perencanaan sistem jaringan pipa untuk distribusi air

14
Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1(2022) p. 193-206 © Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya JTRESDA Journal homepage: https://jtresda.ub.ac.id/index.php/jtresda/index *Penulis korespendensi: [email protected] Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air Bersih dengan WaterCAD di Perumahan Citra Garden City Buring Hill Kota Malang Fajar Sadewa Hadi Kusuma 1* , Very Dermawan 1 , Riyanto Haribowo 1 1 Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya, Jalan M.T. Haryono. 167, Malang, 65145, INDONESIA *Korespondensi Email: [email protected] Abstract: Citra Garden City Buring Hill Residence Malang City is located in Puncak Buring Indah Street, Buring, Kedungkandang, Malang City. In the residence there several problems, such as the unbalanced distribution of water to the expanding residence. This has resulted in the unmet demand for water evenly. The number of recidence units currently is 492. This study aims to determine the discharge required, the results of pipe planning with WaterCAD, the results of the budget plan, the results of economic analysis, and the price of water. The total of water needed for housing is 6,68 lt/sec. The simulation results with the WaterCAD have met the planning standards, velocity of 0,1-2,2 m/sec, headloss gradient of 0,10-14,88 m/km, and pressure of 0,5- 12,3 Bars. The budgetary planning namely is Rp 1.296.360.000,00. The economic analysis of the interest rate of 9,95% illustrates that the Benefit-Cost Ratio (BCR) is around 1,67. The cost- benefit analysis (B-C) is Rp 455.026.637/year. Internal Rate of Return (IRR) =16,33% where payback period =8 years with Rp 1.620,-/m 3 for the water rate and payback period =4 years of payback period with Rp 2.700,- /m 3 for the water rate Keywords: budgetary planning, economic analysis, plumbing, simulation, water distribution system Abstrak: Perumahan Citra Garden City Buring Hill Kota Malang terletak diJalan Puncak Buring Indah, Buring, Kedungkandang, Kota Malang. Di perumahan tersebut terdapat masalah, yaitu distribusi air yang tidak seimbang dikarenakan perumahan yang meluas. Hal ini menyebabkan kebutuhan air masih belum terpenuhi secara merata ke perumahan. Jumlah unit rumah saat ini yakni 492. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui debit untuk memenuhi kebutuhan air bersih yang dibutuhkan, hasil perencanaan pipa dengan program WaterCAD, hasil rencana anggaran biaya, hasil analisa ekonomi, dan harga air. Total kebutuhan air yang dibutuhkan yaitu sebesar 6,68 lt/dt. Hasil simulasi dengan WaterCAD

Upload: others

Post on 27-Oct-2021

14 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1(2022) p. 193-206

© Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya

JTRESDA

Journal homepage: https://jtresda.ub.ac.id/index.php/jtresda/index

*Penulis korespendensi: [email protected]

Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk

Distribusi Air Bersih dengan WaterCAD di

Perumahan Citra Garden City Buring Hill

Kota Malang Fajar Sadewa Hadi Kusuma1*, Very Dermawan1, Riyanto

Haribowo1

1 Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya,

Jalan M.T. Haryono. 167, Malang, 65145, INDONESIA

*Korespondensi Email: [email protected]

Abstract: Citra Garden City Buring Hill Residence Malang City is located

in Puncak Buring Indah Street, Buring, Kedungkandang, Malang City. In

the residence there several problems, such as the unbalanced distribution of

water to the expanding residence. This has resulted in the unmet demand

for water evenly. The number of recidence units currently is 492. This study

aims to determine the discharge required, the results of pipe planning with

WaterCAD, the results of the budget plan, the results of economic analysis,

and the price of water. The total of water needed for housing is 6,68 lt/sec.

The simulation results with the WaterCAD have met the planning

standards, velocity of 0,1-2,2 m/sec, headloss gradient of 0,10-14,88 m/km,

and pressure of 0,5- 12,3 Bars. The budgetary planning namely is Rp

1.296.360.000,00. The economic analysis of the interest rate of 9,95%

illustrates that the Benefit-Cost Ratio (BCR) is around 1,67. The cost-

benefit analysis (B-C) is Rp 455.026.637/year. Internal Rate of Return

(IRR) =16,33% where payback period =8 years with Rp 1.620,-/m3 for the

water rate and payback period =4 years of payback period with Rp 2.700,-

/m3 for the water rate

Keywords: budgetary planning, economic analysis, plumbing, simulation,

water distribution system

Abstrak: Perumahan Citra Garden City Buring Hill Kota Malang terletak

di Jalan Puncak Buring Indah, Buring, Kedungkandang, Kota Malang. Di

perumahan tersebut terdapat masalah, yaitu distribusi air yang tidak

seimbang dikarenakan perumahan yang meluas. Hal ini menyebabkan

kebutuhan air masih belum terpenuhi secara merata ke perumahan. Jumlah

unit rumah saat ini yakni 492. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui

debit untuk memenuhi kebutuhan air bersih yang dibutuhkan, hasil

perencanaan pipa dengan program WaterCAD, hasil rencana anggaran

biaya, hasil analisa ekonomi, dan harga air. Total kebutuhan air yang

dibutuhkan yaitu sebesar 6,68 lt/dt. Hasil simulasi dengan WaterCAD

Page 2: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

194

sudah memenuhi standar perencanaan yaitu kecepatan (Velocity) sebesar

0,1-2,2 m/dt, kemiringan garis hidrolis (headloss gradient) sebesar 0,10-

14,88 m/km, dan tekanan 0,5–12,3 Bars. Rencana anggaran biaya pada

perencanaan yaitu Rp 1.296.360.000,00. Analisa Ekonomi pada tingkat

suku bunga 9,95% didapatkan nilai Benefit Cost Ratio (BCR) sebesar 1,67.

Selisih biaya manfaat (B–C) sebesar Rp 455.026.637/tahun. Tingkat

pengembalian internal (IRR) =16,33% dengan periode pengembalian =8

tahun dengan harga air Rp 1.620,-/m3 dan periode pengembalian =4 tahun

dengan harga air Rp 2.700,-/m3.

Kata kunci: analisa ekonomi, jaringan pipa, rencana anggaran biaya,

simulasi, sistem distribusi air

1. Pendahuluan

Kota Malang memiliki luas wilayah 110,06 km2 dan sebagian besar wilayahnya adalah

perumahan [1]. Kondisi geografis perumahan yang sangat luas menimbulkan beberapa

masalah salah satunya mengenai distribusi air bersih ke masyarakat. Perumahan Citra

Garden City Buring Hill Kota Malang merupakan salah satu perumahan yang distribusi air

bersihnya belum merata dan seimbang. Hal tersebut terjadi karena pembangunan di

perumahan masih dalam tahap pengembangan dan perluasan wilayah perumahan.

Besarnya pemanfaatan air bersih oleh masyarakat sangat mempengaruhi kebutuhan

dalam berbagai sektor seperti kondisi social, pendidikan, tingkat hidup, serta tingkat

ekonomi [2]. Keberadaan dan potensi air sebagai sumber distribusi air bersih haruslah

tersedia dengan kuantitas yang baik. Distribusi air bersih dengan kuantitas yang baik akan

optimal apabila dilakukan dengan perencanaan sistem jaringan pipa yang terstruktur.

Kondisi geografis perumahan yang sangat luas menimbulkan beberapa masalah salah

satunya mengenai pendistribusian air bersih ke penduduk setempat. Air bersih harus

digunakan secara bijak dan optimal. Manfaat air bersih tidak hanya dikonsumsi sebagai air

minum saja, tetapi juga digunakan untuk memenuhi keperluan sehari-hari. Masyarakat

Indonesia mengkonsumsi air bersih dalam sehari kurang lebih sebanyak 60 liter [3].

Dalam hal pelayanan air bersih pada saat ini dilaksanakan oleh pemerintah juga bukan

dari pemerintah. Bukan dari pemerintah misalnya dari kelompok masyarakat, PDAM, dan

perusahaan swasta [4]. Salah satu bantuan dari pemerintah yaitu memberi bantuan berupa

perpipaan yang tentunya sangat berarti bagi perkembangan kemajuan pelayanan khusunya

air bersih kepada masyarakat [5]. Wilayah perumahan yang semakin meluas dan

pendistribusian air bersih yang tidak seimbang menjadi faktor utama mengenai

perkembangan jaringan pipa distibusi air bersih.

2. Bahan dan Metode

2.1 Lokasi Studi

Penelitian ini dilakukan di wilayah Perumahan Citra Garden City Buring Hill Kota

Malang. Perumahan tersebut memiliki luas sekitar 100 hektar. Perumahan ini terletak di

Page 3: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

195

Jalan Raya Puncak Buring Indah, Buring, Kecamatan Kedungkandang, Kota Malang, Jawa

Timur. Secara geografis Perumahan Citra Garden City Buring Hill terletak antara

8o00’26,7” LS sampai dengan 112o39’25,4” BT.

Gambar 1: Peta Lokasi Penelitian

Menghitung kebutuhan air bersih penduduk perumahan membutuhkan data

diantaranya :

1. Peta daerah layanan

2. Data ketersediaan air

3. Data konsumsi air

4. Data harga satuan pekerja (HSP)

Peta daerah layanan digunakan untuk menentukan jumlah unit rumah dan sebagai dasar

pengambilan titik elevasi untuk perencanaan pipa. Dari jumlah unit rumah akan diketahui

jumlah penduduk perumahan. Untuk jumlah orang/unit rumah diasumsikan 5 orang. Data

ketersediaan air digunakan untuk mengetahui ketersediaan air bersih yang tersedia dari

Sumber Air Pitu sampai dengan Tandon Buring Atas. Data konsumsi air digunakan untuk

menentukan kebutuhan air perorang berdasarkan jumlah total penduduk Kota Malang.

Dalam penelitian ini kebutuhan air bersih perorang yaitu sebesar 170 lt/org/hr,

berdasarkan jumlah penduduk Kota Malang pada tahun 2020 yaitu sebanyak 870,682 jiwa

[1]. Data harga satuan pekerjaan (HSP) digunakan untuk menentukan harga satuan

pekerjaan pada perencanaan sistem jaringan pipa, sehingga akan diperoleh hasil rencana

anggaran biaya (RAB) dan juga akan diperoleh harga air dari perencanaan tersebut.

Program WaterCAD digunakan untuk merencanakan jaringan pipa distribusi air

bersih. Program tersebut digunakan untuk mensimulasikan kondisi hidrolik pada jaringan

pipa perencanaan. Berikut merupakan parameter kriteria standar perencanaan distribusi

jaringan pipa [6]:

1. Kecepatan (Velocity) 0,1-2,5 m/dt

2. Kemiringan garis hidrolis (Headloss Gradient) 0-15 m/km

3. Tekanan 0,5-12,5 bars

Apabila hasil dari simulasi jaringan pipa sudah memenuhi parameter kriteria standar

perencanaan, maka perencanaan pada jaringan pipa distribusi air bersih sudah pada kondisi

aman.

Page 4: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

196

Pada penelitian ini juga dibahas mengenai rencana anggaran biaya, analisa ekonomi,

serta harga air yang dihasilkan dari perencanaan jaringan pipa distribusi air bersih.

Sehingga akan diketahui berapa besar biaya yang akan digunakan, bagaimana hasil analisa

ekonomi proyek pipa tersebut, dan juga harga air bersih yang diperoleh dari perencanaan

jaringan pipa distribusi tersebut. Untuk harga satuan pekerja dan bahan berdasarkan pada

PDAM Kota Malang.

3. Hasil dan Pembahasan

3.1 Analisa Kondisi Eksisting

3.1.1 Kondisi Sumber Air

Distribusi air bersih untuk kebutuhan sehari–hari di Perumahan Citra Garden City

Buring Hill Kota Malang di suplai dari Tandon Perumahan yang terletak di sebelah utara

perumahan tersebut. Keberadaan Tandon Buring Atas yang mendapatkan distribusi air

bersih dari Sumber Air pitu kemudian disalurkan ke Tandon perumahan yang terdistribusi

ke wilayah perumahan ini (lokasi penelitian).

3.1.2 Kondisi Tandon

Kondisi tandon yang digunakan untuk mendistribusikan air bersih pada perencanaan

sistem jaringan pipa adalah sebagai berikut:

a. Tandon Buring Atas

Tandon tersebut mempunyai diameter 18 meter, dan tinggi 4,27 meter, dengan:

- Elevasi Dasar : +621,00 m

- Elevasi Min : +621,50 m

- Elevasi Initial : +625,00 m

- Elevasi Maks : +625,27 m

b. Tandon Perumahan

Tandon tersebut mempunyai diameter 14 meter, dan tinggi 3,23 meter, dengan:

- Elevasi Dasar : +552,00 m

- Elevasi Min : +552,50 m

- Elevasi Initial : +555,00 m

- Elevasi Maks : +555,23 m

Terdapat dua pipa ouflow yang berbeda di Tandon Buring Atas. Pertama, digunakan

untuk mengaliri daerah Wonokoyo dan Jabalnur. Sedangkan pipa outflow yang kedua

dibagikan ke Perumahan D’Rich Garden, Buring Bawah dan lokasi penelitian yaitu

Perumahan Citra Garden City Buring Hill Kota Malang. Berikut data distribusi air bersih

pada daerah-daerah tersebut pada tahun 2020:

- Wonokoyo = 10,23 l/dt

- Jabalnur = 13,73 l/dt

- D’Rich Garden = 2,41 l/dt

- Buring Bawah = 12,40 l/dt

Page 5: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

197

Gambar 2: Skema Jaringan

3.1.3 Kondisi Wilayah Lokasi Penelitian

Di lokasi penelitian saat ini sudah terbangun sebanyak 421 rumah, dan sebanyak 71

rumah yang masih sedang dalam tahap pembangunan. Dalam penelitian ini akan

direncanakan daerah penelitian terlayani 100% untuk kedepannya, yaitu dengan total

rumah yang akan dilayani 492 unit rumah.

Gambar 3: Kondisi lokasi penelitian

Page 6: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

198

3.2 Perhitungan Kebutuhan Air Bersih

Perencanaan ini direncanakan daerah penelitian terlayani 100% ke depannya, yaitu

dengan total rumah yang akan dilayani yaitu sebanyak 492 unit rumah. Berdasarkan dari

PDAM Kota Malang, setiap satu unit rumah diasumsikan terdiri dari 5 orang. Kota Malang

mempunyai jumlah penduduk yang sangat padat, sehingga kebutuhan air bersih sangat

banyak kurang lebih 170 liter/hari untuk setiap individu [4]. Pada perencanaan jaringan ini,

kehilangan air yang direncanakan sebesar 20%. Berikut hasil perhitungan kebutuhan air

yang dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1: Kebutuhan air bersih rencana

No Parameter Nilai Satuan

1 Jumlah rumah 492 Unit

2 Jumlah jiwa/rumah 5 Orang

3 Kebutuhan air untuk tiap 1 orang/hari 170 lt/hr/org

4 Kebutuhan air domestik 4,84 lt/hr/org

5 Kebutuhan air nondomestik 0,73 lt/dt

6 Total kebutuhan air bersih 5,57 lt/dt

7 Kehilangan air 1,11 lt/dt

8 Kebutuhan air rata-rata 6,68 lt/dt

9 Kebutuhan harian maksimum 7,68 lt/dt

10 Kebutuhan air pada jam puncak 10,42 lt/dt

Dengan demikian, rata-rata kebutuhan air pada Perumahan Citra Garden City Buring

Hill yaitu sebesar 6,68 lt/dt yang akan digunakan untuk pemenuhan kebutuhan air untuk

masyarakat perumahan tersebut.

3.3 Proses Simulasi Perpipaan untuk Distribusi Kebutuhan Air dengan WaterCAD

Tahapan awal simulasi perpipssn untuk distribusi kebutuhan air adalah survei di lokasi

penelitian, yaitu dengan memplotkan titik-titik untuk pengambilan elevasi pada peta

daerah layanan dengan menggunakan GPS. Hal tersebut juga dilakukan di titik lokasi

tandon. Elevasi tersebut akan digunakan sebagai data untuk disimulasikan di program

WaterCAD.

Analisa simulasi jaringan pipa distribusi air bersih didasarkan pada parameter kriteria

standart perencanaan. Paramater yang digunakan dalam merencanakan jaringan pipa dan

menganalisa simulasi jaringan pipa harus sesuai syarat standar kriteria perencanaan [7].

Kemudian akan dilakukan pencocokan hasil simulasi menggunakan WaterCAD dengan

menggunakan perhitungan manual. Berikut merupakan perhitungan kehilangan tinggi

tekan (Mayor Losses) dengan menggunakan persamaan Hazen-Williams [8]

𝐻𝑓 = 𝑘 ∙ 𝑄1,85 Pers.1

𝑘 =10,7 ∙𝐿

𝐶ℎ𝑤1,85∙𝐷4,87

Pers. 2

dengan:

𝐻𝑓 = Major Losses (m)

Page 7: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

199

𝑄 = debit aliran pada pipa (m3/dt)

𝐷 = diameter pipa (m)

𝐶ℎ𝑤 = koefisien kekasaran Hazen-Williams

𝑘 = koefisien karakteristik pipa

𝐿 = panjang pipa (m)

Dari nilai kehilangan tinggi tekan tersebut maka diperoleh nilai kemiringan garis

hidrolis (Headloss Gradient) = 𝐻𝑓/ 𝐿, Selanjutnya adalah perhitungan kecepatan

(Velocity) dan tekanan [8].

Kecepatan aliran pada pipa:

𝑉 = 0,85 ∙ 𝐶ℎ𝑤 ∙ 𝑅0,63 ∙ 𝑆0,54 Pers.3

dengan:

𝑉 = kecepatan aliran pada pipa (m/dt)

𝐶ℎ𝑤 = koefisien Hazen-Williams

𝑅 = jari-jari hidraulik (m)

𝑆 = garis kemiringan energi

Tekanan aliran pada pipa:

Hydraulic grade (Tinggi Hidrolis)–elevasi titik simpul ( junction) – Hf Pers.4

dengan:

𝐻𝑓 = Major Losses (m)

Berikut merupakan hasil simulasi dengan menggunakan program WaterCAD. Contoh titik

simpul yaitu pada pipa (P-27) diambil karena pipa tersebut berada pada kondisi kritis

Gambar 4: Fluktuasi Kemiringan Garis Hidrolis pada pipa (P-27)

Page 8: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

200

Gambar 5: Fluktuasi Kecepatan pada pipa (P-27)

Dapat dilihat pada Gambar 4 dan Gambar 5, grafik tersebut menunjukan kemiringan

garis hidrolis dan kecepatan sudah sesuai dengan parameter kriteria standar perencanaan.

Hal–hal yang mempengaruhi parameter kemiringan garis hidrolis (Headloss Gradient)

adalah panjang pipa, debit kebutuhan air bersih, diameter pipa, koefisien kekasaran pipa,

serta waktu pemakaian kebutuhan air bersih. Sedangkan yang mempengaruhi parameter

kecepatan (velocity) adalah kehilangan tinggi tekan, panjang pipa, waktu pemakaian

kebutuhan air bersih, diameter pada pipa, debit kebutuhan air, dan koefisien kekasaran pipa.

Gambar 6: Fluktuasi Tekanan (Pressure) pada titik simpul (J-25)

Pada Gambar 6 dapat dilihat dari gambar grafik tersebut bahwa tekanan pada titik

simpul (J-25) sudah sesuai dengan parameter kriteria standar perencanaan. Pada

Page 9: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

201

perencanaan pipa yang sangat berpengaruh dalam sistem aliran air dalam pipa yaitu

tekanan. Apabila tekanan kurang dari ketentuan standar yaitu 0,5 bars berdampak air

tidak dapat mengalir ke daerah layanan, dan jika lebih dari 12,5 bars akan mengakibatkan

pipa pecah. Terdapatnya perbedaan nilai tekanan pada setiap titik simpul (junction) pada

saat jam tertentu dipengaruhi oleh diameter pipa, elevasi titik simpul dan juga kondisi

kapasitas debit yang dialirkan.

3.4 Rencana Anggaran Biaya (RAB)

Pada penelitian ini akan dibahas mengenai RAB (rencana anggaran biaya) dari seluruh

perencanaan system jaringan pipa tersebut. Hal ini bertujuan untuk mengetahui berapa

besar anggaran atau biaya yang digunakan untuk pembangunan perencanaan tersebut. Pada

analisa rencana anggaran biaya yang akan akan dianalisa yaitu Pipa (P-5) sampai dengan

Pipa (P-61). Biaya pengadaan, pemasangan, dan aksesoris pipa sebesar Rp. 289.570.685.

Kemudian untuk pipa yang digunakan dalam penelitian ini yaitu pipa HDPE. Total biaya

pekerjaan tanah meliputi urugan pasir, urugan tanah, galian, juga pemadatan tanah adalah

Rp. 888.935.700. Dengan demikian total biaya seluruh pekerjaan Rp. 1.178.506.385. Biaya

perencanaan jaringan pipa di Perumahan Citra Garden City Buring Hill Kota Malangs

menyesuaikan PPN 10% diperoleh hasil akhir sebesar Rp. 1.296.360.000.

3.5 Analisa Ekonomi

3.5.1 Analisa Biaya

Analisa biaya atau yang disebut dengan Cost terdiri dari biaya tahunan atau Annual

Cost juga biaya modal (Capital Cost) [9]. Biaya modal atau Capital Cost terdiri dari tidak

langsung (Indirect Cost) dan biaya langsung (Direct Cost). Biaya langsung berhubungan

langsung dengan banyaknya volume pekerjaan. Volume pekerjaan tersebut menjadi

komponen tetap dari hasil proyek. Pada analisa ekonomi proyek ini yang digunakan adalah

anggaran biaya proyek pada Perumahan Citra Garden Buring Hill Kota Malang. Biaya

langsung dari perencanaan jaringan pipa diperoleh nilai Rp. 1.296.360.000. Sedangkan

biaya tak langsung merupakan biaya yang tidak berhubungan dengan banyaknya volume

pekerjaan hasil akhir proyek, tetapi mempunyai peranan penting untuk menyelesaikan

proyek.

Tabel 2: Biaya Tak Langsung

No Uraian Kegiatan Total Harga

1 Biaya Konstruksi Rp 1.296.360.000

2 Biaya Administrasi Rp 32.409.000

3 Biaya konsultan pengawas Rp 64.818.000

4 Biaya tak terduga Rp 64.818.000

Total Rp 1.458.405.000

PPN 10% Rp 145.840.500

Total + PPN 10% Rp 1.604.245.500

Dari Tabel 2 diatas dapat diketahui bahwa tidak serta merta digunakan sebagai penentu

besarnya biaya modal. Hasil perhitungan pada tabel tersebut masih perlu dikonversikan

menjadi biaya modal tahunan dengan cara dikalikan faktor bunga berdasarkan suku bunga

kredit bank BRI (Bank Rakyat Indonesia) yang terbaru yaitu pada bulan Maret 2020.

Bunga yang digunakan adalah 9,95% (berdasarkan otoritas jasa keuangan tahun 2020).

Page 10: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

202

3.5.2 Biaya Tahunan

Biaya tahunan = Biaya modal + Biaya O&P Pers.4

Pemilik atau investor akan mengeluarkan biaya tahunan setelah pembangunan proyek

selesai dibangun dan mulai dimanfaatkan. Rencana proyek disesuaikan dengan perhitungan

perencanaan pekerjaan setelah itu biaya tahunan akan di keluarkan [5]. Biaya tahunan

diperoleh dari penjumlahan dari biaya modal dan biaya O&P.

Tabel 3: Biaya Operasi dan Pemeliharaan Jaringan Pipa.

No Uraian Pekerjaan Jumlah Satuan Waktu Harga Satuan Jumlah

(Bulan) (Rp)

A Honor

1 Petugas Lapangan 3 Jiwa 12 Rp 1.500.000 Rp 54.000.000

B Biaya Operasional

1 Listrik 50 kWh 12 Rp 1.400 Rp 840.000

2 Perbaikan ringan 1 12 Rp 500.000 Rp 6.000.000

3 Meteran 1 12 Rp 100.000 Rp 1.200.000

C Biaya Pemeliharaan Rutin

1 Pembersihan Tanaman 1 3 Rp 500.000 Rp 1.500.000

2 Pengecekan Pipa dan 1 3 Rp 500.000 Rp 1.500.000 Aksesoris Pipa

3 Pembersihan Tandon 1 3 Rp 500.000 Rp 1.500.000 Total Rp 66.540.000

Dalam tabel diatas dapat disimpulkan biaya O&P yaitu Rp. 66.540.000. Dan berikut

ini merupakan hasil dari perhitungan biaya O&P yang dapat dilihat pada Tabel 4 berikut.

Tabel 4: Total Biaya Tahunan

Tahun Biaya Modal Biaya O&P Total Biaya Tahunan

2020 Rp 206.548.934 ⁻ Rp 206.548.934

2021 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2022 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2023 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2024 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2025 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2026 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2027 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2028 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2029 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2030 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2031 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2032 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2033 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2034 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2035 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2036 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2037 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2038 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2039 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

2040 Rp 206.548.934 Rp 66.540.000 Rp 273.088.934

Page 11: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

203

3.5.3 Benefit Cost Ratio (BCR)

Pada perhitungan B/C, maka harus dilakukan perhitungan terhadap nilai total kebutuhan

air bersih terlebih dahulu. Berdasarkan hitungan dengan rumus diatas diperoleh kebutuhan

air bersih sebanyak 210660,480 m3 /tahun. Data yang diperoleh dari PDAM Kota Malang

nilai jual harga air sebesar Rp. 2.700,-/m3. Nilai manfaat sebesar Rp. 455.026.637.

Kemudian untuk nilai B/C diperoleh dari perhitungan pembagian dari total nilai manfaat

tahunan dengan biaya total tahunan. Dari perhitungan tersebut diperoleh nilai B/C sebesar

1,67. Karena nilai BCR > 1, maka proyek dapat dikatakan layak dan menguntungkan.

3.5.4 Net Present Value (NPV)

Net Present Value adalah selisih antara Annual Benefit dengan Annual Cost [6]. Net

Present Value ini biasanya digunakan untuk mengetahui manfaat bersih yang diterima dari

suatu usaha selama umur proyek yang telah ditentukan. Jumlah NPV dihitung berdasarkan

suku bunga sebesar 9,95%.

Annual Benefit = Rp 455.026.637

Annual Cost = Rp 273.088.934

Maka, B–C = Rp 181.937.703

Hasil nilai dari Net Present Value yaitu Rp 181.937.703 > 0 artinya investasi

bersifat menguntungkan.

Tabel 5: Rekapitulasi Nilai NPV

Suku Bunga

Manfaat Nilai Tahunan Nilai Biaya Tahunan

B-C (B) (C)

9,95% Rp 455.026.637 Rp 273.088.934 181.937.703

12% Rp 455.026.637 Rp 307.125.489 147.901.148

14% Rp 455.026.637 Rp 342.694.820 112.331.816

16% Rp 455.026.637 Rp 380.478.010 74.548.626

18% Rp 455.026.637 Rp 420.154.210 34.872.427

20% Rp 455.026.637 Rp 461.954.431 - 6.927.794

3.5.5 Internal Rate of Return (IRR)

Diketahui hasil Internal Rate of Return (IRR) yaitu 16,33%, IRR berguna untuk

mengetahui suku bunga pada saat kondisi B-C = 0.

3.5.6 Payback Period

Perhitungan payback period dibawah ini menggunakan harga air pada saat B=C [7].

• Biaya konstruksi=Rp 1.604.245.500

• Biaya O & P = Rp 66.540.000

• Total manfaat = Rp 273.088.934

Maka, K(PBP) adalah investasi dibagi dengan annual benefit (total manfaat dikurangi

biaya O&P) yaitu = 8 tahun.

Dibawah ini dalam menghitung payback period menggunakan harga air pada saat B/C

> 1; yaitu B/C = 1,67 sebagai berikut:

Page 12: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

204

• Biaya konstruksi= Rp 1.604.245.500

• Biaya O & P = Rp 66.540.000

• Total manfaat = Rp 455.026.637

Maka, K(PBP) adalah investasi dibagi dengan annual benefit (total manfaat dikurangi

biaya O&P) yaitu = 4 tahun

3.5.7 Harga Air

Harga air ditetapkan dari studi peninjauan kondisi B=C, dan B/C > 1 [10]. Untuk

contoh perhitungannya sebagai berikut:

• Manfaat total tahunan: Rp 273.088.934

• Kebutuhan air rata-rata: Rp 210660,480 m3/tahun

• Kehilangan air: 42132,096 m3/tahun

• Total kebutuhan air: 168528,384 m3/tahun

Maka, harga air yaitu manfaat total dibagi total kebutuhan air bersih. Dan diperoleh hasil= Rp 1.620,-/m3

Untuk perhitungan harga air pada saat B/C > 1; B/C =1,85

• Manfaat total tahunan: Rp 505.585.152

• Total kebutuhan air: 168528,384 m3/tahun

Maka, harga air yaitu manfaat total dibagi total kebutuhan air bersih. Dan diperoleh hasil= Rp 3.000,-/m3

Untuk perhitungan harga air pada saat B/C > 1; B/C =1,67

• Manfaat total tahunan: Rp 455.026.637

• Total kebutuhan air: 168528,384 m3/tahun

Maka, harga air yaitu manfaat total dibagi total kebutuhan air bersih. Dan diperoleh hasil= Rp 2.700,-/m3

Dari perhitungan diatas diperoleh harga air pada saat B/C > 1; B/C = 1,67 diperoleh

harga air sebesar Rp 2.700,-/m3. Dan harga air PDAM Kota Malang saat ini yang

digunakan adalah Rp 2.700,-/m3

4. Kesimpulan

Berdasarkan penjabaran dari hasil penelitian, disimpulkan yaitu Perumahan Citra

Garden City Buring Hill mempunyai total 492 unit rumah, kebutuhan air bersih setiap

harinya sebanyak 170 lt/org/hr. Setiap unit rumah beranggotakan 5 ( lima) orang keluarga,

maka diperoleh kebutuhan air domestik sebesar 4,84 lt/dt, Kebutuhan air non domestik

sebesar 0,73 lt/dt, total kebutuhan air bersih 5,57 lt/dt. Direncanakan kehilangan air bersih

sebesar 20%, maka kehilangan air yaitu 1,11 lt/dt, dan rata-rata kebutuhan air bersih yaitu

sebesar 6,68 lt/dt.

Velocity atau kecepatan didapat hasil nilai tertinggi terjadi pukul 08.00 karena air bersih

digunakan secara maksimun (jam puncak) sebesar 2,2 m/dt. Sementara itu pukul 00.00

kecepatan terendah sebesar 0,10 m/dt karena pemakaian air bersih terbilang minimum (jam

rendah).

Headloss Gradient atau kemiringan garis hidrolis didapat hasil nilai tertinggi yaitu

terjadi pukul 08.00 yaitu sebesar 14,88 m/km dan headloss gradient terendah terjadi pada

Page 13: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

205

pukul 00.00 yaitu sebesar 0,10 m/km. Hal tersebut terjadi karena pada saat jam 08.00

merupakan jam puncak, dimana pada saat jam tersebut kebutuhan air bersih pada

perumahan meningkat. Dan pada saat jam ke 00.00 kebutuhan air bersih menurun. hal dasar

yang mempengaruhi peningkatan atau penurunan tersebut adalah waktu penggunaan

kebutuhan air bersih, diameter pipa, panjang pipa, beda tinggi titik simpul pada pipa, serta

debit kebutuhan air yang mengalir pada pipa.

Tekanan tertinggi diperoleh pada jam ke 00.00 yaitu sebesar 12,3 bars sedangkan

tekanan terendah diperoleh pada jam 08.00 yaitu sebesar 0,5 bars. Simulasi dengan kondisi

tekanan pada setiap titik simpul (junction) sudah memenuhi kriteria perencanaan.

Terdapatnya perbedaan nilai tekanan pada setiap titik simpul (junction) pada saat jam

tertentu dipengaruhi oleh diameter pipa, elevasi titik simpul dan juga kondisi kapasitas

debit yang dialirkan.

Biaya total rencana yaitu sebesar Rp 1.296.360.000,00. Analisa ekonomi serta harga

air ditinjau dari nilai rasio biaya manfaat (B/C), harga jual air, IRR dan Payback Period,

dengan suku bunga 9,95% didapatkan manfaat harga air (B=C) adalah Rp

273.088.934/tahun, Harga air minum sebesar Rp 1.620,-/m3, Payback period selama 8

tahun dengan analisa harga jual air Rp 2700,-/m3. Manfaat harga air (B/C = 1,67) adalah

Rp 455.026.637/tahun, keuntungan pertahun (B-C) sebesar Rp 181.937.703/tahun, IRR

sebesar 16,33% dan Payback period selama 4 tahun.

Untuk pengelolaan sistem distribusi air bersih diserahkan ke warga, sehingga didapat

total biaya konstruksi Rp 1.604.245.500, biaya operasional dan pemeliharaan Rp

66.540.000, dengan kebutuhan air sebesar 168528,384 m3/tahun, total manfaat Rp

273.088.934, maka harga air sebesar Rp 1.620,-/m3, dan payback period selama 8 tahun.

Dan jika dibandingkan dengan harga air dari PDAM yaitu sebesar Rp 2.700,-/m3. Maka

dengan kebutuhan air sebesar 168528,384 m3/tahun, diperoleh total manfaat Rp

455.026.637, dengan payback period selama 4 tahun.

Daftar Pustaka

[1] B. P. S. (BPS), Jumlah Penduduk Kota Malang. Malang, 2019.

[2] J. Linsley, Ray, K. & Franzini, Teknik Sumber Daya Air. Jakarta: Erlangga, 1996.

[3] A. Wiguna, R. Haribowo, and M. J. Ismoyo, “Perencanaan Sistem Distribusi Air

Bersih di Desa Argoyuwono Kecamatan Ampelgading Kabupaten Malang dengan

Bantuan Aplikasi WaterCAD V8i.,” J. Tek. Pengair. Univ. Brawijaya, pp. 2–9,

2017.

[4] V. A. Dewanti, R. Haribowo, and M. J. Ismoyo, “Distribusi Air Bersih Di

Perumahan Citra Pesona Buring Raya Kota Malang Dengan Program Watercad,”

2018.

[5] H. Ivan and R. Haribowo, “Studi Perencanaan Jaringan Pipa Air Baku

Menggunakan Aplikasi WaterCAD di Desa Sukoraharjo Kabupaten Malang.,” J.

Tek. Pengair. Univ. Brawijaya, 2017.

[6] E. Rohmaningsih, M. Sholichin, and R. Haribowo, “Kajian Pengembangan Sistem

Page 14: Perencanaan Sistem Jaringan Pipa untuk Distribusi Air

Kusuma, F.S.H. et al., Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sumber Daya Air Vol. 2 No. 1 (2022) p .193-206

206

Penyediaan Air Bersih Pada Daerah Rawan Air Di Desa Sumbersih Kecamatan

Panggungrejo Kabupaten Blitar,” J. Tenik Pengair., vol. 008, no. 01, pp. 48–59,

2017, doi: 10.21776/ub.jtp.2017.008.01.05.

[7] J. P. Kiswandhi, D. Harisuseno, and R. Asmaranto, “Studi Perencanaan Jaringan

Distribusi Air Bersih di Kelurahan Mulyorejo Kecamatan Sukun Kota Malang,” J.

Tek. Pengair. Univ. Brawijaya, 2010.

[8] I. P. Sari, E. Purwati, and R. D. Lufira, “Aplikasi Software WaterCAD untuk

Evaluasi dan Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Unit Lawang,”

J. Tek. Pengair., 2015.

[9] M. Program et al., “PERENCANAAN SISTEM JARINGAN PIPA DISTRIBUSI

AIR,” 2018.

[10] E. Wahyu Diana, M. Sholichin, and R. Haribowo, “A study of clean water

distribution network development at PDAM Tirta Barito in the city of Buntok,”

IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci., vol. 437, no. 1, pp. 8–17, 2020, doi:

10.1088/1755-1315/437/1/012002.