sistem penyaluran air minum

QUIZ 2 SPAMTanggal 5 April 2012

POSO NASUTION 21080110110031

Studi Kasus

Kota X mengalami kendala kekurangan air. Dalam perkembangannya, pemerintah setempat melalui

Dinas Pekerjaan Umum Kota X melakukan studi dan didapatkan rekomendasi sumber air yang dapat

digunakan untuk melayani kekurangan kebutuhan air minum pada wilayah pelayanannya. Berikut ini

diketengahkan peta sumber air dan rencana pelayanannya.

Gambar 1. Skema Sistem Rencana SPAM Kota X

GR zona 3

GR zona 2

GR zona 1

Elevated Reservoir Utama

Ground Reservoir Utama

Mata Air X

Gambar 2. Skema Sistem Rencana SPAM Kota X

MA X+ 225 mdpl600 L/detik

Dimensi = ? m

L = 5.000 m

L = 47.000 m

Ground Reservoir+ 110 mdpl

Dimensi = ? m

Pompa

Elevated Reservoir+ ? mdpl

Dimensi = ? m

L = 1.000 m L = 1.000 m L = 1.000 m

L = 1.000 m

Zona 3∑ jiwa = 50.000 jiwa

Ground Reservoir+ ? mdpl

Dimensi = ? m



Dimensi = ? m



Dimensi = ? m

Diketahui:

1. Debit = 600 L/detik

2. Elevasi sumber air X = 225 mdpl

3. Elevasi ground reservoir = 110 mdpl

4. Panjang pipa transmisi = 47.000 meter

5. Jenis pipa = HDPE S-24

Ditanya:

1. Rencanakan dimensi broncapturing (perhitungan manual)

2. Rencanakan dimensi reservoir (ground dan elevated) (perhitungan manual)

3. Rencanakan ketinggian atau kontur elevated reservoir dan ground reservoir zona 1 – 3 dengan

memperhatikan prinsip bernoulli (perhitungan manual)

4. Rencanakan jaringan transmisi (perhitungan manual)

5. Rencanakan pompa (perhitungan manual)

6. Rencanakan diameter pipa (perhitungan manual)

Catatan:

Saudara/i bisa merekomendasikan suatu perubahan sistem apabila memang diperlukan

Perhitungan untuk Broncapturing

Q = 600 l/dt = 0.6 m3/dt

Asumsi bahwa waktu detensi air pada bak broncapturing (t) = 2 menit = 120 dt

MAKA Volume (V) = Q.t

V = Q.t V = 0.6 m3/dt x 120 dt

V = 72 m 3

Asumsi bahwa dasar bak adalah persegi dengan panjang = lebar = x

dan kedalaman bak (h) = 1.25 x

MAKA x.x.1.25x = 72 m3

1.25 x3 = 72 m3 x = 3.86 m ≈ 4 m

h = 1.25x h = 5 m

Volume bak broncapturing yang digunakan = p.l.h = 4x4x5 = 80 m3

Dimensi bak :

panjang = 4 m

lebar = 4 m

tinggi = 5 m

Karena perbedaan tinggi antara bak penangkap air dengan bak ground reservoir 115 meter, maka diperlukan satu buah BPT (BAK PELEPAS TEKAN).

BPT dipasang pada ketinggian 110 + (115/2) = 167.5 m ≈ 168 m dengan jarak 24000 m dari bak Broncapturing.

Ukuran BPT minimal 3 m3 dengan dimensi ( 1.5 m x 1.5 m x 1.5 m )

Broncapturing

BPT

GR utama

Perhitungan untuk Ground Reservoir Utama

Q = 600 l/dt = 0.6 m3/dt

Asumsi bahwa waktu detensi air pada bak Ground Reservoir Utama (t) = 1 menit = 60 dt


V = Q.t V = 0.6 m3/dt x 60 dt

V = 36 m 3



MAKA x.x.1.25x = 36 m3

1.25 x3 = 36 m3 x = 3 m

h = 1.25x h = 3.83 m ≈ 4.5 m

Volume bak GR utama yang digunakan = p.l.h = 3x3x4.5 = 40.5 m3

Dimensi bak :

panjang = 3 m

lebar = 3 m

tinggi = 4.5 m

Perhitungan untuk Ground Reservoir Elevasi

Q = 600 l/dt = 0.6 m3/dt

Asumsi bahwa waktu detensi air pada bak Ground Reservoir Elevasi (t) = 1 menit = 40 dt


V = Q.t V = 0.6 m3/dt x 40 dt

V = 24 m 3



MAKA x.x.1.25x = 24 m3

1.25 x3 = 24 m3 x = 2.75 m

h = 1.25x h = 3.34 m ≈ 3.5 m

Volume bak GR Elevasi yang digunakan = p.l.h = 2.75 m x 2.75 m x 3.5 m = 26.5 m3

Dimensi bak :

panjang = 2.75 m

lebar = 2.75 m

tinggi = 3.5 m

Kebutuhan Air berdasarkan jumlah penduduk pada zona pelayanan

Zona 1

Asumsi bahwa kebutuhan air pada kota X adalah 100 lt/orang /hari

Jumlah penduduk = 132.000 jiwa

Dengan memperkirakan bahwa kenaikan pemakaian air adalah 2.5 % pertahun, maka untuk 5

tahun kedepan kebutuhan aor penduduk kota X adalah :

P5 = 100 (1+ 2.5/100)5 = 113 lt/orang/hari

Kebutuhan untuk 132 000 orang adalah = 132 000 orang x 113 lt/orang/hari = 14.916.000 lt/hari

Debit air yang dibutuhkan oleh zona 1 = (14.916.000/(60x60x24)) = 172.64 lt/dt

Zona 2





P5 = 100 (1+ 2.5/100)5 = 113 lt/orang/hari

Kebutuhan untuk 250.000 orang adalah = 250.000 orang x 113 lt/orang/hari = 28.250.000 lt/hari


Zona 3





P5 = 100 (1+ 2.5/100)5 = 113 lt/orang/hari

Kebutuhan untuk 50.000 orang adalah = 50.000 orang x 113 lt/orang/hari = 5.650.000 lt/hari


Kebutuhan air untuk ke-3 zona diatas

Kebutuhan air zona 1 + zona 2 + zona 3 = 172.64 lt/dt + 326.96 lt/dt + 65.39 lt/dt = 564.99

lt/dt ≈ 565 lt/dt

Debit (Q) air = 600 lt/dt

Kebutuhan air tercukupi karena

Kebutuhan air < debit aliran 565 lt/dt < 600 lt/dt

Perencanaan reservoir elevasi dan reservoir pada zona distribusi.

Untuk elevated reservoir direncanakan ketinggian nya 150 mdpl

Diperlukan pompa untuk mengalirkan air dari main ground reservoir ke elevated reservoir.

Untuk perhitungan spek pompa yang diperlukan akan ditunjukkan pada perhitungan selanjutnya.

Untuk zona 1, elevasi rencana 120 mdpl



Untuk zona distribusi semuanya memakai system gravitasi. Karena perbedaan tinggi masing-

masing bak distribusi di masing-masing zona dengan elevated reservoir < 65 m maka tidak

diperlukan bak pelepas tekan (BPT).

Perencanaan Jaringan Transmisi Dan Penentuan Diameter Pipa Transmisi

1. Perhitungan dimensi Pipa dari Broncapturing ke BPT

Q = 0.6 m3/dt

L = 24000 m

∆H = 225-168 = 57 m

dimana I = H/L

0.6 m3/dt = 0.27853 x 130 x D2.63 x(57/24000)

D = 0.727408787 m

Kehilangan tinggi tekan

Hf = 57.56200698m

2. Perhitungan dimensi dari BPT ke GR utama

Q = 0.6 m3/dt

L = 23000 m

∆H = 168-110 = 58 m

dimana I = H/L

0.6 m3/dt = 0.27853 x 130 x D2.63 x(58/23000)

D = 0.718509702 m


Hf = 58.57159972 m

3. Perhitungan dari GR utama ke Elevated Reservoir

Q = 0.6 m3/dt

L = 5000 m

∆H = 150-110 = 40 m

dimana I = H/L

0.6 m3/dt = 0.27853 x 130 x D2.63 x(58/5000)

D = 0.566872874 m


Hf = 40.39066038 m

4. Perhitungan dari ER ke bak pembagi pada

1. Zona 1

Q = 0.17264 m3/dt

L = 1000 m

∆H = 150-120 = 30 m

dimana I = H/L

0.17264 m3/dt = 0.27853 x 130 x D2.63 x(58/1000)

D = 0.26910179 m


Hf = 30.35458105 m

2. Zona 2

Q = 0.32696 m3/dt

L = 1000 m

∆H = 150-130 = 20 m

dimana I = H/L

0.32696 m3/dt = 0.27853 x 130 x D2.63 x(58/1000)

D = 0.372846178 m


Hf = 20.21491027 m

3. Zona III

Q = 0.06539 m3/dt

L = 1000 m

∆H = 150-120 = 30 m

dimana I = H/L

0.06539 m3/dt = 0.27853 x 130 x D2.63 x(58/1000)

D = 0.186037701 m


Hf = 30.40504578 m

Perencanaan Pompa

Perencanaan Pompa terkhusus pada pengaliran air dari GR utama ke Elevated Reservoir yaitu untuk

mengalirkan air dari ketinggian 110 mdpl ke 150 mdpl. Dimana ∆H = 40 meter. Debit aliran air tetap 0.6

m3/dt dan panjang pipa pengaliran adalah 5000 m, dengan diameter 0.566872874 m yang telah didapatkan

pada perhitungan sebelumnya.

MAKA

1. Head loss pompa

Asumsi bahwa pompa dioperasikan selama 8 jam sehari maka :

Q pompa = (24/8) x 0.6 m3/dt = 1.8 m3/dt

Karena debit yang terlalu besar maka dimungkinkan untuk menambah jumlah pompa,

pada kasus ini direncanakan ada 3 pompa yang beroperasi. Dengan debit masing-masing

pompa 0.6 m3/dt. Maka diperoleh Hf seperti yang telah dihitung pada perhitungan

sebelumnya, bahwa

Hf = 40.39066038 m

2. Akibat Belokan

Kecepatan aliran

V = (0.354x130x(0.566872874)0.63x(40/5000)0.54

V = 2.373073464 m/dt MASIH MEMENUHI

Terdapat tiga belokan 90o

Hf = k. v2/2g 0.33 x 0.5668728742/(2x9.81)

Hf = 0.094719043 m

Hf total = 3 x 0.094719043 m = 0.28415713 m

3. Head Loss Total Pompa

H statis + Hf gesek + Hf belokan

40 + 40.39066038+0.28415713 = 80.67481751 m

Menentukan Spek Pompa

Daya pompa

Daya=0.6 x1 x 80.67481751

76.1

0.636HP 0.636 Horse Power

Harus memiliki debit 0.6 m3/dt

Harus memiliki total head minimal 81 meter

sistem penyaluran air minum

Documents