STUDI PERENCANAAN PENGEMBANGAN JARINGAN

DISTRIBUSI AIR BERSIH DI KECAMATAN SUGIHWARAS

KABUPATEN BOJONEGORO DENGAN SOFTWARE WATERCAD

Fanny Aliza Savitri1, Donny Harisuseno

2, Jadfan Sidqi Fidari

2

1)Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya

2)Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia

Jl. MT. Haryono 167 Malang 65145, Indonesia

e-mail: fannyaliza@gmail.com

ABSTRAK

Kecamatan Sugihwaras memiliki 4 desa yaitu Desa Sugihwaras, Alasgung, Siwalan dan

Trate yang sudah terlayani kebutuhan air bersihnya dan akan dikembangkan hingga tahun

2036 dengan penambahan layanan di 3 desa lainnya yaitu Desa Genjor, Balongrejo dan

Glagahwangi.

Dalam penelitian ini dilakukan evaluasi terhadap kemampuan debit dan kondisi hidrolis

eksisting berupa kontrol nilai kecepatan (0,1-2,5 m/s), tekanan (0,5-8 atm) dan juga

headloss gradient (0-15 m/km) menggunakan bantuan software Watercad sehingga dapat

diketahui kinerja jaringan penyediaan air bersih eksisting yang selanjutnya digunakan

sebagai pengembangan 2036.

Hasil simulasi yang diperoleh dari software Watercad adalah nilai kecepatan tidak

memenuhi kriteria yang telah ditentukan sehingga dilaksanakan perbaikan bersamaan

dengan perencanaan pengembangan 2036. Perencanaan pengembangan dilakukan dengan

penambahan beberapa komponen diantaranya kapasitas sumber air sebesar 20 lt/dt, pompa

dan menara air. Sehingga debit dan kondisi hidrolis jaringan air bersih dapat memenuhi

kriteria yang telah ditentukan. Selain itu anggaran biaya yang akan dikeluarkan pada

perencanaan pengembangan ini sebesar Rp. 5.630.004.400,-

Kata kunci: air bersih, watercad, jaringan, rencana pengembangan

ABSTRACT

Sugihwaras Subdistrict owns 4 villages; those are Sugihwaras, Alasgung, Siwalan, and

Trate Villages whose clean water need have been served and will be developed until the

year of 2036 with the service addition to the 3 other villages, those are Genjor, Balongrejo,

and Glagahwangi Villages.

In this research, the evaluation was carried on the discharge ability and the existing

hydraulic condition in the form of velocity value control (0,1-2,5 m/s), pressure (0,5-8 atm)

as well as headloss gradient (0-15 m/km) using the aid of watercad software, so it could be

known the performance of existing water supply network then used as development

planning 2036.

The simulation result obtained from Watercad Software was that the velocity value did not

meet the stated criteria; therefore, simultaneous improvement with the development

planning 2036 was carried out. The development planning was conducted with the addition

of several components, among them water source as much as 20 lit/sec, pump, and water

tower. Thus, the discharge and the hydraulic condition of clean water network could meet

the stated criteria in order to serve 7 villages optimally. Besides, the budget that would be

spent on this development planning was as much as Rp. 5.630.004.400,- Keywords: clean water, watercad, network, development planning.

1. PENDAHULUAN

Pada kehidupan manusia tentu tidak

dapat dipungkiri pasti memerlukan air

sebagai salah satu sumber daya alam yang

dapat memenuhi kebutuhan pokok. Namun

permasalahan ketersedian air bersih

menjadi suatu masalah klasik yang

dihadapi oleh masyarakat Indonesia pada

akhir-akhir ini, baik itu mengenai kuantitas

maupun masalah kualitas air bersih yang

ada (Wardhana dkk., 2013).

Monitoring dan pengembangan suatu

jaringan air bersih oleh PDAM Kabupaten

Bojonegoro merupakan hal yang sangat

diperlukan untuk mengetahui dan

mengontrol kondisi di suatu wilayah yang

belum terlayani air bersihnya.

Kecamatan Sugihwaras terdiri dari 17

desa dengan 4 diantaranya sudah terlayani

kebutuhan air bersih oleh PDAM

Kabupaten Bojonegoro dan beberapa sisa

desa lainnya akan menjadi target

perencanaan pengembangan jaringan air

bersih. Dalam perencanaan pengembangan

nantinya akan menggunakan perangkat

lunak komputer untuk membantu

mempermudah dalam pengerjaannya, yaitu

menggunakan bantuan software Watercad.

Penelitian mengenai perencanaan

pengembangan jaringan air bersih dengan

software Watercad sudah banyak

dilaksanakan. Menurut Rofita (2015) dari

hasil simulasi perencanaan jaringan air

bersih yang telah dilakukan menggunakan

software Watercad menghasilkan kondisi

beberapa komponen yang ada pada daerah

studi, misalnya fluktuasi air didalam

menara air dan pola operasi pompa selama

24 jam. Selain itu dalam penelitian lainnya,

Lufira (2012) yang mana juga

menggunakan software Watercad

mendapatkan hasil bahwa dari simulasi

tersebut dapat diketahui kondisi optimasi

hidrolika dengan berbagai diameter dan

jenis pipa pada daerah studi yang sedang

dianalisa.

Dengan demikian, dari beberapa hasil

analisa yang ditawarkan menggunakan

software Watercad, maka studi ini memilih

perangkat lunak tersebut sebagai media

dalam perencanaan pengembangan jaringan

air bersih dengan harapan dapat

mengevaluasi terlebih dahulu kondisi

kebutuhan air dan jaringan pipa dari segi

hidrolis pada daerah layanan eksisting di

Kecamatan Sugihwaras Kabupaten

Bojonegoro sehingga hasil kinerja dari

sistem tersebut nantinya digunakan dalam

perencanaan pengembangan jaringan

distribusi air bersih 2036.

2. METODOLOGI PENELITIAN

Kecamatan Sugihwaras ini memiliki 17

desa dan 4 diantaranya merupakan desa

layanan eksisting yaitu Desa Sugihwaras,

Alasgung, Siwalan dan Trate. Sehingga

untuk perencanaan pengembangan akan

ditambahkan tiga 3 desa lagi, yaitu Desa

Genjor, Balongrejo dan Alasgung. Berikut

ini adalah peta Kecamatan Sugihwaras dan

daerah lokasi studi.

Gambar 2. Peta Lokasi Studi

Sumber: PDAM Kabupaten Bojonegoro

Data Pendukung Kajian

Dalam studi ini diperlukan data-data

primer yaitu berupa data teknis maupun

data pendukung guna mengkaji sistem

jaringan distribusi air bersih. Adapun data

yang diperlukan meliputi

1. Data penduduk

2. Data kapasitas sumber air

3. Data pelanggan

4. Peta topografi

5. Peta layout dan data teknis jaringan

eksisting.

Langkah-langkah Studi

Adapun langkah-langkah yang akan

dilakukan di studi ini terdiri dari dua

kondisi yaitu:

1. Kondisi eksisting, meliputi perhitungan

proyeksi penduduk hingga tahun 2036

setelah itu memperhitungan jumlah

kebutuhan air bersih yang diperlukan

dan dilakukan suatu evaluasi. Serta

mengecek kondisi hidrolis yang ada

dilapangan dengan bantuan software

Watercad.

2. Rencana pengembangan, meliputi hasil

proyeksi penduduk untuk 7 desa dan

perhitungan kebutuhan air bersih yang

akan digunakan serta mensimulasikan

guna melihat hasil kondisi hidrolis yang

ada pada rencana pengembangan. Jika

terdapat ketidaksesuaian maka akan

dilakukan perbaikan jaringan maupun

penambahan beberapa komponen yang

dibutuhkan.

Proyeksi Penduduk

Dalam perencanaan penyediaan air

bersih distuatu wilayah, diperhatikan juga

tingkat pertumbuhan penduduknya.

Proyeksi penduduk menjadi dasar untuk

menghitung jumlah kebutuhan air bersih

dimasa akan datang. Perhitungan tersebut

didasarkan pada asumsi perkembangan

kelahiran, kematian dan migrasi. Metode

yang digunakan dalam memproyeksikan

jumlah penduduk adalah sebagai berikut:

1. Metode Aritmatik

2. Metode Geometrik

3. Metode Eksponensial

Kemudian dilakukan uji kesesuaian dengan

menggunakan koefisien determinasi dengan

nilai r2 mendekatai +1.

Kebutuhan Air Bersih

Kebutuhan air bersih adalah banyaknya

air yang dibutuhkan untuk melayani suatu

masyarakat. Kebutuhan air bersih yang ada

dibagi menjadi 2 tipe, yakni kebutuhan

domestik (kebutuhan air bersih yang

diperuntukkan untuk pemenuhan kegiatan

sehari-hari atau rumah tangga) dan non

domestik (kebutuhan air yang digunakan

untuk penyediaan sarana sosial). Nilai dari

kebutuhan non domestik dihitung 15 % dari

kebutuhan domestik. (Linsley dkk, 1986).

Analisa Hidrolika pada Jaringan Pipa

1. Hukum Bernoulli

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa

tinggi energi total merupakan jumlah dari

tinggi tempat, tinggi tekanan dan tinggi

kecepatan yang berbeda dari garis arus

yang satu ke garis urus yang lain. Oleh

karena itu persamaan tersebut hanya

berlaku untuk titik-titik pada suatu garis

arus. Sehingga apabila dirumuskan adalah

sebagai berikut:

Etotal = Energi ketinggian + energi

kecepatan + energi tekanan

Etotal = h +

Pada aliran zat cair ideal, garis tenaga

mempunyai tinggi tetap yang menunjukkan

jumlah dari tinggi elevasi, tinggi tekanan

dan tinggi kecepatan. Sehingga dapat

diterapkan pada gambar dibawah:

Gambar 1. Energi EGL dan HGL dalam

aliran pipa

Sumber: Priyantoro, 1991

Aplikasi persamaan Bernoulli untuk

kedua titik didalam sebuah pipa akan

memberikan rumus sebagai berikut

(Triatnmodjo, 1993: 124):

Z1 +

= Z2 +

+ HL

HGL

EGLV1

2

2g

a

P1

V2

2

2g

P 2

a

b b

V1

V2h1

h 2

h L

dengan:

= tinggi energi di titik 1 dan 2 (m)

= tinggi tekanan di titik 1 dan 2 (m)

Z1,Z2 = tinggi elevasi di titik 1 dan 2 (m)

V1,V2 = kecepatan di titik 1 dan 2 (m/dt)

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

HL = kehilangan tinggi tekan (m)

w = berat jenis air (kg/m3)

g = percepatan gravitasi (m/dt2)

2. Hukum Kontinuitas

Hukum ini menyatakan bahwa debit

yang masuk ke dalam pipa akan sama

dengan debit yang keluar dari dalam pipa.

Qmasuk = Qkeluar

A1.V1 = A2.V2

dengan:

Q1 = debit pada potongan 1(m3/det)

Q2 = debit pada potongan 2 (m3/det)

A1 = luas penampang di potongan 1 (m2)

A2 = luas penampang di potongan 2 (m2)

V1 = kecepatan di potongan 1 (m/det)

V2 = kecepatan di potongan 2 (m/det)

Pada aliran percabangan pipa juga

berlaku hukum kontinuitas dimana debit

yang masuk pada suatu pipa sama dengan

debit yang keluar pipa. Hal tersebut

diilustrasikan sebagai berikut: Q1 = Q2 + Q3

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

dengan:

Q1,Q2,Q3 = debit yang mengalir pada

penampang 1, 2 dan 3

(m3/det)

V1,V2,V3 = kecepatan pada penampang

1,2 dan 3 (m/det)

3. Kehilangan Tinggi Tekan

Pada perencanaan jaringan pipa, tidak

mungkin dapat dihindari adanya suatu

kehilangan tinggi tekan selama aliran air

dalam sebuah pipa itu berjalan. Kehilangan

tinggi tekan ini dibagi menjadi dua aspek,

yakni kehilangan tingi tekan mayor (major

losses) dan kehilangan tinggi tekan minor

(minor losses).

Kehilangan Tinggi Tekan Mayor

Kehilangan energi mayor disebabkan

oleh gesekan atau friksi dengan pipa.

Dalam buku Priyantoro (1991), terdapat

beberapa teori untuk menghitung

kehilangan tinggi tekan mayor diantaranya

dengan menggunakan Hazen-Williams,

formula dari Darcy-Weisbach, Manning,

Chezy. Namun dalam studi ini

menggunakan persamaan Hazen-Williams

dengan rumus sebagai berikut:

Qi = 0,85 Chw. Ai.Ri0,63

.Sf 0,54

Vi = 0,85 Chw.Ri0,63

.Sf 0,54

dengan:

Qi = debit aliran pada pipa (m3/dt)

Vi = kecepatan dalam pipa (m/dt)

Chw = koefisien kekasaran

Ai = luas penampang pada pipa i (m2)

Ri = jari-jari hidrolis pada pipa i (m)

Sf = kemiringan garis hidrolis (EGL)

Sehingga dari perhitungan debit yang

telah diketahui, dapat digunakan dalam

persamaan kehilangan tinggi tekan mayor

menurut Hazen-Williams menjadi: Hf = k.Q

1,85

k =

dengan:

Hf = kehilangan tinggi tekan mayor (m)

k = koefisien karakteristik pipa

Q = debit aliran pada pipa (m3/dt)

D = diameter pipa (m)

L = panjang pipa (m)

Chw = koefisien kekasaran

Kehilangan Tinggi Tekan Minor

Selain kehilangan energi karena gesekan

dengan dinding pipa selama pengalirannya

terdapat juga kehilangan energi karena

terdapat belokan disepanjang pipa itu

diletakkan sehingga terjadi turbulensi.

Kehilangan energi juga akan terjadi jika air

harus melalui katup dan perbesaran maupun

pengecilan pada pipa.

Perencanaan Teknis Unit

1. Perencanaan Teknis Unit Transmisi

Perencanaan teknis unit transmisi harus

mengoptimalkan jarak antara unit air baku

menuju unit produksi dan/atau dari unit

produksi menuju reservoir. Hal ini terjadi

karena pipa transmisi air baku pada

dasarnya harus dirancang untuk dapat

mengalirkan kebutuhan maksimum.

2. Perencanaan Teknis Unit Distribusi

Dalam perencanaan jaringan distribusi

juga terdapat beberapa ketentuan, yaitu:

a) Denah (layout)

b) Sistem distribusi ditentukan

berdasarkan keadaan topografi.

c) Jika keadaan topografi tidak

memungkinkan untuk menggunakan

sistem gravitasi, maka dapat

diusulkan sebuah sistem kombinasi

d) Jika terdapat perbedaan elevasi

wilayah pelayanan terlalu besar,

maka dapat dibagi menjadi

beberapa zona.

Kriteria Jaringan Pipa Air Bersih

Dalam perencanaan jaringan air bersih

terdapat kriteria yang digunakan sebagai

kontrol kondisi hidrolis dari segi kecepatan,

headloss gradient dan tekanan yang ada

dalam pipa. Adapun kriteria jaringan pipa

ditampilkan pada tabel di bawah ini:

Tabel 1. Kriteria Jaringan Air Bersih

Kriteria Jaringan Air Bersih

1. Kecepatan 0,1-2,5 m/s

Kecepatan kurang dari 0,1 m/s

a. Diameter pipa perkecil

b. Tambah pompa

c. Elevasi hulu pipa ditinggikan

Kecepatan lebih dari 2,5 m/s

a. Diameter pipa perbesar

b. Elevasi hulu lebih besar dari hilir

2. Headloss Gradient 0-15 m/km

Headloss Gradient lebih dari 15

m/km

a. Diameter pipa perbesar

b. Elevasi hulu lebih besar dari hilir

3. Tekanan 0,5-8 atm

Tekanan kurang dari 0,5 atm

a. Diameter pipa perbesar

b. Tambah pompa

Tekanan lebih dari 2,5 m/s

a. Diameter pipa perbkecil

b. Tambah bak pelepas tekan

c. Pasang PRV

Sumber: Anonim, 2017

Pengenalan Watercad

Saat ini software di bidang pengairan

khususnya untuk perencanaan sistem

jaringan distribusi air bersih sudah

berkembang sedemikian rupa, sehingga

kerumitan dalam perencanaan sistem

jaringan distribusi air bersih dapat diatasi

menggunakan software yang sudah

diperbarui. Jadi secara garis besar,

Watercad memiliki kegunaan antara lain:

Menganalisis sistem jaringan distribusi

air pada satu kondisi waktu tertentu.

Menganalisis tahapan-tahapan simulasi

pada sistem jaringan terhadap adanya

kebutuhan air yang berfluktuatif

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Proyeksi Jumlah Penduduk

Proyeksi jumlah penduduk dilakukan

untuk mengetahui trend atau suatu ramalan

pertumbuhan penduduk disuatu wilayah

sampai jangka waktu beberapa tahun dan

digunakan sebagai dasar dalam penentuan

kebutuhan air bersih pada wilayah studi.

Perhtiungan proyeksi jumlah penduduk

menggunakan metode aritmatik, geometrik

dan eksponensial.

Setelah itu akan dilakukan pengujian

kesesuaian metode proyeksi dengan

koefisien determinasi yaitu hasil metode

proyeksi nilainya mendekati +1. Nilai inilah

yang digunakan untuk mengetahui

kesempurnaan suatu data dari metode yang

akan digunakan. Jadi, apabila nilainya

semakin mendekati +1, maka data yang

akan dihasilkan dalam metode tersebut akan

lebih sempurna.

Tabel 2. Hasil Rekapitulasi Perhitungan Uji

Kesesuaian Metode Proyeksi

Desa Metode Metode Metode

Aritmatik Geometrik Eksponensial

Sugihwaras 0,718 0,731 0,746

Alasgung 0,763 0,766 0,766

Siwalan 0,780 0,785 0,785

Trate 0,610 0,629 0,630

Genjor 0,659 0,669 0,669

Balongrejo 0,799 0,802 0,802

Glagahwangi 0,740 0,743 0,743

Pada tabel 2. diperoleh hasil bahwa

metode eksponensial lebih memenuhi

persyaratan dikarenakan nilai mendekati

+1, sehingga metode ini dipilih sebagai

acuan dalam perhitungan kebutuhan air

bersih.

Kebutuhan Air Bersih

Tabel 3. Hasil Rekapitulasi Kebutuhan Air

Bersih

Daerah Rencana pengembangan hingga 2036

Nama

Desa

Tahun

Kebutuhan air rata-rata (lt/dt)

2021 2026 2031 2036

Sugihwaras 2,983 3,821 4,879 6,213

Alasgung 1,609 1,999 2,475 3,057

Siwalan 1,967 2,315 2,716 3,178

Trate 1,444 1,955 2,639 3,552

Genjor 1,021 1,208 1,423 1,673

Balongrejo 1,672 2,040 2,481 3,010

Glagahwang 2,223 2,974 3,968 5,279

Jumlah 12,919 16,312 20,582 25,962

Dari tabel rekapitulasi perhitungan

kebutuhan air bersih diatas, diperoleh hasil

kebutuhan air bersih rata-rata hingga tahun

2036 yang dikeluarkan sebesar 25,962 lt/dt.

Nilai inilah yang akan disimulasikan pada

perencanaan pengembangan menggunakan

bantuan software Watercad.

Simulasi menggunakan Software

Watercad

1. Evaluasi kondisi ekisting sistem

jaringan air bersih (2016) dengan

software Watercad

a. Kondisi Sumber Air

Kapasitas sumber air sebesar 20 lt/dt

mampu melayani 4 desa layanan eksisting

yaitu Desa Sugihwaras, Siwalan, Alasgung

dan Trate dengan total kebutuhan rata-rata

sebesar 2,036 lt/dt.

b. Kondisi Pompa

Pompa yang terdapat di kondisi eksisting

ini terdiri dari 2 buah. Kedua pompa

tersebut dirancang secara seri (menambah

Head pompa) dan bekerja secara bersamaan

selama 8 jam dari pukul 04.00-08.00 lalu

dinyalakan lagi dari pukul 16.00-20.00.

Sehingga grafik debit total pompa yang

telah disimulasikan menggunakan software

Watercad terlihat pada gambar 3.

Gambar 3. Grafik debit total pompa

c. Kondisi Menara Air

Kapasitas tampungan dalam menara air

yang dihasilkan sebesar 63,474 m3. Grafik

fluktuasi tinggi air dapat dilihat pada

Gambar 4.

Gambar 4. H air dalam menara

Gambar 4 Menunjukkan pada jam 15.00

penggunaan air yang relatif lebih namun

tidak diiringi dengan inflow yang tersedia,

sehingga mengakibatkan penurunan tinggi

muka air dalam menara air itu sendiri.

Namun setelah dipompa lagi pada jam

16.00 tinggi air dalam menara bertambah

sampai jam 24.00 menjadi berkurang.

d. Kondisi Aliran dalam Pipa

Pipa Transmisi

Ketika aliran melewati sebuah pipa,

akan terlihat bagaimana kondisi hidrolis

yang ada didalamnya. Sehingga dari segi

kecepatan, headloss gradient dan tekanan

akan disajikan dalam Gambar 5.

Gambar 5. Kecepatan pipa transmisi

0.250.450.650.851.051.251.451.651.85

24.0

0

03.0

0

06.0

0

09.0

0

12.0

0

15.0

0

18.0

0

21.0

0

24.0

0

H a

ir d

ala

m m

enara

air

(m

)

Jam

00.05

0.10.15

0.20.25

0.3

P-1

P-9

P-1

7

P-2

5

P-3

3

P-4

1

P-4

9

P-5

7

P-6

5

P-7

3

P-8

1

Kec

epa

tan

(m

/s)

Pipa

Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa

adanya nilai yang sama dalam kecepatan

yang mengalir yaitu sebesar 0,24 m/s. Hal

ini dikarenakan aliran yang bergerak di

dalam pipa adalah steady flow. Jadi,

asumsinya tidak ada pengambilan saat air

dialirkan sehingga mengakibatkan aliran

dalam pipa adalah konstan.

Gambar 6. Hf pipa transmisi

Gambar 6 menjelaskan bahwa nilai

headloss gradient berbeda, yaitu dengan

kisaran 0,3-0,5 m/km. Perbedaan ini

dikarenakan hasil dari pada faktor minor

losses yang dianggap pada sebuah pipa

ataupun bahan yang digunakan. Karena

semakin kecil diameter pipa yang

digunakan maka kehilangan suatu energi

akan semakin besar.

Gambar 7. Tekanan pipa transmisi

Sedangkan pada Gambar 7 untuk nilai

tekanan pada pipa transmisi ini sesuai

dengan kriteria yang ada yaitu 2-6 atm. Hal

ini dapat disebabkan oleh dimana

perletakkan pipa sesuai dengan elevasi yang

ada dilapangan.

Pipa Distribusi

Dari hasil simulasi, dihasilkan nilai

kecepatan yang berbeda-beda disetiap

pipanya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat

pada Gambar 8.

Gambar 8. Kecepatan pipa distribusi

Gambar 8 menerangkan bahwa

kecepatan yang ada tidak memenuhi

kriteria. Hal ini dapat dikarenakan oleh

jenis pipa maupun diameter pipa yang

digunakan sehingga dapat berakibat pada

pengendapan butiran-butiran apabila terus

dibiarkan sehingga dapat merusak usia guna

pipa itu sendiri.

Gambar 9. Hf pipa distribusi

Gambar 9 menjelaskan tentang headloss

gradient pada P-133 hasilnya lebih besar

dikarenakan diameter yang digunakan pada

pipa ini lebih kecil sehingga mengakibatkan

kehilangan energi yang dikeluarkan lebih

besar namun tetap memnuhi syarat yaitu (0-

15 m/km).

Gambar 10. Tekanan pipa distribusi

Pada Gambar 10. tekanan yang

dihasilkan di J-83 hingga J-Trate sebesar 2

atm. Nilai ini menunjukkan bahwa tekanan

yang dialirkan pada daerah layanan

tergolong kecil.

Maka dari simulasi menggunakan

software Watercad didapatkan hasil bahwa

0

0.2

0.4

0.6

P-1

P-9

P-1

7

P-2

5

P-3

3

P-4

1

P-4

9

P-5

7

P-6

5

P-7

3

P-8

1

Hea

dlo

ss G

rad

ien

t

(m/k

m)

Pipa

0

2

4

6

8

J1 J8

J15

J22

J29

J36

J43

J50

J57

J64

J71

J78T

eka

na

n (

atm

)

Titik Simpul

0

0.05

0.1

0.15

P-8

7

P-9

2

P-9

7

P-1

02

P-1

07

P-1

12

P-1

17

P-1

22

P-1

27

P-1

32

P-1

37

Kec

epa

tan

(m

/s)

Pipa

0

0.1

0.2

0.3

P-8

7

P-9

2

P-9

7

P-1

02

P-1

07

P-1

12

P-1

17

P-1

22

P-1

27

P-1

32

P-1

37

Hea

dlo

ssG

rad

ien

t

(m/k

m)

Pipa

0

1

2

3

J83

J88

J93

J98

J10

3

J10

8

J11

3

J11

8

J12

3

J12

8

J-T

rate

Tek

an

an

(a

tm)

Titik Simpul

pada daerah layanan eksisting, pipa

distribusinya memiliki nilai kecepatan yang

tidak memenuhi kriteria jaringan distribusi

dalam penyaluran air bersih. Sedangkan

dalam kondisi hidrolis lainnya yaitu

headloss gradient dan tekanan hasilnya

memenuhi kriteria jaringan pipa. Sehingga

perbaikan akan dilakukan secara bersamaan

dengan perencanaan pengembangan

nantinya.

2. Perencanaan Pengembangan Sistem

Jaringan Air Bersih (2036) dengan

software Watercad

Perencanaan Pengembangan jaringan

distribusi air bersih dilakukan hingga tahun

2036 dengan penambahan tiga desa, yaitu

Desa Genjor, Balongrejo dan Glagahwangi

sehingga total keseluruhan ada 7 desa

termasuk desa eksisting. Berikut ini adalah

hasil dari simulasinya:

a. Kondisi Sumber Air

Kebutuhan air bersih pada perencanaan

pengembangan 2036 sebesar 25,962 lt/dt.

Sehingga sumber lama tidak mampu

melayani kebutuhan tersebut. Oleh karena

itu, dilakukan penambahan kapasitas

sumber air baru yang telah disediakan oleh

PDAM Kab Bojonegoro. Gambar 11

menunjukkan letak sumber air yang baru.

Gambar 11. Lokasi sumber air baru

Sumber: Google Earth

Gambar 11 menunjukkan lokasi sumber

air baru yang akan digunakan yaitu berada

disebelah selatan sumber lama dan untuk

mencapai sampai menara air menghabiskan

jarak ± 11 km. Kapasitas yang dialirkan

pada sumber baru sebesar 20 lt/dt

b. Kondisi Pompa

Pada perencanaan pengembangan 2036

menggunakan tipe pompa yang sama

dengan pompa pada kondisi eksisting.

Namun kapasitas dan jam operasionalnya

berbeda. Untuk rencana pengembangan

2036 ini pola operasi pompa dilakukan

mulai jam 04.00-10.00 dan istirahat lalu

dilanjutkan lagi jam 13.00-24.00.

c. Kondisi Menara Air

Pada pengembangan 2036 terdapat

penambahan satu menara air. Hal ini

dikarenakan menara air yang ada pada

kondisi eksisting sudah tidak mampu

menampung kapasitas air yang masuk

dari pompa produksi, sehingga tujuannya

agar memaksimalkan pelayanan kepada

masyarakat. Gambar 12 merupakan

fluktuasi H air di dalam menara.

Gambar 12. H air dalam menara

Gambar 12 menjelaskan kondisi tinggi

air dalam menara. Setelah jam operasional

pompa di tambah, maka kondisi inflow

pada saat jam 24.00 dan 24.00 berikutnya

menjadi seimbang sehingga menghasilkan

tinggi air sebesar 4 m. Hal ini berpengaruh

untuk pendistribusian air ke daerah layanan.

d. Kondisi Aliran dalam Pipa

Pipa Transmisi

Pada pipa transmisi tidak ada pergantian

diameter maupun jenis pipa yang digunakan

sehingga kondisi aliran yang dihasilkan

dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 13. Kecepatan pipa transmisi

Gambar 13 menunjukkan nilai kecepatan

yang ada pada pipa transmisi di

perencanaan pengembangan 2036 sebesar

1,3 m/s.

1.50

2.50

3.50

4.50

24.0

0

03.0

0

06.0

0

09.0

0

12.0

0

15.0

0

18.0

0

21.0

0

24.0

0

H a

ir d

i m

ena

ra

air

(m

) Jam

0

0.4

0.8

1.2

1.6

P-1

P-1

0

P-1

9

P-2

8

P-3

7

P-4

6

P-5

5

P-6

4

P-7

3

P-8

2

Kec

epa

tan

(m

/s)

Pipa

Sumber air

baru

Pipa transmisi

Sumber air

lama

Gambar 14. Hf pipa transmisi

Pada Gambar 14 headloss gradient

nilainya berkisar antara 6,5-10,8 m/km.

Nilai yang dihasilkan di P-31 sebesar 10,8

m/km ini dipengaruhi oleh jenis pipa yang

digunakan yaitu pipa GI, jadi energi yang

dikeluarkan lebih besar daripada P yang

lain.

Gambar 15. Tekanan pipa transmisi

Gambar 15 menunjukkan tekanan yang

ada di dalam pipa yaitu dengan nilai 2-8

atm. Nilai ini dianggap memenuhi kriteria

dalam perencanaan jaringan pipa. Sehingga

dalam pelayanannya terhadap masyarakat

diharapkan dapat terpenuhi dengan baik.

Pipa Distribusi

Pada perencanaan pengembangan 2036

telah ditambahkan beberapa jaringan pipa

distribusi ke 3 daerah layanan sekaligus

dengan 4 daerah layanan yang sudah ada

sehingga dari segi hidrolis dapat dilihat

pada gambar dibawah ini.

Kondisi hidrolis yang ada baik dari segi

kecepatan, headloss gradient dan tekanan

pada pipa distribusi memenuhi persyaratan.

Sehingga nilai kecepatan yang semula ada

pada kondisi eksisting tidak memenuhi

kriteria, nantinya pada perencanaan

pengembangan 2036 dapat tercover. Hal ini

dapat menjadi dampak positif bagi daerah

layanan 7 desa dan air dapat tersalurkan

secara optimal. Adapun hasil dari

simulasinya terlihat pada Gambar 16

Gambar 16. Kecepatan pipa distribusi

Gambar 16 menerangkan bahwa

kecepatan yang dihasilkan pada P-91

hingga P-141 seperti gambar diatas sebesar

1,42-0,57 m/s.

Gambar 17. Hf pipa distribusi

Gambar 17 menjelaskan bahwa headloss

gradient yang ada pada perencanaan

pengembangan 2036 sangat beragam, yaitu

dari 0,15-13,32 m/km. Contohnya pada P-

143 merupakan pipa penambahan dari

sumber baru dengan diameter pipa yang

lebih kecil sehingga menghasilkan energi

yang harus dikeluarkan lebih besar daripada

P yang lainnya.

Gambar 18. Tekanan pipa distribusi

Gambar 18 menunjukkan nilai tekanan

pada pipa distribusi sebesar 1,73-1,24 atm.

J-130 memiliki tekanan yang lebih besar

daripada junction lainnya yaitu 1,98 atm,

dikarenakan diameter relatif lebih kecil

sehingga mengakibatkan tekanan yang

0

5

10

15

P-1

P-1

0

P-1

9

P-2

8

P-3

7

P-4

6

P-5

5

P-6

4

P-7

3

P-8

2

Hea

dlo

ss G

rad

ien

t

(m/k

m)

Pipa

0

5

10

J1 J9

J17

J25

J33

J41

J49

J57

J65

J73

J81Tek

an

an

(a

tm)

Titik Simpul

0

0.5

1

1.5

P-9

1

P-9

6

P-1

01

P-1

06

P-1

11

P-1

16

P-1

21

P-1

26

P-1

31

P-1

36

P-1

41

Kec

epa

tan

(m

/s)

Pipa

0

5

10

15

P-9

1

P-9

8

P-1

05

P-1

12

P-1

19

P-1

26

P-1

33

P-1

40

Hea

dlo

ss G

rad

ien

t

(m/k

m)

Pipa

00.5

11.5

22.5

J83

J90

J97

J10

4

J11

1

J11

8

J12

5

J-Si

wal

anTek

an

an

(a

tm)

Titik Simpul

dialirkan mengikuti bagaimana kondisi pipa

yang ada.

e. Penambahan Katup Penurun Tekanan

Pada perencanaan pengembangan 2036

ini sebelumnya tekanan yang dihasilkan

melebihi kriteria yang ada sehingga perlu

alternatif untuk menstabilkan tekanan

tersebut. Adanya penambahan katup atau

PRV menjadikan tekanan yang masuk

menjadi normal sesuai dengan kriteria yang

ada. Sedangkan untuk penempatan katup

dapat dilihat pada gambar 19.

Gambar 19. Perletakkan PRV

Sehingga dari penjelasan diatas, untuk

perencanaan pengembangan tahun 2036,

akan ditambahkan beberapa komponen

diantaranya penambahan kapasitas sumber

air baru, pompa, jaringan pipa distribusi

dan menara air. Oleh sebab itu, dengan

penambahan tersebut menjadikan hasil

simulasi jaringan dengan software

Watercad untuk kondisi hidrolisnya baik

dari kecepatan, headloss gradient dan

tekanan memenuhi kriteria perencanaan.

4. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. a. Pada kondisi layanan eksisting tahun

2016 kebutuhan air bersih pada Desa

Sugihwaras, Alasgung, Siwalan dan Trate

masih rendah yaitu sebesar 2,036 lt/dt.

Sementara kapasitas debit yaang disediakan

sebesar 20 lt/dt. Hal ini menjadikan masih

banyak sisa debit yang dapat digunakan

untuk perencanaan pengembangan.

b. Untuk evaluasi sistem jaringan pipa

pada kondisi eksisting tahun 2016 dengan

bantuan Software Watercad memperoleh

hasil bahwa dari segi hidrolis, jaringan pipa

masih berfungsi dengan baik meskipun

tidak maksimal. Hal ini dapat diketahui

pada jaringan distribusi menghasilkan

kecepatan yang masih belum memenuhi

persyaratan. Sehingga perbaikan akan

dilakukan secara bersamaan pada

perencanaan pengembangan jaringan

selanjutnya.

2. a. Dalam perencanaan pengembangan

pada studi ini melakukan penambahan 3

desa layanan yaitu pada Desa Genjor,

Balongrejo dan Glagahwangi. Sehingga

keseluruhan desa yang akan dikembangkan

menjadi 7 desa dengan kebutuhan air rata-

rata sebesr 25,962 lt/dt.

b. Pada perencanaan pengembangan

2036 ini dilakukan perbaikan jaringan dan

juga penambahan beberapa komponen

seperti penambahan kapasitas sumber air,

pompa dan juga menara air sehingga

mengakibatkan nilai kecepatan yang semula

tidak memenuhi kriteria perencanaan

menjadi terpenuhi. Sedangkan untuk nilai

headloss gradient dan tekanannya aman.

Oleh sebab itu air dapat tersalurkan sampai

daerah terjauhpun

Saran

Adapun beberapa saran dari penulis

diantaranya:

1. Dengan melihat hasil evaluasi yang ada

bahwa nilai kecepatan dan tekanan

masih kurang dari kriteria yang

ditentukan mengakibatkan pelayanan

kepada masyarakat tentu tidak maksimal.

Oleh karena itu PDAM Kabupaten

Bojonegoro dapat menambah jam

operasional pompa, dengan harapan nilai

yang diinginkan meningkat sehingga

dapat tercapainya kesejahteraan

masyarakat di Kecamatan Sugihwaras

itu sendiri.

2. Sebaiknya pihak PDAM Kabupaten

Bojonegoro melakukan pendataan ulang

mengenai jumlah pelanggan disetiap

desa, penyambungan pipa dan fluktuasi

pemakaian air pada masyarakat sehingga

pada perencanaan kedepannya akan

lebih terstruktur lagi.

3. Hasil dari laporan skripsi ini dapat

dijadikan studi dan dianalisa lagi guna

mendapatkan hasil yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

Linsley, Ray. K, Franzini, J.B. 1986. Teknik

Sumber Daya Air. Jakarta: Erlangga

Lufira, R.D. 2012. Optimasi dan Simulasi

Sistem Penyediaan Jaringan Air

Bersih di Kecamatan Kademangan

Kabupaten Blitar. Blitar: Program

Magister Teknik Pengairan

Universitas Brawijaya

Menteri Pekerjaan Umum. 2007.

Penyelenggaraan Pengembangan

Sistem Penyediaan Air Minum:

Menteri PU

Priyantoro, Dwi. 1991. Hidraulika Saluran

Tertutup. Malang: Fakultas Teknik

Universitas Brawijaya

Rofita, Haenur. 2015. Studi Evaluasi dan

Perencanaan Sistem Penyediaan Air

Bersih untuk Desa Pladingrejo

Kecamatan Bakung Kabupaten Blitar.

Blitar: Jurusan Teknik Pengairan

Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Triatmodjo, Bambang. 1993. Hidraulika I.

Yogyakarta: Beta Offset

Triatmodjo, Bambang. 1993. Hidraulika II.

Yogyakarta: Beta Offset

Wardhana, Irawan Wisnu. Budihardjo, M

Arief. P, Scylla Adhesti. 2013. Kajian

Sistem Penyediaan Air Bersih Sub

Sistem Bribin Kabupaten Gunungkidul.

Semarang: Program Studi Teknik

Lingkungan Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro