Aplikasi Software WaterCAD untuk Evaluasi dan Pengembangan...

Aplikasi Software WaterCAD untuk Evaluasi dan Pengembangan

Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Unit Lawang

Ira Puspita Sari

1, Endang Purwati

2, Rahmah Dara Lufira

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

Jln.MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia

e-mail: [email protected]

ABSTRAK PDAM unit Lawang merupakan perusahaan daerah yang berfungsi untuk menyuplai

kebutuhan air bersih untuk Kecamatan Lawang. Pertambahan jumlah penduduk, kehilangan air dan

pemanfaatan debit yang belum optimal menjadi kendala dalam pelayanan. Saat ini PDAM unit

Lawang mengambil air dari Sumber Polaman sebesar 70 l/dtk dan didistribusikan ke tiga tandon.

Pada kondisi existing tahun 2015 pelayanan Sumber Polaman dapat melayani 4988 SR. Masing-

masing desa memiliki prosentase pelayanan yang berbeda antara 25 - 65%.

Pada studi ini akan dilakukan perencanaan pengembangan hingga tahun 2030. Simulasi

perencanaan pengembangan jaringan distribusi menggunakan program WaterCAD V8i dengan

kondisi tidak permanen dan waktu simulasi 24 jam dengan interval 1 jam. Usaha perencanaan

pengembangan yaitu dengan meningkatkan pelayanan menjadi 65% untuk Kelurahan Lawang dan

Desa Bedali, 85% untuk Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi. Selain itu, sangat penting untuk

meminimalkan kehilangan air menjadi 20% dari total produksi, meningkatkan pengambilan debit

Sumber Polaman yang semula sebesar 70 l/dtk hingga 80 l/dtk pada tahun 2030, pemasangan

jaringan pipa baru dengan cara paralel pada pipa exsting yang memiliki kecepatan yang besar.

Berdasarkan hasil akhir simulasi menggunakan program WaterCAD v8i menunjukkan sistem

jaringan distribusi air bersih di PDAM unit Lawang hingga tahun 2030 telah memenuhi

persyaratan teknis perencanaan. Besar rencana anggaran biaya untuk pengembangan tahap I

sebesar Rp 2.173.000.000,00 dan untuk pengembangan tahap III sebesar Rp 2.011.500.000,00.

Kata kunci: air bersih, jaringan pipa, WaterCAD V8i

ABSTRACT

PDAM Lawang is a region company that has a function to supply clean water for Lawang

sub-district. The percentage of service, loss of water and the unoptimal utilization of discharge be

the problems about service. At this time PDAM unit Lawang take water from Polaman Source of

70 l/s and distributed to three tanks. In the existing condition on 2015 Polaman Source’s service

can serve 4988 SR. Every village has different percentage of service between 25 – 65%.

In this study will done planning an the development until 2030. Simulation of the

development distribution network using WaterCAD v8i program were conducted under not

permanent condition and simulation time 24 hours with intervals 1 hour. The effort to develop this

planning is to improve service up to 65% for Lawang Village and Bedali Village, up to 85% for

Kalirejo Village and Sidodadi Village. More over, it is important to minimize the water losses only

for 20% of total production, increase Polaman Source’s discharge from 70 liters/s up to 80 liters/s

in 2030, the installation of new pipelines with parallel method to the existing pipeline which have

large velocity

Based on the simulation result of WaterCAD v8i, it has been shown that the network

distribution of clean water in PDAM unit Lawang until 2030 has been fulfilled the requirement for

the technical planning of distribution systems.The cost of the development step I is 2.173.000.000

IDR and for the development step III is 2.011.500.000 IDR.

Keywords: clean water, pipelines, WaterCAD v8i

mailto:[email protected]

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan pokok

makhluk hidup yang dibutuhkan setiap

waktu. Kebutuhan air bersih seiring waktu

semakin meningkat, namun pemanfaatan

air bersih masih belum optimal. Hal ini

mengakibatkan suplai air bersih ke

masyarakat belum terpenuhi secara

maksimal.

PDAM unit Lawang merupakan

instansi yang berwenang dalam menyuplai

kebutuhan air bersih masyarakat Lawang.

Saat ini PDAM unit Lawang

memanfaatkan lima mata air salah satunya

adalah Sumber Polaman. Pada kondisi

existing debit Sumber Polaman adalah 125

l/dtk dan dimanfaatkan oleh PDAM unit

Lawang sebesar 70 l/dtk. Sumber Polaman

melayani empat desa dengan total

pelayanan 4988 SR.

1.2 Identifikasi Masalah

Cakupan wilayah pelayanan PDAM

unit Lawang saat ini baru mencapai 25% -

65% dari seluruh desa yang ada di

Kecamatan Lawang. Oleh karena itu,

dengan mengandalkan sisa debit pada

Sumber Polaman maka dilakukan

perencanaan pengembangan jaringan

distribusi di zona pelayanan Sumber

Polaman. Permasalahan lain yang dialami

PDAM unit Lawang adalah adanya

kehilangan air yang mencapai 30% dari

total produksi. Sedangkan harapan dari

PDAM untuk kehilangan air maksimal

adalah 20%.

1.3 Tujuan

Tujuan dari diadakannya studi ini

adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui proyeksi jumlah penduduk

dan kebutuhan air bersih di PDAM

unit Lawang zona pelayanan Sumber

Polaman hingga tahun 2030.

2. Mengetahui hasil evaluasi jaringan

distribusi air bersih PDAM unit

Lawang zona pelayanan Sumber

Polaman menggunakan WaterCAD V8i

pada kondisi existing.

3. Merencanakan pengembangan jaringan

distribusi air bersih Sumber Polaman

dengan program WaterCAD V8i

hingga tahun 2030

4. Mengetahui rencana anggaran biaya

pada tahap pengembangan hingga

tahun 2030.

2. KAJIAN PUSTAKA

2.1 Proyeksi Pertumbuhan Jumlah

Penduduk

Untuk menghitung kebutuhan air

bersih di masa mendatang perlu

memperhatikan keadaan yang ada pada

saat ini dan proyeksi jumlah penduduk di

masa mendatang. Metode yang digunakan

untuk menghitung proyeksi jumlah

penduduk di masa mendatang yaitu:

1. Metode Aritmatik

2. Metode Geometrik

3. Metode Eksponensial

Uji kesesuaian metode dilakukan

dengan perhitungan standar deviasi.

2.2 Analisa Hidrolika Pada Sistem

Jaringan Pipa Air Bersih

a. Hukum Bernoulli

Aliran dalam pipa memiliki tiga

macam energi yang bekerja didalamnya,

yaitu :

1. Energi kecepatan

2. Energi tekanan

3. Energi ketinggian

Hal tersebut dikenal dengan prinsip

Bernoulli bahwa tinggi energi total pada

sebuah penampang pipa adalah jumlah

energi kecepatan, energi tekanan, dan

energi ketinggian yang dapat ditulis

sebagai berikut :

ETot =Energi kecepatan + Energi

tekanan+ Energi ketinggian

ETot = 2g

V 2

+ wγ

p+ h

Menurut teori kekekalan energi dari

hukum Bernoulli yaitu apabila tidak ada

energi yang lolos atau diterima antara dua

titik dalam satu sistem tertutup, maka

energi totalnya tetap konstan. Hal tersebut

dapat dijelaskan pada gambar di halaman

berikutnya:

Gambar 2.1Garis Tenaga dan Tekanan

Sumber: Priyantoro (1991:7)

b. Hukum Kontinuitas

Hukum kontinuitas yang dituliskan :

Q1 = Q2

A1.V1 = A2.V2

dengan:

Q1 = debit pada potongan 1(m3/det)

Q2 = debit pada potongan 2 (m3/det)

A1 = luas penampang pada potongan 1

(m2)

A2 = luas penampang pada potongan 2

(m2)

V1 = kecepatan pada potongan 1 (m/det)

V2 = kecepatan pada potongan 2 (m/det)

c. Kehilangan Tekanan ( Head Loss)

Secara umum didalam suatu instalasi

jaringan pipa dikenal dua macam

kehilangan energi :

- Kehilangan Tinggi Tekan Mayor

Terdapat beberapa teori dan formula

untuk menghitung besarnya kehilangan

tinggi tekan mayor ini yaitu dari Hazen-

Williams, Darcy-Weisbach, Manning,

Chezy, Colebrook-White dan Swamme-

Jain. Dalam kajian ini digunakan

persamaan Hazen-Williams (Haestad,

2001:278) yaitu: 54,063,0354.0 SRACQ hw

54,063,0354.0 SRCV hw

dengan:

V = Kecepatan aliran pada pipa (m/det)

Chw = Koefisien kekasaran

A = Luas penampang aliran (m2)

Q = Debit aliran pada pipa (m3/det)

S = Kemiringan hidraulis

= fh / L

R = Jari-jari hidrolis (m)

Untuk Q = V/A, didapat Kehilangan

Tinggi Tekan Mayor menurut Hazen-

Williams sebesar (Webber 1971:121) 85,1.Qkh f

k 87,485,1

.

7,10

DC

L

hw

dengan:

fh = Kehilangan tinggi tekan mayor (m)

D = Diameter pipa (m)

k = Koefisien karakteristik pipa

L = Panjang pipa (m)

Q = Debit aliran pada pipa (m3/det)

- Kehilangan Tinggi Tekan Minor

Terdapat berbagai macam penyebab

kehilangan tinggi tekan minor diantaranya:

penyempitan maupun pelebaran mendadak

pada pipa,belokan pada pipa, sambungan,

dan adanya katup pada pipa.

d. Sistem Perpipaan

- Pipa Hubungan Seri

Apabila dalam suatu saluran pipa

terdiri dari pipa dengan ukuran yang

bebeda-beda yang tersambung dengan

diameter yang sama, maka pipa tersebut

dalam hubungan seri, pemasangan pipa

secara seri akibat adanya dari perbedaan

ukuran akan menimbulkan beberapa

kehilangan tinggi (Priyantoro, 1991:49)

Gambar 2.2 Pipa Hubungan Seri

Sumber: Dake (1958 : 78)

Persamaan kontinuitas pipa seri:

Q = Q1 = Q2dengan:

Q = total debit pada pipa yang

terpasang seri (m3/det)

Q1, Q2 = debit pada pipa 1dan 2 (m3/det)

Total kehilangan tekanan pada pipa yang

terpasang seri (Triatmodjo, 1996:74):

H = hl1 + hl2

dengan:

H = total kehilangan tekan pada pipa

yang terpasang seri (m)

hl1,hl2, = Kehilangan tekan tiap pipa (m)

HGL

EGLV1

2

2g

a

P1

V2

2

2g

P 2

a

b b

V1

V2h1

h 2

h L

- Pipa Hubungan Paralel

Apabila dua pipa atau lebih yang

terletak sejajar dan pada ujungnya

dihubungkan oleh satu simpul maka pipa

tersebut dipasang dalam kondisi pararel.

Gambar 2.3 Pipa Hubungan Paralel

Sumber: Triadmodjo (1996:79)

Persamaan garis energi pada pipa pararel:

H = hl1 =hl2 = hl3

dengan:

hl1,hl2,hl3= Kehilangan tekan tiap pipa (m)

Persamaan kontinuitasnya:

Q = Q1 + Q2 +Q3

dengan:

Q = Total debit pada pipa pararel

(m3/dt)

Q1,Q2,Q3 = Debit pada tiap pipa (m3/dt)

2.3 Kriteria Jaringan Pipa Air Bersih

Perencanaan jaringan pipa harus

memenuhi kriteria sesuai dengan standar

yang ada. Adapun kriteria jaringan pipa

ditampilkan pada tabel di bawah ini:

Tabel 2.1 Kriteria jaringan pipa Kriteria Perubahan

1. Kecepatan

(0,1 - 2,5

m/dtk)

- Kecepatan kurang dari 0,3m/dtk a. Diameter pipa diperkecil

b. Ditambahkan pompa c. Elevasi hulu pipa hendaknya lebih

tinggi (disesuaikan di lapangan)

- Kecepatan lebih dari 4,5 m/dtk a. Diameter pipa diperbesar

b. Elevasi pipa bagian hulu terlalu besar

dibandingkian dengan hilir

2. Headloss Gradient

(0 – 15

m/km)

- Headloss Gradient lebih dari 15 m/km a. Diameter pipa diperbesar

b. Elevasi pipa bagian hulu terlalu besar

dibandingkan dengan hilir pipa

3. Tekanan

( 0,5 – 8

atm)

- Tekanan kurang dari 0,5 atm a. Diameter pipa diperbesar

b. Ditambahkan pompa

c. Pemasangan pipa yang kedua di bagian atas, sebagian atau keseluruhan dari

panjang pipa

- Tekanan lebih dari 8 atm a. Diameter pipa diperkecil

b. Ditambahkna bangunan bak pelepas

tekan

- Pemasangan Pressure Reducer Valve (PRV)

Sumber: Permen PU Penyelenggaraan

Pengembangan SPAM, 2007

2.4 RAB (Rencana Anggaran Biaya) RAB merupakan perkiraan atau estimasi

biaya sebelum bangunan atau proyek

dilaksanakan.

Dasar perhitungan RAB pada prinsipnya

diperoleh sebagai jumlah seluruh hasil kali

volume tiap jenis pekerjaan yang ada dengan

harga satuan masing-masing.

RAB = Jumlah seluruh hasil kali volume

jenis pekerjaan x Harga satuan

masing-masing

3 METODOLOGI PENELITIAN

Diperlukan suatu langkah pengerjaan

secara sistematis untuk mencapai tujuan

yang diharapkan. Adapun langkah-langkah

pengerjaan studi sebagai berikut:

1. Melakukan pengumpulan data-data

sekunder.

2. Mengolah data penduduk dan jumlah

layanan.

3. Melakukan evaluasi kondisi hidrolis

dengan bantuan software WaterCAD

V8i.

4. Menghitung kebutuhan air bersih dan

kondisi hidrolis dengan bantuan

software WaterCAD V8i.

5. Menghitung rencana anggaran biaya

pada tahap pengembangan.

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Proyeksi Jumlah Penduduk

Perhitungan proyeksi penduduk

dilakukan dengan 3 metode, yaitu metode

aritmatik, geometrik, dan eksponensial

dengan proyeksi hingga tahun 2030.

Dari hasil perhitungan proyeksi

menggunakan 3 metode dilakukan uji

kesesuaian menggunakan uji standar

deviasi dengan nilai standar deviasi yang

terkecil.

Tabel 4.1 Perhitungan Standar Deviasi

Desa Metode Proyeksi

Aritmatik Geometrik Eksponensial

Kalirejo 445.438 472.540 474.196

Bedali 625.338 662.570 664.930

Sidodadi 974.075 1187.816 1203.502

Sumber : Hasil Perhitungan

Dari ketiga metode tersebut

didapatkan hasil uji standar deviasi yang

terkecil adalah metode aritmatik.

Tabel 4.2 Proyeksi Penduduk dengan

Metode Aritmatik Tahun Lawang Kalirejo Bedali Sidodadi

2010 12320 11817 13142 7365

2011 12263 11804 13136 7314

2012 11898 12083 13040 7767

2013 11709 12073 12924 7792

2014 11647 12106 13399 7771

2015 11647 12178 13592 8132

2016 11647 12250 13682 8285

2017 11647 12322 13772 8438

2018 11647 12395 13862 8592

2019 11647 12467 13952 8745

2020 11647 12539 14042 8898

2021 11647 12611 14132 9052

2022 11647 12683 14222 9205

2023 11647 12756 14312 9358

2024 11647 12828 14402 9512

2025 11647 12900 14492 9665

2026 11647 12972 14582 9818

2027 11647 13045 14672 9972

2028 11647 13117 14762 10125

2029 11647 13189 14852 10278

2030 11647 13261 14942 10432

Sumber : Hasil Perhitungan

4.2 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih

Perhitungan Proyeksi kebutuhan air

bersih pada PDAM unit Lawang:

a. Kebutuhan Domestik dan Non

Domestik

Kebutuhan air bersih terdiri dari 2

macam yaitu kebutuhan domestik dan

kebutuhan non domestik. Berdasarkan

asumsi PDAM unit Lawang, kebutuhan air

bersih kondisi existing sebesar 80

l/org/hari, namun pada tahap

pengembangan akan ditingkatkan menjadi

100 l/org/hari.

b. Kehilangan Air

Angka kehilangan air yang dianggap

wajar atau dalam batas toleransi adalah

20%.

4.2.1 Pehitungan Kebutuhan Air Bersih

Kondisi Existing

Dari perhitungan didapat perhitungan

kebutuhan air bersih sebagai berikut:

Tabel 4.3 Prosentase Pelayanan Existing

Daerah Pelayanan Desa Jaringan

Penduduk

Terlayani

(%)

Tandon BNA Lawang

Barat 7,21

Timur 28,95

Kalirejo 58,15

Tandon Bunder Bedali 32,75

Tandon Sidodadi Sidodadi 55,52

Sumber: PDAM Unit Lawang

Tabel 4.4. Kebutuhan Air Bersih Existing

Tandon Desa

Kebutuhan Air Bersih

Rata-Rata

l/dtk

Tandon BNA

Lawang 5.74

Kalirejo 9.80

Total 15.54

Tandon Bunder Bedali 6.16

Tandon Sidodadi Sidodadi 6.28

Total Pelayanan 27.98

Sumber: Hasil Perhitungan

4.2.2 Pehitungan Kebutuhan Air Bersih

Tahap Pengembangan

Rencana pelayanan kebutuhan air

bersih pada tahap pengembangan

dilakukan dalam tiga tahapan yaitu

pengembangan tahun 2020, 2025, dan

2030. Dari perhitungan didapat

perhitungan kebutuhan air bersih sebagai

berikut:

Tabel 4.5 Prosentase Pelayanan Sumber

Polaman Tahap Pengembangan

Daerah

Layanan Desa

Pelayanan

Tahun

2020

(%)

Pelayanan

Tahun

2025

(%)

Pelayanan

Tahun

2030

(%)

Tandon

BNA

Lawan Barat 7,21 7,21 7,21

Lawang Timur 45 55 65

Kalirejo 65 75 85

Tandon

Bunder Bedali 45 55 65

Tandon

Sidodadi Sidodadi 65 75 85

Sumber: PDAM Unit Lawang

Tabel 4.6. Kebutuhan Air Bersih Tahap

Pengembangan

Tandon

Distribusi Desa

Kebutuhan

Air Bersih

Rata-rata

Tahun

2020

Kebutuhan

Air Bersih

Rata-rat

Tahun

2025

Kebutuhan

Air Bersih

Rata-rata

Tahun

2030

ltr/dtk ltr/dtk ltr/dtk

BNA

(41 lt/dt)

Lawang

Barat 1.34 1.34 1.34

Lawang

Timur 8.37 10.23 12.09

Kalirejo 13.02 15.45 18.00

∑ Keb. Air Tandon

BNA 22.73 27.03 31.44

Bunder

(22 lt/dt) Bedali 10.09 12.73 15.51

Sidodadi

(17 lt/dt) Sidodadi 8.23 9.50 10.77

∑ Kebutuhan 3

Tandon 41.06 49.26 57.72


4.3 Evaluasi Jaringan Distribusi Air

Bersih Kondisi Existing

Pada kondisi existing PDAM unit

Lawang zona pelayanan Sumber Polaman

memanfaatkan debit sebesar 70 l/dtk

dialirkan ke tiga tandon, yaitu tandon BNA

sebesar 41 l/dtk untuk melayani Kelurahan

Lawang dan Kelurahan Kalirejo, tandon

Bunder sebesar 15 l/dtk untuk melayani

Desa Bedali dan tandon Sidodadi sebesar

14 l/dtk untuk melayani Desa Sidodadi.

Cakupan pelayanan PDAM Unit

Lawang kondisi existing untuk pelayanan

di Kelurahan Lawang sebesar 36,16% dari

total jumlah penduduk Kelurahan Lawang

dengan kebutuhan air rata-rata sebesar

5,74 l/dtk, Kelurahan Kalirejo sebesar

58,15% dari total jumlah penduduk

Kelurahan Kalirejo dengan kebutuhan air

rata-rata sebesar 9,80 l/dtk, Desa Bedali

sebesar 32,75% dari total jumlah penduduk

Desa Bedali dengan kebutuhan air rata-rata

sebesar 6,16 l/dtk, dan Desa Sidodadi

sebesar 55,49% dari total jumlah penduduk

Desa Sidodadi dengan kebutuhan air rata-

rata sebesar 6,28 l/dtk.

4.3.1 Evaluasi Jaringan Distribusi Air

Bersih Tandon BNA Kondisi

Existing Dari hasi running WaterCAD

diperoleh:

Tekanan maksimum terjadi pada saat

kebutuhan air minimal yaitu pukul

00.00 yaitu sebesar 5,57 atm,

sedangkan tekanan minimum terjadi

pada saat pukul 07.00 sebesar 4,77 atm.

Hasil tersebut sesuai dengan kriteria

perencanaan (minimum tekanan 0,50

atm dan maksimum tekanan 8 atm).

Headloss gradient terkecil terjadi pada

pukul 00.00 sebesar 1,23 m/km,

sedangkan headloss gradient terbesar

terjadi pada pukul 07.00 sebesar 29,07

m/km. Hasil tersebut tidak sesuai

dengan kriteria perencanaan (syarat

headloss gradient 0-15 m/km)

Kecepatan terendah terjadi pada pukul

00.00 sebesar 0,28 m/dtk dan kecepatan

tertinggi terjadi pukul 07.00 sebesar

1,56 m/dtk. Hasil tersebut sesuai


kecepatan 0,1-2,5 m/dtk)


Bersih Tandon Bunder Kondisi

Existing













m/km. Hasil tersebut sesuai dengan

kriteria perencanaan (syarat headloss

gradient 0-15 m/km)




0,29 m/dtk. Hasil tersebut tidak sesuai


kecepatan 0,1 - 2,5 m/dtk)


Bersih Tandon Sidodadi Kondisi

Existing















gradient 0-15 m/km)






kecepatan 0,1 - 2,5 m/dtk)

4.4 Analisis Jaringan Distribusi Air

Bersih Tahap Pengembangan

Pada tahap pengembangan terjadi

penambahan prosentase pelayanan.

Pengembangan daerah yang dikaji

direncanakan berdasarkan kondisi daerah

existing, dengan tahap pengembangan lima

tahun yaitu tahap I pada tahun 2020, tahap

II pada tahun 2025, dan tahap III pada

tahun 2030.

4.4.1 Analisis Jaringan Distribusi Air

Bersih Tahun 2020

Pada pengembangan tahap I tahun

2020 dilakukan perubahan kebutuhan air

penduduk dari 80 liter/hari/orang menjadi

100 liter/hari/orang. Pada tahap ini juga

dilakukan peningkatan jumlah pelayanan

menjadi 45% dari total jumlah penduduk

untuk Kelurahan Lawang dan Desa Bedali,

Sedangkan untuk Kelurahan Kalirejo dan

Desa Sidodadi menjadi 65% dari total

penduduk.

Pengecilan diameter pipa dilakukan

pada jaringan tandon BNA mulai dari P-1

sampai P-15 dan P-35. Pembesaran

diameter pipa dilakukan pada jaringan

BNA mulai dari P-57, P-67 sampai P-70

dan dilakukan pada jaringan tandon

Sidodadi mulai dari P-16 sampai P-25.

Penggantian pipa dengan diameter

lebih kecil dilakukan pada pipa dengan

kondisi aliran yang memiliki kecepatan

kurang dari 0,1 m/dtk dan pembesaran

diameter pipa dilakukan pada pipa dengan

kondisi aliran yang memiliki Headloss

Gradient lebih dari 15 m/km.

Tabel 4.7 Penggantian Diameter Pipa

Jaringan Tandon BNA

No. Pipa Diameter Lama

(inch)

Diameter Baru

(inch) Material

P1 10 8 PVC

P2 4 2,5 PVC

P3 4 2,5 PVC

P4 4 2,5 PVC

P5 4 2,5 PVC

P6 4 2,5 PVC

P7 4 2,5 PVC

P8 4 2,5 PVC

P9 4 2,5 PVC

P10 4 2,5 PVC

P11 4 2,5 PVC

P12 4 2,5 PVC

P13 4 2,5 PVC

P14 4 2,5 PVC

P15 4 2,5 PVC

P35 10 8 PVC

P57 4 6 PVC

P67 4 6 PVC

P68 4 6 PVC

P69 4 6 PVC

P70 4 6 PVC


Tabel 4.8 Penggantian Diameter Pipa

Jaringan Tandon Sidodadi

No. Pipa Diameter Lama

(inch)

Diameter Baru

(inch) Material

P16 4 6 PVC

P17 4 6 PVC

P18 4 6 PVC

P19 4 6 PVC

P20 4 6 PVC

P21 4 6 PVC

P22 4 6 PVC

P23 4 6 PVC

P24 4 6 PVC

P25 4 6 PVC


4.4.1.1 Analisis Jaringan Distribusi Air

Bersih Tandon BNA Tahun

2020 Dari hasil running WaterCAD

diperoleh:


pukul 00.00 yaitu sebesar 5,56 atm,












gradient 0-15 m/km).






kecepatan 0,1 – 2,5 m/dtk).


Bersih Tandon Bunder Tahun


diperoleh:























Bersih Tandon Sidodadi Tahun


diperoleh:

tekanan maksimum terjadi pada saat






















Bersih Tahun 2025

Pada tahap ini dilakukan peningkatan

jumlah layanan menjadi 55% pada

Kelurahan Lawang dan Desa Bedali, 75%

pada Kelurahan Kalirejo dan Desa

Sidodadi. Untuk memenuhi kebutuhan air

penduduk yang semakin meningkat akibat

adanya peningkatan jumlah layanan maka

dilakukan penambahan debit pada tandon

Bunder menjadi 18 l/dtk.

Dari hasil simulasi menggunakan

program WaterCAD V8i kondisi aliran

pada sistem jaringan ketiga tandon

dianggap masih layak, sehingga tidak

dilakukan perubahan jaringan distribusi air

bersih.




diperoleh:

























diperoleh:

























diperoleh:























Bersih Tahun 2030

Pada pengembangan tahap III tahun

2030 dilakukan lagi peningkatan jumlah

layanan menjadi 65% pada Kelurahan

Lawang dan Desa Bedali, 85% pada

Kelurahan Kalirejo dan Desa Sidodadi.

Untuk memenuhi kebutuhan air bersih

dilakukan penambahan debit pada masing-

masing tandon menjadi 43 l/dtk pada

tandon BNA, 21 l/dtk pada tandon Bunder,

dan 16 l/dtk pada tandon Sidodadi.

Debit yang besar dengan penampang

yang kecil mengakibatkan nilai kecepatan

besar sehingga untuk mengatasinya

dilakukan duplikasi pipa agar jaringan

distribusi air bersih sesuai dengan criteria

perencanaan dan dapat berfungsi dengan

baik. Upaya ini dilakukan pada jaringan

distribusi tandon Bunder dengan

percabangan awal mulai dari duplikasi

pipa P-30 ditambahkan pada J-18 dan

berakhir pada P-39 pada J-28.

Tabel 4.9 Penambahan Jaringan Distribusi

Tandon Bunder (Tahun 2030)

No. Pipa Diameter

(inch)

P-30 8

P-31 8

P-32 8

P-33 8

P-34 8

P-35 8

P-36 8

P-37 8

P-38 8

P-39 8


Gambar 4.1. Jaringan Distribusi Tandon

Bunder Existing

Sumber: Hasil Analisis Program

WaterCAD V8i

Gambar 4.2 Jaringan Distribusi Tandon

Bunder Setelah Duplikasi Pipa

Sumber: Hasil Analisis Program

WaterCAD V8i




diperoleh:





pada saat pukul 07.00 sebesar 3,77atm.




















diperoleh:

























diperoleh:






















4.5 Rencana Anggaran Biaya Pada studi ini rencana anggaran biaya

dihitung tiap tahap pengembangan. Daftar

harga bahan dan upah pekerja mengacu

pada penetapan HPS (Harga Perhitungan

Sendiri) PDAM Kabupaten Malang tahun

2015. Namun seiring dengan perubahan

harga untuk waktu yang akan datang,

maka dilakukan perhitungan konversi

harga dengan acuan suku bunga Bank

Indonesia sebesar 6,5%.

4.5.1 Perhitungan Rencana Anggaran

biaya tahun 2020


2020 dilakukan penggantian pipa pada

jaringan distribusi tandon BNA mulai P-1

sampai P-15, P-35, P-57, dan P-67 sampai

P-70. Pada jaringan distribusi tandon

Sidodadi juga dilakukan penggantian

diameter pipa mulai P-16 sampai P-25.

Berikut ini adalah rencana anggaran biaya

pada tahun 2020 :

Tabel 4.10 Rencana Anggaran Biaya

Tahun 2020

No Uraian Kegiatan Total Harga

(Rp)

A

Pengadaan Pipa &

Aksesoris Pipa 363.347.550,00

B

Pekerjaan Galian,

Urugan Tanah & Pemadatan

dan Pemasangan Pipa

1.222.700.550,00

TOTAL 1.586.048.100,00

DIBULATKAN 1.586.050.000,00

Konversi Harga Tahun 2020 2.173.000.000,00



Biaya Tahun 2025

Pengembangan tahap II tahun 2025

hanya melakukan penambahan jumlah

layanan. Jaringan pada tahap sebelumnya

dianggap masih bisa memenuhi kebutuhan

layanan.


Biaya Tahun 2030


2030 dilakukan duplikasi pipa pada

jaringan distribusi tandon Bunder mulai

dari P-30 sampai P-39 menggunakan pipa

PVC diameter 8 inch sepanjang 1000 m.

Berikut perhitungan rencana anggaran

tahun 2030 :

Tabel 4.11 Rencana Anggaran Biaya

Tahun 2030

No Uraian Kegiatan Total Harga

(Rp)

A Pengadaan Pipa &

Aksesoris Pipa 326.155.000,00

B

Pekerjaan Galian,

Urugan Tanah & Pemadatan

dan Pemasangan Pipa

455.990.000,00

TOTAL 782.145.000,00

Konversi harga tahun 2030 2.011.500.000,00


5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa yang telah

dilakukan maka dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil evaluasi sistem jaringan pipa

pada kondisi existing dengan bantuan

program Watercad V8i didapatkan ada

beberapa pipa pada sistem jaringan

distribusi pada daerah studi yang

belum memenuhi syarat kecepatan

minimal 0,1 m/s dan headloss gradient

lebih dari 15 m/km. Tekanan pada

kondisi existing telah memenuhi syarat

tekanan sebesar 0,5-8 atm.

2. Proyeksi jumlah penduduk untuk

daerah pelayanan PDAM unit Lawang

hingga tahun 2030 menggunakan

metode aritmatik, dengan hasil

proyeksi sebagai berikut:

Kelurahan Lawang = 11.647 jiwa.

Kelurahan Kalirejo = 13.261 jiwa.

Desa Bedali = 14.942 jiwa.

Desa Sidodadi = 10.432 jiwa.

Proyeksi kebutuhan air bersih rata-rata

untuk daerah pelayanan PDAM unit

Lawang hingga tahun 2030 adalah

sebagai berikut:

Kelurahan Lawang = 23,43 l/dtk.

Kalirejo sebesar 18 l/dtk.

Desa Bedali sebesar 15,51 l/dtk.

Desa Sidodadi sebesar 10,77 l/dtk.

3. Perencanaan pengembangan jaringan

distribusi air bersih Sumber Polaman

PDAM unit Lawang dilakukan hingga

tahun 2030 dengan tiga tahap

pengembangan, yaitu :


2020 dilakukan peningkatan jumlah

pelayanan menjadi 45% dari total

jumlah penduduk untuk Kelurahan

Lawang dan Desa Bedali,

sedangkan untuk Kelurahan Kalirejo

dan Desa Sidodadi menjadi 65%

dari total penduduk. Pada tahap ini

juga dilakukan penggantian pipa

dengan diameter lebih kecil pada

pipa dengan kondisi aliran yang

memiliki kecepatan kurang dari 0,1

m/dtk dan pembesaran diameter

pipa pada pipa dengan kondisi aliran

yang memiliki Headloss Gradient

lebih dari 15 m/km.

Pada pengembangan tahap II tahun

2025 dilakukan peningkatan jumlah

layanan menjadi 55% pada

Kelurahan Lawang dan Desa Bedali,

75% pada Kelurahan Kalirejo dan

Desa Sidodadi. Dilakukan

penambahan debit pada tandon

Bunder menjadi 18 l/dtk. Dari hasil

simulasi menggunakan WaterCAD

V8i kondisi aliran pada sistem

jaringan ketiga tandon dianggap

masih layak, sehingga tidak

dilakukan perubahan jaringan

distribusi air bersih.


2030 dilakukan lagi peningkatan

jumlah layanan menjadi 65% pada

Kelurahan Lawang dan Desa Bedali,

85% pada Kelurahan Kalirejo dan

Desa Sidodadi. Untuk memenuhi

kebutuhan air bersih dilakukan

penambahan debit pada masing-

masing tandon menjadi 43 l/dtk

pada tandon BNA, 21 l/dtk pada

tandon Bunder, dan 16 l/dtk pada

tandon Sidodadi. Upaya

penambahan pipa paralel dilakukan

pada jaringan distribusi tandon

Bunder pada pipa dengan kecepatan

lebih dari 2,5 m/dtk. Duplikasi pipa

menggunakan pipa diameter 8 inch

dengan percabangan awal mulai dari

pipa P-30 ditambahkan pada J-18

dan berakhir pada P-39 pada J-28.

Hasil evaluasi sistem jaringan pipa

pada kondisi pengembangan hingga

tahun 2030 dengan bantuan program

Watercad V8i didapatkan hasil

sistem jaringan distribusi pada

daerah studi layak dan dapat

berfungsi dengan baik sehingga

mampu memenuhi kebutuhan

pelanggan.

4. Besar anggaran biaya yang harus

dikeluarkan PDAM unit Lawang

selama tahap pengembangan sebesar :

Pengembangan tahap I tahun 2020

Biaya yang dikeluarkan pada

pengembangan tahap I tahun 2020

sebesar Rp 2.173.000.000

Pengembangan tahap II tahun 2025

Pada tahap ini tidak dilakukan

perubahan maupun penambahan

jaringan distribusi air bersih

sehingga tidak dilakukan

perhitungan rencana anggaran

biaya.

Pengembangan tahap III tahun 2030

Biaya yang dikeluarkan pada

pengembangan tahap III tahun

2030 sebesar Rp 2.011.500.000,00.

5.2. Saran

Ketersediaan dan keakurasian data

sangat diperlukan dalam menganalisa

kondisi jaringan pipa distribusi air bersih.

Oleh karena itu pendataan dan pengecekan

akan lebih baik jika dilakukan secara

berkala. PDAM unit Lawang sebaiknya

mencari alternatif sumber air lain untuk

memenuhi kebutuhan air konsumen yang

semakin meningkat.

Untuk mendapatkan hasil yang

optimal dalam merencanakan dan

menganalisa sistem jaringan air bersih,

akan lebih baik jika PDAM unit Lawang

menggunakan bantuan program seperti

WaterCAD.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2007. Peraturan Menteri

Pekerjaan Umum No: 18/PRT/M/2007

Tentang Penyelenggaraan

Pengembangan Sistem Penyediaan Air

Minum. Jakarta: Departemen Pekerjaan

Umum.

Anonim. 2015. Keputusan Direksi PDAM

Kabupaten Malang No 05 Tahun 2015

Tentang Penetapan Harga

Perhitungan Sendiri Pengadaan

Barang/Jasa PDAM Kabupaten

Malang. Malang: PDAM Kabupaten

Malang

Bentley Methods. 2007. User’s Guide

WaterCAD v8 for Windows

WATERBUY CT. USA: Bentley. Press.

Dake. JMK. 1985. Hidrolika Teknik.

Terjemahan Oleh Endang P. Tacyhan

dan Y. P. Pangaribuan. Jakarta:

Erlangga.

Priyantoro, Dwi. 1991. Hidraulika Saluran

Tertutup. Malang: Jurusan Pengairan

Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya.

Triatmodjo, Bambang. 1996. Hidraulika I.

Edisi kedua. Yogyakarta: Beta Offset

Webber, N. B. 1971. Fluid Mechanics For

Civil Engineering, S. I Edition.

London: Chapman and Hall Ltd.

Aplikasi Software WaterCAD untuk Evaluasi dan Pengembangan...

Documents

Transcript of Aplikasi Software WaterCAD untuk Evaluasi dan Pengembangan...