ukuran yang besar sangat tidak mungkin
untuk diperbaiki dari dalam.
(Ishibashi.1978)
3. Pipa baja (lining pipe)
Keuntungannya :
1) Intensive (tegangan dan lekukan).
2) Kuat terhadap gangguan.
3) Sambungan mudah untuk dilepaskan dengan pengelasan.
4) Bersinar.
5) Pembuatannya mudah.
Kerugiannya :
1) Membutuhkan temperatur yang tinggi untuk memperluas
sambungan atau melenturkan sambungan.
2) Kurang kuat terhadap korosi akibat listrik.
3) Membutuhkan banyak waktu untuk mengelas dan lining,
sulit untuk membangunnya didaerah mata air.
4) Flexibilitasnya besar (pipa dengan ukuran besar).
(Ishibashi.1978)
4. Pipa semen asbes
Keuntungannya :
1) Ketahanannya terhadap korosi dan korosi listrik sangat
baik.
2) Sambungannya flexibel dan luas.
3) Bersinar dan mudah disusun.
4) Kekasaran didalamnya tidak berubah.
5) Murah.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-25
Kerugiannya :
1) Kekuatannya kurang terhadap pemotongan.
2) Memerlukan perlindungan khusus pada saat melepas
sambungan.
3) Kurang kuat terhadap gangguan.
4) Mudah terkikis oleh air dan tanah.
(Ishibashi.1978)
5. PVC
Keuntungannya :
1) Ketahanannya terhadap korosi dan korosi listrik sangat
baik
2) Bersinar, mudah disusun.
3) Penyambungan dapat dilakukan dengan menggunakan
lem.
4) Kekasaran didalamnya tidak berubah.
5) Murah.
Kerugiannya :
1) Tidak tahan panas, sinar ultraviolet, dan endapan organik
2) Menyebabkan kebakaran pada endapan semen.
3) Memerlukan suhu yang cukup dalam memperluas dan
melenturkan sambungan.
4) Kurang kuat terhadap suhu yang rendah.
(Ishibashi.1978)
Untuk pipa distribusi, maka pemilihannya harus berdasar pada:
Keamanannya terhadap tekanan dari dalam
Keamanannya terhadap tekanan dari luar
Diameter pipa harus cukup
Cocok untuk memenuhi kebutuhan
Muhamad Hibban 21080111140100
II-26
Kemungkinan pelaksanaannya sesuai dengan lingkungan
Tidak berpengaruh buruk terhadap kualitas air
(Ishibashi.1978)
b. Reservoir
Macam reservoir menurut Dirjen Cipta Karya
Reservoir dapat diletakkan di bermacam-macam tempat yaitu:
a) Reservoir di instalasi pengolahan air
Reservoir ini terletak antara supply (instalasi pengolahan air)
dan demand (stasiun pompa). Reservoir ini juga digunakan
untuk proses backwash dan kebutuhan internal. Di reservoir ini
juga dilakukan klorinasi dan terdiri dari dua kompartemen.
b) Reservoir di akhir sistem transmisi
Tanpa menggunakan reservoir pada akhir sistem transmisi,
debit pada transmisi harus mengikuti kebutuhan konsumen dan
akan terjadi fluktuasi. Dengan menggunakan reservoir debit air
akan konstan.
c) Reservoir di dekat konsumen
Reservoir yang diletakakan di dekat konsumen akan
menyebabkan hal-hal seperti berikut:
o Terjadi fluktuasi pemakaian air.
o Potensial terjadi kontaminasi pada air distribusi karena
adanya aliran balik.
(Zwan, 1989)
Muhamad Hibban 21080111140100
II-27
3. GARIS TEKANAN (HGL) DAN GARIS GRADIEN ENERGI (EGL)
Garis tekanan merupakan jumlah dari tinggi tekanan dan elevasi
diukur dari sumbu pipa. garis tekanan terletak dibawah garis tenaga
sebesar tinggi kecepatan dalam pipa. Apabila disepanjang pipa di
sambung dengan tabung tegak lurus terbuka, dalam kapasitas lebih
besar ini dapat dianalogikan sebagai reservoir atau dapat pula sebagai
kran dalam sambungan rumah, maka zat cair dalam pipa akan naik
dalam tabung atau reservoir atau keran tersebut. Garis- garis yang
menghubungkan permukaan zat cair dalam media-media tersebut
adalah garis tekanan. Berlainan dengan garis tekana yang menurun
secara teratur kearah aliran. Garis tekanan dapat naik pada tampang
yang diperbesar layaknya sebuah reservoir. Jika tinggi kecepatan
sangat kecil dibandingkan tinggi tekanan maka biasanya tinggi
kecepatan diabaikan dan garis tekanan dan garis energi akan
berhgimpit menjadi satu.
Pengaliran lewat pipa disini, dimaksudkan untuk pipa hubungan seri,
dengan aliran “Steady Uniform Flow”. Sedangkan kehilangan energi
pada pipa dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :
a. Mayor losses (pada pipa)
b. Minor losses (pada perubahan pipa, belokan, dsb).1
Penggambaran sketsa EGL dan HGL seperti pada gambar 3.1
1 Ir.Soeryono.1985. Hidrolika II
Muhamad Hibban 21080111140100
II-28
Gambar 2.3 Sketsa EGL dan HGL pada Saluran Tertutup
Perhitungan debit yang lewat pada pipa adalah :
H=∑i=1
n
hf i=hf 1+hf 2+hf 3+. ..+hf n
dimana : H = beda tinggi muka air di hulu dan di hilir pipa
hf i = kehilangan energi ke-i
Maka perhitungannya adalah :
hf 1=X 1×(V 1 )2
2 g , misal : X1=
fx1
D (headloss pada pipa)
hf 2=X2×(V 1)2
2 g
hf 3=X3×(V 1)2
2 g
hf n=Xn×(V 1)2
2 g
Muhamad Hibban 21080111140100
II-29
Semua kehilangan energi dibuat dalam koefisien X1 , X2 , .. . , Xn
dikalikan dengan
(V )2
2 g . Hubungan antara V 1 ,
V 2 , V 3 dan seterusnya
adalah Q=A1×V 1=A2×V 2=A3×V 3 dan seterusnya.
V 2=A1×V 1
A2
=0. 25×(D1)2×V 1
0 .25×(D2 )2=[ D1
D2]2
×V 1=m1×V 12
V 3=A1×V 1
A3
=0 .25×(D1 )2×V 1
0 . 25×(D3)2=[ D1
D3]2
×V 1=m2×V 1
D adalah diameter pipa yang telah diketahui, maka total Headlossnya
adalah
H=∑i=1
n
X1×(V 1)2
2 g
Untuk menghitung tinggi air pada pipa kaca vertikal, hampir sama
seperti tersebut di atas, yaitu elevasi muka air di hulu pipa (reservoir
atas) dikurangi kehilangan energi dari awal sampai pada pipa kaca
vertikal.
Kehilangan energi pada masing-masing tempat (pipa hubungan seri)
dapat dikategorikan menjadi dua jenis, yaitu :
Mayor Losses (kehilangan energi primer)
Disebabkan oleh gesekan dengan dinding pipa3
Gambar 2.4 Kehilangan Energi Primer Akibat Gesekan2 Ir.Soeryono.1985. Hidrolika II3 Ir.Soeryono.1985. Hidrolika II
Muhamad Hibban 21080111140100
II-30
Berdasarkan persamaan Bernoulli pada titik 1 dan 2 :
Z1+P1
γ+
V12
2 g=Z2+
P2
γ+
V22
2 g
Tabel 2.7 Perbandingan Titik 1 dan 2 pada Mayor Losses
Titik Kecepatan
Air
Tinggi
Elevasi
Tinggi
Tekan
Tinggi
Kecepatan
Penampang Energi
Losses
1 1V Z1 P1
γ
V12
2g
Z1 -
2 V 2 2Z P2
γ
V22
2g
Z2 -
Sehingga akan didapat :
Rumus :
hf = f ×LD
×V 2
2g 4
Dimana : hf = kehilangan energi
f = koefisien gesekan dinding pipa
D = diameter pipa
V = kecepatan aliran dalam pipa
Nilai f didapat dari diagram Moody, dengan terlebih dahulu dihitung
bilangan Reynoldnya (Re). Sehingga dapat ditentukan nilai f dari
(Re,kD )
.
4 Ir.Soeryono.1985. Hidrolika II
Muhamad Hibban 21080111140100
II-31
Rumus :
Re=V ×Dv
Dimana : V = kecepatan aliran dalam pipa
D = diameter
v = kekentalan zat cair
Minor Losses (kehilangan energi sekunder)
Kehilangan energi sekunder ini dapat disebabkan oleh beberapa
hal, yang dapat dikategorikan sebagai berikut:
1. Kehilangan energi pada awal pipa
Rumus : hf =k× V 2
2 g 5
Dimana : k = 0.5 untuk bentuk persegi/tegak
k = 0.05 untuk bentuk yang dibulatkan
Gambar 2.5 Sketsa EGL dan HGL pada awal pipa persegi/tegak
Gambar 2.6 Sketsa EGL dan HGL pada awal pipa yang dibulatkan
5 Ir.Soeryono.1985. Hidrolika II
Muhamad Hibban 21080111140100
II-32
2. Kehilangan energi pada ujung pipa (akhir)
Rumus : hf =1. 0×
V12
2 g 6
Gambar 2.7 Sketsa EGL dan HGL pada ujung pipa
3. Kehilangan energi pada perubahan pipa (besar ke kecil)
Rumus : hf =k×
(V 12−V
22)
2 g
Gambar 2.8 Sketsa EGL dan HGL pada penyempitan pipa
Jika aliran dalam pipa adalah steady uniform flow, maka berlaku
persamaan kontinuitas, yaitu :
Q=V k×Ak=V 2×A2 , sehingga : V k=
A2×V 2
Ak
=V 2
Ck
dimana : hf =
(V k2−V
22)
2 g
6 Ir.Soeryono.1985. Hidrolika II
Muhamad Hibban 21080111140100
II-33
sehingga : hf =
[V 2
Ck
−V 2]2
2 g=[ 1
Ck
−1]2
×V
22
2 g
jika : [ 1Ck
−1]2
=k
maka :
hf =k×V
22
2 g , dan nilai k tergantung
A2
A1
4. PEMASANGAN PIPA
1. Pipa Transmisi
Penanaman Pipa
Perpipaan transmisi sedapat mungkin dipasang di dalam
tanah. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi kemungkinan
rusaknya pipa secara fisik baik oleh tumbuhnya pohon atau
kerusakan fisik lainnya. Kedalaman penanaman pipa dihitung
dari permukaan tanah terhadap bagian atas pipa bergantung
kepada kondisi lapangan. Untuk kondisi lapangan biasa
ditentukan minimum 50 cm, sedangkan pipa yang dipasang di
bawah jalan ditentukan 100 cm. Secara terperinci kedalaman
pemasangan pipa ini disajikan pada tabel berikut :
Tabel 2.8 Kedalaman Penanaman Pipa
Kondisi Penanaman Pipa Kedalaman (cm)
Kondisi biasa
Dibawah jalan :
- Biasa
- Raya
80
100
120
Muhamad Hibban 21080111140100
II-34
(Sumber : Dirjen Cipta Karya 2000)
Perlengkapan Pipa
a) Air Valve
Air valve berfungsi untuk melepaskan / mengeluarkan
udara dari dalam pipa, biasa dipasang di titik tertinggi
pada jalur pipa. Untuk jalur pipa yang relatif datar di
mana dipasang dua buah valve, maka perlengkapan ini
diletakkan dekat gate / stop valve yang lebih tinggi.
Tipe air valve yang digunakan dapat berupa single
orifice ataupun double orifice. Pada jalur pipa yang
berdiameter lebih dari 400 mm, air valve yang dipasang
adalah tipe double orifice. Selain itu hal lain yang perlu
diperhatikan adalah bahwa air valve ini harus dipasang
di tempat yang lebih tinggi dari elevasi muka air tanah
tertinggi, untuk mencegah kemungkinan masuknya air
tanah ke dalam pipa. Pemasangan air valve ini
dilengkapi dengan gate valve yang diperlukan saat
maintenance / perbaikan.
b) Penguras
Perlengkapan ini berfungsi untuk menguras atau
mengeluarkan kotoran atau endapan yang ada di dalam
pipa, biasa dipasang pada jalur pipa di tempat / titik
paling rendah dan pada jembatan pipa.
Selain itu pada jalur pipa yang relatif datar, penguras
perlu juga dipasang pada setiap jarak 1000 m.
Dimensi / diameter penguras yang dipilih,
dipertimbangkan berdasarkan kemungkinan banyaknya
endapan yang perlu dikeluarkan. Biasanya diameter
penguras ini antara (0,25 – 0,5) dari diameter pipanya.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-35
c) Stop Valve
Stop valve perlu dipasang pada jalur pipa transmisi
setiap jarak maksimum 2000m, hal ini dimaksudkan
untuk mengisolasi segment pipa tersebut yang
diperlukan saat maintenance / perbaikan. Gate valve ini
biasanya dipasang sebelum dan setelah jembatan pipa,
siphon dan penyeberangan jalan pipa.
d) Fitting / Blok Beton
Fitting – fitting pipa (bend, tee, coupling, dan lain-lain)
disediakan dan dipasang pada pipa jalur transmiasi
sesuai dengan keperluan. Juga suatu penahan dari blok
beton diperlukan pada setiap perubahan jalur atau
diameter percabangan pipa transmisi, serta peletakan
katup – katup (valves).
2. Pipa Distribusi
a. Galian Pipa
Perpipaan induk distribusi sedapat mungkin akan dipasang di
dalam tanah. Kedalaman tanah penutup pipa minimum
ditentukan 80 cm pada kondisi biasa dan 100 cm untuk pipa
di bawah jalan. Untuk kemudahan pemasangan dan
pemeriksaan perpipaan ini dipasang pada sepanjang pinggir
jalan yang diperlukan. Secara terperinci ketebalan lapisan
penutup pipa sesuai kondisi lapangan dapat dilihat pada tabel
berikut :
Tabel 2.9 Tabel Penutup Pipa
Kondisi Tebal Penutup Pipa (cm)
50 80 100 150
Kondisi biasa
Di bawah jalan
80
100
80
100
80
100
80
100
Muhamad Hibban 21080111140100
II-36
(Sumber : Dirjen Cipta Karya 2000)
b. Air Valve
Kecuali pada jembatan pipa dan pada jalur distribusi utama
yang relatif panjang, pada umumnya peralatan ini tidak
diperlukan pada perpipaan distribusi. Hal ini disebabkan
karena selain pada umunya jalur pipa tidak terlalu panjang,
juga sambungan rumah dapat berfungsi sebagai pelepas udara
yang ada di dalam pipa.
c. Penguras
Perlengkapan penguras diperlukan untuk mengeluarkan
kotoran / endapan yang ada di dalam pipa. Biasa dipasang di
tempat yang paling rendah pada perpipaan distribusi pada
jembatan pipa. Sehubungan dengan diperlukannya
perlengkapan pilar (fire) hydrant yang dipasang di lokasi -
lokasi tertentu, maka perlu dipertimbangkan juga penggunaan
pillar hydrant ini sebagai penguras.
d. Pillar / Fire Hydrant
Unit ini perlu disediakan pada perpipaan distribusi sebagai
sarana pengambilan air yang diperlukan pada terjadinya
kebakaran. Biasa ditempatkan pada tempat – tempat yang
menjadi pusat keramaian atau kegiatan. Unit pillar hydrant ini
pada umumnya dipasang pada setiap interval jarak 300 m,
atau bergantung pada kondisi daerah dan kepadatan
bangunannya. Diameter pipa distribusi di mana unit pillar ini
disambungkan minimum 80 mm.
e. Stop / Gate Valve
Perlengkapan ini diperlukan untuk melakukan pemisahan
atau untuk melokalisasi suatu blok pelayanan pada jalur pipa
tertentu untuk suatu saat nanti berguna pada saat
Muhamad Hibban 21080111140100
II-37
maintenance. Biasanya gate valve ini dipasang pada setiap
percabangan pipa.
f. Fitting
Unit ini digunakan pada jalur pipa yang tedapat lengkungan
yang memiliki radius sangat besar.
g. Peralatan Kontrol Aliran
Apabila dianggap perlu, pada setiap jarak 200 – 300 m di
jalur pipa transmisi harus dipasang peralatan kontrol untuk
menanggulangi kemungkinan terjadinya clogging atau
penyumbatan dalam pipa akibat kotoran yang mengendap.
h. Jalur Pipa Sekunder / Tersier
Sambungan rumah / sambungan ke bangunan lain tidak boleh
dilakukan terhadap pipa induk distribusi yang lebih besar dari
150 mm. Untuk itu diperlukan pipa sekunder / tersier yang
berukuran 80 mm atau 50 mmyang dipasang sejajar (sesuai
dengan keperluan) dengan diameter induk tadi untuk tempat
pemasangan sambungan rumah tersebut. Apabila pada kedua
tepi jalan, posisi bangunan rumah cukup rapat, maka
diperlukan pemasangan pipa sekunder / tersier di kedua tepi
jalan tersebut, untuk mengurangi kemungkinan banyaknya
kebocoran yang sering terjadi pada penyebaran pipa akibat
pecahnya pipa tersebut.
2.3.6 Sistem Pemompaan
1. Tujuan Pemompaan
Pada sistem penyediaan air bersih, pompa digunakan dalam :
a) Intake
b) Sumur
c) Instalasi pengolahan air
d) Sistem distribusi air bersih
Muhamad Hibban 21080111140100
II-38
2. Faktor Design Pompa
Dalam menentukan jenis pompa yang dibutuhkan, maka perlu
diketahui tentang :
a. Kuantitas air per unit pompa.
b. Head pompa, dengan menggunakan rumus :
Head total = suction head + delivery head + friction loss
Friction loss adalah kehilangan tenaga dari inlet, belokan pipa
(bend), pompa dan outlet. Kehilangan tenaga terbesar berasal dari
jalur perpipaan.
1. Daya pompa, dengan persamaan :
S = 0,163 QH (KWatt)
e
Dimana: S = daya pompa (KWatt)
Q = kuantitas atau debit air (m3/detik)
H = head total (m)
e = efisiensi pompa (antara 70% – 80 %)
2. Daya hidraulik adalah daya yang dimasukkan ke dalam air oleh rotor
atau torak pompa sehingga air tersebut dapat mengalir.
Nh= 0.163 x Q x H x γ
Dimana: H = tinggi angkat total (m)
Q = kasitas pompa (m3/menit)
γ = berat spesifik (kg/liter)
Daya poros pompa (brake horse power) adalah daya yang harus
dimasukkan ke dalam poros pompa.
Np = Nh/η p
Dimana: Nh = daya hidraulik pompa (Kwatt)
η p = efisiensi pompa
Muhamad Hibban 21080111140100
II-39
Daya motor penggerak pompa (Nm) harus lebih besar dari pada daya
poros pompa, kelebihannya tergantung pada jenis motor dan
hubungan poros pompa dengan poros motor.
Nm = Np x (1+A)/( η p x η k )
Dimana: Np = daya poros pompa (KWatt)
η p = efisiensi pompa
A = faktor yang bergantung jenis motor
0,1 sampai 0,2 untuk motor listrik
0,2 untuk motor bakar besar
0,25 untuk motor bakar kecil
η k = efisiensi hubungan poros, dengan nilai:
1 untuk poros yang dikopel langsung
Untuk menentukan besarnya efisiensi pompa dapat dilihat pada grafik
berikut ini:
Gambar 2.1 Grafik Efisiensi Pompa
3. Hubungan Antara Pompa Dan Sistem Distribusi Air
Hubungan ini terlihat pada perencanaan dan pengoperasian pompa.
Design pompa harus sesuai, agar dapat dioperasikan pada kapasitas
yang telah direncanakan. Pompa harus efisien dan menguntungkan,
dimana membutuhkan energi konsumsi rendah untuk kuantitas
pengaliran dan dalam jangka waktu pengoperasian yang lama.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-40
Walaupun demikian, muatan pompa akan berubah seiring dengan
variasi kebutuhan air, terutama pada pemompaan secara langsung.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian pompa pada
sistem perpipaan adalah:
a. Ketika kebutuhan air meningkat, aliran air dalam pompa akan
meningkat dan pada waktu yang sama head pompa akan menurun.
b. Ketika kebutuhan air menurun, aliran pompa secara bertahap juga
menurun dan secara simultan head pompa akan naik.
c. Untuk mengatasi kedua permasalahan tersebut, diperlukan
fasilitas lain untuk menaikkan atau menurunkan head tersebut dan
menyesuaikannya dengan variabel kecepatan pompa.
(Tambo, 1999)
2.4 Kerangka Pemikiran
Upaya untuk mencapai target MDG’s dalam penyediaan dan
pengembangan air minum yaitu kapasitas produksi menjadi 155.000
l/detik, dan cakupan pelayanan 80 % (perkotaan) dan 40 % (pedesaan)
pada tahun 2015. Komitmen global ini harus di upayakan terus untuk dapat
mengurangi separuh dari jumlah penduduk yang belum mendapatkan
pelayanan air minum dapat segera terwujudkan.
Dengan mendapatkan data yang diperoleh, maka akan dapat diketahui
cara pembentukan Sistem Penyediaan Air Minum dengan mekanisme
sebagai berikut:
Muhamad Hibban 21080111140100
II-41
KERANGKA PEMIKIRAN:
Muhamad Hibban 21080111140100
Mulai
Pelaksanaan survey diKecamatan Nogosari
Pengumpulan Data: Data kependudukan
Tingkat kebutuhan air minum
RUTRK Boyolali.
Peta wilayah Kabupaten Boyolali
Evaluasi kondisi eksisting: Sumber air baku
Kapasitas produksi
Sistem transmisi dan reservoir
Sistem distribusi
Daerah dan tingkat pelayanan
Analisis Data SPAM: Menghitung proyeksi penduduk
Menghitung kebutuhan air minum
Menghitung kapasitas produksi air dalam kurun waktu tahun proyeksi
Menentukan alternatif sistem pengaliran air
DESAIN SPAM Pembangunan sumber air baku
Pemasangan pipa transmisi
Pengadaan sambungan rumah
Pengadaan water meter
Pemasangan sistem distribusi
Pemasangan pipa distribusi
II-42
2.5 Program yang digunakan dalam Sistem Penyediaan Air Minum2.5.1 Epanet
Epanet adalah program komputer yang menggambarkan simulasi
hidrolis dan kecenderungan kualitas air yang mengalir di dalam jaringan
pipa. Jaringan itu sendiri terdiri dari Pipa, Node (titik koneksi pipa),
pompa, katub, dan tangki air atau reservoir. EPANET menjajaki aliran air
di tiap pipa, kondisi tekanan air di tiap titik dan kondisi konsentrasi bahan
kimia yang mengalir di dalam pipa selama dalam periode pengaliran.
Sebagai tambahan, usia air (water age) dan pelacakan sumber dapat juga
disimulasikan. EPANET di design sebagai alat untuk mencapai dan
mewujudkan pemahaman tentang pergerakan dan nasib kandungan air
minum dalam jaringan distribusi. Juga dapat digunakan untuk berbagai
analisa berbagai aplikasi jaringan distribusi. Sebagai contoh untuk
pembuatan design, kalibrasi model hidrolis, analisa sisa khlor, dan analisa
pelanggan. EPANET dapat membantu dalam memanage strategi untuk
merealisasikan qualitas air dalam suatu system. Semua itu mencakup:
1. Alternatif penggunaan sumber dalam berbagai sumber dalam satu
sistem
2. Alternatif pemompaan dlm penjadwalan pengisian/pengosongan
tangki.
3. Penggunaan treatment, misal khlorinasi pada tangki penyimpan
4. Pentargetan pembersihan pipa dan penggantiannya.
Dijalankan dalam lingkungan windows, EPANET dapat terintegrasi
untuk melakukan editing dalam pemasukan data, running simulasi dan
melihat hasil running dalam berbagai bentuk (format), Sudah pula
termasuk kode-kode yang berwarna pada peta, tabel data-data, grafik, serta
citra kontur.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-43
2.5.2 ArcGIS
ArcGIS adalah paket perangkat lunak yang terdiri dari produk
perangkat lunak sistem informasi geografis (SIG) yang diproduksi oleh
Esri.
ArcGIS meliputi perangkat lunak berbasis windows sebagai berikut:
ArcReader, yang memungkinkan pengguna menampilkan peta yang
dibuat menggunakan produk ArcGIS lainnya;
ArcGIS Desktop, memiliki tiga tingkat lisensi:
o ArcView, yang memungkinkan pengguna menampilkan data
spasial, membuat peta berlapis, serta melakukan analisis spasial
dasar;
o ArcEditor, memiliki kemampuan sebagaimana ArcView dengan
tambahan peralatan untuk memanipulasi berkas shapefile dab
geodatabase;
o ArcInfo, memiliki kemampuan sebagaimana ArcEditor dengan
tambahan fungsi manipulasi data, penyuntingan, dan analisis.
Terdapat pula produk ArcGIS berbasis server, serta produk ArcGIS
untuk PDA. Ekstensi dapat dibeli secara terpisah untuk meningkatkan
fungsionalitas ArcGIS.
2.5.3 AutoCAD
AutoCAD merupakan sebuah program yang biasa digunakan untuk
tujuan tertentu dalam menggambar serta merancang dengan bantuan
komputer dalam pembentukan model serta ukuran dua dan tiga dimensi
atau lebih dikenali sebagai “Computer-aided drafting and design program”
(CAD). Program ini dapat digunakan dalam semua bidang kerja terutama
sekali dalam bidang-bidang yang memerlukan keterampilan khusus seperti
bidang Mekanikal Engineering, Sipil, Arsitektur, Desain Grafik, dan
semua bidang yang berkaitan dengan penggunaan CAD.
Muhamad Hibban 21080111140100
II-44
Sistem program gambar dapat membantu komputer ini akan
memberikan kemudahan dalam penghasilan model yang tepat untuk
memenuhi keperluan khusus di samping segala informasi di dalam ukuran
yang bisa digunakan dalam bentuk laporan, Penilaian Bahan (BOM),
fungsi sederhana dan bentuk numerial dan sebagainya. Dengan bantuan
sistem ini dapat menghasilkan sesuatu kerja pada tahap keahlian dan yang
tinggi ketepatan di samping menghemat waktu dengan hanya perlu
memberi beberapa petunjuk serta cara yang mudah.
Gambar yang dibentuk melalui program autocad dapt diubah bentuk-
nya untuk keperluan grafik yang lain melalui beberapa format seperti DXF
( Data Exchanged File), IGES, dan SLD. Tambahan pula membantu
program ini juga, berkemampuan untuk membentuk dan menganalisa
model pepejal dalam kerja-kerja reka bentuk kejuruteraan. Untuk
memenuhi keperluan yang lebih canggih, perisian ini mampu membawa
pengguna mengautomasikan kerja-kerja penggunaan pengaturcaraan
sokongan seperti LISP, dan ADS untuk membentuk arahan tambahan
tersendiri.
Muhamad Hibban 21080111140100