tinjauan pustaka.docx

SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUMKECAMATAN NOGOSARI, KABUPATEN BOYOLALI TAHUN 2013

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 UMUM

2.1.1Air Minum

Pengertian air minum di dalam menurut Permen PU No.18 PT M 2007 ,

air minum adalah air minum rumah tangga yang melalui proses pengolahan

atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat

langsung diminum.

2.1.2Sistem Penyediaan Air Minum

Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.16 Tahun

2005 tentang pengembangan sistem penyediaan air minum pasal 1 ayat (2),

yang dimaksud dengan air minum adalah air yang melalui proses

pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan

dan dapat langsung diminum. Sedangkan air bersih merupakan air yang

telah memenuhi persyaratan kesehatan, tetapi belum dapat digunakan untuk

minum. Sistem penyediaan air biasanya terdiri dari :

1. Aktivitas pengumpulan air.

2. Aktivitas pengolahan air.

3. Aktivitas sistem transmisi.

4. Aktivitas sistem distribusi.

Aktivitas pengolahan air sangat dibutuhkan ketika kualitas dari air yang

disadap tidak memenuhi standar kualitas air minum, sehingga tujuan dari

pelayanan air minum masih dapat terpenuhi. Aktivitas sistem transmisi

adalah mengumpulkan dan menyalurkan air dari sumber atau dari

pengolahan air ke daerah pelayanan. Sedangkan aktivitas ditribusi adalah

mendistribusikan air tersebut kepada pelanggan yang membutuhkan dengan

volume dan tekanan yang memenuhi.

II-1

II-2

Sistem penyediaan air bersih harus dapat menyediakan jumlah air yang

cukup untuk kebutuhan suatu kota. Unsur-unsur sistem yang modern terdiri

atas : sumber air baku, fasilitas penyimpanan, fasilitas transmisi ke unit

pengolahan, fasilitas pengolahan, fasilitas transmisi dan penyimpanan, dan

fasilitas distribusi.

2.1.3Pengembangan SPAM

Menurut Peraturan Pemerintah No.16 Tahun 2005 tentang

pengembangan sistem penyediaan air minum pasal 1 ayat (6) dan ayat (7),

Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM) merupakan satu kesatuan sistem

fisik (teknik) dan non fisik dari prasarana dan sarana air minum. Sedangkan

pengembangan SPAM adalah kegiatan yang bertujuan membangun,

memperluas dan/atau meningkatkan sistem fisik (teknik) dan non fisik

(kelembagaan, manajemen, keuangan, peran serta masyarakat, dan hukum)

dalam kesatuan yang utuh untuk melaksanakan penyediaan air minum

kepada masyarakat menuju keadaan yang lebih baik.

Menurut Peraturan Pemerintah No.16 Tahun 2005 tentang

Pengembangan Sistem Penyediaan air Minum pasal 5 ayat (1), (2), dan (3),

SPAM dapat dilakukan dengan jaringan perpipaan dan/atau jaringan non

perpipaan. SPAM dengan jaringan perpipaan meliputi unit air baku, unit

produksi, unit distribusi, unit pelayanan, dan unit pengelolaan sedangkan

SPAM dengan jaringan non perpipaan meliputi sumur dangkal, sumur

pompa tangan, bak penampungan air hujan, terminal air, mobil tangki air

instalasi air kemasan, atau bangunan perlindungan mata air.

Dalam rangka mengatasi permasalahan dalam bidang air bersih,

diperlukan adanya suatu kriteria perencanaan untuk menjaga mutu sistem

yang akan dibangun dengan strategi dan pengembangan kota. Suatu sistem

penyediaan air bersih harus direncanakan dan dibangun sedemikian rupa

agar dapat memenuhi 3 (tiga) tujuan, yaitu :

1. Tersedianya air dalam jumlah yang cukup dengan kualitas yang

Muhamad Hibban 21080111140100

II-3

memenuhi persyaratan air bersih.

2. Tersedianya air setiap waktu atau berskesinambungan.

3. Tersedianya air dengan harga yang terjangkau oleh masyarakat.

2.1.4Sumber Air Baku

Air terdapat di alam dalam bentuk padat (es), cair (air), dan gas (uap

air). Variasi dari jumlah energi yang diserap dari matahari merubah bentuk

air yang menyebabkan terjadinya siklus air. Karena evaporasi, air dalam

jumlah besar mencapai atmosfer dari permukaan bumi, daun-daun

pepohonan, permukaan tempat-tempat penampungan air, dan sebagainya.

Uap air akan kembali ke bumi dalam bentuk hujan, hujan es, dan salju.

Sebagian air hujan akan kembali menguap, sebagian terinfiltrasi ke dalam

tanah, dan sisanya mengalir pada permukaan bumi. Air yang terinfiltrasi ke

dalam tanah dan mengalir di atas permukaan bumi selanjutnya akan menjadi

sumber air. Dalam memilih sumber air baku perlu diperhatikan

pertimbangan sebagai berikut (Al-Layla, 1978 : 20) :

1. Kualitas air baku.

2. Volume / debit air baku.

3. Kontinuitas air baku.

4. Elevasi muka air terhadap area yang akan disuplai.

5. Kelayakan keuangan

Beberapa sumber air baku yang dapat digunakan untuk

penyediaan air bersih dikelompokkan pada tabel 2.1

Tabel 2.1 Sumber Air Baku

Sumber Kualitas Kuantitas Kontinuitas Harga

Air Hujan

Sedikit terpolusi

oleh polutan

pencemar udara

Tidak memenuhi

untuk persediaan

umum

Tidak dapat

terus menerus

diambil

Murah


II-4

Lanjutan Tabel 2.1 Sumber Air Baku

Air PermukaanTidak baik karena

tercemarMencukupi

Mencukupi Relatif

mahal

Air Tanah Dangkal

(<10 m)

Air Tanah Dalam

(>60 m)

Terpolusi

Relatif baikRelatif cukup Relatif cukup

Relatif

mahal

Relatif

mahal

Mata Air Relatif baik sedikit

Tidak dapat

diambil terus

menerus

Murah

(Sumber : Ibnu, 1997 : 34)

2.1.5Air Hujan

Air hujan disebut juga dengan air angkasa. Beberapa sifat kualitas air

hujan adalah sebagai berikut :

Bersifat lunak karena tidak mengandung larutan garam dan zat-zat

mineral.

Dapat bersifat korosif karena mengandung zat-zat yang terdapat di

udara seperti NH3, CO2 agresif, ataupun SO2. Adanya konsentrasi SO2

yang tinggi di udara yang bercampur dengan air hujan akan

menyebabkan terjadinya hujan asam.

Air hujan pada umumnya bersifat lebih bersih.

Dari segi kuantitas, air hujan tergantung pada besar kecilnya curah

hujan di wilayah tersebut. Sehingga air hujan tidak mencukupi untuk

persediaan umum karena jumlahnya berfluktuasi. Begitu pula dilihat

dari segi kontinuitasnya air hujan tidak dapat diambil secara terus

menerus karena tergantung musim. (Ibnu, 1997 : 32).


II-5

2.1.6Air Permukaan

Air permukaan adalah air berada diatas permukaan bumi, baik yang

mengalir maupun tergenang, contohnya adalah air sungai, air danau dan air.

Beberapa keuntungan dan kerugian dari air permukaan, yaitu :

1. Keuntungan

a. Mudah didapat

b. Harganya murah (ekonomis)

c. Cara pengambilan sederhana

2. Kerugian

a. Pengolahannya lebih kompleks karena biasanya kualitas air

jauh dari standar baku mutu kualitas air bersih.

b. Biaya pengolahannya mahal.

2.1.7Air Tanah

Air tanah banyak mengandung garam dan mineral yang terlarut pada

waktu air melalui lapisan-lapisan tanah. Secara praktis air tanah adalah

bebas dari polutan karena berada di permukaan tanah. Pada umumnya air

tanah bersih, tidak berwarna, bebas dari bakteri dan oragnisme lainnya,

karena tersaring saat perkolasi melalui bawah tanah. Dari segi kontinuitas,

pengambilan air tanah harus dibatasi, karena pengambilan secara terus

menerus akan menyebabkan penurunan muka air tanah. (Ibnu, 1997 : 33).

a) Air tanah dangkal

Air tanah ini terdapat pada kedalaman 15 meter. Sebagai sumur air

minum, air tanah dangkal ini ditinjau dari segi kualitas agak baik, dari

segi kuantitas kurang cukup, dan tergantung pada musim.

b) Air tanah dalam

Terdapat setelah lapis rapat air yang pertama dengan kedalaman 100-

300 meter. Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur

ke luar yang disebut dengan sumur artesis. Kualitas dari air tanah dalam

lebih baik dari air tanah dangkal kerana penyaringannya lebih sempurna


II-6

dan bebas dari bakeri sedangkan kuantitasnya pada umumnya

mencukupi dan sedikit pengaruh oleh perubahan musim.

2.1.8Mata Air

Mata air berasal dari dalam tanah yang muncul ke permukaan tanah

akibat adanya tekanan dalam tanah, sehingga belum terkontaminasi oleh zat-

zat pencemar. (Ibnu, 1997 : 33).

2.1.9 Persyaratan Penyediaan Air Bersih

Pada dasarnya ada dua segi yang harus diperhatikan dalam penyediaan

air bersih, yaitu:

a) Segi Kualitas

Persyaratan kualitas air minum diambil dari SK Menkes RI No.

907/Menkes/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan

kualitas air minum yaitu:

1. Persyaratan fisik

Air bersih tidak berwarna atau jernih. Suhu air bersih harus sejuk,

suhu yang tinggi tidak dapat menghilangkan dahaga, menghambat

reaksi biokimia dan dapat melarutkan zat kimia dalam saluran. Bau

yang terdapat dalam air minum (misal bau amis yang dapat

disebabkan karena tumbuhnya algae) akan menimbulkan kesan

tidak estetis.

2. Parameter kimia

Berkaitan erat dengan sifat racun, mengganggu kesehatan dan

sistem, sebagai indikator pencemaran, dan lain-lain.

3. Parameter biologis

Meliputi mikroorganisme patogen dan non patogen, adanya bakteri

coli sebagai indikator adanya bakteri patogen yang berkaitan

dengan kesehatan manusia.

4. Parameter Radiologis


II-7

Meliputi radioaktivitas yang merusak sel yang terpapar sinar dan

.

b) Segi Kuantitas

Hal-hal yang harus diperhatikan antara lain :

1. Pemakaian air dalam kondisi apapun. Pemakaian air dibatasi oleh

persediaan air dalam sistem yang telah dibuat dan sering tidak

mencukupi.

2. Kebutuhan air yang diperlukan konsumen untuk beraktivitas.

Jumlah keseluruhan air menentukan besaran system penyediaan air.

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemakaian :

Faktor sosial-ekonomi, antara lain: populasi, luas wilayah,

komposisi penduduk, iklim, tingkat pendidikan, tingkat

ekonomi, dan lain-lain.

Faktor teknis: keadaan sistem, penyediaan air bersih itu, antara

lain: kualitas, kuantitas, operasional, perawatan, harga

penggunaan sistem, dan lain-lain.

4. Fluktuasi Penggunaan air

Pemakaian air tiap waktu itu berbeda, hal ini disebabkan perbedaan

kebiasaan hidup dan iklim suatu wilayah. Fluktuasi pemakaian air

dibedakan menjadi 4 macam, yaitu:

Pemakaian harian rata-rata : pemakaian rata-rata dalam 1 hari

atau pemakaian dalam 1 tahun dibagi dengan banyaknya hari

dalam 1 tahun.

Pemakaian harian maksimum (peak day) pemakaian terbanyak

dalam 1 hari.

Pemakaian jam rata-rata: pemakaian air rata-rata dalam 1 jam

atau pemakaian air satu hari dibagi 24 jam.

Pemakaian jam puncak (peak hour): pemakaian terbesar pada

suatu jam dalam 1 hari.


II-8

c) Persyaratan Kontinuitatif

Arti kontinuitatif disini adalah bahwa air baku untuk air bersih tersebut

dapat diambil secara terus menerus dengan fluktuasi debit yang relatif

tetap, baik pada musim hujan maupun musim kemarau. Sehingga

persyaratan kontinuitas ini erat sekali hubungannya dengan persyaratan

kuantitas. Fluktuasi debit sumber air adalah sebagai berikut :

1. Pada musim hujan aliran air sungai mungkin mencapai bibir

dinding sungai tetapi pada musim kemarau sungai tersebut sama

sekali tidak berair. Demikian juga sumur dangkal pada musim

hujan akan mengandung air yang cukup banyak dan pada waktu

musim kemarau yang tidak terlalu panjang mungkin sumur tersebut

masih berair, tetapi pada musim kemarau panjang mungkin tidak

berair sama sekali.

2. Pada waktu musim hujan debit mata air cukup besar dan debit ini

akan mengecil pada musim kemarau. Hal ini terjadi karena air

tanah pada musim hujan lebih banyak dari pada musim kemarau,

sehingga permukaan air tanah pada musim hujan lebih tinggi

daripada musim kemarau.

2.2 MODEL TRANSMISI DAN DISTRIBUSI

2.2.1 Tranmisi

Pola pelayanan air bersih kepada penduduk memanfaatkan sistem

gravitasi. Dari sumur dalam, air baku dialirkan menuju ke reservoir.

Dalam hal ini terdapat dua metode jaringan pipa transmisi (pipa yang

mengalirkan air dari sumber ke reservoir atau tempat penampungan),

yaitu:

1. Dengan menggunakan gaya gravitasi

Cara ini digunakan apabila daerah pengambilan sumber air berada

lebih tinggi dari daerah layanan sehingga air dapat dialirkan secara

gravitasi. Keuntungan dari cara gravitasi ini adalah murah dan tidak

membutuhkan banyak biaya.


II-9

2. Dengan menggunakan pompa

Cara ini digunakan bila daerah pengambilan sumber air berada lebih

rendah dari daerah pelayanan sehingga air harus dipompa naik agar

dapat melayani permintaan. Jika menggunakan cara ini, terdapat

beberapa kendala antara lain mahal karena terjadi banyak kehilangan

tinggi tekan (headloss) akibat perbedaan tinggi.

Sementara jenis saluran yang digunakan dalam penyaluran

dibedakan menjadi dua, yaitu:

a. Saluran terbuka

Merupakan saluran yang terbuka dan biasanya berukuran besar

untuk mengalirkan air dari sumber menuju reservoir atau

tempat penampungan. Membutuhkan air dengan debit dan

kecepatan yang besar agar tidak terjadi sedimentasi di saluran.

Memiliki kerugian antara lain air dapat menjadi kotor karena

terkontaminasi dan tercampur air buangan, air diambil oleh

masyarakat sekitar sebelum sampai ke reservoir, air tercampur

dengan air irigasi, dll.

b. Saluran tertutup (perpipaan)

Merupakan saluran tertutup atau dalam pipa. Terdiri dari

jaringan pipa primer, sekunder, dan tersier. Memerlukan

perencanaan yang matang dalam penggunaannya, harus

memperhatikan besarnya tekanan, headloss, kecepatan air,

debit, dan elevasi daerah agar air dapat mengalir sampai ke

konsumen sesuai kriteria yang telah direncanakan ( dimensi

pipa, faktor kekasaran, tekanan minimum, dll). Kerugian dari

sistem ini adalah seringnya terjadi kebocoran pipa, terjadi

pencurian air di dalam perjalanan, kurangnya tekanan yang

sampai ke konsumen, dll.


II-10

2.2.2 Distribusi

Model pendistribusian yang digunakan untuk menyalurkan air dari

reservoir ke konsumen dapat dibedakan menjadi :

1. Sistem cabang

Gambar 2.1

Sistem ini bekerja dengan baik jika memiliki tekanan yang cukup

untuk sampai ke konsumen terakhir. Dibutuhkan tekanan yang besar.

Kerugian dari sistem ini adalah besarnya headloss yang terjadi.

cocok digunakan untuk daerah yang berpenduduk sedikit dan di kota

linier (kota yang keramaiannya disepanjang jalur utama). Untuk

menambah jaringan dapat langsung menyambung dari pipa primer

dan sekunder selama tinggi tekan masih memenuhi kriteria. Jika

tinggi tekan kurang dapat di gunakan pompa untuk menaikkan

tekanannya.

2. Sistem Grid (Loop)

Gambar 2.2


II-11

Dalam sistem ini terdapat titik-titik pengambilan air (node) yang

melayani daerah per blok yang kebutuhan airnya sudah diketahui.

Aliran bersifat tertutup. Cocok digunakan untuk daerah yang

pembangunannya sudah direncanakan dan untuk kota yang

keramaiannya konsentris. Jika menggunakan sistem ini dapat

dideteksi titik yang mengalami kebocoran. Terdiri dari jaringan pipa

primer dan sekunder. Tiap titik pengambilan (node) melayani

kebutuhan per blok. Jika tekanan kurang maka digunakan pompa

untuk menaikkannya.

3. Sistem Gabungan

Merupakan gabungan dari keduanya untuk menyempurnakan

pelayanan sehingga konsumen dapat menikmati pelayanan secara

kontinu dan mendapatkan kuantitas air serta kualitas air yang

memenuhi kriteria.

2.3 Kriteria Desain

Dalam sistem penyediaan air bersih suatu daerah yang memenuhi

syarat, air yang ada harus tersedia setiap saat dengan debit dan tekanan

yang mencukupi serta keamanan dan kualitas air sampai ke konsumen.

Maka diperlukan asumsi dasar dalam desain sistem penyediaan air minum

yang dibuat. Kriteria dasarnya mengacu pada kriteria yang sudah ada.

Secara umum kriteria perencanaan yang digunakan dalam perencanaan

sistem penyediaan air bersih meliputi hal-hal sebagai berikut :

1. Penentuan service area atau daerah pelayanan di sesuaikan dengan

kondisi setempat berdasarkan kepadatan penduduk .

2. Service lebel atau penyampaian air ke konsumen

Usaha pelayanan air bersih dilakaukan dengan dua cara yaitu

sambungan rumah dan hidran umum. Ketentuan perbandingan antara

SR dan HU dipertimbangakan sedemkian rupa, dimana faktor recovery

cost merupakan faktor yang perlu dipertimbangkan.


II-12

3. Consumplan rate.

Consumplan atau besarnya pemakaian perhari, tergantung jenis

sambungan seperti hidran umum dan sambungan rumah dari kalangan

kota, seperti kota kecil, kota sedang , kota metropolitan.

4. Pelayanan fasilitas non domestik.

Pelayanan air bersih untuk fasilitas non domestik diperhitungkan

besarnya kebutuhan air untuk fasilitas pendidikan, perkantoran, niaga,

maupun fasilitas sosial.

5. Kebocoran atau kehilangan air.

Dalam perencanaan kebocoran ditekankan seminimal mungkin dan

untuk standar kebocoran air diperhitungkan sebesar 20 % dari

kebutuhan rata-rata.

6. Fluktuasi pemakaian air

Pemakaian pada hari maksimum total = ( 1.10 – 1.25 ) x Q total

Pemakaian pada jam puncak = ( 1.75 – 2.00 ) x Q total

7. Pipa distribusi

Pengaliran air bersih kepada penduduk dilakukan dengan jaringan

perpipaan sistem loop, diperhitungkan dapat mengalirkan debit dengan

waktu pengaliran selama 24 jam / hari untuk memenuhi kebutuhan air.

8. Sistem tekanan dan kecepatan aliran dalam pipa

Tekanan statis maksimum sebesar = 60 m. k. a

Tekanan hidrolis sebesar = 15 m. k. a

9. Koefisien kekasaran pipa

Untuk memperhitungkan hidrolis, baik pipa tranmisi air baku, pipa

transmisi atau distribusi, koefisien kekasaran (koefisien Hazen –

William) untuk pipa ialah sebesar 130.

Untuk lebih jelasnya mengenai kriteria perenacaan sistem penyediaan

air minum di daerah pelayanan dapat dilihat pada tabel di bawah ini.


II-13

Tabel 2.2 Kriteria Perencanaan Proyek Air Bersih

No Uraian Kriteria Perencanaan

BNA IKK Pedesaan

1. Klasifikasi 20.000 < P < 1 juta 3.000 < P < 20.000 P < 3.000

2. Tingkat

Pelayanan

80% 75 % 60 %

3. Kebutuhan Air

-SR(l/0/h)

-HU (l/o/h)

130

30

100

30

100

30

4. Perbandingan

SR : HU

(80%:20%)

s.d

(100%:0%)

(60%:40%)

s.d

(100%:0%)

(50%:50%) s.d

(100%:0%)

5. Kebutuhan Air

Non Domestik :

-Daerah pantai

-Daerah

pedalaman

(15% – 30%)

(15% – 25%)

10 %

10 %

-

-

6. Kehilangan Air 20% 20 % 20 %

7. Faktor hari

maksimum

1,1 – 1,5 1,1 1,1

8. Faktor jam

puncak

1,6 – 2 1,6 1,6

9. Jumlah SR/jiwa 5 – 7 5 – 7 5 – 7

10. Jumlah HU/jiwa 7 – 100 100 – 200 100 – 200

11. Kapasitas

Reservoir

(17 – 20%)

dari Debit hari

Maksimum

(17 – 20%)

dari Debit hari

Maksimum

(17 – 20%) dari

Debit

hari Maksimum


II-14

Lanjutan Tabel 2.2 Kriteria Perencanaan Proyek Air Bersih

12 Lama Operasi

- Pompa

- Grafitasi

24

24

12

24

12

24

13 Umur Rencana

- Struktur &

jaringan pipa

- Mekanikal &

Elektrikal

30

10

30

10

30

10

14 Tekanan air

dalam pipa

distribusi

10 – 60 mkl 10 – 60 mkl 10 – 60 mkl

15 Kualitas air Baku mutu

Dep.Kes RI

Baku mutu Dep.Kes

RI

Baku mutu

Dep.Kes RI

(Sumber : Dirjen. PU Cipta Karya.)

2.3.1 METODE PROYEKSI PERTAMBAHAN PENDUDUK

Proyeksi pertumbuhan penduduk sampai akhir tahun perencanaan

merupakan salah satu faktor utama dalam perencanaan teknis sistem

penyediaan air bersih. Analisa proyeksi jumlah penduduk Kecamatan

Weru sampai dengan tahun 2014 dilakukan berdasarkan metode aritmetik,

geometrik dan eksponensial.

1. Metode Aritmetik

Pn = Po + rn

Dimana :

Pn = Jumlah penduduk pada tahun n

Po = Jumlah penduduk pada awal

n = Periode perhitungan

r = Angka pertambahan penduduk


II-15

2. Metode Geometrik

log Pt = log Pi + Kg (tf – ti)

Kg =

log pf −log pitf −ti

Dimana :

Pt = jumlah penduduk akhir tahun proyeksi

Pi = jumlah penduduk awal tahun proyeksi

Kg = konstanta geometrik

tf - ti = jumlah tahun proyeksi Metode Geometrik

3. Metode Eksponensial

Pn = ern + Po

Dimana :

Pn = Jumlah penduduk pada tahun n

Po = Jumlah penduduk pada awal

n = Periode perhitungan

r = Rasio pertambahan penduduk pertahun

Untuk menentukan metode mana yang dipakai yang perlu diperhatikan

adalah nilai R2 . Semakin besar nilai R2 dan semakin mendekati angka 1

maka metode itulah yang digunakan.

2.3.2 PROYEKSI KEBUTUHAN AIR

Proyeksi kebutuhan air sangat tergantung pada pertambahan

penduduk, perkembangan kota dan fasilitas-fasilitas yang diperkirakan

akan ikut berkembang pula. Penggolongan kebutuhan air berdasarkan

kelompok pemakaian dan kebutuhannya :


II-16

1. Kebutuhan air untuk kebutuhan domestik

Kebutuhan air domestik adalah produk dari sejumlah populasi yang

dilayani dan unit pemakaian air domestik. Jumlah populasi yang

dilayani adalah produk dari total populasi di area pelayanan dan faktor

yang mempercepat persentase dari populasi yang berhubungan dengan

system distribusi. Unit kebutuhan air domestik adalah kuantitas air

untuk penggunaan domestik yang diambil dari jaringan oleh

konsumen individu. Unit kebutuhan air biasanya dinyatakan dalam

l/org/hr. Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan air domestik

antara lain :

a) Pendapatan

b) Kebiasaan sosial-budaya

c) Tipe dari sambungan air

d) Karakteristik air, seperti kuantitas, kualitas dan harga

e) Tersedianya sumber alternatif

Faktor paling penting untuk menentukan kebutuhan air yang akan

datang adalah : persentase converage populasi dari system penyediaan

air, pertumbuhan populasi dan tipe sambungan pelayanan. Bila dilihat

dari dari banyaknya dan kepadatan penduduk serta fasilitas-fasilitas

yang tersedia maka Kecamatan Weru termasuk kota kecil. Dibawah

ini terlampir kebutuhan air domestik rata-rata sesuai dengan jumlah

penduduk atau jenis kotanya.


II-17

Tabel 2.3 Kriteria Penyediaan Air minum

No Jenis Kota Jumlah Penduduk (jiwa) Kebutuhan Air Domestik

Rata-rata (l/org/hr)

1

2

3

4

5

Metropolitan

Kota Besar

Kota Sedang

Kota Kecil

Kota Kecamatan

Po > 1.000.000

500.000 < Po < 1.000.000

100.000 < Po < 500.000

20.000 < Po < 100.000

Po < 20.000

190

170

150

130

100

(Sumber : Dirjen Cipta Karya)

Macam-macam sambungan PDAM pada rumah pelanggan adalah

sebagai berikut :

Sambungan Rumah Langsung

Sambungan rumah (SR) digunakan oleh penduduk yang menempati

rumah permanen dan semipermanen, dengan asumsi:

- Pada umumnya rumah permanen dan semipermanen

beranggotakan 5 orang.

- Asumsi kebutuhan air rata-rata sebesar 120 l/org/hr.

Hidran Umum

Hidran Umum (HU) disediakan untuk masyarakat yang menempati

rumah nonpermanen. Kebutuhan air untuk dapat hidup dengan

layak dan hiegenis adalah 30 l/unit/hr. Jumlah inilah yang dijadikan

acuan didalam pelayanan kebutuhan air melalui hidran umum.

Tabel 2.4 Standar Kebutuhan Air Domestik



Jenis Kebutuhan Standar

Sambungan Langsung

Sambungan Halaman

Kran Umum

100 -200 l/org/hr

40 – 100 l/org/hr

20 -40 l/org/hr

II-18

2. Kebutuhan air untuk kebutuhan non domestik

Pemakaian air non-domestik meliputi pemakaian air untuk komersial,

pemakaian air untuk sekolah, rumah sakit, lempat ibadah, fasilitas

pedagangan dan industri serta prasarana umum lainnya. Pemakaian

air non-domestik kemungkinan dari 20% - lebih dari 100% dari

pemakaian air.

Masyarakat membutuhkan air dalam jumlah yang berbeda-beda pada

setiap waktu. Hal ini menyebabkan terjadinya fluktuasi pemakaian air.

Dan besarnya pemakaian air tersebut dipengaruhi oleh :

a. Kebiasaan penduduk

b. Besarnya kelengkapan kota

c. Suhu atau cuaca

d. Standar Kebutuhan Air Non Domestik

Tabel 2.5 Standar Kebutuhan Air Non Domestik

Jenis Kebutuhan Standar

Perkantoran

Pasar

Daerah komersil

Hotel

SD ,SMP

SLTA

Rumah Sakit

Tempat Ibadah

Terminal

40 -80 l/org/hr

1.200 l/org/hr

6.000 l/org/hr

70 – 150 l/org/hr

30 – 50 l/org/hr

80 l/org/hr*)

200-250 l/bed/hr

200 l/m2/hr

100 – 150 l/bus/hr


Mengenai fluktuasi pemakaian air terdapat empat macam pengertian,

yaitu:


II-19

1. Pemakaian sehari rata-rata (Qavg-day), pemakaian rata-rata

dalam sehari dan pemakaian setahun dibagi 365 hari.

2. Pemakaian sehari terbanyak (Qmax-day), pemakaian terbanyak

dalam satu hari dalam setahun.

3. Pemakaian sejam rata-rata (Qavg-hour), pemakaian rata-rata

dalam satu jam atau pemakaian satu hari dibagi 24 jam.

4. Pemakaian sejam terbanyak (Qmax-hour), pemakaian sejam

terbesar dalam sehari.

Faktor maksimum harian menyatakan perbandingan antara Qmax-day

terhadap Qavg-day, digunakan dalam sistem transmisi yaitu untuk

menentukan kapasitas maksimum harian. Kemudian Qmax-day ini

digunakan sebagai acuan dalam penentuan dimensi pipa transmisi dan

instalasi serta pengolahan air baku.

Besarnya faktor maksimum harian pada setiap harinya tidak sama., hal

ini disebabkan karena dipengaruhi oleh suhu. Harga faktor maksimum

harian pada:

Daerah tropis = 1,1-1,5

Daerah empat musim = 1,4-1,7

Faktor maksimum jam (fp) menyatakan perbandingan antara Qavg-

hour terhadap Qavg-day digunakan dalam sistem distribusi yaitu

untuk menentukan kapasitas maksimum jam. Qmax-hour digunakan

sebagai acuan dalam penentuan dimensi pipa distribusi. Besarnya

faktor maksimum jam dipengaruhi oleh pemakaian secara bersamaan

oleh penduduk. Sehingga harga faktor maksimum jam pada:

Daerah tropis = 1,5-2 ,5

Daerah empat musim = 1,7-3


II-20

Berdasarkan Draft Guidelines For Design and Construction of Public

Supply System In Indonesia, faktor maksimum (fh) untuk kota kecil

sebesar 1,3, untuk kota sedang bernilai 1,5, dan untuk kota besar

bernilai 2,0.

2.3.3 Kebocoran

Dari tugas dan pengalaman yang luas, itu diketahui bahwa kuantitas

air sering hilang baik karena kebocoran atau terbuang di system distribusi

dan di instalasi domestik. Di persiapan proyeksi pemakaian air, kebocoran

adalah salah satu criteria dasar desain.

Itu harus disadari bahwa semua air yang hilang karena kebocoran dan

terbuang telah diproduksi, dipompa, ditrasportasikan dan didistribusikan

tanpa menghasilkan pendapatan untuk organisasi penyediaan air.

Persentase kebocoran antara 10 % - 60 % dari total penyediaan tergantung

dari kondisi tanah daerah tersebt dan tergantung umur dan operasi dan

pemeliharaan system distribusinya.

2.3.4 Fluktuasi Kebutuhan Air

Masing-masing komponen individu dari system penyediaan air harus

didesain supaya dapat sesuai dengan criteria desain dibawah kondisi aliran

maksimum yang diharapkan oleh semua elemen diakhir periode desain.

Bermacam-macam komponen dari system kemungkinan atau tidak

menjadi subjek untuk fluktuasi kebutuhan air. Derajat suatu komponen

adalah subjek untuk fluktuasi kebutuhan tergantung pada lokasi dari

elemen pada total system penyediaan air. Secara umum, fluktuasi

kebutuhan dibedakan secara musiman, bulanan, mingguan, harian, per

jam, atau seketika itu juga. Faktor yang pasti biasanya digunakan pada

desain system distribusi yang menyatakan hasil bagi dari aliran yang

berlaku di waktu dan rata-rata kondisi aliran.


II-21

Pada jalan ini factor-faktor yang berbeda kemungkinan menegaskan

pernyataan kebutuhan harian sampai rata-rata kebutuhan harian, kebutuhan

per jam sampai rata-rata kebutuhan per jam.

Perkalian antara factor maksimum harian dengan factor maksimum

jam disebut factor peak (sebagai catatan bahwa pernyataan factor peak

kadang-kadang beda penggunaannya).

2.3.5 PERPIPAAN

Penjelasan ini digunakan sebagai pedoman dalam merencanakan

jaringan pipa, misalnya untuk pemasangan sampai penyelesaian yang bisa

dilakukan dengan cepat bila timbul masalah. Masalah-masalah yang sering

terjadi antara lain mengenal debit aliran, kecepatan aliran dan tekanan

pada pipa. Berikut ini dasar-dasar dan kriteria perencanaan untuk

perpipaan yang dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu :

Perpipaan transmisi yang berfungsi untuk mengalirkan air dari sumber

ke reservoir atau pengolahan air.

Perpipaan distribusi yang berfungsi untuk mengalirkan air reservoir

distribusi sampai di sambungan pelanggan.

1. BAHAN PIPA

Bahan pipa yang akan dipergunakan dipilih dengan beberapa faktor

pertimbangan antara lain :

Diameter

Tekanan

Kondisi tanah / topografi

Kualitas air

Kemudahan pemasangan

Selain itu ada juga faktor harga, ketahanan / keawetan dan kemudahan

untuk mendapatkan pipa tersebut akan dipertimbangkan. Berdasarkan


II-22

faktor-faktor di atas, maka diusulkan untuk mempergunakan pipa

seperti di bawah ini :

Tabel 2.6 Usulan Bahan Pipa Sesuai dengan Diameter

Kondisi Tekanan Kerja

(M)

Diameter (mm)

50 80-100 150 200

Tertanam 100

>100

PVC

GIP

PVC

STEEL/GIP

PVC

STEEL/GIP

AC

STEEL

Tak Tertanam - GIP STEEL/GIP STEEL/GIP STEEL

(Sumber : Dirjen Cipta Karya 1999)

2. KOEFISIEN KEKASARAN PIPA

Untuk memperhitungkan hidrolis, baik pipa tranmisi air baku, pipa

tranmisi atau distribusi, koefisien kekasaran (koefisien Hazen-

William) yang diperlukan tergantung pada jenis dan kondisinya. Dan

besarnya terlihat pada tabel berikut :

Tabel 2.7 Harga koefisien kekasaran pipa

NO JENIS PIPA C

1 AC 130

2 DUCTILE, COST IRON, GIP 120

3 PVC 140

4 DICL, MSCL 130


a. Karasteristik Pipa Distribusi

Pipa distribusi adalah pipa yang dimulai dari reservoir distribusi,

tower distribusi, atau pipa distribusi yang mensuplai air minum di

daerah pelayanan. Pipa distribusi terdiri dari distribusi jaringan


II-23

pipa utama dan distribusi cabang dari pipa utama dan

menghubungkannya dengan pipa pelayanan.

Karakteristik pipa distribusi berdasarkan materialnya :

1. Pipa Besi Cor (didalam semen)

Keuntungannya :

1) Intensive dan tahan karat.

2) Mudah dipotong.

3) Sambungan mekanisnya flexibel,luas, dan mudah untuk

disambung.

Kerugiannya :

1) Kurang kuat terhadap gangguan.

2) Berat.

3) Memerlukan Perlindungan khusus pada saat melepas

sambungan.

4) Permukaan dan sambungan mudah terkorosi pada daerah

yang tinggi kandungan humusnya.

(Ishibashi.1978)

2. Ductile cast iron pipe

Keuntungannya :

1) Intensive dan tahan karat.

2) Kuat terhadap gangguan.

3) Sambungan mekanisnya flexibel, luas.

4) Mudah untuk disambung .

5) Banyak jenis sambungannya.

Kerugiannya :

1) Berat

2) Memerlukan Perlindungan khusus pada saat melepas

sambungan.


II-24

3) Membutuhkan lining dibagian luar pada daerah berhumus.

4) Pipa dengan ukuran yang besar sangat tidak mungkin

untuk diperbaiki dari dalam.

(Ishibashi.1978)

3. Pipa baja (lining pipe)

Keuntungannya :

1) Intensive (tegangan dan lekukan).

2) Kuat terhadap gangguan.

3) Sambungan mudah untuk dilepaskan dengan pengelasan.

4) Bersinar.

5) Pembuatannya mudah.

Kerugiannya :

1) Membutuhkan temperatur yang tinggi untuk memperluas

sambungan atau melenturkan sambungan.

2) Kurang kuat terhadap korosi akibat listrik.

3) Membutuhkan banyak waktu untuk mengelas dan lining,

sulit untuk membangunnya didaerah mata air.

4) Flexibilitasnya besar (pipa dengan ukuran besar).

(Ishibashi.1978)

4. Pipa semen asbes

Keuntungannya :

1) Ketahanannya terhadap korosi dan korosi listrik sangat

baik.

2) Sambungannya flexibel dan luas.

3) Bersinar dan mudah disusun.

4) Kekasaran didalamnya tidak berubah.

5) Murah.


II-25

Kerugiannya :

1) Kekuatannya kurang terhadap pemotongan.

2) Memerlukan perlindungan khusus pada saat melepas

sambungan.

3) Kurang kuat terhadap gangguan.

4) Mudah terkikis oleh air dan tanah.

(Ishibashi.1978)

5. PVC

Keuntungannya :

1) Ketahanannya terhadap korosi dan korosi listrik sangat

baik

2) Bersinar, mudah disusun.

3) Penyambungan dapat dilakukan dengan menggunakan

lem.

4) Kekasaran didalamnya tidak berubah.

5) Murah.

Kerugiannya :

1) Tidak tahan panas, sinar ultraviolet, dan endapan organik

2) Menyebabkan kebakaran pada endapan semen.

3) Memerlukan suhu yang cukup dalam memperluas dan

melenturkan sambungan.

4) Kurang kuat terhadap suhu yang rendah.

(Ishibashi.1978)

Untuk pipa distribusi, maka pemilihannya harus berdasar pada:

Keamanannya terhadap tekanan dari dalam

Keamanannya terhadap tekanan dari luar

Diameter pipa harus cukup

Cocok untuk memenuhi kebutuhan


II-26

Kemungkinan pelaksanaannya sesuai dengan lingkungan

Tidak berpengaruh buruk terhadap kualitas air

(Ishibashi.1978)

b. Reservoir

Macam reservoir menurut Dirjen Cipta Karya

Reservoir dapat diletakkan di bermacam-macam tempat yaitu:

a) Reservoir di instalasi pengolahan air

Reservoir ini terletak antara supply (instalasi pengolahan air)

dan demand (stasiun pompa). Reservoir ini juga digunakan

untuk proses backwash dan kebutuhan internal. Di reservoir ini

juga dilakukan klorinasi dan terdiri dari dua kompartemen.

b) Reservoir di akhir sistem transmisi

Tanpa menggunakan reservoir pada akhir sistem transmisi,

debit pada transmisi harus mengikuti kebutuhan konsumen dan

akan terjadi fluktuasi. Dengan menggunakan reservoir debit air

akan konstan.

c) Reservoir di dekat konsumen

Reservoir yang diletakakan di dekat konsumen akan

menyebabkan hal-hal seperti berikut:

o Terjadi fluktuasi pemakaian air.

o Potensial terjadi kontaminasi pada air distribusi karena

adanya aliran balik.

(Zwan, 1989)


II-27

3. GARIS TEKANAN (HGL) DAN GARIS GRADIEN ENERGI (EGL)

Garis tekanan merupakan jumlah dari tinggi tekanan dan elevasi

diukur dari sumbu pipa. garis tekanan terletak dibawah garis tenaga

sebesar tinggi kecepatan dalam pipa. Apabila disepanjang pipa di

sambung dengan tabung tegak lurus terbuka, dalam kapasitas lebih

besar ini dapat dianalogikan sebagai reservoir atau dapat pula sebagai

kran dalam sambungan rumah, maka zat cair dalam pipa akan naik

dalam tabung atau reservoir atau keran tersebut. Garis- garis yang

menghubungkan permukaan zat cair dalam media-media tersebut

adalah garis tekanan. Berlainan dengan garis tekana yang menurun

secara teratur kearah aliran. Garis tekanan dapat naik pada tampang

yang diperbesar layaknya sebuah reservoir. Jika tinggi kecepatan

sangat kecil dibandingkan tinggi tekanan maka biasanya tinggi

kecepatan diabaikan dan garis tekanan dan garis energi akan

berhgimpit menjadi satu.

Pengaliran lewat pipa disini, dimaksudkan untuk pipa hubungan seri,

dengan aliran “Steady Uniform Flow”. Sedangkan kehilangan energi

pada pipa dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

a. Mayor losses (pada pipa)

b. Minor losses (pada perubahan pipa, belokan, dsb).1

Penggambaran sketsa EGL dan HGL seperti pada gambar 3.1

1 Ir.Soeryono.1985. Hidrolika II


II-28

Gambar 2.3 Sketsa EGL dan HGL pada Saluran Tertutup

Perhitungan debit yang lewat pada pipa adalah :

H=∑i=1

n

hf i=hf 1+hf 2+hf 3+. ..+hf n

dimana : H = beda tinggi muka air di hulu dan di hilir pipa

hf i = kehilangan energi ke-i

Maka perhitungannya adalah :

hf 1=X 1×(V 1 )2

2 g , misal : X1=

fx1

D (headloss pada pipa)

hf 2=X2×(V 1)2

2 g

hf 3=X3×(V 1)2

2 g

hf n=Xn×(V 1)2

2 g


II-29

Semua kehilangan energi dibuat dalam koefisien X1 , X2 , .. . , Xn

dikalikan dengan

(V )2

2 g . Hubungan antara V 1 ,

V 2 , V 3 dan seterusnya

adalah Q=A1×V 1=A2×V 2=A3×V 3 dan seterusnya.

V 2=A1×V 1

A2

=0. 25×(D1)2×V 1

0 .25×(D2 )2=[ D1

D2]2

×V 1=m1×V 12

V 3=A1×V 1

A3

=0 .25×(D1 )2×V 1

0 . 25×(D3)2=[ D1

D3]2

×V 1=m2×V 1

D adalah diameter pipa yang telah diketahui, maka total Headlossnya

adalah

H=∑i=1

n

X1×(V 1)2

2 g

Untuk menghitung tinggi air pada pipa kaca vertikal, hampir sama

seperti tersebut di atas, yaitu elevasi muka air di hulu pipa (reservoir

atas) dikurangi kehilangan energi dari awal sampai pada pipa kaca

vertikal.

Kehilangan energi pada masing-masing tempat (pipa hubungan seri)

dapat dikategorikan menjadi dua jenis, yaitu :

Mayor Losses (kehilangan energi primer)

Disebabkan oleh gesekan dengan dinding pipa3

Gambar 2.4 Kehilangan Energi Primer Akibat Gesekan2 Ir.Soeryono.1985. Hidrolika II3 Ir.Soeryono.1985. Hidrolika II


II-30

Berdasarkan persamaan Bernoulli pada titik 1 dan 2 :

Z1+P1

γ+

V12

2 g=Z2+

P2

γ+

V22

2 g

Tabel 2.7 Perbandingan Titik 1 dan 2 pada Mayor Losses

Titik Kecepatan

Air

Tinggi

Elevasi

Tinggi

Tekan

Tinggi

Kecepatan

Penampang Energi

Losses

1 1V Z1 P1

γ

V12

2g

Z1 -

2 V 2 2Z P2

γ

V22

2g

Z2 -

Sehingga akan didapat :

Rumus :

hf = f ×LD

×V 2

2g 4

Dimana : hf = kehilangan energi

f = koefisien gesekan dinding pipa

D = diameter pipa

V = kecepatan aliran dalam pipa

Nilai f didapat dari diagram Moody, dengan terlebih dahulu dihitung

bilangan Reynoldnya (Re). Sehingga dapat ditentukan nilai f dari

(Re,kD )

.



II-31

Rumus :

Re=V ×Dv

Dimana : V = kecepatan aliran dalam pipa

D = diameter

v = kekentalan zat cair

Minor Losses (kehilangan energi sekunder)

Kehilangan energi sekunder ini dapat disebabkan oleh beberapa

hal, yang dapat dikategorikan sebagai berikut:

1. Kehilangan energi pada awal pipa

Rumus : hf =k× V 2

2 g 5

Dimana : k = 0.5 untuk bentuk persegi/tegak

k = 0.05 untuk bentuk yang dibulatkan

Gambar 2.5 Sketsa EGL dan HGL pada awal pipa persegi/tegak

Gambar 2.6 Sketsa EGL dan HGL pada awal pipa yang dibulatkan



II-32

2. Kehilangan energi pada ujung pipa (akhir)

Rumus : hf =1. 0×

V12

2 g 6

Gambar 2.7 Sketsa EGL dan HGL pada ujung pipa

3. Kehilangan energi pada perubahan pipa (besar ke kecil)

Rumus : hf =k×

(V 12−V

22)

2 g

Gambar 2.8 Sketsa EGL dan HGL pada penyempitan pipa

Jika aliran dalam pipa adalah steady uniform flow, maka berlaku

persamaan kontinuitas, yaitu :

Q=V k×Ak=V 2×A2 , sehingga : V k=

A2×V 2

Ak

=V 2

Ck

dimana : hf =

(V k2−V

22)

2 g



II-33

sehingga : hf =

[V 2

Ck

−V 2]2

2 g=[ 1

Ck

−1]2

×V

22

2 g

jika : [ 1Ck

−1]2

=k

maka :

hf =k×V

22

2 g , dan nilai k tergantung

A2

A1

4. PEMASANGAN PIPA

1. Pipa Transmisi

Penanaman Pipa

Perpipaan transmisi sedapat mungkin dipasang di dalam

tanah. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi kemungkinan

rusaknya pipa secara fisik baik oleh tumbuhnya pohon atau

kerusakan fisik lainnya. Kedalaman penanaman pipa dihitung

dari permukaan tanah terhadap bagian atas pipa bergantung

kepada kondisi lapangan. Untuk kondisi lapangan biasa

ditentukan minimum 50 cm, sedangkan pipa yang dipasang di

bawah jalan ditentukan 100 cm. Secara terperinci kedalaman

pemasangan pipa ini disajikan pada tabel berikut :

Tabel 2.8 Kedalaman Penanaman Pipa

Kondisi Penanaman Pipa Kedalaman (cm)

Kondisi biasa

Dibawah jalan :

- Biasa

- Raya

80

100

120


II-34


Perlengkapan Pipa

a) Air Valve

Air valve berfungsi untuk melepaskan / mengeluarkan

udara dari dalam pipa, biasa dipasang di titik tertinggi

pada jalur pipa. Untuk jalur pipa yang relatif datar di

mana dipasang dua buah valve, maka perlengkapan ini

diletakkan dekat gate / stop valve yang lebih tinggi.

Tipe air valve yang digunakan dapat berupa single

orifice ataupun double orifice. Pada jalur pipa yang

berdiameter lebih dari 400 mm, air valve yang dipasang

adalah tipe double orifice. Selain itu hal lain yang perlu

diperhatikan adalah bahwa air valve ini harus dipasang

di tempat yang lebih tinggi dari elevasi muka air tanah

tertinggi, untuk mencegah kemungkinan masuknya air

tanah ke dalam pipa. Pemasangan air valve ini

dilengkapi dengan gate valve yang diperlukan saat

maintenance / perbaikan.

b) Penguras

Perlengkapan ini berfungsi untuk menguras atau

mengeluarkan kotoran atau endapan yang ada di dalam

pipa, biasa dipasang pada jalur pipa di tempat / titik

paling rendah dan pada jembatan pipa.

Selain itu pada jalur pipa yang relatif datar, penguras

perlu juga dipasang pada setiap jarak 1000 m.

Dimensi / diameter penguras yang dipilih,

dipertimbangkan berdasarkan kemungkinan banyaknya

endapan yang perlu dikeluarkan. Biasanya diameter

penguras ini antara (0,25 – 0,5) dari diameter pipanya.


II-35

c) Stop Valve

Stop valve perlu dipasang pada jalur pipa transmisi

setiap jarak maksimum 2000m, hal ini dimaksudkan

untuk mengisolasi segment pipa tersebut yang

diperlukan saat maintenance / perbaikan. Gate valve ini

biasanya dipasang sebelum dan setelah jembatan pipa,

siphon dan penyeberangan jalan pipa.

d) Fitting / Blok Beton

Fitting – fitting pipa (bend, tee, coupling, dan lain-lain)

disediakan dan dipasang pada pipa jalur transmiasi

sesuai dengan keperluan. Juga suatu penahan dari blok

beton diperlukan pada setiap perubahan jalur atau

diameter percabangan pipa transmisi, serta peletakan

katup – katup (valves).

2. Pipa Distribusi

a. Galian Pipa

Perpipaan induk distribusi sedapat mungkin akan dipasang di

dalam tanah. Kedalaman tanah penutup pipa minimum

ditentukan 80 cm pada kondisi biasa dan 100 cm untuk pipa

di bawah jalan. Untuk kemudahan pemasangan dan

pemeriksaan perpipaan ini dipasang pada sepanjang pinggir

jalan yang diperlukan. Secara terperinci ketebalan lapisan

penutup pipa sesuai kondisi lapangan dapat dilihat pada tabel

berikut :

Tabel 2.9 Tabel Penutup Pipa

Kondisi Tebal Penutup Pipa (cm)

50 80 100 150

Kondisi biasa

Di bawah jalan

80

100

80

100

80

100

80

100


II-36


b. Air Valve

Kecuali pada jembatan pipa dan pada jalur distribusi utama

yang relatif panjang, pada umumnya peralatan ini tidak

diperlukan pada perpipaan distribusi. Hal ini disebabkan

karena selain pada umunya jalur pipa tidak terlalu panjang,

juga sambungan rumah dapat berfungsi sebagai pelepas udara

yang ada di dalam pipa.

c. Penguras

Perlengkapan penguras diperlukan untuk mengeluarkan

kotoran / endapan yang ada di dalam pipa. Biasa dipasang di

tempat yang paling rendah pada perpipaan distribusi pada

jembatan pipa. Sehubungan dengan diperlukannya

perlengkapan pilar (fire) hydrant yang dipasang di lokasi -

lokasi tertentu, maka perlu dipertimbangkan juga penggunaan

pillar hydrant ini sebagai penguras.

d. Pillar / Fire Hydrant

Unit ini perlu disediakan pada perpipaan distribusi sebagai

sarana pengambilan air yang diperlukan pada terjadinya

kebakaran. Biasa ditempatkan pada tempat – tempat yang

menjadi pusat keramaian atau kegiatan. Unit pillar hydrant ini

pada umumnya dipasang pada setiap interval jarak 300 m,

atau bergantung pada kondisi daerah dan kepadatan

bangunannya. Diameter pipa distribusi di mana unit pillar ini

disambungkan minimum 80 mm.

e. Stop / Gate Valve

Perlengkapan ini diperlukan untuk melakukan pemisahan

atau untuk melokalisasi suatu blok pelayanan pada jalur pipa

tertentu untuk suatu saat nanti berguna pada saat


II-37

maintenance. Biasanya gate valve ini dipasang pada setiap

percabangan pipa.

f. Fitting

Unit ini digunakan pada jalur pipa yang tedapat lengkungan

yang memiliki radius sangat besar.

g. Peralatan Kontrol Aliran

Apabila dianggap perlu, pada setiap jarak 200 – 300 m di

jalur pipa transmisi harus dipasang peralatan kontrol untuk

menanggulangi kemungkinan terjadinya clogging atau

penyumbatan dalam pipa akibat kotoran yang mengendap.

h. Jalur Pipa Sekunder / Tersier

Sambungan rumah / sambungan ke bangunan lain tidak boleh

dilakukan terhadap pipa induk distribusi yang lebih besar dari

150 mm. Untuk itu diperlukan pipa sekunder / tersier yang

berukuran 80 mm atau 50 mmyang dipasang sejajar (sesuai

dengan keperluan) dengan diameter induk tadi untuk tempat

pemasangan sambungan rumah tersebut. Apabila pada kedua

tepi jalan, posisi bangunan rumah cukup rapat, maka

diperlukan pemasangan pipa sekunder / tersier di kedua tepi

jalan tersebut, untuk mengurangi kemungkinan banyaknya

kebocoran yang sering terjadi pada penyebaran pipa akibat

pecahnya pipa tersebut.

2.3.6 Sistem Pemompaan

1. Tujuan Pemompaan

Pada sistem penyediaan air bersih, pompa digunakan dalam :

a) Intake

b) Sumur

c) Instalasi pengolahan air

d) Sistem distribusi air bersih


II-38

2. Faktor Design Pompa

Dalam menentukan jenis pompa yang dibutuhkan, maka perlu

diketahui tentang :

a. Kuantitas air per unit pompa.

b. Head pompa, dengan menggunakan rumus :

Head total = suction head + delivery head + friction loss

Friction loss adalah kehilangan tenaga dari inlet, belokan pipa

(bend), pompa dan outlet. Kehilangan tenaga terbesar berasal dari

jalur perpipaan.

1. Daya pompa, dengan persamaan :

S = 0,163 QH (KWatt)

e

Dimana: S = daya pompa (KWatt)

Q = kuantitas atau debit air (m3/detik)

H = head total (m)

e = efisiensi pompa (antara 70% – 80 %)

2. Daya hidraulik adalah daya yang dimasukkan ke dalam air oleh rotor

atau torak pompa sehingga air tersebut dapat mengalir.

Nh= 0.163 x Q x H x γ

Dimana: H = tinggi angkat total (m)

Q = kasitas pompa (m3/menit)

γ = berat spesifik (kg/liter)

Daya poros pompa (brake horse power) adalah daya yang harus

dimasukkan ke dalam poros pompa.

Np = Nh/η p

Dimana: Nh = daya hidraulik pompa (Kwatt)

η p = efisiensi pompa


II-39

Daya motor penggerak pompa (Nm) harus lebih besar dari pada daya

poros pompa, kelebihannya tergantung pada jenis motor dan

hubungan poros pompa dengan poros motor.

Nm = Np x (1+A)/( η p x η k )

Dimana: Np = daya poros pompa (KWatt)

η p = efisiensi pompa

A = faktor yang bergantung jenis motor

0,1 sampai 0,2 untuk motor listrik

0,2 untuk motor bakar besar

0,25 untuk motor bakar kecil

η k = efisiensi hubungan poros, dengan nilai:

1 untuk poros yang dikopel langsung

Untuk menentukan besarnya efisiensi pompa dapat dilihat pada grafik

berikut ini:

Gambar 2.1 Grafik Efisiensi Pompa

3. Hubungan Antara Pompa Dan Sistem Distribusi Air

Hubungan ini terlihat pada perencanaan dan pengoperasian pompa.

Design pompa harus sesuai, agar dapat dioperasikan pada kapasitas

yang telah direncanakan. Pompa harus efisien dan menguntungkan,

dimana membutuhkan energi konsumsi rendah untuk kuantitas

pengaliran dan dalam jangka waktu pengoperasian yang lama.


II-40

Walaupun demikian, muatan pompa akan berubah seiring dengan

variasi kebutuhan air, terutama pada pemompaan secara langsung.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian pompa pada

sistem perpipaan adalah:

a. Ketika kebutuhan air meningkat, aliran air dalam pompa akan

meningkat dan pada waktu yang sama head pompa akan menurun.

b. Ketika kebutuhan air menurun, aliran pompa secara bertahap juga

menurun dan secara simultan head pompa akan naik.

c. Untuk mengatasi kedua permasalahan tersebut, diperlukan

fasilitas lain untuk menaikkan atau menurunkan head tersebut dan

menyesuaikannya dengan variabel kecepatan pompa.

(Tambo, 1999)

2.4 Kerangka Pemikiran

Upaya untuk mencapai target MDG’s dalam penyediaan dan

pengembangan air minum yaitu kapasitas produksi menjadi 155.000

l/detik, dan cakupan pelayanan 80 % (perkotaan) dan 40 % (pedesaan)

pada tahun 2015. Komitmen global ini harus di upayakan terus untuk dapat

mengurangi separuh dari jumlah penduduk yang belum mendapatkan

pelayanan air minum dapat segera terwujudkan.

Dengan mendapatkan data yang diperoleh, maka akan dapat diketahui

cara pembentukan Sistem Penyediaan Air Minum dengan mekanisme

sebagai berikut:


II-41

KERANGKA PEMIKIRAN:


Mulai

Pelaksanaan survey diKecamatan Nogosari

Pengumpulan Data: Data kependudukan

Tingkat kebutuhan air minum

RUTRK Boyolali.

Peta wilayah Kabupaten Boyolali

Evaluasi kondisi eksisting: Sumber air baku

Kapasitas produksi

Sistem transmisi dan reservoir

Sistem distribusi

Daerah dan tingkat pelayanan

Analisis Data SPAM: Menghitung proyeksi penduduk

Menghitung kebutuhan air minum

Menghitung kapasitas produksi air dalam kurun waktu tahun proyeksi

Menentukan alternatif sistem pengaliran air

DESAIN SPAM Pembangunan sumber air baku

Pemasangan pipa transmisi

Pengadaan sambungan rumah

Pengadaan water meter

Pemasangan sistem distribusi

Pemasangan pipa distribusi

II-42

2.5 Program yang digunakan dalam Sistem Penyediaan Air Minum2.5.1 Epanet

Epanet adalah program komputer yang menggambarkan simulasi

hidrolis dan kecenderungan kualitas air yang mengalir di dalam jaringan

pipa. Jaringan itu sendiri terdiri dari Pipa, Node (titik koneksi pipa),

pompa, katub, dan tangki air atau reservoir. EPANET menjajaki aliran air

di tiap pipa, kondisi tekanan air di tiap titik dan kondisi konsentrasi bahan

kimia yang mengalir di dalam pipa selama dalam periode pengaliran.

Sebagai tambahan, usia air (water age) dan pelacakan sumber dapat juga

disimulasikan. EPANET di design sebagai alat untuk mencapai dan

mewujudkan pemahaman tentang pergerakan dan nasib kandungan air

minum dalam jaringan distribusi. Juga dapat digunakan untuk berbagai

analisa berbagai aplikasi jaringan distribusi. Sebagai contoh untuk

pembuatan design, kalibrasi model hidrolis, analisa sisa khlor, dan analisa

pelanggan. EPANET dapat membantu dalam memanage strategi untuk

merealisasikan qualitas air dalam suatu system. Semua itu mencakup:

1. Alternatif penggunaan sumber dalam berbagai sumber dalam satu

sistem

2. Alternatif pemompaan dlm penjadwalan pengisian/pengosongan

tangki.

3. Penggunaan treatment, misal khlorinasi pada tangki penyimpan

4. Pentargetan pembersihan pipa dan penggantiannya.

Dijalankan dalam lingkungan windows, EPANET dapat terintegrasi

untuk melakukan editing dalam pemasukan data, running simulasi dan

melihat hasil running dalam berbagai bentuk (format), Sudah pula

termasuk kode-kode yang berwarna pada peta, tabel data-data, grafik, serta

citra kontur.


II-43

2.5.2 ArcGIS

ArcGIS adalah paket perangkat lunak yang terdiri dari produk

perangkat lunak sistem informasi geografis (SIG) yang diproduksi oleh

Esri.

ArcGIS meliputi perangkat lunak berbasis windows sebagai berikut:

ArcReader, yang memungkinkan pengguna menampilkan peta yang

dibuat menggunakan produk ArcGIS lainnya;

ArcGIS Desktop, memiliki tiga tingkat lisensi:

o ArcView, yang memungkinkan pengguna menampilkan data

spasial, membuat peta berlapis, serta melakukan analisis spasial

dasar;

o ArcEditor, memiliki kemampuan sebagaimana ArcView dengan

tambahan peralatan untuk memanipulasi berkas shapefile dab

geodatabase;

o ArcInfo, memiliki kemampuan sebagaimana ArcEditor dengan

tambahan fungsi manipulasi data, penyuntingan, dan analisis.

Terdapat pula produk ArcGIS berbasis server, serta produk ArcGIS

untuk PDA. Ekstensi dapat dibeli secara terpisah untuk meningkatkan

fungsionalitas ArcGIS.

2.5.3 AutoCAD

AutoCAD merupakan sebuah program yang biasa digunakan untuk

tujuan tertentu dalam menggambar serta merancang dengan bantuan

komputer dalam pembentukan model serta ukuran dua dan tiga dimensi

atau lebih dikenali sebagai “Computer-aided drafting and design program”

(CAD). Program ini dapat digunakan dalam semua bidang kerja terutama

sekali dalam bidang-bidang yang memerlukan keterampilan khusus seperti

bidang Mekanikal Engineering, Sipil, Arsitektur, Desain Grafik, dan

semua bidang yang berkaitan dengan penggunaan CAD.


II-44

Sistem program gambar dapat membantu komputer ini akan

memberikan kemudahan dalam penghasilan model yang tepat untuk

memenuhi keperluan khusus di samping segala informasi di dalam ukuran

yang bisa digunakan dalam bentuk laporan, Penilaian Bahan (BOM),

fungsi sederhana dan bentuk numerial dan sebagainya. Dengan bantuan

sistem ini dapat menghasilkan sesuatu kerja pada tahap keahlian dan yang

tinggi ketepatan di samping menghemat waktu dengan hanya perlu

memberi beberapa petunjuk serta cara yang mudah.

Gambar yang dibentuk melalui program autocad dapt diubah bentuk-

nya untuk keperluan grafik yang lain melalui beberapa format seperti DXF

( Data Exchanged File), IGES, dan SLD. Tambahan pula membantu

program ini juga, berkemampuan untuk membentuk dan menganalisa

model pepejal dalam kerja-kerja reka bentuk kejuruteraan. Untuk

memenuhi keperluan yang lebih canggih, perisian ini mampu membawa

pengguna mengautomasikan kerja-kerja penggunaan pengaturcaraan

sokongan seperti LISP, dan ADS untuk membentuk arahan tambahan

tersendiri.


tinjauan pustaka.docx

Documents