Aplikasi-Software-Watercad-Untuk-Perencanaan-dan-Pengembangan-Sistem-Penyediaan-Air-Bersih-PDAM-Singosari-Nevi-Hidayati-115060400111034.pdf...

7/25/2019 Aplikasi-Software-Watercad-Untuk-Perencanaan-dan-Pengembangan-Sistem-Penyediaan-Air-Bersih-PDAM-Singosari-

http:///reader/full/aplikasi-software-watercad-untuk-perencanaan-dan-pengembangan-sistem-penyediaan-air-bersi 1/13

Aplikasi SoftwareWatercaduntuk Perencanaan dan Pengembangan

Sistem Penyediaan Air Bersih PDAM Singosari

Nevi Hidayati1, M. Janu Ismoyo

2, Endang Purwati

2

1)Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya2)Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia

Jln. MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesiae-mails:[email protected]

ABSTRAKPDAM Singosari merupakan perusahaan daerah yang berfungsi untuk mensuplai

kebutuhan air bersih untuk masyarakat. Namun, memiliki beberapa kendala dalam pelayanan,diantaranya: pertambahan jumlah penduduk, prosentase pelayanan, kehilangan air 35,57%, danpemanfaatan debit yang belum optimal hanya sekitar 40 liter/detik.

Kajian studi ini bertujuan untuk mengetahui proyeksi jumlah penduduk dan kebutuhan air

bersih hingga tahun 2029. Dilakukan perencanaan pengembangan penyediaan air bersih pelayanansumber awan hingga tahun 2029 dengan bantuan program WaterCAD v8i sesuai denganperkembangan jumlah penduduk dan kondisi sumber air.

Simulasi perencanaan pengembangan jaringan distribusi menggunakan bantuan programWaterCAD V8i dengan kondisi tidak permanen dan waktu simulasi 24 jam dengan interval 1 jam.

Usaha perencanaan pengembangan yaitu meningkatkan pelayanan menjadi 45%, kecuali

Desa Ardimulyo dengan jumlah penduduk konstan dengan pelayanan 79% dari jumlah penduduk.Selain itu, sangat penting untuk meminimalkan kehilangan air menjadi 30% dari total produksi,

meningkatkan debit sumber awan yang semula sebesar 40 liter/detik hingga 70 liter/detik padatahun 2029, pemasangan jaringan pipa baru dengan cara paralel pada pipa eksistingyang memilikiheadloss gradientyang besar .

Berdasarkan hasil akhir simulasi menggunakan program WaterCAD v8i, menunjukkananalisis mengenai kondisi hidraulika, komponen sistem distribusi pada kondisi pengembangandengan hasil memenuhi persyaratan teknis perencanaan sistem jaringan distribusi pada umumnya.

Kata kunci: air bersih, jaringan pipa, jaringan perpipaan, simulasi program, WaterCAD v8i

ABSTRACT

PDAM Singosari is a region company that has a function to supply clean water for society.Unfortunately, it has problems about service: population growth, the percentage of service, loss of

water about 35,57% and the unoptimal utilization of discharge only about 40liters/s.The purpose of this study is to determine population growth and the need of clean water

until the year 2029. The development planning of water supply in Sumber Awan s region servicewere studied using WaterCAD v8i program until the year 2029, in related to the population growthand the condition of water source.

Simulation of the development distribution network using WaterCAD v8i program wereconducted 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 45%, exept in Ardimulyowith constant population and service 79% of the total population. More over, it is important to

minimize the water loss only for 30% of total production, increase sumber awans discharge from40 liters/s up to 70 liters/s in 2029, the installation of new pipelines with parallel method to theexisting pipeline which have large headloss gradient.

Based on the simulation result WaterCAD v8i, it has been shown that the analysis ofhydraulic condition and the component system of the development condition were satisfied the

requirement for the technical planning of distribution systems.

Keywords: clean water, pipelines, piping, simulation program, WaterCAD v8i
mailto:[email protected]:[email protected]



1. PENDAHULUAN

1.1.Latar BelakangAir merupakan kebutuhan dasar

manusia sehingga ketersediaannya sangat

penting. Pemanfaatan air bersih tidak

hanya terbatas untuk kebutuhan rumahtangga, melainkan juga untuk kebutuhan

industri dan fasilitas umum.

Pelayanan kebutuhan air bersih dari

waktu ke waktu akan semakin meningkat

akibat meningkatnya jumlah penduduk dan

kondisi sosial. Begitu halnya dengan

PDAM Singosari yang melakukan

peningkatan pelayanan. PDAM Singosari

saat ini hanya memanfaatkan potensi debit

sumber awan sebesar 40 liter/detik,

padahal potensi maksimum debit yangdapat dimanfaatkan mencapai 70

liter/detik. Potensi tersebut memungkinkan

PDAM melakukan pengembangan

pelayanan distribusi.

1.2.Identifikasi Masalah

Seiring berkembangnya Kecamatan

Singosari, jumlah penduduk akan

mengalami peningkatan. Kondisi existing

dengan pemanfaatan debit sebesar 40

liter/detik dari sumber awan tidak

mencukupi untuk kebutuhan air bersih di

daerah pelayanan di masa mendatang.

Permasalahan PDAM Singosari dalam

pelayanan distribusi air bersih, meliputi :

1. Cakupan pelayanan masih sekitar 20-

30% dari jumlah penduduk di masing-

masing desa terlayani.

2. Kehilangan air sebesar 35,57% dari

total produksi. Padahal harapan PDAM

untuk kehilangan air maksimal harus30% dari total produksi.

Dengan kondisi tersebut, maka PDAM

Singosari melakukan upaya perencanaan

pengembangan distribusi air bersih agar

dapat memenuhi kebutuhan penduduk

secara optimal dan merata.

.

1.3.TujuanTujuan dari diadakannya studi ini

adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui proyeksi jumlah penduduk

di daerah yang pelayanan sumber awan

hingga tahun 2029.

2.

Mengetahui jumlah kebutuhan air

bersih di daerah pelayanan sumber

awan hingga tahun 2029.3. Mengetahui hasil perencanaan dan

pengembangan sistem jaringan

distribusi air bersih dengan bantuan

program WaterCAD v8i.

2. KAJIAN PUSTAKA

2.1.Proyeksi Pertumbuhan Jumlah

Penduduk

Penentuan kebutuhan air bersih di

masa mendatang perlu memperhatikan

keadaan yang ada pada saat ini danproyeksi jumlah penduduk di masa

mendatang. Metode yang digunakan untuk

memproyeksikan jumlah penduduk di

masa mendatang yaitu:

1.

Metode Aritmatik

2. Metode Geometrik

3. Metode Eksponensial

2.2.Analisa Hidrolika Pada Sistem

Jaringan Pipa Air Bersih

a. Hukum BernoulliAliran 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, danenergi ketinggian yang dapat ditulis

sebagai berikut :

ETot = Energi kecepatan + Energi tekanan

+ Energi ketinggian

ETot =2g

V2

+w

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, makaenergi totalnya tetap konstan. Hal tersebut



dapat dijelaskan pada gambar di halaman

berikutnya:

Gambar 2.1 Garis Tenaga dan TekananSumber: Priyantoro (1991:7)

Adapun Persamaan Bernoulli dalam

gambar diatas dapat ditulis sebagai berikut

(Priyantoro, 1991:8):

dengan:

w

1

p,

w

2

p =Tinggi tekan di titik 1 dan 2

(m)

2g

V 2

1,2g

V 2

2=Tinggi energi dititik 1 dan 2

(m)

p1, p2 =Tekanan di titik 1 dan 2(kg/m2)

w =Berat jenis air (kg/m3)

V1,V2 =Kecepatan aliran di titik 1 dan

2 (m/dt)

g =Percepatan gravitasi (m/det2);

h1, h2 =Tinggi elevasi di titik 1 dan 2

dari garis yang ditinjau (m);

hl =Kehilangan tinggi tekan dalam

pipa (m)

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)

Pada aliran percabangan pipa juga

berlaku hukum kontinuitas dimana debit

yang masuk pada suatu pipa sama dengan

debit yang keluar pipa. Hal tersebut

diilustrasikan sebagai berikut:

Q1 = Q2 + Q3A1.V1 = (A2.V2) + (A3.V3)

dengan:

Q1, Q2, Q3 =Debit yang mengalir padapenampang 1, 2 dan 3

(m3/det)

V1, V2, V3 =Kecepatan pada penampang

1,2 dan 3 (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 kehilangantinggi 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 KehilanganTinggi Tekan Mayor menurut Hazen-

Williamssebesar (Webber 1971:121)85,1

.Qkhf

k87,485,1 .

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)

HGL

EGLV12

2g

a

P1 V2

2

2g

P2

a

b b

V1

V2h1

h 2

h L

L222

2211

1 h2gv

Ph

2gv

ph



- 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.Pada pipa yang panjang, kehilangan

minor sering diabaikan tanpa kesalahan

yang berarti (L/D >>1000), tetapi dapat

menjadi cukup penting pada pipa yang

pendek (Priyantoro,1991:37).

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 tersebutdalam hubungan seri, pemasangan pipa

secara seri akibat adanya dari perbedaan

ukuran akan menimbulkan beberapa

kehilangan tinggi (Priyantoro, 1991:49)

Gambar 2.2 Pipa Hubungan SeriSumber: Dake (1958 : 78)

Persamaan kontinuitas pipa seri:

Q = Q1= Q2

dengan:

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)

- Pipa Hubungan ParalelApabila 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 ParalelSumber: Triadmodjo (1996:79)

Persamaan garis energi pada pipa pararel:

H = hl1=hl2= hl3dengan:

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 BersihPerencanaan jaringan pipa harus

memenuhi kriteria agar saat pengoperasian

dapat berjalan sesuai dengan standar yang

ada. Adapun kriteria jaringan pipa

ditampilkan pada tabel di bawah ini:

Tabel 2.1. Kriteria jaringan pipa

Sumber: Per. Men PU No : 18/RT/M/2007

3. METODOLOGI PENELITIANDiperlukan suatu langkah pengerjaan

secara sistematis untuk mencapai tujuan

yang diharapkan. Adapun langkah-langkah

pengerjaan studi sebagai berikut:

a. Melakukan pengumpulan data-data

sekunder yang berupa data teknis dan

data pendukung lainnya yang

digunakan dalam analisa sistemjaringan distribusi air bersih.



b. Mengolah data penduduk dan jumlah

layanan.

c. Menghitung kebutuhan air bersih.

d. Merencanakan pengembangan jaringan

yang dilakukan sampai tahun 2029.

e. Melakukan simulasi sistem jaringandistribusi air bersih menggunakan

program WaterCAD V8i.

Tahapan simulasi sistem jaringan

distribusi air bersih pada WaterCAD V8i

sebagai berikut:

a. Membuka dan memberi nama file baru

sistem jaringan distribusi air bersih

dalam format WaterCAD(xxx.wtg).

b. Mengisi tahap pembuatan file baru

dengan cara:

- Memilih Satuan yang digunakandalam sistem operasi program.

- Memilih rumus kehilangan tinggi

tekan dengan Hazen-Williams pada

Software WaterCAD V8i

- Penggambaran pipa dapat secara

Schematic (skema) dan Schalatic

(sebenarnya sesuai dengan skala).

c. Menggambar sistem jaringan distribusi

air bersih dengan memodelkan

komponen seperti sumber, tandon, titik

simpul, dan pipa.

d. Melakukan simulasi sistem jaringan

distribusi air bersih serta menganalisa

hasil yang diperoleh dan apabila hasil

yang didapat tidak sesuai maka dapat

dilakukan perbaikan pada komponen

sistem jaringan distriusi air bersih

sehingga didapatkan hasil yang sesuai.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.

Proyeksi Jumlah PendudukPerhitungan proyeksi penduduk

dilakukan dengan 3 metode, yaitu metode

aritmatik, geometrik, dan eksponensial.

Pada studi ini, perhitungan proyeksi

penduduk dilakukan sampai dengan 15

tahun kedepan mulai dari tahun 2014

sampai dengan tahun 2029.

Setelah diketahui hasil perhitungan

masing-masing metode, dihitung pula nilai

standar deviasi dari masing-masing

metode. Dipilih nilai standar deviasi yangterkecil untuk menentukan metode mana

yang akan di pakai untuk menghitung

proyeksi kebutuhan air. Pada studi ini,

proyeksi penduduk menggunakan metode

aritmatik. Desa Ardimulyo dengan nilai

rata-rata pertumbuhan penduduk yang

minus, maka proyeksi jumlah pendudukyang konstan hingga tahun 2029 yaitu

7.931 jiwa.

Tabel 4.1 Proyeksi Penduduk dengan

Metode Aritmatik

Sumber : Hasil Perhitungan

4.2.Proyeksi Kebutuhan Air BersihPerhitungan Proyeksi kebutuhan air

bersih pada PDAM Singosari:

a.

Kebutuhan Domestik dan NonDomestik

Kebutuhan air bersih terdiri dari 2

macam yaitu kebutuhan domestik dan

kebutuhan non domestik. Berdasarkan

asumsi PDAM Singosari, kebutuhan air

bersih sebesar 100 liter/orang/hari.

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 karena

terjadinya fluktuasi pada setiap jam

dipengaruhi oleh pemakaian/faktor beban

konsumen.

c.

Kehilangan Air

Kehilangan air terdiri atas 2 jenis,

yaitu: kehilangan fisik dan kehilangan

nonfisik. Angka kehilangan air yang

dianggap wajar atau dalam batas toleransi

adalah 30%.



4.3.Evaluasi Kondisi Existing(2014)Debit sebesar 40 liter/detik (Tandon

Ardimulyo dengan debit 25,5 liter/detik

dan tandon Candi Renggo dengan debit

14,5 liter/detik) dan kebutuhan rata-rata

penduduk pelayanan sumber awan sebesar35,60 liter/detik, maka konsisi existing

mampu memenuhi kebutuhan air bersih

dengan prosentase layanan yang berbeda

di tiap desa. Pelayanan debit terhadap

kebutuhan air bersih saat jam puncak

sebesar 73% kebutuhan di saat jam puncak

dikarenakan debit yang tersedia kurang

dari debit untuk kebutuhan jam puncak

yaitu sebesar 55,53 liter/detik.

4.3.1.Evaluasi Tekanan pada Titik

SimpulKondisi ExistingHasil simulasi tekanan pada titik

simpul saat kondisi existing telah

memenuhi kriteria perencanaan yaitu

tekanan minimal 0,5 atm dan tidak lebih

dari 8 atm. Berdasarkan hasil simulasi

program WaterCAD V8idapat diketahui:

Titik simpul J-104 (pelayanan terjauh

tandon Ardimulyo) diperoleh tekanan

maksimum terjadi pada saat kebutuhan

air minimal yaitu pukul 00.00 yaitu

sebesar 6,80 atm. Sedangkan tekanan

minimum terjadi pada saat jam puncak

yaitu pukul 07.00 sebesar 3,26 atm.


tandon Candi Renggo) diperoleh

tekanan maksimum terjadi pada saat

kebutuhan air minimal yaitu pukul

00.00 yaitu sebesar 5,85 atm.

Sedangkan tekanan minimum terjadi

pada saat jam puncak yaitu pukul 07.00

sebesar 4,85 atm.4.3.2.Evaluasi Kecepatan pada Pipa

Kondisi ExistingLuas penampang yang tetap dan

debit yang berubah tiap jamnya

menyebabkan kecepatan aliran yang terjadi

akan berubah.

Berdasarkan hasil simulasi program

WaterCAD V8idapat diketahui:

Kecepatan tertinggi pada P-104

(pelayanan terjauh tandon Ardimulyo)

terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar1,40 m/detik dan kecepatan terendah

terjadi pada pukul 00.00 sebesar 0,25

m/detik dimana kebutuhan akan air

bersih paling rendah.

Kecepatan tertinggi pada P-57(pelayanan terjauh tandon Candi

Renggo) terjadi pada saat pukul 07.00sebesar 0,22 m/detik dan kecepatan

terendah terjadi pada pukul 00.00

sebesar 0,04 m/detik dimana kebutuhan

akan air bersih paling rendah.

4.3.3.Evaluasi Headloss Gradient pada

PipaKondisi ExistingBerdasarkan hasil simulasi program

WaterCAD V8idapat diketahui:

Headloss gradient tertinggi pada P-104

terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar

17,001 m/km dan headloss gradientterendah terjadi pada pukul 00.00

sebesar 0,720 m/km.

Headloss gradient tertinggi pada P-57

terjadi pada saat pukul 07.00 sebesar

0,339 m/km dan headloss gradient

terendah terjadi pada pukul 00.00

sebesar 0,014 m/km.

Headloss gradient berbanding lurusdengan kecepatan air dalam pipa.

4.4. Evaluasi Kondisi Tahap

Pengembangan Sistem Jaringan

Distribusi Air BersihPada tahap pengembangan terjadi

penambahan jumlah pelanggan, sehingga

pengembangan daerah yang dikaji

direncanakan berdasarkan kondisi daerah

existing yang ada, dengan tahap

pengembangan lima tahun yaitu tahap I

pada tahun 2019, tahap II pada tahun 2024,

dan tahap III pada tahun 2029.Kondisi existing (Tahun 2014),

daerah studi mampu memenuhi 20-30%

dari total jumlah penduduk. Pada tahap

pengembangan direncanakan kenaikan

pelayanan sebesar 5% perperiode dari

jumlah proyeksi penduduk.

Setiap pengembangan, kapasitas air

bersih yang tersedia saat kondisi existing

dipergunakan seluruhnya hingga

kebutuhan pada tahap I terpenuhi. Jika

terjadi kekurangan air bersih pada tahappengembangan, maka perlu dilakukan



upaya-upaya dalam memenuhi kebutuhan

air bersih, yaitu dengan penambahan debit

layanan dan penambahan elemen sistem

jaringan distribusi air bersih.

4.4.1.Analisis Perencanaan Jaringan

Pipa Distribusi Tahap IPengembangan (Tahun 2019)

Perencanaan tahap I pengembangan

(Tahun 2019), debit yang ditambahkan

sebesar 11,5 liter/detik pada tandon

Ardimulyo dan 10,5 liter/detik pada

tandon Candi Renggo. Cakupan pelayanan

mencapai 35% dari jumlah proyeksi

penduduk tahun 2019. Kondisi hidrolis

pada pipa distribusi tandon Candi Renggo

masih layak dan sesuai teknis perencanaan,

sehingga tetap menggunakan jaringanexisting. Pipa distribusi tandon Ardimulyo

tidak memenuhi teknis perencanaan

ditinjau dari nilai headloss gradient yang

lebih dari 15 m/km. Dilakukan duplikasi

pipa pada pipa distribusi tandon

Ardimulyo agar nilai headloss gradient

kurang dari 15 m/km, sehingga memenuhi

teknis perencanaan. Percabangan awal

duplikasi pipa (P-105) ditambahkan pada

J-46 dan (P-159) berakhir pada J-103.

Duplikasi pipa menggunakan pipa

berdiameter 6 inch.

Tabel 4.2 Contoh Hasil Simulasi Pipa

Distribusi Ardimulyo Sebelum Duplikasi

Pipa Pukul 07.00 (Tahun 2019)

Sumber: Hasil Perhitungan WaterCAD V8i


Distribusi Ardimulyo Sesudah Duplikasi

Pipa Pukul 07.00 (Tahun 2019)


Gambar 4.1 Contoh Jaringan Distribusi

Tandon Ardimulyo Setelah Duplikasi Pipa


Pipa Distribusi Tahap II

Pengembangan (Tahun 2024)Perencanaan tahap II pengembangan

(Tahun 2024), suplai debit pada tandon

Ardimulyo mencapai 40 liter/detik,

sedangkan pada tandon Candi Renggo

mencapai 26,5 liter/detik. Cakupan

pelayanan mencapai 40% dari jumlah

proyeksi penduduk masing-masing desa

pelayanan pada tahun 2024. Kondisi

hidrolis pipa distribusi tandon Ardimulyo

dan pipa distribusi tandon Candi Renggo

masih layak dan sesuai teknis perencanaan,

sehingga pada tahap II pengembangan

tidak dilakukan penambahan jaringan pipa.


Pipa Distribusi Tahap III

Pengembangan (Tahun 2029)Perencanaan tahap III

pengembangan (Tahun 2029), suplai debit

pada tandon Ardimulyo mencapai 42

liter/detik, sedangkan pada tandon Candi

Renggo mencapai 28 liter/detik. Cakupanpelayanan mencapai 45% dari jumlah

proyeksi penduduk masing-masing desa

pelayanan pada tahun 2029. Kondisi

hidrolis pada pipa distribusi tandon

Ardimulyo masih layak dan sesuai teknis

perencanaan. Pipa distribusi tandon Candi

Renggo sudah tidak memenuhi teknis

perencanaan ditinjau dari nilai headlossgradient yang lebih dari 15 m/km.

Dilakukan duplikasi pipa pada pipa

distribusi tandon Candi Renggo agar nilaiheadloss gradient kurang dari 15 m/km,



sehingga memenuhi teknis perencanaan.

Percabangan awal dari duplikasi pipa (P-

58) ditambahkan pada J-1 dan (P-86)

berakhir pada J-31. Duplikasi pipa

menggunakan pipa berdiameter 6 inch.


Distribusi Candi Renggo Sebelum

Duplikasi Pipa Pukul 07.00 (Tahun 2029)



Distribusi Candi Renggo SesudahDuplikasi Pipa Pukul 07.00 (Tahun 2029)


Gambar 4.2 Contoh Jaringan Distribusi

Tandon Candi Renggo Setelah Duplikasi Pipa

4.4.3.1.

Tekanan Tahap IIIPengembangan (Tahun 2029)Hasil simulasi program

WaterCAD v8i, didapatkan tekanan pada

titik simpul secara keseluruhan telah


tekanan minimal 0,5 atm dan tidak lebih

dari 8 atm. Tekanan maksimum diperoleh

saat kebutuhan air minimum yaitu pada

pukul 00.00, sedangkan tekanan minimum

terjadi saat kebutuhan air maksimal yaitu

pada pukul 07.00.

Tabel 4.6 Contoh Hasil Simulasi Titik

Simpul pada(J-104) Tahun 2029


Tabel 4.7 Contoh Hasil Simulasi TitikSimpul pada(J-104) Tahun 2029


Berdasarkan hasil simulasi dapat

diketahui:


tandon Ardimulyo) diperoleh tekanan

maksimum terjadi pada saat kebutuhan

air minimal yaitu pukul 00.00 yaitu

sebesar 6,89 atm. Sedangkan tekananminimum terjadi pada saat jam puncak


Titik simpul J-57 (pelayanan terjauhtandon Candi Renggo) diperoleh

tekanan maksimum terjadi pada saat

kebutuhan air minimal yaitu pukul

00.00 yaitu sebesar 5,76 atm. Tekanan

minimum terjadi pada saat jam puncak




4.4.3.2. Analisis Kecepatan Tahap III

Pengembangan (Tahun 2029)Hasil simulasi program

WaterCAD v8i pada tahap III, didapatkan

kecepatan pada pipa telah memenuhi

kriteria perencanaan yaitu kecepatanminimal 0,3 m/detik dan tidak lebih dari

4,5 m/detik pada saat jam puncak.

Tabel 4.8 Contoh Hasil Simulasi

Kecepatan pada(P-104) Tahun 2029


Tabel 4.9 Contoh Hasil Simulasi

Kecepatan pada(P-57) Tahun 2029


Berdasarkan hasil simulasi dapat

diketahui:

Pipa P-104 (pelayanan terjauh tandon

Candi Renggo) diperoleh kecepatan

maksimum terjadi pada jam puncak

yaitu pukul 07.00 yaitu sebesar 1,28

m/detik. Kecepatan minimum terjadi

saat kebutuhan air minimal yaitu pukul

00.00 sebesar 0,23 m/detik.

Pipa P-57 (pelayanan terjauh tandonCandi Renggo) diperoleh kecepatan

maksimum terjadi pada jam puncak

yaitu pukul 07.00 yaitu sebesar 1,28

m/detik. Kecepatan minimum terjadi

saat kebutuhan air minimal yaitu pukul

00.00 sebesar 0,23 m/detik.

4.4.3.3.

Analisis Kecepatan Tahap IIIPengembangan (Tahun 2029)

Hasil simulasi program

WaterCAD v8i, didapatkan headloss

gradient secara keseluruhan telah


kurang dari 15 m/km.

4.4.3.4. Analisis Kecepatan Tahap III

Pengembangan (Tahun 2029

Gambar 4.3 Grafik Inflow Dan Outflow

Tandon Ardimulyo (Tahun 2029)Sumber: Hasil Perhitungan

Gambar 4.4 GrafikInflowDan Outflow

Tandon Ardimulyo (Tahun 2029)

Sumber: Hasil Perhitungan

Infow debit tandon Ardimulyo yaitu

25,5 liter/detik sedangkan outflow yang

fluktuatif karena adanya koefisien faktor

pengali (load factor) terhadap kebutuhan

air bersih.

Infow debit tandon Candi Renggo

yaitu 14,5 liter/detik sedangkan outflow

yang fluktuatif karena adanya koefisien

faktor pengali (load factor) terhadap

kebutuhan air bersih.


http:///reader/full/aplikasi-software-watercad-untuk-perencanaan-dan-pengembangan-sistem-penyediaan-air-ber 10/13

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.KesimpulanBerdasarkan hasil analisa yang telah

dilakukan pada bab sebelumnya, maka

dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1.

a. Proyeksi jumlah penduduk di daerahpelayanan distribusi air bersih

menggunakan metode aritmatik yang

dikaji hingga tahun 2029. Pelayanan

air bersih mencapai 45% dari jumlah

proyeksi penduduk pada tahun 2029,

kecuali Desa Ardimulyo dengan

layanan 79%. Berikut ini merupakan

hasil proyeksi penduduk pada tahun

2029 :

Desa Candi Renggo =15.797 jiwa

Desa Losari = 5.859 jiwa

Desa Taman Harjo = 6.958 jiwa

Desa Ardimulyo = 7.931 jiwa

Desa Randu Agung = 11.104 jiwa

Desa Bedali = 19.357 jiwa

b. Debit yang dialirkan ke tandon

Ardimulyo sebesar 42 liter/detik,

sedangkan debit kebutuhan rata-rata

layanannya yaitu 34,55 liter/detik.

Debit yang dialirkan ke tandon

Candi Renggo sebesar 28 liter/detik,sedangkan debit kebutuhan rata-rata

pada layanannya yaitu 22,28

liter/detik.

2. a. Pada tahap pengembangan

dilakukan penambahan suplai

debit sumber awan. Debit yang

dialirkan ke tandon Ardimulyo

sebesar 42 liter/detik dari yang

sebelumnya (Tahun 2014) sebesar

25,5 liter/detik, sedangkan tandon

Candi Renggo dengan pasokan debit28 liter/detik dari yang sebelumnya

(Tahun 2014) sebesar 14,5 liter/detik

Selain itu, dilakukan penambahan

jaringan dengan duplikasi pipa

(sistem paralel) agar kondisi hidrolis

pipa distribusi sesuai teknis

perencanaan. Berikut adalah tahap

pengembangan yang dilakukan:

Tahap I pengembangan (Tahun

2019) dilakukan penambahan debit

untuk layanan distribusi dari tandonArdimulyo sebesar 11,5 liter/detik

dan layanan distribusi dari tandon

Candi Renggo 10,5 liter/detik dari

jumlah debit saat kondisi existing

(Tahun 2014). Jumlah penduduk

terlayani sebesar 30% dari jumlah

penduduk. Penambahan jaringandistribusi layanan dari tandon

Ardimulyo dengan duplikasi pipa

menggunakan diameter 6 inch.

Duplikasi awal distribusi layanan

tandon Ardimulyo (P-105)

ditambahkan pada J-46 dan (P-158)

berakhir pada J-103, sedangkan

jaringan distribusi layanan dari

tandon Candi Renggo menggunakan

jaringan existing.

Tahap II pengembangan (Tahun2024) dilakukan penambahan debit

untuk layanan distribusi dari tandon

Ardimulyo sebesar 3 liter/detik dan

layanan distribusi dari tandon Candi

Renggo 1,5 liter/detik dari jumlah

debit saat tahap I pengembangan.

Jumlah penduduk terlayani sebesar

40% dari jumlah penduduk. Jaringan

distribusi layanan dari tandon

Ardimulyo dan Candi Renggo

menggunakan jaringan tahap II

pengembangan.

Tahap III pengembangan (Tahun2029) dilakukan penambahan debit

layanan distribusi dari tandon

Ardimulyo sebesar 2 liter/detik dan

layanan distribusi dari tandon Candi

Renggo 1,5 liter/detik dari jumlah

debit saat tahap II pengembangan.

Jumlah penduduk terlayani sebesar

45% dari jumlah penduduk.Dilakukan penambahan jaringan

distribusi layanan dari tandon Candi

Renggo dengan duplikasi pipa

menggunakan diameter 6 inch.

Duplikasi awal distribusi layanan

tandon Candi Renggo (P-58)

ditambahkan pada J-1 dan (P-86)

berakhir pada J-31, sedangkan

jaringan distribusi layanan dari

tandon Ardimulyo menggunakan

jaringan tahap II pengembangan.



Perencanaan pengembangan tahap I-

III dengan program Watercad V8i

didapatkan bahwa sistem jaringan

distribusi pada daerah studi layak

dan dapat berfungsi dengan baik

sehingga mampu memenuhikebutuhan pelanggan. Hal ini

ditunjukkan dengan kondisi hidrolis

yang sesuai teknis perencanaan.

5.2.SaranGuna mendapatkan hasil yang baik

dalam suatu perencanaan sistem jaringan

pipa, maka perlu diperhatikan hal-hal

sebagai berikut :

1. Data pendukung merupakan kunci dari

suatu perencanaan sitem jaringan pipa.Oleh karena itu, sangat penting

keakurasiaan data pendukung tersebut.

Agar mendapatkan hasil yang lebih

baik, maka PDAM Unit Singosari

sebaiknya melakukan pendataan tentang

penyambungan pipa, titik-titik

pengambilan data, dan fluktuasi

pemakaian air harian setiap jamnya oleh

pelanggan secara berkala. Dalam

perencanaan suatu sistem jaringan

distribusi air bersih untuk mendapatkan

hasil yang optimal akan lebih baik

dengan bantuan program seperti

WaterCAD.

2.

Sejalan dengan semakin pesatnya

perkembangan penduduk di Kecamatan

Singosari, maka disarankan pihak-pihak

terkait secepatnya mencari alternatif

sumber air baru. Hal tersebut bertujuan

agar pelayanan kebutuhan air bersih

mencapai 80% dari jumlah pendudukdan dapat terlayani dengan baik secara

maksimal dan merata.

UCAPAN TERIMA KASIH

1. Bapak Ir. M. Janu Ismoyo, MT. dan Ibu

Dr. Ir. Endang Purwati, MP. sebagai

dosen pembimbing atas arahan,

bimbingan dan waktu yang diluangkan

untuk berdiskusi hingga dapat

terselesaikannya tugas akhir ini.

2. Bapak Dr. Eng. Tri Budi Prayogo, ST.,

MT. dan Ibu Linda Prasetyorini,

ST.,MT. sebagai dosen penguji yang

memberikan masukan dan arahan untuk

kelengkapan tugas akhir ini.

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. Users 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.

Linsley, Ray K, dan Yoseph B. Franzini.

1996. Teknik Sumber Daya Air.

Terjemahan Oleh Djoko Sasongko

Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Muliakusumah, Sutarsih. 2000. Proyeksi

Penduduk. Jakarta: Fakultas Ekonomi

UI.

Priyantoro, Dwi. 1991.Hidraulika Saluran

Tertutup. Malang: Jurusan Pengairan

Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya.

Triatmojdo, 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.



LEGENDA

TITIK SIMPUL

TANK

RESERVOIR

Pipa diameter 12 in

Pipa diameter 8 in

Pipa diameter 6 in

Pipa diameter 4 in

Aplikasi-Software-Watercad-Untuk-Perencanaan-dan-Pengembangan-Sistem-Penyediaan-Air-Bersih-PDAM-Singosari-Nevi-Hidayati-115060400111034.pdf...

Documents

Transcript of Aplikasi-Software-Watercad-Untuk-Perencanaan-dan-Pengembangan-Sistem-Penyediaan-Air-Bersih-PDAM-Singosari-Nevi-Hidayati-115060400111034.pdf...