e. metodologi .docx

70
DOKUMEN USULAN TEKNIS Desain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede E.1. PEKERJAAN PERSIAPAN Pekerjaan persiapan ini meliputi penyelesaian administrasi, mobilisasi personil dan peralatan dan persiapan pekerjaan lapangan. 1.Penyelesaian Administrasi Mobilisasi Personil dan Peralatan Masalah administrasi yang harus diselesaikan terutama meliputi administrasi kontrak dan legalitas personil yang akan ditugaskan untuk melaksanakan pekerjaan ini, baik di lingkungan intern konsultan maupun untuk berhubungan dengan pihak lain. Bersamaan dengan penyelesaian administrasi, konsultan akan melakukan mobilisasi personil dan peralatan yang diperlukan dalam pekerjaan ini. Kemudian setelah semua personil dimobilisir, dilakukan rapat koordinasi untuk menentukan langkah-langkah guna penyelesaian pekerjaan ini agar didapatkan hasil kerja yang maksimal. 2.Persiapan Pekerjaan Lapangan Selain persiapan-persiapan yang dilakukan di kantor, dilakukan juga persiapan di lapangan. Persiapan pekerjaan lapangan ini meliputi penyiapan kantor di lokasi proyek dan pekerjaan persiapan untuk survei-survei. Sedangkan pekerjaan persiapan untuk survei meliputi pembuatan program kerja (jadwal kerja lebih rinci) dan penugasan personil, pembuatan peta kerja, penyiapan peralatan survei dan personil, PT. E - 1

Upload: iqbal-puhendra

Post on 13-Apr-2016

32 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

E.1. PEKERJAAN PERSIAPAN

Pekerjaan persiapan ini meliputi penyelesaian administrasi, mobilisasi personil dan peralatan dan persiapan pekerjaan lapangan.

1.Penyelesaian Administrasi Mobilisasi Personil dan Peralatan

Masalah administrasi yang harus diselesaikan terutama meliputi administrasi kontrak dan legalitas personil yang akan ditugaskan untuk melaksanakan pekerjaan ini, baik di lingkungan intern konsultan maupun untuk berhubungan dengan pihak lain.

Bersamaan dengan penyelesaian administrasi, konsultan akan melakukan mobilisasi personil dan peralatan yang diperlukan dalam pekerjaan ini. Kemudian setelah semua personil dimobilisir, dilakukan rapat koordinasi untuk menentukan langkah-langkah guna penyelesaian pekerjaan ini agar didapatkan hasil kerja yang maksimal.

2.Persiapan Pekerjaan Lapangan

Selain persiapan-persiapan yang dilakukan di kantor, dilakukan juga persiapan di lapangan. Persiapan pekerjaan lapangan ini meliputi penyiapan kantor di lokasi proyek dan pekerjaan persiapan untuk survei-survei.

Sedangkan pekerjaan persiapan untuk survei meliputi pembuatan program kerja (jadwal kerja lebih rinci) dan penugasan personil, pembuatan peta kerja, penyiapan peralatan survei dan personil, penyiapan surat-surat ijin/surat keterangan, dan pemeriksaan alat-alat survei.

3.Pengumpulan Data Sekunder

PT.E - 1

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Pengumpulan data sekunder berupa peta topografi Rupa Bumi Indonesia, data hidrologi, data geologi, serta data-data lain untuk menunjang kegiatan studi dan desain.

Berikut rincian data sekunder yang diperlukan :

Peta topografi rupa bumi skala 1 : 25.000 / 1 : 50.000 yang dikeluarkan BAKOSURTANAL.

Peta Geologi permukaan dan Peta Hidrogeologi skala 1 : 25.000 yang dikeluarkan Direktorat Geologi.

Data Geologi dari laporan studi terdahulu yang pernah dilakukan (bila ada). Data merupakan hasil kegiatan study terdahulu yang berkaitan dengan kegiatan.

Data Mekanika Tanah dari laporan studi terdahulu yang pernah dilakukan (bila ada). Data merupakan hasil kegiatan study terdahulu yang berkaitan dengan kegiatan.

Data Topografi dari laporan studi terdahulu yang pernah dilakukan (bila ada). Data yang merupakan hasil kegiatan study terdahulu yang berkaitan dengan kegiatan.

Data Titik referensi yang akan digunakan sebagai titik ikat pengukuran. Data hidrologi yang akan dikumpulkan adalah data curah hujan, iklim, debit

dan catatan mengenai daerah genangan diwilayah studi. Data ini tidak diperoleh kecuali data iklim dan curah hujan dari stasiun terdekat kurun waktu 20 tahun dan cukup valid.

Data Permasalahan yang menjadi isu adanya kegiatan ini. Data – Data lain untuk menunjang kegiatan studi dan desain. Data dan

instansi terkait yang merupakan hasil kegiatan study terdahulu yang berkaitan dengan kegiatan

4.Observasi Lapangan

Penentuan lokasi tempat perencanaan sangat penting dikarena kepastian lokasi merupakan syarat utama bagi perencanaan. Penentuan lokasi ini dilakukan bersama-sama antara Pemberi pekerjaan dan konsultan perencanaan. Di samping itu, diharapkan masyarakat sekitar lokasi telah mengetahui adanya rencana pembangunan tersebut.

PT.E - 2

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Pendefinisian ulang kebutuhan pemakai sangat penting untuk dilakukan. Hal ini penting mengingat penjelasan pekerjaan sebelumnya belum dijelaskan secara teknis dan bagaimana hasil (produk) yang mencerminkan keinginan pengguna jasa dan kualitas pekerjaan yang harus dihasilkan oleh konsultan.

Pendefinisian ulang kebutuhan pemakai ini harus sudah diselesaikan sebelum laporan pendahuluan dibuat. Dengan demikian, laporan pendahuluan yang dibuat oleh konsultan akan menjadi acuan konsultan dan pemilik pekerjaan (pengguna jasa) dalam pelaksanaan pekerjaan ini.

5. Laporan Studi Terdahulu yang Terkait

Pekerjaan ini bersifat studi literatur yang komprehensif. Literatur yang digunakan dalam studi ini harus mencakup berbagai sasaran teknis sehingga tidak terjadi tumpang tindih data (Data Redundancy) dan tumpang tindih literatur (Overlap Literacy). Salah satu studi terdahulu yang terdapat didalam kerangka acuan kerja adalah:

Aspek yang diperlajari dari studi terdahulu meliputi :

Rekomendasi studi terdahulu dan relevansinya terhadap pekerjaan yang akan dilaksanakan.

Pendekatan teknis dari permasalahan yang ada, kemudian diklarifikasi validasinya dilapangan.

Rekomendasi pemecahan masalah dan program penanganannya baik aspek teknis maupun skala prioritasnya apakah masih representatif untuk kondisi saat ini.

Identifikasi lokasi serta masalah rawan pada tebing / dasar sungai serta perkiraan penyebabnya.

Relevansi rekomendasi studi terhadap kondisi existing pada saat ini dengan melakukan komparasi secara visual dilapangan.

E.2. PEKERJAAN SURVEY LAPANGAN

Secara garis besar, survei topografi yang dilakukan terdiri dari kegiatan sebagai berikut:

PT.E - 3

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

1. Pekerja Pengukuran

Pengukuran ini maksudkan untuk menetapkan posisi dari titik awal proyek terhadap koordinat maupun elevasi triangulasi, agar pada saat pengukuran untuk pelaksanaan (stake out) mudah dilakukan.

Data koordinat dan ketinggian titik triangulasi diperoleh dari jawatan Topografi angkatan darat (JANTOP-AD) atau dari BAKOSURTANAL. Referensi ketinggian titik triangulasi adalah permukaan laut rata-rata, sedangkan data koordinat triangulasi berupa koordinat geografis lintang dan bujur dalam sistem koordinat UTM (Universal Transverse Mercator) yang kemudian ditransformasi ke dalam sistem koordinat Cartesian (x, y).

Pengukuran pengikatan dilakukan dari titik triangulasi terhadap salah satu titik pada kerangka dasar horizontal/vertikal utama, agar seluruh daerah pemetaan berada dalam satu sistem referensi yang sama. Apabila titik triangulasi tidak ada/berada jauh sekali dari lokasi proyek, maka dapat digunakan titik referensi lokal.

Setelah dilakukan pengukuran pengikatan untuk menentukan titik awal proyek, selanjutnya dilakukan pengukuran titik-titik kontrol, baik titik kontrol horizontal maupun vertikal. Pengukuran titik-titik kontrol (control survey) adalah pekerjaan pengukuran untuk pemasangan patok-patok yang kelak akan digunakan sebagai titik-titik dasar dalam berbagai macam pekerjaan pengukuran. Pengukuran yang dilakukan untuk memperoleh hubungan posisi di antara titik-titik dasar disebut pengukuran titik-titik kontrol dan hasilnya akan dipergunakan untuk pengukuran detail.

2.Orientasi Medan

Sebagai langkah awal setelah tim tiba di Base Camp lapangan adalah melakukan orientasi medan yang meliputi kegiatan-kegiatan sebagai berikut:

Melacak letak dan kondisi existing BM (BM yang telah terpasang sebelumnya) dan pilar beton lainnya yang akan dimanfaatkan sebagai titik-titik kontrol pengukuran.

PT.E - 4

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Meninjau dan mengamati kondisi sungai beserta keadaan daerah sekitarnya.

Melacak serta mengamati keadaan di dalam lokasi. Penghimpunan Tenaga Lokal (TL) yang diambil dari penduduk sekitar

lokasi. Melakukan konsolidasi internal terhadap kesiapan personil, peralatan,

perlengkapan, material, serta logistik. Melakukan konsultasi teknis serta meninjau lokasi secara bersama-sama

dengan Pengawas Lapangan.3.Pemasangan BM (Bench Mark) dan Patok Kayu

BM dipasang di tempat yang stabil, aman dari gangguan dan mudah dicari. Setiap BM akan difoto, dibuat deskripsinya, diberi nomor dan kode. Penentuan koordinat (x, y, z) BM dilakukan dengan menggunakan pengukuran GPS, poligon dan sipat datar. Pada setiap pemasangan BM akan dipasang CP pendamping untuk memudahkan pemeriksaan.

Tata cara pengukuran, peralatan dan ketelitian pengukuran sesuai dengan ketentuan yang berlaku. Titik ikat yang dipakai adalah BM lama yang terdekat.

Bentuk, ukuran dan konstruksi Bench Mark besar berukuran (20x20x100) cm dengan jumlah BM sebanyak 2 buah. Bench Mark besar dipasang seperti berikut:

BM harus dipasang pada jarak setiap 2,5 km sepanjang jalur poligon utama atau cabang. Patok beton tersebut harus ditanam ke dalam tanah sepanjang kurang lebih 50 cm (yang kelihatan di atas tanah kurang lebih 20 cm) ditempatkan pada daerah yang lebih aman dan mudah dicari. Pembuatan tulangan dan cetakan BM dilakukan di Base Camp. Pengecoran BM dilakukan dilokasi pemasangan. Pembuatan skets lokasi BM untuk deskripsi. Pemotretan BM dalam posisi "Close Up", untuk lembar deskripsi BM.

Baik patok beton maupun patok-patok polygon diberi tanda benchmark (BM) dan nomor urut, ditempatkan pada daerah yang lebih aman dan mudah pencariannya.

Untuk memudahkan pencarian patok sebaiknya pada pohon-pohon disekitar patok diberi cat atau pita atau tanda-tanda tertentu.

PT.E - 5

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Untuk patok kayu harus dibuat dari bahan yang kuat dengan ukuran (3x5x50) cm3 ditanam sedalam 30 cm, dicat merah dan dipasang paku di atasnya serta diberi kode dan nomor yang teratur.

40

2015

6520

100

Beton 1:2:3

Pasir d ip adatkan

Pen kuningan

Tulangan tiang Ø10

Sengkang Ø5-15

Pelat m arm er 12 x 12

20

1020

10

Ø6 cm

Pipa p ralon PVC Ø6 cm

Nomor titik

Dicor beton

D icor beto n

7525

Benchmark Control Point

Gambar E. 1. Konstruksi BM.

4.Pengukuran Kerangka Dasar Horizontal

Pada dasarnya ada beberapa macam cara untuk melakukan pengukuran titik kerangka dasar horizontal, diantaranya yaitu dengan melakukan pengukuran dengan menggunakan satelit GPS (Global Positioning System) dan dengan pengukuran poligon. Keuntungan menggunakan metoda GPS untuk penentuan titik kerangka dasar horizontal yaitu:

Waktu pelaksanaan lebih cepat. Tidak perlu adanya keterlihatan antar titik yang akan diukur. Dapat dilakukan setiap saat (real time), baik siang maupun malam. Memberikan posisi tiga dimensi yang umumnya bereferensi ke satu datum

global yaitu World Geodetic System 1984 yang menggunakan ellipsoid referensi Geodetic Reference System 1980.

Proses pengamatan relatif tidak tergantung pada kondisi terrain dan cuaca. Ketelitian posisi yang diberikan relatif tinggi.Sedangkan kerugiannya antara lain:

PT.E - 6

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Datum untuk penentuan posisi ditentukan oleh pemilik dan pengelola satelit. Pemakai harus menggunakan datum tersebut, atau kalau tidak, ia harus mentransformasikannya ke datum yang digunakannya (transformasi datum).

Pemakai tidak mempunyai kontrol dan wewenang dalam pengoperasian sistem. Pemakai hanya mengamati satelit sebagaimana adanya beserta segala konsekuensinya.

Pemrosesan data satelit untuk mendapatkan hasil yang teliti, relatif tidak mudah. Banyak faktor yang harus diperhitungkan dengan baik dan hati-hati.

Spesifikasi pengamatan GPS untuk memperoleh titik kerangka utama ini adalah:

Pengamatan dilakukan secara double difference dengan metode static atau rapid static.

Lama pengamatan 30-45 menit setiap sesi pengamatan. Panjang tiap baseline maksimal 2.5 kilometer. Masking angle adalah sebesar 15 derajat. GPS receiver yang digunakan adalah GPS single frekuensi baik L1 atau L2. RMS error dari setiap koordinat hasil perhitungan maksimum adalah 1 mm. Pengukuran titik kontrol horizontal yang dilakukan dalam bentuk poligon, harus terikat pada ujung-ujungnya. Dalam pengukuran poligon ada dua unsur penting yang perlu diperhatikan yaitu jarak dan sudut jurusan.

Pengukuran titik kontrol horizontal (titik poligon) dilaksanakan dengan cara mengukur jarak dan sudut menurut lintasan tertutup. Pada pengukuran poligon ini, titik akhir pengukuran berada pada titik awal pengukuran. Pengukuran sudut dilakukan dengan pembacaan double seri, dimana besar sudut yang akan dipakai adalah harga rata-rata dari pembacaan tersebut. Azimut awal akan ditetapkan dari pengamatan matahari dan dikoreksikan terhadap azimut magnetis.

Pengukuran JarakPengukuran jarak dilakukan dengan menggunakan pita ukur 100 meter. Tingkat ketelitian hasil pengukuran jarak dengan menggunakan pita ukur, sangat tergantung kepada cara pengukuran itu sendiri dan keadaan permukaan tanah.

PT.E - 7

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Khusus untuk pengukuran jarak pada daerah yang miring dilakukan dengan cara seperti di Gambar E.2.

Jarak AB = d1 + d2 + d3

d1d2

d3

A

B2

1

Gambar E. 2. Pengukuran Jarak Pada Permukaan Miring.

Untuk menjamin ketelitian pengukuran jarak, maka dilakukan juga pengukuran jarak optis pada saat pembacaan rambu ukur sebagai koreksi.

Pengukuran Sudut JurusanSudut jurusan sisi-sisi poligon adalah besarnya bacaan lingkaran horisontal alat ukur sudut pada waktu pembacaan ke suatu titik. Besarnya sudut jurusan dihitung berdasarkan hasil pengukuran sudut mendatar di masing-masing titik poligon. Penjelasan pengukuran sudut jurusan sebagai berikut lihat Gambar E.3.

= sudut mendatarAB = bacaan skala horisontal ke target kiriC = bacaan skala horisontal ke target kanan

Pembacaan sudut jurusan poligon dilakukan dalam posisi teropong biasa (B) dan luar biasa (LB) dengan spesifikasi teknis sebagai berikut:

Jarak antara titik-titik poligon adalah 50 m. Alat ukur sudut yang digunakan Theodolite T2. Alat ukur jarak yang digunakan pita ukur 100 meter. Jumlah seri pengukuran sudut 4 seri (B1, B2, LB1, LB2). Selisih sudut antara dua pembacaan 5” (lima detik). Ketelitian jarak linier (KI) ditentukan dengan rumus berikut.

PT.E - 8

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

000.5:1

22

d

ffKI yx

Bentuk geometris poligon adalah loop.

A

B

C

AB

AC

Gambar E. 3. Pengukuran Sudut Antar Dua Patok.

Pengamatan Azimuth AstronomisPengamatan matahari dilakukan untuk mengetahui arah/azimuth awal yaitu:

Sebagai koreksi azimuth guna menghilangkan kesalahan akumulatif pada sudut-sudut terukur dalam jaringan poligon.

Untuk menentukan azimuth/arah titik-titik kontrol/poligon yang tidak terlihat satu dengan yang lainnya.

Penentuan sumbu X untuk koordinat bidang datar pada pekerjaan pengukuran yang bersifat lokal/koordinat lokal.

Pengamatan azimuth astronomis dilakukan dengan:

Alat ukur yang digunakan Theodolite T2 Jumlah seri pengamatan 4 seri (pagi hari) Tempat pengamatan, titik awal (BM.1)Dengan melihat metoda pengamatan azimuth astronomis pada Gambar E.4, Azimuth Target (T) adalah:

PT.E - 9

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

T = M + atau T = M + ( T - M )

di mana:

T = azimuth ke targetM = azimuth pusat matahari(T) = bacaan jurusan mendatar ke target(M) = bacaan jurusan mendatar ke matahari = sudut mendatar antara jurusan ke matahari dengan jurusan ke target

Matahari

U (Geografi)

Target

A

M

T

Gambar E. 4. Pengamatan Azimuth Astronomis.

5. Pengukuran Kerangka Dasar Vertikal

Kerangka dasar vertikal diperoleh dengan melakukan pengukuran sipat datar pada titik-titik jalur poligon. Jalur pengukuran dilakukan tertutup (loop), yaitu pengukuran dimulai dan diakhiri pada titik yang sama. Pengukuran beda tinggi dilakukan double stand dan pergi pulang. Seluruh ketinggian di traverse net (titik-titik kerangka pengukuran) telah diikatkan terhadap BM

Penentuan posisi vertikal titik-titik kerangka dasar dilakukan dengan melakukan pengukuran beda tinggi antara dua titik terhadap bidang referensi (BM) seperti digambarkan pada Gambar E.5

PT.E - 10

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Bidang Referensi

Slag 1Slag 2

b1b2

m1

m21

DD

Gambar E. 5. Pengukuran Waterpass.

Pengukuran waterpas mengikuti ketentuan sebagai berikut:

Jalur pengukuran dibagi menjadi beberapa seksi. Tiap seksi dibagi menjadi slag yang genap. Setiap pindah slag rambu muka menjadi rambu belakang dan rambu

belakang menjadi rambu muka. Pengukuran dilakukan double stand pergi pulang pembacaan rambu

lengkap. Pengecekan baut-baut tripod (kaki tiga) jangan sanpai longgar. Sambungan

rambu ukur harus betul. Rambu harus menggunakan nivo. Sebelum melakukan pengukuran, alat ukur sipat datar harus dicek dulu

garis bidiknya. Data pengecekan harus dicatat dalam buku ukur. Waktu pembidikan, rambu harus diletakkan di atas alas besi. Bidikan rambu harus diantara interval 0,5 m dan 2,75 m. Setiap kali pengukuran dilakukan 3 (tiga) kali pembacaan benang tengah,

benang atas dan benang bawah. Kontrol pembacaan benang atas (BA), benang tengah (BT) dan benang

bawah (BB), yaitu : 2 BT = BA + BB. Selisih pembacaan stand 1 dengan stand 2 < 2 mm. Jarak rambu ke alat maksimum 50 m Setiap awal dan akhir pengukuran dilakukan pengecekan garis bidik. Toleransi salah penutup beda tinggi (T).

T = 10” D mm dimana:

D = Jarak antara 2 titik kerangka dasar vertikal dalam satu kilo meter.

PT.E - 11

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

6. Pengukuran Situasi

Dimaksudkan untuk mendapatkan data situasi dan detail lokasi pengukuran. Syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam pengukuran situasi, yaitu:

Pengukuran situasi detail dilakukan dengan cara Tachymetri. Ketelitian alat yang dipakai adalah 20”. Poligon tambahan jika diperlukan dapat diukur dengan metode Raai dan

Vorstraal. Ketelitian poligon raai untuk sudut 20” n, dimana n = banyaknya titik

sudut. Ketelitian linier poligoon raai yaitu 1 : 1000. Kerapatan titik detail harus dibuat sedemikian rupa sehingga bentuk

topografi dan bentuk buatan manusia dapat digambarkan sesuai dengan keadaan lapangan.

Sketsa lokasi detail harus dibuat rapi, jelas dan lengkap sehingga memudahkan penggambaran dan memenuhi mutu yang baik dari peta.

Sudut poligon raai dibaca satu seri. Ketelitian tinggi poligon raai 10 cmD (D dalam km).Dengan cara tachymetri ini diperoleh data-data sebagai berikut:

Azimuth magnetis. Pembacaan benang diafragma (atas, tengah, bawah). Sudut zenith atau sudut miring. Tinggi alat ukur.Berdasarkan besaran-besaran tersebut diatas selanjutnya melalui proses hitungan, diperoleh Jarak datar dan beda tinggi antara dua titik yang telah diketahui koordinatnya (X, Y, Z).

7. Perhitungan Hasil Pengukuran Semua pekerjaan hitungan sementara harus selesai di lapangan sehingga

kalau ada kesalahan dapat segera diulang untuk dapat diperbaiki saat itu pula.

Stasiun pengamatan matahari harus tercantum pada sketsa. Hitungan poligon dan sipat datar digunakan hitungan perataan dengan

metode yang ditentukan oleh Direksi.

PT.E - 12

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Pada gambar sketsa kerangka utama harus dicantumkan hasil hitungan : Salah penutup sudut poligon dan jumlah titiknya, salah linier poligon beserta harga toleransinya, jumlah jarak, salah penutup sipat datar beserta harga toleransinya, serta jumlah jaraknya.

Perhitungan dilakukan dalam proyeksi UTM.E.2.1.Survey Investigasi Geologi

Penyelidikan Geologi dan Mekanika Tanah diperlukan sebagai acuan dalam perencanaan tandon ataupun reservoar serta dilakukan pada “borrow area” untuk menentukan kualitas material yang akan digunakan. Untuk itu diambil contoh-contoh tanah untuk pemeriksaan laboratorium. Yang perlu diperhatikan dalam contoh-contoh tanah tersebut adalah sebagai berikut :

Sampel yang diambil adalah contoh tanah asli (undisturbed sample) serta contoh tanah terganggu (disturbed sample).

Sampel tanah asli maupun tanah terganggu diambil pada lokasi rencana bendung dan tanggul penutup, serta jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan.

1. Pemboran Tangan (Hand Auger)Pemboran tangan dilakukan untuk mengetahui jenis lapisan tanah secara jelas dan terinci, pemboran tangan dilakukan pada 5 titik sekitar bendung dengan kedalaman maximum 10 meter menggunakan mata bor type iwan dngan diameter antara 12 – 15 cm, sehingga pada saat pengambilan tube sample muda terambil akan ditentukan pada 5 (lima) titik.

Pemboran tangan akan mengalami kesulitan pada waktu pelaksanaannya, misalnya antara lain:

- Menembus lapisan lembek dan mudah longsor sehingga dinding lubang bor akan selalu runtuh, agar contoh jenis tanah tersebut dapat terambil diusahakan degan memakai casing.

- Menembus boulder/bongkah batuan keras, akan tetapi pemboran harus dilanjutkan dengan mengadakan pemboran ulang pada jarak kira-kira 1 – 3 meter disisi lokasi pemboran utama.

Hal – hal yang perlu dicatat pada waktu pemboran tangan dilaksanakan adalah mencatat jenis – jenis tanah pada setiap lapisan, juga dicatat ketinggian muka

PT.E - 13

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

air tanah, serta hal – hal lain yang dianggap perlu. Bor tangan tidak dipakai untuk penelitian perlapisan kerikil, berangkal maupun bongkah

2. Sumur Uji (Test Pit)Pekerjaan penyelidikan sumuran uji (test pit) ini gunanya untuk mengetahui jenis dan ketebalan serta urutan-urutan lapisan tanah bawa permukaan dengan lebih jelas, baik pada lokasi bangunan yang akan dibangun (poros bendung) maupun pada daerah “borrow area” sehingga akan diketahui jenis, penyebaran dan ketebalan tanahnya. Dalam pelaksanaan tersebut dicatat tentang uraian jenis dan warna tanah dan elevasinya. Ukuran sumur uji 1,5 X 1,5 meter dengan kedalaman maksimum 5,0 meter dan didokumentasikan (foto) untuk semua test pit. Pembuatan sumur uji (test pit) dihentikan bilamana :

- Telah dijumpai lapisan keras, baik pada lokasi maupun didaerah sekekelilingnya.

- Bila dijumpai rembesan air tanah yang cukup banyak sehingga sulit untuk diatasi.

- Bila dinding galian mudah runtuh, sehingga pembuatan galian mengalami kesulitan, meskipun sudah diatasi dengan memasang papan penahan.

3. SondirSondir disebut juga Dutch Deep Sounding Apparatus, yaitu suatu alat statis yang berasal dari Belanda. Ujung alat ini langsung ditekan ke dalam tanah. Pada ujung rangkaian pipa sondir ditempatkan alat conus yang berujung lancip dengan kemiringan kurang lebih 60. Pipa sondir dimasukkan ke dalam tanah dengan bantuan mesin sondir.  Ada 2 macam metode sondir :

1.   Standard Type (Mantel conus)

Yang diukur hanya perlawanan ujung (nilai conus) yang dilakukan dengan menekan conus ke bawah.  Seluruh tabung luar diam.  Gaya yang bekerja dapat dilihat pada manometer.

2.   Friction Sleeve (Addition Jacket Type/Biconus)

Nilai conus dan hambatan lekat keduanya diukur. Hal ini dilakukan dengan memakai stang dalam. Mula-mula hanya conus yang ditekan ke bawah, nilai

PT.E - 14

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

conus diukur. Bila conus telah digerakkan sejauh 4 cm, maka dengan sendirinya ia mengait friction sleeve. Conus beserta friction sleeve ditekan bersama-sama sedalam 4 cm. Jadi nilai conus sama dan hambatan lekat didapat dengan mengurangkan besarnya conus dan nilai jumlah keseluruhan. Dalam percobaan ini metode friction sleeve yang dipakai.

Tujuan penyelidikan ini untuk mengetahui perlawanan penetrasi conus dan hambatan lekat tanah pada biconus. Perlawanan penetrasi conus adalah perlawanan terhadap ujung conus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas. Hambatan lekat adalah perlawanan terhadap mantel biconus yang dinyatakan dalam gaya persatuan panjang.

Alat-alat yang digunakan :

1. Alat sondir (kerangka lengkap)2. Conus dan biconus3. Pipa sondir lengkap4. Angkur dan baut5. Besi kanal dan balok kayu6. Kunci-kunci perlengkapan

Berdasarkan SNI 2827 tahun 2008 langkah-langkah penyelidikan dengan sondir dapat digambarkan sebagai berikut:

PT.E - 15

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

E.2.2. Survey Hidrologi

Survey hidrologi dilaksanakan untuk melengkapi catatan data dan lebih memperdalam pengetahuan mengenai gejala-gejala hidrologi. Penyelidikan lapangan dipusatkan pada keadaan sumber air dan curah hujan daerah studi. Data-data yang dikumpulkan berkenaan dengan tinggi curah hujan maksimum, besarnya debit sumber air, dan besarnya kebutuhan air bersih maksimum.

Wawancara mengenai keadaan setempat dapat mengorek informasi yang sangat berharga tentang hidrologi historis

E.2.3. Inventarisasi Data dan Survey Sosek dan Lingkungan

Survei lapangan sosial ekonomi dilakukan dengan cara:

PT.E - 16

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Diskusi dengan nara sumber. Penyebaran quistioner dan wawancara dengan responden. Pengamatan langsung di lapangan.Sebelum survei dilakukan, konsultan akan mempersiapkan quistioner yang berisi daftar pertanyaan dan format isian data yang sesuai dengan yang dibutuhkan. Dalam pelaksanaannya konsultan akan mengunjungi instansi-instansi yang terkait dengan masalah-masalah kepelabuhan. Pada setiap kunjungan tersebut konsultan akan mengadakan diskusi dengan pejabat yang bersangkutan sebagai narasumber.

Questioner akan disebarkan kepada para responden yang dipilih baik yang ada di sekitar lokasi maupun pengguna jasa pelabuhan, yang selanjutnya diikuti dengan wawancara langsung dengan yang bersangkutan.

E.3. PEKERJAAN ANALISA DATAE.3.1. Analisa Data TopografiE.3.1.1. Tujuan

Pengolahan dan perhitungan data lapangan hasil pengkuran topografi dan bathimetri sehingga dapat dihasilkan suatu peta lengkap yang dapat memberikan gambaran bentuk permukaan tanah berupa situasi dan ketinggian serta posisi kenampakan yang ada baik untuk area darat maupun area perairan laut di depan rencanan revetment.

E.3.1.2. Ruang Lingkup

Hitungan kerangka horizontal. Hitungan kerangka vertikal. Hitungan situasi detail. Penggambaran topografi dan bathimetri.E.3.1.3. Metodologi Analisa

8. Hitungan Kerangka Horizontal

Dalam rangka penyelenggaraan Kerangka Dasar Peta, dalam hal ini Kerangka Dasar Horizontal/posisi horizontal (X,Y) digunakan metoda poligon. Dalam

PT.E - 17

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

perhitungan poligon ada dua unsur penting yang perlu diperhatikan yaitu jarak dan sudut jurusan yang akan diuraikan berikut:

9. Perhitungan Koordinat Titik Poligon

Prinsip dasar hitungan koordinat titik poligon B dihitung dari koordinat titik poligon A yang telah diketahui sebagai berikut:

APAPAP SindXX

APAPAP CosdYY

Dalam hal ini:

XA, YA = koordinat titik yang akan ditentukandAP SinAP = selisih absis ( XAP) definitif (telah diberi koreksi)dAP CosAP = selisih ordinat ( YAP) definitif (telah diberi koreksi)dAP = jarak datar AP definitifAP = azimuth AP definitif

Untuk menghitung azimuth poligon dari titik yang diketahui digunakan rumus sebagai berikut:

1804

180

1803

180

1802

180

1801

4321A43

434443B4

321AAP

32333234

21AAP

21212123

1AAP

1A112

Koordinat titik kerangka dasar dihitung dengan perataan metoda Bowdith. Rumus-rumus yang merupakan syarat geometrik poligon dituliskan sebagai berikut:

Sarat geometriks sudutAkhir - Awal - + n.1800 = f

PT.E - 18

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

di mana:

= sudut jurusan = sudut ukurann = bilangan kelipatanf = salah penutup sudut

Syarat geometriks absis

m

iiAwalAkhir XXX

1

0

di mana:

Di = jarak vektor antara dua titik yang berurutandi = jumlah jarakX = absisX = elemen vektor pada sumbu absism = banyak titik ukur

Koreksi ordinat

Yf

dYK

di

i

di mana:

di = jarak vektor antara dua titik yang berurutandi = jumlah jarakY = ordinatY = elemen vektor pada sumbu ordinatm = banyak titik ukur

Untuk mengetahui ketelitian jarak linier-(SL) ditentukan berdasarkan besarnya kesalahan linier jarak (KL)

22 YfXfSL

000.5:122

DYfXfKL

PT.E - 19

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

10. Pengamatan Azimuth Astronomis

Untuk menghitung azimuth matahari didasarkan pada rumus-rumus sebagai berikut:

mCosCosSinmSinSinCos M ...

di mana:

M = azimuth matahari = deklinasi matahari dari almanak mataharim = sudut miring ke matahari = lintang pengamat (hasil interpolasi peta topografi)

Dalam perhitungan azimuth matahari harga sudut miring (m) atau sudut Zenith (Z) yang dimasukkan adalah harga definitif sebagai berikut:

ipdrmm

atauipdrZZ

ud

ud

21

21

di mana:

Zd = sudut zenith definitifMd = sudut miring definitifZu = sudut zenith hasil ukuranMu = sudut zenith hasil ukuranR = koreksi refraksi1/2d = koreksi semidiameterp = koreksi paralaxI = salah indeks alat ukur

11. Hitungan Kerangka Vertikal

Penentuan posisi vertikal titik-titik kerangka dasar dilakukan dengan melakukan pengukuran beda tinggi antara dua titik terhadap bidang referensi (BM).

Syarat geometris

PT.E - 20

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

FHHHH AwalAkhir

mmDT 8

Hitungan beda tinggi

BtmBtbH 21

Hitungan tinggi titik

KHHHH 1212

di mana:H = tinggi titikH = beda tinggiBtb = benang tengah belakangBtm = benang tengah mukaFH = salah penutup beda tinggiKH = koreksi beda tinggi

FHd

d

T = toleransi kesalahan penutup sudutD = jarak antara 2 titik kerangka dasar vertikal (kilo meter)

12. Perhitungan Situasi Detail

Data-data hasil pengukuran situasi detail sebagai berikut:

Azimuth magnetis Pembacaan benang diafragma (atas, tengah, bawah) Sudut zenith atau sudut miring Tinggi alat ukurUntuk menentukan tinggi titik B dari tinggi A yang telah diketahui koordinat (X, Y, Z), digunakan rumus sebagai berikut:

HTT AB

BtTAmSinBbBaH

210021

PT.E - 21

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Dd = DOCos2mDd = 100(Ba - Bb)Cos2m

di mana:

TA = titik tinggi A yang telah diketahuiTB = titik tinggi B yang akan ditentukanH = beda tinggi antara titik A dan BBa = bacaan benang diafragma atasBb = bacaan benang diafragma bawahBt = bacaan benang diafragma tengahTA = Tinggi alatDo = jarak optis (100(Ba-Bb))m = sudut miring

Mengingat akan banyaknya titik-titik detail yang diukur, serta terbatasnya kemampuan jarak yang dapat diukur dengan alat tersebut, maka akan diperlukan titik-titik bantu yang membentuk jaringan poligon kompas terikat sempurna. Sebagai konsekuensinya pada jalur poligon kompas akan terjadi perbedaan arah orientasi utara magnetis dengan arah orientasi utara peta sehingga sebelum dilakukan hitungan, data azimuth magnetis diberi koreksi Boussole supaya menjadi azimuth geografis. Hubungan matematik koreksi boussole (C) adalah:

C = g - m

di mana:

g = azimuth geografism = azimuth Magnetis

E.3.2.Analisa Geologi dan Mekanika Tanah

Analisis data geologi dan mekanika tanah dilakukan untuk menentukan jenis parameter tanah dan batuan pada rencana lokasi bangunan pengendali sedimen. Pengetahuan akan parameter tanah diperlukan untuk melaksanakan desain pondasi dan kestabilan bangunan bangunan pengendali sedimen.

PT.E - 22

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

E.3.3. Analisa HidrologiE.3.3.1. Tujuan

Menganalisa dan mengevaluasi data iklim dan curah hujan dari stasiun iklim terdekat guna kebutuhan perencanaan di lokasi.

E.3.3.2. Ruang Lingkup

Analisa frekuensi curah hujan rencana. Uji kecocokan (Smirnov-Kolmogorov). Intensitas curah hujan rencana.

E.3.3.3. Metodologi Analisa

1. Analisa Frekuensi Curah Hujan Rencana

Curah hujan rencana adalah curah hujan dengan periode ulang tertentu yang kemudian dipakai untuk perencanaan fasilitas drainase. Penentuan curah hujan rencana dengan periode ulang tertentu dapat dihitung menggunakan metode analisa frekuensi. Beberapa metoda yang sangat dikenal antara lain adalah Metoda Normal, Log Normal, Pearson III dan , Log Pearson Type III. Metoda yang dipakai nantinya harus ditentukan dengan melihat karakteristik distribusi hujan daerah setempat. Periode ulang yang akan dihitung pada masing-masing metode adalah untuk periode ulang 2, 5, 10, 25, 50 serta 100 tahun.

2. Uji Kecocokan (Smirnov-Kolmogorov)

Pengujian kecocokan sebaran dengan metode Smirnov-Kolmogorov adalah untuk menguji apakah sebaran yang dipilih dalam pembuatan duration curve cocok dengan sebaran empirisnya. Prosedur dasarnya mencakup perbandingan antara probabilitas kumulatif lapangan dan distribusi kumulat teori.

3. Intensitas Curah Hujan Rencana

Bermacam-macam metoda untuk menentukan intensitas hujan, terutama untuk intensitas hujan dalam waktu yang pendek. Ditinjau sifat data yang dipakai, metoda tersebut terbagi atas:

Memakai data intensitas hujan yang dicatat dalam waktu yang pendek. Memakai curah hujan harian maksimum untuk berbagai periode ulang

sebagai data basis.

PT.E - 23

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Untuk memperoleh kurva IDF (Intensity Duration Frequency), digunakan metoda dari Prof. Talbot yang menggunakan data harian maksimum untuk mendapatkan intensitas hujan dengan rumus sebagai berikut:

I= a

t+b

di mana:

a,b = konstanta tak berdimensit = durasi hujan (menit)I = intensitas hujan (mm/jam)

Untuk memperoleh konstanta a dan b digunakan rumus sebagai berikut:

a= [ It ] x [ I2 ]−[ I 2 t ] x [ I ]Nx [ I 2]− [ I ] x [ I ] ;

b= [It ] x [ I ]−[ I 2 t ] xNNx [ I 2]− [ I ] x [ I ]

dengan:

N = jumlah dataI = intensitas curah hujan (mm)

Bila tidak didapatkan data intensitas hujanan, karena di daerah tersebut tidak ada penakar hujan otomatis, maka kurva IDF dengan cara membandingkannya dengan intensitas hujan daerah lainnya yang paling lengkap data pengamatannya.

4. Analisa Kebutuhan Air Bersih

Kebutuhan air penduduk akan dihitung berdasarkan beberapa jenis kebutuhan, antara lain :

1. Kebutuhan air bersih domestik untuk sambungan rumah dan kran umum 2. Kebutuhan air non domestik, misalnya untuk fasilitas peribadatan dan kran

umum, diperhitungkan sebesar 20 % dari kebutuhan domestik.3. Kehilangan air4. Kebutuhan hari maksimum, diperhitungkan sebesar 1.1 kebutuhan air

bersih5. Kebutuhan jam puncak, diperhitungkan sebesar 1.5 kebutuhan air bersih.

PT.E - 24

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Selanjutnya kebutuhan air bersih penduduk dapat dirumuskan sebagai berikut :

Keb. Total = Kebutuhan Domestik + Kebutuhan air sosial + kehilangan air

Penentuan tingkat layanan air baku mengacu pada Kriteria Dirjen Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum Sebagai berikut :

Tabel E.1. Nilai Parameter Kebutuhan Air

5. Analisa Cakupan Pelayanan

Cakupan pelayanan ditargetkan dapat melayani 80% dari jumlah penduduk, untuk masa 10 tahun yang akan datang. Dasar dari hal ini mengacu pada arah perkembangan kota dan pertambahan jumlah penduduk dilihat dari kondisi saat ini dan prediksi yang akan datang. Target layanan tersebut dapat dipenuhi dari komposisi sambungan rumah dan jumlah penduduk yang dapat dilayani.

6. Analisa Kemampuan Sumber

Analisa ini dimaksudkan untuk mengetahui seberapa besar potensi sumber air yang ada saat ini untuk mencukupi kebutuhan air bersih penduduk pada daerah studi di masa sekarang dan masa yang akan datang. Ada beberapa hal yang mempengaruhi kemampuan produksi sumber air antara lain pengelolaan daerah tangkapan air dan konservasi vegetasi di sekitar sumber

PT.E - 25

Jumlah Penduduk Rumah Tangga Non Rumah

Tangga Tak

terhitung Total Factor Peak day L/k/h

SR L/k/h HU

SR %

HU %

L/k/h (rata2)

% NRT L/k/h %

tot L/k/h

Penduduk Perkotaan

> 1.000.000 190 30 80 20 160 60 96 20 51.2 256 1.15

500.000 – 1.000.000 170 30 80 20 140 40 56 20 39.2 196 1.15

100.000 – 500.000 150 30 80 20 125 30 37.5 20 32.5 162.5 1.15

20.000 – 100.000 130 30 70 30 100 20 20 20 24 120 1.15

3.000 – 20.000 100 30 70 30 80 10 8 20 12 88 1.10

Penduduk Pedesaan

< 3000 60 60 60

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

E.3.4. Analisa Hidrolika dan Struktur BangunanE.3.4.1. Analisa Hidrolika1. Hukum Bernoulli

Air di dalam pipa selalu mengalir dari tempat yang memiliki tinggi energi lebih besar menuju tempat yang memiliki tinggi energi lebih kecil. Aliran tersebut memiliki tiga macam energi yang bekerja di dalamnya, yaitu :

1. Energi ketinggian = h, dengan : h = ketinggian titik tersebut dari garis referensi yang ditinjau (m)

2. Energi kecepatan =v2

2g , dengan : v = kecepatan (m/det)

g = percepatan gravitasi (m2/det)

3. Energi tekanan = Pγw , dengan :

P = tekanan (kg/m2)

w = berat jenis air (kg/m3)

Hal tersebut dikenal dengan prinsip Bernoulli bahwa tinggi energi total pada sebuah penampang pipa adalah jumlah energi kecepatan, energi tekanan dan energi ketinggian yang dapat ditulis sebagai berikut :

ETot = Energi ketinggian + Energi kecepatan + Energi tekanan

= h + v2

2g + Pγw

Menurut teori kekekalan energi dari hukum Bernoulli yakni apabila tidak ada energi yang lolos atau diterima antara dua titik dalam satu sistem tertutup, maka energi totalnya tetap konstan. Hal tersebut dapat dijelaskan pada gambar di bawah ini :

PT.E - 26

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gambar E. 6. Diagram Energi Pada Dua Tempat

Hukum kekekalan Bernaulli pada gambar di atas dapat ditulis sebagi berikut (Haestad, 2002 : 267) :

Z1+p1

γw+v

12

2g=Z2+

P2

γw+v

22

2g+hL

dengan :

p1

γw ,

p2

γw = tinggi tekan di titik 1 dan 2 (m)

v12

2g ,

v22

2g = tinggi energi di titik 1 dan 2 (m)

P1, P2 = tekanan di titik 1 dan 2 (kg/m2)

w = berat jenis air (kg/m3)

v1, v2 = kecepatan aliran di titik 1 dan 2 (m/det)

g = percepatan gravitasi (m/det2)

Z1, Z2 = tinggi elevasi di titik 1 dan 2 dari garis yang ditinjau (m)

hL = kehilangan tinggi tekan dalam pipa (m)

Pada gambar di atas, terlihat garis yang menunjukkan besarnya tinggi tekan air pada titik tinjauan yang dinamakan garis gradien hidrolis atau garis kemiringan hidrolis. Jarak vertikal antara pipa dengan gradien hidrolis

PT.E - 27

Garis Energi

Garis Tekanan

V2

A1V1

A2V2

A1V1

A2V2

A1V1

A2V2

1

1

21

21

2

2

1

1

2

2(a) (b)

(c)

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

menunjukkan tekanan yang terjadi dalam pipa. Perbedaan ketinggian antara titik 1 dan 2 merupakan kehilangan energi yang terjadi sepanjang penampang 1 dan 2.

2. Hukum Kontinuitas

Air yang mengalir sepanjang pipa yang mempunyai luas penampang A m2

dan kecepatan V m/det selalu memiliki debit yang sama pada setiap penampangnya. Hal tersebut dikenal sebagai hukum kontinuitas yang dituliskan :

Q1 = Q2

A1.V1 = A2.V2

Dengan :

Q1 = debit pada potongan 1 (m3/det)

Q2 = debit pada potongan 2 (m3/det)

A1 = luas penampang pada potongan 1 (m2)

A2 = luas penampang pada potongan 2 (m2)

V1 = kecepatan pada potongan 2 (m/det)

V2 = kecepatan pada potongan 2 (m/det)

Gambar E. 7. Aliran Dalam Pipa

PT.E - 28

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Pada gambar (a), potongan 1-1 dan potongan 2-2 mempunyai luasan penampang yang sama sehingga kecepatan aliran di potongan 1-1 sama dengan kecepatan aliran di potongan 2-2. Pada gambar (b), potongan 1-1 memiliki luasan penampang yang lebih besar dari potongan 2-2 sehingga kecepatan aliran di potongan 1-1 lebih kecil dibandingkan dengan kecepatan aliran di potongan 2-2. Sedangkan pada gambar (c), potongan 1-1 memiliki luasan penampang yang lebih kecil dari potongan 2-2 sehingga kecepatan aliran di potongan 1-1 lebih besar dibandingkan dengan kecepatan aliran di potongan 2-2. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa kecepatan aliran selalu berbanding terbalik dengan luasan penampang.Pada aliran percabangan pipa juga berlaku hukum kontinuitas dimana debit yang masuk pada suatu pipa sama dengan debit yang keluar pipa. Hal tersebut diilustrasikan sebagai berikut :

Gambar E. 8. Aliran Bercabang

Dimana :

Q1 = Q2 + Q3

A1.V1 = (A2.V2) + (A3.V3)

Dengan :

Q1, Q2, Q3 = Debit yang mengalir pada penampang 1, 2 dan 3 (m3/det)

V1, V2, V3 = Kecepatan pada penampang 1, 2 dan 3 (m/det)

PT.E - 29

Q1

2

2

Q2

V2 3

3

Q3 V3

1

1

V1

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

3. Kehilangan Tinggi Tekan (Head Loss)

Kehilangan tinggi tekan dalam pipa dapat dibedakan menjadi kehilangan tinggi tekan mayor (major losses) dan kehilangan tinggi tekan minor (minor losses). Dalam merencanakan sistem jaringan distribusi air bersih, aliran dalam pipa harus berada pada kondisi aliran turbulen. Untuk mengetahui kondisi aliran dalam pipa turbulen atau tidak, dapat dihitung dengan identifikasi bilangan Reynold menggunakan persamaan berikut :

Re=vDν

dengan :

Re = bilangan Reynold

v = kecepatan aliran dalam pipa (m/det)

D = diameter pipa (m)

= kekentalan kinematik air pada suhu tertentu (m2/det)Tabel E.2. Kekentalan Kinematik Air

Suhu

(o C)

Kekentalan Kinematik

(m2/det)

Suhu

(o C)

Kekentalan Kinematik

(m2/det)

0

5

10

15

20

25

1.785 . 10-6

1.519 . 10-6

1.306 . 10-6

1.139 . 10-6

1.003 . 10-6

1.893 . 10-6

40

50

60

70

80

90

1.658 . 10-6

1.553 . 10-6

1.474 . 10-6

1.413 . 10-6

1.364 . 10-6

1.326 . 10-6

PT.E - 30

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

30 1.800 . 10-6 100 1.294 . 10-6

Dari perhitungan bilangan Reynold, maka sifat aliran di dalam pipa dapat diketahui dengan kriteria sebagai berikut :

Re < 2000 aliran bersifat laminer

Re = 2000 – 4000 aliran bersifat transisi

Re > 4000 aliran bersifat turbulen

4. Kehilangan Tinggi Tekan Mayor (Major Losses)

Fluida yang mengalir di dalam pipa akan mengalami tegangan geser dan gradien kecepatan pada seluruh medan karena adanya kekentalan kinematik. Tegangan geser tersebut akan menyebabkan terjadinya kehilangan energi selama pengaliran. Tegangan geser yang terjadi pada dinding pipa merupakan penyebab utama menurunnya garis energi pada suatu aliran (major losses) selain bergantung juga pada jenis pipa.

Ada beberapa teori dan formula untuk menghitung besarnya kehilangan tinggi tekan mayor ini yaitu dari Hazen-Williams, Darcy-Weisbach, Manning, Chezy, Colebrook-White dan Swamme-Jain. Dalam kajian ini digunakan persamaan Hazen-Williams (Haestad, 2001 : 278) yaitu :

Q = 0.85 . Chw . A . R0.63 . S0.64

V= 0.85 . Chw . R0.63 . S0.64

dengan :Q = debit aliran pada pipa (m3/det)V = kecepatan pada pipa (m/det)

0.85 = konstanta

Chw = koefisien kekasaran Hazen-Williams A = Luas penampang aliran (m2)R = Jari-jari hidrolis (m)

PT.E - 31

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

= AP=1 /4 πD2

πD

R =D4

S = kemiringan garis energi (m/m)

= hfL

Untuk Q =VA , didapat persamaan kehilangan tinggi tekan mayor menurut

Hazen-Williams sebesar (Webber, 1971 : 121) :

hf = k.Q1.85

dimana :

k =

10 .7 LC

hw1. 85 D4 .87

dengan,

hf = kehilangan tinggi tekan mayor (m)

k = koefisien karakteristik pipa

Q = debit aliran pada pipa (m3/det)D = Diameter pipa (m)L = panjang pipa (m)

Chw = koefisien kekasaran Hazen-Williams

Tabel E.3. Koefisien Kekasaran Pipa Menurut Hazen-Williams

No Jenis Pipa Nilai Koefisien

PT.E - 32

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Hazen-Wlliams (Chw)

1 PVC 140-150

2 Pipa asbes 120-150

3 Batu berlapis semen 100-140

4 Pipa besi digalvanis 100-120

5 Cast Iron  90-125

Sumber : Buku Utama Sistem Jaringan Pipa, 1987

5. Kehilangan Tinggi Tekan Minor (Minor Losses)

Faktor lain yang juga ikut menambah besarnya kehilangan tinggi tekan pada suatu aliran adalah kehilangan tinggi tekan minor. Kehilangan tinggi tekan minor ini disebabkan oleh adanya perubahan mendadak dari ukuran penampang pipa yang menyebabkan turbulensi, belokan-belokan, adanya katub dan berbagai jenis sambungan. Kehilangan tinggi tekan minor semakin besar bila terjadi perlambatan kecepatan aliran di dalam pipa dibandingkan peningkatan kecepatan akibat terjadi pusaran arus yang ditimbulkan oleh pemisahan aliran dari bidang batas pipa. Untuk jaringan pipa sederhana, kehilangan tinggi tekan minor ini tidak boleh diabaikan karena nilainya cukup berpengaruh. Namun untuk pipa-pipa yang panjang atau L/D >> 1000, kehilangan tinggi tekan minor ini dapat diabaikan. Persamaan umum untuk menghitung besarnya kehilangan tinggi tekan minor ini dapat ditulis sebagai berikut :

hLm=kv2

2g

dengan :

hLm = kehilangan tinggi tekan minor (m)

k = koefisien kehilangan tinggi tekan minor

PT.E - 33

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

v = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/det)

g = percepatan gravitasi (m/det2)

Besarnya nilai koefisien k sangat beragam, tergantung dari bentuk fisik penyempitan, pelebaran, belokan, katup dan sambungan dari pipa. Namun, nilai k ini masih berupa pendekatan karena sangat dipengaruhi oleh bahan, kehalusan membuat sambungan maupun umur sambungan tersebut.

Tabel E.4. Koefisien Kekasaran Pipa Menurut Jenis Perubahan Bentuk Pipa

Jenis PerubahanBentuk Pipa

KJenis Perubahan

Bentuk Pipa K

Awal masuk pipa Belokan halus 900

bell mouth 0.03 – 0.05·      Radius Belokan/D =

40.16 - 0.18

Rounded 0.12 – 0.25·      Radius Belokan/D =

20.19 - 0.25

Shard edge 0.5·      Radius Belokan/D =

10.35 - 0.40

Projecting0.8

Pengecilan mendadak Belokan tiba-tiba (mitered)

D2/D1 = 0.80 0.18 = 150 0.05

D2/D1 = 0.50 0.37 = 300 0.10

D2/D1 = 0.20 0.49 = 450 0.20

PT.E - 34

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Jenis PerubahanBentuk Pipa

KJenis Perubahan

Bentuk Pipa K

Pengecilan mengerucut = 600 0.35

D2/D1 = 0.80 0.05 = 900 0.80

D2/D1 = 0.50 0.07

D2/D1 = 0.20 0.08 T (Tee)

Pembesaran mendadak Aliran searah 0.30 - 0.40

D2/D1 = 0.80 0.16 Aliran bercabang 0.75 - 1.80

D2/D1 = 0.50 0.57 Persilangan

D2/D1 = 0.20 0.92 Aliran searah 0.50

Pembesaran mengerucut

Aliran bercabang 0.75

D2/D1 = 0.80 0.03 450 Wye

D2/D1 = 0.50 0.08 Aliran searah 0.30

D2/D1 = 0.20 0.13 Aliran bercabang 0.50

Sumber : Haestad, 2001 : 292

Gambar E. 9. Pengaruh Bentuk Belokan Pipa Pada Aliran

PT.E - 35

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

E.3.4.2. Metodologi Analisa Struktur Revetment

Dalam merencanakan struktur revetment situasi kondisi dilpangan harus diperhitungkan karena gaya-gaya yang bekerja akibat aksi lingkungan berpengaruh pada konstruksi. Hal perlu diperhatikan juga adalah seluruh gaya-gaya yang bekerja harus ditinjau dan dikombinasikan dengan tujuan agar kestabilan dan kekuatannya terjamin sesuai dengan yang diizinkan berikut analisa yang perlu dilakukan:

7. Gaya Akibat Berat SendiriGaya ini berasal dari berat sendiri dari bangunan yang direncanakan. Besarnya tergantung dari material yang digunakan. Apabila terbuat dari material batu kali diasumsikan batu kali = 2,2 ton/m3, apabila terbuat dari beton diasumsikan batu beton = 2,4 tom/m3.

8. Gaya Akibat Tekanan Air (Gaya Hidrostatik)Gaya ini berasal dari air yang menekan bangunan, ada atau tanpa angin. Besarnya gaya hidrostatik ini adalah :

Hs = ½ ∙ w ∙ H2

dimana :Hs = Gaya hidrostatikw = Berat jenis airH2 = Tinggi muka air tertinggi

9. Gaya horizontal sebagai akibat tekanan lumpurGaya ini berasal dari tanah lumpur menekan bangunan air.

HL = ½ ∙ kL ∙ L ∙ HT2

dimana :HL = Gaya horizontal lumpurkL = Koefisien tekanan lumpur, biasanya = 0,6w = Berat jenis lumpur dalam airHT = Tinggi lumpur

10. Gaya akibat tekanan tanah

PT.E - 36

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gaya ini berasal dari tanah yang menekan dan menahan bangunan. Gaya yang menekan ini dinamakan gaya aktif, sedangkan yang menahan dinamakan gaya pasif. Besarnya gaya tekanan tanah ini adalah :

Pa = ½ ∙ t ∙ H1 ∙ Ka

Pp = ½ ∙ t ∙ H2 ∙ Kp

dimana :Pa = Tekanan tanah aktifPp = Tekanan tanah pasift = Berat jenis tanahH = Tinggi muka tanahKa = Koefisien tekanan tanah aktif = tan2 (45-φ/2)Kp = Koefisien tekanan tanah pasif = tan2 (45+φ/2).

11. Gaya Sebagai Akibat GempaGaya sebagai akibat gempa sama dengan berat sendiri bangunan dikalikan koefisien gempa dan titik beratnya juga sama dengan titik berat bangunan dan arahnya horizontal menekan bangunan.

K = k1 ∙ Wdimana :K = Gaya akibat gempak1 = Koefisien gempaW = Berat sendiri bangunan.

E.3.5.Uji Laboratorium Geologi

Untuk mendapatkan informasi data perencanaan, maka terhadap contoh-contoh tanah dilakukan pengujian laboretorium, meliputi hal-hal sebagai berikut :

a) Penetapan Berat JenisPengujian dilaksanakan untuk mendapatkan perbandingan antara berat satuan butir tanah dengan berat satuan air. Pengujian ini sesuai ASTM D-854.

PT.E - 37

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Pengukuran Kadar Air (Natural Water Conten)Pengukuran dilakukan untuk mengetahui kelembaban contoh-contoh tanah. Pekerjaan dilakukan sesuai ASTM D-2116.

Pengukuran Berat Volume ( Bulk Density)Pengukuran dimaksudkan untuk mendapatkan berat persatuan volume dari contoh tanah, sesuai ASTM D-29. Berat volume digunakan dalam menghitung daya dukung tanah, perhitungan stabilitas talud, dll.

Pengukuran Batas-batas Konsistensi (Atterberg Limits)Pengukuran dilakukan sesuai ASTM D-423 dan D-424 dimaksudkan untuk menetapkan batas cair dan batas plastis tanah yang dipakai pada banyak klasifikasi tanah, antara lain : USCS, AASHTO, dll.

Kuat Geser Tanah dengan Triaxial TestPengujian kekuatan tanah dengan triaxial test, ASTM D-2850 ini bertujuan untuk mendapatkan sudut perlawanan geser dalam dan kohesi tanah. Pengujian dilakukan atas contoh-contoh tanah dengan kondisi tanpa pengaliran air pori tanah dan tanpa menunggu proses konsolidasi contoh tanah.

Pengujian Konsolidasi (Consolidation test)Pengujian ini dilakukan dengan alat konsolidometer yang dilengkapi dengan dial pencatat penurunan, pencatat waktu serta pembebanan, dimaksudkan untuk mengetahui perilaku pemampatan tanah akibat pembebanan, dan waktu yang dibutuhkan untuk pemampatan tersebut. Pengujian ini sesuai dengan ASTM D-2435.

Distribusi Ukuran ButirDimaksudkan untuk mengetahui ukuran butir dan susunan butir tanah. Pengujian dilakukan berdasarkan standard ASTM D-421 dan D-422. Untuk contoh tanah berbutir dilakukan dengan analisa ayakan, sedangkan untuk contoh tanah kohesive dilaksanakan dengan metode hidrometer.

E.4. PERENCANAAN DAN DESAINE.4.1. Perencanaan Tata Letak Bangunan dan Distribusi

PT.E - 38

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

E.4.1.1. Eleman-elemen Pada Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih

Elemen-elemen pada suatu sistem jaringan distribusi air bersih adalah komponen-komponen yang ada dalam suatu rangkaian sistem jaringan distribusi air bersih. Elemen-elemen ini terdiri dari pipa dan sambungannya, katub, pompa, tandon dan tandon dimana kesemuanya haruslah bekerja dengan baik. Jika salah satu dari elemen tersebut tidak berfungsi, maka dampaknya adalah berkurangnya bahkan terhentinya kinerja dan efisiensi dari sistem tersebut.

I. Pipa

I1. Jenis Pipa Pada suatu sistem jaringan distribusi air bersih, pipa merupakan komponen yang utama. Pipa ini berfungsi sebagai sarana untuk mengalirkan air dari sumber air ke tandon, maupun dari tandon ke konsumen. Pipa tersebut memiliki bentuk penampang lingkaran dengan diameter yang bermacam-macam. Dalam pelayanan penyediaan air bersih lebih banyak digunakan pipa bertekanan karena lebih sedikit kemungkinan tercemar dan biayanya lebih murah dibanding menggunakan saluran terbuka atau talang. Suatu pipa bertekanan adalah pipa yang dialiri air dalam keadaan penuh. Pipa yang umumnya dipakai untuk sistem jaringan distribusi air dibuat dari bahan-bahan seperti di bawah ini :

1. Besi tuang (cast iron)Pipa besi tuang telah digunakan lebih dari 200 tahun yang lalu. Pipa ini biasanya dicelupkan dalam larutan kimia untuk perlindungan terhadap karat. Panjang biasa dari suatu bagian pipa adalah 4 m dan 6 m. Tekanan maksimum pipa sebesar 25 kg/cm2 dan umur pipa dapat mencapai 100 tahun.

Keuntungan dari pipa ini adalah :

- pipa cukup murah- pipa mudah disambung- pipa tahan karatKerugian dari pipa ini adalah :

- pipa berat sehingga biaya pengangkutan mahal

PT.E - 39

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

2. Besi galvanis (galvanized iron)Pipa jenis ini bahannya terbuat dari pipa baja yang dilapisi seng. Umur pipa pendek yaitu antara 7 – 10 tahun. Pipa berlapis seng digunakan secara luas untuk jaringan pelayanan yang kecil di dalam sistem distribusi.

Keuntungan dari pipa ini adalah :

- harga murah dan banyak tersedia di pasaran- ringan sehingga mudah diangkut- pipa mudah disambungKerugian dari pipa ini adalah :

- pipa mudah berkarat

2. Plastik (PVC)Pipa ini lebih dikenal dengan sebutan pipa PVC (Poly Vinyl Chloride) dan di

pasaran mudah didapat dengan berbagai ukuran. Panjang pipa 4 m atau 6 m dengan ukuran diameter pipa mulai 16 mm hingga 350 mm. Umur pipa dapat mencapai 75 tahun.

Keuntungan dari pipa ini adalah :

- harga murah dan banyak tersedia di pasaran- ringan sehingga mudah diangkut- mudah dalam pemasangan dan penyambungan- pipa tahan karatKerugian dari pipa ini adalah :

- pipa jenis ini mempunyai koefisien muai besar sehingga tidak tahan panas- mudah bocor dan pecah

3. Baja

PT.E - 40

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Pipa ini terbuat dari baja lunak dan mempunyai banyak ragam di pasaran. Pipa baja telah digunakan dengan berbagai ukuran hingga lebih dari 6 m garis tengahnya. Umur pipa baja yang cukup terlindungi paling sedikit 40 tahun.

Keuntungan dari pipa ini adalah :

- tersedia dalam berbagai ukuran panjang- mudah dalam pemasangan dan penyambunganKerugian dari pipa ini adalah :

- pipa tidak tahan karat- pipa berat sehingga biaya pengangkutan mahal

I2. Sarana PenunjangPipa yang digunakan dalam distribusi air minum harus dilengkapi dengan alat bantu agar bisa berfungsi dengan baik, seperti :

1. Sambungan antar pipa

Untuk menggabungkan pipa yang satu dengan yang lain diperlukan suatu sambungan pipa, baik pipa yang berdiameter sama atau berbeda, belokan pada pipa dan penggabungan dua pipa yang berbeda jenis. Sambungan pada pipa antara lain :

- mangkok (bell) dan lurus (spingot)- sambungan mekanik- sambungan dorong (push on joint)- sambungan flensSambungan tersebut dipakai sesuai kebutuhan dan kondisi lapangan saat pemasangan pipa ditambah dengan perlengkapan sambungan yaitu :

Belokan (bend)Digunakan untuk mengubah arah dari arah lurus dengan sudut perubahan standar yang merupakan sudut dari belokan tersebut. Besar belokan

PT.E - 41

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

standar adalah 11¼o, 22½o, 45o, dan 90o. Bahan belokan itu biasanya sama dengan pipa

Perlengkapan “T”Untuk pipa sekunder dipasang tegak lurus (90o) pada pipa primer berbentuk T. Untuk ujung-ujungnya perlengkapan dapat terdiri dari kombinasi spigot, socket dan flens

Perlengkapan “Y”Untuk pipa sekunder yang dipasang pada pipa primer dengan sudut 45o

2. Pintu dan katup

Aliran air yang baik di dalam pipa sangat ditunjang oleh katup yang bekerja pada sambungan antar pipa. Berbagai jenis katup memiliki fungsi berbeda yang penggunaannya disesuaikan dengan kebutuhan dan kondisi lapangan agar suatu rangkaian pipa berfungsi dengan baik. Beberapa macam katub dalam rangkaian jaringan pipa adalah (Haestads, 2001 : 277) :

- Flow Control Valve (FCV)

Digunakan untuk membatasi aliran maksimum rata-rata yang melalui katup dari hulu ke hilir. Dimaksudkan untuk melindungi suatu komponen tertentu yang letaknya di hilir agar tidak rusak akibat aliran yang terlalu besar

- Pressure Reducer Valve (PRV)

Digunakan untuk menanggulangi tekanan yang terlalu besar di hilir katup. Jika tekanan naik hingga melebihi nilai batas, maka PRV akan menutup dan akan terbuka penuh bila tekanan di hulu lebih rendah dari nilai yang telah ditetapkan pada katup tersebut

- Pressure Sustaining Valve (PSV)

Digunakan untuk menanggulangi penurunan secara drastis pada tekanan di hulu dari nilai yang telah ditetapkan. Jika tekanan di hulu lebih rendah dari batas minimumnya, maka katu akan menutup

- Pressure Breaker Valve (PBV)

PT.E - 42

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Digunakan untuk memberikan tekanan tambahan pada tekanan yang menurun di katup. Di samping itu, katup jenis ini juga dapat memberikan tambahan tekanan pada aliran yang berbalik arah (karena tekanan di hilir lebih tinggi dari tekanan di hulu) sehingga tekanan di hilir lebih rendah dari tekanan di hulu

- Throttle Control Valve (TCV)

Katup jenis ini digunakan untuk mengontrol minor losses yang berubah setiap waktu

I3. Pompa

Pompa adalah komponen sistem yang mampu memberikan tambahan tekanan dalam suatu sistem jaringan distribusi air bersih. Dengan pompa, maka tinggi tekanan yang berkurang dapat dinaikkan kembali sehingga sistem dapat mengalirkan air ke tempat pelayanan yang lebih tinggi dan jauh. Apabila sebelum pompa dipasang telah ada aliran, maka pompa juga dapat digunakan untuk menambah kapasitas debit pada sistem tersebut.

Karakteristik pompa ditunjukkan oleh debit yang dapat dihasilkan pada berbagai jenis variasi tinggi tekan (head). Semakin tinggi head yang harus ditambahkan, maka semakin kecil debit yang diproduksi dan demikian pula sebaliknya. Operasional pompa dalam suatu sistem jaringan distribusi air bersih juga menggunakan pronsip tersebut dimana harus memperhatikan tinggi tekan dan debit yang dibutuhkan sehingga operasional pompa mampu mencapai tingkat efisiensi yang tinggi.

Pompa dapat dipasang secara paralel dan secara seri. Pada pemasangan secara paralel, pompa dipasang sejajar pada dua pipa yang ujung-ujungnya disatukan. Debit yang dihasilkan pada pompa paralel menjadi dua kali lipat, namun tinggi tekannya sama dengan satu unit pompa saja. Sedangkan pada pemasangan seri, pompa yang satu diletakkan di hilir pompa yang lain. Pada pemasangan seperti ini, debit yang dihasilkan sama dengan satu unit pompa saja, namun tinggi tekannya menjadi dua kali lipat.

PT.E - 43

Seri

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gambar E. 10. Kurva Sistem Operasi Pompa

Gambar E. 11. Kurva Operasional Pompa Pada Pemasangan Seri Dan Paralel

I4. Tandon

Tandon merupakan komponen dari sistem jaringan distribusi air bersih yang memiliki fungsi untuk menampung dan menyimpan air untuk digunakan pada kondisi tertentu. Pengisian tampungan tandon dilakukan apabila kebutuhan air bersih tidak mencapai puncak atau dibagi antara keduanya apabila kapasitas debitnya mencukupi. Sumber air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk penyediaan air bersih adalah:

PT.E - 44

Q(lt/det)

Head (m)

Q(lt/det)

Seri

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

- mata air- air tanah dalam- air permukaan danau atau waduk- air permukaan sungai. Yang perlu diperhatikan dalam perencanaan sebuah tandon adalah :

1. Aspek kuantitas dan kontinuitasKapasitas tampungan dari sebuah tandon nantinya harus mampu untuk melayani areal pelayanan yang direncanakan dan mampu beroperasi sesuai rencana pengembangan seiring dengan meningkatnya kebutuhan air bersih setiap tahunnya

2. Aspek kualitas airMata air yang digunakan untuk mengisi tandon sebagai air baku harus memenuhi standar kualitas air baku golongan A atau minimal golongan B

E.4.1.2. Desain Mekanisme Pengaliran 1. Pipa dengan Batuan Pompa

Pemakaian pompa dimaksudkan untuk lebih memperbesar tekanan pada suatu titik agar dapat melayani area tertentu yang cukup luas. Jika pompa digunakan ntuk menaikkan air dari suatu tandon A ke tandon B, maka akan dibutuhkan suatu daya pompa untuk mengalirkannya seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut :

PT.E - 45

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gambar E. 12. Skema Jaringan Distribusi Air Bersih Dengan Bantuan Pompa

Dengan melihat gambar di atas, maka tinggi garis gradien hidraulik di titik B (tekanan di B) adalah :

HB = ZA + HP – ZB + HL

dengan :

HB = tekanan di titik BZA = tinggi elevasi titik A garis yang ditinjau (m)ZB = tinggi elevasi titik B garis yang ditinjau (m)HP = tinggi tekan pompa (m)

HL = kehilangan tinggi tekan (m)

2. Sistem Perpipaan

Sistem pemipaan dalam jaringan distribusi air bersih dapat dibagi menjadi dua yaitu hubungan seri dan hubungan paralel. Penggunaan dua sistem pemipaan ini bergantung pada kondisi lapangan dan melihat tingkat kebutuhan airnya.

3. Pipa Hubungan Seri

Apabila suatu saluran pipa terdiri dari beberapa pipa berdiameter sama atau berbeda dalam kondisi tersambung, maka pipa-pipa tersebut terpasang dalam hubungan seri. Pada pipa hubungan seri, debit aliran di semua titik adalah sama sedangkan kehilangan tekanan di semua titik berbeda. Hal tersebut ditunjukkan pada gambar E.14. di bawah ini :

PT.E - 46

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gambar E. 13. Pipa Dalam Hubungan Seri

Q1=Q2=Q3

dengan :

Q1 = Q2 = Q3 = debit pada tiap pipa (m3/det)

Sedangkan,

hftot=hf1+hf2+hf3

=∑i=1

nhf

dengan :

hftot = total kehilangan tekanan pada pipa terpasang seri (m)

hf1 = hf2 = hf3 = kehilangan tekanan pada tiap pipa (m)

Sehingga persamaan Bernoulli menjadi :

Z1+v

12

2g+p1

γ=Z2+

v22

2g+p2

γ+hf tot

4. Pipa Hubungan Paralel

Apabila dua pipa atau lebih yang letaknya sejajar dan pada ujung-ujungnya dihubungkan oleh satu titik simpul (junction), maka pipa-pipa tersebut terpasang dalam hubungan paralel. Pada pipa hubungan paralel, debit total merupakan penjumlahan debit aliran di tiap pipa, sedangkan kehilangan tekanan pada tiap pipa sama. Hal tersebut ditunjukkan pada gambar E.15. di bawah ini :

PT.E - 47

Datum

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gambar E. 14. Pipa Dalam Hubungan Paralel

hf1=hf2=hf3

dengan :

hf1 = hf2 = hf3 = kehilangan tekanan pada tiap pipa (m3/det)

Sedangkan,

Qtot=Q1+Q2+Q3

=∑i=1

nQ

dengan :

Qtot = total debit pada pipa terpasang paralel (m3/det)

Q1 = Q2 =Q3 = debit pada tiap pipa (m3/det)

5. Metode Perhitungan Aliran Dalam Pipa

Pada jaringan pipa, ada dua persamaan yang harus dipenuhi yaitu persamaan kontinuitas massa dan persamaan energi. Kedua persamaan tersebut berlaku untuk setiap pipa dalam suatu sistem jaringan yang harus diselesaikan secara bersama-sama. Untuk menyelesaikan perhitungan analisis sistem jaringan pipa, didasarkan pada dua kondisi dasar yang harus dipenuhi seperti dijelaskan berikut ini (Webber, 1971) :

1. Hukum kontinuitas, yaitu dalam tiap-tiap titik simpul aliran yang masuk harus sama dengan aliran yang keluar (Triatmojo, 1996 : 92)

∑ Qi=0

PT.E - 48

Datum

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

dengan :

Qi = debit yang masuk atau keluar dari titik simpul

2. Untuk kontinuitas tekanan, jumlah kehilangan tekanan di dalam sistem jaringan tertutup harus sama dengan nol

∑ hf=0

Untuk menggunakan kedua persamaan di atas, Hardy Cross (1936) menawarkan dua metode yaitu metode jaringan tertutup (loop method) dan metode titik simpul (junction method)

6. Metode Jaringan Tertutup (Loop Method)

Dalam metode jaringan tertutup ini digunakan prinsip keseimbangan tinggi tekan (head balance) dengan menganggap bahwa aliran masuk dan keluar dari jaringan harus diketahui menentukan aliran dalam setiap komponen pipa. Jika tekanan pada sistem juga diperlukan, maka tinggi tekan pada satu titik dalam jaringan harus diketahui awalnya. Gambar di bawah menunjukkan suatu sistem jaringan kecil dimana bila semua persyaratan standar telah terpenuhi, maka kehilangan tinggi tekan di pipa 1 dan 2 sama dengan kehilangan tinggi tekan di pipa 3 dan 4 sehingga dikatakan jaringan tersebut telah seimbang (hf = 0). Dengan perumpamaan arah jarum jam, kehilangan tinggi tekan dikatakan positif bila searah jarum jam dan sebaliknya.

Gambar E. 15. Skema Jaringan Menggunakan Metode Jaringan Tertutup

PT.E - 49

50 lt/det

30 lt/det

20 lt/det

J-1 J-2

J-3 J-4

J-5

J-6

P-1

P-7

P-6 P-2

P-5

P-3

P-4

Pipa m

Pipa n

J K

Pipa ihf J hf K

Qe

Qin – Qout = Qe

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Konsep yang dikemukakan oleh Hardy Cross adalah menggunakan prinsip kontinuitas, bahwa debit masuk sama dengan debit keluar dalam suatu sistem jaringan yang kemudian akan digunakan dalam menentukan aliran dalam setiap komponen pipa.

50 lt/det

20 lt/det

30 lt/det

30 lt/det

20 lt/det

20 lt/det

5 lt/det

25 lt/det

25 lt/det

5 lt/det

Gambar E. 16. Ilustrasi Persamaan Kontinuitas Dengan MetodeJaringan Tertutup

7. Metode Titik Simpul (Junction Method)

Dalam metode titik simpul digunakan prinsip keseimbangan debit (quantity balance) yaitu dengan lebih mempertimbangkan besarnya debit aliran pada suatu titik simpil sebagai variabel yang tidak diketahui daripada mempertimbangkan besarnya debit aliran pada pipa yang dipakai dalam metode jaringan tertutup. Langkah modifikasi dari R.J Cornish ini dapat digunakan bila tinggi tekan pada tiap titik masuk (junction) diketahui dan digunakan untuk menentukan tinggi tekan dan aliran di sepanjang jaringan.

Gambar E. 17. Skema Jaringan Menggunakan Metode Titik Simpul

E.4.2. Desain Struktur Bangunan dan Jaringan Distribusi

PT.E - 50

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Berdasarkan hasil analisa kebutuhan fasilitas dan layout yang sudah disetujui ini, Konsultan akan membuat perencanaan detail dengan berpedoman pada standar dan peraturan yang berlaku.

Perencanaan teknis detail desain struktur dilakukan dengan memperhatikan kaidah-kaidah yang berlaku dalam perencanaan jaringan air baku pada umumnya. Kriteria yang akan digunakan dalam membuat perencanaan detail ini:

Setiap fasilitas akan direncanakan terhadap kemudahan operasional. Perencanaan struktur akan diperhitungkan terhadap keamanan, daya tahan

serta kemudahan memperoleh material dilokasi. Semua perhitungan struktur akan dibuat analisanya berdasarkan analisa

yang lazim digunakan. Konstruksi permanen dengan batas umur konstruksi minimal 30 tahun. Efisiensi biaya dengan mempertimbangkan sistem konstruksi yang paling

mudah, bahan bangunan setempat, peralatan dan kemampuan teknis kontraktor.

Keamanan dalam pelaksanaan Kemudahan dalam operasi dan pemeliharaan

Berikut adalah contoh tipikal desain dari jaringan air baku:

PT.E - 51

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gambar E. 18. Typical desain bak penampung

PT. E - 52

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gambar E. 19. Typical desain bak penampung

PT. E - 53

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gambar E. 20. Typical desain Hidran Umum

PT. E - 54

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gambar E. 21. Typical desain bangunan intake

PT. E - 55

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Gambar E. 22. Typical bangunan galeri infiltrsi

PT. E - 56

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

E.4.3. Penggambaran Desain

Penggambaran hasil kegiatan meliputi gambar hasil pengukuran dan pemetaan, layout jaringan air baku dan bangunan pelengkapnya, potongan memanjang dan melintang krib, detail bangunan. Penggambaran mengacu pada ketentuan yang berlaku seperti KP atau NSPM

E.4.4. Penyusunan dan Pembuatan Spesifikasi Teknis

Penyusunan spesifikasi teknis akan mengacu pada pedoman dan ketentuan yang berlaku dan akan disesuaikan dengan tahapan-tahapan pekerjaan konstruksi yang dibutuhkan dalam pelaksanaan pembuatan jaringan air baku.

E.4.5. Perhitungan BOQ, RAB, Analisa Harga Satuan Pekerjaan

Perhitungan anggaran biaya didasarkan pada lima komponen biaya yaitu:

Biaya bahan-bahan. Biaya tenaga kerja. Biaya peralatan. Biaya overhead. Keuntungan yang diperoleh.Dalam perhitungan anggaran biaya, biaya asuransi dan pajak tenaga buruh sudah termasuk dalam harga buruh sedangkan biaya asuransi alat berat dan asuransi operator sudah termasuk dalam sewa alat berat. Biaya tenaga buruh dan alat dihitung berdasarkan jumlah jam kerja. Proses perhitungan rencana anggaran biaya dapat dilihat berikut ini:

1. Estimasi Volume Pekerjaan

Estimasi volume dan jenis pekerjaan dibuat berdasarkan gambar-gambar desain rencana. Seluruh pekerjaan yang ada dapat dibagi dalam 4 (empat) komponen utama, yaitu:

Pekerjaan persiapan. Pekerjaan konstruksi fasilitas dasar/pokok. Pekerjaan kontruksi fasilitas fungsional. Pekerjaan konstruksi fasilitas pendukung/pelengkap.2. Rencana Anggaran BiayaPT.

E - 57

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

a) Bahan/Material Kebutuhan Bahan/Material dan biaya bahan diambil berdasarkan peraturan-peraturan yang berlaku.

b) Tenaga KerjaProduktifitas dan biaya tenaga kerja/upah diambil berdasarkan peraturan-peraturan yang berlaku.

c) Alat BeratAlat berat digunakan untuk membantu pelaksanaan konstruksi di lapangan apabila jenis pekerjaan yang ada tidak dapat dilakukan dengan menggunakan tenaga manusia disebabkan karena volume yang besar atau material konstruksi yang digunakan terlalu berat. Produktifitas dan biaya sewa alat berat diambil berdasarkan peraturan-peraturan yang berlaku.

E.5. PELAPORANDaftar laporan yang harus diserahkan oleh konsultan serta diskusi yang akan dilaksanakan adalah sebagai berikut:

1. Rencana Mutu KontrakBerisi pedoman dalam pengendalian pelaksanaan pekerjaan Desain Jaringan Air Baku

2. Laporan PendahuluanLaporan Pendahuluan atau Inception Report berisikan tentang pekerjaan persiapan, mobilisasi tenaga identifikasi permasalahan dam metodologi pekerjaan untuk memperoleh hasil yang optimal serta rencana pemecahan masalah yang ada dalarn program kerja

3. Laporan Kemajuan Pekerjaan/Laporan BulananDibuat setiap akhir bulan berisi tentang uraian pekerjaan pada bulan yang bersangkutan melipufi: progress pekerjaan dan deviasinya. Akfivitas-akfivitas yang telah dilaksanakan serta permasalahan yang dihadapi, selain itu laporan ini juga sudah harus menguraikan tentang rencana kerja bulan berikutnya.

4. Laporan Kriteria Perencanaan

PT.E - 58

DOKUMEN USULAN TEKNISDesain Jaringan Pengambilan Air Baku Waduk Jatigede

Laporan ini berisikan Kriteria Perecanaan Desain Jaringan Air Baku.

5. Laporan InterimLaporan Antara atau Interim Report ini dibuat pada minggu ketiga bulan ketiga yang berisi kemajuan pekerjaan, hasil survey, analisis dan metode analisis, perencanaan pendahuluan dan program kerja yang akan datang serta dilampirkan notulen rapat sebelumnya.

6. Laporan AkhirLaporan ini berisikan rangkuman hasil pelaksanaan pekerjaan detail desain termasuk semua hasil investigasi, kesimpulan dan rekomendasi penting hasil pelaksanaan pekerjaan dan melaporkan seluruh dokumen perhitungan desain, gambar desain konstruksi bangunan dan saluran serta prasarana lainnya termasuk dokumen pendukung lainnya yangdipersyaratkan.

7. Laporan PenunjangLaporan penunjang terdiri dari :a. Laporan Hidrologi dan Hidrometrib. Laporan Geologi dan Mektanc. Laporan Pengukuran Topografid. Laporan Pedoman O dan Pe. f. Spesifikasi Teknik dan BOQg. Album Gambar:

A1 A3 Blue Print

h. Executive Summaryi. External Hard Disk 1 TB.

PT.E - 59