mempelajari kehilangan head pada pipa distribusi … · kehilangan head pada pipa distribusi...

MEMPELAJARI KEHILANGAN HEAD PADA PIPA DISTRIBUSI

JARINGAN SUPLAI AIR BERSIH PDAM TIRTA PAKUAN

SKRIPSI

AKHMAD AZIZ FATHURROHMAN

F44080046

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

ii

STUDY ON HEADLOSS IN PIPE DISTRIBUTION OF PDAM TIRTA

PAKUAN WATER SUPPLY NETWORK

Akhmad Aziz Fathurrohman dan Prastowo

Department of Civil and Environmental Engineering, Faculty of Agricultural Technology,

Bogor Agricultural University, IPB Dramaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia.

e-mail: [email protected]

ABSTRACT

Headloss is energy loss from friction in pipeline caused by pipe wall friction and the viscous

dissipating in flowing water. Headloss was differentiated as two type i.e., major losses and minor

losses. Major losses is caused by friction and all other losses are reffered to minor losses. The

objective of this study were to find headloss of PDAM Tirta Pakuan water supply network. Headloss

was calculated using Hazzen-William, Darcy-Weisbach, and De Chezy-Manning equations. Domestic

Water requirment was calculated by citizens walfare criterion. In this case, Bogor City is include in

big city category. The analysis result showed that the citizens of Yasmin Garden Sector 6 needs clean

water 0.002 m3/s. The calculated headloss from water supply network at Yasmin Garden Sector 6

inlets was 78.24 m, where the static head available from reservoir to Yasmin Garden Sector 6 inlet

was 80 m, so it has1,76 m range pressure. At this condition, gravity system used by PDAM Tirta

Pakuan was resonably and can secure water continuity. The result of analyz, showed that water flow

in service pipe is 0.0002 m3/s with 1.507 bar of working pressure.

Key words: headloss, pipe network, water supply

iii

AKHMAD AZIZ FATHURROHMAN. F44080046. Mempelajari Kehilangan

Head pada Pipa Distribusi Jaringan Suplai Air Bersih PDAM Tirta Pakuan. Di

bawah bimbingan Prastowo. 2012

RINGKASAN

Air bersih merupakan kebutuhan dasar bagi manusia sehingga wajar jika sektor air bersih

mendapat prioritas dalam penanganan dan upaya pemenuhanya. Kebutuhan air tiap daerah berbeda

berdasarkan tingkat kesejahteraan warganya. Semakin sejahtera warga suatu kota, maka kebutuhan air

akan semakin besar. Dalam Hal ini, Kota Bogor termasuk dalam kategori kota besar sehingga menurut

Agustina (2004) kebutuhan air warganya sebesar 170 lt/org/hari. Sebagai kebutuhan dasar, distribusi

air harus dipastikan sampai kepada yang membutuhkan. Hal ini memerlukan suatu sistem jaringan

suplai air bersih yang sesuai dengan kebutuhan pelangganya. Sistem jaringan tersebut harus dirancang

sesuai dengan kriteria parameter hidrolika.

PDAM Tirta Pakuan sebagai perusahaan daerah yang bertugas memenuhi kebutuhan air Kota

Bogor harus memperhatikan kontinuitas aliran air. Dalam menjaga kontinuitas air, perlu rancangan

yang tepat berdasarkan parameter hidrolika. Headloss merupakan salah satu parameter hidrolika yang

harus diketahui dalam merancang suatu sistem distribusi. Nilai headloss akan menentukan suatu

sistem baik berdasarkan perbedaan ketinggian maupun berdasarkan jenis peralatan yang digunakan.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai headloss pada jaringan distribusi suplai air bersih

PDAM Tirta Pakuan.

Pada penelitian ini dilakukan tiga tahapan. Tahap pertama berupa kegiatan pengumpulan data

primer dan data sekunder. Tahap kedua berupa pengolahan data. Data yang diperoleh diolah untuk

mengetahui nilai parameter hidrolika berupa headloss dan debit aliran. Pada tahap ketiga dilakukan

analisa data dan hasil pengolahan data. Data yang dikumpulkan berupa data parameter hidrolika

seperti debit aliran, tekanan, dan dimensi jaringan perpipaan. Dalam menentukan nilai headlos

menggunakan tiga persamaan yaitu Hazzen-William, Darcy-Weisbach, dan De Cezzy-Manning.

Analisis dilakukan terhadap debit dan tekanan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kelayakan kinerja

sistem distribusi. Dari hasil analisis diperoleh bahwa nilai debit rata-rata pada pipa pelayanan adalah

0.0002 m3/s dan tekanan rata-rata adalah 1.507 bar.

Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh nilai total headloss aktual PDAM Tirta Pakuan pada

saluran primer sebesar 78.24 m. Nilai Headloss minor (akibat belokan, sambungan, reducer) sebesar

10% dari headloss mayor adalah 7.82 m. Sedangkan headloss rata-rata pada pipa pelayanan sebesar

2,412 m. Dari nilai headloss tersebut selanjutnya dapat diketahui nilai sisa tekan. Sisa tekan

digunakan untuk menentukan kelayakan cara kerja sistem. Sisa tekan yang diperoleh dari hasil

perhitungan pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam adalah 1.76 m, sehingga secara teknis mampu

mendistribusikan air secara gravitasi.

MEMPELAJARI KEHILANGAN HEAD PADA PIPA DISTRIBUSI

JARINGAN SUPLAI AIR BERSIH PDAM TIRTA PAKUAN

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNIK

pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh:

AKHMAD AZIZ FATHURROHMAN

F44080046



BOGOR

2012

ii

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN



Judul Skripsi : Mempelajari Kehilangan Head pada Pipa Distribusi Jaringan

Suplai Air Bersih PDAM Tirta Pakuan

Nama : Akhmad Aziz Fathurrohman

NIM : F44080046

Menyetujui,

Dosen Pembimbing Akademik

Dr. Ir. Prastowo, M.Eng

(NIP. 19580217 198703 1 004)

Mengetahui,

Ketua Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, M.Sc

(NIP. 19600625 198003 1003)

Tanggal lulus :

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Mempelajari

Kehilangan Head pada Pipa Distribusi Jaringan Suplai Air Bersih PDAM Tirta Pakuan adalah

hasil karya saya dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apa

pun pada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang

diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan

dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Juli 2012

Yang membuat pernyataan

Akhmad Aziz Fathurrohman

iv

© Hak cipta milik Akhmad Aziz Fathurrohman, tahun 2012

Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari

Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun,

baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya

v

BIODATA PENULIS

Penulis dilahirkan di Wonosobo, pada tanggal 13 April 1990 sebagai anak

pertama dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Pawito dan Ibu Mariah.

Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 2002 di SD Negeri Perboto

01, kemudian melanjutkan pendidikan menengah pertama di SLTP Negeri 2

Kalikajar dan lulus pada tahun 2005. Penulis menamatkan pendidikan

menengah atas di SMA Negeri 2 Wonosobo dan lulus pada tahun 2008. Pada

tahun 2008 penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Institut Pertanian Bogor

(IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Teknik

Sipil dan Lingkungan, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian.

Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di beberapa organisasi kemahasiswaan, di antaranya

sebagai Ketua Departemen Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan

Lingkungan (HIMATESIL) IPB (2010), Wakil Ketua Ikatan Keluarga Mahasiswa Wonosobo (2010),

dan Staf Departemen Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas

Teknologi Pertanian (2009). Selain itu, Penulis aktif dalam kegiatan pengabdian masyarakat,

diantaranya yaitu IPB Goes To Field 2011, SD Ceria oleh Himatesil, dan Peduli Lingkungan oleh

Himatesil. Penulis melakukan Praktik Lapangan (PL) pada tahun 2011 dengan topik “Manajemen

Lingkungan Dan Keselamatan Kerja pada Pekerjaan Penambahan Lajur Jalur A (Jakarta-Bogor) Tmii-

Cibubur (Km 3+800-Km 13+800)”. Selama menjadi mahasiswa, penulis juga aktif dalam kepanitiaan

maupun sebagai peserta dalam kegiatan departemen, himpunan profesi maupun universitas, dan

seminar berskala nasional maupun internasional. Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik, penulis

menyelesaikan skripsi dengan judul Mempelajari Kehilangan Head pada Pipa Distribusi Jaringan

Suplai Air Bersih PDAM Tirta Pakuan di bawah bimbingan Dr. Ir. Prastowo, M.Eng.

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas izin-Nya skripsi dengan judul

“Mempelajari Kehilangan Head pada Pipa Distribusi Jaringan Suplai Air Bersih PDAM Tirta

Pakuan” ini dapat selesai dengan baik. Penelitian ini telah berlangsung dari bulan Maret2012

hinggaMei 2012.

Dengan tersusunya skripsi ini, penulis ingin menyampaikan terimakasih dan pernghargaan

kepada

1. Dr. Ir. Prastowo, M.Eng selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan arahan,

bimbingan, solusidan rasa semangat kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini

2. Dr. Ir. Roh Santoso B.W, M.T dan Dr.Ir. Yuli Suharnoto, M.Eng selaku dosen penguji

3. Bapak, ibu, dan adik-adik tercinta yang banyak memberikan dukungan dan motivasi serta doa

selama proses pembuatan skripsi ini

4. Windu Nugraha MH, Dede Rezkian Noor, M `Ramdan S, Joan Kartini, dan Sekar Dwi Rizki

selaku rekan sebimbingan.

5. Sahabat-sahabat terbaik yang turut membantu dan menyemangati penulis dalam penelitian

Fathimatuz Zahra A, Husna Kusnandar, Andi Iqro Selle Pais, Anton S, dan Nina Tri Lestari

6. Teman-teman seperjuangan di HIMATESIL, BEM FatetaIPB Kabinet Merah Saga, Ikamanos, dan

tentunya seluruh teman-teman SIL 45, yang akan menjadi teman-teman terbaik

7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya yang telah membantu penulis dalam

menyusuns kripsi ini.

Penulis menyadari dalam skripsi ini belum sempurna,oleh Karena itu penulis mengharapkan

kritik dan saran yang bersifat membangun agar tulisan ini dapat lebih sempurna dikemudian hari.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat khususnya bagi civitas akademika IPB serta masyarakat pada

umumnya.

Bogor, Juli 2012

Penulis

vii

DAFTAR ISI

Contents

KATA PENGANTAR ................................................................................................. vi

DAFTAR ISI ............................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ...................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. x

I. PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1

1.1 LATAR BELAKANG ..................................................................................... 1

1.2 TUJUAN .......................................................................................................... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................... 3

2.1 SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH ............................................................. 3

2.2 KINERJA JARINGAN .................................................................................... 5

2.3 HIROLIKA PIPA DISTRIBUSI ...................................................................... 8

II. METODE PENELITIAN ....................................................................................... 14

3.1 LOKASI DAN WAKTU ............................................................................... 14

3.2 ALAT DAN BAHAN .................................................................................... 14

3.3 METODE PENELITIAN ............................................................................... 14

IV. KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN ....................................................... 16

V. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................................. 19

5.1 TATA LETAK JARINGAN PIPA ................................................................ 19

5.2 HEADLOSS .................................................................................................... 27

5.3 DEBIT DAN TEKANAN ............................................................................. 32

5.4 KINERJA PELAYANAN TERHADAP PELANGGAN .............................. 34

VII. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 36

6.1 KESIMPULAN .............................................................................................. 36

6.2 SARAN .......................................................................................................... 36

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 37

LAMPIRAN ................................................................................................................ 38

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Konsumsi air berdasarkan kategori kota ............................................................................. 5

Tabel 2. Koefisien kehilangan tekanan minor ................................................................................... 7

Tabel 3. Besarnya nilai koefisien geseran Hazen-William (CH)......................................................... 7

Tabel 4. Koefisien Hazen-William ................................................................................................... 9

Tabel 5. Nilai ε untuk koefisien Colebrook .................................................................................... 11

Tabel 6. Nilai C untuk koefisien Manning ...................................................................................... 12

Tabel 7. Harga K akibat penyempitan tiba-tiba .............................................................................. 12

Tabel 8. Harga K menurut besarnya θo ........................................................................................... 13

Tabel 9. Jumlah Penduduk dan Kepadatan Penduduk Kota Bogor Tahun 2010 .............................. 16

Tabel 10. Dimensi dan jenis pipa pada jaringan distribusi ................................................................ 20

Tabel 11. Hasil perhitungan kebutuhan pelanggan ............................................................................ 20

Tabel 12. Hasil perhitungan headloss tiap ruas jaringan pipa primer ................................................ 28

Tabel 13. Hasil perhitungan headloss tiap ruas jaringan pipa sekunder ............................................. 28

Tabel 14.Hasil perhitungan headlosspada jaringan pipa pelayanan .................................................. 28

Tabel 15. Hasil perhitungan headlosstiap 100 m menggunakan persamaan Hazen-William pada

jaringan pipa primer ......................................................................................................... 29

Tabel 16. Hasil perhitungan headlosstiap 100 m menggunakan persamaan Darcy-Weisbach pada


Tabel 17. Hasil perhitungan headloss tiap 100 m menggunakan persamaan De Chezy-Manning pada


Tabel 18.Hasil perhitungan debit tiap ruas pada jaringan pipa primer ............................................... 32

Tabel 19. Hasil perhitungan debit tiap ruas pada jaringan pipa sekunder .......................................... 32

Tabel 20. Hasil pengukuran debit pada jaringan pipa pelayanan ....................................................... 33

Tabel 21. Hasil pengukuran debit dan tekanan pada jaringan pipa pelayanan.................................... 34

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. a. Sistem penyaluran air dengan gravitasi, b. Sistem penyaluran air dengan pompa, dan

c. Sistem penyaluran air gabungan ................................................................................ 4

Gambar 2. a. Pipa stainless steel untuk distribusi air minum dan b. Aksesoris pipa untuk kegiatan

penyambungan .............................................................................................................. 6

Gambar 3. Jenis fitting- constraction ............................................................................................ 12

Gambar 4. Jenis fitting-Enlargement ............................................................................................ 13

Gambar 5. Jenis fitting- penyempitan ........................................................................................... 13

Gambar 6. Kerangka pemikiran penelitian.................................................................................... 15

Gambar 7. Daerah pelayanan dan pengembangan PDAM Tirta Pakuan ........................................ 17

Gambar 8. Kondisi debit dan tekanan sepanjang hari pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam

berdasarkan data sekunder (Bulan Februari, 2012) ...................................................... 18

Gambar 9. Tipikal penanaman pipa .............................................................................................. 21

Gambar 10. Sketsa HGL untuk jalur transmisi reservoir – Inlet Taman Yasmin Sektor Enam ........ 22

Gambar 11. Contoh tipikal sambungan pada Node 3 jaringan pipa primer ...................................... 23

Gambar 12. Skema pola distribusi jarigan primer ........................................................................... 24

Gambar 13. Tipikal Inlet Taman Yasmin Sektor Enam................................................................... 25

Gambar 14. Tipikal jembatan pipa .................................................................................................. 26

Gambar 15. Kurva perbandingan headloss ..................................................................................... 27

Gambar 16. Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan Hazen-William .. 30

Gambar 17. Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan Darcy-Weisbach

.................................................................................................................................. .30

Gambar 18. Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan De Chezy-

Manning .................................................................................................................... 31

Gambar 19. Hubungan headloss per 100 m dengan kemiringan jaringan pipa (gradient) pada

jaringan pipa sekunder ................................................................................................ 31

Gambar 1. Kurva hubungan tekanan dengan debitpada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam........... 34

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data pengukuran debit dan tekanan ............................................................................. 39

Lampiran 2. Data debit harian bulan Februari ................................................................................. 40

Lampiran 3. Data tekanan harian bulan Februari ............................................................................. 41

Lampiran 4. Data perhitungan headloss .......................................................................................... 42

Lampiran 5. Data pengukuran tiap node .......................................................................................... 43

Lampiran 6. Contoh Perhitungan .................................................................................................... 44

Lampiran 7. Data dimensi pipa PVC yag beredar di pasar ............................................................... 47

Lampiran 8. Hubungan headloss per 100 m dengan debit dan jumlah penduduk ............................. 47

Lampiran 9. Jalur Penanaman pipa jaringan distribusi air PDAM Tirta Pakuan ............................... 50

Lampiran 10. Foto-foto kegiatan pengukuran.................................................................................... 51

Lampiran 11. Diagram Hazzen-William ............................................................................................ 53

1

I. PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Air merupakan salah satu sumberdaya alam yang ketersedianya melimpah baik yang berasal

dari air hujan, air permukaan, dan air tanah. Air banyak dibutuhkan oleh berbagai macam kegiatan

baik yang dilakukan oleh manusia maupun makhluk hidup lain. Pemanfaatan air harus bijaksana

sehingga dapat dimanfaatkan secara berkesinambungan. Dari segi kuantitas jumlah minimum air yang

dikonsumsi harus tercapai sedangkan dari segi kualitas harus memenuhi standar kualitas tertentu

(Dharmasetiawan 2004).

Air bersih merupakan kebutuhan dasar bagi manusia sehingga menjadi hal wajar jika sektor air

bersih mendapat prioritas dalam penanganan dan pemenuhanya (Agustina 2007). Sebagai kebutuhan

dasar, distribusi air harus dipastikan sampai kepada yang membutuhkan sehingga diperlukan jaringan

suplai air bersih yang sesuai dengan kebutuhan pengguna baik domestik maupun industri. Jaringan

suplai air bersih dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu jaringan dengan sistem tertutup atau

bertekanan dan jaringan dengan saluran terbuka. Jaringan dengan sistem bertekanan pada umumnya

berupa sistem perpipaan dan dikelola oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) dan jaringan

dengan sistem terbuka dikelola oleh masyarakat baik secara individu maupun kelompok.

Kehadiran PDAM di Indonesia dimungkinkan melalui Undang-Undang No. 5 Tahun 1962

sebagai kesatuan milik Pemda yang memberikan jasa pelayanan dan menyelenggarakan kemanfaatan

umum di bidang air minum. Dalam pelaksanaan proses distribusi air bersih, PDAM memiliki

beberapa permasalahan yang mengurangi tingkat efisiensi distribusi seperti kehilangan tekanan,

kebocoran, maupun masuknya kontaminan dari luar. Menurut Paturahman (2009) menyatakan bahwa

PDAM Tirta Pakuan mendapatkan beberapa keluhan dari pelanggan berupa keluhan teknis dan non-

teknis. Keluhan teknis merupakan keluhan yang disebabkan oleh pipa distribusi atau pipa dinas bocor,

kebocoran sekitar meter, persil bocor, galian belum rapi, air mengalir kecil, air keruh, air tidak

mengalir, meteran buram, stop cock atau gate valve rusak, pemindahan letak meter, meteran air

macet, kaca meter rusak, meter hilang, gangguan angka meter, dan tidak ada segel. Sedangkan

keluhan non teknis dapat disebabkan oleh petugas yang tidak ramah, pembacaan stand meter, dan

penetapan golongan tarif yang tidak tepat. Pada umumnya permasalahan tersebut dialami hampir oleh

setiap PDAM yang ada di Indonesia.

Keluhan yang disampaikan kepada PDAM Tirta Pakuan merupakan suatu peluang yang baik

untuk dapat memperbaiki kinerja PDAM saat ini dan menemukan suatu cara untuk menyelesaikan

permasalahan PDAM dengan efektif dan efisien. Dengan hal tersebut, diharapkan PDAM dapat

memenuhi kebutuhan dan keinginan pelanggan sehingga menumbuhkan tingkat kepercayaan

masyarakat akan produk dan layanan PDAM Tirta Pakuan.

PDAM Tirta Pakuan memiliki enam zona pelayanan yang berada pada topografi yang berbeda-

beda. Hal ini menuntut untuk menerapkan sistem yang tepat untuk distribusi air bersih. Ketepatan

dalam menentukan sistem yang distribusi dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya yaitu:

topografi, kebutuhan masyarakat, debit aliran, tekanan, dan kecepatan aliran. Dalam pelaksanaanya,

PDAM Tirta Pakuan menggunakan sistem bertekanan atau sistem perpipaan. Sistem ini dimaksudkan

untuk menghindari masuknya kontaminan dari luar.

Penerapan sistem bertekanan harus seseuai dengan rancangan berdasarkan kebutuhan

masyarakat dan hidrolika dari sistem tersebut. Oleh karena itu, faktor-faktor yang mempengaruhi

berjalanya suatu sistem jaringan distribusi air minum, seperti debit aliran, kecepatan aliran, dan

2

kondisi tekanan aliran perlu diperhatikan dan dilakukan pengukuran secara berkala. Hasil dari analisis

ini dapat dijadikan dasar usulan rekomendasi pengelolaan sistem distribusi yang tepat.

1.2 TUJUAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kehilangan head pada pipa distribusi jaringan suplai

air bersih PDAM Tirta Pakuan yang meliputi:

1. Kehilangan head pada pipa penyaluran

2. Kehilangan head pada pipa distribusi yaitu pada sambungan, reducer, belokan, dan pembagi

3. Kehilangan head pada sambungan pelayanan

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH

Sistem infrastruktur merupakan pendukung utama fungsi sistem sosial dan ekonomi dalam

kehidupan masyarakat. Sistem infrastruktur didefinisikan sebagai fasilitas-fasilitas atau struktur-

struktur dasar, peralatan-peralatan, instalasi-instalasi yang dibangun dan yang dibutuhkan untuk

berfungsinya sistem sosial dan ekonomi masyarakat (Agustina 2007).

Pengertian air bersih menurut Permenkes RI No 416/Menkes/PER/IX/1990 adalah air yang

digunakan untuk keperluan sehari-hari dan dapat diminum setelah dimasak sedangkan pengertian air

minum menurut Kepmenkes RI No 907/MENKES/SK/VII/2002 adalah air yang melalui proses

pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan (bakteriologis, kimiawi,

radioaktif, dan fisik) dan dapat langsung diminum

Sistem penyediaan air bersih merupakan salah satu sistem infrastruktur yang dapat menjadi

faktor penentu kebijakan perkembangan suatu daerah atau kawasan. Sistem jaringan air bersih dibuat

untuk memenuhi kebutuhan air bersih penduduk suatu kota sehingga dapat dilihat bahwa pemenuhan

kebutuhan air bersih memegang peranan penting dalam perkembangan suatu kota. Apabila fasilitas

infrastruktur telah terbangun secara benar, dan penyediaan pelayanan umum telah terjamin sesuai

dengan rencana yang ditetapkan, maka pola perkembangan masyarakat dapat dikendalikan secara

efektif.

Pada masa lalu dimana daya dukung alam masih baik, manusia dapat mengkonsumsi air dari

alam secara langsung. Sejalan dengan penurunan daya dukung alam, menurun pula ketersediaan air

yang dapat dikonsumsi secara langsung dari alam. Untuk itu, manusia berupaya mengolah air yang

tidak memenuhi standar kualitasnya menjadi air yang memenuhi standar kualitas yang ada. Upaya ini

dilakukan dengan membuat suatu sistem penyediaan air minum (Dharmasetiawan,2004).

Secara umum, sistem penyediaan air minum terdiri atas dua jenis, yaitu sistem produksi dan

sistem distribusi. Sistem produksi mempunyai peranan dalam mengambil air dari alam. Sumber air

yang digunakan dalam sistem produksi berasal dari sungai, danau, mata air, dan dapat berasal dari air

tanah menggunakan sumur bor. Air yang berasal dari alam tidak langsung disalurkan kepada

masyarakat melainkan melalui tahapan pengolahan hingga air layak dikonsumsi oleh masyarakat.

Proses distribusi dilakukan dengan cara manual yaitu menggunakan tangki yang membawa air dari

tempat penampungan sampai ke konsumen, sistem saluran terbuka, dan sistem saluran tertutup atau

dengan sistem perpipaan. Distribusi air bersih menggunakan tangki biasanya digunakan untuk

memenuhi kebutuhan masyarakat yang bersifat insidental. Sistem distribusi air bersih dengan saluran

terbuka biasanya dikelola oleh masyarakat secara swadaya sedangkan sistem bertekanan digunakan

oleh instansi penyedia air bersih seperti PDAM. Pada umumnya, proses distribusi dilakukan dengan

saluran tertutup. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari terjadinya kontaminasi air yang mengalir di

dalam pipa. Menurut Dharmasetiawan (2004), sistem distribusi dengan sistem perpipaan lebih mudah

dialirkan karena adanya tekanan air.

Sistem distribusi air bersih mempunyai beberapa komponen penting, diantaranya yaitu

reservoir atau penampungan air, sistem perpipaan, dan sistem sambungan pelanggan. Reservoir

merupakan bangunan yang digunakan untuk menampung air sementara sebelum didistribusikan

kepada pelanggan. Lama penyimpanan air di dalam reservoir disesuaikan dengan tingkat pemakaian

air dari pelanggan. Kontruksi reservoir juga dibuat sedemikian rupa sehingga air ditampung tidak

mengalami kontaminasi. Sistem perpipaan merupakan rangkaian pipa yang menghubungkan antara

4

reservoir dengan pelanggan. Sistem perpipaan mempunyai hirarki berdasarkan jumlah air yang

dibawa. Hirarki pada sistem perpipaan berupa pipa induk, pipa sekunder/tersier/retikulasi, dan pipa

pipa pelayanan. Sistem sambungan pelanggan merupakan akhir dari sistem perpipaan. Sistem

sambungan pelanggan digunakan sebagai acuan untuk menentukan kapasitas pipa yang melayani.

Dalam sistem perpipaan, terdapat beberapa aksesoris yang diperlukan untuk kegiatan

penyambungan. Aksesoris dalam sistem perpipaan terdiri atas katup, meter air, dan reducer. Katup

digunakan untuk kegiatan penyambungan baik sesama pipa induk, pipa retikulasi, pipa pelayanan,

maupun menghubungkan antar jenis pipa. Fungsi serupa juga terdapat pada reducer. Meter air

digunakan untuk kegiatan pengukuran. Pemasangan meter air dapat diletakan setelah pompa atau

outlet gravitasi, dan pada zona pelayanan. Keakuratan meter air dipengaruhi oleh tingkat turbulensi

aliran sehingga pemasanganya harus sedemikian rupa agar tidak terganggu.

Metode pendistribusian air dibedakan menjadi tiga berdasarkan kondisi topografi dari sumber

air dan posisi para konsumen berada. Metode yang dipakai adalah cara gravitasi, cara pemompaan,

dan cara gabungan. Cara gravitasi digunakan apabila elevasi sumber air mempunyai perbedaan cukup

besar dengan elevasi daerah pelayanan, sehingga tekanan yang diperlukan dapat dipertahankan. Cara

pemompaaan digunakan untuk menaikan tekanan sehingga air dapat terdistribusi. Sistem ini

digunakan apabila elevasi antara sumber air dan daerah pelayanan tidak memberikan tekanan yang

cukup. Cara gabungan digunakan untuk mempertahankan tekanan yang diperlukan selama periode

pemakaian tinggi dan pada kondisi darurat.

Sumber: (Agustina 2005)

Gambar 2. a. Sistem penyaluran air dengan gravitasi, b. Sistem penyaluran air dengan pompa, dan

c. Sistem penyaluran air gabungan

5

Menurut Houghtalen et all (2010), pola jaringan distribusi terdiri atas dua jenis, yaitu sistem

bercabang (branch) dan sistem loop. Sistem bercabang mengalirkan air pada arah yang sama, jaringan

pipa tidak berhubungan, dan mempunyai dead-end. Pada sistem loop, air mengalir dalam dua arah,

pipa saling berhubungan, dan tidak memiliki dead-end. Sistem jaringan perpipaan air bersih

merupakan salah satu upaya untuk memenuhi kebutuhan air bersih masyarakat. Dalam perencanaan

dan pengoperasianya, sistem perpipaan digunakan apabila kondisi topografi tidak memungkinkan

untuk dibangun open channel. Meskipun demikian, jaringan perpipaan harus memperhatikan daya

tahan pipa terhadap tekanan, kemudahan pemasangan, lokasi jalur pipa, peletakan pipa, dan biaya

investasi.

2.2 KINERJA JARINGAN

Tingkat efisiensi dan keefektifan suatu jaringan air bersih berpengaruh terhadap target

pelayanan. Menurut Agustina (2004), efisiensi meliputi bagaimana suatu sistem penyediaan air bersih

dapat dengan optimal memberikan pelayanan, sedangkan efektifitas meliputi bagaimana suatu target

pelayanan dapat terpenuhi. Secara garis besar, pada penelitian ini menitikberatkan pada hidrolika

jaringan berupa debit, tekanan dan kemampuan sistem dalam memenuhi kebutuhan konsumen.

Kinerja penyediaan air bersih sangat terkait dengan kualitas dan kuantitas air yang dapat

dinikmati oleh konsumen sebagai pengguna jasa. Selain itu, kriteria teknis dan standar desain yang

berlaku dalam perencanaan sistem penyediaan air bersih mencakup ketersediaan air, standar tekanan

1.2 - 2 bar, kuantitas yang memadai, dan kualitas air yang memenuhi standar penting diperhatikan

dalam mendukung kinerja jaringan.

Kuantitas air bersih ditentukan dari ketersediaan air baku. Hal ini menunjukan bahwa air baku

digunakan untuk memenuhi kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah penduduk yang

dilayani. Syarat kuantitas air juga dapat ditinjau dari standar debit air bersih yang dialirkan kepada

konsumen sesuai dengan jumlah kebutuhan air bersih. Kebutuhan air bersih masyarakat bergantung

pada letak geografis, kebudayaan, tingkat ekonomi, dan skala perkotaan tempat tinggalnya. Besarnya

konsumsi air berdasarkan kategori kota dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Konsumsi air berdasarkan kategori kota

Kategori kota Jumlah penduduk (orang) Konsumsi air (lt/org/hari)

Metropolitan > 1.000.000 210

Besar 500.000 - 1.000.000 170

Sedang 100.000 - 500.000 150

Kecil 20.000 - 100.000 90

Sumber: Kimpraswil, 2003

Sistem kinerja jaringan didesain untuk membawa suatu kecepatan dan tekanan aliran tertentu.

Dalam hal ini harus memperhatikan dimensi dan karakteristik pipa harus diperhatikan, sehingga

kuantitas aliran dapat terpenuhi. Pipa sebagai komponen utama yang berfungsi menyalurkan air dari

reservoir kepada pelanggan dapat dibedakan menjadi beberapa jenis.

1. Jenis-jenis pipa berdasarkan materialnya

Berdasarkan jenis materialnya, pipa dibedakan menjadi dua jenis, yaitu pipa yang berasal dari

logam dan non-logam. Pipa logam dapat berupa pipa baja, pipa besi tulang, ductile cost iron pipe

(DCIP), galvanized iron pipe (GIP), cost iron pipe (CIP), dan pipa logam campuran (metal/alloy).

Pipa non-logam terdiri atas pipa beton, pipa PVC (poly vinyl chloride), Pipa fiber glass (GRP = Glass

fiber reinforced pipe), pipa asbes semen, dan pipa PE (Poly ethylene).

6

2. Jenis pipa berdasarkan bentuk melintangnya

Jenis pipa berdasarkan bentuk melintangnya dibedakan menjadi dua jenis yaitu pipa bulat dan

pipa bulat telur. Pipa bulat biasanya digunakan untuk air bersih atau air minum sedangkan pipa bulat

telur (elips) digunakan untuk air buangan.

3. Jenis pipa berdasarkan bentuk ujungnya

Berdasarkan bentuk ujungnya, jenis pipa terdiri atas flanged end pipe (pipa ujung flens), Bell

and plain pipe (pipa ujung bell dan spigot), Screwed end pipe (pipa ujung ulir), dan double plain end

pipe (pipa ujung rata). Pipa ujung flens terbuat dari baja dan memiliki diameter yang besar. Pipa ujung

bell dan spigot umunya jenis PVC atau DCIP. Pipa ujung ulir biasanya jenis GIP dan memiliki

diameter yang kecil. Pipa ujung rata terdiri atas pipa ujung rata biasa, ujung rata dengan lidah, dan

ujung rata dengan takikan.

(a) (b)

Sumber: (http://www.chinaflagpoles.net/)

Gambar 3. a. Pipa stainless steel untuk distribusi air minum dan b. Aksesoris pipa untuk kegiatan

penyambungan

Dalam perencanaan distribusi air bersih, kriteria hidrolika berpengaruh terhadap pemilihan

jenis pipa. Sebagai contoh dalam perencanaan distribusi air siap minum. Pada distribusi air siap

minum, pipa yang harus digunakan adalah jenis stainless steel. Begitu pula untuk aksesorisnya.

Gambar 2 menunjukan pipa dan aksesorisnya berjenis stainless steel yang digunakan untuk distribusi

air siap minum.

Dalam merancang jaringan distribusi air bersih, perlu memperhatikan karakteristik dari

komponen yang akan digunakan. Tabel 1 menunjukan bahwa setiap jenis pipa mempunyai koefisien

yang berbeda-beda. Koefisien kehilangan tekanan ini berpengaruh terhadap kehilangan head pada

jaringan distribusi. Menurut Kodoatie (2005) karakteristik pipa mempunyai koefisien geseran Hazen-

William yang berbeda-beda. Besarnya nilai koefisien pipa dapat dilihat pada Tabel 2.

7

Tabel 2. Koefisien kehilangan tekanan minor

No. Perlengkapan Pipa KL No. Perlengkapan Pipa KL

1. Ujung Pipa Masuk 9. Radius Bend 90o

Bentuk Lonceng

Ujung Bulat

Ujjung Tajam

Kerucut

0.03-0.05

0.20-0.25

0.50

0.78

Radius/D =4

Radius/D =2

Radius/D =1

0.160-0.18

0.190-0.25

0.350-0.40

2. Konstraksi Tajam 10. Bend

D2/D1=0,80

D2/D1=0,50

D2/D1=0,20

0.18

0.37

0.49

θ = 15o

θ = 30o

θ = 45o

θ = 60o

θ = 90o

0.05

0.10

0.20

0.35

0.80

3. Konstraksi Kerucut 11. Tee

D2/D1=0,80

D2/D1=0,50

D2/D1=0,2

0.05

0.07

0.08

Tee-y

Tajam

0.35

0.80

4. Pembesaran Tajam 12. Cross

D2/D1=0,80

D2/D1=0,50

D2/D1=0,2

0.16

0.57

0.92

Mulus

Tajam

0.50

0.75

5. Pembesaran-kerucut 13. 45o

D2/D1=0,80

D2/D1=0,50

D2/D1=0,2

0.03

0.08

0.13

Tee-y

Tajam

0.50

0.50

6. Gate-Valve terbuka 14. Check valve

2/3 terbuka

½ terbuka

¼ terbuka

1.10

4.80

27.00

Konensial

Mulus (Clearway)

Bola

4.00

1.50

4.50

7. Globe Valve-terbuka 10.00 15. Butterfly Valve-

terbuka 1.20

8. Angle Valve-terbuka 4.30 Foot Valve-hinged

Foot Valve-topet

2.25

12.50

Sumber: (Dharmasetiawan 2004)

Tabel 3. Besarnya nilai koefisien geseran Hazen-William (CH)

No. Karakteristik pipa CH (koefisien geseran

Hazen-William)

1 Pipa baru dan kondisi memuaskan untuk cast iron dan pipa baja

dengan lining bituminous sentrifugal, pipa beton sentrifugal,

pipa asbes semen, pipa plastik, pipa kaca

140

2 Pipa lama dengan kondisi seperti di atas, dipasang dengan baik

dengan diameter > 24 inch

130

3 Pipa dengan sambungan mortar semen (cemen mortar-lined

pipe), diameter < 24 inch dengan pemasangan biasa; papan

kayu; pipa cast iron yang dicelup dalam air tir baik pipa baru

maupun ppa lama dalam air yang tidak aktip

120

4 Pipa lama tidak ada liningnya atau pipa cast iron yang dicelup

dalam tir dengan kondisi baik

100

5 Pipa cast iron lama dengan kondisi lubang-lubang 10-80

Sumber: (Kodoatie 2005)

8

2.3 HIROLIKA PIPA DISTRIBUSI

Perbedaan mendasar antara aliran pada saluran terbuka dan aliran pada saluran tertutup adalah

adanya permukaan yang bebas yang (hampir selalu) berupa udara pada saluran terbuka. Jadi

seandainya pada pipa aliranya tidak penuh sehingga masih ada rongga yang berisi udara maka sifat

dan karakteristik aliranya sama dengan aliran pada saluran terbuka. Pada kondisi penuh air, desainya

harus mengikuti kaidah aliran pada pipa (Kodoatie 2005).

Dalam merancang pipa distribusi memerlukan pengetahuan tentang hubungan antara debit

yang mengalir dalam pipa dan kaitanya dengan diameter pipa sehingga dapat diketahui gejala-gejala

timbulnya tekanan, kehilangan energi, dan gaya-gaya lain yang timbul. Menurut Dharmasetiawan

(2004), dalam menelaah aspek hidrolika kita beranggapan bahwa air adalah fluida yang mempunyai

sifat incompresibel atau diasumsikan tidak mengalami perubahan volume apabila terjadi tekanan.

Selain mengetahui karakterisik hidrolika diatas, karakteristik aliran juga perlu diperhatikan.

Karakteristik aliran merupakan dasar hidrolika yang selanjutnya digunakan untuk kegiatan

perancangan maupun kegiatan evaluasi.

Tipe aliran yang biasa kita jumpai di alam berupa aliran mantap (steady flow), aliran tidak

mantap (unsteady flow), aliran merata (uniform flow), dan aliran tidak merata (non uniform flow).

Fluida yang bergerak di dalam pipa pada umumnya berada dalam kondisi steady state atau air

dianggap mempunyai kecepatan sama dari waktu ke waktu apabila melalui diameter yang sama. Akan

tetapi, pada kenyataanya, aliran ini tidak sepenuhnya terjadi. Hal ini disebabkan oleh adanya belokan,

katup, dan penyempitan pipa yang menyebabkan fenomena water hammer.

Pada umumnya dalam perancangan sistem air bersih memperhatikan dua hal yaitu kebutuhan

air dan pasokan air. Kebutuhan air akan memberikan dampak pada pasokan air sehingga dari sisi

pasokan air harus memperhatikan debit yang sampai pada pelangan. Perhitungan debit saluran pada

aliran tetap menggunakan rumus:

(1)

A : Luas penampang melintang saluran (m2)

V : Kecepatan rata-rata aliran (m/detik)

Kehilangan energi akibat gesekan disebut juga kehilangan energi primer atau major loss.

Terjadi akibat adanya kekentalan zat cair dan turbulensi karena adanya kekasaran pipa dan akan

menimbulkan gaya gesek yang akan menyebabkan kehilangan energi disepanjang pipa dengan

diameter konstan pada aliran seragam. Kehilangan energi sepanjang satu satuan panjang akan konstan

selama kekasaran dan diameter tidak berubah.

Salah satu faktor yang penting dalam menghitung hidrolika perpipaan adalah dalam hal

perhitungan kehilangan tekanan. Ada beberapa rumus yang dapat digunakan dalam menghitung

kehilangan tekanan, yaitu persamaan Hazen-William, persamaan Darcy Weisbach, dan persamaan De

Chezy.

1. Persamaan Hazen-William

Persamaan ini umum dipakai untuk menghitung kehilangan tekanan pada pipa besar yaitu

diatas 100 mm. Selain itu, persamaan Hazen-William umum digunakan karena lebih mudah dipakai.

Persamaan Hazen-William secara empiris menyatakan bahwa debit yang mengalir didalam pipa

adalah sebanding dengan diameter pipa (d) dan kemiringan hidrolis (S) yang dinyatakan sebagai rasio

antara kehilangan tekanan (hL) terhadap panjang pipa (L) atau S= (hL/L).

Faktor C yang menggambarkan kondisi fisik dari pipa seperti kehalusan dinding dalam pipa

yang menggambarkan jenis pipa dan umur. Secara umum rumus Hazen-William adalah sebagai

berikut:

9

(2)

(3)

Sehingga

(4)

Keterangan

C : Koefisien Hazen-William

d : Diameter pipa dalam (m)

S : Kemiringan lahan

hL : Headloss mayor (m)

L : Panjang pipa (m)

Nilai C (koefisien Hazen-William) berbeda untuk setiap berbagai jenis pipa. Koefisien Hazen-William

dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 4. Koefisien Hazen-William

No. Jenis (material) Pipa Nilai C perencanaan

1. Asbes Cement 120

2. Poly Vinil Chloride (PVC) 120-140

3. High Density Poly Ethylene (HDPE) 130

4. Medium Density Poly Ethylene (MDPE) 130

5. Ductile Cast Iron Pipe (DCIP) 110

6. Besi tuang, Cast Iron (CIP) 110

7. Galvinized Iron Pipe (GIP) 110

8. Steel Pipe (Pipa Baja) 110

Sumber : (Dharmasetiawan 2004)

2. Persamaan Darcy Weisbach

Persamaan Darcy Weisbach diturunkan secara sistematis dan menyatakan bahwa: “Kehilangan

tekanan sebanding dengan kecepatan kuadrat dari aliran air, panjang pipa dan berbanding terbalik

dengan diameter”.

Secara empiris nilai faktor f ditentukan.

(5)

Keterangan


D : Diameter pipa (m)

V : Kecepatan aliran (m/s)

f : Faktor gesekan


Persamaan Darcy berlaku untuk aliran laminer atau turbulen. Faktor gesekan untuk laminer

dapat dihitung secara analisis sedangkan untuk aliran turbulen harus ditentukan secara empiris.

Perumusan koefisien f dapat dicari dengan menggunakann beberapa metode, yaitu

10

a. Faktor gesekan pada aliran laminar

Persamaan Hagen Poiseeille

(6)

Dengan menggunakan persamaan Darcy, faktor gesekan pada aliran laminer dapat ditentukan :

R

R

22

2

2L

N

64f

VDN

VD

64

gVD

64fg

VD

g64

V

g2

L

Dx

D

LV32f

g2

V

D

Lf

D

LV32h

(7)

Keterangan


D : Diameter pipa (m)


f : Faktor gesekan


ρ : Density (kg/m3)

γ : Berat jenis (N/m3)

μ : Viskositas (N.s/m2)

b. Faktor gesekan pada aliran turbulen

Pada aliran turbulen, perhitungan tidak bisa dihitung secara analitis, tergantung pada bilangan

Reynold dan kekasaran relative, dan harus ditentukan secara empiris menggunakan grafik, tabel, dan

persamaan empiris. Beberapa persamaan yang digunakan untuk menentukan koefisien berdasarkan

Bilangan Reynold yaitu:

Persamaan Blasius

(8)

Persamaan Blasius hanya berlaku untuk pipa licin (smooth pipe) dengan Bilangan Reynold berada

pada rentang 3.000 sampai 100.000.

Persamaan Karman-Nikuradse

Persamaan Karman-Nikuradse hanya berlaku untuk Bilangan Reynold yang besar (fully turbulent) dan

hanya tergantung pada kekasaran relatif.

D

2log274,1

f

1

(9)

Persamaan Colebrook

Persamaan Colebrook berlaku untuk sembarang pipa dan sembarang Bilangan Reynold. Dapat juga

digunakan tabel yang dibuat berdasarkan persamaan Colebrook.

fN

D

f R

51,2

7,3log2

1

(10)

11

Grafik Moody

Faktor gesekan dapat diperkirakan dari grafik dengan absis bilangan Reynold, ordinat faktor gesekan

dan parameter kekasaran relatif.

(11)

Persamaan Swamee & Jain (1976)

Persamaan Swamee & Jain berlaku untuk kekasaran relatif dari 102 sampai 10

6 dan berlaku untuk

bilangan Reynold dari 5 x103 sampai 10

6

(12)

Tabel 5. Nilai ε untuk koefisien Colebrook

No. Lapisan dalam pipa Nilai dalan mm

Nilai ancar-ancar Angka

1. Kuningan 0.0015 0.0015

2. Tembaga 0.0015 0.0015

3. Beton 0.3000- 3.0000 1.2000

4. Besi tuang-tanpa pelapisan 0.1200-0.6100 0.2400

5. Besi tuang-pelapisan aspal 0.0610-0.1830 0.1200

6. Besi tuang-pelapisan semen 0.0024 0.0024

7. Galvanized iron pipe 0.0610-0.2400 0.0024

8. Pipa besi 0.0300-0.0240 0.1500

9. Welded steel pipe 0.0200-0.0910 0.0610

10. Riveted steel pipe 0.0200-0.0910 1.8100

11. PVC 0.0015 0.0015

12. HDPE 0.0070 0.0070


3. Persamaan De Chezy

Persamaan ini umum dipakai di saluran terbuka, tetapi dapat juga dipakai di jaringan

perpipaan. Secara umum persaman De Chezy adalah sebagai berikut:

(13)

Keterangan

V : Kecepatan (m/s)

R : Radius hidrolils pipa

S : Slope hidrolis

C : koefisien Manning dimana C = R1/6

/n

(14)

Apabila

atau (15)

Maka

(16)

12

Tabel 6. Nilai C untuk koefisien Manning


Kehilangan energi akibat perubahan penampang dan aksesoris lainnya disebut juga kehilangan

energi sekunder atau minor loss. Ada berbagai macam faktor yang mempengaruhi kehilangan tekanan,

diantaranya karena fitting, seperti belokan (bends), konstraksi, perbesaran dan gate valve dengan cara

pengukuran perbedaan tekanan (pressure drop) yang terjadi pada fitting. Jenis-jenis sambungan

berpengaruh dalam hilangnya energi pada pipa.

Jenis-jenis fitting diantaranya:

1. Constraction

Constarction yaitu pipa yang mengalami pengurangan cross sectional area secara mendadak dari

saluran dengan membentuk pinggiran yang tajam. Tekanan yang melewati pinggiran yang tajam akan

semakin besar.

(a) Sudden Constraction

(b) Gradual Constraction

Gambar 4. Jenis fitting- constraction

Tabel 7. Harga K akibat penyempitan tiba-tiba

D1/D2 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.10 1.00

Kc 0.45 0.43 0.42 0.40 0.37 0.28 0.01 0.00

2. Enlargement

Enlargement, pipa yang mengalami penambahan cross sectional area secara mendadak dari

saluran. Tekanan yang melewatinya akan semakin kecil.

3. Long Bend

Long Bend adalah belokan panjang pada pipa dengan sudut yang melingkar dan cross sectional

area yang besar sehingga tekanannya kecil.

4. Short Bend

Short Bend merupakan belokan seperti pipa long bend tetapi lebih pendek dan cross sectional

area yang lebih kecil sehingga tekanannya lebih besar.

No. Lapisan dalam pipa Angka

1. Asbestos Cement Pipe 0.011

2. Tembaga 0.011

3. Pipa Beton 0.011

4. Besi Tuang 0.012

5. Galvanized Iron Pipe 0.012

6. Pipa Besi 0.012

7. Welded Steel Pipe 0.010

8. Riveted Steel Pipe 0.019

9. PVC 0.010

10. HDPE 0.010

13

(a) Sudden Enlargement

(b) Gradual Enlargement

Gambar 5. Jenis fitting-Enlargement

Tabel 8. Harga K menurut besarnya θo

θo = 20.00 40.00 60.00 80.00

K = 0.20 0.28 0.32 0.35

Gambar 6. Jenis fitting- penyempitan

5. Elbow bend

Elbow Bend merupakan belokan pada pipa yang membentuk sudut siku-siku (90o) dengan

cross sectional area yang sangat kecil sehingga akan menimbulkan efek tekanan yang sangat besar.

Secara umum rumus kehilangan tekanan karena aksesoris pipa dinyatakan dengan:

(17)

Keterangan

hm : Headloss minor (m)

K : Koefisien Kehilangan tekanan minor


g : Percepatan gravitasi (m2/s)

n : Jumlah aksesoris

14

III. METODE PENELITIAN

3.1 LOKASI DAN WAKTU

Penelitian dilakukan di PDAM Tirta Pakuan dimulai dari reservoir induk sampai pipa

pelayanan atau pipa service pada pelanggan di Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam. Penelitian

dilakukan pada bulan Maret hingga bulan Mei 2012.

3.2 ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa data sekunder, seperangkat

komputer dengan program Microsoft Excell, Google Earth, Garmin Oregon-550 , manometer, gelas

ukur, alat tulis, dan alat bantu hitung. Bahan-bahan yang digunakan berupa serangkaian data primer

tentang parameter hidrolika dan data sekunder meliputi:

1. Data pelanggan meliputi jumlah pelanggan dan kapasitas pemakaian air

2. Data indikator kinerja PDAM meliputi parameter operasional

3.3 METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang dilakukan terdiri atas beberapa tahapan, yaitu

1. Studi pustaka

Metode studi pustaka digunakan untuk mempelajari dan memahami berbagai metode untuk

menentukan kehilangan tekanan yang terjadi pada pipa distribusi, sambungan, belokan, reducer, dan

pada pipa service.

2. Pengumpulan Data dan Informasi

Data yang diperlukan berupa data sekunder meliputi debit, tekanan, dan kecepatan aliran,

jumlah pelanggan dan kapasitas pemakaian air. Informasi yang diperlukan berupa peralatan sistem

suplai air bersih PDAM Tirta Pakuan.

3. Pengolahan dan Analisis Data

Pengolahan dan analisis data dilakukan di kampus IPB Dramaga dan PDAM Tirta Pakuan.

Kegiatan yang dilakukan berupa identifikasi daerah layanan PDAM Tirta Pakuan, pehitungan

kehilangan head, membuat hubungan kehilangan head dengan debit, dan melakukan analisis kriteria

hidrolika untuk memenuhi kebutuan air pelanggan.

Tahapan pengolahan data dalam penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai headloss,

sehingga tahapan pertama yang dilakukan yaitu menghitung nilai debit pada jaringan pipa. Debit yang

dihasilkan digunakan untuk menghitung nilai headloss menggunakan persamaan Hazen-William (4),

persamaan Darcy-Weisbach (5), dan persamaaan De Chezy-Manning (16). Nilai headloss selanjutnya

digunakan untuk menghitung sisa tekan dengan persamaan

(18)

Keterangan

HR : Elevasi reservoir (m)

H1 : Elevasi node n (m)

HL : Headloss pada node 1 (m)

Pada tahapan analisis data melakukan perbandingan nilai debit, tekanan, dan headloss jaringan

pipa pada kondisi dilapangan dengan desain. Hasil analisis digunakan untuk evaluasi kinerja jaringan

pipa sehingga dapat diketahui kelayakan sistem distribusi air yang digunakan.

15

Gambar 7. Kerangka pemikiran penelitian

Kesimpulan

Mulai

Latar belakang masalah 1. Meningkatnya kebutuhan air bersih

2. Pelayanan kebutuhan air bersih belum terpenuhi

3. Kualitas, kuantitas, dan kontinuitas air PDAM

belum memenuhi standar 4. Keluhan Pelanggan terhadap layanan PDAM

Dasar Teori

1. Standar pelayanan air bersih perkotaan

2. Analisa jaringan distribusi

Pengumpulan data

Analisa data

Hasil

Data primer Data sekunder

Permasalahan

1. Aliran air PDAM tidak 24 jam

2. Tingginya tingkat kebocoran

3. Suplai PDAM belum memenuhi kebutuhan

pelanggan

Tujuan penelitian

Mempelajari headloss mayor dan headloss

minor pada jaringan distribusi air bersih

Pengolahan data

16

IV. KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN

PDAM Tirta Pakuan merupakan Badan Usaha Milik Daerah Kota Bogor yang bergerak di

bidang distribusi air. Secara administrasi PDAM ini beralamat pada Jl. Siliwangi No. 121. Bogor.

Jawa Barat. Sebagai badan usaha yang bergerak di bidang distribusi air bersih, PDAM Tirta Pakuan

membagi daerah kerjanya menjadi empat Zona, yaitu zona satu, zona dua, zona tiga, dan zona empat.

Hal ini dilakukan untuk meningkatkan efisiensi distribusi mengingat daerah pelayanan PDAM Tirta

Pakuan adalah seluruh Kota Bogor. Tabel 9 menyajikan data mengenai jumlah penduduk dan tingkat

kepadatan tiap kecamatan yang ada di kota bogor.

Tabel 9. Jumlah Penduduk dan Kepadatan Penduduk Kota Bogor Tahun 2010

No. Kecamatan

Penduduk (orang) Luas Kepadatan

penduduk

(orang/km2)

jumlah % Km2

%

1 Bogor Selatan 181,392 19.09 30.81 26.00 5,887

2 Bogor Timur 95,098 10.01 10.15 8.57 9,369

3 Bogor Utara 170,443 17.94 17.72 14.95 9,619

4 Bogor Tengah 101,398 10.67 8.13 6.86 12,472

5 Bogor Barat 211,084 22.21 32.85 27.72 6,426

6 Tanah Sereal 190,919 20.09 18.84 15.90 10,134

Jumlah 950,919 100.00 118.50 100.00 8,020

Sumber: Badan Pusat Statistik,2010

Penelitian dilaksananakan di komplek Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam. Secara

administrasi Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam berada dalam kelurahan Curug, Kecamatan

Bogor Barat, Kota Bogor. PDAM Tirta Pakuan mempunyai pelanggan yang berada di komplek

tersebut sebanyak 292 pelanggan. Jumlah pelanggan tersebut merupakan sebagian kecil dari jumlah

total pelanggan yang mencapai 104,858 pelanggan pada Bulan Februari. Hal ini tentunya menjadi

tantangan besar bagi PDAM Tirta Pakuan untuk mengembangkan jaringan distribusinya agar mampu

mengakomodasi kebutuhan tiap pelangganya. Salah satu cara yang telah ditempuh yaitu dengan

membagi zona distribusi air. Pembagian zona dapat dilihat pada Gambar 7.

Dalam memenuhi kebutuhan pelanggan khususnya yang berlokasi di Taman Yasmin Sektor

Enam, PDAM Tirta Pakuan menerapkan sistem distribusi dengan jenis gravitasi dan menggunakan

pola gabungan. Sistem gravitasi dilakukan karena perbedaan elevasi reservoir yang terletak di Jl.

Padjajaran dengan lokasi Taman Yasmin Sektor Enam cukup tinggi. Reservoir terletak pada koordinat

6036’29.64” S dan 106

046’33.04” T dengan elevasi 290 m diatas permukaan laut (dpl). Sedangkan

Taman Yasmin Sektor Enam terletak pada koordinat 6033’38.03” S dan 106

000’53.04” dengan elevasi

212 m dpl.

Jaringan distribusi PDAM Tirta Pakuan untuk pelanggan di Taman Yasmin Sektor Enam

ditanam dalam tanah dan berada di samping jalan. Beberapa jalan yang dilalui oleh jaringan distribusi

dri reservoir Padjajaran secara berurutan yaitu Jl. Riau, Jl Otto Iskandar Dinatta, Jl. Raya Padjajaran,

Jl. Jalak Harupat, Jl. Sudirman, Jl. Gang Baru, Jl. Merdeka, Jl. Raya Cimanggu, Jl. Johar, dan Jl. Ring

Road Bogor.

17

Sumber: PDAM Tirta Pakuan

Gambar 8. Daerah pelayanan dan pengembangan PDAM Tirta Pakuan

18

Sistem distribusi air bersih yang ideal akan memberikan kuantitas dan kualitas air yang sama

untuk semua jaringan pelayanan sehingga masing-masing pelanggan akan menerima jumlah air yang

sama dengan kualitas yang sama dalam setiap periode. Dalam prakteknya dilapangan, hal ini sulit

dicapai karena debit dan tekanan aliran dipengaruhi oleh topografi dan faktor hidrolika. Gambar 8

menunjukan fluktuasi debit dan tekanan harian pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam. Debit

maksimal berada pada pukul 10.00 dengan debit 0.011 m3/s dan debit minimum berada pada pukul

00.45 dengan debit 0.004 m3/s. Tekanan tertinggi berada pada pukul 01.00 yaitu 6.778 bar dan

tekanan terendah berada pada pukul 7.00 yaitu 1.185 bar. Data debit harian lebih lengkap disajikan

pada lampiran 2 dan data tekanan pada lampiran 3.

Gambar 9. Kondisi debit dan tekanan sepanjang hari pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam

berdasarkan data sekunder (Bulan Februari, 2012)

Gambar 8 menunjukan kondisi tekanan rata-rata dan debit rata-rata sepanjang hari pada Inlet

Taman Yasmin Sektor Enam. Kurva di atas menunjukan hubungan tekanan dan debit dimana tekanan

dalam pipa berbanding terbalik dengan debit pemakaian yaitu tekanan dalam pipa bernilai tinggi pada

debit pemakaian rendah dan bernilai rendah pada debit pemakaian tinggi.

19

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 TATA LETAK JARINGAN PIPA

Kegiatan perencanaan merupakan hal dasar dalam menentukan sistem distribusi air bersih.

Menurut Dharmasetiawan (2004), kegiatan perencanaan terdiri atas dua kategori, yaitu perencanaan

pada daerah yang belum ada sistem distribusi perpipaan sama sekali atau biasa disebut sebagai daerah

Green Area dan perencanaan pada daerah yang sudah ada sistem distribusi air bersih dan sifat

perencanaan adalah mengembangkan sistem yang sudah ada.

Jaringan perpipaan merupakan suatu rangkaian pipa yang saling terhubung satu sama lain

secara hidrolis sehingga apabila pada salah satu titik pipa mengalami perubahan debit aliran maka

akan berpengaruh pada pipa yang lain. Oleh karena itu, jaringan perpipaan memerlukan desain

sedemikian rupa agar dapat menghindari permasalahan-permasalahan seperti perubahan debit akibat

kebocoran.

Dalam prakteknya di lapangan, jaringan perpipaan yang menghubungkan reservoir Padjajaran

dengan pelanggan di Taman Yasmin Sektor Enam di tanam dalam tanah dengan kriteria berbeda

untuk setiap diameter. Gambar teknik penanaman pipa dapat dilihat pada Gambar 9. Skema hidraulic

grade line (HGL) dan contoh tipikal sambungan dapat dilihat pada gambar 10 dan gambar 11. Skema

jalur penanaman pipa disajikan pada Gambar 12 dan tipikal Inlet Taman Yasmin Sektor Enam

disajikan pada Gambar 13. Pola jaringan gabungan yang diterapkan yaitu pola sistem bercabang dan

sistem loop. Pola bercabang terdapat pada jaringan pipa primer yang berawal dari outlet reservoir

Padjajaran sampai Inlet Taman Yasmin Sektor Enam. Sistem loop terdapat pada beberapa jaringan

pipa sekunder yang berawal dari Inlet Taman Yasmin Sektor Enam sampai pada jaringan pipa

pelayanan.

Gambar 10 menampilkan skema Hidroulic Grade Line (HGL) pada jaringan pipa primer yang

berawal dari reservoir Padjajaran sampai pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam. Sketsa tersebut

menunjukan perbedaan elevasi yang dimliki oleh PDAM Tirta Pakuan untuk mensuplai kebutuhan air

pelanggan di Komplek Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam. Jaringan pipa primer pada saluran

distribusi jaringan suplai air bersih PDAM Tirta Pakuan untuk daerah Taman Yasmin Sektor Enam

terbagi menjadi enam node. Node pertama berada pada elevasi + 267 m dpl dengan panjang pipa ruas

reservoir dengan node satu adalah 1044.2 m. Data lebih lengkap disajikan pada lampiran 5. Dalam

prakteknya di lapangan, jaringan perpipaan PDAM Tirta Pakuan ditanam di dalam tanah dengan

kriteria tertentu. Skema jalur penanaman jaringan pipa pimer disajikan pada Gambar 12. Jalur yang di

tempuh oleh jaringan pipa primer tidak sepenuhnya tertanam di dalam tanah melainkan ada yang

melalui jembatan pipa. Gambar 14 meyajikan tipikal jembatan jaringan pipa primer.

Fuida yang bergerak di dalam pipa dianggap dalam kondisi uniform flow atau air dianggap

mempunyai kecepatan yang konstan sepanjang apabila melalui diameter yang sama. Pada

kenyataannya di lapangan kondisi yang dijelaskan dalam asumsi ini tidak terlalu selalu tercapai

terutama kondisi steady flow dan uniform flow. Penyimpangan ini disebut keadaan transient yang

umum terjadi pada saat awal pembukaan dan penutupan valve. Efek yang ditimbulkan disebut sebagai

water hammer yang terefleksi dengan kejadian pengempisan pipa, pecahnya pipa, atau menimbulkan

bunyi ketukan (Dharmasetiawan,2004).

Setiap aliran dalam pipa harus memenuhi asas kontinuitas dimana debit aliran yang masuk

harus sama dengan debit yang keluar. Debit aliran dalam pipa mempunyai kecepatan yang berbeda-

beda tergantung dari diameter pipanya. Pipa dengan diameter pipa lebih besar akan mempunyai

20

kecepatan lebih rendah daripada pipa dengan diameter kecil pada debit yang sama. Sistem pengaliran

yang digunakan oleh PDAM Tirta Pakuan berdasarkan topografi daerah pelayanan, lokasi sumber air

baku, dan struktur kota.

Jaringan perpipaan yang menghubungkan resevoir Padjajaran dengan Inlet Taman Yasmin

Sektor Enam mempunyai panjang pipa 9,514.2 m dengan diameter pipa yang berbeda-beda. Pada

jaringan tersebut, diameter yang digunakan bervariasi pada jarak tertentu. Jaringan pipa sekunder

mempunyai diameter 100 mm dan 50 mm sedangkan diameter jaringan pipa pelayanan berukuran 10

mm. Dimensi dan jenis pipa yang digunakan disajikan pada Tabel 10. Data mengenai dimensi pipa

yang beredar di pasar disajikan pada lampiran 7.

Tabel 10. Dimensi dan jenis pipa pada jaringan distribusi

Jaringan Jenis pipa Debit (m3/s)

Dimensi (m)

Diameter Panjang

Pipa primer PVC

3.2274 0.900 1,044.2

0.5234 0.700 1,938.5

0.4410 0.500 1,137.5

0.0934 0.300 4,105.1

0.0632 0.200 1,288.9

Pipa sekunder PVC 0.0082 0.100 1,140.4

- 0.050 -

Pipa pelayanan PVC 0.0002 0.001 -

Berdasarkan hasil perhitungan, kebutuhan pelanggan Taman Yasmin Sektor Enam adalah

0.002 m3/s. Dengan debit tersebut maka jaringan perpipaan harus mampu mencukupi debit kebutuhan

pelanggan. Hal ini diperlukan perencanaan yang sesuai agar debit yang diharapkan dapat terpenuhi.

Tabel 11 menyajikan hasil perhitungan kebutuhan pelanggan Taman Yasmin Sektor Enam. Dari Tabel

11 dapat diketahui bahwa kebutuhan pelanggan yang berlokasi di Perumahan Taman Yasmin Sektor

Enam dapat dipenuhi. Hal ini terlihat pada nilai rata-rata debit pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam

lebih besar dari pada debit kebutuhan pelanggan yaitu sebesar 0.008 m3/s.

Tabel 11. Hasil perhitungan kebutuhan pelanggan

Parameter Nilai Satuan

Asumsi kebutuhan 170.000 l/org/hari

Jumlah pelanggan 292.000 pelanggan

Total pengguna 1,168.000 org

Kebutuhan pelanggan 0.002 m3/s

Qrata-rata pada Inlet Taman

Yasmin Sektor Enam 0.008 m

3/s

21

Gambar 10. Tipikal penanaman pipa

Keterangan

: Pasir

: Kerikil

Skala 1 : 100

Satuan mm

a. Potongan melintang

b. Tampak atas

22

Skala 1 : 42000

Satuan mm

Gambar 11. Sketsa HGL untuk jalur transmisi reservoir – Inlet Taman Yasmin Sektor Enam

22

23

Gambar 12. Contoh tipikal sambungan pada Node 3 jaringan pipa primer

Keterangan

: Gate valve

: Tee

: Socket

: Reducer

: Pipa

Skala : tidak di skala

24

23

24

`

Gambar 13. Skema pola distribusi jarigan primer

23

23

24

25

Gambar 14. Tipikal Inlet Taman Yasmin Sektor Enam

Keterangan

: Gate valve : Reducer

: Tee : Pipa

: Socket : meter air

Skala : tidak di skala

25

26

Keterangan :

1 : Jeruji

2 : Gate valve

3 : Tanah urugan

4 : Beton

5 : Pasir

Gambar 15. Tipikal

26

27

5.2 HEADLOSS

Headloss pada pipa dibedakan menjadi dua macam yaitu headloss mayor dan headloss minor.

Headloss mayor terjadi akibat gesekan pada jaringan pipa sedangkan headloss minor terjadi akibat

adanya aksesoris pada jaringan pipa. Perhitungan headloss dapat dilakukan dengan persamaan Hazen-

William(4), Darcy-Weisbach(5), dan De Chezy-Manning(16). Hal ini dilakukan agar dapat melakukan

perbandingan nilai headloss. Pada perhitungan yang dilakukan pada Inlet Taman Yasmin Sektor

Enam berdasarkan data sekunder dengan persamaan Hazen-William menggunakan koefisien C = 120,

diperoleh nilai headloss mayor 0.39 m. Perhitungan dengan persamaan Darcy-Weisbach diperoleh

nilai headloss mayor sebesar 0.63 m. Perhitungan dengan persamaan De Chezy-Manning diperoleh

nilai headloss mayor 0.38 m. Perhitungan terhadap headloss minor menggunakan asumsi 10% dari

nilai headloss mayor sehingga diperoleh nilai headloss minor untuk setiap persamaan 4, 5, dan 16

masing-masing 0.04 m, 0.06 m, dan 0.04 m. Data lebih lengkap tersaji pada lampiran 4.

Nilai headloss sebanding dengan besarnya debit dan panjang pipa suatu jaringan dan

berbanding terbalik dengan diameter pipa yang digunakan. Perbedaan hasil perhitungan tiga

persamaan diatas terjadi karena perbedaan prinsip dari masing-masing persamaan. Persamaan Hazen-

William dan De Chezy-Manning mempunyai nilai hampir sama akan tetapi berbeda cukup tinggi

dengan persamaan Darcy-Weisbach. Perbandingan nilai headloss dapat dilihat pada Gambar 15.

Gambar 16. Kurva perbandingan headloss

Besarnya nilai headloss erat kaitanya dengan debit aliran, diameter pipa dan panjang pipa.

Pada Gambar 15 menunjukan hubungan nilai headloss dengan debit pada Inlet Taman Yasmin sektor

Enam. Dari kurva di atas dapat dilihat bahwa nilai headloss akan meningkat seiring dengan kenaikan

debit aliran. Nilai headloss berdasarkan persamaan Darcy-Weisbach mempunyai nilai lebih tinggi

dibandingkan nilai headloss berdasarkan persamaan Hazen-William dan De Chezy-Manning. Hal ini

dikarenakan nilai headloss berdasarkan persamaan Darcy-Weisbach dipengaruhi oleh beberapa faktor.

Menurut Houghtalen et all (2010) persamaan Darcy-Weisbach sangat erat kaitanya dengan jenis

aliran, kecepatan aliran dalam pipa, dimensi, dan panjang pipa sehingga terjadinya ketidakseragaman

pada faktor tersebut berpengaruh pada nilai headloss yang dihasilkan.

28

Berdasarkan hasil perhitungan, nilai headloss pada tiap ruas jaringan pipa primer berbeda-

beda. Hal ini dikarenakan perbedaan parameter yang digunakan dalam perhitungan berupa diameter,

panjang pipa, dan kemiringan jaringan. Hasil perhitungan headloss menggunakan persamaan Hazen-

William pada jaringan pipa primer, jaringan pipa sekunder, dan jaringan pipa pelayanan disajikan pada

Tabel 12, 13, dan 14.

Tabel 12. Hasil perhitungan headloss tiap ruas jaringan pipa primer

Ruas Diameter

(m)

Panjang pipa

(m) Debit (m

3/s)

Headloss

(m)

Headloss

(m/100 m)

R-N1 0.9 1,044.2 0.323 23.05 2.21

N1-N2 0.7 1,938.5 0.052 5.02 0.26

N2-N3 0.5 1,137.5 0.044 11.03 0.97

N3-N4 0.3 4,105.1 0.009 27.10 0.66

N4-N5 0.2 174.0 0.006 4.01 2.30

N5-N6 0.2 1,114.9 0.003 8.03 0.72

Total

9,514.2

78.24 0.82

Tabel 13. Hasil perhitungan headloss tiap ruas jaringan pipa sekunder

Ruas Diameter (m) Panjang pipa (m) Debit (m3/s) Headloss (m)

I-S1 0.1 99.8 0.020 8.01

S1-S2 0.1 44.4 0.018 3.00

S1-S6 0.1 154.9 0.007 2.01

S6-S7 0.1 82.3 0.007 1.00

S6-S8 0.1 88.4 0.021 8.01

S7-S3 0.1 48.6 0.009 1.00

S3-S5 0.1 97.2 0.006 1.00

Tabel 14. Hasil perhitungan headloss pada jaringan pipa pelayanan

Pelanggan Diameter (m) Panjang pipa (m) Debit (m3/s) Headloss

Pelanggan 1 0.01 3.17 0.0003 2.57

Pelanggan 2 0.01 3.56 0.0003 2.22

Pelanggan 3 0.01 3.20 0.0003 2.23

Pelanggan 4 0.01 5.03 0.0002 2.34

Pelanggan 5 0.01 3.55 0.0002 1.52

Pelanggan 6 0.01 7.10 0.0002 2.58

Pelanggan 7 0.01 6.89 0.0002 2.67

Rata-rata

0.0002 2.41

Berdasarkan hasil perhitungan di atas, nilai headloss pada jaringan pipa distribusi berbeda-

beda. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa perbedaan nilai headloss tersebut dikarenakan

perbedaan nilai parameter yang digunakan, yaitu diameter pipa, panjang pipa, dan kemiringan

jaringan. Nilai headloss tertinggi pada jaringan pipa primer terdapat pada ruas N4-N5 yaitu 2.30 m

/100 m dan headloss terendah terdapat pada ruas N1-N2 yaitu 0.26 m/100 m sehingga diperoleh nilai

headloss total jaringan pipa primer adalah 0.82 m/100 m. Pada jaringan pipa sekunder, headloss

tertinggi terdapat pada ruas I-S1 yaitu 8.01 m dan headloss terendah terdapat pada ruas S7-S3 yaitu

1.00 m. Pada jaringan pipa pelayanan, nilai headloss tertinggi terdapat pada pelanggan 7 yaitu 2.67 m

dan headloss terendah terdapat pada pelanggan 5 yaitu 1.52 m. Nilai headloss tiap 100 m disajikan

pada Tabel 15, 16, dan 17.

29

Tabel 15. Hasil perhitungan headloss tiap 100 m menggunakan persamaan Hazen-William pada

jaringan pipa primer

Daerah

pelayanan

Jumlah

penduduk

Debit

(m3/s)

Diameter (m)

0.9 0.7 0.5 0.3 0.2 0.1

Headloss (m/100 m)

Bogor Selatan 181392 0.35 0.04 0.13 0.66 7.88 56.71 1653.15

Bogor Timur 95098 0.19 0.01 0.04 0.20 2.38 17.17 500.59

Bogor Utara 17044 0.34 0.03 0.11 0.59 7.02 50.54 1473.29

Bogor Tengah 101398 0.20 0.01 0.04 0.22 2.68 19.34 563.67

Bogor Barat 211084 0.42 0.05 0.17 0.87 10.44 75.07 2188.33

Tanah Sereal 190919 0.38 0.04 0.14 0.72 8.67 62.34 1817.35

Tabel 16. Hasil perhitungan headloss tiap 100 m menggunakan persamaan Darcy-Weisbach pada


Daerah

pelayanan

Jumlah

penduduk

Debit

(m3/s)

Diameter (m)

0.9 0.7 0.5 0.3 0.2 0.1

Headloss (m/100 m)

Bogor Selatan 181392 0.35 0.02 0.08 0.40 4.75 34.14 1025.98

Bogor Timur 95098 0.19 0.01 0.02 0.11 1.30 9.38 281.99

Bogor Utara 17044 0.34 0.02 0.07 0.35 4.19 30.14 905.86

Bogor Tengah 101398 0.20 0.01 0.02 0.13 1.48 10.67 320.60

Bogor Barat 211084 0.42 0.03 0.11 0.54 6.43 46.23 1389.36

Tanah Sereal 190919 0.38 0.03 0.09 0.44 5.26 37.82 1136.59

Tabel 17. Hasil perhitungan headloss tiap 100 m menggunakan persamaan De Chezy-Manning pada


Daerah

pelayanan

Jumlah

penduduk

Debit

(m3/s)

Diameter (m)

0.9 0.7 0.5 0.3 0.2 0.1

Headloss (m/100 m)

Bogor Selatan 181392 0.35 0.02 0.09 0.53 8.07 70.14 2827.79

Bogor Timur 95098 0.19 0.01 0.02 0.15 2.22 19.28 777.24

Bogor Utara 17044 0.34 0.02 0.08 0.47 7.12 61.93 2496.72

Bogor Tengah 101398 0.20 0.01 0.03 0.17 2.52 21.92 883.63

Bogor Barat 211084 0.42 0.03 0.12 0.72 10.93 94.98 3829.32

Tanah Sereal 190919 0.38 0.03 0.10 0.58 8.94 77.70 3132.63

Berdasarkan hasil perhitungan pada Tabel 15, 16, dan 17 diketahui bahwa pada debit yang

sama, nilai headloss per 100 m bertambah besar apabila diameter pipa yang digunakan semakin kecil.

Tabel 15, 16, dan 17 menyajikan besarnya nilai headloss yang terjadi apabila menggunakan pipa PVC

dengan seluruh diameter jaringan pipa primer seragam. Pada kenyataanya di lapangan, pemasangan

pipa pada jaringan pipa primer tidak seragam. Hal ini disesuaikan dengan kebutuhan pelanggan dan

untuk efisiensi biaya. Kurva hubungan debit dengan headloss per 100 m disajikan pada gambar 16,

17, dan 18.

30

Gambar 17. Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan Hazen-William

Gambar 18. Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan Darcy-Weisbach

31

Gambar 19. Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan De Chezy-Manning

Gambar 17, 18, dan 19 menyajikan hubungan debit dengan headloss berdasarkan persamaan

Hazen-William, Darcy-Weisbach, dan De Chezy-Manning pada jaringan pipa primer. Dari ketiga

gambar di atas terlihat bahwa besarnya nilai headloss akan meningkat seiring dengan meningkatnya

debit. Selain itu, dari gambar di atas terlihat bahwa diameter yang lebih besar mempunyai nilai

headloss lebih kecil dibandingkan dengan diameter yang lebih kecil. Hubungan debit dengan headloss

per 100 m pada diameter 0.3 m, 0.2 m, dan 0.1 m disajikan pada lampiran 8.

Gambar 20. Hubungan headloss per 100 m dengan kemiringan jaringan pipa (gradient) pada jaringan

pipa sekunder

32

Gambar 19 menyajikan hubungan headloss dengan kemiringan jaringan pipa (gradient) pada

jaringan pipa sekunder. Nilai gradient diperoleh dari perbandingan antara perbedaan elevasi dengan

panjang pipa. Dari Gambar 19 dapat diketahui bahwa nilai headloss akan meningkat seiring dengan

meningkatnya nilai gradient.. Dari gambar 19 diperoleh persamaan regresi polinomial yaitu y = -

0.002x2 + 0.030x – 0.017 menyatakan hubungan antara headloss dengan gradient. Persamaan tersebut

sesuai untuk analisis regresi dimana nilai R2

lebih dari 67.50 % yaitu 0.894 dan 1.

Head statis yang dimiliki PDAM Tirta Pakuan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan pada

Taman Yasmin Sektor Enam adalah 80 m. Nilai head statis selanjutnya digunakan untuk menentukan

nilai sisa tekan. Sisa tekan merupakan salah satu dasar untuk menentukan suatu sistem distribusi. Sisa

tekan menentukan kelayakan suatu sistem distribusi dapat dilaksanakan dengan sistem gravitasi atau

dengan sistem pompa. Menurut Dinas Pekerjaan umum, syarat minimum untuk memakai sistem

gravitasi yaitu mempunyai sisa tekan ≥ 10 m atau memiliki tekanan ≥ 1 bar. Berdasarkan hasil

perhitungan, sisa tekan yang ada pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam adalah 1.76 m. Dengan nilai

sisa tekan tersebut maka sistem gravitasi yang dipakai oleh PDAM Tirta Pakuan untuk memenuhi

kebutuhan pelanggan di Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam layak.

5.3 DEBIT DAN TEKANAN

Debit merupakan salah satu parameter yang digunakan untuk menghitung nilai headloss. Pada

jaringan perpipaan terjadi perbedaan debit pada jaringan pipa primer, jaringan pipa sekunder, dan

jaringan pipa pelayanan. Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan dimensi jaringan pipa. Besarnya

nilai debit pada jaringan pipa primer dan jaringan pipa sekunder disajikan pada Tabel 18 dan 19.

Tabel 18. Hasil perhitungan debit tiap ruas pada jaringan pipa primer

Ruas Diameter

(m)

Panjang pipa

(m) Elevasi (m) Slope

Kecepatan

(m/s) Debit (m

3/s)

R-N1 0.9 1,044.2 267 0.022 0.51 0.322

N1-N2 0.7 1,938.5 262 0.003 0.14 0.052

N2-N3 0.5 1,137.5 251 0.009 0.23 0.044

N3-N4 0.3 4,105.1 224 0.007 0.13 0.009

N4-N5 0.2 174.0 220 0.023 0.20 0.006

N5-N6 0.2 1,114.9 212 0.007 0.11 0.003

Tabel 19. Hasil perhitungan debit tiap ruas pada jaringan pipa sekunder

Ruas Diameter

(m)

Panjang pipa

(m) Elevasi (m) Slope

Kecepatan

(m/s) Debit (m

3/s)

I-S1 0.1 99.8 204 0.08 2.55 0.020

S1-S2 0.1 44.4 201 0.07 2.33 0.018

S1-S6 0.1 154.9 202 0.01 0.95 0.007

S6-S7 0.1 82.3 201 0.01 0.92 0.007

S6-S8 0.1 88.4 194 0.09 2.73 0.021

S7-S3 0.1 48.6 200 0.02 1.23 0.009

S3-S5 0.1 97.2 199 0.01 0.84 0.006

Dari Tabel 18 dan Tabel 19 dapat diketahui bahwa debit pada masing-masing ruas berbeda.

Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan slope dan dimensi pipa yang digunakan. Debit tertinggi pada

jaringan pipa primer terdapat pada ruas Reservoir(R) - Node 1(N1) yaitu 0.322 m3/s dan debit

terendah pada Node 5(N5) – Node 6(N6) yaitu 0.003 m3/s. Pada jaringan pipa sekunder, debit

33

tertinggi terdapat pada ruas Sekunder 6(S6) – Sekunder 8(S8) yaitu 0.021 m3/s dan debit terendah

terdapat pada ruas Sekunder 3(S3) – Sekunder 5(S5) yaitu 0.006 m3/s. Debit rata-rata hasil

pengukuran pada jaringan pipa pelayanan yaitu 0.0002 m3/s. Hasil pengukuran lebih lengkap disajikan

pada Tabel 20.

Tabel 20. Hasil pengukuran debit pada jaringan pipa pelayanan

Pelanggan Diameter (m) Panjang pipa

(m) Elevasi (m) Debit (m

3/s)

Pelanggan 1 0.01 3.17 200 0.0003

Pelanggan 2 0.01 3.56 200 0.0003

Pelanggan 3 0.01 3.20 196 0.0003

Pelanggan 4 0.01 5.03 199 0.0002

Pelanggan 5 0.01 3.55 198 0.0002

Pelanggan 6 0.01 7.10 196 0.0002

Pelanggan 7 0.01 6.89 185 0.0002

Debit rata-rata berdasarkan data sekunder pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam adalah 0.008

m3/s. Hal ini masih berada di atas debit yang seharusnya ada untuk memenuhi kebutuhan pelanggan

yaitu 0.002 m3/s. Dengan debit 0.008 m

3/s maka diperoleh nilai kecepatan pada titik ini adalah 1.044

m/s. Nilai kecepatan pada titk ini masih berada dalam kriteria perencanaan. Menurut Dharmasetiawan

(2004), asumsi kecepatan dalam perencanaan berada dalam rentang 0.8 m/s – 1.5 m/s. Asumsi

kecepatan yang terlalu rendah akan menyebabkan terjadinya endapan dalam pipa, sedangkan asumsi

kecepatan yang terlalu tinggi menyebabkan tekanan kerja pipa meningkat dan mengakibatkan biaya

pengaliran tinggi dan pipa rawan terhadap kebocoran teknis.

Berdasarkan hasil perhitungan, terjadi perbedaan debit pada Inlet Taman Yasmin sektor Enam.

Nilai debit berdasarkan data sekunder adalah 0.008 m3/s sedangkan debit berdasarkan pengukuran

langsung dilapangan adalah 0.006 m3/s. Perbedaan nilai debit juga terjadi pada jaringan pipa

pelayanan. Hasil perhitungan menghasilkan nilai debit rata-rata pada jaringan pelayanan adalah

0.0005 m3/s dan debit rata-rata hasil pengukuran pada jaringan pipa pelayanan adalah 0.0002 m

3/s.

Perbedaan ini terjadi karena data sekunder pada inlet Taman Yasmin yang digunakan merupakan rata-

rata hasil pengukuran sepanjang hari sedangkan hasil pengukuran langsung hanya dilakukan pada

waktu tertentu.

Tekanan mempunyai kaitan erat dengan debit aliran. Aliran yang mempunyai tekanan cukup

akan mampu mengalirkan air dengan baik. Akan tetapi, apabila tekanan dalam pipa tidak mencukupi

dapat menyebabkan air tidak dapat mengalir. Besarnya tekanan rata-rata pada Inlet Taman Yasmin

Sektor Enam adalah 2.89 bar dan rata-rata pada pelanggan adalah 1.57 bar. Data nilai tekanan pada

Inlet Taman Yasmin Sektor Enam disajikan pada lampiran 3 sedangkan hasil pengukuran tekanan

pada pelanggan disajikan pada Tabel 21. Tekanan pada jaringan pipa distribusi berada pada rentang

syarat yaitu 1.2 – 2 bar sehingga dapat dipastikan memenuhi syarat tekanan dan air dapat mengalir

dengan lancar. Hubungan nilai tekanan dan debit dapat dilihat pada Gambar 20.

Gambar 20 menunjukan hubungan tekanan harian dan debit harian pada Inlet Taman Yasmin

Sektor Enam. Dari kurva di atas diperoleh persamaan regresi polinominal y = -0.000x2 + 0.000x +

0.010 dengan nilai R2 = 0.912. Persamaan di atas sesuai untuk analisis regresi dimana nilai R

2 lebih

dari 67.50 %. Kurva di atas menunjukan bahwa nilai tekanan berpengaruh terhadap debit. Nilai

tekanan rendah terjadi pada saat debit pemakaian tinggi dan sebaliknya, nilai tekanan tinggi terjadi

pada saat debit pemakaian rendah. Hal ini sesuai dengan gambar 8 yang menunjukan hubungan yang

34

sama yaitu tekanan dalam pipa akan meningkat apabila debit pemakaian menurun dan akan menurun

apabila debit pemakaian air meningkat.

Tabel 21. Hasil pengukuran debit dan tekanan pada jaringan pipa pelayanan

Pelanggan Tekanan (bar)

Pelanggan 1 1.40

Pelanggan 2 1.30

Pelanggan 3 1.50

Pelanggan 4 1.35

Pelanggan 5 1.45

Pelanggan 6 1.50

Pelanggan 7 2.05

Gambar 21. Kurva hubungan tekanan harian dengan debit harian pada Inlet Taman Yasmin Sektor

Enam

5.4 KINERJA PELAYANAN TERHADAP PELANGGAN

Berdasarkan data sekunder, kondisi aliran di lapangan mengalir selama 24 jam. Pemakaian

tertinggi terjadi pada pukul 09.00-10.00 sebesar 0.011 m3/s dan pemakaian air terendah terjadi pada

pukul 01.00-02.00 sebesar 0.004 m3/s. Berdasarkan Gambar 8, terjadi peningkatan pemakaian air

yang signifikan dimulai pada pukul 04.00-06.00 dan penurunan pemakaian air pada pukul 10.00 dan

19.00. berdasarkan hasil pengukuran dilapangan dapat diketahui bahwa karakteristik pola pemakaian

air bersih pada Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam terjadi pemakaian air pada kondisi puncak

pada waktu pagi hari dan sore hari, yaitu pada jam 09.00-10.00 yaitu dan jam 18.00-19.00. Fluktuasi

kebutuhan debit tersebut harus mampu terpenuhi oleh PDAM Tirta Pakuan.

Menurut Dinas Pekerjaan Umum (2007), kebutuhan pemakaian air untuk rumah adalah 120 -

200 l/org/hari. Sedangkan menurut Kimpraswil (2003), debit miminum yang seharusnya terpenuhi

untuk kota besar adalah 170 lt/orang/hari. Kebutuhan pemakaian air di Perumahan Taman Yasmin

35

Sektor Enam apabila setiap pelanggan mempunyai empat orang anggota keluarga maka kebutuhan

rata-rata kebutuhan perorang sebesar 0.002 m3/s. Menurut hasil analisa, kebutuhan pelanggan yang

berada pada Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam dapat terpenuhi dengan kontinuitas air selama

24 jam. Hal ini ditunjukan dengan debit dan tekanan rata-rata pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam

yaitu masing-masing 0.008 m3/s dan 3.654 bar.

Tekanan merupakan salah satu faktor penting yang mendukung kepuasan pelanggan terhadap

pelayanan yang diberikan oleh PDAM. Hal ini berkaitan dengan kontinuitas air PDAM. Berdasarkan

hasil pengukuran dilapangan, tekanan rata-rata jaringan pipa pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam

adalah 3.654 bar dan tekanan rata-rata pada jaringan pipa pelayanan 1.507 bar. Tekanan maksimum

terjadi pada pukul 00.45 sebesar 6.80 bar dan tekanan minimum berada pada pukul 07.00 sebesar 1.16

bar. Fluktuasi tekanan terjadi sepanjang waktu. Data lebih lengkap tersaji pada lampiran 3.

Berdasarkan data tersebut, tekanan yang ada pada sistem masih berada pada rentang syarat tekanan

aliran dalam pipa yaitu 1.2-2 bar. Hal ini menunjukan bahwa air dapat mengalir dalam sistem secara

berkelanjutan. Meskipun demikian, faktor tekanan harus diperhatikan karena apabila tekanan yang ada

pada sistem melebihi batas maka akan terjadi kerusakan pipa akibat teknis seperti pipa pecah sehingga

mengakibatkan kebocoran.

Sistem jaringan distribusi yang dikembangkan oleh PDAM Tirta Pakuan telah sesuai dengan

kriteria-kriteria yang ada. Minimnya keluhan dari pelanggan menunjukan bahwa kinerja PDAM telah

sesuai harapan pelanggan. Meskipun demikian, prestasi tersebut harus terus dijaga dengan melakukan

berbagai macam upaya. Upaya yang dapat dilakukan untuk menjaga prestasi diatas yaitu dengan

menjaga performa kinerja yang telah ada dan melakukan pembaharuan sesuai dengan perkembangan

jaman, melakukan checking and controlling secara rutin dan berkala, melakukan penggantian

perangkat yang telah melebihi umur pemakaian, dan pengembangan jaringan menggunakan peralatan

yang tahan lama dan sedikit kerusakan. Selain itu, mengingat tingginya tingkat pertumbuhan

penduduk Indonesia dan meningkatnya degradasi lingkungan maka perlu dilakukan upaya antisipasi

dengan kembali melakukan kajian terhadap cadangan sumberdaya air sehingga diharapkan kedepan

tidak terjadi kekurangan air pada pelanggan PDAM Tirta Pakuan.

36

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 KESIMPULAN

1. Kehilangan head pada jaringan pipa penyaluran dari Reservoir Padjajaran menuju Inlet Taman

Yasmin Sektor Enam adalah 78.24 m atau setara dengan 0.82 m per 100 m panjang pipa.

2. Kehilangan head pada sambungan, reducer, belokan, dan pembagi (headloss minor) jaringan pipa

distribusi Reservoir Padjajaran menuju Inlet Taman Yasmin Sektor Enam adalah 7.62 m atau

setara dengan 0.08 m per 100 m.

3. Kehilangan head pada jaringan pipa pelayanan Taman Yasmin Sektor Enam berkisar antara 1.52

m sampai 2.67 m atau rata-rata sebesar 2.41 m.

6.2 SARAN

1. Perlu ada stasiun pengukuran pada setiap sektor sehingga pemantauan terhadap kinerja sistem

lebih mudah

2. Dengan sisa tekan kurang dari 10 m maka perlu upaya pengelolaan yang baik agar air dapat

sampai kepada pelanggan dengan mencegah terjadinya kebocoran jaringan.

37

DAFTAR PUSTAKA

Agustina, Dian Vitta. 2007. Analisa Kinerja Sistem Distribusi Air Bersih PDAM Kecamatan

Banyumanik di Perumnas Banyumanik. Thesis. Semarang: Program Pasca Sarjana Magister

Teknik Sipil Universitas Diponegoro eprints.undip.ac.id/15472/1/Dian_Vita_Agustina.pdf

[14 Februari 2012]

Badan Pusat Statistik Kabupaten Bogor [BPS Bogor]. 2010. Jumlah Penduduk dan Kepadatan

Penduduk di Kota Bogor. http://bogorkota.bps.go.id/index.php/penduduk-dan-tenaga-kerja/13-

jumlah-penduduk-dan-kepadatan-penduduk-menurut-kecamatan.pdf [28 Juni 2012]

Dharmasetiawan, Martin. 2004. Sistem Perpipaan Distribusi Air Minum. Jakarta:Yayasan Ekamitra

Nusantara

Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum. 2007. Buku Panduan Pengembangan

Air Minum. Jakarta: Direktorat Jenderal Cipta Karya

Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum. 2007. Pengembangan Air Minum.

Jakarta: Direktorat Jenderal Cipta Karya

Departemen Pekerjaan Umum. 2009. Buku Pintar. Jakarta: DPU

Houghtalen, Robert J., Hwang, Ned H. C., and Akan, A. Asman. 2010. Fundamentals of Hydrolic

Engineering Systems.Upper Suddle River:Pierson

Kodoatie, Robert J. 2005. Hidrolika Terapan. Jogjakarta : Andi

Mandang, Tineke. Dkk. 2010. Pedoman Penulisan Karya Ilmiah. Bogor: IPB Press

Paturahman, Tedi. 2009. Analisis Kepuasan Pelanggan Rumah Tangga dan Kualitas Penanganan

Keluhan Pelanggan (Studi Kasus PDAM Tirta Pakuan Kota Bogor). Skripsi. Bogor:

Departemen Manajemen Fakultas Ekonomi Manajemen IPB

Raswari. 1986. Teknologi dan Perencanaan Sistem Perpipaan. Jakarta:UI-Press

Shook, C.A and Roco, M.C. 1991. Slurry Flow:Principles and Practice. Stoneham:Butterwoth-

Heinemann

http://bogorkota.bps.go.id/index.php/penduduk-dan-tenaga-kerja/13-jumlah-penduduk-dan-kepadatan-penduduk-menurut-kecamatan.pdf%20%5b28

http://bogorkota.bps.go.id/index.php/penduduk-dan-tenaga-kerja/13-jumlah-penduduk-dan-kepadatan-penduduk-menurut-kecamatan.pdf%20%5b28

38

LAMPIRAN

39

Lampiran 1. Data pengukuran debit dan tekanan

Lokasi Elevasi (m) Jarak (m) Pengukuran ke 1 Pengukuran ke 2 Rata-rata

Debit (l/s) Tekanan (bar) Debit (l/s) Tekanan (bar) Debit (m/s) Tekanan (bar)

Inlet taman yasmin sektor 6 212.00 9514.20 0.01 1.60 0.01 1.60 0,0112 1.60

Pelanggan 1 200.00 9700.46 0.29 1.40 0.31 1.40 0,0003 1.40

Pelanggan 2 200.00 9787.32 0.26 1.40 0.25 1.20 0,0003 1.30

Pelanggan 3 196.00 9893.18 0.27 1.60 0.28 1.40 0,0003 1.50

Pelanggan 4 199.00 9960.85 0.22 1.50 0.22 1.20 0,0002 1.35

Pelanggan 5 198.00 10066.82 0.21 1.40 0.21 1.50 0,0002 1.45

Pelanggan 6 196.00 10049.14 0.19 1.50 0.19 1.50 0,0002 1.50

Pelanggan 7 185.00 10191.24 0.20 2.20 0.20 1.90 0,0002 2.05

Rata-rata pelanggan 196.28 9949.86 0.24 1.57 0.24 1.44 0,0002 1.51

39

40

Lampiran 2. Data debit harian bulan Februari

Jam

Tanggal Rata-rata

3/2 3/4 3/5 3/6 3/7 3/8 3/12 3/13 3/15 3/16 3/17 3/19 3/20 3/21 3/22 3/23 3/26 3/27 3/28 3/29

Debit (m3/s)

1.00 16.00 15.60 15.60 16.00

15.20 16.00 15.60 16.80 12.80 14.00 16.00 12.40 14.00 15.20 15.20 14.00 14.14

2.00

16.40 15.20 15.60 15.20

15.20 15.20 16.00 16.00 16.00 13.20 15.60 14.80

12.00 14.40 14.80 14.40 14.00 14.11

3.00

16.00 15.60 15.60 15.60

15.20 15.20 16.00 16.00

13.20 27.20 15.60

12.00 14.40 16.00 14.40 14.80 14.87

4.00

17.20 18.80 19.60 18.40

18.80

18.80 18.00

16.80 39.20 17.20

14.80 18.40 16.80 17.60 15.20 17.85

5.00

24.40 34.00 34.40 33.60

32.40

37.60 36.00

32.00 33.60 34.00

30.00 31.20 35.60 33.20 28.80 30.68

6.00

33.60 38.40 36.40 35.60

36.80

36.00 36.80

34.80 37.20 34.00

37.20 36.40 36.40 31.20 37.20 35.87

7.00

33.20 36.40 36.00 34.80

36.00

34.40 35.60

35.60 40.40 34.80

32.40 33.60 30.80 32.80 32.40 34.61

8.00

36.00 39.60 37,60 38.00

36.80

36.80 37.20

36.00

39.20

36.80 34.40 36.40 37.20 36.00 37.00

9.00

37.60 40.80 38.40 38.40 38.40

38.80

39.20 39.20

38.00 39.20 41.20 36.80

36.00 36.40 36.80 38.35

10.00 38.80

40.00

44.00 38.40

42.40

40.80 38.40

39.60 38.00 39.60 38.80 43.20 41.20 45.20 40.60

11.00 34.80

40.00

33.20 33.60

36.40

31.60 32.00

37.20 33.60 32.80 40.00 38.80 36.80 34.00 35.34

12.00 30.80

30.40

26.80 28.00

28.00

26.80 34.80

30.00 30.40 32.80 31.60 35.60 33.60 28.00 30.54

13.00

32.80 28.00 29.60 30.40 30.80 27.60

28.80 30.40

32.40 28.80 30.00 29.60 31.60 32.00

30.20

14.00

24.40 26.00 26.40 25.60 26.40 26.00

27.60 24.40

28.00 26.80 27.60 28.00 27.20 27.60

26.57

15.00

25.60 24.40 26.80 24.80 25.20 24.00

27.20 28.00

26.00 28.80 28.00 22.40 26.40 26.40

26.00

16.00

32.00 38.40 34.00 26.40 30.00 30.00 31.60

31.60 31.60

26.80 30.40 32.40 32.40

31.35

17.00

34.40 30.80 31.60 31.60 32.40 30.80 34.40

33.20 35.60

34.00 32.80 36.00 32.80

33.11

18.00

33.20 31.60 31.20 31.60 29.60 30.80 32.40 33.60

28.00 35.60

32.80 34.00 33.20 34.00

32.26

19.00

36.80 31.60 36.80 35.20 35.20 32.00 34.80

37.20 34.00 32.00 23.60 33.60

30.80 36.80 31.60 29.60 40.00 33.62

20.00

28.40 24.40 29.60 27.20 27.20 28.00 27.20

24.00 26.80 25.60 23.20 30.40

24.80 29.20 26.80 29.60 27.60 27.06

21.00

24.00 24.00 24.00 28.00 26.00 28.00 27.60

26.00 24.40 25.20 17.60 28.80

20.00 26.80 24.80 30.40 26.00 25.39

22.00

24.00 26.80 22.40 25.20 6.40 21.20 22.40

24.40 22.40 19.20 15.20 22.80

21.20 21.20 22.40 22.00 22.40 21.27

23.00

20.80 18.80 17.60 18.80

19.60 19.20

18.40 20.40 16.80 14.00 20.00

15.20 16.00 18.40 18.00 20.40 17.20

24.00 17.60 18.40 16.40 17.60

17.20 19.60 19.20 17.60 13.60 13.20 16.80 12.80 15.60 15.60 16.40 17.20 15.58

40

41

Lampiran 3. Data tekanan harian bulan Februari

Jam

Tanggal

3/2 3/4 3/5 3/6 3/7 3/8 3/12 3/13 3/15 3/16 3/17 3/19 3/20 3/21 3/22 3/23 3/26 3/27 3/28 3/29

Tekanan (bar)

1,00 6.66 6.13 6.62 6.54 7.02 6.96 6.96 7.04 6.88 6.98 6.83 6.82 6.76 6.94 6.80

2,00

6.76 3.61 6.62 6.60

7.08 7.07 7.04

6.94

7.02 6.91 6.91 6.91 6.96 6.65

3,00

6.47 1.13 5.94 6.07

6.63

5.94

6.69 6.63

6.57 6.40 6.47 6.51 6.68 6.01

4,00

6.35 1.17 5.47 5.94

6.37

5.21

6.51 6.40

6.19 6.16 6.29 6.19 6.43 5.74

5,00

4.27 1.25 1.91 2.86

3.14

1.63

3.30 3.17

2.47 2.80 2.72 2.99 2.94 2.73

6,00

2.24 1.42 1.17 1.09

1.30

1.19

1.30 1.11

1.19 1.13 1.16 1.16 1.17 1.28

7,00

1.44

1.22 1.09

1.25

1.11

1.24 1.22

1.11 1.13 1.09 1.16 1.13 1.18

8,00

1.30

1.38 1.17

1.25

1.33

1.45 1.31

1.17 1.09 1.19 1.22 1.22 1.26

9,00

1.42

1.69 1.58 1.69

1.58

1.64 1.64

1.70 1.66 1.24 1.24 1.31 1.49 1.45 1.52

10,00 2.46

1.64 2.66 2.47 2.33

2.33

2.53 2.53

2.39 2.44 1.49 1.60 2.00 2.11 2.22 2.21

11,00 3.44

2.52 3.74 3.74 3.33

3.35

3.39 3.39

3.93 3.78 2.19 2.50 2.86 3.21 3.33 3.25

12,00

3.61 3.77 4.08 4.07 3.47 4.18

2.99 2.99 4.05 4.29

2.50 3.21 3.61 3.82 3.46 3.61

13,00

4.05 4.38 4.02 4.11 3.55 4.39

4.19 4.19 4.07 4.38

3.32 3.46 3.88 4.27 4.14 4.03

14,00

4.74 4.99 4.82 4.60 4.46 4.86

4.80 4.80 4.65 4.85

4.18 4.38 4.52 4.55 4.65 4.66

15,00

4.32 4.75 4.49 4.75 4.90 4.93

4.74 4.72 4.55 4.55 4.47 4.22

4.62

16,00

2.53 2.97 2.94 3.25 3.35 3.14 3.44

3.32 2.92 3.39 2.86 2.88 2.78

3.06

17,00

4.85 2.97 2.60 3.11 3.05 3.21

2.92 2.92

2.85

2.53 2.24 2.44 2.66 3.00 2.95

18,00

2.63 5.10 1.83 2.56 2.97 2.58 2.88

2.56 2.25

1.25 1.69 2.25 2.44 1.95 2.50

19,00

3.38 5.52 3.86 2.77 3.64 3.30 3.66

4.02 3.53

3.74 2.67 3.72 3.85 3.88 3.68

20,00

4.94 6.08 4.61 4.54 4.49 4.80 4.80

4.99 4.80

4.90 4.39 4.69 4.74 4.82 4.83

21,00

5.49 6.40 5.15 5.02 4.80 5.46 5.57

5.46 5.08

5.36 5.05 5.21 5.33 5.32 5.34

22,00

5.69 6.62 5.77 5.68 0.41 5.88 5.88

6.15 5.93

6.04 5.90 5.82 5.88 5.76 5.53

23,00

6.13 6.63 6.27 6.16

6.40 6.62

6.68 6.51

6.60 6.43 6.41 6.49 6.49 6.45

24,00 6.44 6.62 6.51 6.40 6.88 6.87 6.87 6.77 6.82 6.68 6.68 6.71 6.82 6.70

41

42

Lampiran 4. Data perhitungan headloss

Lokasi

Headloss (m)

Mayor Minor Total

Hazzen-

William

Darcy-

Weisbach

De Chezzy-

Manning

Hazzen-

William

Darcy-

Weisbach

De Chezzy-

Manning

Hazzen-

William

Darcy-

Weisbach

De Chezzy-

Manning

Inlet taman yasmin sektor 6 0.69 0.44 0.71 0.07 0.04 0.07 077 0.48 0.78

Pelanggan 1 2.42 1.66 3.75 0.24 0.16 0.37 2.66 1.83 4.13

Pelanggan 2 2.09 1.45 3.18 0.20 0.14 0.31 2.30 1.60 3.50

Pelanggan 3 2.10 1.45 3.23 0.21 0.14 0.32 2.31 1.60 3.55

Pelanggan 4 2.20 1.56 3.27 0.22 0.15 0.32 2.42 1.71 3.59

Pelanggan 5 1.43 1.01 2.11 0.14 0.10 0.21 1.57 1.11 2.32

Pelanggan 6 2.43 1.73 3.53 0.24 0.17 0.35 2.67 1.91 3.89

Pelanggan 7 2.52 1.79 3.68 0.25 0.17 0.36 2.77 1.97 4.05

Rata-rata pelanggan 2.31 1.63 3.47 0.23 0.16 0.34 2.54 1.79 3.81

42

43

Lampiran 5. Data pengukuran tiap node

a. Data pengukuran tiap node pada jaringan pipa primer

Ruas Diameter (m) Panjang pipa (m) Elevasi (m dpl) Slope

R-N1 0.9 1,044.2 267 0.022

N1-N2 0.7 1,938.5 262 0.002

N2-N3 0.5 1,137.5 251 0.009

N3-N4 0.3 4,105.1 224 0.006

N4-N5 0.2 174.0 220 0.022

N5-N6 0.2 1,114.9 212 0.007

b. Data pengukuran tiap node pada jaringan pipa sekunder

Ruas Diameter (m) Panjang pipa (m) Elevasi (m dpl) Slope

I-S1 0.1 99.82 204 0.08

S1-S2 0.1 44.40 201 0.06

S1-S6 0.1 154.96 202 0.01

S6-S7 0.1 82.34 201 0.01

S6-S8 0.1 88.39 194 0.09

S7-S3 0.1 48.55 200 0.02

S3-S5 0.1 97.20 199 0.01

42

43

44

Lampiran 6.Contoh Perhitungan

1. Perhitungan pada jaringan distribusi saluran primer dan sekunder

a. Perhitungan slope pipa ruas reservoir – node 1 (R-N.1)

b. Perhitungan kecepatan pada ruas reservoir – node 1 menggunakan persamaan Manning

c. Perhitungan debit

d. Perhitungan headloss menggunakan persamaan Hazen-William

e. Perhitungan sisa tekan

45

2. Perhitungan kebutuhan pelanggan

Jumlah pelanggan = 292 pelanggan

Asumsi satu rumah pelanggan terdiri atas empat orang, maka total pengguna air adalah 292 x 4 =

1168 orang

Kebutuhan air = 170 lt/orang/hari

Total kebutuhan air = 2 lt/s

Qaktual = 8 lt/s

3. Perhitungan debit

Berdasarkan persamaan Hazen-William

4. Perhitungan headloss mayor pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam berdasarkan

a. Persamaan Hazen-William

b. Persamaan Darcy-Weisbach

46

c. Persamaan De Chezzy-Manning

5. Perhitungan headloss minor

Perhitungan nilai headloss mengacu pada asumsi yang digunakan Agustina,2004 yaitu sebesar 10%

dari headloss mayor.

Headloss minor = 10% x headloss mayor

= 10% x 0.769

= 0.077 m

47

Lampiran 7. Data dimensi pipa PVC yag beredar di pasar

Diameter (inch)

Panjang (m) Kelas

AW D

½ ½ 4

¾ 4

1 4

1 ¼ 4

1 ½ 1 ½ 4

2 2 4

2 ½ 2 ½ 4

3 3 4

4 4 4

5 5 4

6 6 4

8 8 4

10 10 4

12 12 4

Sumber : Wavin, 2010

48

Lampiran 8. Hubungan debit dengan headloss per 100 m

Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan Hazen-William

Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan Darcy-Weisbach

49

Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan De Chezy-Manning

50

Lampiran 9. Jalur Penanaman pipa jaringan distribusi air PDAM Tirta Pakuan

Sumber : Google earth 2012

50

51

Lampiran 10. Foto-foto kegiatan pengukuran

Alat pengukur tekanan

Alat pengukur debit

52

Pengukuran tekanan di lapangan

53

Lampiran 11. Diagram Hazzen-William

(sumber : http//www.engineeringtoolbox.com/)

http://www.engineeringtoolbox.com/pvc-schedule-40-pipe-friction-loss-diagram-d_1147.html

mempelajari kehilangan head pada pipa distribusi … · kehilangan head pada pipa distribusi...

Documents