Post on 06-Feb-2018
STUDI PERENCANAAN SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH DI DESA
NGABEAN KECAMATAN BOJA KABUPATEN KENDAL JAWA TENGAH
JURNAL ILMIAH
TEKNIK PENGAIRAN KONSENTRASI PEMANFAATAN DAN
PENDAYAGUNAAN SDA
Diajukan untuk memenuhi sebagai persyaratan
Memperoleh gelar Sarjana Teknik ( ST )
DANI SATRIO WIBOWO
NIM. 0910640030-64
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
MALANG
2016
LEMBAR PENGESAHAN
STUDI PERENCANAAN SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH DI DESA
NGABEAN KECAMATAN BOJA KABUPATEN KENDAL JAWA TENGAH
JURNAL ILMIAH
TEKNK PENGAIRAN KONSENTRASI PEMANFAATAN DAN
PENDAYAGUNAAN SDA
Diajukan untuk memenuhi sebagai persyaratan
Memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST)
DANI SATRIO WIBOWO
NIM. 0910640030 – 64
Dosen Pembimbing I
Dr. Sumiadi,ST.,MT.
NIP. 19731001 200003 1 001
Dosen Pembimbing II
Dr.Eng. Tri Budi Prayogo,ST.,MT.
NIP. 19720320 199512 1 001
Studi Perencanaan Sistem Penyediaan Air Bersih di Desa Ngabean
Kecamatan Boja Kabupaten Kendal Jawa Tengah
Dani Satrio Wibowo
1, Sumiadi
2, Tri Budi Prayogo
2
1Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Fakulitas Teknik Universitas Brawijaya
2Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakulitas Teknik Universitas Brawijaya
Teknik Pengairan Universitas Brawijaya - Malang, Jawa Timur, Indonesia
Jalan MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia e-mail: danny_satrio@yahoo.com
ABSTRAK Desa Purwosari kecamatan Sukorejo Kabupaten Kendal adalah salah satu desa yang
kebutuhan air bersihnya sampai saat ini masih belum dapat terpenuhi karena belum tersedianya
infrastruktur penyediaan air bersih.
Kajian ini bertujuan untuk mengetahui ketersediaan air sumber sampai dengan
tahun 2030 serta mengetahui kondisi hidrolis yang ada. Simulasi jaringan pipa dilakukan
dengan bantuan program WaterCAD V8i. Besarnya kebutuhan air disesuaikan dengan
permintaan daerah yang dilayani.
Dapat diketahui total debit yang tersedia hanya 3,51 liter/detik, dan berdasarkan
analisa hasil perhitungan diketahui bahwa besar total debit yang harus ada untuk bisa
melayani 100% kebutuhan penduduk sebesar 8,09 liter/detik. Dan dari hasil analisa
didapatkan tingkat pelayanan kebutuhan air bersih sesuai standar pelayanan minimal yaitu
37% dengan faktor kehilangan air sebesar 15 %.
Berdasarkan hasil akhir simulasi, dengan bantuan program WaterCAD V8i, dapat
dilihat bahwa sistem jaringan pipa dapat berjalan dengan baik. Hal ini berdasarkan kondisi
tekanan yang sudah sesuai dengan syarat perencanaan dan kondisi reservoir yang mampu
untuk memenuhi kebutuhan air bersih di daerah studi.
Kata kunci: Air Bersih, Jaringan Pipa, Simulasi Program.
ABSTRACT
Ngabean Village District of Boja Kendal is one of the villages water needs until
now still not been met due to the unavailability of water supply infrastructure.
This study aims to determine the availability of water resources by 2030 as
well as determine the condition of existing hydraulic. Simulations carried out with the aid
pipeline WaterCAD program V8i. The amount of water needs adjusted to the demand
areas served. Knowable total debit provided only 3.51 liters / sec, and based on the
analysis of the calculation results is known that a large total discharge should be there to
be able to serve 100% of the population of 8.09 liters / sec. And the analysis results
obtained from the service level needs of clean water as minimum service standards by a
factor that is 37% water loss by 15%.
Based on the simulation final results, with the help of WaterCAD V8i program, it
can be seen that the pipeline system can run well. It is based on the pressure conditions are
in accordance with the terms of planning and reservoir conditions are able to meet the
water needs in the study area.
Keywords: Water , Pipelines, Simulation Program.
1. PENDAHULUAN
Desa Ngabean Kecamatan Boja
Kabupaten Kendal Jawa Tengah adalah
salah satu desa yang kebutuhan akan air
bersih cukup besar sampai saat ini masih
belum dapat terpenuhi. Maka dengan
permasalahan tersebut perlu adannya
penanganan segera dengan melakukan
penyediaan air bersih yang sasaran
utamanya adalah untuk memenuhi
kebutuhan air bersih untuk masyarakat baik
secara kuantitas, kualitas dan kontinuitas.
Dengan bertambahnya jumlah
penduduk di Kabupaten Kendal, maka
bertambah pula kebutuhan penduduk akan
ketersediaan air baku. Sedangkan air baku
yang tersedia di Desa Ngabean Kecamatan
Boja Kabupaten Kendal sangat kurang
sekali. Untuk itu pemerintah merancang
bagaimana cara agar air yang berada
dibawah daerah studi tersebut dapat
mengalir memenuhi kebutuhan masyarakat
akan air baku.
Dengan memperhatikan keadaan
tersebut, maka dapat kita ketahui bahwa
telah terjadi kekurangan air di berbagai
daerah, sehingga dibutuhkan upaya
penanganan dengan segera berupa
peningkatan sarana dan prasarana air,
terutama air baku. Kebutuhan pelayanan air
baku untuk masyarakat khususnya di Desa
Ngabean, masih jauh jika dibandingkan
dengan sasaran pelayanan kebutuhan air
baku.
Dalam perencanaan operasi sistem
distribusi air baku diperlukan identifikasi
ketersediaan air baku pada sumber air yang
akan dimanfaatkan adalah sumber mata air
Kali Wayang yang belum dimanfaatkan
secara maksimal. Dengan mengidentifikasi
sumber air maka kita dapat mengetahui
debit dan besar tekanan yang digunakan
untuk menaikkan air sampai tandon yang
telah ditentukan. Kemudian, air dari tandon
didistribusikan dengan pompa pada daerah
yang dituju.
Tujuan dari diadakannya studi ini
adalah untuk :
1. Mengetahui debit kebutuhan air bersih
di Desa Ngabean Kecamatan Boja
Kabupaten Kendal hingga tahun 2030.
2. Dapat mengetahui perencanaan sistem
jaringan distribusi air bersih sampai
tahun 2030 dengan menerapkan model
simulasi dengan bantuan program
WaterCAD V8i.
3. Mengetahui kondisi hidrolis sistem
jaringan distribusi air bersih untuk
memenuhi kebutuhan di Desa
Ngabean Kecamatan Boja Kabupaten
Kendal.
4. Mengetahui anggaran biaya yang
diperlukan untuk membuat membuat
sistem jaringan distribusi air bersih di
Desa Ngabean.
5. Mengetahui harga air yang harus
dibayarkan warga per m3 untuk
mendapatkan air.
2. METODOLOGI PENELITIAN
Lokasi studi skripsi ini berlokasi di
Desa Ngabean Kecamatan Boja, Kabupaten
Kendal Jawa Tengah. Gambar 1. Peta Wilayah Kecamatan Boja
Sumber: BAPPEDA Kabupaten Kendal
Metode proyeksi jumlah penduduk
yang digunakan dalam studi ini adalah
metode aritmatik. Proyeksi jumlah
penduduk dilakukan hingga tahun 2030.
Untuk mencapai tujuan yang
diharapkan maka diperlukan suatu
langkah pengerjaan secara sistematis.
Adapun langkah-langkah pengerjaan
studi sebagai berikut:
1. Melakukan pengumpulan data-data
primer yang berupa data debit mata
air dan data elevasi, sedangkan data
sekunder yaitu Data penduduk, dan
data teknis pendukung lainnya yang
digunakan dalam analisa sistem
jaringan distribusi air bersih.
2. Mengolah data penduduk dan jumlah
layanan.
3. Menghitung kebutuhan air bersih.
4. Melakukan simulasi dengan program
WaterCAD V8i.
5. Menghitung rancangan anggaran
biaya pembangunan sistem jaringan
distribusi air bersih untuk
mengetahui harga air yang harus
dibayarkan warga .
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Proyeksi Jumlah Penduduk
Perhitungan proyeksi penduduk dapat
dilakukan metode aritmatik. Pada studi ini
perhitungan proyeksi penduduk dilakukan
sampai dengan tahun 2030 dengan hasil
proyeksi yaitu sebanyak 8808 jiwa.
Tabel 1. Proyeksi Jumlah Penduduk
Desa Ngabean Dengan Metode
Aritmatik. Tahun Jumlah Penduduk
2011 5651
2012 5938
2013 5327
2014 5574
2015 5763
2016 5784
2017 5825
2018 5888
2019 5973
2020 6081
2021 6212
2022 6368
2023 6552
2024 6764
2025 7008
2026 7285
2027 7600
2028 7956
2029 8357
2030 8808
Sumber: Hasil Perhitungan
3.2 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih
Perhitungan Proyeksi kebutuhan air
bersih pada unit Desa Ngabean Kecamatan
Boja Kabupaten Kendal sebagai berikut
A. Kebutuhan Domestik dan Non
Domestik
Macam kebutuhan air bersih terdiri dari
2 macam yaitu, kebutuhan domestik dan
kebutuhan non domestik. Berdasarkan
beberapa faktor dari letak geografis maupun
kondisi sosial ekonominya Desa Ngabean
Kecamatan Boja termasuk dalam golongan
Desa kecil dengan asumsi kebutuhan air
bersih sebesar 60 ltr/orang/hari. Sedangkan
kebutuhan non domestik ditujukan untuk
berbagai fasilitas umum, berdasarkan
Permen PU Tentang Penyelenggaraan
Pengembangan SPAM tingkat pelayanan
air untuk kebutuhan non domestik sebesar
15% dari kebutuhan domestik.
B. Fluktuasi Kebutuhan Air
Besarnya pemakaian air pada daerah
studi berbeda pada setiap jamnya, hal ini
dikarenakan terjadinya fluktuasi pada setiap
jam yang dipengaruhi oleh pemakaian
/faktor beban konsumen.
Dalam perhitungan proyeksi kebutuhan
air bersih ini didapat:
Kebutuhan air rata-rata = Kebutuhan
domestik + Kebutuhan non domestik
Kebutuhan air maksimum = 1,15x
Kebutuhan air rata-rata
Kebutuhan jam puncak = 1,56 x
Kebutuhan air rata-rata
C. Kehilangan air
Merupakan besar air yang hilang
selama proses pendistribusian air.
Berdasarkan Permen PU Tentang
Penyelenggaraan Pengembangan SPAM
kehilangan air karena faktor teknis
maksimal sebesar 25% dan faktor nonteknis
mendekati nol.
Berikut ini adalah contoh perhitungan
proyeksi kebutuhan air bersih Desa
Purwosari pada tahun 2030.
2015 2020 2025 2030
1 Jumlah Penduduk Total jiwa 5763 6081 7008 8808
2 Jumlah Jiwa per Rumah jiwa 5 5 5 5
3 Jumlah Rumah unit 1153 1216 1402 1762
4 Prosentase Jumlah SR % 80% 80% 80% 80%
5 Jumlah Sambungan Rumah Terlayani unit 426 450 519 652
6 jumlah penduduk terlayani jiwa 2132 2250 2593 3259
7 Kebutuhan air untuk 1 orang per hari ltr/dtk 60 60 60 60
8 Kebutuhan air domestik ltr/dtk 1,48 1,56 1,80 2,26
9 Kebutuhan Air non domestik ( 15% kebutuhan domestik ) ltr/dtk 0,22 0,23 0,27 0,34
10 Total kebutuhan air ltr/dtk 1,7 1,8 2,1 2,6
11 Kehilangan air ltr/dtk 0,3 0,3 0,3 0,4
12 Kebutuhan Air baku rata-rata ( dengan kebocoran 15% ) ltr/dtk 1,96 2,07 2,38 2,99
13 Kebutuhan harian maksimum ( 1,15. x keb air baku ) ltr/dtk 2,25 2,38 2,74 3,44
14 Kebutuhan air pada jam puncak ( 1,56 x keb.air baku ) ltr/dtk 3,05 3,22 3,71 4,67
No Uraian SatuanTahun
Diameter Hazen- Debit Kecepatan Headloss
(in) Williams C (Ltr/dtk) (m/dtk) Gradient (m/km)
32 P-1 4 R-1 PMP-1 4 HDPE 150 3 0,37 1,459
34 P-2 2 PMP-1 J-1 4 HDPE 150 3 0,37 1,467
36 P-3 19 J-1 J-2 4 HDPE 150 3 0,37 1,454
38 P-4 16 J-2 J-3 4 HDPE 150 3 0,37 1,455
40 P-5 13 J-3 J-4 4 HDPE 150 3 0,37 1,456
42 P-6 11 J-4 J-5 4 HDPE 150 3 0,37 1,458
ID Label Panjang (m) Titik Awal Titik Akhir Material
Tabel 2.Kebutuhan Air Bersih Desa Ngabean.
Sumber: Hasil Perhitungan
3.3 Evaluasi Hasil Simulasi Program WaterCAD V8i
Dari hasil simulasi, menunjukkan debit yang keluar dari reservoir menuju tandon
sebesar 3 ltr/dtk, dengan debit yang keluar dari tandon berfluktuatif mengikuti Load Factor
hasil simulasi dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 3. Kondisi Pipa
Sumber: Hasil Perhitungan
Tabel 4. Kondisi Pada Junction Desa
Ngabean
Sumber: Hasil Perhitungan
Berdasarkan Hasil simulasi diatas dapat
dilihat bahwa kecepatan aliran, tekanan,
dan headloss gradient pada sistem jaringan
air bersih memenuhi syarat. Dan dari Hasil
trial error pada simulasi didapatkan
dimensi tandon adalah ( 3.5m x 3.5 m x
2,25 m )
ID Label Elevasi
(m)
Demand
(L/s)
Hydraulic
Grade
(m)
Tekanan
(atm)
Pressure
Head
(m)
33 J-1 393,31 0 421,19 3 27,88
35 J-2 396 0 421,16 2 25,16
37 J-3 403,59 0 421,14 2 17,56
39 J-4 413,22 0 421,12 1 7,91
41 J-5 418,17 3 421,11 0 2,94
Tabel 5. Kondisi Tandon Desa Ngabean
Sumber: Hasil Perhitungan
Gambar 2. Grafik Fluktuasi Muka Air
Dalam Tandon
Sumber: Hasil Perhitungan
Sumber: Hasil Perhitungan
3.4 Rencana Anggaran Biaya
Perhitungan rencana anggaran biaya
meliputi biaya pekerjaan pipa dan biaya
pekerjaan tandon.
Berdasarkan Analisa, maka rencana
anggaran biaya adalah sebagai berikut.
MultiplierContinuous Outflow Volume air Volume air Tinggi Air Surplus
(faktor bebanMultipliers Desa Layanan eff dalam tandon Tot. Dalam Tandon Dalam Tandon Volume Air
konsumen) l/det l/det l/det m³ m³ m³ m m³
0 0,25 3,51 0,84 2,670 9,612 22,663 24,500 2,000 7,88
1 0,31 3,51 1,02 2,490 8,964 22,663 24,500 2,000 8,96
2 0,37 3,51 1,2 2,280 8,208 22,663 24,500 2,000 8,21
3 0,45 3,51 1,64 1,875 6,750 22,663 24,500 2,000 6,75
4 0,64 3,51 2,69 0,825 2,970 22,663 24,500 2,000 2,97
5 1,15 3,51 3,83 -0,315 -1,134 22,663 24,500 2,000 0,00
6 1,4 3,51 4,40 -0,885 -3,186 21,529 23,366 1,907 0,00
7 1,53 3,51 4,64 -1,125 -4,050 18,343 20,180 1,647 0,00
8 1,56 3,51 4,47 -0,960 -3,456 14,293 16,130 1,317 0,00
9 1,42 3,51 4,20 -0,690 -2,484 10,837 12,674 1,035 0,00
10 1,38 3,51 3,98 -0,465 -1,674 8,353 10,190 0,832 0,00
11 1,27 3,51 3,71 -0,195 -0,702 6,679 8,516 0,695 0,00
12 1,2 3,51 3,51 0,000 0,000 5,977 7,814 0,638 0,00
13 1,14 3,51 3,47 0,045 0,162 5,977 7,814 0,638 0,00
14 1,17 3,51 3,53 -0,015 -0,054 6,139 7,976 0,651 0,00
15 1,18 3,51 3,60 -0,090 -0,324 6,085 7,922 0,647 0,00
16 1,22 3,51 3,80 -0,285 -1,026 5,761 7,598 0,620 0,00
17 1,31 3,51 4,04 -0,525 -1,890 4,735 6,572 0,536 0,00
18 1,38 3,51 3,95 -0,435 -1,566 2,845 4,682 0,382 0,00
19 1,25 3,51 3,35 0,165 0,594 1,279 3,116 0,254 0,00
20 0,98 3,51 2,40 1,110 3,996 1,873 3,710 0,303 0,00
21 0,62 3,51 1,61 1,905 6,858 5,869 7,706 0,629 0,00
22 0,45 3,51 1,23 2,280 8,208 12,727 14,564 1,189 0,00
23 0,37 3,51 0,93 2,580 9,288 20,935 22,772 1,859 0,00
24 0,25 3,51 0,84 2,670 9,612 22,663 24,500 2,000 7,88
Jam keInflow Net Inflow Net Inflow
Tabel 6. Perhitungan RAB Pekerjaan Pipa
Tabel 7. Perhitungan RAB Pekerjaan
Tandon
Sumber:Hasil Perhitungan
Total rencana anggaran biaya adala
biaya pekerjaan pipa ditambah dengan
biaya pekerjaan tandon yaitu sebesar
Rp34.514.067,66 dan ditambah PPN 10%
sehingga menjadi Rp 37.965.474,43. 3.5 Perhitungan Harga Air
Perhitungan harga air dilakukan dengan
kondisi memasukan biaya konstruksi dan
O&P.
Biaya Konstruksi (dengan PPN10%) =
Rp 37.965.474,43
Biaya O&P selama 1 Bulan =
Rp 3,000.000,00
Biaya O&P selama 1 Tahun =
Rp 36.000.000,00
Total Kebutuhan air = 3,51 ltr/dtk
= 110691,4m3/thn
Nilai Sekarang Biaya Konstruksi
Faktor Konversi (F/P,9,1) = P(1+i)n
= Rp 41.382.367.12
Nilai Sekarang Biaya O&P
Faktor Konversi (P/A,9,15)
= A{[(1+i)n-1]/i(1+i)
n}
= Rp 290.184.783,47
Total biaya tahunan = nilai sekarang
biaya konstruksi + nilai sekarang
biaya O&P = Rp 331.567.150,59
Harga Air = Total Biaya Tahunan /
Total Kebutuhan Air
selama 15 tahun
= Rp 199,69/m3
Dibulatkan menjadi Rp 200,00/m3
4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisa yang
dilakukan pada bab sebelumnya, maka
dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan hasil bab sebelumnya
pada tahun 2030 kebutuhan air pada
Desa Ngabean sebesar 8,09 liter/detik
namun jumlah debit pada pengukuran
di sumber sebesar 3,51 liter/detik
sehingga tidak terlayani secara 100%.
Berdasarkan kemampuan debit pada
pengukuran di sumber dapat melayani
kebutuhan air pada Desa Ngabean
pada Tahun 2030 sebesar 37%.
2. Dalam perencanaan sistem jaringan air
bersih ini menggunakan pipa HDPE
dan mengambil dari Sumber
Kalibandung dengan menggunakan
satu tandon berukuran ( 3,5 m x 3,5 m
x 2,25 m).
3. Total biaya yang diperlukan untuk
membangun sistem penyediaan air
bersih di Desa Ngabean ini adalah Rp.
Tabel 7. Perhitungan RAB Pekerjaan Tandon
34.514.067,66 belum termasuk PPN
10%. Dan harga air yang harus
dibayarkan oleh warga pengguna air
jika dihitung menggunakan nilai biaya
15 Tahun mendatang dan ditambah
dengan biaya O&P adalah sebesar Rp.
200 / m3
5. SARAN
Untuk mendapatkan hasil yang baik
dalam suatu perencanaan sistem jaringan
pipa, maka perlu diperhatikan hal-hal
sebagai berikut :
1. Ketersediaan data yang ada sangat
membantu dalam perencanaan sistem
distribusi jaringan pipa.
2. Adanya kerjasama antara pihak yang
bertanggung jawab serta penduduk
sekitar unuk menjaga kelestarian
sumber air dan fasilitas yang ada
untuk menjaga kontinuitas dan
kualitas mata air tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2007. Peraturan Menteri
Pekerjaan Umum No: 18/PRT/M/2007
Tentang Penyelenggaraan
Pengembangan Sistem Penyediaan
Air Minum. Jakarta: Departemen
Pekerjaan Umum.
Bentley Methods. 2007. User’s Guide
WaterCAD v8 for Windows
WATERBUY CT. USA: Bentley.
Press.
Dejan, Anto. 1974. Pengantar Metode
Statistik jilid II. Jakarta: LP3ES.
Joko, Tri. 2010. Unit Air Baku dalam
Sistem Penyediaan Air Minum.
Yogyakarta: Graha Ilmu.
Linsley, Ray K, dan Yoseph B. Franzini.
1996. Teknik Sumber Daya Air. Jilid
I. Jakarta: Erlangga.
http://kendalkab.go.id/index.php. (diakses
27 Februari 2016)