PERENCANAAN KONSTRUKSI JARINGAN PIPA PENGECILAN PENAMPANG ...

Hal| 1 Jurnal Suara Teknik Fakultas Teknik

PERENCANAAN KONSTRUKSI JARINGAN PIPA

PENGECILAN PENAMPANG SISTEM GRAVITASI

DENGAN JARAK 5,8 KM

WASPODO

*1, EKO SARWONO

2

Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Pontianak

Jl. Ahmad Yani No. 111 Pontianak

Telp/Fax. (0561) 764571

Website : www.unmuhphk.ac.id

e-mail : [email protected]

Abstrak

Air bersih sangat penting bagi kehidupan manusia. Kekurangan suplai air bersih akan

berpengaruh pada berbagai faktor kehidupan manusia. Perencanaan yang dipakai yakni data

melalui survey langsung di lapangan baik pengukuran debit, pengukuran topografi (jalur pipa)

maupun metode dokumentasi. Dalam perencana konstruksi jaringan pipa sistem gravitasi metode

yang digunakan dalam perhitungan proyeksi jumlah penduduk menggunakan Metode Aritmatik,

Metode Geometrik dan Metode Eksponensial. Hasil proyeksi jumlah penduduk desa Hulu

Pengkadan tahun 2024 adalah 988 jiwa. Besar kebutuhan air pada tahun rencana adalah 1,21

ltr/dtk dan debit air awal di sungai bukit Batu Datuk 5,72 ltr/s. Jenis pipa yang digunakan adalah

jenis pipa GIP dan PVC S 12,5 dan S 10 (SNI), dengan diameter pipa d = 3 inchi = 0,076 m, d =

2 inchi = 0,051 m dan d= 1,5 inchi = 0,038 m.Volume pengumpul fluidaair (Intake) 39 m3,

volume Bak Pelepas Tekan (BPT) 7,4 m3 dan volume bak penampung air (Reservoar) = 11,56 m

3.

Untuk perhitungan Hidrolika sisa tekanan, yaitu tekanan air yang ada atau tersisa di suatu lokasi

jalur pipa yang merupakan selisih antara HGL ( Hydraulic Grade Line) dengan ketinggian atau

elevasi dari lokasi pipa yang bersangkutan sebesar 71,640 m dan sisa tekan 9,640 m, sedangkan

untuk HGL, koreksi sebesar 37,705 m dan sisa tekan, koreksi 29,535 m dengan selisih beda tinggi dari

Reservoar ke pipa distribusi di titik 90 (patok 90) sebesar 69 m.

Kata Kunci : Air bersih, jaringan pipa, sistem gravitasi, debit air, kehilangan energi

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Sebagian besar masyarakat di Kabupaten Kapuas Hulu, khususnya di desa Hulu Pengkadan

Kecamatan Pengkadan sangat sulit memperoleh air bersih sebagai kebutuhan untuk air

minum / untuk kebutuhan sehari-hari seperti mandi, mencuci dikarenakan faktor akses jarak.

Sehingga masyarakat memanfaatkan air sungai yang kondisinya sudah banyak tercemar

limbah rumah tangga.

Baik berpenampang lingkaran maupun kotak. bahan pipa bermacam-macam, yaitu baja,

plastik, PVC, tembaga, kuningan, acrylic, dan lain sebagainya. Pada penelitian sekaligus

perencanaan jaringan pipa untuk Sarana Air Bersih dengan sistem gravitasi dengan

menggunakan kombinasi diameter pipa berbeda dengan jarak jaringan pipa 3,6 km.

Berdasarkan hasil penetapan desa CWSHP, maka Desa Hulu Pengkadan termasuk desa

ditetapkan sebagai desa peserta program Community Water Serveces and Healt Project

(CWSHP), selanjutnya segenap masyarakat baik kaya, miskin, laki-laki dan perempuan telah

mengikuti dan melakukan kegiatan pertemuan dan survey lapangan yang difasilitasi oleh

Tim Fasilitator Masyarakat.

http://www.unmuhphk.ac.id/

mailto:[email protected]


Berdasarkan data lapangan kondisi sarana air bersih yang sarana sanitasi dan kondisi

kesehatan penduduk, maka dapat disimpulkan bahwa Desa Hulu Pengkadan memerlukan

sarana air bersih dan sarana sanitasi.

Kegiatan untuk memenuhi kebutuhan sarana air bersih dan sanitasi (sekolah dan tempat

ibadah) tersebut akan dilaksanakan dengan melakukan proses pemberdayaan yang

melibatkan partisipasi dari seluruh lapisan masyarakat.

Proses pemberdayaan tersebut akan mengacu pada kesetaraan gender dan keberpihakan

terhadap masyarakat miskin. Diharapkan masyarakat dapat ikut serta dalam proses

perencanaan, pelaksanaan, operasi dan pemeliharaan.

Perencanaan konstruksi jaringan pipa Sarana Air Bersih (SAB) di Desa Hulu Pengkadan

Kecamatan Pengkadan Kabupaten Kapuas Hulu dalam program Community Water Services

and Health Project (CWSHP) yang diselenggarakan oleh Direktorat Jenderal Pengendalian

Penyakit dan Penyehatan Lingkungan Departemen Kesehatan, khususnya Dinas Kesehatan

Kapuas Hulu melalui dana hibah Asean Development Bank (ADB).

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada akhir pengukuran jalur pipa dengan pengukuran elevasi

menggunakan GPS, maka Perencanaan Konstruksi Jaringan Pipa Sistem Gravitasi adalah

mendesain jaringan air bersih di Desa Hulu Pengkadan, Kecamatan Pengkadan, Kabupaten

Kapuas Hulu dari sumber air baku (bukit Batu Datuk) menuju Bak Pelepas Tekan (BPT)

kemudian ke Reservoir melalui pipa transmisi baru ke pipa distribusi dan di masing-masing

Kran Umum (KU) sebelum dialirkan kerumah-rumah penduduk.

1.3. Tujuan Perencanaan

Meningkatkan akses 231 KK yang terdiri atas 4 KK kaya, 94 KK menengah, dan 133 KK

miskin dengan membangun sarana air bersih berupa perpipaan sistem gravitasi sepanjang ±

5.8 km dengan 10 unit kran umum yang dapat melayani kebutuhan 231 KK, supaya

masyarakat dapat / memperoleh akses air bersih yang baik sehingga tingkat kesehatan

masyarakat Desa Hulu Pengkadan dapat meningkat.

2. DASAR PUSTAKA

Petunjuk Teknis Perencanaan Sistem Penyedian Air Minum Perdesaan, (volume 1) Departemen

Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Cipta Karya, Desember 1998.

Petunjuk Teknis Pelaksanaan dan Pengawasan Sistem Penyedian Air Minum Perdesaan, (volume

1) Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Cipta Karya, Desember 1998.

Petunjuk Teknis Pengelolaan Sistem Penyedian Air Minum Perdesaan, (volume 1) Departemen

Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Cipta Karya, Desember 1998.

Penyedian Air Bersih, Akademi Penilik Kesehatan Teknologi Sanitasi (APK-TS), Proyek

Pengembangan Pendidikan Tenaga Sanitasi Pusat Pendidikan dan Latihan Pegawai Departemen

Kesehatan Republik Indonesia 1984.

Surface Water Treatment for Communities in Developing Countries, Chistopher R. Schulz and

Daniel A. Okun, Jonh Wiley & Sons Publisher.

3. LANDASAN TEORI

3.1. Persamaan Bernoulli

Penurunan persamaan Bernoulli untuk aliran sepanjang garis lurus didasarkan pada hukum

Newton

II tentang gerak (F = M a), (Bambang Triatmodjo, 1996, Hidraulika II). Persamaan ini

diturunkan berdasarkan anggapan sebagai berikut ini.


1. Zat cair adalah ideal, jadi tidak mempunyai kekentalan (kehilangan energi akibat gesekan

adalah nol).

2. Zat cair adalah homogen dan tidak termampatkan (rapat zat cair adalah konstan).

3. Aliran adalah kontinyu dan sepanjang garis arus.

4. Kecepatan aliran adalah merata dalam suatu penampang.

5. Gaya gaya bekerja hanya berat dan tekanan.

Bentuk persamaan Bernoulli secara matematis sesuai dengan kekentalan energi di dalam

aliran zat cair.

Cg

Vpz

2

2

Dimana :

z = Elevasi (tinggi tempat)

C = Konstanta (tinggi energi total)

g

VpzE

2

2

Gambar 1 Garis Tekanan dan Tenaga Elevasi Muka Air dalam Tabung

g

VpzE

2

2

Gambar 2 Garis Tekanan dan Tenaga pada Zat Cair Ideal

Aplikasi persamaan Bernoulli untuk kedua titik di dalam medan aliran akan memberikan :

g

Vpz

g

Vpz

22

2

222

2

111

.................................................... (3.1)

................................................... (3.2)

...................................................... (3.3)

....................................... (3.4)


Yang menunjukkan bahwa jumlah tinggi elevasi, tinggi tekanan dan tinggi kecepatan di

kedua titik adalah sama. Dengan demikian garis tenaga pada aliran zat cair ideal adalah

konstan.

3.2. Persamaan Bernoulli untuk Zat Cair Riil

Persamaan Bernoulli untuk zat cair ideal : tidak ada kehilangan tenaga karena dianggap zat

cair tidak punya kekentalan (invisid) sehingga tidak ada gesekan antar partikel zat cair

maupun dengan dinding batas. Persamaan Bernoulli untuk zat cair riil : kehilangan tenaga

diperhitungkan karena kekentalan zat cair juga diperhitungkan.

3.3. Kehilangan Tenaga / Energi (Head Loss)

Ada 2 macam :

1. Kehilangan tenaga primer (hf) : terjadi karena adanya gesekan antara zat cair dan dinding

batas.

2. Kehilangan tenaga sekunder (he) : terjadi karena adanya perubahan tampang aliran.

fe hhg

Vpz

g

Vpz

22

2

222

2

111

Gambar 3 Persamaan Bernoulli zat cair riil

Rumus untuk persamaan kehilangan tenaga sebagai berikut :

g

Vkh

2

2

Untuk kehilangan tenaga primer (akibat gesekan dengan dinding batas/pipa) :

D

Lfk

Atau Dengan persamaan kehilangan energi sepanjang pipa L menurut Hagen-

Poiseuille adalah sebagai berikut :

Persamaan tersebut dapat ditulis dalam bentuk :

Persamaan diatas dapat ditulis dalam bentuk persamaan Darcy-Weisbach :

............................ (3.5)

................................................... (3.6)

................................................ (3.7)

........................................................ (3.8)

................................................... (3.9)

....................................................... (3.10)


Dimana :

hf = Kehilangan energi (m)

Q = Debit air (m3/dt)

f = Koefisien gesek Darcy Weisbach

L = Panjang pipa (m)

D = Diameter pipa (m)

g = Percepatan pipa (m/dt2)

V = Kecepatan Aliran (m/dt)

Untuk kehilangan tenaga sekunder (akibat perubahan penampang pipa, belokan pipa

dan katup) :

Atau besarnya kehilangan energi sekunder dirumuskan sebagai berikut :

Untuk nilai k : 2

2

11

A

Ak

Tabel 3.1 Nilai k untuk tikungan patah

Sudut Patah R/D

1 2 3

30 0,16 0,07 0,07 0,06

45 0,32 0,13 0,10 0,08

60 0,68 0,18 0,12 0,08

90 1,27 0,22 0,13 0,08

180 2,2 0,40 0,25 0,15

Untuk belokan lengkung dapat di hitung dengan persamaan :

Dimana :

k = Koefisien kehilangan energi

V = Kecepatan aliran (m2/dt)


L = Panjang pipa (m)

A1 = Luas penampang pipa 1/hulu (m2)

A2 = Luas penampang pipa 2/hilir (m2)

R = Jari-jari lengkung/belokan (m)

Α = Sudut belokan

3.4. Jaringan Pipa

Seperti yang kita ketahui bersama bahwa untuk mengalirkan air dari mulai air baku hingga sampai ke pelanggan sebuah perusahaan air minum dapat dipastikan menggunakan saluran air tertutup atau biasa dinamakan dengan pipa. Hal tersebut karena air yang mengalir di dalamnya selain akan dikonsumsi oleh manusia sehingga harus dijaga kualitasnya sehingga memenuhi syarat-syarat air minum juga harus dijaga kuantitasnya karena air tersebut sudah bernilai ekonomi setelah dilakukan pengolahan.

......................................................... (3.11)

........................................................ (3.12)

...................................... (3.13)


A. Jaringan Pipa Bercabang

Tipe jaringan ini biasanya lebih efisien jika digunakan pada daerah yang mempunyai kepadatan rendah. Di daerah pedesaan atau daerah yang belum banyak penduduk umumnya jaringan hanya dibuat satu jalur dengan beberapa cabang. Jenis jaringan ini rentan mengalami gangguan aliran air.

Apabila ada ruas pipa yang harus diperbaiki atau diganti maka jaringan yang terkait dengan ruas pipa tersebut otomatis harus mengalami gangguan aliran atau mati air. Selama jaringan terus belum diperbaiki maka selama itulah wilayah tersebut tidak mendapat aliran air.

B. Jaringan Pipa Terhubung

Jenis jaringan ini biasa juga

disebut loop. Type jaringan

seperti ini akan terhubung satu

sama lain, terutama pada pipa

distribusinya. Hal ini akan sangat

menguntungkan pada daerah yang

padat penduduknya atau

perkotaan dimana elevasi

tanahnya relatif sama. Pada

gambar jelas terlihat ada tiga pipa

distribusi utama yang saling

terhubung satu sama lain dan juga

terhubung dengan pipa transmisi.

Daerah layanan akan lebih aman, apabila ada salah satu ruas yang mengalami gangguan,

hal ini tidak mengakibatkan daerah layanan pipa tersebut mengalami gangguan aliran air.

Dari kedua type jaringan tersebut tentu akan lebih mudah perencanaannya pada type

bercabang dibanding dengan type loop. Kedua gambar diatas merupakan contoh yang

sangat sederhana. Dengan permasalahan yang sangat kompleks perencanaan desain bisa

dibantu dengan komputer lewat program-program yang sudah ada.

3.5. Proyeksi Debit Kebutuhan Air

Perhitungan statistik untuk memperdiksi jumlah penduduk yang akan dilayani pada jangka

waktu tertentu dengan metoda geometric, adalah :

nrPoPt )1(

Dimana :

Pt = jumlah penduduk pada saat (n) tahun yang akan datang

Po = jumlah penduduk pada saat proyek direncanakan

r = rata-rata persentase (%) pertumbuhan penduduk/tahun

n = umur proyek yang direncanakan

Gambar 4 Jaringan Pipa Tipe Bercabang

Gambar 4 Jaringan Pipa Tipe Terhubung Bercabang

................................................. (3.14)


Tabel 3.2 Kriteria Perencanaan Sistem Penyediaan Air Bersih Perdesaan

NO. KEBUTUHAN KRITERIA KETERANGAN

1. Pemakaian air bersih rata – rata melalui

Sambungan Rumah (SR)

60 liter/org/hari

2. Pemakaian air bersih rata – rata melalui Kran

Umum (KU) / Hidran Umum (HU)

30 liter/org/hari KU Tanpa bak

penampung / HU

dengan bak

penampung

3. Lingkup pelayanan (minimum) 50 % dari yang

belum terakses

SAB

4. Perbandingan penduduk terlayani dengan Kran

Umum / Hidran Umum dan penduduk terlayani

dengan Sambungan Rumah

(50 : 50)

atau

(20 : 80)

Komposisi

bergantung

kepada

masyarakat

5. Alokasi air untuk kebutuhan Non Rumah Tangga 0 % Kebutuhan

domestik

6. Kehilangan air akibat kebocoran dan lain – lain

(leakage)

20 % Kebutuhan Total

7. Faktor harian maksimum 1.1

8. Faktor kebutuhan pada waktu jam puncak per

hari (minimum)

1.5

9. 1 Sambungan Rumah direncanakan untuk

melayani

5 orang / unit

10. 1 Kran Umum / Hidran Umum direncanakan

untuk melayani

100 orang / unit

11. Periode perencanaan 15 th.

12.. Kapasitas Reservoir (minimum) 20 % Harian maks.

13. Jumlah jam pelayanan per hari 24 jam Tergantung situasi

terutama untuk

sistem zoning.

14. Tekanan kerja dijaringan distribusi

- Minimum

- Maksimum

10 mka

60 mka

3.6. Aliran Pipa

Aliran dalam pipa atau aliran bertekanan adalah aliran yang seluruh tampang pipa dipenuhi

air. Tekanan pada aliran pipa bisa lebih besar dari tekanan atmosfer dan lebih kecil

dibanding dengan tekanan atmosfir, tergantung dari geometri aliran pipa dan sistem

pengalirannya. Jika tekanan pipa lebih besar dari tekanan atmosfir, maka gaya dari tekanan

air di dalam pipa menekan

ke dinding pipa (ke arah

luar) dan gaya tekanan air

tersebut dapat

memecahkan pipa jika

kekuatan pipa tidak dapat

mengimbangi gaya tekan

air.

Gambar 4 Aliran Laminar Dalam Pipa (a) Laminar (b) Turbuen

(a) (b)


Jika aliran pipa mempunyai tekanan negatif, maka tekanan atmosfer lebih besar dibanding

dengan tekanan aliran pipa, sehingga pipa akan menderita gaya tekan yang arahnya ke dalam

menuju titik pusat pipa. Di dalam pipa, tampang lintang aliran adalah tetap yang tergantung

pada dimensi pipa. Demikian juga kekasaran dinding pipa adalah seragam di sepanjang pipa.

Menurut bilangan Reynolds, jenis aliran pipa dibedakan berikut ini :

Aliran viskos dapat dibedakan dalam aliran laminar dan turbulen. Aliran laminar terjadi

apabila partikel-partikel zat cair bergerak teratur dengan membentuk garis lintasan yang

kontinyu dan tidak saling berpotongan (Gambar 4).

Pada aliran turbulen partikel-partikel zat cair bergerak tidak teratur dan garis lintasannya

saling Berpotongan. Menurut Reynolds, ada tiga faktor yang mempengaruhi keadaan aliran

yaitu kekentalan zat cair μ (mu), rapat masa zat cair ρ (rho), dan diameter pipa D.

Hubungan antara, ρ , dan D yang mempunyai dimensi sama dengan kecepatan adalah :

Yang disebut dengan angka Reynolds. Angka Reynolds mempunyai bentuk berikut ini :

Dimana :

V = Kecepatan rerata (m/dt)


= Kekentalan kinematik

Berdasarkan pada percobaan aliran di dalam pipa, Reynolds menetapkan bahwa untuk

angka Reynolds dibawah 2000, gangguan aliran dapat diredam oleh kekentalan zat cair,

dan aliran pada kondisi tersebut adalah laminer. Aliran akan turbulen apabila angka

Reynolds lebih besar dari 4000. Apabila angka Reynolds berada diantara kedua nilai

tersebut 2000<Re<4000 aliran adalah transisi.

4. TAHAPAN PERENCANAAN KONSTRUKSI JARINGAN PIPA

SISTEM GRAVITASI

4.1. Survey Lapangan

Survey lapangan untuk memperoleh data lapangan atau primer data lapangan meliputi :

Sumber air baku/identifikasi air baku

dengan melibatkan masyarakat untuk

mendapatkan informasi sumber air

baku yang berpotensi digunakan.

Identifikasi air baku terutama

dimaksudkan untuk mendapatkan

informasi mengenai :

Jarak dan beda tinggi sumber-

sumber air

Debit optimum (safe yield) sumber

air

Kualitas air dan pemakaian

sumber air saat ini (bila ada)

Gambar 5 Survey Lapangan Jalur Pipa

............................................................. (3.15)

......................................................... (3.16)


Kumpulkan semua informasi yang diperlukan untuk detail design yang paling sesuai

untukdigunakan bagi sistem sarana air bersih pedesaan.

Sosial ekonomi

Topografi jalur pipa

Persyaratan yang harus dipenuhi dalam penyusunan perencanaan sistem perpipaan :

1. Tersedianya peta dasar, data air baku dan data

pengukuran air baku.

2. Hasil dari perencanaan sistem air bersih

perpipaan pedesaan harus memenuhi kaidah

persyaratan teknis air bersih yang berlaku.

3. Hasil perencanaan sistem harus merupakan hasil

yang terbaik, termudah dan termurah dalam

pelaksanaan dan pengoperasian.

4.2. Penentuan Proyeksi Jumlah Penduduk dan

Kepadatan Penduduk

Data jumlah penduduk dipakai untuk menentukan cakupan pelayanan dengan tahapan

sebagai berikut :

Cari data jumlah penduduk awal perencanaan

Tentukan nilai prosentase pertambahan penduduk pertahunnya ( r )

Hitung jumlah penduduk sampai akhir tahun perencanaan dengan menggunakan salah

satu methode Geometrik seperti persamaan diatas.

4.3. Bagan Alir Perencanaan Konstruksi Jaringan Pipa Sistem Gravitasi

Gambar 6 Pengukuran Debit Air

Mulai

Survey

(pengumpulan data)

Perencanaan

(Membuat desain) Rencana Anggaran Biaya (RAB)

Membuat gambar

perencanaan

Penentuan bahan

(material)

Tidak

Analisa sambungan kombinasi

diamter pipa berbedada

Analisa kebutuhan

debit air

Analisa intake,

BPT & reservoar

Apakah komponen sesuai

dengan perencanaan

Gambar intake, BPT, reservoar, KU & junction pipe)

Ya


5. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Proyek Penduduk dan Kebutuhan Air Bersih

Berdasarkan jumlah penduduk Dusun Desa Hulu Pengkadan pada tahun 2009 (perencanaan

awal) sebesar 734 jiwa sampai 15 tahun ke depan (tahun 2024) sebesar 988 jiwa. Standar air

bersih untuk rumah tangga di desa Hulu Pengkadan adalah 60 liter/orang/hari untuk

sambungan rumah (SR), dan 30 liter/orang/hari (tabel 3.2), maka besar kebutuhan air di desa

Hulu Pengkadan pada tahun 2024 dapat dilihat pada tabel 5.1:

Tabel 5.1 Proyeksi Penduduk dan Kebutuhan Air Bersih Desa Hulu Pengkadan Tahun

Perencanaan

1 Jumlah penduduk jiwa 734,00 810,40 894,74 987,87 1 (1)=(228)(1 + 2%)n rata2 kenaikan 2% pertahun

Pelayanan penduduk % 80,00 90,00 100,00 100,00 2 n=5,10 dan15 tahun

jiwa 587,20 729,36 894,74 987,87 3 (3)=(2) x (1)

2 Pelayanan SR % 0,00 40,00 70,00 100,00 4 juklak / survei

jiwa 0,00 291,74 626,32 987,87 5 (5)= (4)/100*(3)

jiwa/sb 5,00 5,00 5,00 5,00 6 juklak

Jmlh. Sb 0,00 58,35 125,26 197,57 7 (7)= (5) / (6)

Pemakaian Air Lt/org/hr 60,00 60,00 60,00 60,00 8 juklak

Lt/sb/hr 300,00 300,00 300,00 300,00 9 (9)= (8) x (17)

Lt/det 0,00 0,20 0,43 0,69 10 (10)=(5)x(8)/86400

3 Pelayanan KU / HU % 100,00 60,00 30,00 0,00 11 (11)= 100 - (4)

jiwa 587,20 437,61 268,42 0,00 12 (12)=(11)/100*(3)

jiwa/KU 20,00 20,00 20,00 20,00 13 juklak

Jmlh. KU 10,00 21,88 13,42 0,00 14 (14)=(12)/(13)

Pemakaian Air Lt/org/hr 45,00 45,00 45,00 45,00 15 juklak

Lt/KU/hr 900,00 900,00 900,00 900,00 16 (16)=(25)*(27)

Lt/det 0,31 0,23 0,14 0,00 17 (17)=(12)*(15)/86400

4 Total Domestik Lt/det 0,31 0,43 0,57 0,69 18 (18)=(10)+(17)

5 Total Non Domestik % 0,00 0,00 0,00 0,00 19

Lt/det 0,00 0,00 0,00 0,00 20

6 Total Kebutuhan Air Lt/det 0,31 0,43 0,57 0,69 21 (21)=(18) + (20)

7 Kehilangan Air % 20,00 20,00 20,00 20,00 22 juklak

Lt/det 0,06 0,09 0,11 0,14 23 (23)=(21)*(22)/100

8 Kebutuhan Air

- Rata-rata Lt/det 0,37 0,52 0,69 0,82 24 (24)=(21)+ 23)

- Harian Puncak Faktor 1,10 1,10 1,10 1,10 25 juklak

Lt/det 0,40 0,57 0,76 0,91 26 (26)=(24)* 25)

- Jam Puncak Faktor 1,50 1,50 1,50 1,50 27 juklak (minimum)

Lt/det 0,55 0,77 1,03 1,23 28 (28)=(24)*(27)

9 Kebutuhan Air Baku Faktor 3,00 3,00 3,00 3,00 29 faktor keamanan

Lt/det 1,21 1,70 2,28 2,72 30 (30)=(26)*(29) Maka besarnya debit

sumber 3X kebutuhan air baku

Tahun Proyeksi Ke n

5th 10th 15th

ANALISA PERHITUNGAN

KETERANGANUraianNo SatuanCARA HITUNGKODE

5.2. Profil Memanjang Jaringan Pipa Sistem Gravitasi

Hasil pengukuran jalur pipa sebagai jaringan pipa dalam perencanaan Sarana Air Bersih

(SAB) di Desa Hulu Pengkadan Kecamatan Pengkadan Kabupaten Kapuas Hulu ditampilkan

dalam bentuk gambar / grafik.

Grafik profil memanjang jaringan pipa berdasarkan hasil pengukuran Elevasi (beda tinggi)

dengan ketinggian di atas permukaan laut 234 m (titik nol), sedangkan sampai di Bak

Pelepas Tekan (BPT) dengan elevasi 193 m. Dari BPT ke Reservoar elevasinya 152 m,

sedangkan dari Reservoar ke pipa distribusi (pemukiman) elevasinya 67 m.

Gambar 7 Diagram Alir Metodologi Perencanaan Konstruksi Jaringan Pipa Sistem Gravitasi

Gambar perencanaan

Tidak

Uji tekan

Analisa

pelaporan

Selesai

Pelaksanaan

pekerjaan konstruksi

Ya

Apakah konstruksi

sesuai dengan

perencanaan


5.3. Perhitungan Hidrolik Jaringan Pipa Desa Hulu Pengkadan

Pipa yang digunakan dalam perencanaan ini adalah 2 jenis, yaitu pipa GIP (Galvanis

Medium B) dan PVC (SNI S12,5 & S 10). Unutk pipa GIP di pasang pada kondisi dengan

medan yang sulit (Intake & perlintasan jembatan) dengan diameter pipa mulai 3 inchi, 2

inchi, 1,5 inci sampai ¾ inchi. Dari hasil pengukuran topografi didapat elevasi Ssumber air

baku di bukit Batuk Datuk (sungai Ragi) = 234 m, elevasi BPT = 193 m, Reservoar =

152 m, elevasi KU1 = 82 m, elevasi KU2 = 71 m, elevasi KU3 = 66 m, elevasi KU4 =

65 m, elevasi KU5 = 66 m, elevasi KU6 = 66 m, elevasi KU7 = 65 m, elevasi KU8 =

67 m, elevasi KU9 = 66 m dan elevasi KU10 = 69 m . Kehilangan energi pada pipa

transmisi dan distribusi dengan Q = 4,57 1ltr/dtk dihitung sebagai berikut :

1. Dari Intake ke BPT dengan L = 300 m dan diameter = 0,076 m diperoleh kehilangan

tinggi total yaitu 0,258 m. Elevasi pada posisi BPT adalah 41 m (beda tinggi) dan

kemiringan garis tekan 0,136. Sedangan kehilangan energi (tekanan) HL, komulatif = 2,355

m dan sisa tekan = 46,995 m.

2. Dari BPT ke Reservoar dengan L = 510 m dan diameter = 0,076 m diperoleh kehilangan

tinggi total yaitu 0,186 m. Elevasi pada posisi Reservoar adalah 41 m (beda tinggi) dan

kemiringan garis tekan 0,079. Sedangan kehilangan energi (tekanan) HL, komulatif = 8,6 m

dan sisa tekan,koreksi = 19,320 m.

3. Dari Reservoar ke P19 (patok 19) dengan L = 300 m dan diameter = 0,076 m diperoleh

kehilangan tinggi total yaitu 0,115 m. Elevasi pada posisi P19 adalah 16 m (beda tinggi)

dan kemiringan garis tekan 0,053. Sedangan kehilangan energi (tekanan) HL, komulatif =

11,804 m dan sisa tekan,koreksi = 21,747 m.

4. Dari P19 ke P44 dengan L = 1.482 m dan diameter = 0,051 m diperoleh kehilangan

tinggi total yaitu 2,553 m. Elevasi pada posisi P44 adalah 40 m (beda tinggi) dan


m dan sisa tekan,koreksi = 51,100 m.









Gambar 9 Profil Memanjang Jalur Pipa


Gambar 10 Intake dan Bak Pelepas Tekan



Tabel 5.2 Perhitungan Hidrolika Perpipaan Desa Hulu Pengkadan

6. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan

Dari hasil perencanaan konstruksi jaringan pipa sistem gravitasi yang diperoleh, maka

perencana dapat menyimpulkan hal-hal sebagai berikut :

1. Dengan menggunakan kombinasi diamter berbeda dari 3 inchi sampai ke diamter yang

paling kecil, yairu 1,5 inci mengalami kehilangan tinggi total (Hf, total) sebesar 8, 325 m

artinya semakin mengecil diamter pipa makin tinggi kehilangannya dan sisa tekannya

juga makin tinggi, tetapi laju kecepatan fluida makin tinggi (cepat).

2. Kehilangan tinggi yang paling besar terletak pada pipa distribusi dengan diamter 1,5 inchi

dengan jarak jaringan pipa = 1.536 m.

6.2. Saran

Untuk memperoleh aliran fluida air yang stabil dengan sistem gravitasi dalam pipa dan untuk

menjaga fluida air tetap penuh dalam pipa dianjurkan memasang Air Valve (Katup Udara)

dengan jarak per 500 m. Semakin banyak Air Valve semakin baik aliran Laminarnya,

apalagi dengan beda tinggi (elevasi) yang cukup besar selisihnya. Lakukan ujia tekan selama

24 jam dengan menutup semua jaringan pipa.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Sucipto, ST dan Ir. Yoseph SN dan Ir. H.

Muhammad Sukri (Kepala Bappeda Kapuas Hulu) untuk arahan dan bimbingan sehingga artikel

ini dapat ditulis. Terima kasih juga kepada konsersium program Community Water Services and

Health Project (CWSHP) yang telah memberikan komentar yang berharga.

DAFTAR PUSTAKA

Victor L. Streeter dan E. Benjamin Wylie, 1996, Mekanika Fluida Edisi Delapan, Jilid 1,

Penerbit Erlangga, Jakarta.

Victor L. Streeter dan E. Benjamin Wylie, 1991, Mekanika Fluida Edisi Delapan, Jilid 2,

Penerbit Erlangga, Jakarta.

Dr. Ir. Bambang Triatmodjo, 1992 / 1993, Mekanika Fluida, Pusat Antar Universitas Ilmu Teknik

Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Depkes RI. 2008, Perencanaan Air Bersih Pedesaan, Community Water Services and Health

Project, Jakarta.

Gambar 11 Reservoar

Gambar 8 Profil Memanjang

Jalur Pipa

Gambar 12 Perlintasan Pipa GIP

Gambar 8 Profil Memanjang

Jalur Pipa

PERENCANAAN KONSTRUKSI JARINGAN PIPA PENGECILAN PENAMPANG ...

Documents

Transcript of PERENCANAAN KONSTRUKSI JARINGAN PIPA PENGECILAN PENAMPANG ...